皇朝经世文四编

西人谓中国格致之学与泰西古时相类盖泰西格致之学始于希腊之阿庐力士托德尔其学多就耳目所接逐加试验迄无定据因此凭己之思议着为成书拟议天地之理博引见闻之事办论纷繁虽究心微妙多属揣测其谓天地万物有四行乃合水火气土而成多所缺漏迨毕后他哥拉斯于相类多继之以天事与人事相杂而杂以鬼神之道后复杂以数学有名比罗士者从而损之矫执拗而成鄙细皆不足道迨至明季万历间英国刑司贝根创为新论谓穷理必溯天地之大原尚臆说者往往歧于摹想譬彼大匠非绳墨不能知曲直非丈尺不能度长短必心力与机器互用方可得其实据而大可定又云格物之学由万物中谨慎汇选先融化于智慧之心而包涵之去渣滓以存精液更试验其所行之事而强识之辨虚诬而归真实爰是设立二法曰心机料量曰天地阐义一以辅助格致之学一以研穷万物之理是书曰格致新理共分七类曰天地阐义凡三十七条曰方尺意像凡二十四条曰格物诸理凡九条曰格物差谬凡七条曰格物谬因凡十五条曰格物学渐兴之基凡三十三条曰天地阐义新法凡十五条皆更易古昔之遗传而新其义理探求天地万物之底蕴而显其功用分条析缕正喻互用不下数万言当书之初成颇形扞格迨后屡试屡验如风象天气养生术星学医学等皆是由此前说尽辟其学始精未几有名钮敦者出而相继加增测量之法指出慧星之道而泰西好学之士皆知讲求实益所谓同而异者此也虽然中西格致固自有相同之义要当据其最真者以相提而并论方为的实其他或是或非毋庸纷论中国古时燧人氏钻木取火神农氏尝药辨性作耒耜兴陶冶伏羲氏画八卦造书契轩辕氏作甲胄舟车金天氏作弧矢网罟虞廷之璇玑玉衡成汤之飞车周官之铜壶昼漏周公之指南车此其最着者也三代而下如公输子之削木为鸢可以升天削木为御可以驾车墨子亦能削鹊而飞偃师傀儡手足运动无异生人孙武之梯冲用以攻城诸葛武侯之木牛流马藉以运粮朱买臣之楼船祖之之千里船不因风水施机自运王彦恢之飞虎轮舰杨么之轮船专恃人力行驶水面其捷如飞元顺帝之龙舟宫漏此其奇技妙构巧思独绝无异西人之各出心栽惜遗制沦亡皆不可考耳或疑古书所载恐未必真安知其必不真乎至于火器一端中国虽不及泰西之精而其器实先有之南宋金元之际渐已流行虞允文采石之战发霹雳炮败敌金人守汴城中有名震天雷者用铁罐盛药以火点之声发如雷按此即近代用火炮之始阿里海芽攻樊城时元世祖得回回亦思焉因所献新炮法命送军前以之攻樊城破遂移攻襄阳一炮中谯楼声如震雷世所谓襄阳炮也火炮之制至是而益精然元代仅一用之而造法不传泰西于此时制造火器尚未有所闻也由是观之开物成务中国具各精心则非中国与泰西古时同实泰西与中国古时相类所谓异而同者此也溯泰西之制作远不过二千余年而中国三千年前已制作代兴实开泰西之先设相传至今源源不绝则其精于泰西者当不知凡几只因务其大而不深究其细持其本而不急治其末反令有用之学尽失其传致与泰西巧拙相判学问消长之机实国势强弱所系所最可异者当中国制作就衰之时正泰西格致渐兴之日编史稽年彰明较着一若造物之主惟恐精奇之诣不留天壤聪明之用泊于人心而默为维持使泰西之踵其后者中国军兴以来勤求治术朝廷特俞重臣之请于濒海各省设立机器制造局船政局舆图局水师院电报局讲求格致之事近日又允廷臣之请议兴铁路由此蒸蒸日上岁异月新不独可与泰西等且不难驾六洲诸国而上之亦何必矜古制之留传与泰西争胜哉潜心格致者但当以是存心勤求实学固不可谓中国不如泰西之聪明亦不必谓泰西尽窃中国之余绪但观其后勿论其前但奋有用之精神不作无益之辨论是非望于取精用宏利国爱民之君子也
