玲珑仪新考

张 楠

(清华大学科学史系，北京 100084)

在元代天文学家郭守敬所制造的天文仪器中，玲珑仪仅有铭文流传，却无相关结构与功能的说明。因此，对玲珑仪形制的推断，一直有探讨却无定论。目前学界对玲珑仪的推断主要有三种：观测用的浑仪(或者新式浑仪)、演示用的假天仪，以及既可演示又可观测的亦仪亦象设计。李约瑟(Joseph Needham，1900～1995)团队认为玲珑仪是观测用浑仪，并且为传教士利玛窦(Matteo Ricci，1552～1610)于南京鸡鸣山观象台所见仪器中的第二件。[1]李迪于1977年首先提出玲珑仪应为假天仪，并从《玲珑仪铭》全文出发，在2005年再次对此观点进行了论证，认为玲珑仪呈封闭球壳形，是人居球中观其内壁式的演示仪器。[2]薄树人提出8条论证，同样认为玲珑仪是假天仪而非浑仪，推测其形制为半透明式或凿孔式中一种。[3]1983年，潘鼐论证玲珑仪为浑仪，且是明代仿制浑仪的原型。[4]徐振韬、孙小淳在1988年提出了玲珑仪不是浑仪，而是中国式的假天仪，且为利玛窦于鸡鸣山所见仪器中的第一件。[5]杜昇云于2010年撰文认为玲珑仪并非传统浑仪或者假天仪，而是一种创新“球笼式”观测浑仪，且在郭守敬《授时历》制定的过程中发挥了重要作用。[6]同样持假天仪观点的李志超则表示，玲珑仪不可能是凿小孔的球壳，而是细密编织的球形金属网，网上分布星象，是只能白天观看的教具式演示仪器。[7]石云里认为玲珑仪集观测、演示于一体的推断更为可取，其设计与功能对文献中苏颂、韩公廉创制的人于大天球内进行观看的“即象为仪”的假天仪(1)假天仪并非中国古代就有的传统仪器术语，实际上是根据近代天文学家高鲁向国内介绍光学投影式天象仪时所用名称“假天”转用而来。高鲁“假天”指光学天象仪及其所配套的穹形投映天幕，而现代学者所说“假天仪”则将此定义进行了外延，将人在仪器中仰视观看的巨球式天球仪及类似形制都称为“假天仪”。关于苏颂、韩公廉是否制造“假天仪”以及“假天仪”的现代追认边界等问题，笔者有专文进行论述，认为对古代“假天仪”的追认，应具备两个基础条件：同时模拟出“人在天中”与“天之运转”。详见《元祐浑天仪象纪事考》、《中国古代假天仪的现代追认》，未刊。式演示仪器进行了继承，不同之处在于玲珑仪在星点之外设有类似于仰仪的经纬坐标网。[8]结合相关文献和线索的解读、讨论，本文对玲珑仪是浑仪或假天仪的观点进行了考察与推敲，承续李志超、石云里二位前辈学者的相应观点，认为玲珑仪的主体结构是细密编织的球形金属网(李志超)，其功能亦仪亦象，既可演示，也可测候(石云里)；在此基础之上，进一步阐释玲珑仪的演示和测候双重功能，提出玲珑仪的结构设计或受欧洲-阿拉伯天文仪器影响这一推论，并对宋代天文仰观仪器理念的传承进行探讨，同时主张玲珑仪亦仪亦象的特质实际上是继承了汉唐天文演示仪器的测候验历传统。

1 玲珑仪并非明清浑仪原型

持玲珑仪为浑仪之意见者，多以明清时期南京、北京两地观象台上的浑仪作为例证。潘鼐对南京紫金山天文台所存明代浑仪的仿制原型进行了详细论证，得出其原型是元代仪器这一结论，并推断此浑仪原型很可能就是郭守敬所制玲珑仪。[4]国外学者如李约瑟([1]，459～463页)、德礼贤[9](Pasquale D’Elia，1890～1963)则通过利玛窦、伟烈亚力(Alexander Wylie，1815～1887)等人的在华见闻，同样经由明清观象台上的浑仪得到玲珑仪应是浑仪这一推论。本文对明清浑仪进行考察，并不在于要确定其原型是宋仪还是元仪，而是要说明通过对明清浑仪或其仿制原型的讨论来推断玲珑仪为浑仪这条路径并不可靠。

明代仿制大型天文仪器留存下来的包括简仪、浑象与浑仪，因简仪本身具有明确的郭守敬标签，浑象有郭守敬曾经制造的记载，故基本可以推断此二件仪器原型为元仪。而根据现存浑仪的结构特点，明代浑仪原型考察就转化为另外的问题，即元代是否制造过浑仪，更进一步则是考察郭守敬是否制造过浑仪。《元史》中记载了至元年间两架浑天仪的制造，分别是至元二十五年(1288)五月“壬寅，浑天仪成”([10]，312页)，以及二十六年(1289)三月“乙未，浑天仪成”([10]，321页)。记录中年、月、日时间明确，可靠度颇高。但由于我国明代以前对于浑仪、浑象的称呼时有模糊，又有用浑天仪统称浑仪、浑象的先例，对这两条记录的解释会产生一定的影响。参考《元史》中对同时期“回回司天监”的记载，至元二十五、二十六年，郭守敬时任太史令，最有可能的推断是这两架“浑天仪”均为太史院制造。潘鼐认为其中一台应为浑象，另一台为浑仪，制作浑仪的目的是“尊承古制，以作为我国测天仪器的范式”([4]，243页)。但另外两种可能的解释也不能排除，一是两台仪器均为浑象，二是两台均为浑仪。因此，这两条记录并无法作为郭守敬制造过古制浑仪的明确证据。

