張振鵬 摘要：元朝時期，蒙古統治者對於宗教信仰比較開明，同時回回人接受蒙古統治時間比較長，得到蒙古人的信任。因此，回回人在元代的社會生活方面開始發揮越來越重要的作用，同時，沉寂的絲綢之路在這時也得以開通，中國與西地區的文化交流發生巨變，在這樣的背景下，回回人在農田水利、醫藥學、天文曆法、建築、兵器製造等科技領域取得了可喜的成績。
作者：張振鵬
作者單位：內蒙古師範大學 科學技術史研究院
元時，在中華大地上生存的“回回”正式編入國籍，得到國家認同，“回回軍”為統治者派遺而天下四方駐屯，多回回人隨徙天下，自此“大分散”“小聚居”之狀更成分佈。《明史·西域轉》載“元時回回遍天下。”，據《元史·氏族表》，當時有24種色目人（清代錢大昕考據，色目人共33種），回回是其中重要的一種，他們聰明、勤勞，智力發達，有一定的知識技能和工作經驗。這時出現了專為回回學術而設置之官，據《元史·百官志》載有回回司天監，研究天象、制定曆法。1267年劄馬魯丁創造了多環儀等7種天文儀器，編制了《萬年曆》（又名《回回曆》或《希吉來歷》）。從13世紀中葉起延續400多年，是中國制定曆法的重要參考。1382年馬沙譯黑譯曆法、經緯度、天文諸書，在元代時影響不大，但後得到明代統治者重視。設京都醫藥院，後為廣惠司，又立了二所回回藥院，皆是掌回回藥之屬。設回回點軍匠萬戶府，掌軍事。
設回回國子監學，傳習有關回回學術，如阿拉伯數學典籍《撒維那·罕答西牙諸般演算法段目並儀式》及“亦思替非文字”（亦思替非文字是一種特別的文字符號，于國書中有產稅之計與理）等。
在科技創新領域，回回人不斷吸收阿拉伯地區以及波斯的伊斯蘭文化，借鑒其先進科學思想及科學技術，創造了在當時領先的科學技術成果。
一、農業和農田水利建設方面
回族不但吸收了內地先進的農業技術，而且把這些技術傳播到邊疆和民族地區，促進了全國範圍內農業生產的發展。在元朝時期，大量回族人被派遣戍邊“屯田”，興修農田水利，這對有利地促進了當時農業的發展。回回人與畏兀兒、欽察、康裡等色目人，又以西域、波斯者，如“回回豆”“回回蔥”一類之物，尤為果、棉花等徙於內地。於回之峒築之灌渠與圍堰，即所謂“回回渠”“回回堰”。如西北地方，自17世紀以來，寧夏回族在境內興修的大興渠，引黃河之水北流七十多裡，支渠十餘條。灌溉田一千頃；惠農渠長達數百里，支渠百餘條，費事七年，灌溉田一千餘頃。甘肅河西地區的回族在甘州（今甘肅張掖市）修成的回回壩渠、多次修浚，迄今保持著一定的效益。
回族水利學家瞻思，自幼“博極群籍”，他于至治元年（1321年）輯為《重定河防通議》，是專門防治水患的著作，是黃河治河史上的一部重要文獻，亦是截止目前詳細記載河工技之最早作。該書是由金都水監之《河防通議》及宋沈立之汴本《河防通議》合刊定而成之（此二本今均已失傳，對於河防物料、制度、工巧及治河策的記載反映了宋、金、元時治河之道。《河防通議》對於治河工程中的各項技術的記載十分豐富、詳細，填補了前代史志編寫中的空白，即“隨皆前代令格，其間地形改易，人事遷移，未必一一可行於後世，而准今酌古，矩獲終存，固亦講河務者所宜參考而變通矣”。此術法，雖不盡用，而可與從事水利之人參用，這也是瞻思編寫該書“以資實用”的目的。