西学以格物为要论
中国大学之道始于格物与今泰西格致之学名同而实异中学所谓格物者穷致事物之理西学所谓格物者考察万物之体物体本然之质大率分凝流二种至化学家功用则能凝者使之流流者使之凝近取诸身远取诸物巨则包含山海细至剖析毫芒综其要端大有四一曰性变如铁可流而为酒媒可流而为油米浆可凝而为器油炭可凝而为胰刚柔燥湿之性不妨互变一曰色变硫磺与水银合则流而为朱色铜与硝强水合则流而为蓝色海蓝与墨铅合则流而为黄色木炭与硫磺合则流而为清水色青黄赤白之色可以递变一曰味变如养硝二气凝时无味流为硝强水则味酸木炭二质凝时亦无味流为红白糖则味甜海水流时味薄凝成盐则味厚牛乳流时味膻凝成精粉则味和酸甜辛苦之味竟无一定一曰形变如五金之类其质本重一经气化则目不能其形盐气之属其质本浮一经水银则转足以坚其形絮布链之以为纸则厚薄之形异毛羽织之以为绸则美恶之形异虚实轻重之间可以互易总之天地间形形色色人可变其自然之凝流而别成其为凝别成其为流者要不外硫磺盐醋之力烹链淘汰各因其体之所宜分而化之而已若夫天地自然之忽凝忽流则又皆空气使然也空气者虚浮缥缈迹莫穷他物凝流之质人皆见之空气则人莫信之不知云之流行而不坠者空气托之也风之流动而自生者空气助之也雨之流注而下降者空气因压力而不胜也露之流润而飘零者空气得阴寒而渐缩也天之自然而流也有如此雨凝而为雪露凝而为霜微雨半空骤凝为霰大雨半空骤凝为雹则又以空气得热则涨而上虫鬲则寒则缩而难融也天之自然而凝也有如此雨露冰雪渗入土石积渐成多得隙而涌出是为溪涧之流江湖河泊之流或汇而成储或迭相流通不等千支万派莫不归宿于海其所以周流无滞者非皆地势使然实有空气推行于其间也鱼龙诸水族沈浸于中则生畜之盆盎则不生者空气不足故也地之自然而流也又如此江湖胡为而无冰溪涧胡而为易冰地大则空气之往来亦大寒沍不以阻之彼咫尺之水其气不敌也石卵出于浅滩明珠藏于深渊其所以能凝结者皆空气孕之也金玉之精华煤炭之富饶其所以能凝实者实空气涵之也无土不凝实无地非空气也地之自然而凝者又如此天地之间物体共分二质一为原质一为杂质杂质内必涵原质皆数质配合而成至少者二不能判为二者为之原质计六十有五分二类一金类一非金类原质中稠体者五十八是为凝质气质者五流质者二原质之独禀赋成者少与别质并成一物者多自西历一千八百年以前仅知原质二十有九如五金等皆为世所常见嗣后复陆续考得三十有六必多备器药设法分化始其质大抵以彼物与此物配合则凝者可化为流流者亦可化为凝顾流质中物固可以他物化之使凝而凝质则或成形或变色或化气各有不同其能化为流质有之其不能化为流质者亦有之水火之力居其半药水之力居其半要当济以巧思参以活法若仅赖传书剽窃万一类皆小试端绪未能穷究根源而欲以中西格物之学合而为一岂通论哉
格物穷理说
