中國(guó)歷史文化 16 中國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)與五大發(fā)明

第十六章中國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)與五大發(fā)明通過(guò)本章的學(xué)習(xí),掌握中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),了解中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的輝煌成就,及其在中國(guó)與西方經(jīng)濟(jì)、政治、文化交流中的重要作用和對(duì)世界文明發(fā)展作出的貢獻(xiàn),從而增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義情感。學(xué)習(xí)目的中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)中國(guó)古代科學(xué)的主要成就中國(guó)古代的五大發(fā)明主要內(nèi)容中國(guó)古代科學(xué)技術(shù),曾長(zhǎng)期處于世界領(lǐng)先地位,為整個(gè)人類(lèi)文明的進(jìn)步作出了重大貢獻(xiàn)。英國(guó)著名科學(xué)家李約瑟在其著作《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》中指出,中國(guó)人“在許多方面有一些科學(xué)技術(shù)發(fā)明,走在那些創(chuàng)造出著名的希臘奇跡的傳奇式人物的前面,和擁有古代西方世界全部文化財(cái)富的阿拉伯人并駕齊驅(qū),并在公元三世紀(jì)到十三世紀(jì)之間保持一個(gè)西方望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平”。中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)在漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中形成了獨(dú)具特色的體系,取得了輝煌的成就。第一節(jié)中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)一、實(shí)用性一般來(lái)說(shuō),凡是科學(xué)技術(shù)都有它實(shí)用性的特質(zhì),但中國(guó)古代科技和西方比起來(lái),其實(shí)用性則表現(xiàn)得更充分、更明顯,更傾向于追求功利。這一特點(diǎn)的形成有著深刻的社會(huì)歷史原因。中國(guó)自古以來(lái)就是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),其發(fā)展無(wú)不打上農(nóng)業(yè)的烙印。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遵循著“人勤地不懶”“種瓜得瓜,種豆得豆”的原則,于是人們形成了重實(shí)際、求功利的思維模式。它是以農(nóng)為本的社會(huì)生產(chǎn)和生活的需要。這一思維模式正是中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)實(shí)用性特點(diǎn)賴(lài)以生存的土壤。同時(shí),在中國(guó)古代社會(huì),統(tǒng)治階級(jí)政治與軍事的實(shí)際需要也要求中國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)向著實(shí)用、功利的方向發(fā)展。中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)無(wú)不以“實(shí)用”來(lái)規(guī)范自己的道路,如中國(guó)古代的農(nóng)學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展都是其實(shí)用性特點(diǎn)的體現(xiàn)。中國(guó)古代歷代統(tǒng)治者都認(rèn)識(shí)到,只有倉(cāng)稟實(shí)、衣食足,人民才能守禮節(jié)、知榮辱,因而都非常重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展,皇帝常把各地農(nóng)業(yè)收成的好壞作為考核地方官吏政績(jī)的標(biāo)準(zhǔn),這就使得農(nóng)學(xué)朝著實(shí)用性的方向發(fā)展。中國(guó)農(nóng)學(xué)史中的兩部巨著《齊民要術(shù)》和《農(nóng)政全書(shū)》充分體現(xiàn)了其指導(dǎo)人民生產(chǎn)和生活的實(shí)用性?！洱R民要術(shù)》的寫(xiě)作目的就是要教會(huì)人們務(wù)農(nóng)的方法?！掇r(nóng)政全書(shū)·凡例》中說(shuō)徐光啟“生平所學(xué),博究天人,而皆在實(shí)用”。另外,中國(guó)古代農(nóng)學(xué)著作中常提及耕作技術(shù)、農(nóng)具制作、農(nóng)田水利等內(nèi)容,其實(shí)用性可見(jiàn)一斑。