公元1668年（康熙七年），故宫午门前举行了一场日影观测比赛。比赛双方是传教士南怀仁和钦天监监正杨光先。观众是朝野大臣，最大的腕儿是康熙。结果南怀仁胜。这条史料是清廷实录中普通的一条，但在中国科学院大学教授韩琦看来，它却不同寻常，是个极为重要的转折点：“这不是一场普通的比试，其结果决定了清廷对西法与旧法的看法，也由此开启了继明末之后西方科学传入中国的又一个高潮。
”与此同时，这场比拼还在一个少年心里种下了科学的种子，由此诞生了帝王圈里最忠实的“科学粉”。那一年，少年天子康熙14岁，正是求知好学的年龄。
近日，韩琦的新著《通天之学：耶稣会士和天文学在中国的传播》荣获第11届国际亚洲研究学者大会国际图书奖。此著作是韩琦30余年对明清时期西学东渐研究的集大成，而本书中他最得意的一点就是以日影观测为切入点，对清廷开展的一系列日影观测与历法改革的关系作了深入研究，从而重现了传教士和天文学在清廷传播的历史图景，并从科学社会史的视角揭示了科学和权力交织的复杂关系。
韩琦认为，1668年的日影观测并非孤立之事，此前有前因，此后有后果。明末，耶稣会士想来华传播天主教义，明朝宫廷则因日月食预测不准正酝酿历法改革。两种需求虽不同但因“通天”达成一致，开启了西方天文学在中国传播的序章。康熙三年，杨光先以“私传邪教，阴谋不轨”的名义掀起一场公案，导致奉教天文学家被处斩，削弱了钦天监中的天主教势力。杨光先被任命为钦天监监正后，废用西法，改用大统、授时或回回诸历。
天主教陷入低谷。
转机就是1668年的日影观测。南怀仁由此重获信任，杨光先被罢官，耶稣会士又在钦天监处于主导地位。自此，康熙开始热衷西学，孜孜不倦。康熙对皇子们进行“庭训”时曾回忆这段往事，“尔等惟知朕算数之精，却不知我学算之故”，杨光先、南怀仁“于午门外九卿前当面赌测日影，奈九卿中无一知其法者。朕思己不知，焉能断人之是非，因自愤而学焉”。
当康熙听说要弄懂所有数理科学，欧几里得《几何原本》是绝对必要之后，他马上要求将利玛窦和徐光启翻译的《几何原本》解释给他听，并要求将它译为满文。
南怀仁为康熙传授测量术和地理学，编译了《穷理学》，涉及西方哲学、逻辑学和其他科学知识。1685年，洪若等人受法国国王路易十四派遣，作为“国王数学家”来华，于1688年到达，这开启了中法科学交流的新时忠实的“科学粉”代。
他们除了在中国传教之外，还进行大量天文观测以完善天文学、地理与航海知识，并调查中国的动植物和技艺。此外还有从属于葡萄牙派的耶稣会士供职朝廷，或负责红夷大炮的制造，或在钦天监担任天文学家、数学家，从事历算工作，或从事大地测量和水利工程，或负责玻璃、珐琅的制造和钟表的修理，或担任医生、从事医事。这是中西科学交流浓墨重彩的时代，康熙对西学的求知欲也达到了顶峰。
彼时，传教士频繁出入宫廷向康熙传授知识，安多曾为康熙编写中文正弦、余弦、正切和对数表，还向他介绍算术、三角和代数方面的内容，提供了一个解三次方程根的方便的表。为方便传授，传教士还使用了数学仪器包括计算器、纳皮尔算筹、比例规、假数尺等和立体几何模型，甚至还为康熙特别设计了数学学习桌。成也日影观测，败也日影观测。
40多年后，1711年夏至，又有一场康熙观摩的日影观测，这次观测却证明西法计算夏至时刻有误。由此，康熙对传教士失去信任。
1713年，受到法国皇家科学院的影响，康熙下旨设立蒙养斋算学馆，召集了近百位人才进行历法改革，这是清代最大的国家科学工程。蒙养斋算学馆等“自立”科学活动的开展，是康熙晚年的目标——师洋人的“技艺”为我所用，最后达到摆脱洋人垄断的目的。“用其技艺”，这一国策被雍正、乾隆沿用，但到了道光六年，传教士退出钦天监，中西科学交流也由此渐渐沉寂。
其实，1711年的日影观测只是“最后一根稻草”。事实是从1668年到1711年，时间已经过去40多年，欧洲天文学有了长足的进步，清廷的传教士却保守不愿使用新天文表。除此之外，严禁祭祖祭孔所引起的“礼仪之争”，造成了清廷和教廷的严重冲突，这些都转变了康熙对西学和西洋人的看法。只学习洋人的技术，以摆脱洋人的垄断，康熙的策略深刻地影响了西学东渐的局势。
