第一节 西方自然科学的传入
耶稣会士入华后，“传教士不仅将许多西方的宗教哲学著作译成了中文，而且也将西方的科学技术介绍到了中国”[73]。西方文化传入中国，这一奠基性的工作是由意大利人利玛窦入华开始的。
首先看一下天文学。利玛窦向中国介绍的第一部天文学著作是《乾坤体义》，该书被认为是“西法入中国之始”[74]。此书的上卷《四元行论》，曾被利氏以单行本在南京刊印过。《浑盖通宪图说》名为李之藻所著，实为利玛窦和李之藻共同合作的第二部介绍西方天文学的著作。此书原本是利氏的老师丁先生所著《圣林的若望论天体注释》（In Spaeram Joannis de Sacro Bosco Commentarius）一书，后经利氏口述，之藻参以己见，会通一二，以解释浑天、盖天之说，尔后加以整理而成。
自利氏以后，对西方天文学著作的翻译成为在华耶稣会士的重要工作之一。经李之藻、徐光启等人的不断努力，崇祯二年（1629）开设历局，修订历法，编译西书的工作全面展开。投入这项工作的传教士先后有庞迪我（Diego de Pantoja，1571—1618）、熊三拔（Sabatino de Ursis，1575—1620）、阳玛诺（Emmanuel Diaz，1574—1659）、邓玉函（Johann Schreck，1576—1630）、汤若望（Johann Adam Schall von Bell，1591/1592—1666）、南怀仁、罗雅谷（Jacques Rho或Giacomo Rho，1593—1638）、蒋友仁（Michel Benoist，1715—1774）等人。
这样，从崇祯二年（1629）至七年（1634），译书“凡一百数十册，编为一百卷，分十二部：曰法原、法数、法算、法器、会通，是为基本五目；曰日躔、恒星、月离、日月交会、纬星、五星交会，是为节次六目；其中有图、术、考、表论，是即《崇祯历书》又名《西洋新法历书》，入清后改为《新法算书》”[75]。
传教士不仅翻译西方天文学著作，还引进西方天文学仪器，参与中国天文观测。实际上从《康熙永年历法》后，中国从此沿用西历。西历胜于旧历法已为实践所证明，清时历局也多为传教士所主持，他们为新历法的推行做了许多具体的工作。
但对于传教士所传入的西方天文学，过去有两点责斥，一曰他们介绍了与近代科学相对立的中世纪天文学，二曰他们没有宣传近代重要天文学思想——哥白尼的学说。这两个责斥都过于偏激，缺少应有公允的态度，在此不能不加以说明。
就利玛窦来说，他介绍给中国人的宇宙理论的确是托勒密—亚里士多德的宇宙论。《乾坤体义》上卷介绍的是托勒密“九重天”理论，书中说：“此九层相包，如葱头皮焉，皆硬坚，而日月星辰定在其体内，如大节在板，而只因本天而动。第天体明而无色，则能通透光如琉璃水晶之类，无所碍也。”[76]在这个意义上，李约瑟的批评是有道理的：“耶稣会传教士带去的世界图式是托勒密—亚里士多德的封闭的地心说。”[77]此处准确地说应是指利玛窦，而不能笼统说是来华的耶稣会士，因在《崇祯历书》时，来华耶稣会所介绍的西方天文学理论已经走出了托勒密体系。
任何问题都要历史地加以分析和考察。第一，利玛窦向中国介绍了他当时所了解的最好的天文学理论。从欧洲天文学发展史来看，哥白尼的《天体运行论》（De Revolutionibus Orbium Coelestium）是1543年出版的，“地动说”当时不过是一个假说，科学界几乎没有察觉到它的重大意义。作为哥白尼体系和托勒密体系中介的第谷（Tycho Brahe）体系著作是1583年出版的，而利玛窦1582年已到中国，他不可能了解这些知识。有近代科学奠基意义的开普勒（Johannes Kepler）的《新天学》（Astronomia Nova）是1609年出版的，伽利略（Galileo Galilei）的《星际信使》（Sidereus Nuncius）是1610年出版的，此时利氏更是已经作古。这些基本事实说明，利玛窦并未完全了解和掌握近代科学知识是在情理之中的，我们不能超越历史去要求前人。利玛窦本人所知道的就是中世纪的天文学，就此而论，可以认为，在此范围内他把当时最有权威、最好的科学知识提供给中国[78]。
第二，利玛窦本人向中国士大夫介绍的托勒密—亚里士多德的宇宙论作为中世纪的学说，“虽然不属近代科学的内容，但对中国传统科学而言，却是异质的，全新的，并触及了宇宙观和方法的较深层面，具有科学革命的意义”[79]。这是从中国接受的一方说的。即便从西方来说，中世纪的理论也并非完全是糟粕，它是西方知识演进中的一个不可缺少的环节，西方近代科学恰恰诞生于这个环节之中。正如P.S.艾伦所指出的：“在它在伟大的大师阿尔伯特和托马斯·阿奎那下面，经院哲学被锻炼成一个能理解一切知识和表现每一种精美的思想工具……而且，创造这个工具的头脑敏锐的人们，只要把他们的探讨延伸到自然科学，就会轻而易举地在几个世纪前就预料到近代的发现。”[80]
身着清朝官服的汤若望
