编者按：本文为第五届自然国学学术研讨会投稿论文。全文主要论述了中国古代自然记录对当代全球变化研究、自然灾害预测和国民经济远景规划的重要作用。文章援引了大量国内外实际案例，证明了中国古代自然记录对当代科技创新的巨大价值，内容详实，对天文、采矿、自然灾害预测等相关领域的研究具有很强的指导意义。

中国古代自然记录，不仅源远流长，数量巨大，而且质量高，具有系列长、连续性好、地域广阔、内容多样、相关性综合性强等优点。中国古代历史自然记录的现实科学价值的发现有着漫长的发展历程，甚至可追溯到古代。例如我国很早就利用日蚀、月蚀等历史天象记录来制订或修订历法，确定回归年长度，确定置闰规则，进行日蚀推算；很早利用历史物候资料和历史气候资料制订物候历；很早进行地震观测，并注意到气候、物候异常与地震发生的关系；较早利用历史蝗虫记录来探讨蝗虫发生规律和制订科学的治蝗措施；较早利用历史大疫记录来探讨大疫发生规律和制订科学的防大疫措施。中国古老的干支纪年的60年一甲子可能不只是一种单纯数量上的巧合，而可能是中国古人在对人体机能变律中以及历代农业欠收、气候变化、灾异现象的重现中，已认识到60年准周期的存在。

▲ 天干地支

中国近代的学者已开始将历史自然灾异资料收集整理成年表的工作。其中有一些是历史学家，还有一些是自然科学家。他们的目的明显是要探讨中国古代自然史料中的科学价值，为今所用。曾有些生活在中国的外国人，也对中国自然灾异史料发生过浓厚的兴趣，也曾经搜集整理过一些年表。历史自然地理学在中国较早得到重视，这不仅是中国古代有着丰富的史料可以整理，还因为历史自然地理学本身对弄清现代自然地理环境的成因和改造有着明显的科学价值。上世纪30年代成立的专门学会——“禹贡学会”及其创办的《禹贡》半月刊，其重要目的就包含这一内容。

▲ 《禹贡半月刊》载《隋运河考》

上世纪初，一些博古通今的自然科学家，已收集、整理有关史料、开始开发这一信息宝库，试图古为今用。50年代利用历史地震记录解决基本建设工程选址和确定工程抗震系数，以及利用历史新星记录发现星云与超新星演化关系上取得惊人成功。之后，中国历史自然资料在地震预报、气候预测、天文发现、古矿再发现、地球自转时快时慢规律、风暴潮规律、海岸冲淤规律、生物分布区的消长、黄土高原原始植被之争、大型水利工程高程设计的历史洪水论证以及各种自然整体性，如自然灾异群发期和群发性、自然界60年周期普遍性、各种灾异链、各种自然现象相关性，如此等等。内容丰富、成果巨大、方法巧妙的有关现代科技研究工作使得中国历史自然资料的巨大现代科学价值和社会文化价值已是举世公认。

第二次世界大战结束以来，由于人类对自然的征服和过度掠夺，资源危机、能源匮缺、环境恶化、自然灾害频仍、珍稀生物种大量消失等已严重威胁着人类生存。于是发达国家对大自然的监测和研究已大大加强，但是一个明显的局限是所获资料的系列均很短，无法用来研究自然史的中、长周期变化规律。而中国古代长达几百到几千年的自然史记录可以有效延长资料系列，有助于当代全球变化研究、自然灾害预测和国民经济远景规划的自然背景评估。

成功事例：1919年瑞典天文学家隆德马克（Lundmark）首先注意到金牛座蟹状星云在天球的位置与《宋史•天文志》等中国古籍所记录的北宋至和元年（1054年）的客星（超新星）的位置相近，估计两者可能有因果联系。1928年现代宇宙学之父哈勃（Edwin Hubble）测出蟹状星云的膨胀速度，由此反推出它形成的历史是900年，这与1054年基本相符。1942年荷兰天文学家奥尔特（J.H.Oort）进一步证认，蟹状星云就是中国1054年超新星爆炸的遗迹。1952年前苏联无线电天文学家什克洛夫斯基（И.С.Шкловский, 1916-1985年）又发现仙后座强射电源与中国古籍记载的东晋太和四年（369年）客星有因果关系。这些天体演化学上的重大发现，使世界天文学界十分兴奋。于是前苏联天文委员会“向中国科学院请求研究中国的史志。”竺可桢副院长将此任务交给了席泽宗（1927-2008年），完成《古新星新表》。此表受到国际天文学界应用和好评。

▲ 蟹状星云

鉴于中国古代自然记录在自然历史重建、自然发展规律探索的特殊而无法替代的作用已明显加强，所以中国自上世纪50年代以来，已组织多次大兵团作战，普查古籍，特别是通史和大量地方志，发掘整理有关地震、天象、潮汐、水文、旱涝等史料，利用此信息宝库进行现代天文、地学、生物学、人体科学研究和工程设计的科技工作者越来越多。有关论文已大量涌现。在这情况下，不仅早已存在的历史气候学、历史水文学得到迅速发展，并且产生了历史天文学、历史地震学、历史地质学、历史海洋学、历史生物学等学科。

