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在中国古代浩如烟海的文人群体中，深谙儒学之道者如恒河沙数，探究自然之道者却寥若晨星。这其中的关键，多半由于儒者视治国修身为圣贤大道、科技工艺为奇技淫巧。
但在儒者群体中，并非没有热爱自然世界、考察自然现象、发现自然规律的人。北宋初期曹县人燕肃，集政治家、科学家、发明家、书画家于一身，是个百科全书式人物。他为官讲求清简，实行过许多利民便民的政策；绘画成就卓越，在绘画史上地位突出；科学成就更是独步当时，研究成果为后世推崇。英国科学史家李约瑟夸他是“达·芬奇式的人物”。
历苦学中举，与寇准相知
宋太祖建隆二年（公元961年），燕肃生于曹州（今山东菏泽曹县）。这是一个五代结束、北宋隆兴的复杂时期。燕氏原籍青州，受战乱波及，被迫背井离乡，迁徙至曹州避乱。燕肃六岁时，父亲燕峻去世，家庭陷入窘境。母亲靠缝补衣物、帮人做工维持家庭。
因父亲过早离世，燕肃的人格教育主要由母亲来完成。她常教育儿子，人于逆境时更需立志不屈，不能随波沉沦。
良好的家庭教育，塑造了燕肃坚韧的品性。白曰里，燕肃帮着操持家务，尽量减轻母亲的负担；入夜，他默背白天学習的内容。久而久之，燕肃学问不断精进，很陕成为当地的饱学之士。
燕肃虽然学问渊博，但总是时运不佳，科举往往落第。好在他并不放弃，而是一而再再而三地参加科考。到了咸平三年（公元1000年），燕肃年近不惑，终于考中进士。
燕肃中第后，擢任凤翔府观察推官。燕肃赴凤翔同时，重臣寇准也被外放到了这里。此前，寇准已官居工部侍郎，是真宗器重的能臣。皇帝派他赴任凤翔，是希望他在地方多多磨炼。因为“帝久欲相准”，但朝中大臣认为寇准性情刚直，不晓地方事务之杂。
寇准宦海浮沉二十年，燕肃初入仕途，两人虽是同龄，身份却是悬殊，这种反差并未让燕肃感到郁闷。他心性豁达，和“不善于处理人际关系”的上峰寇准反而相处得很愉快。
据欧阳修《归田录》记载，寇准喜欢跳西北少数民族的“柘枝舞”。这种舞需要鼓乐伴奏才有好的观赏效果。有次公务闲暇，寇准兴之所至，令人奏鼓起舞。忽然鼓上一环脱落，舞蹈被迫中止，寇准非常扫兴。他询问宴会诸人，是否可将鼓环修复。大家面面相觑，皆日力不胜其机巧。只有燕肃拿出工具，很快修好了鼓环。燕肃的博学多才、心灵手巧，给寇准留下深刻印象。
不久，寇准调回朝廷，燕肃则被推荐任秘书省著作佐郎，不久又出任临邛（今四川邛崃）知县。
在临邛任上，燕肃就显示了自己灵巧机智的心思和熟悉民情疾苦的优势，很快解决了百姓烦恼的问题。
北宋之时，四川长期不安定，各种案件层出不穷，一些奸滑胥吏从中敲诈勒索。当地百姓最怕官吏借断狱之机下乡滋扰。对此，燕肃改变过去做法，定出新规：凡是因诉讼需要到衙门受审的人，就把他的姓名写在木牍之上。让原告通知被告，不再经过胥吏之手；审讯时，有关人员一律按时到县衙，不允许随意外出滋扰百姓。当事者听闻知县新政后，都按期自来投案，避免了官吏传讯时的敲诈勒索。
此后，燕肃迁任考城知县，后升任河南府通判。刚好寇准外放河南，两人积极配合，将河南治理得井井有条。后来寇准回任中枢，燕肃也被擢升到中央任朝官。
仕途初期的燕肃，有许多经历和寇准息息相关。这是他的优势，也是他的软肋。寇准仕途畅达时，燕肃也一路平顺。寇准遭到挫折，燕肃也难以幸免。当寇准和奸臣丁谓发生摩擦时，燕肃坚决站在寇准这边。随着寇准因丁谓攻讦而失势，燕肃仕途也遇到了挫败。
燕肃开始频繁遭到丁谓一党的攻击，被迫外放到明州（今浙江宁波）。
东南观潮涌，归朝制刻漏
