南懷仁 - 生平
南懷仁，字敦伯，又字勛卿�。‵erdinand Verbiest）1623年10月9日生，1641年9月29日入耶穌會1658年來華，是清初最有影響的來華傳教士之一，為近代西方科學(xué)知識在中國的傳播做出了重要貢獻(xiàn)，他是康熙皇帝的科學(xué)啟蒙老師，精通天文歷法、擅長鑄炮，是當(dāng)時(shí)國家天文臺（欽天監(jiān)）業(yè)務(wù)上的最高負(fù)責(zé)人，官至工部侍郎，正二品。1688年1月28日南懷仁在北京逝世，享年66歲南懷仁1623年10月9日生于布魯塞爾附近的一個(gè)叫做“彼滕”（Ｐittem）的小鎮(zhèn)。12歲起進(jìn)入耶穌會辦的學(xué)校讀書。1640年10月1日，離17歲生日還差幾天，南懷仁開始了他在魯汶大學(xué)藝術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí)。魯汶大學(xué)是世界上最古老的天主教教會大學(xué)之一。南懷仁在魯汶大學(xué)學(xué)習(xí)期間，開始系統(tǒng)地接觸亞里士多德的學(xué)說，尤其是邏輯學(xué)和哲學(xué)體系。在學(xué)習(xí)宇宙論的內(nèi)容時(shí)，涉及到天文學(xué)、數(shù)學(xué)、歷法計(jì)算、地理學(xué)等方面的知識。他親自聽到一些新的思想，親身感受到一些新的理論對傳統(tǒng)學(xué)說的挑戰(zhàn)。
1641年，18歲的南懷仁離開了他的母校，前往梅赫倫加入耶穌會，開始了為期兩年的修道士的見習(xí)期。1643年10月，南懷仁見習(xí)修士期滿，他回到了魯汶，在耶穌會的學(xué)院中繼續(xù)學(xué)習(xí)哲學(xué)。
他只用了一年的時(shí)間，便完成了耶穌會學(xué)院的哲學(xué)課程的學(xué)習(xí)。1644年，南懷仁順利地通過了考試。之后，南懷仁繼續(xù)在魯汶的耶穌會學(xué)院學(xué)習(xí)了一年的數(shù)學(xué)和天文學(xué)，于1645年被派往科特賴克，在當(dāng)?shù)氐囊d會學(xué)院教授拉丁文。在這一時(shí)期，南懷仁強(qiáng)烈地萌發(fā)了赴西班牙屬地南美洲傳教的念頭。為此，他曾于1645年1月5日和1646年11月26日，兩次給上級寫信。
1647年，南懷仁第一次赴南美受阻，后來到布魯塞爾，在耶穌會學(xué)院教授拉丁文和修辭學(xué)，受耶穌會佛萊芒教區(qū)主教的派遣，于1652年到羅馬，入耶穌會羅馬學(xué)院，專攻神學(xué)。一年后，南懷仁又被派往西班牙，在塞維利亞（Ｓeville）的耶穌會學(xué)院繼續(xù)他的學(xué)業(yè)。在這里，南懷仁用了將近兩年的時(shí)間完成了神學(xué)研究。1655年4月13他獲神學(xué)博士學(xué)位。此時(shí)，他到南美洲傳教的請求又被西班牙當(dāng)局拒絕，他只得改變初衷。1654年恰逢衛(wèi)匡國（Martino Martini）返歐，訪問魯汶耶穌會神學(xué)院，在他的影響下，南懷仁要求前往中國傳教，次年獲準(zhǔn)。
1656年南懷仁、衛(wèi)匡國等由意大利熱那亞（Genoa）啟程，在法國南部海岸戛納（Cannes,舊譯坎城）遭遇強(qiáng)盜，幾遭不測，所帶財(cái)物被劫掠一空，耶穌會士們不得不重作準(zhǔn)備，將赴亞洲的遠(yuǎn)航推遲到來年。1657年南懷仁隨衛(wèi)匡國再次由里斯本出發(fā)，次年7月17日抵達(dá)澳門。
1659年（順治十六年）進(jìn)入內(nèi)地。先是被派往西安傳教，一年后奉召進(jìn)京。1660年6月9日抵達(dá)北京，開始做湯若望的助手，供職欽天監(jiān)協(xié)助治理歷法，湯若望年長南懷仁三十多歲，當(dāng)時(shí)已取得了卓越的成就，享有崇高的威望，南懷仁對這位長輩非常敬重，盡心竭力地協(xié)助他工作。湯若望對南懷仁也很滿意。在一封給耶穌會總會長的信中，他對南懷仁在欽天監(jiān)的工作是這樣評價(jià)的：“他不僅掌握了這方面的科學(xué)，而且謙虛，坦誠；當(dāng)他對這門學(xué)科從頭到尾做了簡明扼要的陳述后，我覺得無需再作任何補(bǔ)充了�！�
1665年（康熙四年）南懷仁與湯若望一起遭到了楊光先等人的誣陷，既清初著名的“歷獄”事件，這是一場因歷法之爭而起，波及全國的排教運(yùn)動。士人楊光先出于文化本位主義的心態(tài)，以正統(tǒng)衛(wèi)道士自居，將中西歷法問題政治化，借助政治力量排斥西洋歷學(xué)，排斥所有西來之士。這場順治末年就已開始的歷法之爭有其現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，湯若望在任職欽天監(jiān)正后力圖獨(dú)尊西洋歷法并壓制監(jiān)內(nèi)仍守舊法的天文官生，于是順治十四年（1657）四月，已被革職的原回回科秋官正吳明炫為回?fù)魷敉膲褐贫鲜杩馗鏈敉麆儕Z回回科例行承擔(dān)的工作，且新法《七政歷》舛誤。但在十二月遵順治之命進(jìn)行的實(shí)際測算中，回回法預(yù)推有誤，吳明炫因此獲罪，此次反對西歷之舉告失敗。接著，楊光先在順治十六至十七年（1659-1660）撰寫了一系列反天主教和西洋歷法的文章并廣為散布，然而終順治一朝也并未對湯若望的地位造成實(shí)質(zhì)性的威脅�？滴醭跄晁妮o臣秉政時(shí)期出現(xiàn)恢復(fù)歷制的政治氣氛，楊光得天獨(dú)厚抓住時(shí)機(jī)再向朝廷控訴西洋歷法之非與傳教士治歷之誤，并取得明顯的打擊結(jié)果。康熙三年（1664）九月，在北京的傳教士湯若望、南懷仁、利類思、安文思被關(guān)押審訊，隨后各地拘押傳教士達(dá)30多人并在后來被遣送廣東。