对明仿制浑仪的描述，在后世的一些记载中亦可窥其眉目。清代梅瑴成在其《仪象论》中多次提到台上浑仪：

明于齐化门(即今之朝阳门)南倚城筑观象台，仿元制作浑仪、简仪、天体三仪，置于台上康熙八年，命造新仪，十一年告成，安置台上，其旧仪移置他室藏之康熙五十四年，西洋人纪理安欲炫其能，而蔑弃古法，复奏制象限仪，遂将台下所遗元明旧器作废铜充用，仅存明仿元制浑仪、简仪、天体三仪而已按《明史》云，嘉靖间修相风杆及简、浑二仪，立四丈表以测晷影，而立运仪、正方案、悬晷、偏晷，具备于观象台，一以元法为断。[11]

清代吴长元在《宸垣识略》中也记有：“观象台在城东南隅堞堵上，元至元十六年建，中为紫微殿，内有御书联匾。台上旧有郭守敬所制浑天仪、简仪、铜球、量天尺诸器。”[12]

上述材料似乎已经表明，元代确曾制造过浑仪，且为明仿制浑仪之原型。但元代浑仪，是否就是郭守敬所制呢？首先，在齐履谦《行状》中，叙述郭守敬所制仪器时并未提及浑仪。一些其他记录也是如此，如梅瑴成云：“余于康熙五十二、三年间充蒙养斋汇编官，屡赴观象台测验。见台下所遗旧器甚多，而元制简仪、仰仪诸器，俱有王珣、郭守敬监造姓名，虽不无残缺，然睹其遗制，想见其创造苦心，不觉肃然起敬也。”[11]梅瑴成在前文提及元制仪器时明确提到浑仪，却在叙述有署名的仪器中以诸器二字代之。又有清于敏中《日下旧闻考》：“简仪、仰仪及诸仪表并元郭守敬所制，史载甚明太史令郭守敬尽考其失，创作诸仪，从古仪象测验之精，无能出其右者。至今简仪、仰仪、圭表、影符等器在观象台。”[13]其中同样没有言及浑仪。郭守敬身为太史院负责仪器制造的官员，若期间确实制作过浑仪，在所监制仪器上署名应为常理。但上述材料除吴长元提到“郭守敬所制浑天仪”，其余均使用“元制简仪、仰仪诸器”一类言辞。特别是梅瑴成的记录，乃其亲眼所见，观象台上有仿元仪器浑仪、简仪、仰仪等，但只有简仪、仰仪上可见郭守敬等人署名。要么浑仪等仪器上铭文因时间流逝而无法辨认，要么浑仪非郭守敬之制。

据《畴人传》记载，弘治二年(1489)，钦天监正吴昊曾奏言：

观象台旧制浑仪，黄、赤二道交自奎、轸，与今之四正日度乖戾所用简仪，则郭守敬遗制今宜改造浑仪，以黄、赤二道环交于壁、轸，始与天合观象台所用浑仪，俱南京旧制。两京相去二千七百余里，去极高下不同，且岁久推验渐差，请改造或别造，以成一代之制。[14]

首先就这段奏言文字本身，仅在提到简仪时提及其为郭守敬旧制，又说浑仪“俱南京旧制”，即宋仪之意。其中所述旧制浑仪“黄、赤二道交自奎、轸”，是非常重要的一个证据。《新仪象法要》中所制浑仪“春分日在奎初度强，秋分日在轸七度太弱”[15]，黄、赤二道确是交于奎、轸。而从理论上说，至少在1105年之后所观测到的春分点已进入壁宿(2)通过软件“虚拟天文馆”(Stellarium)进行回查，取整数年份，春分点大约于1100年从奎宿入壁宿，1740年入室宿，秋分点从360年左右开始直到1690年一直在轸宿。此处要感谢潘钺博士之帮助。而根据《中国天文学史大系》中《中国古代天体测量学及天文仪器》分册(北京：中国科学技术出版社，2008年)的“二十八宿距星赤经图”，用位置表内插法所得春分点从奎宿进入壁宿的时间最迟不超过1105年。。因而即便是郭守敬15岁那年(1246)进行观测，此时春分点入壁宿也超过了140年，在观测中存在近2度的差别，若郭守敬新制浑仪，是不应沿用奎、轸二交点的。

民国常福元认为明仿制浑仪的原型为宋代皇祐仪[16]。吴昊奏言中旧浑仪二分点在奎、轸则再次证明了宋仪的可能。即便明正统时宋仪已损毁，但《新仪象法要》一直留存，图纸参数皆俱，再制一台旧式浑仪也并非困难。即使明仿制浑仪的原型为元仪，根据上文论证，也非郭守敬所制。在已有测量精度更高、操作更便利的简仪存在的情况下，郭守敬不需要制造浑仪进行测量，就算是为了遵循古代浑仪范式或礼器传承，一台黄、赤交于奎、轸的仪器也无法与玲珑仪铭文中的描述互相吻合。再如前文所述，后世之人的记载和奏言，均无法说明元代制造过浑仪且出自郭守敬之制。因此，无论明代浑仪的原型是否为元仪，都不能作为证据推断出元浑仪即郭守敬玲珑仪这一结论。