任职明州时，燕肃发现这里民俗彪悍，聚众斗殴案件频发。燕肃再度展露机敏巧思，规定凡有斗殴案件，后动手者不需惩罚，先动手者加倍严惩。此令一实施，明州斗殴的人迅速减少，人人相敬如宾。
在明州，燕肃的“科学研究”取得了一项重大成果：他解开了潮汐生成之谜。
沿海有潮汐现象，人人皆知，但潮汐生成的原因为何，生成的动力是什么？这些复杂的问题，当时人无法作出解释，便衍生出了“天河激流”或“地机翕张”的迷信说法。
燕肃酷爱观察自然现象，对万物充满兴趣，并喜欢思考其成因。从大中祥符九年（公元1016年）开始，燕肃就利用在东南沿海任职的机会，到廉州、雷州、广州和明州等地，对海潮进行实地观察、分析、比较。经过数年积累，燕肃于乾兴元年（公元1022年）著成《海潮论》，并绘制出《海潮图》。《海潮图》今己亡佚不存，《海潮论》则幸存于世。
《海潮论》分析海潮变化规律，提出太阳、月亮的引力，是形成海潮的主要原因。
燕肃在文中道：“日者，众阳之母。阴生于阳，故潮附之于日也；月者，太阴之精。水者阴，故潮依之于月也。是故，随日而应月，依阴而附阳。”
在燕肃之前，已经有人注意到潮汐和月亮有关。但燕肃认识到日月的吸引作用，并知晓“一月之中朔望潮大，上下弦潮小”，已经是划时代进步。燕肃还通过演算，进一步发现潮时逐日推迟时间有“大尽”（一月30天）、“小尽”（一月29天）之分。他将一天定为100刻，推算出大尽潮迟3.72刻，小尽潮迟3.735刻。对燕肃的演算，英国科学家李约瑟十分惊叹，他想不通燕肃是如何计算出来的：“怎么会精密到如此？”
燕肃能够发现潮汐奥秘，还源于他有一个精准的计时仪器。这就是他在处理公务之余，动手制作的莲花漏。他在《海潮论》中说：“朝夕观望潮汐之候者有日矣，得以求之刻漏，究之消息。”
在钟表出现之前，我国古代的计时仪器是利用滴水记时原理制成的刻漏（漏壶）。宋代时，人们还在使用唐代发明的浮箭刻漏。这种刻漏在滴水后半程会出现水流减缓现象，并且随着时间推移，箭刻（指示刻度的竹制标杆）发生摇晃，计时精确度越来越低。燕肃深感这种刻漏的不便，创制了更为精确的“莲花漏”。他匠心独运地选取莲花为装置，让箭刻插入莲心之中。箭刻由于浮力穿过莲心直线上浮，周边又有莲心的约束，不会产生摇晃，所以精度更强。 景祐三年，宋仁宗将莲花漏推行全国。许多州郡依法制作，计时效果非常理想。为了让制作办法传于后世，许多地方都“立石书载其法”。莲花漏还引起了学者的赞叹，如欧阳修《归田录》称：“其漏刻法最精。”北宋宰相夏竦称赞莲花漏“秒忽无差”。苏轼在文章中说：“……燕公肃以创物之智闻于天下。作莲花漏，世服其精，凡公所临必为之。今州郡往往而在，虽有巧者，莫敢损益。”
燕肃对科学的热衷，并没有妨碍他治理地方。他在明州体察百姓疾苦，推动移风易俗，成效都很理想。皇帝将他召回朝廷，直昭文馆，担任定王府记室参军、判尚书刑部。
复原古仪器，诗画称双绝
在昭文馆、刑部任職期间，燕肃公务、发明两不误，皆有值得称道的成果。
任职刑部期间，燕肃发现了当时死刑审核制度的隐患。朝廷把死刑决定权下放地方，由州郡自行决定处决犯人。虽然提高了办案效率，却造成了大量死刑案件，还出现了许多冤假错案。
燕肃请求仁宗复唐代之政，令天下死罪都要覆奏朝廷，由朝廷予以定夺。
仁宗同意了燕肃的提议。此后，地方呈递的死刑案，必须经由刑部和有关部门反复审核。此项政策实施后，大大减少了死刑案，也改正了许多冤假错案。欧阳修称赞燕肃为“宽厚长者”。王安石称赞燕肃“仁人义士”，还写诗赞曰：“奏论谳死误当赦，全活至今何可数。”
在昭文馆期间，燕肃则将精力投入到机械制造。经过反复实验，燕肃成功复原了指南车、记里鼓车。