賽典赤·瞻思丁嘗雲南平章，其主興、增矣多項水利，特別是改造了昆明附近水系，謂謂滇池溉渠之水利農作之大效。依考古的資料、歷史記載以及實地考察可知，在元初以前，滇池水漲時，可高達海拔1889m以上，落水時也達1886m，水害不僅成為當時農業發展和經濟發展的嚴重障礙，而且威脅著滇池沿岸人民的生命財產安全，賽典赤團結各族人民治水造田，對滇池進行大規模的治理，用時三年，乃清之海口至石龍壩、龍王廟一帶河之沙泥，發於海口河內之雞心、螺殼等處險灘，清於螳螂川、普渡河至金沙江之瀆。時至今日，元代在海口修建的三座宏偉石閘共21孔仍保存完好，控制著滇池水位，他成了當時開發水利的歷史見證。賽赤點·瞻思丁在雲南從政六年，在其完成滇池水利建設後的第二年（1279）卒于雲南，時年69歲。當時聞此噩耗，“百姓巷哭，葬鄯闡（昆明）北門”，後被追封為“咸陽王”，諡“忠惠”。
二、醫藥方面
回族醫學與醫藥以其獨特的理論體系和知識豐富了中華醫藥寶庫。從唐朝、五代，回族先民就開始在中阿醫學領域進行交流，從阿拉伯世界帶回來眾多的醫學著作。
據書，唐至五代時，回民則曾將古希臘醫家蓋倫之醫著十六卷（阿拉伯之醫學家拉齊所譯）以歸中國。至宋，藥學與藥大於中國。在回族醫藥大師們的努力下，譯著了回回醫理、方法與伊斯蘭醫學相結合的一些醫學著作。回族穆斯林在釋譯阿拉伯-伊斯蘭醫學、藥學著作的同時，也編寫了醫藥學著作。元時，大批回回人來華，帶來了自己傳統的醫藥技術。
元朝，伊斯蘭醫學在理論上得到概括、總結，中國傳統醫學與伊斯蘭醫學高度會通交融。這個時期，以波斯人為主體的回回醫生得到重用，元時稱景教醫為“亦裡可溫”，在鐵木真及其子孫“西征”時，相當數量的波斯醫生隨行並進行時疫的治療。在蒙古帝國之哈拉林多景教醫生，元定宗貴由在位（1246-1248年），有一位稱愛薛（阿拉伯語“Isa”的音譯）的西域醫生侍奉大汗。《元史》記愛薛，拂林人（即小亞細亞或敘利亞人），他出生於基督教家庭，精通西域各部落的語言，後被任命掌管西域星曆、醫藥二司。在世祖之支援下，愛薛舉于京師醫藥院，中國歷史上初見伊斯蘭醫藥機關，此為中國伊斯蘭醫學史上之里程碑事。後相繼成立了京師醫藥院、廣惠司，並使他們發揮了很好的作用。以後，元仁宗尊回回藥於政務中之位，於大德六年（1302年）六月“丙子，升廣惠司秩正三品，掌回回醫藥”（見《元史》卷二十六）“掌修制禦回回藥物及和劑，以療諸宿衛士及在京孤寒者。”，而廣之回回醫藥之世風。回回醫忽思慧將回回醫藥學與漢、蒙古、女真、維吾爾等夷之醫藥學與營養學合，著《飲膳正要》，是集元前中國營養學研精而成之中國第一部食衛生、營養學者專著。書中書多回回藥物、藥露之名稱，表明當時元代中國的宮廷飲膳中已大量使用西亞、中亞的伊斯蘭醫藥，並直接飲用其本草的稱謂，生動地反映了伊斯蘭文明與中華文明在醫藥方面的交流與交融。