利用类型多、系列长的中国古代自然灾害和异常史料制成了许多类型多、系列长的年表。这有力地推动自然史的横向对比和综合研究，中国学者发现了大量自然界的相关性。特别重要的是发现是不少自然现象的频度和强度在16、17世纪形成明显峰值，于是定名为“明清灾害群发期”。有关时段上，国外学者只提出单现象的群发期，如气候史上的“小冰河期”；太阳黑子活动的“蒙德尔极小期”，但没有多现象的群发期。继“明清灾害群发期”后中国学者又相继发现“夏禹洪水期”、“两汉群发期”等。有关中国古代自然灾异群发期现已有系统总结——《中国古代自然灾异群发期》（安徽教育出版社，2002年）。群发期和群发性的发现促进了地球四大圈层（地圈、水圈、大气圈、生物圈）相互关系研究和历史天文地学在中国的发展。

王嘉荫（1911-1976年）对中国古代地震史料系统研究，发现在一地震区域的地震活动期中，震中有着某种规律性的迁移过程，从而提出“地震线”概念，初步指出了某些地震线的位置、方位和交叉点。这对地震地质学、地震预报有较大价值。

竺可桢（1890-1974年）应用中国古代丰富的气温史料和文物所载信息，重建中国近5000年的气温史，发现多个变化周期。1972年他发表《中国近五千年来气候变迁的初步研究》论文（《考古学报》，1972年1期）。此文不仅标志着历史气候学进步，也显示了中国古代自然记录在当代气候变迁研究中有着特殊作用。英国《自然》周刊评价：“竺可桢论点是特别有说服力的，着重说明了研究气候变迁的途径。西方气象学家无疑将为获得这篇综合性研究文章感到很高兴”。

▲ 竺可桢

1976年埃迪（J.A.Eddy）提出，1645-1715年太阳活动异常衰微，可称之为“蒙德尔极小期”；进而认为太阳活动在这极小期中不存在11年周期，从而引起天文学界的激烈争论。中国学者应用中国古代太阳黑子和北极光史料，进行分析，证实了这时期太阳黑子11年周期的依然存在，初步解决了争论。

古矿史料有助于当代优质矿床的再发现。古代冶炼技术不可能高，所以可用于冶炼的被开采矿均是优质矿。也由于古代开采技术不可能高，被开采的大多是浅层矿。其实古代开采的不少优质矿的矿体可能是大型矿，即深部有更大的矿体。中国学者研究指出，湖南锡矿山锑矿、湖南钨矿、江西德兴铜矿、大冶铁矿、山西中条山铜矿、甘肃白银厂铜多金属矿田的发现和扩大均与古代矿业文化有关的。

新中国成立后，前苏联帮助我国设计并建立156个工矿单位，后又增加49个。依照设计程序，必先知道建设地点的地震烈度。然而我国地震台站抗战前只北京鹫峰和南京北极阁两处，复盖地域不大，观察时段不长。李四光（1989-1971年）提议利用历史地震资料来解决。于是中国科学院历史研究所第三所（现中国社会科学院近代史所）用二年的时间，查阅三十几部正史，三千多种地方志，收集大量地震资料，汇编成《中国地震资料年表》。中国科学院地球物理所根据这些资料，制成历史地震震中分布图、中国地震区划图，完成地震烈度表，从而为几百项大型基本建设工程选定了安全地点、确定了工程抗震系数。

1983年，张衡学社在北京成立，高举天（宇宙）-地（地球）-生（生物）综合研究大旗，得到学术界的大力支持。中国科协也支持，资助召开了第1、2、3三届全国天地生相互关系研究会议（1983、1986、1989年）。钱学森任全国科协主席后大力支持，不仅参加了第2、3届会议，在开幕式作长篇报告进行指导。期间他又要求张衡学社帮助他发展地球表层学。为此他给张衡学社秘书长高建国多封信件。据高建国告诉宋正海，在其中一封信中钱学森还提到历史自然学，说“宋正海的历史自然学也是地球表层学”。张衡学社同志召开过多次地球表层学学术座谈会。

为迎接科学整体化的迅速到来，大力推动历史时期自然界的综合研究，我们及时组织力量对中国古代自然记录进行了大量的整体性的整理和研究，如1992年完成国家自然科学基金项目出版《中国古代重大自然灾害和异常年表总集》（广东教育出版社）；2002年完成国家自然科学基金项目出版《中国古代自然灾异整体性研究》丛书（安徽教育出版社），其中包括《中国古代自然灾异动态分析》、《中国古代自然灾异群发期》、《中国古代自然灾异相关性年表总汇》三本。

宋正海，1938 年生于浙江海宁，1964 年北京大学地质地理系毕业后，分配到中国科学院自然科学史研究所从事科研工作，1993 年评为研究员，1998 年退休。曾任该所生物学史和地学史研究室主任，兼研究所科技史综合研究中心（组）主任，中国科技史学会地学史专业委员会主任，“天地生人学术讲座”创办者及组织者。正式发表论文和重要文章500 余篇；在《天地生人学术讲座快讯》等非正式刊物发表文章60 余篇；出版专著和主编论文集20 余部；主编丛书3 套。获中国科学院自然科学奖二等奖等十多个奖励。

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