东汉《西京杂记》记载，上古时期黄帝曾制作指南车，在涿鹿之战中辨别方向，擒杀蚩尤。到了宋朝，指南车制作方法已失传。同样，记里鼓车制作办法也湮没不闻。燕肃希望将它们复原，投入了大量精力进行研制。
天圣五年（公元1027年），经过大量的实验，燕肃终于成功制作出了指南车、记里鼓车。
燕肃复原的指南车，利用差速齿轮原理制成。车辆由两轮推动，车上立有—木人。车辆不论朝什么方向转动，木人手臂永远指向南方。《宋史·舆服志》载，燕肃将发明的指南车涂成红色，上面绘制有青龙白虎等花鸟图案，四角还垂有香囊。但他的发明并没有得到推广，只是作为皇帝出行用来炫耀的仪仗车。
记里鼓车亦名大章车，是一种双轮独辕车，用来记录行走里程。经过燕肃复原改进，记里鼓车分为上下两层。上层有一木人，车行一里则击鼓一次；下层也有一木人，车行十里击镯一次。记里鼓车不仅作为仪仗车使用，还广泛运用到部队行军，受到将士欢迎。
燕肃不仅擅长科技发明，还娴熟于诗书文艺。
燕肃曾任职太常寺，负责朝廷礼乐演奏。他上疏朝廷：“旧太常钟磬皆设色，每三岁亲祠，则重饰之。岁既久，所涂积厚，声益不协。”朝廷下诏，让燕肃将钟磬全部刷新，按音律重新制作，以合律准。燕肃制作的乐器，实验于后苑，声音都很和谐动听。
《宋史》说燕肃“喜为诗，其多至数千篇”，但流传下来的诗篇只有数首而已。燕肃尤其擅长绘画，“能画，入妙品，图山水……浓淡，意象微远，尤善为古木折竹”。他的文人画，被公认为可以和王维媲美。《宣和画谱》中著录燕肃画作37件，至今还有许多作品传世。
燕肃入仕时年近不惑，宦海浮沉后已是两鬓斑白。但燕肃还想有所作为，他给丞相王曾写去一首陈情诗：“鬓边今日白，腰下几时黄？”王曾读后感慨他老当益壮，很快，燕肃被提升为龙图阁直学士，后又出知颍州（今安徽阜阳）、邓州（今河南邓县），做了许多对百姓有利的事情。人生的最后，八旬老翁燕肃回到朝廷，病故于礼部侍郎任上。
但在儒者群体中，并非没有热爱自然世界、考察自然现象、发现自然规律的人。北宋初期曹县人燕肃，集政治家、科学家、发明家、书画家于一身，是个百科全书式人物。他为官讲求清简，实行过许多利民便民的政策；绘画成就卓越，在绘画史上地位突出；科学成就更是独步当时，研究成果为后世推崇。英国科学史家李约瑟夸他是“达·芬奇式的人物”。
历苦学中举，与寇准相知
宋太祖建隆二年（公元961年），燕肃生于曹州（今山东菏泽曹县）。这是一个五代结束、北宋隆兴的复杂时期。燕氏原籍青州，受战乱波及，被迫背井离乡，迁徙至曹州避乱。燕肃六岁时，父亲燕峻去世，家庭陷入窘境。母亲靠缝补衣物、帮人做工维持家庭。
因父亲过早离世，燕肃的人格教育主要由母亲来完成。她常教育儿子，人于逆境时更需立志不屈，不能随波沉沦。
良好的家庭教育，塑造了燕肃坚韧的品性。白曰里，燕肃帮着操持家务，尽量减轻母亲的负担；入夜，他默背白天学習的内容。久而久之，燕肃学问不断精进，很陕成为当地的饱学之士。
燕肃虽然学问渊博，但总是时运不佳，科举往往落第。好在他并不放弃，而是一而再再而三地参加科考。到了咸平三年（公元1000年），燕肃年近不惑，终于考中进士。
燕肃中第后，擢任凤翔府观察推官。燕肃赴凤翔同时，重臣寇准也被外放到了这里。此前，寇准已官居工部侍郎，是真宗器重的能臣。皇帝派他赴任凤翔，是希望他在地方多多磨炼。因为“帝久欲相准”，但朝中大臣认为寇准性情刚直，不晓地方事务之杂。
寇准宦海浮沉二十年，燕肃初入仕途，两人虽是同龄，身份却是悬殊，这种反差并未让燕肃感到郁闷。他心性豁达，和“不善于处理人际关系”的上峰寇准反而相处得很愉快。