2 玲珑仪并非利玛窦日记所述浑仪

李约瑟在《中国科学技术史》(ScienceandCivilisationinChina)中，引述了利玛窦对北极阁四件大型天文仪器的记录，其中对应浑仪附图以“郭守敬浑仪”为名，并解释这架精巧的浑仪即玲珑仪，也就是利玛窦所述仪器中的第二件。[17]利玛窦手稿为意大利文写成，金尼阁将其翻译成拉丁文，并增加了一些内容，第一版于1615年出版，名为《基督教远征中国史》(DeChristianaExpeditioneapudSinasSusceptaabSocietateJesu)[18]；1942年，完整的英文版本[19]由加莱格尔(Louis J. Gallagher，1885～1972)译出。后来利玛窦的意大利文手稿在耶稣会罗马档案馆被发现，1910年汾屠立(Pietro Tacchi Venturi，1860～1956)神父将它与利玛窦其他书稿集结为《利玛窦神父的历史著作集》(OpereStorichedeP.MatteoRicci)刊发，其上卷为《中国报道》(EntrataNellaChinade’PadridellaCompagniadelGesu)[20]，下卷为书信集，南京仪器相关记叙在上卷之中。1942年与1949年，德礼贤神父编辑刊行《利玛窦全集》(FontiRicciane)[9]，并添加了相关注释。

利玛窦云(来自英文版的中译本)：

第二种仪器也是一个大球体，直径有伸直了双臂那样长，用数字说约为五英尺。它标明有两极和一条水平线，它没有天轨却有两条脊，两脊之间的空间代表我们球仪上的轨道，分为三百六十五度和若干分。它不是一个地理地球仪(3)此版译自英文版书籍，英文原文为“It was not a geographical globe”。而意文原文为“In mezo non si vedeua alcuna sorte di pallotta，cbe rappresentasse la terra”，大意是“中间看不到用来代表地球的球仪”，李约瑟《中国科学技术史》版译为“中间无物以象地”，显然更为准确。，但是用一根象枪筒那样的细管通过它的中央，它能向所有方向转动，可以置于任何高度或角度来观测任何星座，象我们使用天象瞄准器那样，它是一个非常巧妙的装置。[21]

李约瑟《中国科学技术史》天学第1分册中的引述：

其二为巨型浑仪，径广不下俗所谓一庹，即两臂张开之长。上有地平圈及二天极。圈非整体，而为双环，双环之间有间隙，其效用与西方浑仪之环相同。各环皆分为三百六十五度又二十五分。(4)意文与拉丁文本中，均为“三百六十五度又若干分”，表示利玛窦并未细数刻度，李约瑟版本则按照中国古代划分周天度数的传统将其直接引伸为“三百六十五度又二十五分”。中间无物以象地，而有状如枪管之望筒，可旋转至任何经纬度以观测恒星，作用正如吾人之瞄准器(vanesight)——此诚为一不寻常之器件。([1]，461～462页)

通观利玛窦对南京天文仪器的描述，可知利氏并没有表示他看到的第二件仪器是玲珑仪之意，只在此内容后有两句补充，称后来在北京看到了与上述仪器相仿的仪器，似乎出自同一人之手，同时推断这些仪器是元代的，并臆测其制造者可能是一个懂西方天文仪器的外国人。李约瑟及其团队并没有就这个问题进行过考证，或是因为看到过其他研究者的结论，直接默认利氏所观仪器就是郭守敬制式的，并将玲珑仪就是利氏所述浑仪作为一个事实来对待。[1]

在德礼贤的注释版利氏全集中，第二件仪器的名称直接用中文标示为“浑天仪或玲珑仪”(德礼贤注释版的中译本)：

第二件是浑天仪或玲珑仪。这是个球状的大环，直径有两臂长，有水平线及两极。环中有沟，代表球之轨道。环上刻有三六五度及分标(译者按：回教徒之圆分为三百六十五度又二十五分。每度分为一百分，每分有一百秒)。在中央没有地球，但有一长管，两头相通；此管之方向可任意调动，以便从管中观察你所要观看的星辰，相当巧妙。[22]

德礼贤也并未进行相关论证，但根据他标注的引文，可以发现相关内容来自于亨利·裕尔(Henry Yule，1820～1889)所编译的《马可波罗之书》(ThebookofserMarcoPolo)。书中显示裕尔与伟烈亚力进行了通信，在信中伟烈亚力向裕尔说明了自己关于清代观象台旧式仪器的研究和结论。伟烈亚力表示他认为北京观象台的浑仪属于郭守敬制式，原因之一是三百六十五又四分之一以及每度为百分的周天度数划分。然而伟烈亚力的叙述明显是在论证北京观象台上的旧式仪器(简仪、浑仪等)并非传教士之作，认为第二件仪器是一台中国人制造的浑天仪[23]，这实际上体现了伟烈亚力等当时的汉学家对中国科学评价较高的惯常印象。(5)陈志辉博士对该问题有细致的讨论。详见陈志辉：《北京古观象台仪器在19世纪七八十年代欧洲人眼中的双重印象》，未刊。故伟烈亚力与裕尔同样没有论证利玛窦所述浑仪就是玲珑仪这个问题，只是认为它是元代郭守敬的仪器。因此，是德礼贤根据郭守敬所制仪器将玲珑仪与这台浑仪进行了合并推断。这与前文所述由明仿制浑仪原型判断玲珑仪为浑仪的考察路径，在论证逻辑上很可能是一致的。都是先论证明清观象台上的旧仪器为郭守敬所制，再把明显为旧制浑仪的仪器归为郭守敬所制仪器中没有详细描述却在形制判断上(非封闭球仪)能够有所吻合的玲珑仪。

