利玛窦、汤若望、南怀仁和纪理安等传教士的仪器都属于欧洲式的设计。到18世纪中叶，又出现了另一种尝试。
耶稣会士戴进贤（Ignatius Koegler, 1680-1746），曾在英戈尔施塔特（Ingostadt）大学教授数学和东方语文。1716年8月抵澳门，翌年奉召到北京，在钦天监佐理历政。1722年初接任“治理历法”。1725年升任钦天监监正，六年后加礼部侍郎衔。1742年，他和徐懋德、明安图（？-1764）、何国宗（？-1766）等编就《历象考成续编》。耶稣会士刘松龄（Augustin de Hallerstein, 1703-1774）于1735年入京，到钦天监协助戴进贤工作，1743年升补监副。
戴进贤等“据西洋新测星度，累加测验”，发现使用已久的南怀仁星表与天的运度不符，“理宜改定”[49]。遂于1744年11月9日与同仁一起奏请增修《灵台仪象志》，被批准。此举引起乾隆帝对观象台的注意。同年11月30日，皇帝视察了观象台。看了台上的仪器后，他认为浑仪符合中国的观测传统，而西法在刻度划分方面却占优。后来，他在为《仪象考成》作的序中道出了遗憾：南怀仁的六架仪器“占候虽精，体制究未协于古。赤道一仪，又无游环以应合天度”[50]。
1744年12月20日，和硕庄亲王允禄等迎合照皇帝的意愿，奏请制造三辰公晷仪：
“三辰公晷仪制规仿玑衡，其用广大简易，为从前所未有。请制造大仪，安置观象台上，以便测量之用。”[51]
是年12月24日，皇帝批准了允禄的请求，并就造大仪作了指示：
“观象台所存旧仪、座架废铜著即为制造新仪之用。”[52]
我们认为，“用旧仪、座架废铜铸造”，恐怕不是刻意要销毁旧的中式仪器，而应当是为了减少开支①。
允禄的那段话暗示，当时已经有了尺寸较小的三辰公晷仪。据文献记载，乾隆九年（1744年）二月制作镀金铜制三辰公晷仪[53][54]。据何国宗书写的《三辰公晷仪说》记载[55]，它没有地平圈，用游表而不用窥衡，借助螺旋调节水平，引入了天体仪调节北极高度的原理，因而具有欧洲仪器的结构特征。同时，它将赤道环再次分为中国简仪上的那种天常赤道圈和游旋赤道圈。我们认为，它的主要设计者是既理解中国传统仪器，又熟悉欧洲仪器技术的人。如果戴进贤与何国宗这样的中国学者合作，他们设计三辰公晷仪是不困难的。由于尺寸小，它不能作为精密观测的实用工具。
允禄等考察了南怀仁的黄道、赤道二仪，于1745年5月1日向皇帝报告了在雍和宫铸造大仪的计划：
“今应按其尺度制造，谨用五分之一拟制式样，恭呈御览，伏候圣训，再铸造仪器。……今郎中佛保现在雍和宫办理铸造之事，请就便交与佛保处，遵旨用旧仪、座架废铜铸造。如有不敷，再行配搭添补。臣等已派出内务府郎中杨作新、公议副总领叶文成、臣馆算学教习何国栋、原任钦天监五官正刘裕锡，会同监制督工。臣等不时前往查看，一切作法仍会同西洋人戴进贤、刘松龄等商酌办理。”[56]
乾隆帝对上述请求作了如下批示：
“好。照议办理。依此五分之一式样制造铜仪一座进呈。”[57]
与戴进贤、刘松龄等人商议“一切作法”这个说法表明，传教士发挥了重要作用，甚至可以说他们指导了制作工作。1745年8月14日，允禄等在奏折中再次提到仪器模型，并称大型仪器为“三辰仪”：
“臣等随令郎中佛保等将五分之一铜仪一座现今敬谨制造外，其观象台添设三辰仪。”[58]
1746年春，戴进贤去世。5月6日，刘松龄继任监正，继续做编书和制造浑仪的工作。在三辰公晷仪的基础上，钦天监先制成了一架黄铜镀金的小三辰仪，子午圈的侧面镌刻着“大清乾隆丙寅年刻”。何国宗在1747年1月或2月初为此写了《三辰仪说》，多半文字与《三辰公晷仪说》相同[59]。《皇朝礼器图式》绘制了三辰仪插图[60]。《皇朝文献通考》几乎完全重复了《皇朝礼器图式》的文字说明，但把它错安在“三辰公晷仪”的名下。与三辰公晷仪不同的是，三辰仪强调了测赤道经纬度的功能，增加了窥管的过极游圈变成了中国传统的四游仪。
1754年1月27日，允禄等报告，已经铸成并安设了大仪。他们认为，此仪“若仅名三辰，于义未备”，故请求皇帝赐名。乾隆帝将它定名为“玑衡抚辰仪”。4月8日在仪器上用满汉两种文字镌刻“御制玑衡抚辰仪乾隆甲子造”。它成了中国历史上最后一架大型浑仪，安装在观象台的西北角。负责监造的人员有内务府的佛保、杨作新、公义、舒山、叶文成，以及钦天监的何国栋和刘裕锡。从仪器构造的中国化推断，中国人发挥了重要作用。“乾隆甲子造”指的是乾隆九年制造三辰公晷仪的时间，目的是强调两者之间的联系。
有关玑衡抚辰仪的情况被编成《玑衡抚辰仪说》两卷，列为《仪象考成》之卷首，并补上“御制”二字，于1757年刊印。此书是中国仪器史上对技术内容作文字描述最详尽的专书。其中，《制法》一节可以看作是对南怀仁《仪象图》的制造工艺部分的文字补充和诠释。玑衡抚辰仪的制造者基本上承袭了南怀仁用过的制造工艺。
据《御制玑衡抚辰仪说》的《仪制》记述，最后的成品基本上是中式的三重环结构。它既继承了三辰公晷仪的过极圈（赤极经圈）与游旋赤道圈相连的结构，又选择了三辰仪的过极游圈和窥管（四游仪），并采用中国浑仪的典型子午双环和过极双环（赤极经圈），以及欧洲式的刻度划分方法、螺旋和垂球。由于仪器被固定在北京的观象台，设计者放弃了调节北极高度的结构。因此，它本质上成了中国传统浑仪的改型设计，“即玑衡遗法”[61]。
和历代中国浑仪相比，玑衡抚辰仪结构简洁，刻度精，设计和制造时间长，装饰造型华丽。因此，有人称赞它是“清朝一代最杰作的天文仪器”[62]。然而，从仪器的技术特点和功能来审视，这种赞誉似言过其实，因为它有不容忽视的铸造缺陷[63]，它的刻度没超过南怀仁的仪器。虽然它的带十字线的窥衡要比南怀仁的缝隙式照准器的瞄准精度高，但比当时欧洲仪器上带测微计的望远镜照准仪落后得多。参与制造的传教士仅遵皇帝的意愿而对欧洲的新技术视而不见；中国匠师对欧洲新仪器了解不够或者不得要领，似乎对另一个世界（欧洲）的技术进步有很大的距离感。
综上所述，制造者先以“三辰公晷仪”为基础制作了模型“三辰仪”，最后制就成品“玑衡抚辰仪”。设计思路与观象台仪器的欧洲化趋势相反，中国的铸造工艺还在发挥着一定的作用。这表明，清朝的仪器技术经历了一个欧洲化的过程，但并没有实现彻底的欧洲化。
参 考 文 献
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