本文节选自《天工开物：科技与方术》，作者：李建珊、贾向桐，出版社：江苏人民出版社

我国古代天文学基本上是沿着中国文化自身的逻辑自主发展的，在几千年的历史长河中为后人留下了辉煌灿烂的成就。但古代天文学的独立发展并不妨碍我国古代天文学与欧洲以及阿拉伯天文学的交流，在这种交流互动中，它们共同推进了世界天文学的发展。

一

唐代是我国古代天文学对外交流的重要时期，在广泛的文化交流过程中，阿拉伯天文学陆续传入中国，以阿拉伯天文学为基础的“回回历法”随之传入。而到了宋代，阿拉伯天文学家发挥了很大作用，他们的天文学思想影响在中国内地不断扩大，许多阿拉伯天文学家直接参与了中国朝廷的历法制定，并担任了相应的官职。到了元代，我国与阿拉伯文明的交流更加广泛，阿拉伯天文学对中国传统天文学产生了较大影响，甚至元世祖还设立了专门的回回司天监，这直接为阿拉伯天文学家的工作提供了便利舞台，凭借这个舞台，阿拉伯天文学仪器和历法等被引入中国的天文学研究中。郭守敬制定的著名的《授时历》，就曾经参照了阿拉伯天文学的一些资料。
宋元以后，我国古代天文学发展的步伐逐渐减慢。例如在明代，天文学在天文观测、理论和历法方面的成就，较之以前要逊色很多。在《近代科学为什么诞生在西方》中，托比·胡弗曾这样描述当时的天文学发展情况：在明朝的初年，中国官方天文台的天文学家并不知道地理位置变化在天文计算中的重要性。正如何丙郁所指出，一直到了1447年左右，朝廷天文机构的主管才向皇帝报告说，北京的北极角距以及太阳升落的时间与南京有所不同，而且冬季和夏季的昼夜长短也不同，但是北京水时钟的时间指示杆是基于南京所使用的指示杆。此后，皇帝不得不下令重新制造和校准这些指示杆。而且，明代的这种落后状态使得中国天文学自13世纪以来就不断雇佣穆斯林天文学家来到中国天文台工作，这种情况一直持续到16世纪耶稣会士到来。这是以往中国天文学所没有出现过的情况。

但在这一时期，中外天文学的交流和合作却大大加强了，明朝也仿照元朝设置了回族司天监，以便让阿拉伯天文学继续发挥作用。与此同时，以利玛窦等人为代表的耶稣会士开始进入中国传教，为了能够在当时社会上立足，他们确立了学术传教的基本方法，以西方先进的科学技术等内容来吸引中国的知识阶层。当时他们主要的知识介绍包括数学、天文学、机械制造等诸多领域，在这种情况下，欧洲天文学思想陆续传入中国。特别是在历法方面，西方先进的天文学和历法对明代的天文学家震动很大，他们意识到西法对修正中国历法的重要性。西方天文学从此备受重视，许多耶稣会士甚至加入了当时历法的修订工作。比如前面已经提到，在徐光启主持制定《崇祯历书》的过程中，汤若望、罗雅谷等传教士就参加了修订的相关工作，并发挥了重要作用。
在清朝建立以后，颁行于天下的《时宪书》正是汤若望把《崇祯历书》作了一些变动之后的产物，而汤若望本人还被直接任命为管理天文学的钦天监监正。到了雍正、乾隆年间，以开普勒、牛顿等人为代表的新天文学以及相关历法理论进一步传入中国。梅文鼎、阮元、戴震等人都曾经对西方一些主要天文学家的思想及其贡献作过专门研究，并陆续介绍了托勒密、哥白尼等人的一些天文学思想。当时其他重要的天文学著作还包括薛凤祚的《历学会通》、王锡阐的《晓庵新法》《五星行度解》以及梅文鼎的《历法全书》等。
当时，欧洲天文学仪器也随之传入了中国。在传教士的带动下，由汤若望和蒋玉菡带来的望远镜很快被用于天文学观测，为此，汤若望还写过专门的著作来介绍望远镜的制造和使用方法。在汤若望任钦天监监正的时候，许多新的天文学仪器被引入使用，而且在西方天文学的影响下，他们改进了我国许多传统的天文学仪器和设备。随着西方先进天文学思想在中国的传播，许多数学家和天文学家在此基础上进一步推动了我国传统天文学的发展。但遗憾的是当时在天文学界的主导思想仍是“西学中源”，受这种迂腐观念的影响，许多先进的科学技术成果仍无法为人们所普遍接受，而只是将其视为奇技淫巧般的纯粹技能，它们至多只是因为好用而被关注的。例如，地球的观念就深受排斥。早在徐光启时代，“地圆”的观念就已经传入我国，但士大夫阶层皆不以为然；甚至连明末清初的大学者王夫之也对这种“地圆”说法嗤之以鼻，没有认真思考。这种状况在客观上阻碍了中西天文学的交流互动，中国天文学从此日趋落后。
应当说，清代康熙是中国历史上绝无仅有的一位对自然科学怀有浓厚兴趣的帝王。而他所倡导的“西学中源”说，一方面推进了清代“会通中西”工作，另一方面却强化了国人崇古、拒变、固守传统等文化意识和文化中心主义的优越感,它作为一种惰性，严重阻碍文化的开放与变迁。当中国的统治者、知识分子与普通百姓仍然沉浸在“天朝大国”的美梦之中时，西方总体的科学水平早已超过了中国。

