科學巨匠明安圖

明安圖

　　明安圖(1692—1765)，字靜庵，1692年生，蒙古正白旗（今內蒙古錫林郭勒盟正白旗）人，清代著名的數學家、天文學家、測繪學家。

　　他生于一個普通的蒙古族家庭，自幼聰穎好學，18歲時被選入欽天監（清政府設立的專門管理和研究天文歷法的中央機構，也是培養天文歷法人才的學校）學習天文、歷象和數學。他學習勤奮、努力，并能把書本上的理論同實踐工作緊密結合，學習日有長進，很快成為欽天監的高材生，深得康熙皇帝的賞識。康熙五十二年（公元1713年），明安圖以優異的成績畢業，被留在欽天監擔任時憲科五官正職務，主要負責歷書（清代稱《時憲書》）的編訂和“日月交食”的研究及《時憲書》的蒙文翻譯工作。乾隆二十五年（公元1760年）后，升任欽天監監正，執掌欽天監工作。在幾十年的工作中，他除了認真履行欽天監的日常職責外，還先后參加了康熙時期所編的《律歷淵源》，乾隆時期編纂的《歷象考成后編》、《儀象考成》等幾部大型天文歷法著作的編寫和《日躔月離表》的纂修工作。這些著作集當時中西方天文歷象科學的新成果，成為清代編制歷法的依據。

　　明安圖在進行天文學的研究過程中，也深感數學的重要。當時正是世界數學史上高等數學形成和發展的時期，許多西洋算法紛紛傳入中國，其中公元1701年法國傳教士杜德美來我國后，曾傳入歐洲的3個無窮級數。這3個級數公式在當時是很適用的，但杜德美僅介紹了公式，而對其推導方法則“秘而不宣”。明安圖對西方人故弄玄虛，蔑視中國的行徑極為憤慨，決心將其公式加以證明。于是，他以驚人的毅力，利用工作余暇研究數學，前后凡30余年，終于創立了“割圓連比例法”，寫成4卷本數學專著《割圓密率捷法》。“割圓”是指把圓周分成若干等份，或把圓周內的一段弧長分成若干等份，再用割圓法求出圓周長或圓周內的一段弧長。此數值十分接近實際值，也可說是求得圓周率的近似值，這稱為“密年”。“捷法”是指能簡便而迅速計算出來的方法。在這本書中，他不但嚴密地證明了西方傳進來的3個無窮級數的正確性，推導出了“圓徑求周”、“弧背求正弦”、“弧背求正矢”三個公式，而且又發現并論證了6個無窮級數，創立了超越當時世界科學水平的6個公式：弧背求通弦、弧背求矢、通弦求弧背、正弦求弧背、正矢求弧背、矢求弧背。在證明這9個公式時，他又創造了余弧求正弦正矢、余矢余弦求本弧、借弧背求正弦余弦、借正弦余弦求弧背等4個公式。他所創立的這種“割圓連比例法”，包含著形數結合和直線與圓弧互相轉化的先進思想。這種以直線求圓線，以圓線求直線的思想，與西方的微積分具有相同意義，是當時世界數學領域中一種比較先進的思想。所以，明安圖被認為是我國微積分學的先驅和高等數學的開創者。為我國數學事業的發展做出了重大貢獻。

　　除此而外，明安圖還多次參加地理測量和地圖的繪制工作。尤其是乾隆二十一年（公元1756年）、乾隆二十四年（公元1759年）兩次赴新疆，參加地理測量工作，獲得了大量有關山川、道路、氣候等的科學資料，成為繪制《乾隆內府輿圖》新疆部分和《皇輿西域圖志》的重要依據。在測繪中，他還吸收和采用了“三角法”等近代科學測繪方法，開辟了中國地理測繪工作的新途徑，為我國地理測繪工作做出了貢獻。

　　明安圖治學嚴謹，精益求精，將畢生精力奉獻給了祖國的科學事業，為祖國科學技術的進步和發展做出了巨大的貢獻。他在數學、天文和地理測繪等方面的杰出成就，在我國科技發展史上占有重要的地位。