在人类科技发展的长河中，有一个形成共识的观念，即人类科技和文明的进步，有赖于社会的稳定与和平的发展，然而穿越历史漫漫的尘烟，我们却发现了种种逆向的情景，许多人类科技和文明发展的黄金时代，恰恰是人类社会处于严重的战乱与动荡的时代。墨子的科学成就，诞生于春秋战国那个纷乱的国土上；而20世纪中叶开始的人类科技革命，同样是以历时6年的第二次世界大战为先导；第三次科技革命几乎所有的科技成果，都是在第二次世界大战中萌芽并发展壮大。这是一个非常有趣的现象，特殊的历史年代，特别是特定的战乱年代，也许会对人类文明带来巨大的毁灭和冲击。但是从另一个意义上说，混乱的年代同样可以成为文明进步的强心针与催化剂，在巨大的冲击力面前，人类文明正常演进的过程遭到了无情地打破，也许会出现历史的倒退，但是也很有可能出现文明发展的巨大跃进过程。最典型的例子就是，欧洲奴隶社会秩序的土崩瓦解，正是由匈奴骑兵的入侵造成的。蛮族的破坏摧毁了欧洲的奴隶庄园和奴隶制经济体系，并为新生产关系的蓬勃生长提供了广阔的土壤。而对于同时期的中国历史来说，那让我们不堪回首的南北朝时代，同样也是中华文明的重要转型时期，划江而治的分裂局面绵延数百年，非但没有阻隔住中华文明的蓬勃生长，相反却缔造了一系列让世界叹为观止的文明成就，而科学家祖冲之就是其中的一例。
一
我第一次知道祖冲之这个名字是在初中几何课本上，他的姓名一共出现了两次，一次是在讲圆周率的时候，另一次是在讲几何图形的时候。那年头岁数还小，只记住了两件事，第一就是他在1000多年前就成功地把圆周率推算到了第七位，另一件事情就是他的那本数学著作《缀术》。这两样了不起的成就，被追求升学率的老师在课堂上蜻蜓点水一般一带而过。虽然从学生时代开始就熟悉了这个名字，虽然教室的墙壁上悬挂着他大幅的头像，但是在今人眼里，传统文明的精华早已是史册里那一抹淡淡的尘烟，似乎没有多少现实作用，而这位伟大的科学巨匠早已经如庙堂的佛龛一样被高高地供奉了起来，我们为他点燃一炷心香，却发现距离他是如此遥远。
与张衡生活在大一统的汉朝不同，祖冲之生活在一个纷乱的时代，甚至对每个有民族自尊心的中国人来说，南北朝都是一个不忍去提及的时代，汉民族远退长江以南，中原的大好河山任游牧民族的战马肆意奔驰。汉朝开始形成大一统的中国社会局面被无情地打破。而在这偏安江南的小朝廷里，同样充斥着腐败的士族阶层和无能的帝王，这大概就是今天的人对于那个时代的完整印象了。然而这个时代也同样诞生了一批科学巨匠，贾思勰、祖冲之、葛洪，一连串流光异彩的姓名直到今天还影响着我们。一位西方的哲人曾经说：“如果你把你要认清楚的人与他身边的环境孤立开来，那么你将永远无法清楚地认识他。”对于祖冲之的认识同样如此，虽然我们把他和张衡都称为科学家，但仔细分析的话，从本质上说，张衡首先是一个优雅的儒者，一个豪情的文人，然后才是一位科学大师，按照现在的教育观点看，他仿佛是当今大学里从文科跨到理科的插班生。祖冲之则不同，从某种意义上讲，他是一个纯粹的科学工作者，一个真正意义的研究人员。如果张衡的成功更多依靠了他全面的优良素质和惊人的才华的话，那么祖冲之的成功则依赖了他低调扎实的科学态度。张衡的成功来自他天才的洞察力和发现力，祖冲之的成功则来自于他务实耐心的工作精神。与张衡相比，他所从事的是更为枯燥的研究工作，绝无赋诗作对的闲情雅致，相反却要忍受难以想象的寂寞与枯燥。如果我们把张衡定义为发明家的话，那么祖冲之则是一个理论科学与基础科学的人才，虽然他的成就不如浑天仪或者地动仪可以凭借强烈的视觉冲击力抓人眼球，但是他就像一位严谨的设计师一样，一砖一瓦地奠基，构建着中国古代科学的千年大厦。
二
读史早知今日事，对花还忆去年人。历史的现实意义在于，通过我们对人类作为每个个体的集合所做的决策后果，来反思今天的社会应当在未来所做出的选择。事实上，当我们对南朝的士族制度充满种种否定的时候，我们却充满趣味地发现，祖冲之的家庭，恰恰属于南北朝时代一种另类的“士族”阶层。他的家庭就是当时南朝有名的科学世家，祖冲之的祖父祖昌，在刘裕时代就担任大匠卿的官职，而祖冲之在南朝社会的崭露头角，同样依赖于其家族的位置。祖冲之的家庭世代都是以科技为工作的，在南朝的朝廷里，无论政权和皇帝怎么变化，祖冲之家族的位置始终没有改变。而这种奇特的现象，也恰恰属于士族政治的一部分。今天的人对于士族阶层垄断地位的抨击，是因为其扼杀了寒门的晋身之路。而在当时的历史条件下，中国封建社会正处于早期发展极度不平衡的时代，士族阶层经济势力的膨胀与寒门阶层的萎缩形成了一个不平衡的矛盾体，而士族政治制度正是在这种环境下产生的。从国家稳定和社会发展角度说，士族制度曾产生过积极的作用，南北朝割据政权的建立，以及南朝数次北伐的无功，都与士族政治本身的内部矛盾和权力不平衡有着密切的关系，而最终南北朝时代的结束，同样也是士族政治瓦解的结果。这是中华民族一个特殊的历史演进过程，甚至可以说是中国封建经济的重新整合期。祖冲之就生活在这样的背景下，他与他的祖氏家族，也恰恰证明了科学在当时的时代里，已经成为士族阶层链条上重要的一环。
