科学巨匠孙云球的制镜人生
2023-05-26 15:57:25

古人勤学尚读之名,不乏凿壁偷光、映月读书等故事,但此等故事的背后或许还藏有中国古代文人的隐疾,那便是长期灯下读书等不良习惯造成的视力问题,今人称之为近视,而伴随着年齿的增长,再清晰的双眸也会变得老眼昏花。近视老花等眼疾可非吾等当代人的专利,“昏目看花花似雾,近视摩书书欲穿”的痛苦也长期困扰着古人。

大约在明末清初时期,苏州一带患有眼疾的文人们终于迎来了他们的福音,一位名为孙云球的人善制眼镜,“不用金鎞与刮翳”便可使“双瞳秋水神光鲜”。戴上孙云球牌眼镜,苏州爱游山玩水的文人终于又可以和小伙伴愉快地玩耍登高了。

孙云球像

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明清鼎革之际,兵荒迁播,骚乱不休,一户孙姓人家正是于此时从福建迁回了故里苏州。孙姓人家的主人名为孙志儒,此行还有他的妻子董如兰和儿子孙云球。孙志儒原本在福建任职,为莆田令,稍有政声。他们在返乡途中遭遇兵燹,资产损失大半,回到苏州后已是家徒四壁,孙志儒曾开馆授徒以营生计,但不久也抱病而终,留下了妻儿相依为命。

家境如此萧然,既无恒产,又无恒业,孙云球为了侍奉母亲,只能走上商贾之道。在妥善的安葬了父亲之后,孙云球便带着母亲迁居虎丘,以卖药为生。在这之前,孙云球也尝试过走科举之途,其母董如兰“人多才学,在任时,闽中女子通文墨者,日以诗文往还,署中称师生焉”,孙云球在父母的悉心教导下,年仅十三便中秀才,但两次乡试不遇后便不再参加科举考试。

孙云球抛弃科举考试,除了家境贫寒之外,或许还与自身的兴趣志向有关。同时代的张若曦说孙云球“尤精于测量、算指、几何之法”,故而可以推测出孙云球应当对数学极为感兴趣,在研究光学仪器之前,孙云球还曾制造过其他机械仪器,《吴县志》中说他“精于测量,凡所制造,时人服其奇巧。尝以意造自然晷,定昼夜,晷刻不违分秒。”日晷是一种据日影而测定时刻的仪器,虽早在孙云球之前已被人发明,但孙云球凭一己之力便制造出了如此精准的日晷,也足矣可见他在自然科学方面的兴趣和能力。

目前并无资料显示孙云球是从哪些渠道学得了测量几何之学,是从师于他人抑或是自学成才?彼时诸如利玛窦、汤若望等人已经来到了中国并且将部分西学书籍翻译到了中国,在苏州的市面上,业已有了一些关于自然科学的书籍在传播,孙云球有可能便是在贩药的过程中接触到的这些书籍,自此开启了自己的科学人生。制造日晷只是孙云球科学之路的奠基,其一生之中最大的成就还是在制造光学仪器上。

《苏州市景商业图册》中的眼镜店

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孙云球短暂的一生是与包括眼镜在内的众多光学仪器紧紧相系的,他集前人和外来科学成果于一身,世人多说他制造出了七十二种光学仪器,但事实上却远不止七十二种,有些人甚至称呼孙云球为中国本土眼镜的发明者,可见孙云球实乃中国光学史上无法绕过的一座高峰。但为了更好的理解孙云球在中国光学仪器制造史上的地位,也不得不对眼镜在中国的历史进行一番交待,以廓清事实。

眼镜在中国的起源,历来众说纷纭。部分学者认为眼镜为中国本土产物,并且在宋代就已出现,名曰叆霴,这种观点较早,此后的学者对这种观点进行了考辨,多认为能够矫正视力的眼镜应当是在元明时期才由西方传入的。根据目前所掌握的史料,可以明确的是,眼镜在明代就伴随着国内商人的对外贸易传入了中国,眼镜传入中国的途径有二,其一是途经路上丝绸之路,其二便是经由海上贸易。总而言之,明代时期眼镜已经由多个渠道传入了中国,并且开始渐渐为久受近视老花等眼疾所折磨的文人群体所接受。

万历之后,明代海禁日驰,不少西方传教士来到中国,眼镜有时也随着传教士进入中国。眼镜在起初传入中国之时极为珍贵,非上层阶级不能得,但伴随着眼镜传入数量的增加和民间制镜的开始,眼镜开始逐渐走向大众。明代学者张萱(约1553-1636)在《疑耀》中记载说:“闽广之间有制眼镜者,老人目翳,以悬目中,则毫发立睹”,由此可见彼时的福建和广东乃是眼镜的主要产地。苏州几乎在同一时间也出现了眼镜制造业,代表人物即是孙云球。

张若曦对孙云球学习光学仪器制造知识的过程具有详细描述:

其术乃亲炙于武林日如诸生、桐溪天枢俞生、西泠逸上高生。私淑于钱塘天衢陈生,远袭诸泰西利玛窦、汤道未、钱复古诸先生者也。诸生慷慨尚义,卓荦超轶,工竹石山水,追踪夏昶,省会驰誉。镜法乃陈生所授,文玉寓武林,倾盖如故,即以秘奥相贻。嗣遇俞生,贫而好侠,与文玉萍逢一晤,语即意气相投,倾其所知以赠。

