郭守敬像 资料图片

　　金末元初，中原大地狼烟四起，但中原知识分子没有因此消沉，而是自立自强，奋发进取。当时，涌现出一批震古烁今的科技英才，郭守敬就是其中的杰出代表。

紫金山上读书声

　　1247年，一位名叫刘秉忠的和尚回邢州（今河北邢台）老家为父奔丧。他看着十室九空的家乡痛心疾首，带着父亲的棺椁直奔太行山深处的紫金山而去。

　　紫金山山高林密，环境幽雅。周围土地肥沃，河水环绕，俨然一幅巧夺天工的“八卦图”。刘秉忠在这里结庐守孝，隐士高人听说他才智过人，纷纷上山伴他一起守孝。刘秉忠与大家一起探讨学问，一起开荒种地。此时，紫金山变成了一座半耕半读的学堂。

　　一天早上，刘秉忠吟道：“东风吹遍原野，但无言，红绿自纷纷。花月流连醉客，江山憔悴醒人。龙蛇一屈一还伸。未信丧斯文……”正高兴时，忽听有人叫好，回头一看，面前站着一位英俊少年。他不禁叫出声来：“你是郭守敬！”原来，几年前，他曾见过郭守敬，知道郭守敬从小聪慧，虽说当时读书人将科学技术称为“奇技淫巧”，但郭守敬就喜欢钻研科学技术，小小年纪就研制出了莲花漏计时器。

　　在刘秉忠看来，“斯文”就是中华民族永远延续的血脉，不仅包括儒家思想、琴棋书画，而且包括科学技术。他拍着郭守敬的肩膀说：“欢迎你上紫金山！”

　　郭守敬开始了新的学习生活，很快发现紫金山上许多人都有专长：刘秉忠在城市规划设计上有独到见解，张文谦是农业专家，张易是军事专家，王恂是数学天才……这些人都对数学情有独钟。他在紫金山上与老少同学日夜探讨数学奥秘、观测星相变化、研究水利工程设计和施工，为日后大展宏图奠定了坚实基础。

父老乡亲赞郭生

　　郭守敬需要服侍年迈的祖父，与其他同学相比，出仕较晚，但他以一介草民身份参加了家乡的水利建设。邢州城北有三条河，由于多年战乱，治河工作无人问津，河水决堤到处漫流。以前，人们曾在河上建了一座石桥。后来，石桥不见了踪影，桥墩被埋入淤泥之中。

　　新到任的邢州地方官想修复石桥，以解决城里城外交通难题，多次派人探摸桥墩，但一无所获，只好请教不满20岁的郭守敬。郭守敬果然与众不同，拿着测量仪器行视地脉，分画沟渠，提出三条河的走向和堵口修堤的计划。

　　因为郭守敬精通测量技术，提出的河水经行路线非常科学，没过多久，河水就顺着各自河道排泄而去，人们很快找到了久埋于淤泥之中的桥墩。桥墩尚好，铺上板子就可通行。石桥开通时，万人空巷，百姓争睹河水流淌、车马过桥的景象，交口称赞郭生的才能。

　　当时的“文坛盟主”元好问来到邢州，饱蘸笔墨写下了《邢州新石桥记》，真实记录了郭守敬治理家乡水患的故事。

不为素餐为治水

　　1260年，忽必烈听取刘秉忠的建议，采用传统的中国历代王朝的年号纪年，正式建年号“中统”。张文谦被任命为中书省左丞相（相当于副总理），被派到地方劝课农桑。他知道发展农业离不开水利，特地请郭守敬帮助筹划水利建设。

　　次年春天，张文谦被召回处理政务，刚得到批准建设的引沁灌溉工程只能委托郭守敬指挥。这项工程包括建设一道长180米的拦河溢流石堰和四条总长338千米的输水干渠。工程投入使用后，沁河下游平原焕发出勃勃生机。

　　郭守敬忙完引沁灌溉工程，又马不停蹄地转战大都水利建设工地。此时，刘秉忠已完成上都的建设任务，开始规划大都的建设。大都建设的成败与水利的关系极大，城市供排水离不开水利，南粮北调更离不开水利。郭守敬详细考察了大都周围的地理条件，提出了具体的措施。

