中國隋唐宋元時(shí)期地學(xué)

與中世紀(jì)的阿拉伯、歐洲相比，這一時(shí)期中國的地學(xué)發(fā)展迅速，成績(jī)斐然。

早在漢武帝時(shí)，各郡國就開始編修地志。到隋唐時(shí)期，官修地理圖記的風(fēng)氣更濃。隋大業(yè)中(公元605-617年），曾"普詔天下諸郡，條其風(fēng)俗、物產(chǎn)、地圖，上于尚書"。所以隋朝出現(xiàn)了《諸郡物產(chǎn)土俗記》151卷、《區(qū)域圖志》129卷、《諸州圖經(jīng)集》100卷等等。其中，《區(qū)域圖志》是典型的官修地理圖記著作。官修圖記能夠集一國之力，搜集資料比較容易。所以到了唐代，地理書大多是皇皇巨著。貢獻(xiàn)較大的有賈耽《海內(nèi)華夷圖》、李吉甫《元和郡縣圖志》等。

賈耽(730-805)是唐朝德宗的宰相，酷好地理學(xué)。每當(dāng)周圍國家的使者到來，或是唐朝派出的使者返回，他都要當(dāng)面詢問那些國家的山川、土地等情況，所以對(duì)邊外非常熟悉。唐德宗時(shí)，吐蕃占領(lǐng)隴右已經(jīng)很久，內(nèi)地很少有人了解隴右情況。他特意繪制了《關(guān)中隴右及山南九州等圖》一軸，圖說10卷。圖中所繪包括洮、湟、甘、涼等地，帶有較多寫真性質(zhì)。貞元十七年(公元801年），賈耽又繪制了《海內(nèi)華夷圖》和《古今郡國縣道四夷述》40卷。賈耽撰成此書(包括圖和述）用了30年時(shí)間，傾注了他畢生精力。

據(jù)《舊唐書》本傳記載，《海內(nèi)華夷圖》廣3丈，長(zhǎng)3丈3尺，以一寸折百里(縮尺為1：1，800，000)。照此計(jì)算繪制的區(qū)域東西3萬里，南北3萬3千里。唐本土只占全圖面積的15％左右，是中國第一部世界地圖。賈耽說，凡"絕城之比鄰，異番之習(xí)俗，梯山獻(xiàn)琛之路，乘舶來朝之人，咸究其源流，訪其居處，阛阓之行賈，戎貊之遺老，莫不聽其言而掇其要；閭閻之瑣語，風(fēng)謠之小說，亦收其是而芟其偽。"他的圖記是包括了當(dāng)時(shí)聞見的所有國家的。賈耽的地理圖志對(duì)后世有很大的影響。其中，古地名在地圖上用墨書標(biāo)出，今名用朱筆標(biāo)出。賈耽開創(chuàng)的這種標(biāo)注法一直為后世地理書沿用。

李吉甫(785-814)是唐憲宗朝宰相。他"分天下諸鎮(zhèn)，記其山川險(xiǎn)易故事，各寫其圖于篇首，為54卷，號(hào)為《元和郡縣圖》(又名《元和郡縣圖志》）"。此書內(nèi)容重點(diǎn)在于敘述天下郡縣的"兵餉山川、攻守利害"，凡有關(guān)民生國計(jì)的必不惜筆墨。這與唐代傳世的數(shù)十家地理著作迥然不同。書的體例是，每記一州，先綜述一州的概況，如戶口、墾田、貢賦等數(shù)字，以及州境和八到等。對(duì)節(jié)度使理所還記述管兵若干，有馬若干和衣賜匹數(shù)。從項(xiàng)目看，比地理志大大加詳了。《元和郡縣圖志》也是一部傳世的重要地理著作。

唐時(shí)重要的游記著作為辯機(jī)撰《大唐西域記》和釋彥悰撰《大慈恩寺三藏法師傳》。兩本書都是根據(jù)玄奘口述西游印度的經(jīng)過，記錄整理而成。以途經(jīng)先后為序，記述所見所聞，屬于游記類地理書。

玄奘(602-664)，河南緱凡(今偃師縣）人，俗姓陳，名袆。隋大業(yè)間在東都凈土寺受戒為僧，鉆研佛學(xué)。他深感當(dāng)時(shí)佛經(jīng)各擅一宗，錯(cuò)綜其說，使人無所適從。于是自貞觀三年(公元629年）啟程，赴印度取經(jīng)。他過秦、蘭、涼、瓜諸州，西出玉門關(guān)，度莫賀延磧，至于高昌。然后經(jīng)阿耆尼(焉耆）、屈支(龜茲），順絲綢之路北道入中亞，南逾黑嶺入印度。在那里瞻仰佛跡，拜求高明，足跡遍于印度。然后北逾蔥嶺，取道佉沙國(疏勒）、瞿薩旦那國(于闐），由絲綢之路南道回國，于貞觀十九年(公元645年）正月到達(dá)長(zhǎng)安。前后17年，途經(jīng)110國。