关于哥白尼学说在中国的传播，那种认为来华耶稣会士对此“缄口不谈”的观点是不符合事实的。《崇祯历书》已把哥白尼列为四大天文学家之一，并给予了较高的评价。此外，书中还大量运用了哥白尼《天体运行论》的材料，这点中国天文学史专家席泽宗先生有非常详尽的说明。[81]另外，汤若望等人在《崇祯历书》中之所以采用第谷的天文学理论而没有直接采用哥白尼的理论，还有一个观察的准确性问题。对于耶稣会士来说，观察和计算的准确性是首要的，只有如此才能取得中国皇帝和士大夫的信任，基督教在中国才有传播的可能。江晓原博士认为：
江晓原博士的这个研究十分有说服力，它说明入华耶稣会士对待哥白尼学说的态度是由许多原因造成的，而最直接的原因是科学本身的观察与计算问题。[83]
其次，让我们来看一下数学。在华耶稣会士在翻译西方天文学著作时就同时介绍了西方的数学著作。像《乾坤体仪》就已经讲了“以边线、面积、平圆、椭圆互相较容”[84]等内容。所以，张荫麟先生也说此书为“西方数学入中国之始”[85]。
当然，在西方数学的介绍上影响最大的当属1607年印刷发行的《几何原本》。此书由利玛窦述，徐光启译。徐光启，字子先，号玄扈，上海人，万历三十一年（1603）在南京由传教士罗如望（Jean de Rocha，1566—1623）为之施洗入教。他是利玛窦为代表的在华耶稣会士的最有力支持者。这部书的翻译自万历三十三年（1605）夏开始动笔，次年5月完成前六卷。阮元在《畴人传》中说：“《天学初函》诸书，当以《几何原本》为最。”[86]《几何原本》给利玛窦带来了极大的声誉。因为它介绍了许多中国人前所未闻的知识，“非常为中国人欣赏，对中国日历的修订有很大的影响”[87]。
利玛窦与徐光启
《测量法义》是利玛窦与中国学者合作的另一部数学著作，书自1607年始译，内容为“首造器……次论景……次设问十五题，以明测望高深广远之法”[88]。实际上这本书是《几何原本》的应用本，以其原理来测高、测深、测广、测远。
《同文算指》是利玛窦介绍西方数学的另一部有影响的著作，它译自其老师丁先生的《简明实用数学》（Epitome Arithmeticae Practicae）一书。这本书是由利玛窦和李之藻共同合作而完成的，它的内容包括开方、开立方、开四次方到无限等内容，利玛窦说这在中国是非常新奇的东西。当然，此书并不完全是翻译，李之藻、徐光启在翻译过程中还根据中国算术的传统斟酌取舍，如徐光启在其序言中所说：“……取旧术，斟酌去取，用所译西术，骈附梓之，题曰《同文算指》。”[89]因而也有一些学者认为此书应是“实采中西算术之精华，合辑而成”[90]。
《测量异同》《勾股义》则是徐光启根据利玛窦所传授的知识将中西的测量法和算学加以比较性研究，“推求异同，以俟讨论”[91]。
集明末清初西方数学之大成的是《律历渊源》一书，共有100卷，上部为《历象考成》，中部为《数理精蕴》，下部为《律吕正义》。《四库提要》称：“绘图立表，粲然毕备。实为从古未有之书。虽专门名家，未能窥高源于万一也。”[92]
再次，西方地理学也是来华耶稣会士所传入的西方科学的一项重要内容。艾儒略在《大西西泰利先生行迹》中说，利氏于万历十一年（1583）抵肇庆后，“间制地图、浑仪、天地、球考、时晷、惜时之具，以赠于当道”[93]。
据洪煨莲先生考，利玛窦所绘制的《万国舆图》，在中国先后被翻刻了12次之多，由此可见这幅地图在中国的影响。正如利玛窦本人所说：“《世界地图》已传遍各地，这确是他们不曾听见过的，连想也不会想到的，已经翻印十次以上；中国学者与显贵无不争相传阅，著文称赞或加以翻印。”[94]
利氏之后对西洋地理介绍最有成就的是艾儒略。艾儒略的《职方外纪》卷首有《万国全图》《北舆地图》《南舆地图》《亚细亚图》《欧逻巴图》《利未亚图》《南北亚墨利加图》，然后分洲评说各地情况，有《亚细亚总说》《欧逻巴总说》《利未亚总说》《亚墨利加总说》，最后一卷为《四海总说》。《职方外纪》比利玛窦的《万国舆图》更为详细地介绍了世界各地的地理、风俗情况，如果说利玛窦的地图是对中国传统地理观念的首次冲击，那么，这次“是更为有力的第二次冲击”[95]。艾儒略还著有《西方问答》一书，对西方地理也有介绍，后安文思、南怀仁、利类思（Lodovico Buglio，1606—1682）将其改为《御览西方要纪》。
对西方地理学的介绍一直是耶稣会士一个兴趣不衰的工作，继利玛窦、艾儒略之后，龙华民（Nicolò Longobardo，1559—1645）著《地震解》，南怀仁、蒋友仁分别绘《坤舆图》和《坤舆全图》。由康熙帝亲自促成的《皇舆全览图》则是集西方绘图学之大成，也是当时世界上最先进的一幅大地测量图。如方豪先生所说：“17、18世纪时，欧洲各国之全国性测量，或尚未开始，或未完成，而中国有此大业，亦中西学术合作之一大纪念也。”[96]
复次，在物理学方面，由传教士邓玉函口授、王徵笔录的《远西奇器图说录最》（又称《奇器图说》）是我国第一部介绍西方物理学的著作。全书共三卷，分别介绍了西方物理学、机械学的基本概念、器具、工具，配之以图，通俗易懂。如王徵在序言中所说，这些知识“实有益于民生日用”[97]。
最后，在此期间被介绍到中国的还有西方的农学，徐光启所著的《泰西水法》是我国第一部详细介绍西方农业水利的著作；利类思所写的《狮子论》介绍了西方的动物；邓玉函的《泰西人身说概》、汤若望的《人身论》介绍了西方的生理解剖学等。