“格物”是朱熹思想体系的基础，同时也是朱熹建立其思想体系的出发点。朱熹的“格物”所涉及的范围相当广泛。他说：“天地中间，上是天，下是地，中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽，此皆形而下之器也。然这形而下之器之中，便各自有个道理，此便是形而上之道。所谓格物，便是要就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已。”[1]为了建立起他的思想体系，朱熹一生广泛地“格物”，其中也包括自然科学研究。如果按照现代自然科学的分类，朱熹“格物”所涉及的科学研究的范围，既有属于天文学、生物学方面的，又有属于地学方面的内容。

一

朱熹对大地形成与地表变化的研究是其对天文学研究的继续。朱熹在天文学上提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。他说：“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行，磨来磨去，磨得急了便拶许多渣滓；里面无处出，便结成个地在中央。”[2]认为宇宙有一个形成的过程，而大地就是在这一过程中形成的。朱熹还明确说：“天地始初混沌未分时，想只有水火二者。水之滓脚便成地。今登高而望，群山皆为波浪之状，便是水泛如此。只不知因什么时凝了。初间极软，后来方凝得硬。……水之极浊便成地。”[3]他根据直观的经验推断，大地是在水的作用下通过沉积而形成的。

西方地质学曾在１８世纪就地壳形成问题展开过讨论，产生了水成说与火成说这一互相对立的地质学观点。其中水成说的代表之一德国地质学家维尔纳认为，地球最初为一片原始的海洋浸没着，所有岩层都在海中通过结晶化、化学沉淀和机械沉积而形成的。显然，朱熹关于大地形成的观点与水成说的地质学观点无疑具有很大的相似之处。

关于地表升降变化的现象，略早于朱熹的北宋著名科学家沈括曾有过描述，他说：“山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨。”[4]朱熹深入研究过沈括的不少科学论著，对其中的许多科学观点进行了阐明与发挥。有学者认为，在整个宋代，朱熹是最最重视沈括著作的科学价值的唯一的学者，是宋代学者中最熟悉《梦溪笔谈》内容并能对其科学观点有所阐发的人。[5]

对于沈括所描述的地表升降变化的现象，朱熹作了更进一步的论述，他说：“今高山上多有石上蛎壳之类，是低处成高。又蛎须生于泥沙中，今乃在石上，则是柔化为刚。天地变迁，何常之有？”[6]又说：“常见高山有螺蚌壳，或生石中，此石即旧日之土，螺蚌即水中之物。下者却便而为高，柔者便而为刚，此事思之至深，有可验者。”[7]英国著名科学史家李约瑟认为，这段话在地质学上具有重要意义。[8]另一位英国科学史家梅森说：“朱熹的这一段话代表了中国科学最优秀的成就，是敏锐观察和精湛思辨的结合。”[9]充分肯定朱熹的研究与推论具有重要的科学价值。

二

在地学研究方面，朱熹还曾根据亲身观察对风

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