科学网—大木参天：科圣张衡的多维人生与永恒启示
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2026-7-27 08:47
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当今科技发展可谓日新月异，人工智能、量子计算、航天探索等前沿领域不断刷新人类认知。身处这个时代，很多人不免茫然失措；而在这个科技狂飙的岁月关口，回望历史当然是有益的，我们可以从古代先贤那里汲取精神的力量，这些先辈就像一座座灯塔照亮人们前行之路。
1800多年前的中国就有这么一位学者。他勤奋自律，在天文学、地震学、机械制造、数学、文学等领域都取得了举世瞩目的成就。他就是东汉时期的张衡，一位被后人誉为“木圣”[注释1]和“科圣”[注释2]的旷世通才。张衡的科学与艺术的人生告诉我们，学者的伟大源于自我培养、自我塑造、自我督促和自我超越。
一、家世和青年时代
张衡(公元78-139年), 字平子、南阳郡西鄂县(河南省南阳市石桥镇)人，出身于当地大姓家族。祖父张堪曾任蜀郡太守，为官清廉，深受百姓爱戴，民间有歌谣颂之，曰：“张君为政，乐不可支”(我们今天“乐不可支”的成语，正是来自对于张衡祖父的口碑)。家风让张衡从小就懂得为官和做事最重要的是清白和正直。由此可见，好家风对于一个人成才是十分必要的。
张衡自幼刻苦向学，少年时擅长写文章。他先游历三辅地区(即今陕西关中），后入京城洛阳在太学深造，“通五经，贯六艺”。 《后汉书·张衡传》里说，张衡“虽才高于世，而无骄尚之情。常从容淡静，不好交接俗人”。一个年轻人，才华出众却不骄不躁、不交庸俗之人。这样的品格在哪个时代都难能可贵。
永元年间，张衡被推举为孝廉，他没有接受；公府多次征召，他也不去就任；大将军邓骘欣赏他的才华、多次征召，他同样“累召不应”。张衡其实并非傲慢，而是深知自己真正想要的不是官职和名利，而是学问和创造。直到公元100年，他在22岁时应南阳太守鲍德之请担任主簿。永初五年（公元111年）被朝廷公车特征进京，先被拜为郎中，后升任太史令，这些选择显然出于他对学问的执着追求，而非对权势的趋附。
二、勤奋钻研
张衡的成就不是靠天赋，而是靠实实在在的勤奋。张衡在 太史令 这个职位上干了十四年。他不浮躁、不抱怨，一心一意钻研学问。
表明张衡勤奋和精益求精的最好实例，是他创作《二京赋》“精思傅会，十年乃成”。一篇赋写十年，反复推敲、反复修改，是何等的耐心和毅力！这也因此奠定了张衡作为‘汉赋四大家’之一的地位，并因《四愁诗》被誉为七言诗的早期重要代表。建安年间的曹植、曹丕、祢衡等大家都对于张衡的赋、诗都予以极高评价。
张衡被后人纪念主要还是因为他在科学上取得的一系列开创性成就。他制作了浑天仪、地动仪、著有中国早期最重要的天文学理论之一《灵宪》。浑天仪和地动仪在历史教科书上可以查阅，这些属于领先世界的重大发明；其中地动仪[注释3]比欧洲的地震仪早了1700多年，而他制作的浑天仪则是世界上第一台利用水力驱动的漏水转浑天仪，能自动演示星象运行，与现代天球仪原理相似[注释4]。身为“木圣”，张衡发明/改进了指南车(利用差动齿轮轮传动，无论车辆如何转向，车上木人的手指始终指向南方)、计里鼓车(每行一里，木人击鼓、自动计程)、独飞木雕(能飞的木鸟, 能飞数里)、机械日历，改良了漏刻(采用二级刻漏，使计时更准确)等。张衡还在《灵宪》中正确解释了月食现象(古希腊文明也有人解释过月食，而在东方文明中张衡是第一个完整解释月食的学者)。张衡还是一位著名数学家，他的数学著作《算罔论》虽然已失传，不过刘徽在《九章算术注》中引用了张衡观点，从中可知他提出了π=√10的数值。应该指出的是，张衡通过几何关系“推导”而不是测量得到的圆周率近似值，见注释5。
三、能屈能伸
