晚清時期,西學東漸蔚然成風,是西方近代自然科學技術傳入中國的重要時期。由於洋務運動中造船、製械、設廠、開礦的需要,自然科學最早受到了重視,因此翻譯出版了一大批自然科學著作,涉及數學、天文、地質、地理、醫學、機械、聲光電化等學科領域。不甘落後的中國人奮起追趕,湧現出了一批傑出的科學技術人才,李善蘭、華蘅芳、徐壽、詹天佑等便是其中的佼佼者。
著名的數學家—李善蘭、華蘅芳
中國古代數學成就輝煌,到了近代,西方數學已領先於中國。但國內仍有一些數學成果,雖然低於西方先進的數學水平,卻大都是中國的數學家獨立研究取得的。在這些數學家中,李善蘭、華蘅芳就是其中的佼佼者。
李善蘭(1811~1882),字壬叔,號秋紉,浙江海寧人。李善蘭是中國近代早期最傑出的數學家,也是中國翻譯介紹西方近代數學的第一人。他自幼喜好數學,“方年十齡,讀書家塾,架上有古《九章》,竊取閱之,以為可不學而能,從此遂好算”,“三十後,所造漸深”。
李善蘭編輯刊刻的《則古昔齋算學》(1867),收錄他的數學著作13種,24卷,包括《方圓闡幽》1卷,《弧矢啟秘》2卷,《對數探源》2卷,《垛積比類》從19世紀50年代開始,李善蘭與偉烈亞力合作翻譯的《幾何原本》後9卷、《代數學》、《代微積拾級》等書,使明末清初傳入中國的古希臘數學名著《幾何原本》前6卷有了較為完整的中文譯文,並且使西方近代的符號代數學以及解析幾何和微積分第一次傳入中國。在翻譯和著述過程中,李善蘭還創造了不少的數學名詞和術語,例如代數學、係數、根、方程式、函數、微分、積分、幾何學等等。這些名詞創設得較貼切,比如“函數”一詞,李善蘭解釋為“凡此變數中函彼變數,則此為彼之函數”,這裏的“函”是包含的意思,與歐洲當時的概念十分相近。至於數學符號,李善蘭直接引入的西方符號,如等號、除號、括號、大於號和小於號等等,提供了簡便實用的運算、分析方式,一直沿用至今。這些概念與符號的確給中國的數學帶來了新生血液。
4卷,《四元解》2卷,《麟德術解》3卷,《橢圓正術解》2卷,《橢圓新術》1卷,《橢圓拾遺》3卷,《火器真訣》1卷,《對數尖錐變法釋》1卷,《級數回求》1卷,《天算或問》1卷,集中體現了其數學研究成果。李善蘭創造了一種“尖錐術”,即用尖錐的麵積來表示“Xn”,用求諸尖錐之和的方法來解決各種數學問題。雖然他在創造“尖錐術”的時候還沒有接觸微積分,但實際上已經得出了有關定積分公式。李善蘭的這一成果表明,即使沒有西方傳入的微積分,中國數學也將會通過自己特殊的途徑,運用獨特的思想方式達到微積分,從而完成由初等數學到高等數學的轉變。在《垛積比類》中,李善蘭利用和“開方作法來源圖”相類似的數表,列出一係列高級等差數列的求和公式,被國際數學界命名為“李善蘭恒等式”。在數論方麵,李善蘭證明了著名的費爾瑪定理。
華蘅芳(1833~1902),字若汀,無錫縣(今錫山市)蕩口鎮人。他自幼對數學有濃厚的興趣,精研了中國古典數學著作,對西方科學著作也頗為精通,掌握了深厚的西學數理知識。
華衡芳數學研究成果主要見於他的著作《行素軒算稿》中,該書於光緒八年(1882)出版,光緒二十三年(1897)再版後收入6種書,27卷。在《開方別術》等著作中,他提出求整係數高次方程的整數根的新方法—“數根開方法”,李善蘭評價此法“較舊法簡易十倍”。在《積較術》等著作中,他討論招差法在代數整多項式研究和垛積術中所起的作用,其中的“諸乘方正元積較表”和“和較還原表”在組合數學和差分理論中都有一定的意義。在《數根術解》等著作中,他討論了“篩法”,還用諸乘尖堆法證明了費馬素數定理與歐拉證法相似。他的數學成就倍受當時數學界的讚譽。華衡芳的《學算筆談》尤為卓越,該書論述了數學理論、數學思想和學習數學的方法,整部書語言流暢,深入淺出,刊印後極受歡迎,數年間就再版十多次,被許多學堂和書院當作數學教材,以致“東南學子,幾乎家有其書”。
為了在中國傳播近代科學,華蘅芳擔負起艱巨的數學翻譯工作。他一生之中與外國人合譯出版了12種、171卷近代科技著作,泛及數學、地質學、礦物學、航海、氣象、天文學等領域。比起數學研究工作,他譯書的成就更大、影響更廣。他與傅蘭雅合譯了多種數學著作,介紹了代數學、三角學、微積分等,其中《決疑數學》是中國第一部概率論譯著。華蘅芳翻譯時追求譯著文義“明白曉暢,不失原書之真意”,後人稱讚他的譯著“足兼信、達、雅三者之長”。梁啟超在《讀西學書法》中也說:“當時西方自然科學譯成中文的,以算學為最良,這與華衡芳的數學知識博學中西是分不開的。”華蘅芳等人的譯著在中國近代科學啟蒙中發揮了重要作用。
化學家徐壽
徐壽(1818~1884),字生元,號雪,祖籍江蘇無錫,中國近代化學的先驅。他畢生從事翻譯西方近代化學書籍的工作,編輯《化學材料中西名目表》,其中許多化學名詞沿用至今。他曾參與創辦中國近代第一所講授科學技術的學校—格致書院,並編輯出版了中國近代第一部科技方麵的定期刊物《格致彙編》。