据欧阳修《归田录》记载，寇准喜欢跳西北少数民族的“柘枝舞”。这种舞需要鼓乐伴奏才有好的观赏效果。有次公务闲暇，寇准兴之所至，令人奏鼓起舞。忽然鼓上一环脱落，舞蹈被迫中止，寇准非常扫兴。他询问宴会诸人，是否可将鼓环修复。大家面面相觑，皆日力不胜其机巧。只有燕肃拿出工具，很快修好了鼓环。燕肃的博学多才、心灵手巧，给寇准留下深刻印象。
不久，寇准调回朝廷，燕肃则被推荐任秘书省著作佐郎，不久又出任临邛（今四川邛崃）知县。
在临邛任上，燕肃就显示了自己灵巧机智的心思和熟悉民情疾苦的优势，很快解决了百姓烦恼的问题。
北宋之时，四川长期不安定，各种案件层出不穷，一些奸滑胥吏从中敲诈勒索。当地百姓最怕官吏借断狱之机下乡滋扰。对此，燕肃改变过去做法，定出新规：凡是因诉讼需要到衙门受审的人，就把他的姓名写在木牍之上。让原告通知被告，不再经过胥吏之手；审讯时，有关人员一律按时到县衙，不允许随意外出滋扰百姓。当事者听闻知县新政后，都按期自来投案，避免了官吏传讯时的敲诈勒索。
此后，燕肃迁任考城知县，后升任河南府通判。刚好寇准外放河南，两人积极配合，将河南治理得井井有条。后来寇准回任中枢，燕肃也被擢升到中央任朝官。
仕途初期的燕肃，有许多经历和寇准息息相关。这是他的优势，也是他的软肋。寇准仕途畅达时，燕肃也一路平顺。寇准遭到挫折，燕肃也难以幸免。当寇准和奸臣丁谓发生摩擦时，燕肃坚决站在寇准这边。随着寇准因丁谓攻讦而失势，燕肃仕途也遇到了挫败。
燕肃开始频繁遭到丁谓一党的攻击，被迫外放到明州（今浙江宁波）。
东南观潮涌，归朝制刻漏
任职明州时，燕肃发现这里民俗彪悍，聚众斗殴案件频发。燕肃再度展露机敏巧思，规定凡有斗殴案件，后动手者不需惩罚，先动手者加倍严惩。此令一实施，明州斗殴的人迅速减少，人人相敬如宾。
在明州，燕肃的“科学研究”取得了一项重大成果：他解开了潮汐生成之谜。
沿海有潮汐现象，人人皆知，但潮汐生成的原因为何，生成的动力是什么？这些复杂的问题，当时人无法作出解释，便衍生出了“天河激流”或“地机翕张”的迷信说法。
燕肃酷爱观察自然现象，对万物充满兴趣，并喜欢思考其成因。从大中祥符九年（公元1016年）开始，燕肃就利用在东南沿海任职的机会，到廉州、雷州、广州和明州等地，对海潮进行实地观察、分析、比较。经过数年积累，燕肃于乾兴元年（公元1022年）著成《海潮论》，并绘制出《海潮图》。《海潮图》今己亡佚不存，《海潮论》则幸存于世。
《海潮论》分析海潮变化规律，提出太阳、月亮的引力，是形成海潮的主要原因。
燕肃在文中道：“日者，众阳之母。阴生于阳，故潮附之于日也；月者，太阴之精。水者阴，故潮依之于月也。是故，随日而应月，依阴而附阳。”
在燕肃之前，已经有人注意到潮汐和月亮有关。但燕肃认识到日月的吸引作用，并知晓“一月之中朔望潮大，上下弦潮小”，已经是划时代进步。燕肃还通过演算，进一步发现潮时逐日推迟时间有“大尽”（一月30天）、“小尽”（一月29天）之分。他将一天定为100刻，推算出大尽潮迟3.72刻，小尽潮迟3.735刻。对燕肃的演算，英国科学家李约瑟十分惊叹，他想不通燕肃是如何计算出来的：“怎么会精密到如此？”
燕肃能够发现潮汐奥秘，还源于他有一个精准的计时仪器。这就是他在处理公务之余，动手制作的莲花漏。他在《海潮论》中说：“朝夕观望潮汐之候者有日矣，得以求之刻漏，究之消息。”