除了1668年和1711年两次有转折点意义的日影观测外，清廷还举行了数次日影观测，更有意思的是，操作者是康熙。1691年2月发生日食，康熙和大臣作了观测，意在让大臣知道他学习取得的进步。1692年的日影观测，康熙在御门听政的场所和大臣讨论历算问题，还命大臣候视日影，更命人当场演奏音乐。学霸的“藏私”康熙口授音乐理论，亲自测量日影无误，令大臣们“钦服”不已。
康熙笃爱科学，数十年不改，并时时操练，终成“科学学霸”。他学科学除了兴趣和治理国家的需要外，还有一个重要动力——权术。
康熙在大臣前的表演并不是单纯的个人炫耀，而是隐含了重要的政治动机。也正是通过对西学的学习和宣扬，康熙塑造了博学多能的形象，凸显了满族君主的才能。韩琦说：“从传教士的信件里可以看出，康熙实际上并不想把在宫廷里传播的科学内容让大众及时知道。
”一些科学新知翻译后，要等二三十年得以出版，如《几何原本》在1690年左右已经译成，但直到1722年才刊印。康熙曾把安多叫到宫里翻译代数学著作，并叮嘱他翻译好以后不要跟别人讲，由此看出康熙是想“留一手”，并不想把传进来的东西及时传授给大众。可以说，康熙这位“专享”科学的“学霸”，一方面促进了科学的部分传播，一方面也阻碍了科学的及时传播。
史料是历史研究的源头活水。
韩琦使用史料有两个原则：其一，尽可能找到最原始的史料；其二，中西互证，孤证不取。韩琦自1992年首次迈出国门，游历20余国，查阅欧洲、美国、日本和韩国等多家图书馆、档案馆历史资料。这世上不是缺少史料，而是缺少发现史料的眼睛。在多如牛毛的史料中发现一条有价值的无异于“采铜于山”。而韩琦有一个极大的优势——语言，他精通英语，流利阅读日语、法语专业文献，粗通德语、拉丁语、意大利语。
1675年7月12日，康熙在其兄弟和随从的护拥下造访了宣武门天主堂，还参观了数学仪器，之后到意大利耶稣会士的房间写下了“敬天”两字。韩琦在一个西文材料里看到这一点，他敏锐地觉得应检查清廷的官方文献以了解康熙这一天的日程，结果发现，康熙这一天的活动是空白。后来韩琦发现这样的情况并不少见。
1684年至1707年间，康熙六次南巡，每次南巡他都和耶稣会士有接触，所到之处，常常询问是否有教堂和神父并亲自接见。这些活动在官方文献并无记载，但韩琦在西文文献却时有发现，比如当时在场的传教士为了宣扬朝廷对天主教的支持，会把接见的经过、对话记录下来。“很多史料是被修饰和改编过的，所以通过各种史料的对比，往往能发现微妙之处，才可能还原历史的真相。”
发现史料就如同破案。
史料互证重构历史图景1692年康熙的“日影观测秀”观众还有明代遗民、思想家方以智之孙方正珠，大概因为级别不够，官方史料的记载中并无方正珠。韩琦依据线索，在当时官场的大臣文集中见到这条史料，“这就很奇怪了，为什么要请一介平民来看日影观测呢？”韩琦顺藤摸瓜，在方正珠家乡桐城县志中找到了记载。
“大胆设想一下，把日影观测的观众面扩大到一位数学家，说明康熙对懂历算的汉人十分关注，也希望借机让更多的人了解自己的历算才能。你想，方正珠回到自己的家乡，肯定会把这一事件广而传播。”脑洞要够大，考证要够细，把自己置身于历史的场景中，搞清楚一个关系网、理清一条逻辑线，一些看似不相关的事情或许就能串联成一段贴近真实的故事。
但作为历史学家，还要跳脱出来，在更高的角度俯视那段历史。韩琦并没有陷入细枝末节中，他把康熙时代的西学传播这个清代科学史上最饶有兴味的篇章，放在宏观的全球史的视野下，去揭示近两百年的漫长岁月中欧洲科学传入中国的社会、宗教因素，并阐述科学传入与传教士、皇帝、大臣、士人之间的关系，以及不同国籍的传教士所发挥的不同作用。
“历史研究的意义是什么？或者说这项工作如何观照当下？”面对记者的提问，韩琦说：“科学近代化是中国科学史上的重要话题，明末以来耶稣会士来华传入了西方科学，这本是好机会，但中国为什么没有抓住契机，完成近代化的道路？哪些因素阻碍了科学传播？在《通天之学》结语中我也作了一些分析。但是近代科学为什么没有在中国发展起来，原因有很多。作为历史学者，我想，最重要的任务还是尽可能地还原一个最真实的历史图景。