李善蘭的學術人生及教育思想研究

摘要：李善蘭是中國傳統數學研究的最后一位大師，也是全面開啟西方近代科學教育的第一位教育家。李善蘭繼承中國傳統數學研究，取得了一些重要的成果。同時，他開創性地翻譯了西方經典科學著作，將近代西方科學首次系統地引入我國，是近代西方自然科學理論傳播和開展中西科學研究的奠基人。李善蘭在翻譯西方自然科學理論的同時，還結合中國傳統科學思想進行學術研究，李善蘭是中國傳統科學繼承者和西方近代科學研究的先行者。除了傳統科學研究和傳播近代科學之外，李善蘭還把時間放在了科學教育上，李善蘭的科學教育是在中國傳統科學和西方近代科學相結合的基礎上進行的嶄新教育，并且吸收和運用西方近代科學理論，為落后的中國培養了一大批科技人才，在科學研究和科學教育領域做出了歷史性的貢獻。

關鍵詞：李善蘭;科學研究;科學教育;教育思想

李善蘭（1811-1882年）是清末著名的數學家、教育家和翻譯家。他在中國傳統數學理論方面的研究成果卓著，他是一位傳統科學研究的集大成者，同時，他也是中國近代科學研究的開創者，是當今中國數學界和中國數學史領域公認的中國數學教育的鼻祖。[1]李善蘭不僅在數學方面有出色的研究，在物理學、天文學、植物學等學科也有研究成果。[2]14歲時，李善蘭通過自學中國歷代傳統數學理論，并且通過傳統數學的理論弄懂了歐幾里得《幾何原本》前6卷中的一些內容，這本著作是明末科學家徐光啟（1562-1633年）和西方漢學家、科學傳播大師利瑪竇（Matteo Ricci，1522-1610年）共同合作翻譯的世界經典數學名著。后來，李善蘭繼續研讀了中國數學家李冶（1192-1279年）的《測圓海鏡》和戴震（1724-1777年）的《勾股割圓記》這兩本經典傳統數學著作。正是在對傳統科學深入研究的基礎上，李善蘭在接觸到近代西方科學理論時，更容易弄清西方科學的思想。李善蘭從事傳統數學研究，他把關于傳統數學研究的成果大部分收錄在了《則古昔齋算學》這一著作中。在研究中國傳統數學理論的同時，李善蘭與漢學家偉烈亞力（Alexander Wylie，1815-1887年）共同翻譯的第一部西方經典著作就是歐幾里得的《幾何原本》后9卷（前6卷已出版），稱為《續譯幾何原本》或《幾何原本》（后9卷）。同時，他又同漢學家艾約瑟（Joseph Edkins，1823-1905年）共同翻譯了介紹西方力學理論的《重學》20卷。與偉烈亞力共同翻譯了介紹近代西方天文學理論的《談天》18卷，介紹西方微積分理論的《代微積拾級》18卷，介紹西方符號代數理論的《代數學》13卷，與韋廉臣（Alexander Williamson，1829-1890年）共同翻譯了介紹西方植物學理論的《植物學》8卷。這些涉及數學、天文學、植物學的著作都是在1857至1859年間由上海墨海書館出版發行的。[3]值得一提的是，李善蘭還與偉烈亞力、傅蘭雅（John Fryer，1839-1928年）共同翻譯過牛頓的經典之作《自然哲學的數學原理》，翻譯名為《奈端數理》，可惜該著作沒有譯完，故而未能出版發行。1866年，京師同文館開設了天文算學館，這時候郭嵩燾（1817-1891年）上疏舉薦李善蘭擔任天文算學總教習這一職務，教授天文歷算方面的內容，但是由于這一時期的李善蘭在南京忙于出版著作一事，故而到1868年才上任。李善蘭到了同文館后，他從事著科學教育事業和科學研究工作，他的科學研究和教育事業一直持續到他1882年去世之時，李善蘭把最后的時光都獻給了中國近代科學教育事業。他從事教育活動十余年如一日，其間所教授的學生先后達到了百余人，李善蘭的這些學生，其中大多數都成為了清末科學研究和科學傳播的主力軍。

