京杭大運(yùn)河今年將實(shí)現(xiàn)全線通水，千年運(yùn)河生機(jī)再現(xiàn)。在大運(yùn)河的歷史上，郭守敬是一位重要人物，而這位博學(xué)多才的科學(xué)家的貢獻(xiàn)并不止于水利。

家學(xué)深厚悟性高，天文水利均擅長

北京二環(huán)內(nèi)，有一片較大的水面——什剎海。暮春時(shí)節(jié)花正濃，每到周末，都有不少市民來到什剎海休閑。什剎海是前海、后海、西海的統(tǒng)稱。西海北沿有一座小山，山上有一座匯通祠，郭守敬紀(jì)念館就設(shè)于此。

匯通祠的原址并不在此。歷史地理學(xué)家侯仁之在《什剎海記》中提到“匯通祠舊址正當(dāng)昔日德勝門水關(guān)引水入城咽喉，淙淙清流，瀠洄寺嶼，下注什剎海，其地理位置至關(guān)重要，且為人民群眾游憩勝地。”在上世紀(jì)70年代修造地鐵2號(hào)線時(shí)，匯通祠被拆除，后復(fù)建于今址。

在匯通祠中紀(jì)念郭守敬，在侯仁之看來是“飲水思源，不忘前賢篳路藍(lán)縷之功”。這位13至14世紀(jì)中國杰出的科學(xué)家，整理了北京城水系，較好解決了當(dāng)時(shí)北京城的供水與漕運(yùn)問題。他不僅是一位水利學(xué)家，還是一位天文學(xué)家，研制了多種觀星儀器，參與制定了《授時(shí)歷》。

1231年，郭守敬出生在邢州，今天河北邢臺(tái)市有以他的名字命名的道路。關(guān)于郭守敬的家庭，傳記資料中幾乎沒有提到他的父親，郭守敬很有可能是由祖父郭榮撫養(yǎng)成人的。郭榮“通五經(jīng)，精于算數(shù)、水利”，日后郭守敬能在天文、歷法、水利等領(lǐng)域取得不俗成績，與其深厚的家學(xué)淵源是分不開的。

郭守敬自幼就表現(xiàn)出一種與眾不同的氣質(zhì)，他“不為嬉戲事”，悟性極高，動(dòng)手能力強(qiáng)。15歲時(shí)，郭守敬從古書上看到了渾儀的畫像，渾儀是古代用來模擬日月星辰的位置、觀測天體運(yùn)行過程的測天儀器，構(gòu)造并不簡單，他照著畫像用竹篾做出了一個(gè)渾儀，嘗試用它來觀測天象。

可造之材必得良師指導(dǎo)才能有所成就。大概在郭守敬17歲時(shí)，祖父將他送去紫金山書院，拜劉秉忠為師。紫金山書院是當(dāng)時(shí)邢臺(tái)人文薈萃之地，劉秉忠、張文謙、張易、王恂、郭守敬先后在此研學(xué)，他們均入仕元朝，在不同領(lǐng)域取得很大成績，被后人尊為“紫金山五杰”。劉秉忠年長郭守敬15歲，他是奠定元朝一代典章制度的重要人物，也是元朝興建大都城的規(guī)劃師。他以儒家經(jīng)典為依據(jù)，結(jié)合北京的山川形勢，規(guī)劃了一座氣勢恢宏的大都城。

郭守敬的故鄉(xiāng)邢州城北有潦水、達(dá)活泉、野狐泉，金元之際，由于戰(zhàn)事的破壞，三條河流堤壩受損，河水泛濫，沖毀了架設(shè)在河上的橋梁，百姓只能靠簡陋的木橋過河，木橋“規(guī)制儉狹，隨作隨壞，行者病涉久矣”。1251年，21歲的郭守敬受命負(fù)責(zé)疏浚河道，這可難不倒他，沒過多久便使“三水各有歸宿”。更令人叫絕的是，在他指定筑橋的地方，工人在深厚的淤泥中發(fā)現(xiàn)了舊橋。當(dāng)時(shí)著名文學(xué)家元好問，也就是那位寫出“問世間情為何物”的元好問，為此寫了一篇文章《邢州新石橋記》，提到“里人郭生立準(zhǔn)計(jì)工”，“郭生”就是郭守敬。

郭守敬32歲時(shí)，經(jīng)中書左丞張文謙的推薦，得到面見元世祖忽必烈的機(jī)會(huì)，他提出“水利六事”，忽必烈每聽完一事便點(diǎn)頭稱贊，評(píng)價(jià)“此人真不為素餐矣”，任命郭守敬提舉諸路河渠。就這樣，郭守敬開始了在元朝任官的歷程。

