要了解中國數學史,首先要了解中國數學史的分期。當代,有許多學者研究中國數學史的分期問題,提出過許多方案。李儼在《中國數學大綱》(1933)上冊中,提出了一個方案;錢寶琮在《中國數學史》(1964)中提出了一個方案;梁巨宗在《世界數學史簡編》(1980)中提出一個方案;李迪在《中國數學史簡編》(1984)中提出一個方案;英國學者李約瑟在《中國科學技術史》數學分冊(1978)中提出一個方案;日本學者三上義夫在《中國算學之特色》(1929)中提出一個方案。這些方案都各有特點。
《中國數學史大系》的分期方案
吳文俊主編的《中國數學史大系》第一卷(1998),分析了上述方案之后,又提出了一個新方案。由李迪執筆,其特點是:主要根據數學本身矛盾運動來作為中國數學史分期的標準。
吳文俊主編的《中國數學史大系》的方案如下:
1.中國數學發展的第一時期(中國傳統數學的形成期)。這一歷史時期最長,大約有幾萬年,再早因為沒有資料不好下結論,最后終結于西漢末期。
2.中國數學發展的第二時期(中國傳統數學的發展期)。從東漢初期到元朝前期,即約從公元1世紀初期到公元1303年,約有1300年。
3.中國數學發展的第三時期(由中國傳統數學向西方數學的轉變期,或稱“過渡期”)。這一時期,由公元1304年起到1936年。期間約有630年,相當于從元朝中期到民國中期。
4.中國數學發展的第四個時期。這個時期從1937年到現在,已有了整整半個世紀的歷史,何時進入第五個時期,目前還看不出來。
吳文俊主編的《中國數學史大系》一共8卷,每卷約500頁。其中評述《九章算術》一書就有513頁。評述數學家劉徽有382頁。評述李淳風校注的“十部算經”(后來成為《算經十書》)的內容有250頁。論述秦九韶及《數書九章》共有438頁。評述康熙及《數理精蘊》的有124頁。
中國數學史分期的新方案
作者研究了《中國數學史大系》之后,提出:以“杰出數學家”及其數學的“經典著作”來進行中國數學史的分期。
1.中國數學的第一時期:商高、陳子與《周髀算經》
從公元前5000年的仰韶文化(中國黃河中游的新石器時代文化),到公元前2400年堯帝時代,這是中國數學的萌芽時期。歷時2600年。在這一時期之后,杰出的數學家商高,在公元前1100年,發現商高定理;公元前500年左右,有杰出的數學家陳子,及其提出的陳子模型。其間,在公元前100年定型的《周髀算經》,既是數學著作,又是天文學著作。
2.中國數學的第二時期:劉歆與《九章算術》
這一時期從公元前1100年開始,《周髀算經》的第一部分已經完成,一直到公元元年,以劉歆為代表人物將《九章算術》整理為一本數學著作為止。這是中國數學的形成時期,歷時1100年。山東龍山文化,是中國黃河下游地區新石器時代晚期的文化。從龍山出土的陶器可以看到,中國古代先民已經對“數”與“形”有了初步認識。從甲骨文、金文,以及先秦諸子百家的古籍中,都記載了許多數學知識、數學思想。
20世紀八十年代,從中國湖北省江陵縣張家山遺跡出土的竹筒《算術書》,一是在中國大地上發現的最早的專門的數學著作?!端阈g書》是一部60余個標題、80多個問題,由“問、答、術”三者組成的問題集?!端阈g書》尚未成為定本,是形成《九章算術》的母本之一。根據出土文物的考證,《算術書》成書于呂后二年(公元前186年)之前。
《九章算術》在《算術書》等母本的基礎上,經過約200年,經許多人的充實、提煉、整理,是多位學者的集體創作。最后,由劉歆于公元元年前后,編寫出《九章算術》,成為《九章算術》最早的定型本。全書共為246個問題,是按“問、答、術”組成的問題集。根據《漢書》卷三六“楚元王傳第六·劉歆”的記載,可知:在哀帝時,(公元前6年~公元元年)劉歆“復頌《五經》,卒父前業。歆乃集六藝群書,種別《七略》?!蓖趺Т畚缓蟮慕▏辏ň拍辏┱?,劉歆封為國師。雖然歷史上沒有明確記載劉歆是《九章算術》的定型人,但是從歷史文獻的記載看,《九章算術》定型的時代,能精通數學又能接觸官簡的人,只有劉歆。1956年李迪先生提出是劉歆為《九章算術》的定型人,沒有其他“人選”提出來。從《漢書》的記載,取其下限可以認定為:《九章算術》是定型成書于公元元年,由劉歆定型成書。