元秘書監曾收藏了大批阿拉伯、波斯的醫藥著作，元政府還專設了“大都回回藥物院”“上都回回藥物院”以“掌管回回醫藥事”。元俗謂回回醫術亦有“西域法”之稱。元回回醫家沙圖穆蘇·薩謙齋不僅僅傳播回回醫藥學，又潛心中醫，寫出了《瑞竹堂驗方》15卷以及一些中醫名著。這些書主要記載了回族醫學家在醫療方面的經驗。陶宗儀《南村輟耕錄》言，京城“有一小兒頭痛不可忍。有回回醫官，用刀劃開額上，取一小蟹，堅硬如石，尚能活動，傾焉方死，痛也遄止”，實際是指為小孩做了次切除癌腫的小手術。《南村輟耕錄》卷九“奇疾”言：“今上之長公主駙馬-剛哈拉咱慶王，因墜馬，得一奇疾：兩眼黑睛俱無，而舌出至胸，諸醫罔知所措，廣惠司卿聶只兒，也裡可溫人也，曾識此證，遂剪去之，頃間複生一舌，亦剪之，又於真舌兩側各去一指許，卻塗以藥而愈。時元統癸酉（1333年）也。廣惠司者，回回之為醫者隸焉。”這些都說明了伊斯蘭醫學在各地的廣泛應用和推廣，影響也是家喻戶曉。
三、天文曆法方面
唐宋時來華的回族先民，給中國帶來了“西域曆術”，宋代的“應天曆”為回眾馬依澤應召修撰之。元朝時，西域與阿拉伯之天官隨回天文家來，元之天文曆算多矣。統治階級習收伊斯蘭曆法，耶律楚材編修了《庚午元曆》，創立了“裡差”概念，並以此計算因兩地東西差距差異而造成的時間改正。同時該曆“推上元庚午歲天正十一月壬戌朔，子正冬至......”為曆元，所以名叫庚午元曆，他的出現解決了中國傳統曆不合遠測地候之隙。公1267年，以回天文家劄劄馬魯丁為首的中國天文學家在北京設立了觀象臺。其自西域歸時帶回了大批涉及天文、數學、地理、醫學、哲學等方面的“回回書籍”和阿拉伯天文儀器深加研究、躬身力行，造了許多新天文儀器，造渾天儀、方位儀、斜維儀、平維儀、天球儀、地球儀和觀象儀等7種天文儀器，以測天象、晝夜時候、定時。這些儀器大都設計精良，測精確，規模巨集，其科學研究的程度和儀器的技術均至於時世先進水準，尤其是劄馬魯丁製造的地球儀，補了中國天文者空，，使我國始有其地球儀為之。
1271年，元政府在內蒙古正藍旗立了回回司天臺，以劄馬魯丁為台長（提點），蓋因用科學之器占天象，造回回曆。劄劄馬魯丁及其他回回天文家在中國第一次設立了中國天文學之中心。1973-1977年，內蒙古文物隊對元上都廢墟進行考察，取得了大量的一手資料，在他們的工作成果之上我們對元上都天文臺有了大致的瞭解。皇慶元年（1312年）回回司天臺改為司天監。至元十五年（1278年），元又另設太史院，兩司有主亦有交。回回司天監為正四品官署，“掌管象衍曆”，主掌天文、曆算、三式、測驗、漏刻五科之教事。太史院秩正二品，“掌天文歷數之事”。劄馬魯丁在天文學方面的工作和成就，對中國天文學的發展產生了深遠的影響，受到了眾多科學技術和思想家的稱讚。在其上下之秘書監，引進了許多的波斯文和阿拉伯文的天文學、數學、占星學等方之圖書器，其著者有歐幾裡得之《幾何原本》、托勒密之《天文學大成》等書，有許多阿拉伯之地圖等。中國著名氣象學家竺可楨也明確指出“元朝的時候，我們的天文學和曆法，從西域各國吸收了不少經驗”，這是十分中肯的。
元時，曾一度用金之《大明曆》，而其法與天多有異。劄馬魯丁於至元四年（1267年）參阿拉伯曆造《萬年曆》獻元政府，元世祖許頒行，其曆在中國世通十四年。元仁宗皇慶二年（1313元年），回回國穆斯林通用之阿拉伯太陰曆，即伊斯蘭曆，在中國穆斯林流傳。
四、數學方面