當(dāng)時(shí)湯若望年邁體衰，語言不清，每當(dāng)受審時(shí)，都是南懷仁陪他出庭，代他申辯。在監(jiān)獄中，南懷仁對他的這位前輩也是關(guān)懷照顧備至，甚至放棄了自己可以出獄的機(jī)會，直到為他辦理后事。
康熙親政后，即開始為湯若望平反。南懷仁的天文歷算知識對“冤案”的平反起來了重要的作用，同時(shí)也確立了他自己在天文歷算方面的威望。從此，南懷仁又被任用，從事天文歷法工作。
南懷仁得到皇帝的信任后，不失時(shí)機(jī)而又審慎地請求皇上讓流放在廣州的傳教士們回歸內(nèi)地，并在全國各地自由傳教�；实奂闯鲋I旨，保證凡在他幼年輔政時(shí)期遭受磨難的神父可安心向他呈訴。于是南懷仁和兩位同會會士奏請追究楊光先等僭越大權(quán)，假公濟(jì)私進(jìn)行誣陷，禁止宣揚(yáng)真教并驅(qū)逐傳教士一案。經(jīng)有關(guān)各部及王公大臣等會同審議后，終于皇諭公布：天主教教義教規(guī)曾被不公正地查禁，今查明并無違反國家利益庶民職守之道。為此，凡被逐教士可回原堂從事本職。諭旨并為湯若望公開平反昭雪，恢復(fù)原賜榮銜，又撥巨款為其修建墳?zāi)�。這道諭旨在1671年頒布。
1675年，南懷仁又作出了為人稱譽(yù)的業(yè)績。當(dāng)時(shí)吳三桂叛亂，并挫敗清軍。因吳三桂叛軍盤據(jù)山區(qū)，非大炮就無法進(jìn)攻。南懷仁當(dāng)時(shí)把湯若望所鑄火炮修復(fù)。除此之外，南懷仁從事于其他有利國計(jì)民生的大量工程：如開掘運(yùn)河，疏通河道。在從事繁重的科研工作的同時(shí)，他從不忽視宣傳信仰方面的本職任務(wù)。
1676年，南懷仁被任命為耶穌會副省會長。
他為人謙虛熱誠，急人所急，不遺余力；但律己甚嚴(yán)，視世榮如敝屣，堅(jiān)守神貧，苦身克己；他恪守修會職責(zé)，視富貴如浮云。
南懷仁一直懷著為主致命的期望，他以高度的耐力承受了病中的劇烈痛苦。1688年，領(lǐng)受終傅圣事之后，安逝于主懷，享年六十五歲。
南懷仁 - 天文歷算
觀天三斗法
1669年2月18日，在北京的觀象臺，經(jīng)過實(shí)際觀測發(fā)現(xiàn)，南懷仁推算的太陽緯度與實(shí)際測試的結(jié)果相同。南懷仁戰(zhàn)勝了鰲拜支持的欽天監(jiān)監(jiān)正楊光先，以自己的天文學(xué)知識為曾經(jīng)的上司兼好友湯若望平了反。3月11日禮部建議由南懷仁負(fù)責(zé)欽天監(jiān)。從此，南懷仁平步青云，備受康熙帝推崇，甚至官至工部右侍郎。
明朝后期，西方耶穌會士陸續(xù)來到中國。他們一面?zhèn)鹘�，一面�(zhèn)魇谖鞣娇茖W(xué)知識，其中以利瑪竇、湯若望和南懷仁最為著名。
順治時(shí)，湯若望掌管欽天監(jiān)，參與修正歷法。新歷法稱《時(shí)憲歷》，頒行天下。順治病危時(shí)，議立嗣君，因皇子年齡太小，想立皇弟。而皇太后的意思是立皇三子玄燁，征詢湯若望的意見。湯若望以玄燁出過天花可終生免疫，支持皇太后的意見。
順治去世之后，8歲的康熙繼位，朝中由四位大臣索尼、蘇克薩哈、遏必隆、鰲拜聯(lián)合執(zhí)政，實(shí)權(quán)人物則只有鰲拜。他們開始還能維持順治時(shí)對傳教士的禮遇，但過了不久，湯若望等一大批西方傳教士受到楊光先的誣告，被抓進(jìn)監(jiān)獄。
康熙三年（1664年），一個(gè)叫楊光先的人自稱懂天文歷法，一面上書朝廷，一面散發(fā)傳單，誣告湯若望。他指責(zé)湯若望的《時(shí)憲歷》只編了200年，大清皇朝億萬萬年，這豈不是咒大清短命嗎？
大臣們決定讓楊光先和湯若望在午門前進(jìn)行測驗(yàn)。測驗(yàn)的結(jié)果大臣們不懂，年幼的康熙也不懂，后來又到觀象臺（今建國門外的觀象臺）繼續(xù)進(jìn)行觀測。結(jié)果還是看不懂，但做了決定，就是把湯若望及其副手南懷仁等關(guān)進(jìn)了監(jiān)獄。
身患重病的湯若望戴著8條鎖鏈，躺在小木床上，哆哆嗦嗦，仍手舉望遠(yuǎn)鏡觀測日食�？滴跛哪辏�1665年）三月，輔政大臣鰲拜等定湯若望死罪，欽天監(jiān)五位部門負(fù)責(zé)官員被處死。孝莊太皇太后認(rèn)為對湯若望處分過重，經(jīng)兩次復(fù)議，湯若望免死下獄，但由于年老體弱，仍于1666年7月含冤去世。