古之致力于格物者有表里有次序最要者仁义礼智四端次君臣父子类次与人接物类次礼乐诗书六艺及古今人物事变天地高厚鬼神幽显类尤次者虽一虫一鱼一草一木亦当因其已知之理而益穷之以求至乎其极大而关乎世运变迁小而系乎吾身存养所以圣人之抚临万物各因其性而导之取之有制用之有节当春生时不妖夭不覆巢不杀胎草木零落然后斧斤入山林獭祭鱼然后虞人入泽梁豹祭兽然后田猎以使万物各得其所推诸伦常之间莫不有当行之理若因其本然之性而行之弗替则格致之功成由诚正修齐以抵于治国平天下莫非此格致之功彪炳所致秦火以来典籍散佚断简残编中间杂以后儒羼入之言尝取尧典四仲中星之次以厤法证之尚属四千年前之星度则此篇之不谬可知吾人生天地间一切见见闻闻竭耳目心思之力犹不能洞彻其底蕴故必加之以规矩准绳法则律吕以补耳目心思之不逮则至晦者亦明极微者亦显但世人习焉不察以为万物枯荣消长悉本自然知其当然而不知其所以然造物者为世人创设万物寓至理其间默以示人人安可不求其故而负造物者一片苦心乎兹就人之所见所知者而言之譬如天之高地之厚日月星辰之运行不息风霜雨露之施行有时其中亦必有故寒之来暑之往昼之明夜之晦江湖之流行百物之滋生其中亦必有故假使日月星辰不运行则无四时风霜雨露不时降则万物被其殃夏长暑则动植枯槁冬长寒则物类希生昼长明则人物过动而劳夜长暗则过静而不适他如热地多茂林远行烈日之中可歇息其下寒地多苔驼载绝食可以为粮鱼有气胞故能游泳鸟有羽翅藉以飞扬可见造者因地制宜为众生创制得宜并非偶然也举头仰望最明者为日其次者为月其次为行星星之外有恒星天文家别星之大小明暗分为十三等恒星之外复有星云星气星团星林星丛实皆无数星光远莫能测视莫能明天河亦众星也望之如云气者以其远也以极精远镜窥之便见无数小星亦能一一测之且其星体甚大一如太阳之类于此不可见天道之大大而无外哉自其极微者言之则取秽水一滴以极精显微镜察之见有无数动物跳跃霉坏之牛乳饼中生微虫非目力所能用镜察之见有活物其体前小后大猪头鼠唇二目八足足具二爪能屈伸股六节而有毛尾如马长与身等虫有卵故知有牝牡此虫非至小也地面之上浩浩荡荡上下二百里间无非气也气中有微虫随一切动物之呼吸而出入而一切动物不觉焉盈天地间皆气实盈天地间皆虫必有是理然后有是物于此不又可见天道之至小而无内哉
至如炎夏气暖虫飞薨薨蜂蝶入花趁逐游玩蝉鸣树杪时餐风露推之鸢飞鱼跃皆极其娱犬之稚马之驹牛之犊羊之羔猫之子兔之嬔皆生而喜于踊跃马牛服役时而奔走时而休息意甚适然非为苦之亦以乐之有格致师考察万物从未见物内有一物为其物之害亦未见动物之内有何胞膜与何津液伤损其余体全体内外无大无小概无一毛一发之微彼此互相为难者即此可见造物之仁意洋溢于万物而人莫之知也佗如鹿之呼而后食[羊](洋)之跪而后乳鸿雁之兄先弟后鸳鸯之夫唱妇随极而至于犬之义马之忠蚁之公象之仁皆莫非造万之所以示人使人见而生愧人生不学不如物类人于所见所闻可忽乎哉然犹不止此也草木之生有花焉花有雌雄相兼亦有雌雄相分者其分雌雄之花雌花得雄花之粉方能结子雄花有须无心雌花有心无须须内有粉即所以令心结果者花开时风吹雄花之粉飘入雌花之心藉以生生不息欧洲之南有草生河底亦分雌雄雄浮水面雌沈水底雄者受日光花开足粉囊将裂雌花乃生长丝游扬水面其端复生小花以顺受雄花之粉既孕复缩入水底尤有奇者尝有格致士静心考察有数种花常藉蜂蝶之力