中國(guó)古代天文學(xué)中的歷法體系相當(dāng)發(fā)達(dá),它一方面成為統(tǒng)治者改朝換代、篡位奪權(quán)、祈祥避災(zāi)的工具;另一方面則指導(dǎo)人民的生產(chǎn)與生活實(shí)踐,如歷法中設(shè)置的“二十四節(jié)氣”就是對(duì)人們耕作與收獲的提醒與指導(dǎo)。中國(guó)古代的數(shù)學(xué)從一開(kāi)始就具有較強(qiáng)的實(shí)用性。最初產(chǎn)生的“籌算”就是直接來(lái)源于實(shí)際生活的應(yīng)用運(yùn)算,后來(lái)演變成珠算,但仍未脫離實(shí)際應(yīng)用的范疇,都是為了解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活中的實(shí)際問(wèn)題。中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)無(wú)不打上“實(shí)用”的烙印。二、整體性李約瑟在《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》一書(shū)中指出:“在希臘人和印度人發(fā)展機(jī)械原子論的時(shí)候,中國(guó)人則發(fā)展了有機(jī)宇宙哲學(xué)?！币簿褪钦f(shuō),在中國(guó)歷史上,人們側(cè)重于綜合,從整體上對(duì)事物進(jìn)行研究和把握,這一哲學(xué)傾向正是中國(guó)古代科學(xué)整體觀所植根的思想土壤。整體性原則在中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域均有所體現(xiàn)。中國(guó)古代農(nóng)學(xué)理論著述中,如《呂氏春秋》中的《上農(nóng)》等篇,無(wú)不強(qiáng)調(diào)把天、地、人作為一個(gè)有機(jī)整體,強(qiáng)調(diào)要獲得好的收成就必須把這三個(gè)要素綜合考慮、有機(jī)結(jié)合,并進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。傳統(tǒng)的中醫(yī)理論不僅把人放在自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的整體中去剖析病癥,而且也把人體當(dāng)成一個(gè)有機(jī)整體來(lái)對(duì)待,認(rèn)為人體各臟器、器官和組織通過(guò)經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)作用,并通過(guò)氣、血、津液等在周身的循環(huán)不息的運(yùn)行,使人體的內(nèi)臟與軀殼、五官九竅、四肢百骸,形與神構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),它們相互協(xié)調(diào)、相互作用,在病理變化中相互影響。在中國(guó)古代天文學(xué)中,人們更多的是借助天文學(xué)探求不同天象與人間萬(wàn)象的聯(lián)系,以天象變化來(lái)預(yù)測(cè)、解讀人事。豐富的天象記錄,不過(guò)是為了探尋天人之間聯(lián)系的奧秘,人們一直將天、人當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)看。三、直觀經(jīng)驗(yàn)性中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)由于受中國(guó)傳統(tǒng)思維方式的影響,具有明顯的直觀經(jīng)驗(yàn)性,其成果基本停留在直觀經(jīng)驗(yàn)的概括上,“詳于法而不著理”,重經(jīng)驗(yàn)概括而不重邏輯推理。如古代天文學(xué)中,天文記錄從甲骨卜辭時(shí)代就開(kāi)始了,以后歷朝歷代對(duì)天文現(xiàn)象的觀察和記錄都非常詳細(xì),但缺少邏輯的分析與推理。比如哈雷彗星從春秋到清末共有記錄三十一次,但中國(guó)古代天文學(xué)家只是停留在經(jīng)驗(yàn)觀察和猜測(cè)上,從來(lái)沒(méi)有進(jìn)行歸納總結(jié),終究沒(méi)能發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行規(guī)律,最后還是英國(guó)天文學(xué)家哈雷發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律。再如中國(guó)古代農(nóng)學(xué),雖然著述頗豐,但多是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的概括性總結(jié),未能形成理論體系。第二節(jié)中國(guó)古代科學(xué)的主要成就一、農(nóng)學(xué)中國(guó)古代農(nóng)學(xué)成就最突出地體現(xiàn)在大批農(nóng)學(xué)著作的涌現(xiàn)中,它們既是中國(guó)古代農(nóng)事經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶,又對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到積極的指導(dǎo)作用。在豐富的農(nóng)學(xué)著作中,《齊民要術(shù)》《王禎農(nóng)書(shū)》《農(nóng)政全書(shū)》號(hào)稱(chēng)三大農(nóng)書(shū),最負(fù)盛名。(二)《王禎農(nóng)書(shū)》

