一、官学生

明安图，宇静庵，大约生于公元 1692 年前后。明安图是蒙古正白旗人。

蒙古族是我国一个古老的少数民族。公元 1206 年，蒙古族的英雄铁木真统一了蒙古各部，建立起蒙古历史上第一个军事奴隶制国家；铁木真作为各部的首领，被上尊号为“成吉思汗”（“成吉思”是“强大”的意思）。

1271 年，成吉思汗的孙子忽必烈建立了元朝。

1279 年，元朝灭亡了南宋，中国复归于统一。

1368 年，朱元璋建立明朝以后，元顺帝逃到了蒙古大草原上，蒙古族分成了若干部，基本上臣服于明朝，但有时也进入内地进行骚扰，成为明朝政府的一大边患。

16 世纪中期，蒙古族鞑靼部的俺达汗和明朝建立了和睦友好的关系，双方进行茶马市贸易，在二三十年中，没有发生过大的战争。俺达汗还在蒙古大草原上修建了一座美丽的城市，就是今天的呼和浩特，蒙古语的意思是“青色的城”。

明朝末年，在我国的东北地区，女真三部（建州、海西、野人）中的建州女真强大起来，建州女真的首领努尔哈赤在氏族制的基础上建立起八旗制度来。

1601 年，努尔哈赤最初建制时只有黄、红、蓝、白四旗，称为整黄、整红、整蓝、整白四旗（后来音讹称为正黄旗等）。

1615 年，努尔哈赤又新置了镶黄、镶蓝、镶白、镶红四色旗帜（红旗镶白边，余三族镶红边），合为八旗。

八旗组织既是军事组织，又是政治组织和生产组织。旗人有打仗的义务， 但也有特权，后来，生活待遇全由封建国家供给。

1616 年，努尔哈赤用八旗组织统一了女真各部，建大金国（后金国）。

1626 年，努尔哈赤死后，其子皇太极即位。

皇太极注意吸收汉族和蒙古族上层分子参加他的统治。又在满洲八旗之外，成立了蒙古八旗和汉军八旗。

1636 年，皇太极改国号为清。

1643 年，皇太极死后，其子福临即位，由多尔衮摄政。

1644 年，清兵入关，进入北京。

1662 年，福临死后，其子玄烨即位，年号康熙。康熙和后来的雍正、乾隆时期，清朝成为一个空前统一和巩固的多民族的封建国家，蒙古族也是这个多民族封建国家中的一员。

蒙古正白旗在今内蒙古锡林郭勒盟南部，清代时属奉天府（治所在今辽宁沈阳市）。

康熙皇帝亲政以后，注意恢复和发展社会生产，手工业方面，在陶瓷、纺织等行业都有新的提高，航运交通也有发展。生产力的发展推动了科学技术的发展。

康熙皇帝本人就比较重视学习科学技术。他经常召集一些在中国的西方传教士在皇宫里给他讲解自然科学，其中包括初等几何学、初等代数学、天文学、测量学、炮术等，有时还要看他们进行实地演习，或者到天文台上去视察。外出巡视时，有时带上一群中外科学家，随时帮他解决某些科学问题。

康熙皇帝学习天文历算的直接原因，是历法之争引起的。

清初的历法，是由西洋人汤若望根据明朝的《崇祯历书》重修的，名为

《时宪历》。

1645 年，《时宪历》颁行天下。围绕改历问题，清初多次发生争论。

1669 年，西洋人南怀仁上书称，钦天监监副吴明烜参用《回回历》推算历法有误，康熙八年闰十一月应为九年正月，并指出他致误的原因，因而历法之争又起。

当时，举朝百官无一通晓历法者，难辨双方争议是非，奏请康熙裁决。康熙传令诸大臣共赴北京天文台，进行现场观测，结果证明南怀仁预测与仪器所指逐款皆符，而吴明烜诸款皆误，康熙于是宣布他赞成西洋新法，令南怀仁等治历法，将支持吴明烜的钦天监监正杨光先革职。这次历法之争使康熙思想上受到很大震动。他鉴于朝臣在历法争论中多不解此道，却催促他作出决断，就下决心学好天文历算。他不但发奋钻研中国传统科学，还钻研西洋科学。