《玲珑仪铭》的作者杨桓，同时撰写了《太史院铭》，其中也提到了玲珑仪：

中起灵台，余十丈(6)曾廉《元书》(卷16，历象志第一上，清宣统三年刻本，1911)中记作“七丈”。，为层三，中、下皆周以庑台颠设简、仰二仪，正方案敷简仪下。灵台之左别为小台，际构周庑，以华四外，上措玲珑浑仪。灵台之右立高表[24]

元太史院的主体建筑是一座灵台，共分三层，最下层与中间一层四周围以廊庑。灵台第三层层顶，放置了简仪、仰仪与正方案，这均是天文观测时需要使用的主要仪器。由此可知，太史院的观测工作场所为灵台顶层，而“玲珑浑仪”安放在灵台左边的单独小台之上。这里有三个问题：其一，玲珑仪为何单独放置？其二，“玲珑浑仪”的提法是否表示玲珑仪就是浑仪？其三，玲珑仪为何放置于户外而不与浑象一样置于室内，是否有观测之用？

关于为何将玲珑仪置于户外，后文将从其亦仪亦象的特点进行论述。按照《太史院铭》中对太史院整体分布的描述，“玲珑浑仪”并非天文观测的主要仪器，所以单独置于小台，且一器即占整座小台。本文已就玲珑仪并非浑仪进行过详细论证，因此可以排除玲珑仪即浑仪的推断。余下的可能中，一种是玲珑浑仪指代玲珑仪、浑仪两台仪器[3]，而作者为了文辞优美工整对字数进行了调整。类似用法亦出现在相关的诗歌中，如“其余仪表难辨识，立运玲珑安可知”[25]，以及“铜仪表里从新法，浑象玲珑合旧书”。[26]

还有一种可能的路径，源自“armillary sphere”(环形天球仪)在中译过程中的信息衰减，(7)此处要感谢陈志辉博士的建议与启发。但具体的信息衰减路径本文暂未考察清晰，留待进一步研究。以及中国古代仪象命名本身的传统，即将非封闭球形仪器称为“仪”。欧洲天文仪器通常将环状仪器统称为armillary sphere，既包括观测仪器也含有演示仪器，翻译成中文则为“浑仪”或“浑天仪”。在中国古代的仪象命名中，通常将环形仪器命名为“浑仪”，封闭球形仪器命名为“浑象”，其中浑仪通常指观测仪器，浑象通常指演示仪器(然而在面对既是演示仪器又非封闭球形结构时，就会出现一定的命名混乱)。(8)看似混乱的古代仪象名称其实隐含着环形为“仪”，圆球为“象”，观测为“仪”，演示为“象”的命名习惯，但当面对既非圆球又是演示仪器的“演示环仪”之时，即会发生混乱。详见张楠：《天球仪或浑天之象：古代浑象考辨》，未刊。薄树人亦指出，在宋代之前的记录中，将演示仪器称呼为浑仪之事并不鲜见。([3]，325页)结合本文对玲珑仪周天网格形制的推断，将非封闭球形结构的玲珑仪命名为浑仪，无论是中文还是西文，皆有迹可循。

事实上，无论是国内明浑仪原型溯源还是国外来华人士的手稿记录分析，都不能证明郭守敬制造过浑仪。因此，国内外两种路径对明清旧仪的考察，均无法成为论述玲珑仪是浑仪的合理证据，甚至可以反向证明玲珑仪并非浑仪这一观点。

3 “玲珑”：“镂空”之意排除传统浑仪与假天仪的可能

根据齐履谦《知太史院事郭公行状》[27]所述，郭守敬制造仪器17件，分别是有对其形制详细描述的简仪、高表、候极仪、浑象、仰仪、立运仪、景符、窥几、正方案、大明殿灯漏，以及没有相关记载的证理仪、日月食仪、星晷定时仪、丸表、悬正仪、座正仪与玲珑仪。首先从仪器名称上看，“玲珑”是其中最为特殊的一个，似乎是在突出其形象而非功能。同时，玲珑仪也是其中有铭文记载的仪器里，唯一缺少结构说明的仪器。