元代王禎所著的《王禎農(nóng)書(shū)》是中國(guó)古代又一部重要的農(nóng)學(xué)著作,全書(shū)分三部分:《農(nóng)桑通訣》《百谷譜》《農(nóng)器圖譜》?！掇r(nóng)桑通訣》具體說(shuō)明了農(nóng)桑的起源,泛論農(nóng)、林、牧、副、漁各項(xiàng)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)天時(shí)、地利、人力共同決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的思想?！栋俟茸V》敘述了谷子、水稻、麥等糧食作物以及瓜、菜、果樹(shù)的栽培、保護(hù)、收獲、貯藏、利用等技術(shù)和方法,也包括了林木、藥材等植物的種植和利用?！掇r(nóng)器圖譜》是該書(shū)的一個(gè)創(chuàng)舉,三百零六幅圖中大部分都是當(dāng)時(shí)農(nóng)用實(shí)物的寫(xiě)真,并附有文字說(shuō)明,具有很強(qiáng)的實(shí)用性?！锻醯澽r(nóng)書(shū)》是中國(guó)農(nóng)學(xué)的珍貴遺產(chǎn)。(三)《農(nóng)政全書(shū)》

明代徐光啟所著的《農(nóng)政全書(shū)》是中國(guó)古代農(nóng)學(xué)的集大成之作。全書(shū)共六十卷,分成十二目:“農(nóng)本”(經(jīng)史典故、諸家雜論、國(guó)朝重農(nóng)考);“田制”(井田考和《王禎農(nóng)書(shū)》中的各種田制圖);“農(nóng)事”(營(yíng)治、開(kāi)墾、授時(shí)、占候,以屯墾為重心);“水利”(水利工程、農(nóng)田水利、《泰西水法》);“農(nóng)器”;“樹(shù)藝”(谷物、蔬菜、果樹(shù));“蠶?！?“蠶桑廣”(木棉、苧麻);“種植”(經(jīng)濟(jì)作物);“牧養(yǎng)”;“制造”(食品、房屋);“荒政”(備荒,附《救荒本草》和《野菜譜》)?！掇r(nóng)政全書(shū)》堪稱(chēng)中國(guó)古代農(nóng)學(xué)之巨著。(一)《齊民要術(shù)》

北魏賈思勰所著的《齊民要術(shù)》是中國(guó)現(xiàn)存最早而又最完整的農(nóng)學(xué)著作,是中國(guó)古代農(nóng)業(yè)體系形成的標(biāo)志。全書(shū)共十卷,九十二篇。內(nèi)容包括農(nóng)、林、牧、副、漁各個(gè)方面,涉及范圍極廣,總結(jié)了從西周到北魏一千六百多年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)?！洱R民要術(shù)》是中國(guó)古代最重要的農(nóng)業(yè)科學(xué)著作,在世界農(nóng)學(xué)史、生物學(xué)史上占有重要地位。二、天文學(xué)(一)天象記錄

中國(guó)古代的天象記錄,不但在時(shí)間上比世界其他國(guó)家早,而且也最完備、最詳盡可靠。月食：《尚書(shū)·胤征》記載了世界上最早的日食現(xiàn)象:“乃季秋月朔,辰弗集于房?！贝呵镆院?史書(shū)中多有日食記錄。據(jù)統(tǒng)計(jì),自春秋至清初,中國(guó)有詳細(xì)的日食記錄一千多次,月食記錄約九百次,新星、超新星記錄有六十多次。太陽(yáng)黑子：現(xiàn)今世界公認(rèn)最早的太陽(yáng)黑子記錄見(jiàn)于《漢書(shū)·五行志》:“河平元年三月乙未,日出黃,有黑氣大如錢(qián),居日中央?！睆臐h代到明代,我國(guó)關(guān)于太陽(yáng)黑子的記載逾百次之多。美國(guó)天文學(xué)家海耳曾指出:“中國(guó)古人測(cè)天的精勤,十分驚人。黑子的觀測(cè),遠(yuǎn)在西人之前大約二千年。歷史記載不絕,而且相傳頗確實(shí),自然是可以征信的。”哈雷彗星：世界上最早對(duì)哈雷彗星的記錄見(jiàn)于《春秋》:“秋七月,有星孛入于北斗?！睆拇呵飸?zhàn)國(guó)到清末,有關(guān)哈雷彗星的記錄共三十一次,各類(lèi)彗星記錄不下五百次。法國(guó)人巴爾代在研究了《彗星軌道總表》后斷言,彗星記錄最好的,當(dāng)推中國(guó)的記載。流星雨：有關(guān)流星雨的記載,也是中國(guó)最早,記述達(dá)一百八十多次,而且描述生動(dòng)、精彩。如《宋書(shū)·天文志》中所載:“大明五年……三月,月掩軒轅……有流星數(shù)千萬(wàn),或長(zhǎng)或短,或大或小,并西行,至?xí)远??！边@是關(guān)于天琴座一場(chǎng)流星雨的詳實(shí)記載。諸如上述的中國(guó)古代天象記錄非常豐富,它們是世界天文科學(xué)的珍寶,對(duì)現(xiàn)代天文學(xué)研究仍有重要的參考價(jià)值。二、天文學(xué)(二)天文理論

中國(guó)古代在宇宙理論方面留下了豐富的遺產(chǎn)。蓋天說(shuō)