巧手造出新儀器，四海測驗(yàn)得數(shù)據(jù)

今天我們能夠讀到的關(guān)于郭守敬的傳記，最重要的一篇是齊履謙的《知太史院事郭公行狀》。郭守敬在太史院工作多年，這是一個(gè)“掌天文歷數(shù)之事”的機(jī)構(gòu)，在1278年元朝成立太史院時(shí)，郭守敬獲任同知太史院事，后來升為太史令。

河渠之事與天文歷數(shù)之事都是郭守敬的專業(yè)領(lǐng)域。如果說通惠河是他在水利領(lǐng)域的得意之作的話，那么在天文歷數(shù)領(lǐng)域的得意之作便是《授時(shí)歷》，這是他50歲時(shí)取得的成就。

太史院成立之初，一項(xiàng)緊急任務(wù)是編制新歷法。元朝初期沿用的是《重修大明歷》，又稱《知微歷》，因?yàn)樵摎v是金朝的趙知微編制的。金朝從1182年啟用該歷，到1276年元世祖忽必烈下令編制新歷時(shí)，《重修大明歷》已經(jīng)用了94年，近百年的誤差積累導(dǎo)致天象預(yù)測與實(shí)際不符。

郭守敬認(rèn)為“歷之本在于測驗(yàn)，而測驗(yàn)之器莫先儀表”。

接到編制新歷法的任務(wù)后，郭守敬用了三年時(shí)間創(chuàng)制與改良了13種觀天儀器。1279年的一天，郭守敬帶著自己創(chuàng)制的儀表上朝，向忽必烈一件一件介紹，從早上一直介紹到日落時(shí)分，兩人都不覺疲倦。有了精良的觀天儀器，就可以展開天文觀測，獲得創(chuàng)制歷法需要的數(shù)據(jù)。

在元朝廣袤的疆域中，郭守敬主持了一次規(guī)模空前的大地測量，27個(gè)觀測點(diǎn)東起朝鮮半島，西至河西走廊，南到西沙群島，北至西伯利亞。七百多年前郭守敬主持“四海測驗(yàn)”的遺跡，我們還能在河南登封觀星臺(tái)看見。據(jù)說這里是周公用圭表測正午日影之地，周公測得此處為天地之中，遂修造了洛邑，這就是“建中立極”的道理。郭守敬對(duì)圭表做出改革，所謂觀星臺(tái)就是他改良后的圭表，比一般圭表高大得多，而觀測精度也大大提高。

郭守敬在大都司天臺(tái)中收集觀測數(shù)據(jù)，與他的同事共同創(chuàng)制出了《授時(shí)歷》。1280年，《授時(shí)歷》由朝廷頒布天下，它與后來世界通用的《格里高利歷》精確度相當(dāng)，但頒行時(shí)間卻要早三百年以上。值得一提的是，大都司天臺(tái)既是元朝太史院的辦公地點(diǎn)，也是一個(gè)設(shè)備齊全的天文臺(tái)，它的位置就在今建國門旁北京古觀象臺(tái)附近。在元明易代時(shí)，大都司天臺(tái)被毀，今天我們看到的古觀象臺(tái)是明清兩代的國家天文臺(tái)，觀象臺(tái)上陳列的天文儀器凝聚了包括郭守敬在內(nèi)的古代天文學(xué)家千百年的智慧結(jié)晶。

今天，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研制出的LAMOST望遠(yuǎn)鏡（大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡）凝聚了現(xiàn)代天文學(xué)家的智慧結(jié)晶，它還有一個(gè)更容易記憶的名字——郭守敬望遠(yuǎn)鏡。

三部曲裁彎取直，運(yùn)河船直入大都

從建國門南行不到一公里，一條向東奔流的河流出現(xiàn)在眼前。這就是通惠河。通惠河是元朝大運(yùn)河的一部分。通過運(yùn)河將糧食等物資運(yùn)送到都城，在中國有上千年的歷史。隋唐修成的大運(yùn)河，以洛陽為中心，向東南到杭州是一條線路，向西北到北京是一條線路。元朝定都北京，大運(yùn)河不必繞道中原，應(yīng)裁彎取直，從江南直上北京。