古人常用玲珑二字来描述山石，如“近湖之山石多玲珑，卞山有大小玲珑山，皆中空若雕镌而成者。”[28]玲珑石给观者的第一印象就是“孔多如蜂巢”，从中可以窥到一些“玲珑”之意。“玲珑”还可用来形容镂空雕刻的器物，如“玲珑宝塔”、“玲珑香炉”等。在《圆明园内工则例》中，玲珑是一种雕刻手法，通常称为“玲珑透雕”[29]，而透雕器物最为有名的是透雕象牙多层套球，有“鬼斧神工玲珑球”之称。玲珑球采用镂空雕刻，由大小数层空心球同心叠套而成，各球均能自由转动。无独有偶，《中国科学技术史》天学第1分册在注释中提及鲁桂珍博士的推断，即一种中国传统象牙雕刻作品多重镂空球或许和演示用浑仪(9)李约瑟团队认为中国古代浑仪有两种，一是常见的观测用浑仪，一是演示用浑仪(地在天中形式)。有关。([1]，515页)

据此，“玲珑”二字通常用来形容“通透镂空”、“细致精巧”的结构。若单纯以名字来推断玲珑仪之形制，可以得到如下线索：镂空的球体，制作细致而精巧，其镂空或呈套球结构。因此，第一个可以排除的，是关于玲珑仪可能为透明、半透明材质所制假天仪的推测。其次，根据以上“玲珑”的事例，可以对玲珑“镂空”之“空”有一个直观的了解，即玲珑器物整体是“虚”、“实”相间的，且二者比例相当。因此无论是“虚”远大于“实”的传统浑仪，还是“实”远大于“虚”的凿孔式假天仪，均无“玲珑”之意，这两个推论，可以通过“玲珑”这一名称进行排除。

4 制造年谱考略：玲珑仪并未用于制历

杜昇云提出，玲珑仪或许是一种球笼状新型浑仪，而非传统浑仪，并且是《授时历》制定过程中进行观测的仪器。球笼状新型仪器不假，但从时间线索来看，玲珑仪不可能用于制历前的观测之中。

根据《元史·郭守敬传》所述可构成玲珑仪制造的第一条相关时间线索。至元十三年(1276)，朝廷正式颁令命郭守敬、王恂等人改制新历；十六年(1279)，建立太史院，郭守敬被任命为同知太史院事；同年，“四海测景”开始进行；十七年(1280)，新历告成；二十三年(1286)，郭守敬任太史令。([10]，3847～3848页)

郭守敬认为：“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。”首先，“以木为重栅，创作简仪、高表”，这是改制新历过程中最为有用的仪器。因为历成之后，郭守敬在奏折中有如此叙述：“臣等用创造简仪、高表，凭器测实数，所考正者凡七事”。同样参与改历的杨恭懿在十七年(1280)二月进奏时曰：“今权以新仪木表所测相较(与旧仪所测)推成《辛巳历》。”([10]，3842页)无论郭守敬还是杨恭懿，在上奏之时均提到制历时用于实测的仪器是“新仪”(简仪)与高表，由此基本可以推断，在改制新历期间玲珑仪并非重要的测验仪器，否则不会只字未提。所以，诸如玲珑仪是“能测得郭守敬制历急需数据并能达到较高精度的测量仪器”、是“应急制造”的、它“在制订《授时历》中发挥了极为重要的作用”[6]这一系列推论，无法得到相应证据的支持。

第二条时间线索来自郭守敬所制仪器铭文作者的履历。《元文类》所收录相关仪器铭文共6篇，分别为杨桓所著《高表铭》、《浑象铭》和《玲珑仪铭》，以及姚燧所著《简仪铭》、《仰仪铭》与《漏刻铭》。除此之外，杨桓另作《太史院铭》。

杨桓是元代文字学家、书法家。其在著作《六书统》自序中说明：“至元乙酉被召至京师，待诏于官舍。宾客之余，日且无事，始得偿其宿志。明季校书太史院，秩满再调秘书监丞，复清简余暇。”[30]至元乙酉即至元二十二年(1285)，则杨桓最早是在此年被调至太史院工作的。又有《元史》载：“奉敕撰《仪表铭录》及《历日序》，文辞典雅，赐楮币千五百缗，辞不受。迁秘书监丞。”([10]，3853页)说明杨桓写仪器铭文在前，调任秘书监丞在后。《秘书志》中秘书监丞一职关于杨桓的人事记载：“至元二十五年六月十三日以从仕郎上”[31]。因此，杨桓在太史院任校书郎的时间应为至元二十二到二十五年间，这也很可能就是《玲珑仪铭》等仪表铭文的写作时间。

再看另一铭文作者姚燧的生平。姚燧在至元“二十三年，自湖北奉旨趋朝”，次年也就是二十四年才到达京师，并以直学士召至翰林。([10]，4058页)这与杨桓任太史院校书郎的时间有交集，即姚燧所作仪表铭时间应不早于至元二十四年。姚燧乃太史院首任太史令许衡的得意门生。世宗至元十三年(1276)令王恂制定新历，王恂认为一般历家只知历数不知历理，奏请许衡回京以集贤大学士兼国子祭酒来主持太史院事。[32]因此姚燧很可能在其老师许衡的影响下，对太史院事务乃至历法、仪器都有所涉猎。姚燧弟子刘时中所作《牧庵年谱》[33]提供了这样一条信息：姚燧在中统二年(1261)就曾写过一篇《三辰仪铭》。(10)将《三辰仪铭》与《简仪铭》认作同一篇铭文，显然是一种误会。(王莹：《姚燧年谱》，广西师范大学，2013年，21页)