蓋天說(shuō)最為古老,第一次蓋天說(shuō)認(rèn)為“天圓如張蓋,地方如棋局”,意為天是圓形的,像一把張開(kāi)的大傘覆蓋在地上;地是方形的,像一個(gè)棋盤(pán);日月星辰則像爬蟲(chóng)一樣過(guò)往天空。而第二次蓋天說(shuō)載于《周髀算經(jīng)》,認(rèn)為天是半圓形的,地是拱形的,日、月、星辰附著天而平轉(zhuǎn),不能轉(zhuǎn)到地的下面。它比第一次蓋天說(shuō)有所進(jìn)步,能解釋一些天文現(xiàn)象;但理論的錯(cuò)誤導(dǎo)致推算與天象不符,遂逐漸被渾天說(shuō)取代。渾天說(shuō)

東漢張衡所著《渾天儀圖注》是“渾天說(shuō)”的代表作。他說(shuō):“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞子中黃。孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天之包地,猶殼之裹黃。天地各乘氣而立,載水而浮……天轉(zhuǎn)如車(chē)轂之運(yùn)也,周旋無(wú)端,其形渾渾,故曰渾天?！笨梢?jiàn)渾天說(shuō)比蓋天說(shuō)進(jìn)了一步,它認(rèn)為天不是一個(gè)半球形,而是一個(gè)圓球,地球在其中,就如雞蛋黃在雞蛋內(nèi)部一樣。渾天說(shuō)以對(duì)天象的直觀觀察為基礎(chǔ),能較好地解釋一些天體的運(yùn)動(dòng),在歷法中有較大實(shí)用意義。這一說(shuō)法在中國(guó)古代天文領(lǐng)域稱(chēng)雄了上千年。宣夜說(shuō)

宣夜說(shuō)由東漢前期的郄萌作了系統(tǒng)的總結(jié)和明確的表達(dá)。他指出“天了無(wú)質(zhì),仰而瞻之,高遠(yuǎn)無(wú)極”,不存在一個(gè)“固體”的天球。他還指出:“日月眾星,自然浮生虛空之中,其行其止皆須氣焉?！?《晉書(shū)·天文志》)他從正面提出了日、月、星辰懸浮于宇宙空間,并依靠氣的作用而運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)。宣夜說(shuō)描述了一幅日、月、星辰在物質(zhì)的無(wú)限空間運(yùn)動(dòng)的圖景。這些見(jiàn)解比渾天說(shuō)和托勒密的地心說(shuō)都要高過(guò)一籌,是中國(guó)古代一種樸素的無(wú)限宇宙觀念。中國(guó)古代天文學(xué)理論成就啟發(fā)了現(xiàn)代天文理論,為世界天文學(xué)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。二、天文學(xué)(三)歷法

中國(guó)古代天文學(xué)成就最突出的表現(xiàn)就是發(fā)達(dá)的歷法系統(tǒng)。夏商周時(shí)期,我國(guó)就已出現(xiàn)了歷法。春秋末年則出現(xiàn)了“四分歷”。四分歷規(guī)定,一回歸年的長(zhǎng)度為365日,朔望月的長(zhǎng)度為29日,19年中置7個(gè)閏月,這在當(dāng)時(shí)是十分先進(jìn)的。此后中國(guó)的歷法不斷改進(jìn),有代表性的有秦代的《顓頊歷》、西漢的《太初歷》和《三統(tǒng)歷》、東漢的《乾象歷》、南北朝的《大明歷》、唐代的《大衍歷》、南宋的《統(tǒng)天歷》、元代的《授時(shí)歷》等,使中國(guó)古代歷法愈加趨于成熟。其中以漢代的《太初歷》和元代的《授時(shí)歷》最為著名?！短鯕v》《太初歷》由落下閎、鄧平等人編制,于漢武帝太初元年(公元前104年)頒布實(shí)施。它規(guī)定一年等于365.2502日,一月等于29.53086日;將原來(lái)以十月為歲首改為以正月為歲首;開(kāi)始采用有利于農(nóng)時(shí)的二十四節(jié)氣;以沒(méi)有中氣的月份為閏月,調(diào)整了太陽(yáng)周天與陰歷紀(jì)月不相合的矛盾。這是我國(guó)歷法上一個(gè)劃時(shí)代的進(jìn)步?！短鯕v》還根據(jù)天象實(shí)測(cè)和多年來(lái)史官的記錄,得出135個(gè)月的日食周期?！短鯕v》不僅是我國(guó)第一部比較完整的歷法,也是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的歷法。