　　张文谦向忽必烈举荐习知水利、巧思绝人的郭守敬。忽必烈非常高兴，在上都便殿召见郭守敬。郭守敬面陈“水利六事”，倡导兴利与除害并重的治水理念。他每讲完一事，忽必烈就叹一声：“此人真不为素餐矣！”

　　从此，郭守敬结束了平民生涯。

硕果累累西北行

　　1264年，郭守敬随张文谦巡视西北。在西北，濒临黄河的地区有着悠久的引黄灌溉历史，黄河水使这一地区成为“塞上江南”，然而，多年战乱使“塞上江南”变成了满目疮痍的荒蛮之地。

　　郭守敬沿黄河两岸勘察水情，走访百姓，绘制地图，很快提出了既快又省的治水方案。

　　这个方案非常科学：一、以修复旧渠为主，以增开新渠为辅。二、在各引黄干渠取水口附近设置溢流堰，控制入渠水量和沙量；在溢流堰后设置两三个退水闸，调节渠道内的水量，同时利用退水闸进行渠道清淤；退水闸后才是渠道正闸。这一套闸堰设计思想在开挖京杭大运河时也得到运用。

修复引黄灌区 资料图片

　　郭守敬率领民工在农闲季节施工，大力开展引黄灌溉工作，该地区再次出现了五谷丰登的景象。老百姓感激郭守敬，在渠上为他建生祠。消息传到上都，忽必烈提拔他为都水少监（相当于水利部副部长）。接着，郭守敬又做了两件大事。

　　一、利用该地区距河较近的有利条件，不顾风险毅然“挽舟溯流而上”，拉开了我国科学家考察河源的序幕。令人扼腕的是这次考察结果没有流传下来。

　　二、乘舟从今天的银川至内蒙古托克托，以亲身经历证明了此段黄河可以漕运。此外，他还考察了今天的内蒙古乌梁素海一带，认为这里可以进行引黄灌溉。

运河蓝图巧手绘

　　郭守敬从西北回来，大都城的建设已热火朝天，总设计师刘秉忠却愁眉不展。原来，修城的木石多采自今天的北京西山，利用人畜运输花费高、耗时长。郭守敬立即到西山考察，提出水运建材的方案，为大都的建设立下了汗马功劳。

　　元至元十二年（1275年）春，元军攻占建康（今江苏南京市）；次年春，进占临安（今浙江杭州市）。元统一全国后，立即着手修建连接大都与江南的水路交通大命脉——京杭大运河。

　　已担任都水监（相当于水利部长）的郭守敬以宏大的气魄组织了一次大规模的地形测量，测量范围南北长约5500千米、东西长约3000千米，不仅测量了原来的隋唐大运河河道，而且测量了汶河、泗河、卫河等。这次测量在世界测量史上首次以海平面为基准，从而保证了测量结果的准确性。

　　郭守敬根据测量结果，规划了一条水陆联运路线。该路线从今天的北京通州入卫河，经山东德州、临清到河南淇县，改换陆运90千米至河南封丘入黄河，到江苏淮安入淮扬运河，在扬州过长江，经江南运河到浙江杭州。他提出了黄河中下游治理的初步设想，指出什么地方可以分洪滞洪、什么地方可以引黄灌溉。

　　郭守敬还根据测量结果，提出在山东济宁以南汶河与泗河合流地方至大清河之间新开一河，北引汶水，东引泗水，分流南北，便可南达江淮、北通大都。这实际上是打通京杭大运河的规划。

改行修历亦风流

　　正当郭守敬日夜筹划京杭大运河建设之时，忽必烈突然命他改行去修新历法。原来，这是刘秉忠生前的特意安排。

　　刘秉忠善观天象，早就发现当时的历法存在不少谬误。他向忽必烈建议重修历法，但还未开展工作就去世了。他生前建议让郭守敬改行修历可谓用心良苦，因为当时权臣阿合马与太子真金的关系已到了水火不容的地步，而忽必烈完全站在阿合马一边，疏远从小给真金灌输儒家治国思想的儒臣和汉人。