张衡不仅是科学家，还是一位懂得审时度势的智者。据《后汉书》记载，张衡曾为侍中，汉顺帝问他“天下所疾恶者”，当时宦官们很担心张衡会说出自己的恶行，“皆共目之”，张衡于是“诡对而出”，也就是说他为了保全自身，没有对皇帝说实话，用假话含糊应对之后就出去了。有人或许会问：张衡为什么不直言相告？实际上这也正是他的智慧所在，是他在时代局限下的理性判断。东汉顺帝时期，宦官势力已经根深蒂固，自幼长于宫中的顺帝并不具备扭转颓势、重整乾纲的能力与魄力。在这种情况下，张衡的“诡对”既非单纯的软弱，也非纯粹的智慧，彼时的张衡是一个受儒家“邦有道则仕，邦无道则可卷而怀之”思想影响的士大夫，在险恶政治环境中的无奈选择。
事实证明，张衡不是一味在政治上只知退缩的人。他后来出任河间相，面对“国王骄奢，不遵典宪”的局面，他“治威严，整法度，阴知奸党名姓，一时收禽，上下肃然，称为政理”。该忍耐时就忍耐，该出手时就出手，这就是张衡的智慧。
史学家范晔在《后汉书》中评价他“善属文”“善机巧”“善理政”，将文学、科学、政治三个维度完整地呈现给后人。
四、高尚品格
张衡最令人敬佩的，是他淡泊名利、严格自律的品格。据《后汉书》记载，他“不慕当世，所居之官辄积年不徙”，在仕途上沉浮多年，却从不改变对学问的追求。在政治上，面对宦官集团的谗毁，他坚守“共夙昔而不贰兮，固终始之所服也”的信念，不向现实妥协。他在《思玄赋》中所言“夕惕若厉以省諐兮，惧余身之未勅也。”正是他一生贯彻始终的行动指南。这种自我培养、自我塑造、自我督促的精神，使他能够在多个领域取得卓越成就，成为中华民族历史上罕见的大学者。
张衡一生淡泊名利，却对国家和百姓有着深沉的关怀。他在《二京赋》中直言：“今公子苟好剿民以娱乐，忘民怨之为仇也”，表现出对国家前途的深沉忧患和改变江河日下局势的强烈愿望。东汉谶纬盛行，他上《请禁绝图谶疏》，揭露图谶的虚妄，指出“此皆欺世罔俗，以昧势位”，建议“宜收藏图谶，一禁绝之”。他列举《春秋谶》等书中的矛盾，证明“圣人之言，势无若是”，以实证精神反驳迷信，是张衡科学精神与实证态度的集中表述。由于涉及到当时思想领域的深层冲突，因此这不仅需要学术勇气，更是体现了一个正直学者的社会担当。
五、历史定位
张衡在文学和科学领域都成就斐然，是中华民族的骄傲。在文学方面，他被誉为“汉赋四大家”，并位列东汉六大画家之首。刘勰《文心雕龙》称：“张衡通赡，蔡邕精雅，文史彬彬，隔世相望。” 张衡在天文学、地震学、机械制造、数学多个领域均有伟大的建树。因此，张衡不仅是中国古代最著名的科学家之一，而且贯通文理，是那个时代百科全书式的人物。因为张衡的科学贡献，联合国天文组织1970年将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，1977年将太阳系中的1802号小行星被命名为“张衡星”。1986年南阳市在张衡的诞生地和长眠之地石桥镇建立了张衡博物馆，1988年该博物馆成为国家重点文物保护单位。
张衡的伟大不是天生的，而是自我培养、自我塑造、自我督促的结果。他“通五经，贯六艺”的学识来自少年时的刻苦向学，他“精思傅会，十年乃成”的文学成就来自对作品的精益求精；他“研核阴阳，妙尽璇玑之正”的科学创造来自数十年如一日的勤奋钻研；他“虽才高于世，而无骄尚之情”的高尚品格来自严格的自律与淡泊名利的精神追求；他“诡对而出”的生存智慧来自对时局的清醒判断，他“治威严，整法度”的雷厉风行则来自经世济民的责任担当。他通过毕生的自我雕琢，把自己打磨成那个时代最明亮的一束光，为后世树立了通过勤奋自律成就伟大人生的光辉典范。