不久，清廷恢復(fù)了舊歷法，廢除了《時(shí)憲歷》。楊光先則升為欽天監(jiān)副，又升為欽天監(jiān)正。其實(shí)楊光先不能勝任天文數(shù)學(xué)的研究和實(shí)測，歷法推算錯(cuò)誤百出。1668年發(fā)生地震，南懷仁借口說地震是因?yàn)橛性┗�，奏�?bào)楊光先等在歷法、測驗(yàn)方面的嚴(yán)重錯(cuò)誤。已經(jīng)親政的康熙非常謹(jǐn)慎，他多次召楊光先與南懷仁到宮中當(dāng)眾測驗(yàn)，看誰的算法更準(zhǔn)確。
1668年12月27日至29日，南懷仁以圭表觀測證實(shí)了他推算的太陽位置與太陽的實(shí)際位置一致。
1669年2月1日，南懷仁到觀象臺，為火星和太陽位置的觀測做準(zhǔn)備。那里安置著一架黃道春秋分渾儀、一架青銅象限儀、一架鐵紀(jì)限儀。他調(diào)整了渾儀的環(huán)和照準(zhǔn)器、象限儀的方向和照準(zhǔn)儀。2月3日，火星果然處于渾儀照準(zhǔn)器對著的位置，太陽處于象限儀和紀(jì)限儀的照準(zhǔn)器所對準(zhǔn)的位置，與他的推算一致。
1669年2月18日，正午，南懷仁和螯拜支持的欽天監(jiān)監(jiān)正楊光先對決。康熙帝以“歷法精微，難以遽定”為由，命大學(xué)士圖海等20人會同欽天監(jiān)官員，赴觀象臺共同測驗(yàn)。南懷仁再次用象限儀觀測太陽緯度，又得出了推算的太陽緯度與實(shí)際測試的太陽緯度相同的結(jié)果。當(dāng)晚，他還用黃道春秋分渾儀觀測了月亮的位置，結(jié)果與推算的位置也吻合。
觀測時(shí)間是靠事先的計(jì)算確定的，南懷仁還把一架直徑差不多2尺的天球儀帶到了觀象臺，以便向陪同的官員們講解他的觀測。面對測驗(yàn)結(jié)果，楊光先仍為自己辯解，指責(zé)南懷仁“欲毀堯舜相傳之儀器，以改西洋之儀器”。然而，這種說辭再不能打動皇帝了。
由于楊光先等所做推算與實(shí)測不符，而南懷仁的推算皆與觀象臺的實(shí)測一致，最后，康熙帝推倒了楊光先誣告湯若望一案，為湯若望及同案死者平反。楊光先被判死刑，但念他年老體衰，故恩準(zhǔn)他告老還鄉(xiāng)（楊死于返鄉(xiāng)途中）。
成就
1669年3月11日，禮部建議由南懷仁掌管欽天監(jiān)。
康熙八年三月初一日（1669年4月1日），南懷仁被授以欽天監(jiān)監(jiān)副，負(fù)責(zé)“治理歷法”。初九日（4月9日）禮部再奉旨，“歷法天文，概第南懷仁料理”。1669年（康熙八年），南懷仁撰《歷法不得已辨》，逐條駁斥楊光先、吳明炫在歷法推算方面的錯(cuò)誤。針對中國傳統(tǒng)的觀象占候、堪輿占卜等觀念，這一年他還撰著了《妄推吉兇之辨》、《妄占辨》和《妄擇辨》。
南懷仁供職欽天監(jiān)后做的一件大事是改造觀象臺，重造適用于西洋新法的天文儀器�？滴醢四辏�1669）八月著手，經(jīng)過四年多努力，于康熙十二年（1673）用銅鑄成六件大型天文儀器，安裝在北京觀象臺上，它們是：測定天體黃道坐標(biāo)的黃道經(jīng)緯儀，測定天體赤道坐標(biāo)的赤道經(jīng)緯儀，測定天體地平坐標(biāo)的地平經(jīng)儀和地平緯儀（又名象限儀），測定兩個(gè)天體間角距離的紀(jì)限儀和表演天象的天體儀，這些儀器取代了深儀和簡儀等傳統(tǒng)儀器。南懷仁主要參考第谷的設(shè)計(jì)，同時(shí)吸收中國和造型藝術(shù)，將歐洲的機(jī)械加工工藝和中國的鑄造工藝結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)他的設(shè)計(jì)。這些儀器在中國歷史上是先進(jìn)的。
南懷仁后來還制造過簡平儀、地平半圓日晷儀等多種天文儀器，并著有《赤道南北兩總星圖》（1672）和《簡平規(guī)總星圖》（1674）等。
南懷仁設(shè)計(jì)監(jiān)制的儀器，典雅精美，它們不僅是觀測天象的儀器，而且也是瑰麗的藝術(shù)品，它們作為中西科學(xué)交流的歷史見證，至今仍陳列在北京古觀象臺。
在制造和安裝觀象臺新儀器的同時(shí)，南懷仁將各種儀器的制造原理、安裝和使用方法等，詳細(xì)記述，繪圖立說。他于康熙十三年正月二十九日（1674年3月6日）將《新制靈臺儀象志》共十六卷進(jìn)呈，并請鏤版刊行。
南懷仁在《新制靈臺儀象志》的“序”中，說明了天文儀器的重要性，“歷必有理與象之?dāng)?shù)，而儀器即所在首重也。夫儀也者，歷之理由此得精焉，歷之法由此得密焉�！币舱劦搅颂煳膬x器與歷法的關(guān)系�！盎鼩v者必以儀為依據(jù)，明歷者必以儀為記事錄，失推者必以儀而改下，算合者必以儀而參互，較歷者非儀無由而信，從歷者非儀無由而啟悟。良法得之以見其長，敞法對之而形其短。甚哉，儀象之為用大也�！彼�指出，儀器“有作之法，有安之法，有用之法“，其造法必以天象為準(zhǔn)”，要求“廣大、輕清、堅(jiān)固、微妙”四者兼?zhèn)洹?