张若曦提到的人包括诸昇、高云和陈天瞿等人应当都善于制造光学仪器,比如《杭州府志》中就记载说高云“又制镜,隔数里望远人,眉目裳衣,纤态悉可数。复出一镜,与客俯视蛛丝,如斗柱。忽见叠雪如山,峰峦矗起,撤镜视之,盐黍许也。”可见高云制镜的技术是多么成熟高超。根据张若曦的记载,孙云球直接受益于高云等人,孙云球和高云等人倾盖如故,而高云等人对孙云球亦是倾囊相授,这就为孙云球制造光学仪器打下了坚实的基础。此外,孙云球又得益于彼时已经传入中国的西方光学知识,张若曦说孙云球“远袭诸泰西利玛窦、汤道未、钱复古诸先生者也”并非空穴来风,诸昇对孙云球求学于他的经过有着详细论述:

壬子春,得利玛窦、汤道未造镜几何心法一书。来游武林,访余镜学。时余为笔墨酬应之烦,日不暇给。雨窗促膝,略一指示,孙生妙领神会,举一贯诸,曾无疑义。

诸昇明确指出孙云球乃是在受到利玛窦、汤若望所著书籍的启发后才问学于他的,诸昇口中所说的“造镜几何心法一书”应当是指利玛窦等人所著的《远镜说》,该说详细介绍了伽利略望远镜的构造、原理和使用方法。孙云球在熟练掌握制镜技术之后,便著有《镜史》一书,这是我国历史上第一部光学著作。有人曾对比过《镜史》和《远镜说》二种,结果发现《镜史》中的许多内容都可以追溯到《远镜说》,更何况孙云球自己在《镜史》中就有提到《远镜说》一书,这就更加证实了孙云球曾阅读过《远镜说》这一说法。

上海图书馆藏孙云球《镜史》孤本书影

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孙云球制造光学仪器的天资极高,在当时苏州一带无人能出其右。

在孙云球所著的《镜史》中,详细记载了他所制造的各式光学仪器,《镜史》一书原本已不传,但幸运的是近年来在上海图书馆发现一本,这令我们得以一窥当时制镜技术之高超。值得一提的是,《镜史》的篇幅很短,仅仅不过一千余字,三十余页而已,书中只是简单地介绍了各式镜子的功能,既未追溯镜在中国的历史,也不曾论及各式镜子的制造方式和原理。很可能这本小册子只是孙云球在售卖光学仪器时提供给客户的清单,也可能是孙云球的未完之作。接下来就《镜史》中比较特殊的光学仪器进行简单介绍,以供读者了解孙云球对于光学仪器制造的贡献。

孙云球开列的目录中含有“二十四种昏眼镜”“二十四种近视镜”“二十四种童光镜”,前两类眼镜不难理解,昏眼镜即是如今的老花镜,近视镜和如今相同,唯有“童光镜”较为令人费解,孙云球的解释是“此镜利于少年,俾目光不随时而损,西士谓之存目镜。成童即用,十数年后去镜,目终不衰,至老仍如童子。”笔者理解为,“童光镜”或是用来矫正近视的?此留待专业人士解答。值得一提的是,所谓二十四种昏眼镜、近视镜,并不是种类不同,想必是二十四种度数的眼镜,张若曦说孙云球可以“量人年岁、目力广隘,随目配镜”,可能就是让人挨个尝试不同度数的眼镜。

此外,《镜史》目录中又列有远镜、火镜、端容镜、焚香镜、摄光镜、夕阳镜、显微镜、万花镜等中类的光学仪器。远镜即是今望远镜,“显微镜”是我们如今所说的“放大镜”,火镜看似玄乎,实质上就是用来生火的凸面镜,端容镜与铜镜相似,焚香镜就是将火镜运用到焚香当中:“香置镜下,随日东西,以架相逆,无火自爇”,摄像镜的原理也很简单,就是我们今天所熟知的“小孔成像”原理,孙云球描述其用法为“素屏对镜,室外远近上下,动静大小物类,俱入屏中,细微体色,毕现如真。”和小孔成像的原理和现象几乎一致。

《镜史》与端容镜相配的插图

此外,万花镜也是我们所熟知的物品,但在彼时技艺就十分高超了。《镜史》中所列最令人费解的镜子应当是“夕阳镜”,孙云球说该镜是为“患赤火眼者”而发明的,只要戴上这种眼镜即可“凉气沁肤,目痛立止”“虽炎炎烈日,一如夕阳在山,犹酷暑热恼中一服清凉散也 ”,笔者思虑再三,未解其意,实在不知何种眼镜戴上会有如此效果?后来笔者在翻找文献后才得知,这“夕阳镜”即是今日的墨镜,是用茶晶或墨色的水晶制成的,这才恍然大悟,这墨镜不正有遮光避阳的功效嘛?

虎丘孙家眼镜的出现,对于苏州藉文人而言是莫大的福音。孙云球的舅舅董德就患有严重德近视,康熙十七年 (1678年)董德参加乡试,借助于孙云球所制眼镜,他“顿使目光远一尺有余 ”。最终董德中举,孙云球可谓功不可没。正因为如此,彼时的文人对孙云球大多赞不绝口,蓴江吴奇生曾作《<镜史>赠言》诗一首,其中称赞道:

大造育物犹有憾,手补缺陷功何全。

自古越裳使重译,迷途何日归乡舶。

一朝为制指南车,万里山川无间隔。

神奇果得胜天工,道形而上将无同。

吴奇生将孙云球制造眼镜的功绩与发明指南车相比,弥补了自然造物的缺憾。可惜的是,孙云球的生卒年不详,但《虎阜志》说孙云球只有三十年余年的寿命,若不是天不假年,或许孙云球还能在中国的光学史留下更高的成就。 愁予


校对 陶善工

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