以成其生息花中有蜜半以养其心及须半以资蜂蝶之采取蜂蝶吮蜜之时常见其足带有鲜花之粉传入雌花之心又有花瓣相连如管管中有毛俱倒生蜂蝶入则顺出则逆其足上所带之粉触毛而落渗入花心假令造物不生此蜂蝶则此范几因之而不生冥冥之中固有昭昭者在使非有默宰乎其问者曷克臻此故理所在即天所在远而日月星辰浩荡冥漠近而一室一心幽暗细微亦无乎不在所以知命君子虽于不见不闻之地亦自严恭寅畏而内以治其身心外以修其孝弟忠信竞竞焉一若十目十手之指视于左右也者格物之功也
算学
书皖抚王中丞奏请各省广设算学专门学堂摺后
数为六艺之一古之学者无不重而习之以九章之法其浅焉者如粟米方田皆有益于寻常日用而极其精微之诣则量天测地亦不能越其范围故学人束发受书类皆研究于此自唐而后其术益精明算一门至列于六科之中同为选举之准式有元一代畴人之学尤霞蔚云兴迄今留传各书后人每以其过于精微竟至不能尽解亦可见所造之深矣明代取士一以帖括为尚此外不复研求以是算学几不绝如缕本朝列圣相承咸以历算为当务之急读钦定数理精蕴仪象考成诸书皆融贯中西为万世学算准的京师国子监又额设算学肄业生满蒙汉各若干人分年教授培植人材之意可谓至周且详顾在上之求者甚殷而在下之应者甚少岂胶庠之彦以算学为无足重轻而不愿专心研究与夫亦以习举业者有不尽之荣名工数学者仅空言之奖诱故人咸观望徘徊而不肯踊跃从事耳尝考道光朝两广督臣祁璜奏开奇才异能五科内有制造通算一门咸丰初年御史王茂荫亦曾言之同治九年闽浙总督英桂复奏开算学科先后皆格于部议中止至光绪十三年御史陈琇莹又奏请将明习学算人员量予科甲出身经总署王大臣议定请旨饬各省学政于岁科试时就经古场内另出算学题诸生有能通晓算法者即将原卷咨送总署复勘注册俟乡试之年按册录送顺天乡试另编字号准于二十人内取中一名惟卷数虽多仍不得过三名以示限制似于慎重科名之内已寓变通成例之权然习算之士应试者仍属寥寥推原其故盖因九数之学义蕴无穷一人之身精神有限究心算学者未必能兼精时文今考试之时虽另编字号而校阅优劣仍以时艺为定评彼自揣算术虽极精深而时艺并非奇警巳未免知难而退裹足不前即或文与算均优又以定额过严反恐因者算而转受珠遗之累是以此例虽创已十余年从未闻有因算学而登科第者是朝廷虽有其名而士人仍未受其益也今者皖抚王芍棠中丞既奏请饬令各省广设算学专门学堂所有书院亦一律兼习又以欲致专精之绝诣宜先加鼓励之微权爰请就变通科举条内俟乡会试时令精通算学者独占一门加增中额数名如从前考取专经之意似此竭力提倡凡海内之习算者当无不闻风兴起尽力研求中国明算之风自此可蒸蒸日上矣抑尝思之西国于天文地舆格致制造之事其初诚无不探源于算术而究其深造有得实另有精奥之理以自辟其迳途并非能明三角八线之端与代数几何之理即谓已入西学之堂奥可以裨实用而济时艰也今朝廷既欲行新政非大兴西学不足以臻富强而臣工条奏又多趋重测算诸艺为肇兴西学之权舆倘各省能于此时广开工艺各学堂多译西书研究天文地舆制造行军诸学则是各省人士之既明算术者可以施诸实用而不徒托诸空言将来于制器练军通商各事宜庶可大有裨益不然虽中丞之说即行亦不过令习算者多一进身之阶而于国事仍未必有济揆之国家殷殷求才之意不仍大相剌谬哉