3.中國數學的第三時期:劉徽與《九章算術》
從公元元年,劉歆為《九章算術》定型成書,到公元263年,劉徽為《九章算術》作注。這是中國數學的發展時期??梢钥吹街袊鴶祵W的發展很快,取得到許多國際公認的學術成就。歷時263年。
中國數學史上,公認三國時期魏人劉徽的《九章算術》注,對《九章算術》作出杰出貢獻,深刻地影響著中國數學的發展。劉徽的《九章算術》注完成于景元四年,即公元263年。從公元元年到公元263年,劉徽完成《九章算術》注,使《九章算術》成為一本完善的數學教科書,是中國傳統數學的發展期。
4.中國數學的第四時期:李淳風與“十部算經”
從公元263年,劉徽完成《九章算術》注,到公元656年,唐朝的大數學家李淳風校訂和注釋“十部算經”。這是中國傳統數學的繁榮時期,歷時393年。李淳風校訂和注釋“十部算經”是:(1)《九章算術》,劉徽注,李淳風等注;(2)《周髀算經》,趙君卿注,甄鸞述,李淳風等注;(3)《綴術》,祖沖之、神暅撰;(4)《五曹算經》,(北周)甄鸞撰;(5)《海島算經》,劉徽著,李淳風等注;(6)《孫子算經》;(7)《張邱建算經》,劉孝孫演本,李淳風等注;(8)《五經算經》,(北周)甄鸞撰,李淳風等注;(9)《夏侯陽算經》;(10)《緝古算經》,(唐)王孝通撰,李淳風等注。
北宋元豐七年(1084年)印行的“十部算經”中,因為《綴術》失傳,只有以下九部。南宋翻刻本則用《數術記遺》(徐岳著,甄鸞注)代替《綴術》,也是“十部算經”?!笆克憬洝?,又統稱為《算經十書》,先后收入《永樂大典》、《四庫全書》,一直流傳至今。1963年,由中華書局出版了錢寶琮點校的《算經十書》。
5.中國數學的第五時期:秦九韶與《數書九章》
從公元656年,李淳風完成校注“十部算經”,到公元1247年,南宋杰出的數學家秦九韶完成《數書九章》,這是中國傳統數學由形成、發展、繁榮到鼎盛的時期。這一時期,歷時591年。秦九韶的《數書九章》中,取得了多項在國際上領先的數學成果。
6.中國數學的第六時期:康熙、梅玨成與《數理精蘊》
從公元1247年,秦九韶完成《數書九章》,在康熙六十年,即1721年,由康熙提議并指導,由梅玨成任匯編(相當于主編)的《數理精蘊》完成。這是中國傳統數學從鼎盛期,走向與西方數學的相互融合的時期。歷時474年。
7.中國數學的第七時期,蘇步青與《中國數學學報》問世
從公元1721年由康熙、梅玨成指導完成《數理精蘊》到1936年,到中國數學學會主辦的學術刊物《中國數學學報》(主編是蘇步青教授)正式問世。這是中國傳統數學逐漸走向全面吸收西方數學成就的時期。歷時215年。
8.中國數學的第八時期,華羅庚與中國數學研究走向世界
從1936年《中國數學學報》到如今,不到80年時間。中國數學家在中國傳統數學與西方數學的基礎上,做出了一些有世界影響工作。出現了華羅庚、吳文俊等一大批有創新的數學家,這一時期還在持續發展。作者預計,中國一定要出現幾位世界公認的大數學家,有其傳世的數學名著,方才能進入中國數學的第九時期。在中國數學史上有標志性的數學家和經典著作有:劉徽與《九章算術注》,李淳風與“十部算經”,秦九韶與《數書九章》,康熙、梅玨成與《數理精蘊》。這些數學家及其著作,占了“中國數學史”的大部分篇幅。由此啟發我們,在今后的數學發展中,一定要重視和支持杰出數學家的成長,及時出版發行他們的有世界影響的經典著作。
在國際上,現代最突出的實例有:希爾伯特的《幾何基礎》,懷特海與羅素的《數學原理》,希爾伯特與貝爾奈斯的《數學基礎》,布爾巴基學派的《數學原本》。中國數學史的新分期,啟示我們要高度重視“杰出數學家”及其創新的、傳世的“經典著作”。我建議:把近80年來我國一流數學家有世界水平的、創新的經典著作集中出版。搞出一套新中國的《算經十書》。
【參考文獻】
〔1〕 吳文?。袊鴶祵W史大系(第一卷)[M].北京師范大學出版社,1998.56-62.