鸦片战争以后，随着西方列强的入侵，天文学新理论、新体系才大规模地在中国传播。
二
天文学与历法一直在我国古代文化中占有重要地位，甚至是正统的儒家之学。当然，这在很大程度上源于天文学的独特政治功能，即天文学代表着人间与上天之间的沟通，天象即是政治现象。于是，天文学也随之具有了浓厚的政治色彩，甚至在很长时期内，民间是禁止天文学研究的。而且，中国古代的天文学，并非单单一个狭隘的观天之学，它与文学、艺术、工程、技术等有机地联系在一起。由于对天文学的这种政治和伦理学上的考虑，古代天文学的关注重心一直在拱级区以及赤道，北极星处于观测的中心，而二十八宿则成为天文观测的基本背景。这与古希腊的黄道坐标系以及阿拉伯世界的地平坐标形成了鲜明的对照，也进一步决定了传统天文学的独特价值和意义。
天文学的政治化，在其积极性方面，就是天文学在政府的支持下得到了持续稳定的发展。李约瑟这样描述说：中国古代天文台一开始便是朝廷明堂中不可缺少的一部分。对农业经济来说，作为历法准则的天文学知识具有首要的意义。天文学的政治属性决定了其在中国传统文化中的定位，也决定着天文学发展的方向与逻辑。但天文学的这一附加属性也限制了天文学本身的全面发展，例如过分强调实用性一直束缚着天文学作为独立学科的发展。而且，这种学问和研究一直在神秘性的笼罩下，限于少数人掌握，难以在民间普及，这些因素都在一定程度上阻碍了中国天文学的进一步发展。
另外，天文学的政治性和伦理倾向，也是造成中西天文学发展不同路径的重要原因。我们在前面已经提到，对极星的关注使得古代中国天文学的参照系不同于西方，而作为一种完全独立于并区别于西方与阿拉伯世界的天文学体系，“中国天文学则采取了冲日法”，以此去“寻求位于太阳相对位置的恒星。他们把注意力集中于永远在地平上不升不落的极星和围绕极星的那些恒星”。事实上，正是鉴于天文学在中国的独特理解，也就使得“中国人”对欧洲天文学的“几何学或力学”方法“并不感到必要，整个宇宙有机体中的有机构成部分各按照其性质循着自己的道去行动，而这种运动可用本质上‘非表现性’的代数学方式去理解”。
所以，相对于欧洲数理天文学所具有的几何学研究特征，我国古代天文学并不完全具备这些内容，但是传统天文学却同时具有几何学之外的另一种数学特征，即代数学，这也是中国天文学的数理传统。所以“这一特征更多地源自于代数学而非几何学”，因此“就数理天文学本身而言，劳埃德已经指出，自欧多克斯时代以来，在古希腊（及后来的阿拉伯）人们就假定‘某些几何模型可以为天体运动问题提供解决方案’；但是，正如李约瑟、席文、古克里等人已经注意到的，这个假定不适合中国科学。中国的天文学并非基于几何模型，而是基于代数的点来估算体系，这一体系依赖于数值计算而非几何分析”。
从传统文化的角度讲，中国古代天文学的政治伦理倾向根源于“天人合一”的传统观念。在古人看来，“天与地是由同一种原则——道，自然秩序的创建性原则——所支配的。人类社会中任何与主张秩序相逆的行为都会破坏天与地之间的和谐，也可能会导致诸如洪涝、干旱、内乱这样的灾害。因此秩序必须加以维持，上天选择具有出众品质即‘德’的人，并给他们指令即‘命’以统治他们的同类”。基于这种原因，席泽宗先生总结说，根据天人感应理论，人事活动和天象变化有密切关系，“天垂象，见吉凶”，换言之，中国古代天文学的最大特点就是它的经世致用性，这经世致用性是为了满足农业生产和意识形态方面的需要而产生的。