在钟表出现之前，我国古代的计时仪器是利用滴水记时原理制成的刻漏（漏壶）。宋代时，人们还在使用唐代发明的浮箭刻漏。这种刻漏在滴水后半程会出现水流减缓现象，并且随着时间推移，箭刻（指示刻度的竹制标杆）发生摇晃，计时精确度越来越低。燕肃深感这种刻漏的不便，创制了更为精确的“莲花漏”。他匠心独运地选取莲花为装置，让箭刻插入莲心之中。箭刻由于浮力穿过莲心直线上浮，周边又有莲心的约束，不会产生摇晃，所以精度更强。 景祐三年，宋仁宗将莲花漏推行全国。许多州郡依法制作，计时效果非常理想。为了让制作办法传于后世，许多地方都“立石书载其法”。莲花漏还引起了学者的赞叹，如欧阳修《归田录》称：“其漏刻法最精。”北宋宰相夏竦称赞莲花漏“秒忽无差”。苏轼在文章中说：“……燕公肃以创物之智闻于天下。作莲花漏，世服其精，凡公所临必为之。今州郡往往而在，虽有巧者，莫敢损益。”
燕肃对科学的热衷，并没有妨碍他治理地方。他在明州体察百姓疾苦，推动移风易俗，成效都很理想。皇帝将他召回朝廷，直昭文馆，担任定王府记室参军、判尚书刑部。
复原古仪器，诗画称双绝
在昭文馆、刑部任職期间，燕肃公务、发明两不误，皆有值得称道的成果。
任职刑部期间，燕肃发现了当时死刑审核制度的隐患。朝廷把死刑决定权下放地方，由州郡自行决定处决犯人。虽然提高了办案效率，却造成了大量死刑案件，还出现了许多冤假错案。
燕肃请求仁宗复唐代之政，令天下死罪都要覆奏朝廷，由朝廷予以定夺。
仁宗同意了燕肃的提议。此后，地方呈递的死刑案，必须经由刑部和有关部门反复审核。此项政策实施后，大大减少了死刑案，也改正了许多冤假错案。欧阳修称赞燕肃为“宽厚长者”。王安石称赞燕肃“仁人义士”，还写诗赞曰：“奏论谳死误当赦，全活至今何可数。”
在昭文馆期间，燕肃则将精力投入到机械制造。经过反复实验，燕肃成功复原了指南车、记里鼓车。
东汉《西京杂记》记载，上古时期黄帝曾制作指南车，在涿鹿之战中辨别方向，擒杀蚩尤。到了宋朝，指南车制作方法已失传。同样，记里鼓车制作办法也湮没不闻。燕肃希望将它们复原，投入了大量精力进行研制。
天圣五年（公元1027年），经过大量的实验，燕肃终于成功制作出了指南车、记里鼓车。
燕肃复原的指南车，利用差速齿轮原理制成。车辆由两轮推动，车上立有—木人。车辆不论朝什么方向转动，木人手臂永远指向南方。《宋史·舆服志》载，燕肃将发明的指南车涂成红色，上面绘制有青龙白虎等花鸟图案，四角还垂有香囊。但他的发明并没有得到推广，只是作为皇帝出行用来炫耀的仪仗车。
记里鼓车亦名大章车，是一种双轮独辕车，用来记录行走里程。经过燕肃复原改进，记里鼓车分为上下两层。上层有一木人，车行一里则击鼓一次；下层也有一木人，车行十里击镯一次。记里鼓车不仅作为仪仗车使用，还广泛运用到部队行军，受到将士欢迎。
燕肃不仅擅长科技发明，还娴熟于诗书文艺。
燕肃曾任职太常寺，负责朝廷礼乐演奏。他上疏朝廷：“旧太常钟磬皆设色，每三岁亲祠，则重饰之。岁既久，所涂积厚，声益不协。”朝廷下诏，让燕肃将钟磬全部刷新，按音律重新制作，以合律准。燕肃制作的乐器，实验于后苑，声音都很和谐动听。
《宋史》说燕肃“喜为诗，其多至数千篇”，但流传下来的诗篇只有数首而已。燕肃尤其擅长绘画，“能画，入妙品，图山水……浓淡，意象微远，尤善为古木折竹”。他的文人画，被公认为可以和王维媲美。《宣和画谱》中著录燕肃画作37件，至今还有许多作品传世。
燕肃入仕时年近不惑，宦海浮沉后已是两鬓斑白。但燕肃还想有所作为，他给丞相王曾写去一首陈情诗：“鬓边今日白，腰下几时黄？”王曾读后感慨他老当益壮，很快，燕肃被提升为龙图阁直学士，后又出知颍州（今安徽阜阳）、邓州（今河南邓县），做了许多对百姓有利的事情。人生的最后，八旬老翁燕肃回到朝廷，病故于礼部侍郎任上。