隨著回回天文學、曆法傳入中國，回回數學也同時被回族科學家引入中國。目前中國人使用的阿拉伯數字即始於元代。在《元秘書監志》的“回回書籍”一項中，就列舉了眾多的算術書、幾何書，其中有歐幾裡得的《幾何原本》15卷，《幾何學》17卷，《算數》8卷。這些書籍的傳入，推動了中國算學發展。尤其，阿拉伯數字、土盤算法、六十進位志和郭守敬在《授時曆》曆算中採用的弧三角形法，以及我們今天仍在運用的算術數字，這些都填補了中國數學的空白，是回族穆斯林對中國數學科學的貢獻。
五、其他方面
建築技術方面，回族人民在漫長的的歷史發展過程中，經過辛勤勞動、用智慧和汗水在祖國大地上留下了具有鮮明民族特色的建築景觀。在歷史上，回族的建築技術主要反映在清真寺的建築中。唐宋時期，回族穆斯林先民就開始在廣州建造了懷聖寺，泉州建造了清真寺、杭州建造了鳳凰寺、揚州建造了仙鶴寺。這些建築都採取了磚石結構，表明在建築技術上以及突破了中國傳統式的土木結構建築，對我國後來的建築技術產生了重要影響。
元代回族著名建築師也黑迭爾丁，以掌修玉花島（今北京市北海公園前身），展現了出色的組織管理水準、高超的建築才能，得世祖知，命他擔任茶迭兒局諸色人匠總管府達魯花赤，兼領監宮殿。1266年12月，忽必烈命也黑迭爾丁和張柔、段天佑同行工部書事，修築宮城，亦黑迭爾丁是這項浩大工程的實際組織和監督建造者。以保障功之利為，諸節諸經之設、工之選、器械之備、運者也，亦黑迭爾丁都做了密之圖，謂功力之盡心與智，史書上說他“受任勞勩，夙心不遑，心講目算，指授肱麾，咸有成畫。”他親臨現場指揮，儘量節省資財，使役工勞動適度，他要求做到“役不厲民，財不靡國，慈足使眾，惠足勞人”，其不以工奴，匠人亦甚重之。為了建造大都工程，也黑迭爾丁殫精竭慮，工成後尋，他便去世。亦黑迭爾丁在這座古東大城之設、築者用之中國傳統築式，而無遷與機效，而於傳中有物，從中有創，創意至矣中國古城土木。在後者數百間，雖於大城為過數修與益，然大體元初築以為基，此為中華民族極其寶貴的歷史文化遺產。他的這種設計是中國古代城市建築藝術和當時建築技術的輝煌結晶，為明清以來北京作為都城的格局打下來基礎，被後輩建築大師譽為“糅合了不少域外建築技巧和建築風格”，是“歷史上留下來的傑作”，“封建社會的精華，他完整地反映封建社會的政治、經濟、文化、思想，是一個巨大的博物館”。
兵器製造方面。回族兵器製造，是中國兵器製造史上的重要組成部分，也是世界兵器製造史上的重要組成部分，在世界兵器文化交流史上佔有十分重要的地位。回族兵器製造，是中華民族和文化與中亞、西亞波斯、阿拉伯等民族及文化長期交流、融合、發展之產物，從其製造技術的歷史文化淵源來看，有兩個重要的特點：一方面他是中國古代工匠，對中國兵器製造技術的繼承和對阿拉伯、波斯兵器製造技術的吸收與發展的結果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，對阿拉伯、波斯兵器製造技術的繼承和對中國兵器製造技術的吸收與發展的結果。回族兵器製造，經歷了兩個不同的重要階段，首先是元代的形成期，也叫波斯、阿拉伯時期，其次是明清的發展期，也叫中國化時期。