《新制靈儀象志》這部書可以分為三個(gè)部分。
第一部分是前四卷，介紹新制成的六種儀器的制造原理、安裝和使用方法，其中包含了西方近代早期的許多科學(xué)技術(shù)知識。
第二部分是第五到第十四卷，為天文測量數(shù)據(jù)，即全天星表。星表共1366顆星，內(nèi)容包括星的黃道坐標(biāo)、赤道坐標(biāo)和星等。星名則采用中國傳統(tǒng)的名稱并加編號，凡不屬中國傳統(tǒng)星官范圍內(nèi)的，則以附近的傳統(tǒng)星官為主，標(biāo)出相對的方位，再加編號。
第三部分是該書最后兩卷，共有117 幅圖。實(shí)際上，這兩卷又稱《新制儀象圖》或《儀象圖》，南懷仁繪制，完成于1664年（康熙三年）。
乾隆年間，《新制靈臺儀象志》被收入《欽定儀象考成》（1752）；又被收入《古今圖書集成·歷象匯編·歷法典·儀象部》，但有圖無表。
在南懷仁完成了觀象臺儀器的改造之后，他又接到了了清廷的新命令，——預(yù)推未來一兩千年的歷表。
康熙十七年七月，《康熙永年歷法》三十二卷編撰完成。南懷仁將湯若望天順治二年十二月所著諸歷及二百年恒星表，相繼預(yù)推到數(shù)千年之后。
《康熙永年歷法》實(shí)際上是一部天文表。它分為八個(gè)部分——日、月、火星、水星、木星、金星、土星、以及交食，每一部分名四卷。各部分的開始給出一些基本數(shù)據(jù)，然后給出某一天體二千年的星歷表。根據(jù)這些星歷表，就可以很容易地編出民歷。
在1665~1669年的數(shù)年間，南懷仁進(jìn)行了多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)活動。他的最早描述天文觀測的著作《測驗(yàn)紀(jì)略》一卷（1669），就是在此期間撰著的。該著作實(shí)際上記述和圖示了南懷仁在重新受到任用之前，所進(jìn)行的兩次重大天文觀測的情況。即康熙七年十一月二十四至二十六日（1668年12月27日～29日）測驗(yàn)和推算日影；康熙八年正月三日、十七行政八日（1669年2月3日、17和18日）測驗(yàn)和推算立春、雨水兩節(jié)氣，以及太陰、火星和木星的躔度。《測驗(yàn)紀(jì)略》在大約1671年或稍后出版了拉丁文本，名Liber Observationum，有6雙頁文字說明，并有12幅圖。
南懷仁的另一種拉丁文著作大約出版于1677－1678年，名Liber Organicus，包括8幅天文儀器圖。
南懷仁最著名的西文著作是《歐洲天文學(xué)》（Astronomia Eu-ropaea,1687）。其手稿由柏應(yīng)理帶到歐洲，于1687年以拉丁文在歐洲迪林根（Dillin-gen）出版�！稓W洲天文學(xué)》是南懷仁1681年以前的著述。該書篇幅不算大，有前言5頁，正文99頁。南懷仁在前言中簡明扼要地介紹了他來華前后耶穌會士在中國的情況，談到他之所以出版這部著作，目的是要詳盡說明歐洲天文學(xué)在中國的地位的恢復(fù)，而他本人則是做這項(xiàng)工作的最佳人選。
《測驗(yàn)紀(jì)略》、《儀象志》及《儀象圖》的內(nèi)容，經(jīng)過少許改編并舍去了所有的附圖，演變?yōu)椤稓W洲天文學(xué)》的部分內(nèi)容�！∪欢�，《歐洲天文學(xué)》與《儀象志》和《儀象圖》一樣，遠(yuǎn)非局限于天文歷法知識。事實(shí)上，它包括了方方面面的內(nèi)容，比后兩者更為廣泛，盡管篇幅不大。該著作共28章，內(nèi)容大致可以分為兩大部分。
第1至第12章為第一部分，是關(guān)于天文歷法方面的歷史性記述，反映了歐洲天文學(xué)在經(jīng)歷，“歷法之爭”之后，在中國重新得到承認(rèn)并恢復(fù)其優(yōu)勢地位的整個(gè)過程。南懷仁的記述從“歷獄”開始，到他進(jìn)呈永年歷并受誥封止。這部分的內(nèi)容包括：1668年指出歷法中的錯(cuò)誤，1668年末和1669年初的觀測和推算，在欽天監(jiān)負(fù)責(zé)治理歷法的工作，欽天監(jiān)機(jī)構(gòu)及其任務(wù)，關(guān)于中國的天文歷法的情況，進(jìn)呈永年歷、南懷仁本人及祖輩和父輩的受封，關(guān)于天文觀測和儀器的說明。
第13至第28章為第二部分，是記述在北京的耶穌會士于1668～1679年間，在與數(shù)學(xué)和力學(xué)等有關(guān)的各種應(yīng)用科學(xué)的實(shí)踐活動中的成就。南懷仁在進(jìn)行了總的介紹之后，從14個(gè)方面分別敘述之：日晷儀原理和制作，彈道學(xué)應(yīng)用于造炮，輸水技術(shù)，機(jī)械學(xué)，光學(xué)，反射光學(xué)，透視學(xué)，靜力學(xué)，流體靜力學(xué)，水力學(xué)，氣體力學(xué)，音樂，鐘表制造技術(shù)，氣象學(xué)。最后，他總結(jié)了以天文和數(shù)學(xué)為代表的西方科學(xué)在中國的影響。由于南懷仁在關(guān)于歷法的爭論中有著深刻的感受，所以，他在《歐洲天文學(xué)》中反復(fù)強(qiáng)調(diào)，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用歐洲科學(xué)所取得成就，是整個(gè)傳教團(tuán)在中國賴以生存的基礎(chǔ)。
南懷仁 - 鑄造火炮