　　修历是坐冷板凳的苦差事，但郭守敬并不在意。他创制了一套共分13种的观测仪器，并派出14个天文观测队到27个点进行观测，范围东至高丽、西达滇池、南至朱崖、北达铁勒，这就是著名的“四海测验”。位于今天河南登封的观星台就是当年的一个观测点。

　　在具体计算过程中，郭守敬创造性地利用球面三角公式，计算天体的黄道坐标和赤道坐标，并相互换算；废除了历代编算历法中的分数计算，采用百位进制，使运算过程大为简化；使用“招差术”使天体位置计算更加精确。

　　1280年，《授时历》宣告完成，这是当时世界上最先进的历法，在我国通行了360多年。

　　郭守敬把成堆成捆的草稿，按照测验方法、计算方法、计算过程、计算用表等“比次篇类，整齐分杪”，整理撰写著作共达105卷。可惜的是，这些宝贵的科技成果没有流传下来！

　　郭守敬在修历上表现出非凡的创造才能，得到了后人的极大尊敬，中国紫金山天文台把一颗行星命名为“郭守敬星”。

神来之笔通惠河

　　郭守敬虽身在太史院，却时刻牵挂着京杭大运河工程。1283年，济州河开通；1289年，会通河开通。由于两河岸狭水浅不能负重，黄河又时常侵袭，工程运量远不能满足大都的需要。因此，朝廷另辟蹊径，开通了全程约6600千米的海上航线。无论从京杭大运河运粮还是从海路运粮，终点都在通州，而通州距大都尚有几十千米，陆运的效率极低。

　　为此，郭守敬设计了大都运粮河方案：引昌平的白浮泉西折南转，会沿途诸水入昆明湖，再经长河入古高粱河至西水门入大都城，环汇于什刹海，然后东折而南出崇文门北，沿金闸河东至通州高丽庄入白河，全长80多千米。该方案曰：“每十里一置闸，比至通州，凡为闸七，距闸里许，上重置斗门，互为提阏，以过舟止水。”但是，如何将方案面呈忽必烈呢？机会终于来了！

　　1291年，从大都往塞北运送军粮成为一件棘手的事情。有人说逆滦河挽舟而上可把军粮送到上都；有人说逆今天的永定河挽舟而上可把军粮送到张家口。朝廷大员让大家各试所说，但郭守敬听了不住摇头。

　　果然，从滦河运粮的人走到半道就走不动了，只好从原路返回。从永定河运粮到张家口的人想起了郭守敬，邀郭守敬同行，郭守敬明知这是浪费时间却满口答应下来。

　　一切都在郭守敬预料之中。从门头沟上船逆永定河而上，没走多远就进入了沟谷弯曲、水流湍急的深山峡谷，只得从原路返回。远在上都的忽必烈闻知大怒，让有关人员面奏详情。郭守敬因此获得了面见忽必烈的宝贵机会。

　　郭守敬在上都“别陈水利十有一事”，但《元史》只记载了大都运粮河方案。忽必烈喜上眉梢，连声说：“当速行之！”又恢复了撤销多年的都水监，让郭守敬重返水利领导岗位。

　　1292年春，工程开工，令郭守敬吃惊的是那些昔日嫉妒排挤他的朝中大员拿着铁锹站进了施工队伍中。原来，忽必烈明确要求：“丞相以下皆亲操畚锸倡工，待守敬指授而后行事。”

　　次年秋天，工程竣工，病魔缠身的忽必烈专程赶回大都参加通航仪式，当他看到满载粮食、货物的船舶驶进大都时，禁不住泪水涟涟，命名这条运河为“通惠河”。不久，忽必烈病逝。

　　通惠河是郭守敬为京杭大运河奉献的“神来之笔”，也使忽必烈带着对“斯文”的认同和感激离开了人间。

　　编辑：胡少华 范江涛