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東漢才女班昭:中國最早的女數學家

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作者 - 王維平

文章來源 - 轉自微信公眾號

數學與人文

,原載於高等教育出版社“數學與人文”叢書第4輯《女性與數學》

誰是有史記載的第一位女數學家?一般史書都認為是希臘的希帕蒂婭(Hypatia,約公元370—415)。實際上,早在希帕蒂婭之前300多年,中國東漢時期就出過一位精通天文、數學的才女班昭,而誠如丘成桐先生[1]指出:“班昭可以說是中國最早的女數學家。”

班昭(約公元49—120)名姬,字惠班,東漢扶風安陵(今陝西省咸陽市)人,出身官宦和文史學術之家,父親班彪,博古通今,曾為《史記》續篇;長兄班固,主修《漢書》,更是一代名儒;次兄班超,亦以“投筆從戎”、出使西域等事蹟著稱於史。《後漢書》給班昭及其父兄都列了傳,足見班家四人在當時的學問、影響、貢獻之大。

東漢才女班昭:中國最早的女數學家

班昭首先是我國第一位女史學家。這還得從經她整理並續寫的《漢書》說起。

司馬遷的《史記》記事止於漢武帝太初年間,班彪作《史記後傳》六十五篇,續補漢武帝以後所缺的部分。班彪去世後,班固繼承父志,在《史記後傳》的基礎上,著手編寫《漢書》。經過二十餘年的努力,班固完成了《漢書》的主要部分。不料,公元92年,班固因竇憲兵敗受到連坐,入獄而死。這樣,班氏父子花費幾十年心血編纂的《漢書》,尚有關鍵的八表和《天文志》未能完成,同時整個書稿面臨著散佚的危險。在這樣的關頭,班昭受漢和帝(公元89—104年在位)之命,拋卻個人恩怨,胸懷社稷大義,毅然挑起整理、續寫《漢書》的重擔。她補撰了八表,又在馬續(約公元70—141)的協助下,寫出《天文志》,我國第一部斷代史《漢書》的編撰遂大功告成。

《漢書》洋洋八十萬言,主要記述從漢高祖元年(公元前206年)至王莽地皇四年(公元23年)230年間的歷史。內容涉及文史、天文、曆法、地理、政治、經濟、刑法、禮儀等等。初成時多用古字,文義艱深,沒幾人能懂。班昭又在皇家圖書館東觀藏書閣設壇,專門講解《漢書》。當時跟隨她學習的人中,有後來成為東漢經學家、教育家、文學家的馬融。史載“馬融伏與閣下,以昭受讀”。班昭為《漢書》的傳播,起了至關重要的作用。

在封建社會,女子修史,在二十四史之前固然沒有過,後來也再未有女子參與過史書的編寫,可謂“空前絕後”。後人對《漢書》評價極高,曾有“漢書下酒”的典故。宋朝詩人蘇舜欽(公元1008—1048),因事革職為民,退居蘇州,造滄浪亭,賦閒時一部《漢書》,一壺老酒,且讀且飲,每至愜意處痛飲一杯,有時不知不覺竟然喝去一斗。金庸《神鵰俠侶》第三十七回有這樣一段描寫:“黃藥師舉杯幹酒,嘆道:‘古人以《漢書》下酒,老夫今日以小兄弟的掌法(黯然銷魂掌)下酒,豪情遠追古人矣’。”也是說的這個典故,足見《漢書》的魅力。

班昭不僅是我國曆史上第一個傑出的女史學家,還是一位女數學家,並且事實上是有史可考的第一位女數學家。

我們還是根據她參與編纂的《漢書》來考證說明。

《漢書》在中國史學史上的地位,僅次於“史家之絕唱,無韻之離騷”的《史記》。書中記載了一些有數學意義的史實,為研究中國古代數學史提供了寶貴資料。其中最值得一提的是:班昭在八表中的《古今人表》中,把1587個傳說人物和歷史人物的名字,按其自己設定的9個品德表現等級,排列在矩形網格中,實質上是用一軸代表年代,用與之垂直的另一軸表示人物的品德。每個人物都對應兩個數所確定的一個點(時間,品德等級)。在距今兩千多年的古代,這樣的思維應該說是難能可貴的。下面讓我們更具體地看一看班昭創造的方法。