祖冲之的崭露头角是在他的青年时代，在已然腐朽堕落的世家子弟之中，博学机敏的祖冲之成为了不多的另类，并得到了宋孝武帝的赏识。这位在南北朝历史中名声不是太好的皇帝将他送到了当时藏书讲学的重要地方——华林园学习。华林园是当时南朝著名的贵族学校，需要我们注意的是，在当时的华林园中，科学人才的培养占有重要位置。华林园珍藏着大量珍贵的科学著作，大部分都是衣冠南渡时代从北方带过来的，也同样拥有许多以擅长科学研究著称的教师。更为重要的是，华林园的讲学并不仅仅局限于书本上枯燥的理论，根据今天关于华林园的研究资料表明，当时的华林园的课程包含了众多测量、计算等实际的科学实践科目。祖冲之的时代，科举制度还是一个未知的产物，官员的提拔主要依靠家族的势力和权力的对比，教育的目的也并非是为了考取官职，而是为了可以在实际中有所应用。因此在那个时代，学院式的教育更注重知识的实用性和理解能力，也同样鼓励学生的创造能力。祖冲之的入学，很大程度上是因为宋孝武帝的赏识，在一干世家子弟群体中，祖冲之衣着简朴，谈吐不俗，宋孝武帝在赏识之余，更赐予他宅院车马。年轻的祖冲之究竟用什么方式打动了以荒淫暴虐著称的宋孝武帝？具体的细节我们不得而知，但是祖冲之的精神品质中有一个显著的特点：就是他低调却执拗的精神。这种精神品质在他未来几十年的人生履历中不断地浮现出来，并且对他人生的走向产生了重大的影响。我想这种品质，也正是他得到赏识的原因吧。
陈凯歌电影《霸王别姬》中，段小楼曾经这样评价程蝶衣：“你是人不疯魔不成活啊。”在那部悲剧性的艺术电影中，一代名旦程蝶衣悲情的人生履历打动了许多人，他固执地把戏台上的唱词当成生活中的一切，甚至当做了生活的全部内容与追求。他人生最大的梦想就是可以与心爱的师哥共唱一生的戏，这个简单的梦想支持他走过了漫长而艰难的道路，也最终导致了他含笑而逝的悲情结局。中国有句俗话：“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书。”大意是说，做人要做成一个纯粹的人。小时候学习毛主席的《纪念张思德》，文中也有一句名言：“做一个纯粹的人，一个高尚的人。”“纯粹的人”是许多人的人生追求，可是谁又能真正实践这一信条？无论是艺术领域还是科学领域，我们总能找到这样的代表，他们不理外界世事的变化无常，只埋头于倾心追求的理想中。程蝶衣用昙花一样的灿烂留给了影迷无数的感动，而祖冲之则是用几十年寂寞的工作，为中国的科技历史留下了永恒的传奇。
如果说张衡还可以算做是一个政治人物的话，那么祖冲之则可以被看作是最纯粹的学者。家族的地位和先天的条件使他虽然身为一个官吏，却对于政治生活分外的淡漠。这使他远离开了南北朝众多的政治旋涡，却也使他有时候会无意中卷入政治的洪流中，这是许多科学家都不可避免的命运。离开华林园以后，祖冲之做过多任官职，从南徐州的从事史到篓县的县令，史书上对祖冲之的为官经历记录甚少，而事实上，这位大学问家对于仕途的升迁也始终不是太用心。权力的斗争并非是属于他的舞台，科学的探索才是真正属于他的战场。从南徐州到篓县，官职变了又变，在外人看来是祖冲之官场之路的开始，而对他自己而言，却是他科技道路的开始。从华林园毕业到走上茫茫的为官路，年轻的祖冲之开始为他人生的第一个理想而努力，并非是加官晋爵，而是要编写《大明历》，对于中国天文的发展和农业的发展而言，这是一件举足轻重的大事。在之后为官的道路上，他把大部分的精力都用到了这部历法的推算与测量之中，甚至他利用做县令的便利，对旧历法中的种种数据进行了亲身的测量，从做官的角度说，祖冲之这样做有些“不务正业”，而这恰恰是他身为一个学者的纯粹之处。张衡是以钻研科学的方式，为实现自己的政治理想而努力，他需要借助先进的发明来取得当权者的信任，既而推广自己的政治主张。祖冲之则不然，他人生全部的理想或许只在于一个科学成就的诞生和一种科学理论的完成，从这个意义上说，也许他不是一个全面发展的人物，但是他比许多儒生出身的学者要生活得更单纯，比起南朝那些沉迷于你争我夺的官僚们，也生活得更潇洒。