《大唐西域記》全書12卷，目錄所列共138國。注明在印度境內(nèi)的80國，其余大部分是中亞國家，少數(shù)是西域、西亞國家。書中對(duì)每一國都先介紹它的疆域、都城大小，然后介紹土地、山脈、河流、物產(chǎn)、風(fēng)俗、文化以及佛教流行情況等。除親眼所見外，對(duì)于"先志"所載、佛典所記以及故老相傳，都收入書中，是一部研究中世紀(jì)中亞、南亞歷史、地理的珍貴資料。

《大慈恩寺三藏法師傳》有10卷。此書與《大唐西域記》相比，對(duì)玄奘起行的經(jīng)過記述較為詳細(xì)，對(duì)西域地形、地貌的描述更有見地，文字也更精彩。書中描述了沙漠中的幻影和磷火，既令人心悸神驚，又增長(zhǎng)了人們沙漠旅行的知識(shí)。書中有對(duì)冰川的描述。文中點(diǎn)明冰川的成因——"自開辟以來，冰雪所聚，積而為凌"，很有見地。因此，《大唐西域記》和《大慈恩寺三藏法師傳》都是珍貴的地理著作。

宋元時(shí)期，地理學(xué)著作異常豐富，比以前任何朝代都多。其中屬于地理志著作的有正史《宋史》、《元史》等）地理志，如宋人樂史撰《太平寰宇記》200卷，李存等撰《元豐九域志》10卷，元人朱思本撰《九域志》80卷等。此外，類似的地理著作還有宋人鄭樵《通志》中的《地理略》、《都邑略》、《回夷略》3篇，元人馬端臨《文獻(xiàn)通考》中的《輿地考》、《四裔考》2篇等。李志常記錄成書的《長(zhǎng)春真人西游記》則屬于游記類的地理著作。這些著作對(duì)地理學(xué)本身貢獻(xiàn)不大，但具有珍貴的史料價(jià)值。

宋元時(shí)期對(duì)地理學(xué)的重要貢獻(xiàn)在于地方志的著作在宋元大為增加，并定型為郡縣志。地方志是按行政區(qū)劃，記述區(qū)域情況的綜合性專著。修地方志后來成為統(tǒng)治者非常重視的一個(gè)傳統(tǒng)，把它看成是規(guī)劃施政或立德立言的依據(jù)。南宋以后，地方志數(shù)量大增。明清兩代則形成風(fēng)氣。地方志不是科學(xué)著作，但是提供了豐富而系統(tǒng)的科學(xué)歷史資料。其中涉及地學(xué)的為數(shù)甚多，諸如關(guān)于經(jīng)濟(jì)地理、政治地理、氣象、水文、潮汐、地震、礦產(chǎn)、測(cè)量等都有很大參考價(jià)值。地學(xué)是門區(qū)域很強(qiáng)的學(xué)科，在交通不發(fā)達(dá)的封建時(shí)代，依靠少數(shù)人作全面考察難以辦到，因此地方志記錄的資料就更加顯得重要。后來許多偉大的地學(xué)工作者都把對(duì)地理志的研究，看作是地學(xué)研究的重要資料準(zhǔn)備。

還應(yīng)該指出的是，宋代地理圖曾經(jīng)大量翻印，出現(xiàn)了商品化的趨勢(shì)。地圖便利了交通，對(duì)宋元商業(yè)的發(fā)展、社會(huì)的繁榮起了很大的促進(jìn)作用。

與豐碩的地理學(xué)成果相比，中世紀(jì)中國的地質(zhì)學(xué)成就毫不遜色。

宋朝哲學(xué)家朱熹(1131-1200)把山脈或褶曲地層與波浪形狀相類比，并認(rèn)為是水把它們塑造成這種形狀的。他在《朱子全書》卷49中說"今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此"，便是他這個(gè)觀點(diǎn)的說明。朱熹關(guān)于地球表面層變化的看法是：波濤使整個(gè)大地發(fā)生不停息的震蕩，并使海陸發(fā)生永不休止的變動(dòng)，結(jié)果有些地方突然有山岳升起，有些地方卻變成河川。這種觀點(diǎn)的依據(jù)是："嘗見高山有螺蛙殼，或生石中。此石即舊日之土，螺蚌即水中之物。下者即變?yōu)楦�，柔者卻變?yōu)閯偂?這段話的意義在于朱熹當(dāng)時(shí)已認(rèn)識(shí)到，自從生物的甲殼被埋入海底軟泥當(dāng)中的那一天以來，海底已經(jīng)逐漸升起而變?yōu)楦呱搅恕Ｔ跉W洲，達(dá).芬奇(1452-1519)才有類似見解，朱熹比達(dá).芬奇要早300多年。