张衡的故事对于今天的我们依然具有深刻的现实意义。在这个科技飞速发展的时代，我们更需要张衡那样勤奋钻研、精益求精的治学精神，需要他那样淡泊名利、严格自律的高尚品格。在机遇与挑战并存的时代，我们更需要张衡那样审时度势、能屈能伸的智慧。无论从事什么行业，无论处于什么岗位，我们都可以从张衡身上汲取力量，也就是要沉下心来、专注于自己的事业，以勤奋和自律成就非凡的人生。他在《应间》所言 “不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不伙，而耻智之不博。”已成为千古名言，这既是他人格的写照，也穿越千年成为激励后人的精神财富。
注释1：称张衡为木圣，来自晋 葛洪 《抱朴子·辨问》：“善刻削之尤巧者，則谓之木圣，故张衡、马钧于今有木圣之名焉。” 宋代高似孙《纬略》卷七：“ 张衡、马钧号‘木圣’。”。这些都指张衡、马钧在机械制造方面属于当时超越所处时代的发明家。这里的木圣不限于“木工”，而具有更广泛意思。木工的“圣人”是鲁班。
注释2：在中国，“科圣”一词始于近代，有两位古代学者被誉为科圣。一位是张衡，我国著名学者严济慈把张衡誉为科圣(“精仪揭天地 科圣著千秋”); 另一位是墨子，国家科委主任宋健称墨子为科圣墨翟(“唯物始祖，科圣墨翟”)。如今张衡故乡 南阳 和墨子故乡 滕州都 将“科圣”视为当地的文化符号。
注释3：张衡于公元132年创制的地动仪，是人类历史上第一台用于检测地震的仪器。它利用物体惯性原理，能监测到远方传来的地震波、指示发生方位。地动仪最著名的一次验震发生在公元134年。当时地动仪西方龙嘴中的铜球突然掉落，但洛阳并无震感，学者们对此感到奇怪。数日后驿站快马传来消息，证实甘肃天水一带发生了强烈地震。这一事件使“京师学者咸怪其无征”转变为“皆服其妙”，地动仪的科学性得到了实际验证。地动仪原件已失传，其真实结构和原理至今仍是学术界的未解之谜。这里仅列举部分尝试工作：1875年日本地震学家 服部一三、1883年 英国地震学家米尔恩（近代地震学奠基人）、1917年中国建筑师吕彦直、1936年和1951年考古学家王振铎、2005年中国地震台网中心研究员冯锐、2013-2023年中国科学院南京天文仪器研制中心胡宁生、2025年徐州工程学院联合课题组等，此外还有民间研究人员如河南南阳吴勇才、吴迪父子，陕西宝鸡于安君等。当然，科学界对地动仪的研究和复原，历史意义多过现实意义；按照冯锐研究员的说法，那些复原品仅仅是“我们在当前这个时代对于张衡的理解”。
注释4：张衡的“漏水转浑天仪”是世界上第一架有明确记载的、以水力驱动的天文仪器。它巧妙地利用当时已经成熟的机械技术，将计时与天文演示合二为一。其主体是一个直径约约1米的铜球，表面刻有二十八宿、中外星官、黄道、赤道、南北极、二十四节气等丰富的天文信息，整个铜球被安装在南北极轴上，可绕轴旋转。他发明了一套精密的动力与传动系统，让这个沉重的铜球能自动、精准地转动。他选择漏壶作为动力源，利用漏壶流水“等时性”的特点，为仪器的精准运转提供了稳定基础。漏壶流出的水首先冲击一个水轮产生旋转动力，然后通过一套精心设计的齿轮传动系统，将这个速度转换为铜球每日均匀旋转一周的精确节奏。据《晋书·天文志》记载，张衡将仪器放在密室中运行，让观测者在室内报告星象，同时让灵台上的天文官进行实际观测，结果两者“皆如合符也”，证明了其演示效果与真实天象完全吻合。除了演示星象，这台浑天仪还是自动机械日历(“瑞轮蓂荚”), 即自动显示日期。仪器上装有两个由齿轮带动的木人，能自动击鼓撞钟报时，被认为是世界上最早的机械时钟装置之一。
注释5：根据网络资料整理，张衡推导源于他对于“丸柱误率”问题的研究，他认为正方形周长与其内切圆的长度之比等于√(8/5)。从几何关系容易计算出，这个比例等于(4/圆周率), 因此立即反推出圆周率的平方等于 (4*5/8) =10。刘徽在《九章算术注》中把张衡这个做法作为“参考文献”放进去，以佐证自己方法的优越性。
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