三
说到《大明历》，我们不得不把南朝的历法情况作一下简单的介绍。
在祖冲之以前的中国天文理论中，一直存在着一个错误：即太阳自今年冬至点环行天空一周到明年冬至点永远地吻合。天周（即地球绕太阳真正公转一周的周期）和岁周（回归年，即太阳正射今年冬至点到明年再回到冬至点的周期）不分。东晋的虞喜测出了太阳从今年冬至点到明年冬至点有一些差距，太阳并不能回到它前一年的起点。这个差距，天文学上叫做岁差，而在南朝“元嘉历”制定的时候，凉洲的学者已经提出了“闰年”的概念，认为600年中有221个闰年的比较精确的意见。但是作为修订者的何承天并没有采纳这一成果。在当时的南朝，国家通用的历法依然是何承天所用的《元嘉历》，祖冲之敏锐地发现了这一问题，并且写出了《大明历》。
在《大明历》中，祖冲之区分了回归年和恒星年，首次把岁差引进历法，测得岁差为45年11月差1度（今测约为70.7年差1度）。定一个回归年为365.24281481日（今测为365.24219878日），直到南宋宁宗庆元五年（公元1199年）杨忠辅制统天历以前，它一直是最精确的数据。采用391年置144闰的新闰周，比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密。定交点月日数为27.21223日（今测为27.21222日）。交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能，祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年（公元436年）到大明三年（公元459年），23年间发生的4次月食时间，结果与实际完全符合。得出木星每84年超辰一次的结论，即定木星公转周期为11.858年（今测为11.862年）。给出了更精确的五星会合周期，其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法。
这是中国天文历法中一个了不起的成就，更让我们感到惊讶的是，那一年祖冲之只有33岁，而他所反对的对象，《元嘉历》的编写者何承天是南朝有名的人物，其家族在当时的南朝也有着广泛的影响力。为了知识的真理而敢于向旧势力挑战，祖冲之用他的倔强和执着第一次在南朝的舞台上留下了自己的名字。而单纯的他却不知道，这初出茅庐的第一枪，让他不幸地卷入到一场政治的纷争中。
公元462年，即宋孝武帝大明六年，祖冲之向朝廷上书，要求废除《元嘉历》，改用《大明历》，这是他与士族阶层以及传统知识阶层之间的第一场冲突。毫无疑问，祖冲之的主张遭到了猛烈反对。比较可笑的是，尽管祖冲之用详实的科学数据和客观规律，对《大明历》做了最为详尽的证明，却依然无法压倒反对的声音，因为那些反对者们本身就不懂得自然科学的规律，他们的理由多是从伦理道德角度出发。以道德战胜科学，在中国的历史上，无论是过去还是现在，这种悲剧曾不止一次发生过。反对者中叫嚷最凶的，当属宋孝武帝的宠臣戴法兴，他的理由很简单，改变历法是有违祖制，天理难容。这个几乎是扣帽子的理由在当时得到了所有反对派的响应。而另一个重要的原因是，作为皇帝的宋孝武帝本身就是通过不光彩的篡权登上皇位的，这位帝王生性荒淫，喜怒无常，修改历法一事，触动了他政治生涯中一块禁地，如果废止《元嘉历》，也就意味着是对先皇的否定，中国的政治家们往往喜欢把简单的学术争论上升到政治高度。从《大明历》的争论到20世纪的海瑞罢官事件，不同的史实中总包含着相同的内涵。今天的人们总把戴法兴当做抨击的对象，然而作为皇帝的宠臣，他反对的声音，恰恰代表了主子的意见，于是《大明历》遭到了无情的搁置。这件事对祖冲之而言是一场巨大的打击，当纯粹的科学主义者和复杂的政治环境发生冲突的时候，遭到失败的往往是前者。我们可想而知当时年少气盛的祖冲之心中的愤懑与不平。在那场反对《大明历》的运动中，宋孝武帝动用了所有的反对派与祖冲之展开论战，在那个年代里，因言论而杀人还没有形成，持不同政见者的下场，最多不过是遭到围攻然后被贬斥，从某种意义上说，这对于知识分子而言也可以说是一个幸福的时代。在那场激烈的辩论里，祖冲之接连写下多篇驳议，这些驳议让当时的守旧派哑口无言，也同样是中国天文学发展历史中重要的理论著作。以科学去对抗政治，以有知去对抗无知，从这一刻开始，祖冲之人生鲜明的烙印也由此而定格。
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