中國在關(guān)于海洋——如海潮、海洋氣象等方面的知識(shí)，尤其是海潮理論在當(dāng)時(shí)也很突出。自隋唐始，人們注意到海潮漲落與月亮圓缺之間的關(guān)系。

竇叔蒙《海嶠志》(約成書于公元8世紀(jì)中葉）除認(rèn)識(shí)到"月與海相推，海與月相期"之外，還注意到每日兩潮，每月朔望兩大潮，上下弦兩小潮；每年春秋分兩大潮，冬夏至兩小潮等，還推算出潮汐與月亮盈虧之間的相位差為50′28.04＂，比同時(shí)期冰島主教貝德(673-735)的觀測(cè)更為精確。宋元時(shí)期進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到海潮漲落不僅與月亮，還與太陽運(yùn)行有關(guān)。宋代姚寬《西溪叢語》記載，會(huì)稽有一石碑，記海潮事說，海潮"隨日而應(yīng)月，依陰而附陽"，"潮常附日而右旋"。碑上記載的潮、月相位差為53′34＂，比竇叔蒙更為精確。

宋代著名學(xué)者沈括不僅是一個(gè)偉大的物理學(xué)家，也是一個(gè)卓越的地質(zhì)學(xué)家。在他百科全書式的巨著《夢(mèng)溪筆談》中，有關(guān)地學(xué)的知識(shí)十分廣泛。

沈括論述了海陸的變遷。他有一次去河北，曾在太行山北面的山岸間看到一些含有螺蚌殼和卵石的地層。沈括認(rèn)為，這些地方雖然距離東海已有千里之遙，但以前曾一度是海濱。由此可知，我們現(xiàn)在看到的大陸，一定是位于水下的泥土和沉積物形成的。至于海濱變成陸地的原因，沈括認(rèn)為黃河、漳水、滹沱河、涿水、桑乾河這些河川，今天全都攜有大量泥沙，這些泥沙被河水?dāng)y帶著向東流去，這樣，年復(fù)一年，就沉積下整個(gè)大陸的泥土。11世紀(jì)沈括的這些觀點(diǎn)，在歐洲直到19世紀(jì)的赫頓(1726-1797)和賴爾(1797-1875）的著作中才能看到。

沈括還首次使用了"石油"這一名稱，延用至今。他于1079年出任延州時(shí)，曾考察鄜延境內(nèi)的石油礦藏與用途。看到陜延一帶人民燃燒石油取暖，石油燃燒濃煙滾滾，給喜歡動(dòng)腦筋的科學(xué)家以極大啟發(fā)。于是親自實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了用石油煙代替松煙作原料，制造文房四寶之一——墨的方法。他記述說："(石油）燃之如麻，但煙甚濃，所霑幄幕皆黑。予疑其煙可用，試掃其煤以為墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大為之，其識(shí)文為'延川石液'者是也。此物后必大行于世，自予始為之。"沈括開拓了原始化學(xué)工業(yè)，這是很可取的。

《夢(mèng)溪筆談》中還多次提到了化石。"澤州人家穿井，土中見一物，蜿蜒如龍蛇狀，畏之不敢解；久之，見其不動(dòng)，試撲之，乃石也�！[甲皆如生物；蓋蛇蜃所化，如石蟹之類"。說化石是生物所化，這是完全正確的。這個(gè)問題，歐洲在16世紀(jì)還在爭(zhēng)論。"近歲延州永寧關(guān)大河岸崩，入地?cái)?shù)十尺，土下得竹筍一林，凡數(shù)百莖，根干相連，悉為化石……延郡素?zé)o竹，此入在數(shù)十尺土下，不知其何代物。無乃曠古以前，地卑氣濕而宜竹耶。"沈括根據(jù)化石推斷古氣候溫濕，是非常卓越的見解。同一看法，在歐洲是1763年由俄國科學(xué)家羅蒙諾索夫提出。

《夢(mèng)溪筆談》以后，又有《云林石譜》(公元1133年）等書籍，不僅記載了三葉蟲的化石、魚的化石等，還正確地指明了這些化石的成因：魚化石的成因，很可能是在太古的時(shí)候，山一度塌陷進(jìn)這些魚所棲息的河流里，經(jīng)過很長(zhǎng)的歲月以后，土凝為石，使之變成我們現(xiàn)在看到的樣子。這些歷史資料表明，中世紀(jì)中國的古生物學(xué)遠(yuǎn)比歐洲來得先進(jìn)。