《古今人表》將人分為九等。即上上(9)、上中(8)、上下(7);中上(6)、中中(5)、中下(4);下上(3)、下中(2)、下下(1)。上智下愚,數字越大,等級越高。她只用了三個漢字“上中下”,經過排列組合得到全部九個等級。這也是班昭窮通《易經》中的數學思想,並能加以推廣發揮應用的表現之一。班昭對所選人物不以好惡排次序,也不侷限於帝王將相,而是以政治地位、政績、品德、貢獻、對當時及後代的影響等為依據。像上上聖人中有周公、孔丘、老子等,上中仁人有女媧、共工等,另外還有上下智人二百一十三人,桀紂為下下愚人。

班昭的《古今人表》在統計上也不無意義。試想:一千五百多個人物,處在不同的時代,不同的階層,倘若鋪陳每人的生平事蹟,並逐一評價,那得多大篇幅,又是多麼雜亂。班昭首先在選取樣本點上下工夫,人物一定要有代表性;然後苦思恰當的敘述方式,天才地把與歷史人物關聯度最大的兩個因素——時代和品德分別作為兩軸,將不同人物之間的橫向比較、同一人物所處的位置展示得一目瞭然,令人讚歎!

毋庸諱言,《漢書》八表,是從《史記》的“表”發展而來,但二者大有不同。司馬遷採用年表和月表來記錄歷史事件,雖也可看作有年、月兩軸,實際只體現事件發生的時間一項。製表要求胸有全域性,獨運匠心。正史之作,素以製表為難,故統觀二十四史,無表者竟達十五史。

班昭不僅編制了八表,還是《漢書·天文志》的作者。撰寫《天文志》更非易事。除了需要蒐集詳盡確實的資料,還要求作者具有豐富堅實的天文、數學知識。中國古代天文、曆法與數學緊密聯絡,蔡邕就認為:“先治律歷,以籌算為本,天文為驗。”非精通籌算,絕不能完成《天文志》這樣的鴻篇鉅製。班昭精通數學,還可以從《後漢書》中的相關記載得以佐證。《後漢書·皇后紀上·和帝鄧皇后》:“太后自入宮掖,從曹大家受經書,兼天文、算數。”“曹大家”即班昭。當時人們把學識淵博、德高望重的婦女稱為“大家(讀gu)”,班昭的丈夫姓曹,因而被尊稱為“曹大家”。她於漢和帝永元二年(公元90年)奉詔入宮,負責教授皇后和妃子們學習經學、天文、數學。

在班昭時代,數學發展的水平集中反映在當時業已成書的《九章算術》等數學典籍中。《九章算術》中記述的各種演算法是在秦以前流傳下來的數學問題基礎上,由漢朝數學家們根據當時的需要補充修訂而成的。據劉徽所考,張蒼和耿壽昌是參與修訂的主要數學家。張蒼(約公元前250—前152)經歷了秦、漢兩個朝代,高帝六年(公元前201年)受封為北平侯。“自秦時為柱下史,明天下圖書計籍。又善用算律歷。”耿壽昌的“以善為算,能商功利”,漢宣帝時官至大司農中丞,得寵於皇帝(見《漢書·食貨志》)。《九章算術》作為當時通用的數學教科書,極大的影響著兩漢時期的數學發展。《後漢書·馬援傳》有馬續“博觀群籍,善九章算術”;《廣韻》卷四有“九章術,漢許商、杜志、吳陳熾、王粲並善之”等記載。此外,史書中還有鄭玄、劉洪等人“通九章算術”的記述。可見該書是當時知識分子包括那些經學大師們學習數學的重要教材。

《後漢書》記載東漢時期的數學:“漢儒用數理講《周易》,緯書兼講天文歷數學,”因之數學成為儒學的一部分。楊雄模仿《易經》作《太玄經》,實際是楊雄的數學著作。劉歆也是著名數學家。東漢儒者更研習數學,張衡著《算網論》,與《靈憲論》(張衡論渾天的原理)相配合。班昭作為馬融等“世之通儒”的老師,通數學、熟《九章》,當無疑問。

班昭家學淵源,自幼從父兄博覽群書,並參與《漢書》全書的編撰。後久在東觀藏書閣研習,得以見識諸子百家。加之師從於她的人又都精通數學,我們有理由相信,班昭的確是當時的數學大家。

參考文獻

[1] 丘成桐。 中國與印度數學的過去、現在和未來。 數學與人文: 第一輯, 25。 北京: 高等教育出版社, 2010。

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