由以上两条时间线索，可以梳理出郭守敬相关仪器的大致制作流程：1276～1280年，是四海测景、编算新历之时，郭守敬等人在此期间制作了测验急需的仪器木样，其中用于测算新历的仪器主要是简仪与高表。1280年历成。与此同时，郭守敬一系列天文仪器的设计与制作也在缓慢进行中。1288年(至元二十五年)左右，大型铜铸仪器相继制成，相关仪器铭文也陆续由杨桓与姚燧进行了写作(11)《元史》中记载至元二十五、二十六两年分别有“浑天仪成”，与上述时间线索吻合。。其中《玲珑仪铭》的作者杨桓于1285～1288年在太史院工作，并因撰写铭文受到嘉奖升任秘书监丞，所以玲珑仪铭文的撰写时间甚至是仪器制成时间，有很大可能是在这段时间范围之内。

5 《玲珑仪铭》及相关铭文考释

杨桓所作《玲珑仪铭》是目前推断玲珑仪形制最为重要的文字依据，之前众多学者的考辨皆以此为基础。齐履谦《知太史院郭公行状》一文并未对玲珑仪的结构和功能进行描述，只在总体介绍时提到一句赞语：“象虽形似，莫失所用，作玲珑仪”[27]。这句赞语紧接在浑象赞语之后，又有“象虽形似”一句作为前提，显示出浑象与玲珑仪在设计理念上是存在逻辑顺序的，那么可以认为玲珑仪应该具有一定的演示功能。由此出现对赞语中“莫失所用”的两种解释，演示之“用”与观测之“用”。前者表明玲珑仪可能是一台更为复杂巧妙的演示仪器，后者则表示它可能在演示功能的基础上增加了观测功能。这就涉及到一个问题，是否只有“观测”才能被称为“用”？

在解读《玲珑仪铭》之前，先对《元史》中关于郭守敬浑象的叙述与同为杨桓所作《浑象铭》进行对照。前者原文是：

其浑象之制，圆如弹丸，径六尺，纵横各画周天度分。赤道居中，去二极各周天四之一。黄道出入赤道内外各二十四度弱。月行白道，出入不常，用竹篾均分天度，考验黄道所交，随时迁徙。先用简仪测到入宿去极度数，按于其上，校验出入黄、赤二道远近疏密，了然易辨，仍参以算数为准。其象置于方柜之上，南、北极出入柜面各四十度太强，半见半隐，机运轮牙隐于柜中。([10]，993页)

后者原文是：

于昭圣皇，德惟天希。密察乾坤，动符化机。乃命太史，考顺求违。制器象天，具体而微。度数棋布，星次珠辉。道分黄赤，拟议玄规。两极低昂，中主璇玑。柜方象地，极枢以维。地本天函，术取外围。反而观之，其趣同归。体虽至约，用足明大。象设目前，人居天外。观天之里，合象之背。日月交错，五行进退。造化无穷，不出户内。始终参求，简仪是配。于昭圣皇，夙夜睿思。先天天合，后天奉时。先后惟天，圣皇无为。[24]

《元史》中所述“纵横各画周天度分”，这在之前的浑象描述中是未曾出现过的。我国古代天文传统中并没有经纬概念，郭守敬具有经纬坐标的浑象是否受到外来影响，须进一步予以讨论。而由《浑象铭》来看，杨桓作为一名对天学、算学并不熟悉的文人，铭文显示的是普通观者的视角。整体而言，杨桓在描述浑象时并未有脱离实际的夸张修辞，基本符合浑象形制。需要说明的是，其中“体虽制约，用足明大”，一个“用”字表明，在作者杨桓的认知中，并非观测仪器才有“用”，演示功能亦可称之为“用”。

对玲珑仪最终的推断，需要结合《玲珑仪铭》进行综合讨论，该铭文共168字，四字一句，总计42句：

天体圜穹，三辰在中。星虽纪度，天实无穷。天度之数，环周三百，六十五度，四分度一。因星而步，推日而得。月次十二，往来盈亏。五星参差，进退有期。判为寒暑，分为四时。太史司天，咸用周知。制诸法象，各有攸施。萃于用者，玲珑其仪。十万余目，经纬均布。与天同体，协规应矩。徧体虚明，中外宣露。元象森罗，莫计其数。宿离有次，去极有度。人由中窥，目即而喻。先哲实繁，兹制犹未。逮我皇元，其作始备。实因于理，匪凿于智。于万斯年，宝之无坠。[24]

“天体圜穹”到“分为四时”这16句，是在描述天体及其运行规律，并且点出这些天文内容与日常生活的关系。后两句“太史司天，咸用周知”则表示太史掌管天文、历法一事，其作用(掌握前面所述的规律)是众所皆知的。下一句“制诸法象，各有攸施”，“法象”二字，可解为“效法天象之器”。在古代记录中，可摹拟天地之形的仪器均可称为“法象”，包括浑仪和浑象。这4句连起来的意思是，太史制作了各种效法天象之器，各自有相应的用途，而玲珑仪则荟萃了众多功能。这里的“用”不仅仅指观测功能，也可以指演示功能。