清代，由于平叛戰(zhàn)爭、抵抗外敵侵略和統(tǒng)一中國的需要，康熙年間曾大量制造火炮。自康熙十四年至六十年（1675-1721），清政府制造各類火炮達(dá)905門之多。無論在造炮的規(guī)模、數(shù)量和種類方面，還是在制炮的技術(shù)和火炮的性能方面，都達(dá)到了清代火炮發(fā)展的最高水平。而南懷仁則對此做出了巨大的貢獻(xiàn)。
雖然西方傳教士實(shí)不愿制造這些殺人利器，但帝命不敢違，不得已勉為其難。所以火炮鑄成后，均行祝圣禮，供天主像，以教中圣人名號刻其上，并向教宗報(bào)告，得到教宗的許可。
由史料記載可知，南懷仁在1674-1676年間，制造輕巧木炮及紅衣銅炮共132門，1681年制成神威將軍炮240門，后來，又制成紅衣大炮53門，武成永固大將軍炮61門，神功將軍炮80門。因此，南懷仁造炮數(shù)量至少為566門。南懷仁所設(shè)計(jì)的火炮有三種被選入清代國家典籍——《欽定大清會典》。
其一是“神威將軍”炮，其二是“武成永固大將軍”炮，其三是“神功將軍”炮。
為表彰南懷仁造炮有功－康熙二十一年四月初十日，（1682年5月16日）奉旨加南懷仁工部右侍郎職銜、又加一級。
南懷仁制造的火炮，至今猶存。在北京的中國歷史博物館，就藏有一門武成永固大將軍炮。
南懷仁對清代火炮技術(shù)發(fā)展的另一重大貢獻(xiàn)，是對火炮的“準(zhǔn)炮之法”進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并寫成專著�？滴醵荒辏�1682）正月二十七日，南懷仁進(jìn)呈《神威圖說》一書。這部著作主要論述神威將軍炮的“準(zhǔn)繩之法”，“闡明其所以然，逐備二十六題之理論，四十四圖之解說，并加數(shù)端同類之用法”。《神威圖說》當(dāng)時(shí)未曾刊刻，這部有關(guān)炮術(shù)理論的著作似乎已佚失，不過，康熙二十二年（1683）南懷仁在其所著《形性之理推》一書中，用了近21頁的篇幅，分16個(gè)小題目，詳述了如何利用“正對星斗之法”來“改正炮偏向”，如何使用他所制定的“炮彈遠(yuǎn)度比例表”、“炮彈高度表”、“推重物道遠(yuǎn)近高低之儀”、“炮彈起止所行頃刻秒微之表”以及“三率法”計(jì)算公式等內(nèi)容。
南懷仁的“準(zhǔn)炮之法”包含了兩方面內(nèi)容：其是利用“正對星斗之法”改正炮的偏向，提高火炮的射擊精度。再次是根據(jù)炮與目標(biāo)之間的距離，決定炮的仰角，以便炮彈擊中目標(biāo)。
南懷仁 - 繪制地圖與傳播地理學(xué)
南懷仁不僅對中國天文歷學(xué)的發(fā)展、火炮的鑄造做出了巨大貢獻(xiàn)，而且在開闊中國人對世界的視野方面也有很大貢獻(xiàn)。
南懷仁曾編撰了數(shù)種地理學(xué)著作、繪制了數(shù)種地圖，它們成為17世紀(jì)地理學(xué)和地圖學(xué)在中國發(fā)展的標(biāo)志。這些著作大多撰著于17世紀(jì)六七十年代。
它們是：《御覽西方要紀(jì)》一卷（1669）、《坤輿圖說》二卷（1674）、《坤輿外紀(jì)》一卷、《坤輿格致略說》一卷（1676）。
在南懷仁與利類思和安文思一同居住在東堂的時(shí)候，1668年12月26日，（康熙七年十一月二十三日），康熙皇帝遣人向他們問詢有關(guān)歐洲的風(fēng)土國俗等情況。不久，即1669年春，他們向皇帝進(jìn)呈了三人合著的《御覽西方要紀(jì)》。這是南懷仁的第一部地理學(xué)著作，內(nèi)容涉及歐洲的一般地理知識、以及社會和文化生活的各個(gè)方面�！段鞣揭o(jì)》一卷，包括國土、路程、海舶、海奇、土產(chǎn)、制造、西學(xué)、服飾、風(fēng)俗、法度、交易、飲食、醫(yī)學(xué)、性情、濟(jì)院、宮室、城池、兵備、婚配、教法、西士等共21節(jié)。
南懷仁在《西方要紀(jì)》的末尾，沒有忘記強(qiáng)調(diào)天主教對歐洲文明的重要作用，并對中國皇帝給予來華傳教士的禮遇洪恩表示了感激之情。
1674年，南懷仁的《坤輿圖說》在北京刊行。該書分上下二卷，為解說同年所刻的《坤輿全圖》而作。上卷包括：地體之圓、地球南北兩極、地震、山岳、海水之動、海之潮汐、江河、天下名河、氣行、風(fēng)、云雨、四元行之序并其形、人物;下卷包括：亞細(xì)亞洲及各國各島分論14則、亞墨利加洲及各國各島分論14則、墨瓦蠟?zāi)峒又�、以及四�？傉f、海狀、海族、海產(chǎn)、海舶等。下卷末附異物圖，有動物（鳥、獸、魚、蟲等）23種，以及七奇圖，即世界古代七大奇跡等，共32幅圖。
《坤輿圖說》的內(nèi)容，卷上為自然地理常識，卷下的內(nèi)容，多為人文地理方面，關(guān)于五大洲的記述，多采自《職方外紀(jì)》而略加新說。
《坤輿格致略說》一卷，1676年刊行于北京。該書有徐光啟的長孫徐爾覺（1603-1680）寫的序。實(shí)際上是《坤輿圖說》的簡編，但略去了地圖方面的幾乎所有知識。僅述及世界上各種奇聞，諸如動物、植物、古代七大奇觀、以及其他稀罕的事物，皆短篇，寥寥數(shù)語，多已見于《坤輿圖說》或《職方外紀(jì)》等書。
《坤輿格致略說》述及宇宙學(xué)、地理學(xué)和自然科學(xué)的一般性知識，地理學(xué)方面只是大略地涉及亞洲、歐洲、非洲、美洲、澳洲和南極洲的情況，內(nèi)容部分取材于《坤輿全圖》和《坤輿圖說》。