能不能裁彎取直，如何裁彎取直，這都需要經(jīng)過實(shí)地測量才能得到答案。1275年，擔(dān)任都水監(jiān)的郭守敬在北以山東德州為頂點(diǎn)、南至江蘇徐州、西至河北大名、東到山東寧陽的這一大片地方進(jìn)行了測量工作，得到的結(jié)論是大運(yùn)河可以南北連通。

1276年，元朝軍隊(duì)攻入南宋都城、大運(yùn)河起點(diǎn)城市杭州，三年之后，南宋滅亡。富庶的江南歸入元朝的版圖，大運(yùn)河的意義無疑更加重要。1283年，元朝修成了從濟(jì)州（今山東濟(jì)寧）到須城安山（今山東東平西南）的濟(jì)州河。1289年，元朝修成從安山到臨清的會(huì)通河，從臨清到通州的河道在隋唐時(shí)期就已修好。元朝改造大運(yùn)河的前兩部曲完成，從杭州到通州一線貫通。

漕船北上到了通州后，如何進(jìn)入北京城內(nèi)？打開今天的北京城市地圖，可以發(fā)現(xiàn)通惠河北有一條幾乎與之平行的東西走向河流——壩河。壩河原是高梁河的一脈，金朝曾利用這條河道通行漕船，但苦于水源不足，不能長期穩(wěn)定通航。郭守敬32歲時(shí)向忽必烈提出的“水利六事”中，第一件事就是“中都舊漕河?xùn)|至通州，權(quán)以玉泉水引入行舟”，如此可省下一筆巨額的車費(fèi)。這項(xiàng)工程取得成功，是郭守敬為整理北京水系立下的頭功。后來，由于開金水河引入皇城，分去了一部分玉泉水，導(dǎo)致壩河水源緊張。為了解決這一問題，1279年，郭守敬在河道上修了七座壩用來蓄水，這就是壩河一名的由來。

盡管采取了建壩蓄水的措施，但漕船在壩河的通行仍然效率低下。只靠壩河無法滿足大都巨大的漕運(yùn)需要，這時(shí)通惠河登場了。

修建通惠河是元朝改造大運(yùn)河的最后一部曲，它凝聚了郭守敬三十年的治水經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)通惠河工程于1293年完成時(shí)，郭守敬已63歲。元朝的通惠河比明清以至今日的通惠河都更長，它起于昌平白浮泉，這是郭守敬選定的水源，河道沿著西山山麓轉(zhuǎn)了大半圈到甕山泊（頤和園昆明湖的前身），而非直接從白浮泉南引到甕山泊。之所以如此，原因之一是接引沿途的泉水，讓水源更加充足。通惠河出甕山泊，入積水潭，在萬寧橋出積水潭，之后沿著大都皇城東城墻向南流，從麗正門（元大都城正南門）東水關(guān)出城，一路東奔，在通州里二泗村注入北運(yùn)河。通惠河修好后，江南漕船可以直入積水潭碼頭。

通惠河從白浮泉到甕山泊的這一段，是郭守敬的獨(dú)特構(gòu)想，最可見其對(duì)水的性格的掌握。這一段沿途要與多條山溪交匯，夏秋時(shí)節(jié)，山溪易發(fā)洪水，可能會(huì)將渠道沖毀。為了解決這一問題，處理好引水與防洪的關(guān)系，郭守敬在渠道上設(shè)置了12處“清水口”，在山溪入口處把堤壩修得很低，這樣山溪來水可直接流入渠道，而在修建入口對(duì)面也就是山溪下游方向的堤壩時(shí)，用到了一種特殊的材料，即用籬笆編成狹長的籠子，里面塞滿石頭，洪水發(fā)生時(shí)，堤壩會(huì)被沖毀，這樣洪水能很快排到下游，不影響渠道引水功能，待到洪水過去后，又十分容易修復(fù)堤壩。

郭守敬在晚年曾請(qǐng)求退休，但朝廷沒有批準(zhǔn)，1316年，86歲的郭守敬卒于任上。元朝名儒、郭守敬在太史院的同事許衡說，上天保佑讓我們有了郭守敬這樣的人才，這樣的人才豈是容易得到的？后世的科學(xué)史家對(duì)郭守敬也有很高的評(píng)價(jià)。郭守敬當(dāng)年對(duì)北京水系的整理仍存遺跡可以追尋，而大運(yùn)河的生命力近年也逐漸得到恢復(fù)。今年，大運(yùn)河將實(shí)現(xiàn)全線通水。千里通波再現(xiàn)，拱宸橋下，舳艫相連，燃燈塔旁，槳聲燈影。（羅慕赫）