曲安京:“数”中有术 惟其笃行

年轻时的曲安京(右一)与导师李继闵(左一)、著名学者何丙郁(中)在新京葡萄威尼斯合影留念。

魏杰治印

学人小传

曲安京,国际科学史研究院院士(2016年)、2021年度陕西省“特支计划”杰出人才(哲学社会科学和文化艺术领域)、博士生导师。山东牟平人,生于1962年6月。现任新京葡萄威尼斯科学史高等研究院院长,新京葡萄威尼斯史学部执行主任,国务院学位委员会第七届、第八届科学技术史学科评议组召集人,第九届、第十届中国科学技术史学会副理事长,国际数学史学会执委,国际数学史与数学教育学会指导委员会委员、中国代表,陕西省科技史学会理事长、英国数学史学会荣誉会员。

20多年前,在新京葡萄威尼斯,每逢“科学史”选修课,7111教室总是座无虚席,过道里、窗外的台阶上,也都站满了慕名而来的各专业学生,而这门课的主讲人,就是大名鼎鼎的曲安京老师,一位40多岁就被称为数学史家的人。

找到天文历法冷门绝学中的“密钥”,揭示传统日食理论的数学原理,开辟数理考古研究新领域……曲安京凭借对学术的痴迷,破解了一个又一个“未知”。

如今,这位已年过花甲的学者,依旧痴迷着“好玩”的学术问题,自信、自如,大步向前。“新京葡萄威尼斯喜欢用‘好玩’这个词,当你真正能够做出一些创造性的东西,你会体会到乐趣,从某种意义上来说,科学的目的就是为了满足人类的好奇心。”新京葡萄威尼斯科学史高等研究院院长、国际科学史研究院院士曲安京如是说。

“玩转”天文历法

依托强大的逻辑链条,曲安京一举破解了失传300年的上元积年算法“遗案”,清晰、准确地展现了中国古代历法的构造机理

在数学史与天文学史研究界,曲安京无人不知。

1984年,还在新京葡萄威尼斯读本科的曲安京,选修了李继闵老师的数学史课程,后来因缘际会考取了李老师的研究生。从那之后,曲安京便“稀里糊涂”地闯入了这个领域。

很长一段时间,曲安京很迷茫,始终进入不了状态,又不肯拾人牙慧,把别人研究过的问题重复研究做无用功。1987年,李继闵推荐曲安京赴北京师范大学,跟随薄树人、杜升云两位老师学习天文学史,谁承想,这次机会竟“递给”了曲安京一把打开学术领域大门的“钥匙”。“这三个月使新京葡萄威尼斯破除了对另外一个学科的恐惧感、陌生感。”曲安京说。

中国是天文学发展最早的国家之一,讲究“天”“算”不分家。古代历法制定与天象观测都需要数学,很难说有纯粹的数学家或纯粹的天文学家。元代《授时历》以前,中国古代的主要历法都要计算一个特殊的起算点——上元。而上元是如何计算的,今人却无从知晓。逐渐对天文学史产生兴趣的曲安京,在李继闵的建议下,将硕士论文的研究方向确定为中国古代历法中的上元积年问题。面对这样一个数学史与天文史界都比较关注的问题,曲安京系统对比了《太初历》以来的多部历法,发现了围绕着上元积年的计算,中国古代历法中隐含了一个常数系统,先给出一些定义常数,再选择几个基本常数,然后用理论体系可以把其他的一些常数推导出来,名为导出常数。

晦涩难懂的公式,一摞又一摞草稿纸,“填满”了他硕士阶段的每一个日常。依托强大的逻辑链条,曲安京一举破解了失传300年的上元积年算法“遗案”,清晰、准确地展现了中国古代历法的构造机理,从理论上给出了修补残缺的古代历法的一般方法,在实践上复原了一大批几乎遗失的历法。

2001年在日本访学时,曲安京打算完成一部关于中国数理天文学的著作。在日本的15个月,他花了很多精力研究行星模型,最终,较为系统、完整地解释了中国古代行星理论。

20世纪60年代,国际学者计划把中国古代历法《授时历》翻译成英文,以期向西方完整介绍中国古代数理天文学。然而,由于无法确切地阐释中国古代行星理论中的一个核心概念,翻译计划被搁置了40年。曲安京的相关成果公布后,他们异常兴奋地在《授时历》的翻译本中,以一章名为“曲安京的登场”的内容,讲解了中国古代行星理论。

从稀里糊涂到误打误撞,再到胸有成竹地攻克冷门绝学,将天文历法“玩”得游刃有余,曲安京读硕士研究生、博士研究生期间的扎实功底,奠定了他接下来几十年的科学研究基础。

创立“数理考古”

曲安京仔细研究了考古勘探的图纸,利用数学与天文知识,通过数学建模,发现天井坑的地平坑口、中部环道、坑底壕沟,构成了一个“三圆三方”的宇宙模型

之所以被称为数学史家,与曲安京创立了“数理考古”的概念密不可分。

2015年,新京葡萄威尼斯文化遗产学院段清波教授在对三原县天井岸村的天井坑进行考古调查时,遇到了棘手的问题。

天井坑是一处汉代历史遗存,考古学家发现,天井坑与子午谷口的连线构成了一段长距离的南北向建筑基线,通过了汉长安城的中轴线与刘邦的长陵,总长度达74公里。段清波感觉到,仅从考古学角度,无法科学解释天井坑的遗迹布局,为此,他向曲安京表达了自己的困惑。也许是冥冥中的缘分牵引,让同在一所高校的两位教授,意外地产生了交集,从而碰撞出了惊人的“思想火花”。