南懷仁于1674年（康熙十三年）完成了《坤輿全圖》的繪制。該圖系木刻、著色，由兩個(gè)半球圖組成。東半球?yàn)閬喼�、歐洲和非洲；西半球?yàn)楸泵乐藓湍厦乐�。半球圖的直徑為150厘米，即比例尺為1：1700萬。整個(gè)地圖分成八長幅（每幅約為180厘米＊50厘米），東西兩半球各占三幅，頭尾文字注記占二幅。該圖采用球極平面投影，這是在歐洲16世紀(jì)晚期和17世紀(jì)初期流行的地圖繪制方法。圖上經(jīng)緯線均以十度劃分。本初子午線通過順天府，東、西半球線連續(xù)標(biāo)度。緯度以赤道為零度，有南、北緯之分。圖上還有南、北回歸線和南、北極圈線。
《坤輿全圖》的幅面很大，除主要部分表示各大洲（亞細(xì)亞洲、歐邏馬洲、利未亞洲、亞墨利加洲、墨瓦蠟?zāi)峒又蓿约靶掳⑻m地亞）之外，南懷仁在圖的四周分布了14大段注記文字，解釋自然現(xiàn)象，尤其是氣象現(xiàn)象。它們的標(biāo)題分別為：論四元行、論南北極、地圓這研究、論地體之圓、論雨云、潮汐之理、論風(fēng)、海潮、論氣行、論海水之動、論地震、論人物、論江河、論山岳。圖上還有帶注解和說明文字的地名，以及繪有歐洲不同類型的帆船、陸上和海中的珍奇動物幾十種。
南懷仁在《坤輿全圖》的注記文字中，宣傳了自然地理方面的許多知識。他解釋了因地球是球體而具有的各種自然現(xiàn)象，因月球環(huán)繞地球運(yùn)動而引起潮汐的周期性消長，雨和云系大氣中水汽凝結(jié)而成，風(fēng)和公海上影響航行的季風(fēng)的成因，各地不同的氣候狀況導(dǎo)致了文化的地區(qū)性差異，以及江河的起源、山岳的形成、空氣的運(yùn)動等等、南懷仁還批評了中國人對自然現(xiàn)象的迷信觀念，如有關(guān)月食和地震的錯(cuò)誤說法。
《坤輿全圖》上注記內(nèi)容與《坤輿圖說》內(nèi)容之間的關(guān)系，有許多是完全相同的，也有一些作了增刪和修改。
南懷仁的《坤輿全圖》與利瑪竇的《坤輿萬國全圖》一樣，是來華耶穌會士繪制的最具影響的世界地圖。
南懷仁在地理學(xué)方面，除了編撰著作、繪制地圖之外，還參與實(shí)際的勘測工作。早在他制造天文儀器之前，他與利類思和安文思，就制作過一個(gè)測量路程的器具——里程計(jì)，于1669年4月4日（康熙八年三月四日）進(jìn)呈皇帝。1685年（康熙二十四年），南懷仁又制作過一具。于測量距離之外，他也注意到經(jīng)緯度的測量。在《儀象志》卷三和《儀象圖》圖一О一、圖一О二，南懷仁描述了在陸上和海上測量經(jīng)緯度的方法。南懷仁兩次隨駕巡幸各地期間，沿途進(jìn)行天象觀測以及各地北極高度的測量，其工作成為日后大規(guī)模的地圖測繪工作的先導(dǎo)。南懷仁還主持過京郊萬泉河的疏浚、京城內(nèi)外牌樓街道高低的測量等工作。
南懷仁 - 傳播科技知識與機(jī)械活動的實(shí)踐
南懷仁博聞多能，深精西方科學(xué)知識�！稓W洲天文學(xué)》一書的內(nèi)容幾乎涵蓋了當(dāng)時(shí)在中國介紹的西方所有科技知識。
南懷仁在著作中多處引用《幾何原本》中的命題，并將幾何學(xué)方面的許多知識介紹到中國。在《儀象學(xué)》中，有多幅圖表示了幾何作圖的知識。在介紹幾何作圖的同時(shí)，也介紹了西方當(dāng)時(shí)使用的作圖和測量工具。
南懷仁在《儀象志》、（1674）和《窮理學(xué)》（1683）兩部著作中，介紹了力學(xué)基礎(chǔ)知識，包括重力、重量、重心、比重、浮力、材料強(qiáng)度、單擺、自由落體運(yùn)動等知識。同時(shí)還介紹了光的折射和色散方面的知識。
南懷仁在《新制靈臺儀象志》中，介紹了機(jī)械方面的許多知識。他的另一部未刊刻的著作《窮理學(xué)》也包含了關(guān)于簡單機(jī)械的相當(dāng)豐富的知識�！陡F理學(xué)》于康熙二十二年八月二十六日（1683年10月16日）進(jìn)呈，共60卷，是南懷仁最重要的一部著作，此書依據(jù)“格物窮理”之概念，綜合以往所成中西會通著作編撰而成，是當(dāng)時(shí)傳入西學(xué)之集大成者，此書現(xiàn)僅存十?dāng)?shù)卷殘抄本。在《窮理學(xué)》的第七卷“輕重之理推”（共131節(jié)）中，有82節(jié)是關(guān)于簡單機(jī)械的知識。詳細(xì)敘述了天平、等子、杠桿、滑車、圓輪和藤線等六種簡單機(jī)械的性質(zhì)、原理、計(jì)算和應(yīng)用。
南懷仁不僅在其著作中傳播機(jī)械及機(jī)械工程方面的知識，而且實(shí)際參與機(jī)械工程方面的實(shí)踐活動。
南懷仁奉召到北京后不久，他協(xié)助湯若望完成了一件相當(dāng)困難的事情，這就是要設(shè)法把一口重達(dá)12萬斤的大鐘懸掛在鐘樓里。
湯若望和南懷仁經(jīng)過實(shí)地察看后，商定了移動和吊起大鐘的方案——使用定滑輪、動滑輪和滑輪組。1661年4月的一天，在他們的指揮下，200名工匠齊心協(xié)力操作，終于將大鐘移到了預(yù)定位置。
南懷仁在1669年（康熙八年）被重新起用，回欽天監(jiān)任事，他在治理歷法、制造觀象臺儀器的同時(shí)，奉旨完成一件與欽天監(jiān)工作毫不相干的重要任務(wù)——運(yùn)送孝陵大石牌坊的石料過盧溝橋。