一、李善蘭科學研究和教育思想產生的背景

1840年，鴉片戰爭爆發，長期閉關鎖國的中國大門被打開，西方列強依靠近代科技裝備起來的堅船利炮對中國進行侵略，中國社會逐漸淪為半殖民地半封建社會。[4]中國傳統科學理論在西學東漸的挑戰中受到了一定的沖擊，并且，整個社會發生了史無前例的劇變。一些從事科學技術研究的知識分子在這中間領略到了科學技術的力量。為了救亡圖存，振興中華而努力學習西方科學技術。然而，由于中國封建社會一直以來是重文輕理，不重視科學技術，因此科技人才人數就非常之少，形成不了一支強有力的科學研究隊伍和獨立的社會力量。這就使得中國的科學家擔負起培養一批科技力量的使命，李善蘭就是在這種歷史條件下成為一名杰出的中國科學研究和科學教育的先驅。

李善蘭自幼開始接觸中國傳統科學，特別是中國傳統數學理論，他研讀中國傳統數學的經典，如《九章算術》中的各種數學計算，這對李善蘭的數學研究開了一個好頭。李善蘭研讀了《算書十經》、《四元玉鑒》等傳統典籍，這些著作對李善蘭從事數學研究有著重要的影響，李善蘭的學術成果都是在前人的基礎上提煉出來的。同時，李善蘭仔細研究《幾何原本》中的相關推理及其過程，被其中的演繹體系和公理化思想所深深地吸引。故而李善蘭非常重視中國傳統數學方面的實用算法和西方公理化數學體系這兩個方面，并且把這兩方面結合在一起。正因為有這樣的理論基礎，后來，李善蘭與西方漢學家共同翻譯了大量的西方經典科學著作。

所以，李善蘭教育思想的產生有兩個背景，一個是當時的社會背景，另一個是李善蘭接觸到的科學知識理論的學術背景。正是在這兩個背景下，李善蘭一生致力于中國近代科學教育事業。

·教育史研究·李善蘭的學術人生及教育思想研究

二、李善蘭科學研究和科學教育

李善蘭從事的教育更多的是一種科學教育，是傳授中國傳統科學和西方科學技術的教育活動。李善蘭教育內容甚為豐富，其主要思想體現在深層次的科學研究、分門別類學科教育、科學研究帶動教育、學術互動激勵教育、出版著作延續教育等方面。

（一）深層次的科學研究

李善蘭的科學研究是從傳統科學開始的，是在中國歷代傳統科學成果的基礎上進行的深入研究。這種研究尋求的是科學的基本問題和核心本質，如在對極限理論的研究中，他綜合了中國傳統數學中關于極限理論的相關成果，并對極限的本質問題進行了分析，得出了用極限表述的幾個微積分公式，這是深層次研究極限理論所獲得的成果。同時，他在翻譯《拾級》后，對其中的分析方法非常欣賞，高度肯定了西方在分析學上的貢獻。李善蘭在深層次的研究中，指出了對數合尖錐曲線乃是雙曲線的一支。李善蘭已經認識到了合尖錐的底是雙曲線的一條漸近線，已經相關的幾個定理描述截積或殘積的底和高之間的關系式，實質上就是用尖錐曲線上點的橫、縱二坐標所滿足的代數方程來刻畫尖錐曲線的圖形性質，這是具有解析幾何思想的萌芽。偉烈亞力也認為李善蘭的對數論，使用了具有獨創性的一連串方法達到了17世紀發明雙曲線求積法的水平。1869年5月，偉烈亞力把李善蘭判定素數的方法譯成英文，寄給了香港的一家英文雜志《有關中國和日本的札記和答問》（Notes and Queries on China and Japan），指出這是李善蘭學術深入研究的一個獨立的發現，故認為借該刊一角以公諸于世是值得的。該刊的一些科學讀者也許能指出歐洲的書中是否也有類似的規則。結果，該雜志便冠以“中國定理”（Chinese Theorem）發表了李善蘭關于判斷任何數是否為素數的方法。不管是在分析學上的研究，還是在數論領域的發現，都可以看出李善蘭在進行深層次的學術研究。