1690 年，康熙研究欧几里得（约公元前 330—前 275），用数学仪器运算，又研习代数学，所用教材是法国数学家巴蒂编著的《实用及理论几何学》。康熙能熟练地将数学原理用于实践，如测量复杂形状的面积及谷物体积等， 事先的理论测算与事后的实际丈量没有误差。康熙除了用西洋仪器测算外， 还用中国的算盘计算，比用西法计算快。他的才智使西洋人也为之折服。他每天上朝处理军政大事，回宫后又研习科学，经常挑灯夜读不倦。刻苦的学习使他成为在天文学、数学、地学、农学、医学、制图等学科均有造诣的自然科学家。《康熙几暇格物编》一书就是他的心得之作。他学贯古今，兼通中西，在科学技术方面的造诣为中外所认同。

康熙皇帝还比较注意培养天文学方面的人才，以满足天文历法的需要。为此，1670 年 10 月，下诏给礼部说：

“天文关系重大，必选择得人，令其专心学习，方能通晓精微。可选取官学生，令其与汉天文生一同学习，有精通者，俟钦天监员缺，考试补用。”

礼部接到康熙皇帝的诏令后，每旗选取了十名官学生，到清政府专门研究天文历法的机构——钦天监分科学习。以后经常这样选拔官学生进行培养。

大约在 1710 年左右，明安图被选入钦天监当官学生，专门学习天文、历法和数学，得到深造。

明安图当官学生以后，经常有机会以官学生身份入宫听康熙皇帝讲课， 这是因为康熙皇帝掌握了很多科学知识以后，也想让皇太子及其臣僚们也对此发生兴趣，因此就乐于向他们传授这些科学知识。明安图的学生陈际新曾说道：

“明静庵先生自童年亲受数学于圣祖仁皇帝，至老不倦”。

明安图能够在童年时亲自向康熙皇帝学习数学，说明他是很被重视的， 因为他学习勤奋，钻研刻苦，成绩也很突出，因而康熙皇帝很赏识他。

1712 年 5 月，康熙皇帝带着皇太后到承德的避暑山庄避暑。这次到避暑山庄去避暑，康熙皇帝命令苏州府教授陈厚耀（1648—1722），钦天监五官正何君锡之子何国柱、何国宗（？—1766）、明安图、原任钦天监监副成德， “皆扈从侍直”，6 月，又命当时最著名的数学家梅文鼎的孙子梅烜瑴成（1681

—1763）任扈从侍直。

在这些扈从侍直的知识分子当中，除明安图外，都是著名的科学家。特别是梅瑴成，21 岁时就“校正”梅文鼎所撰的《勿庵历算书目》，23 岁又在梅文鼎所著的《平立定三差详说》一书中“衍为垛积之图”，只有明安图是以官学生列名的唯一的一名无名之辈，他决心一定要珍惜这个好的学习机会。

避暑山庄又叫承德离宫，或称热河行宫。在河北承德市区北部，群山环抱，地势高峻，气候宜人，是清代皇帝夏日避暑和处理政务的场所。

1703 年，康熙皇帝始建避暑山庄，当时山庄开始兴建不久，还没有形成后来那么多景点，但也称得上是背山面湖，山峦起伏，草木蓊郁，宫殿亭榭掩映，湖沼洲岛错落，风光旖旎，巧夺天工了。在那个时代，除了皇帝的贴身近臣，一般人要想进避暑山庄，是不太容易的。明安图以一名官学生的资格，随同皇帝前往避暑，真是荣幸之至。然而，吸引明安图的，当然不仅仅是避暑山庄巧夺天工的湖光山色，亭台楼阁了。

康熙皇帝和明安图这一行人，在避暑山庄的驻地，君臣之间就如同师生一样，就天文数学问题进行了问答。

明安图的青少年时代，在钦天监系统地学习了天文学、数学等自然科学知识，他强烈的求知欲和刻苦学习的精神，为后来的科学研究打下了很好的基础。