石塊重12萬斤，放在16個(gè)輪子的特大平板上，套300匹馬來拉，這么多的馬匹擠在狹窄的橋上，不易駕馭，如果統(tǒng)一不了步調(diào)，馬匹擁擠蹦跳，可能產(chǎn)生難以估計(jì)的巨大震動。假如這樣，盧溝橋這數(shù)百年的老橋恐怕就承受不住了。南懷仁經(jīng)過實(shí)地考察，認(rèn)為改用絞盤來牽引最為穩(wěn)妥。他的方案被工部采納，在他的親自指導(dǎo)下，制成了足以拉動巨石的滑輪和絞盤。運(yùn)石過橋那天，工部尚書奉皇帝之命親臨現(xiàn)場。橋的西面設(shè)12個(gè)絞盤，每個(gè)絞盤由8名大漢推動；橋的東面設(shè)6個(gè)絞盤。東西兩端的絞盤。東西兩端的絞盤用粗大的繩索相連。起動的命令一下，鼓樂齊鳴，絞盤拉動繩索，繩索牽引著十輪運(yùn)石車穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)赝ㄟ^了盧溝橋。同年的10月和11月，以同樣的辦法又把修建陵墓所用的其他巨形石料安全地運(yùn)過了盧溝橋。南懷仁的方案獲得了巨大的成功。
在機(jī)械制造方面，南懷仁還在中國進(jìn)行了汽輪機(jī)的最早實(shí)驗(yàn)，就是利用一定溫度和壓力的蒸汽的噴射作用，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動軸轉(zhuǎn)動以獲得動力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在他的《歐洲天文學(xué)》的“氣體力學(xué)”一章中有過詳細(xì)的描述。
南懷仁 - 參與中俄外交
南懷仁為大清王朝服務(wù)涉及了眾多領(lǐng)域，除上述介紹的之外，他還是康熙皇帝的科學(xué)老師，他曾經(jīng)在長達(dá)五個(gè)月的一段時(shí)間里，從早到晚給皇帝講授幾何學(xué)和天文學(xué)，還將《幾何原本》譯成滿文，陪同皇帝出巡，沿途為皇帝觀天測地�？滴趸实酆髞韺ψ匀豢茖W(xué)的濃厚興趣，對歐洲傳教士的寬容態(tài)度，應(yīng)該說都與南懷仁不無關(guān)系。
南懷仁曾在中國與俄羅斯等國的外交接觸中擔(dān)任過不可缺少的角色。1676年5月15日（康熙十五年四月初三日），沙皇俄國派遣的特使尼果賴（Ｎikolai G.Milescu Spathary,1636～1708）等一行到達(dá)北京。這位使臣雖掌握希臘文、拉丁文等多種歐洲語言，卻不通任何東方語言。通曉多種歐洲語言又精通滿語與漢語的南懷仁成為此次中俄溝通的橋梁。
南懷仁在俄國使團(tuán)逗留北京的幾個(gè)月間（5月～9月），進(jìn)行了大量的翻譯工作。他作為譯員，參加了中俄雙邊會談，并翻譯了一些官方文書，他將沙皇至中國皇帝的信及俄政府向清政府提出的12條談判綱領(lǐng)譯成中文；又將一些中文文件譯成拉丁文。
南懷仁希望給耶穌會士開辟一條從歐洲經(jīng)過俄國到達(dá)中國家交通線，以俄國為通道和橋梁。為了耶穌會的利益，南懷仁在尋找進(jìn)入莫斯科的機(jī)會，因此他把由于受康熙皇帝信任而得以掌握的清廷外交活動的情況，告訴了俄國使臣，以便讓俄國使臣了解中方目的。
在1676年9月初尼果賴即將返國之際，南懷仁請尼里賴帶一封信給沙皇。他在信中強(qiáng)調(diào)，他通曉多種語文，為了基督教的利益，他本人愿意為沙皇效勞。他還將他的拉丁文著作和《坤輿全圖》作為禮物贈送。
此后中俄關(guān)系越來越緊張，最后發(fā)展到交戰(zhàn)，直到1686年才出現(xiàn)新的書面，重開談判之門。1687年南懷仁已重病在身，但對即將舉行的中俄談判會議的背景卻有著清醒認(rèn)識。他知道俄國在歐洲連年戰(zhàn)爭，疲于奔命，不可能勞師遠(yuǎn)征東方，因此只可能在東方追求貿(mào)易利益。而中國方面既不要戰(zhàn)爭，也不要貿(mào)易，只要求把它認(rèn)為屬于它的土地與俄國勢力隔絕，使這些地區(qū)安然無事，主要目的是將蒙古和黑龍江流域封閉，不讓俄國進(jìn)入。因此中俄兩國不要戰(zhàn)爭、謀求和平是他們的共同目的，而這一目的也恰恰符合耶穌會的目的：開辟羅馬－俄國－中國陸路交通。因此南懷仁想，如果耶穌會士能在這次中俄邊界談判中進(jìn)行調(diào)解，施展外交才能，促其兩國實(shí)現(xiàn)和平，締結(jié)和約，中俄兩國都會感激耶穌會士，從而便于實(shí)現(xiàn)他們的目的。雖然南懷仁1688年1月28日不幸去世。但是他的這種看法被他的同會徐日昇和張誠繼承下來。
1689年6月，徐日昇與張誠隨同由索額圖率領(lǐng)的中國外交使團(tuán)去尼布楚。他們忠實(shí)地貫徹了南懷仁在中俄之間締造和平的遺言，并用自己的智慧與能力幫助締結(jié)了一個(gè)成功的和平條約。
中俄《尼布楚條約》是在平行互惠的國際法原則基礎(chǔ)上締結(jié)的。這項(xiàng)條約明確劃定了中俄兩國的東部邊界。條約締結(jié)后，中國的東北邊疆保持了160年的安寧，俄國則獲得了貿(mào)易利益。而耶穌會則有得有失：從中國方面說，他們得到了清朝政府的信任。1629年康熙皇帝降旨準(zhǔn)許天主教士在中國自由傳教，從而實(shí)現(xiàn)了耶穌會士多年追求的目的�？墒菑亩韲矫嬲f，《尼布楚條約》簽訂后不久，彼得大帝認(rèn)為耶穌會士在中俄會談中偏袒中國，背叛了西方利益，因此關(guān)閉了耶穌會在莫斯科的居留地，并將耶穌會士驅(qū)逐出境。從此耶穌會士開辟羅馬－俄國－中國陸路的希望成為泡影。