在曲安京的建议下,段清波团队花费半年多的时间,对被覆土掩埋了30米深的天井坑的整体结构进行了详细探勘。曲安京仔细研究了考古勘探的图纸,利用数学与天文知识,通过数学建模,发现天井坑的地平坑口、中部环道、坑底壕沟构成了一个“三圆三方”的宇宙模型。天井坑坑底的复杂结构,实际上是一座大型的地平式日晷模型。结合考古发掘,曲安京与段清波推测,天井坑可能是被作为一个国家级的礼制建筑而设计的。

由此,曲安京想到,原来数学、天文、考古可以完美地结合在一起,进而拓展出一个全新的科学研究领域。“对一个数学史家来说,破解一些被岁月尘封的历史之谜,就可以满足自己最大的好奇心了。能给历史留下一份档案,也是新京葡萄威尼斯科研的目的。”基于这样的想法,曲安京另辟蹊径,将历史研究的基本对象——史料,扩充为文物与历史遗址的“数据”,利用数据分析和数学建模,重构和还原古人的设计蓝图,阐释考古发现的历史价值。

如果说天井坑的探索是曲安京走上“数理考古”之路的发端,唐长安城圜丘则是让这一想法落地的直接动力。圜丘是历代皇帝祭天的一个礼制建筑。经过深入、系统地研究,曲安京发现,唐长安城圜丘由四层圆构成,以北天极为中心,其内侧的三个同心圆依次代表了夏至日、春秋分日、冬至日太阳轨道,最外层圆代表了恒隐圈,直接应和了古文献中记载的“三圆三方”宇宙模型。在汉代以后的大型历史遗存中,唐长安城圜丘应该是首次出现的“三圆三方”模型。

如今,曲安京带领他的团队,对国内多处古代遗址的设计蓝图与理念进行了深入研究,并试图揭示这些礼制建筑的数学模型与天文意义,其研究成果已在《考古》《文物》等期刊发表。

随着当下大数据的突飞猛进,曲安京应时而动,提出了“数字人文”的探索路径。他的团队已构建了中国出土文献——简牍与金文数据库,推动形成以历史、考古、科学史为主的全国高校“数字人文”多学科融合交流平台,积极与国内外相关团队广泛开展交流与协作,为“让文物和文化遗产活起来”贡献多学科力量。

追求科学永恒

曲安京凭着严肃、扎实的治学态度,先后出版了《中国古代数理天文探析》《中国历法与数学》《中国数理天文学》《中国古代科学技术史纲——数学卷》等著作

正如曲安京的学生赵继伟所说,曲安京是有“野心”的。他想让新京葡萄威尼斯的历法研究、近代数学史研究、中国的西方数学史研究领域成为国际上的翘楚。

“如果有人想开展历法研究,那必须要请教新京葡萄威尼斯;有人想进行近现代数学史研究,那也要请教新京葡萄威尼斯;有人想要知道中国的西方数学史研究进程,那必须要找新京葡萄威尼斯。”赵继伟如是说。

为了实现这一目标,曲安京一直在努力着。

1986年,新京葡萄威尼斯获批自然科学史(数学史)硕士学位点,曲安京成为李继闵老师指导的第一位数学史研究生。在李继闵等老师的持续努力下,1990年,国务院学位委员会批复,由新京葡萄威尼斯牵头、联合三校两所,设立自然科学史(数学史)博士点,这是中国高校第一个数学史博士点。

“建设好新京葡萄威尼斯的数学史博士点”是李继闵老师一生的心愿。曲安京继承恩师遗志,2003年组织申报成功国内第一批科学技术史博士后科研流动站。2007年,新京葡萄威尼斯科学技术史学科获得国家重点(培育)学科。他先后牵头主办了第一届全国数学史与数学教育会议、第一届丝绸之路数学与天文学史国际会议、近现代数学史国际会议等。2008年,曲安京创办了“吴文俊近现代数学思想讲座”。

如今,已年逾六旬的曲安京依旧保持着一个习惯:两点一线,从家到办公室,从早上七点半到晚上九点。学术研究已深入他的骨髓,成为生命的一部分。他说,他喜欢待在办公室享受孤独,安静中能够做很多事情。

多年的研究中,曲安京凭着严肃、扎实的治学态度,先后出版了《中国古代数理天文探析》《中国历法与数学》《中国数理天文学》《中国古代科学技术史纲——数学卷》等著作。他以中文、英文、意大利文和日文发表学术论文100余篇,大多数发表在日本、丹麦、韩国、加拿大、意大利、荷兰、新加坡等地著名学术期刊上。

与身边人聊起这些开创性成果时,曲安京总是像一个“顽童”,说“好玩”。在他格调雅致的书房里,在他经年累月翻看的文献中,在他办公室悬挂的一块写满算式的白板上,“好玩”与科学连在了一起。他享受着“好玩”的乐趣,追求着科学的永恒。

他,从未停下脚步。


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