从“十万余目”开始到“目即而喻”这12句，具体描述了玲珑仪的结构。“十万余目，经纬均布”，目应为“网目”之意。这首先排除了铜质凿孔说的观点。再结合浑象描述中“纵横各画周天度分”一句，将周天度数定为365.25度或者取整为365度。每度为一个单位，将浑象面上所画纵横(经纬)线设想成细铜环，则形成一个网格状的球体，那么单层网格也就是“目”至少在6万以上。这在数字上已与文中“十万余目”有所接近，如果是叠套结构，那么“目”数超过10万是非常可能的。李志超解释“十万余目”可能是作者文学上的夸张，因无法测算总数，直接使用了纵横365度自乘之数，13万余目。([7]，107页)“经纬均布”说明网格没有按照常用的二十八宿作为经线划分。这样一个按照周天度数纵横划为网格的复杂球体，是可以解释“与天同体”到“去极有度”这16句铭文的。同时“徧体虚明，中外宣露”，再次证明了玲珑仪的镂空形式。“元象森罗，莫计其数”，表明玲珑仪可演示的天文元象非常丰富，至少在坐标网上应置有星体。

“人由中窥，目即而喻”这两句需要单独进行讨论。“目即而喻”很好解释，有按照周天度数划分的经纬网格存在，天体星宿的位置参数确实可以立即读取。“人由中窥”是持“假天仪”观点者的主要依据，认为这表示玲珑仪是人在球里观看内壁上的星宿。从古义上说，“窥”字指的是透过缝隙、小孔或隐蔽之处由外向内与由内向外观看。由外向内“窥”，即透过网状镂空部分向内看，这样的设定无法解释“人由中窥”的整句意思。站在玲珑仪外，从一侧透过网格球体的空隙向外观看，这种解释无法解决仪器本身的遮蔽问题，从而不能实现铭文中的“目即而喻”。因此最合理的推断是人在球里由内向外“窥”，“中”取“里面”之意。这种观看方式与假天仪相似，但结合前文玲珑仪镂空的形制，以及其复合功能的描述，只能演示恒星位置的凿孔假天仪的“窥光”形式，并不能与铭文相符合。此外，透过某种结构(网格)向外看，那么所窥应为外部真实天空以及网格球体之余的其他演示结构(很可能是表示日、月、五星的七曜装置，整体呈前文所述“玲珑套球”之貌)。

“先哲实繁，兹制犹未。逮我皇元，其作始备。”铭文再一次提到玲珑仪的初创性。“兹制犹未”不可能用来描述浑仪，特别是作为明清浑仪原型的古制浑仪。莫说前文已经论述了没有证据显示郭守敬曾制造过浑仪，即便其确实制造过，也与铭文所述玲珑仪的功能形貌完全不符。此时基本可以断定，玲珑仪不是浑仪。同时，玲珑仪虽是“人居天内”向外观看，至少金属网上安置的星体可以达到仰观立体星图的效果，但如果考虑到玲珑仪的“真”、“假”天结合使用方式，以及“假天仪”需摹拟运转之天的追认条件，可以认为玲珑仪是与假天仪不同的具有演示功能的天文仪器。

因此，从结构上来说，玲珑仪的主体是一个按周天度数划分为细密网格状的球体，即整体呈镂空“玲珑”的面貌。在主体之外，很可能设有演示日、月、五星运行等天象内容的环圈，仪器整体呈多环套镂空球结构。在功能上来说，玲珑仪既可以演示，又可以观测，但此观测与灵台上专门的观测仪器简仪等应有所区别。本文认为这种“亦仪亦象”源自汉唐以来用演示仪器进行测候验历的传统。如张衡密室水运浑象，密室运转与灵台实时观测进行对照，从而实现测候与检验。郭守敬玲珑仪则将这种对照过程置于同一时空下，通过经纬坐标网，直接查验实际七曜运行是否与历法测算相吻合，恒星坐标的观测是否精确，这也解释了为何玲珑仪需要放置于户外这一问题。

6 余论：汉唐“亦仪亦象”传统和欧洲-阿拉伯仪器的影响

从璇玑玉衡、图仪(圆仪)到张衡漏水转浑天仪甚至开元水运铜浑的相关记载，可以大体认为其主体演示内容并无本质上的变化：以二十八宿宿度为参照系，对其中天体运行情况进行追踪，天体主要是指日、月、五星，也即记载中的七政或七曜。从苏颂对水运仪象台的相关叙述，可知其“测候”、“占验”的功能，以及对七曜推步的关注，至宋代也并无变化，那么这一传统延续至郭守敬，也并非无迹可循。

李志超先生认为“贾逵黄道仪”的“亦仪亦象”是导致后世记载中仪象名称混乱的根源，而本文认为此“根源”可以向前延伸至古璇玑玉衡。记录中被后人视为古天文仪器的“璇玑玉衡”，其“齐七政”的功能，与汉代之后“度日月行”的圆仪、演示日月视运动的盖天七衡图，以及追踪七曜运行的水运浑天仪，可谓一脉相承。玲珑仪承继了这一传统，但在演示和测候的方式上有所创新，或者说某种回归。早期的盖天系七衡六间图，以及记载中的浑天图仪(圆仪)，均为结合图示(二十八宿宿度和日月或七曜运行轨迹)，从而测候真实天体的运行是否与记录或历法中所述相符。之后的水运仪象系统，则是模拟出真实天空的运行，并与灵台观测情况进行实时对照，检验观测与历法的准确程度。天文演示仪器也由具有演示功能的测候仪器转向具有测候功能的演示仪器[34]。郭守敬玲珑仪，“目即而喻”，以真实天空和天体运行为参照系，能够更加直观地完成查验七曜运行和历法精度的工作。但根据其记录寥寥、随之失传的结局，可以推测玲珑仪或许并不能如设想中一般便于检验七曜运行。或是使用方法繁琐复杂，或是仪器本身精度不够，加之明清近代天文学理论及仪器的传入，使用天文演示仪器测候验历的必要性和传统逐渐消解，无论是水运仪象还是新型仪器玲珑仪的制造均未能延续。但毫无疑问，玲珑仪承继演示仪器测候验历功能的脉络是明确的，也与铭文所述互相吻合。