元代初期，阿老瓦丁、亦思馬因將伊斯蘭國家的造砲機器和技術引進國內，領導研製了一種用機器發石的砲，這種砲利用拋石機的機械原理，所用彈石重達150斤，用力省而射程遠，是當時最具威力的兵器，從而使“回回砲”名揚天下。據元朝史料記載，元朝廷由於回回砲所取得的成就及技藝，專門設置了回回砲手總管府及都元帥府，招收軍匠，並在河南、北京、南京、江南等地教習砲法。據一些地方誌記載，元朝時對訓練和管理回回炮手極為重視，不斷從各地徵集回回炮手軍匠集中大都，數目極為可觀、規模龐大。回族穆斯林以精湛的製造技術和成就，為元朝時期中國兵器事業的發展做出了回回重大貢獻。
礦冶、珠寶、陶瓷方面。據《元史》記載，元代的回族，除士兵為官者外，還有許多工匠主要從事礦冶業。又據《元史·百官志》記載，諸色目人匠總管府，秩正三品，掌管百工之技藝。《元史·刑法志》也記載，諸匠子女，使男習工事，女習針繡，其輒敢拘刷者禁之。這些史實說明，元代時，回族匠戶的後裔很多從事家族祖傳的手工行業，其中從事礦冶業的家族匠戶數量眾多。據碑記、家譜和實地考察，許多回族的祖輩就從事開礦和冶金業。
地理學方面。回族先民在內地同邊疆地區的經濟交流，以及在中國對外國的貿易往來等方面，都曾起過積極的作用，是海路和陸路絲綢之路的開拓者和經營者，同時也把伊斯蘭文明與華夏文明緊緊地聯結在一起，使絲綢之路也成為了文明交往之路和文化交流之路。13世紀，元帝國建立，中西交通之路暢通。隨著大批回回人的東來，阿拉伯-波斯伊斯蘭地理學，即“回回地理學”隨之傳入中國。元代回族地理學家、天文學家軋馬魯丁主持的《至元大一統志》是當時具有創造性的地理學著作。
紡織技術方面。回族紡織技術是中國紡織技術史上的重要組成部分，是中華民族紡織技術與中亞、西亞波斯、阿拉伯等民族紡織技術文化長期交、融合、發展的產物。從其製造技術的歷史文化淵源來看，有兩個重要的特點：一方面它是中國古代紡織技術工匠，對中國紡織技術的繼承和阿拉伯、波斯紡織技術的吸收與發展的結果；另一方面是波斯、阿拉伯的工匠，對阿拉伯、波斯紡織技術的繼承和對中國紡織技術的吸收與發展的結果。元代是回族的紡織技術形成期，也叫波斯、阿拉伯時期，主要成就是回回織金錦“納失失”“撒塔剌欺”和“速失”等。
從以上的介紹可以看出，元朝是回族科學技術最活躍的時期，元代回族科學技術既是回族創造的科技發明，也包含著從域外傳入的第二次科技發明。回族對祖國科學技術的貢獻是獨特的，也是多方面的。從歷史上看，元代朝廷對穆斯林文化相當重視，專門設置了有關的回回機構和回回官職，蒙古軍的西征使得中亞、西亞的伊斯蘭世界的穆斯林大規模向東方本土移民，史稱“回回人的從來”。大量的回回下層士兵、工匠、貧民等被括入官府或諸王貴族的匠局或就地入社，稱作“回回戶”，他們具有高超的文化知識和各種各樣優良的技藝，從事紡織、建築、兵械、武器、造紙、金玉器皿等各種行業的勞作。元代回回工匠的遷入，使伊斯蘭文化中之文、武、天文曆算、醫藥、建築、音樂、工技向中國傳傳播促進了東西方手工業技術的交流和元代手工業的進步。
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