1686年（康熙二十五年），南懷仁還為荷蘭外交使團(tuán)擔(dān)任過一次翻譯。
南懷仁 - 傳教成果
南懷仁如同來華的其他傳教士一樣，是一位矢志不渝、忠誠堅(jiān)定的耶穌會士。在傳播西方科學(xué)技術(shù)知識的同時(shí)，從未忘卻來華傳教的志向和職責(zé)。
南懷仁有數(shù)種宗教著作。
《教要序論》一卷（1670），分目六十二篇，以淺顯明白的文字概述天主教，是一部論教進(jìn)道的著作，是南懷仁宗教作品中最重要的一本，多次刊刻重印，并有方言版、法文、滿文、韓文譯本。
《善亞報(bào)略論》一卷（1670），共八章，以問答體裁解釋人世的善惡賞罰問題。
《告解原義》一卷（1673）,解釋有關(guān)告解——天主教圣事之一——的性質(zhì)與重要性等。
《圣體答疑》一卷（1673）解答關(guān)于圣餐的問題。
《道學(xué)家傳》一卷（1686）,關(guān)于天主教的史實(shí)，以及來華傳教士的名錄、傳略。
此外，他還撰著了《天主教喪禮問答》；與利類思合作編撰《圣教日課》。
南懷仁的這些著作，特別是前幾種，均曾再版重印。其中尤以《教要序論》刊印次數(shù)最多，甚至直到1930年代仍有刊印。這些宗教著作，宣揚(yáng)了天主教教義、教規(guī)和宗教儀式等等。
在科學(xué)著作中，南懷仁也不失時(shí)機(jī)地介紹有關(guān)天主教的情況。他在《西方要紀(jì)》（1669）中，撰有“教法”一節(jié)；他在《坤輿圖說》（1674）下卷的“歐邏巴州”一節(jié)中也說到：“諸國所讀之書，皆古圣賢撰著，一以天主經(jīng)典為宗�！�
南懷仁尤其注意利用為康熙皇帝進(jìn)講科學(xué)的機(jī)會，宣傳天主教，努力造就有利于傳教的局面。南懷仁“以科學(xué)助傳教”的宗旨,在他不懈努力下，取得很大成功，在他去世四年后，官方即允準(zhǔn)天主教合法。
南懷仁 - 評價(jià)
從1655年來華至逝世，在華近三十年。南懷仁“勤勉竭力，不辭勞瘁”，為信仰奉獻(xiàn)了一生，客觀上為西方的科學(xué)技術(shù)知識在中國的傳播作出了巨大的貢獻(xiàn)。他去世之后，康熙皇帝為他舉行隆重葬禮，并賜謚號“勤敏”。在明清之際來華而后來客死中國的傳教士中，南懷仁是唯一一位身后得到謚號的。謚號是用簡單的兩個(gè)字概括人物生前的功績和操行，得到謚號的主要是皇帝與大臣，康熙皇帝所賜“勤敏”二字，恰好是對南懷仁在欽天監(jiān)供職期間勤勉、聰敏的恰當(dāng)評價(jià)。
南懷仁 - 懷仁廳
比利時(shí)的魯汶大學(xué)是世界上最古老的大學(xué)之一，它在比利時(shí)人心目中的地位不亞于中國的北大。更令中國游客感興趣的是，原來這所世界頂級大學(xué)與我們中國還有著很深的淵源。在康熙時(shí)代，一位著名的西洋傳教士為了科學(xué)與信仰，在中國留下了血淚與榮耀的傳奇故事，他就是比利時(shí)人南懷仁，而南懷仁正是從魯汶大學(xué)畢業(yè)的。南懷仁偉大的發(fā)明之一就是天象儀，它可以形象地展現(xiàn)天體的運(yùn)動，其原件現(xiàn)在就存于故宮。而魯汶大學(xué)為了紀(jì)念這位偉大的校友，特別建立了南懷仁廳，門口還擺放著天象儀模型。
1898年，當(dāng)時(shí)的比利時(shí)國王給魯汶大學(xué)校長寫信說“中國很重要，學(xué)習(xí)漢語很重要。”曾在魯汶大學(xué)學(xué)習(xí)地理的南懷仁之后來中國傳教，他為清朝廷制造的6件天文儀器，至今還保存在北京古觀象臺上。在南懷仁逝世300周年的時(shí)候，中國政府向比利時(shí)魯汶大學(xué)南懷仁基金會贈送了“天球儀”（即南懷仁設(shè)計(jì)制造的大型天文儀器之一）的模型，至今保存在南懷仁廳前，這里也是魯汶大學(xué)的中文圖書館。
南懷仁 - 主要著作
宗教著作
《教要序論》一卷（1670），分目六十二篇，以淺顯明白的文字概述天主教，是一部論教進(jìn)道的著作，是南懷仁宗教作品中最重要的一本，多次刊刻重印，并有方言版、法文、滿文、韓文譯本。
《善亞報(bào)略論》一卷（1670），共八章，以問答體裁解釋人世的善惡賞罰問題。
《告解原義》一卷（1673）,解釋有關(guān)告解——天主教圣事之一——的性質(zhì)與重要性等。
《圣體答疑》一卷（1673）解答關(guān)于圣餐的問題。
《道學(xué)家傳》一卷（1686）,關(guān)于天主教的史實(shí)，以及來華傳教士的名錄、傳略。
此外，他還撰著了《天主教喪禮問答》；與利類思合作編撰《圣教日課》。
南懷仁的這些著作，特別是前幾種，均曾再版重印。其中尤以《教要序論》刊印次數(shù)最多，甚至直到1930年代仍有刊印。這些宗教著作，宣揚(yáng)了天主教教義、教規(guī)和宗教儀式等等。
科學(xué)著作
《御覽西方要紀(jì)》一卷（1669）
《測驗(yàn)紀(jì)略》一卷（1669）
《赤道南北兩總星圖》（1672）
《坤輿圖說》二卷（1674）
《簡平規(guī)總星圖》（1674）
《新制靈臺儀象志》十六卷（1674）
《坤輿外紀(jì)》一卷（1676）
《坤輿格致略說》一卷（1676）
《神威圖說》（1682）
《形性之理推》（1683）
《窮理學(xué)》（1683）（未刊刻）
AstronomiaEu-ropaea（1687，《歐洲天文學(xué)》）