另一方面，从宋代天穹形的太平浑仪到《曲洧旧闻》中朱弁的描述，特别是朱熹所设想的“钻穴为星”，人在其中“可仰窥而不失浑体”的“大圆象”结构[35]，可以说至元代，“人在天球中”形式的浑天仪器设计已经是呼之欲出。郭守敬接受了宋代理念并进行实施和改进，实际上并不显突兀。然而，从对玲珑仪形制的考证中，仍可以看到一些“传统”之外的迹象。明代叶子奇在《草木子》中提到：“玲珑仪，缕星象于其体，就腹中仰以观之，此出色目人之制也。”[36]结合前文论述，叶子奇的解释并非子虚乌有的臆测。“缕星象于其体，就腹中仰以观之”这两句都是符合铭文描述的，且人在仪内的观看方式在之前从未有过。叶子奇的记录或许是看到了朱熹的描述，又或许源于“色目人之制”也未必是空穴来风。虽然目前尚未发现同时期是否存在类似域外天文仪器的相关信息，但可以尝试从其他元代可见的欧洲-阿拉伯天文仪器中发现一些线索。

郭守敬浑象“纵横各画周天度分”，玲珑仪“经纬均布”，仰仪上同样刻画了坐标网，而我国古代使用的是入宿度与去极度，并无经纬概念。在浑仪与浑象中，虽有在天经(子午)、地纬(水平)两环上划出周天刻度的做法，但浑象球面上并无显示纵横度数的相关记载，星图也大都以二十八宿宿度线进行划分。至元四年(1267)，阿拉伯天文学家札马鲁丁制造了7种天文仪器，其中“地球仪”和“星盘”对中国人来说是前所未见的新仪器。地球仪绘有“方井”坐标网([10]，999页)，参考同期的阿拉伯典型星盘，其主要结构分别为代表经纬线的读数表盘，与可以在表盘上旋转模拟某地上空天体运行路线的格框。[37]地球仪以及星盘上的经纬坐标网，表明郭守敬等元代天文学家是有可能见过这种系统的。同时，郭守敬所制简仪，百刻环使用了360度划分而非传统的365度25分。又有徐光启《新法算书》：“旧法用黄道距度，西法用黄道纬度。虽微有不同，然其黄、赤仪与守敬简仪、仰仪、候极、景符、玲珑、立运等仪，亦皆相似。特守敬而后，其徒沿习不察耳。”[38]由此看来，玲珑仪的设计和制造，很有可能受到了欧洲-阿拉伯天文仪器的影响。

在郭守敬所制造的天文仪器中，玲珑仪从名称开始就显示出一种与众不同，可以从侧面反映出仪器的镂空结构与制作上的细致精巧，以及与传统浑仪的区别。同时，通过对明浑仪原型以及利玛窦手稿两条路线的考察，基本可以排除元代浑仪即玲珑仪的可能。而对《玲珑仪铭》本身的解读，结合水运仪象的演示、测候传统，玲珑仪的“亦仪亦象”特征趋于明朗，从结构、用途和功能方面都和被追认为“假天仪”古代演示仪器有所区别。

玲珑仪并非浑仪，亦非假天仪。其结构以细网格状球体为基础，叠套球环等其他部件。网格球体作为坐标网，观者入其内进行观看，以真实天空为参照背景，演示恒星位置以及主要天体的运行并进行即时对照。从理论上说，玲珑仪具有演示和测候两种主要功能，继承了从璇玑玉衡到浑天仪的占候验历传统，而其周天网格结构，无疑将使这种测候变得更为便利。这是郭守敬创制的新型仪器，其设计制作继承了宋代仰观天文仪器的理念以及汉唐演示仪器的验历传统，并很可能受到了欧洲-阿拉伯天文仪器的影响。

同时，陈志辉博士在阅读文稿时指出，经典的地心环形天球仪，即13～17世纪流行于欧洲的“armillary sphere”，其环圈密布以及叠套的形制，已经非常类似于本文对玲珑仪的推断。并且此种环仪在欧洲及阿拉伯流传的时间与明代叶子奇关于“色目人”的记录时间亦有所吻合，那么其在玲珑仪的设计制造中是否产生了影响？关于这个问题，以及它究竟能否实现占候验历等更为细节的内容，则需要进一步挖掘史料来进行探讨。

致 谢感谢钮卫星、石云里两位老师对文中相关内容的指导与建议。感谢陈志辉博士的认真阅读与点评，笔者在讨论之中深受启发。感谢两位审稿人的评阅与建议。本文前稿于2018年分别在内蒙古师范大学“大衍论坛”及清华大学科学史系讨论班进行了报告，与会师生的意见和讨论对文章修改提供了帮助。谨表谢意。