《授時(shí)歷》《授時(shí)歷》由郭守敬、許衡、王恂、楊恭懿等編制,頒布于元世祖至元十八年(公元1281年),是中國(guó)古代歷法中使用最久的歷法。它以365.2425天為一年,較之地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周的實(shí)際時(shí)間僅差26秒,其在天文數(shù)據(jù)、計(jì)算方法等方面都臻于完善,被稱(chēng)為中國(guó)古典系統(tǒng)歷法的終結(jié)之作,比西方的格里高利歷(現(xiàn)行國(guó)際通行的公歷)要早三百多年。(一)十進(jìn)位值制

中國(guó)古代數(shù)學(xué)最值得一提的是十進(jìn)位值制,它對(duì)世界文化貢獻(xiàn)巨大。從有文字記載開(kāi)始,中國(guó)的記數(shù)法就遵循十進(jìn)制。商代甲骨文中和西周的鐘鼎文中的自然數(shù)已經(jīng)采用十進(jìn)位值制,人們用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、萬(wàn)等字的合文來(lái)記十萬(wàn)以?xún)?nèi)的自然數(shù)。這種記數(shù)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他民族,古羅馬人用七個(gè)基本符號(hào)、古希臘人用二十七個(gè)字母表示一千以?xún)?nèi)的數(shù),美洲瑪雅人采用二十進(jìn)制,古巴比倫用六十進(jìn)制,均不及中國(guó)的十進(jìn)制科學(xué)。印度到6世紀(jì)才開(kāi)始使用十進(jìn)位值制。中國(guó)人創(chuàng)造的十進(jìn)位值制記數(shù)法對(duì)世界影響巨大,曾被馬克思稱(chēng)為“最妙的發(fā)明之一”。英國(guó)李約瑟說(shuō):“如果沒(méi)有這種十進(jìn)位制,就幾乎不可能出現(xiàn)我們現(xiàn)在這個(gè)統(tǒng)一化的世界?！比?、數(shù)學(xué)(二)《周髀算經(jīng)》

《周髀算經(jīng)》是中國(guó)流傳至今的一部最早的數(shù)學(xué)著作,也是我國(guó)最古老的天文學(xué)著作,約成書(shū)于公元前1世紀(jì),原名《周髀》,主要闡明當(dāng)時(shí)的蓋天說(shuō)和四分歷法。唐初規(guī)定它為國(guó)子監(jiān)明算科的教材之一,故改名“周髀算經(jīng)”?！吨荀滤憬?jīng)》在數(shù)學(xué)上的主要成就是介紹了勾股定理及其在測(cè)量上的應(yīng)用以及怎樣引用到天文計(jì)算中?！吨荀滤憬?jīng)》記載了勾股定理的公式與證明,相傳是在商代由商高發(fā)現(xiàn),故又稱(chēng)之為商高定理,比古希臘的畢達(dá)哥拉斯定理早五百多年。(三)《九章算術(shù)》

《九章算術(shù)》是中國(guó)古代數(shù)學(xué)的代表性成就之一,標(biāo)志著我國(guó)數(shù)學(xué)體系已基本形成,約成書(shū)于公元1世紀(jì)。全書(shū)共九章:“方田”(田畝面積計(jì)算)、“粟米”(谷物糧食按比例折換)、“衰分”(按比例分配問(wèn)題)、“少?gòu)V”(已知面積、體積,求其一邊長(zhǎng)和徑長(zhǎng)等)、“商功”(土石工程、體積計(jì)算)、“均輸”(合理攤派賦稅)、“盈不足”(即雙設(shè)法問(wèn)題)、“方程”(一次方程組問(wèn)題)、“勾股”(利用勾股定理求解的各種問(wèn)題)。其中涉及二百四十六個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,概括了漢以前的數(shù)學(xué)知識(shí),其中運(yùn)用的開(kāi)平方,引入的負(fù)數(shù)概念和正負(fù)數(shù)的加減運(yùn)算、分?jǐn)?shù)運(yùn)算等在當(dāng)時(shí)居于世界領(lǐng)先地位?！毒耪滤阈g(shù)》對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)的發(fā)展具有重要的奠基意義,對(duì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展都具有重要影響,該書(shū)的一些知識(shí)還傳播至印度和阿拉伯,甚至經(jīng)過(guò)這些地區(qū)遠(yuǎn)至歐洲。三、數(shù)學(xué)(四)《數(shù)學(xué)九章》《數(shù)學(xué)九章》是中國(guó)古代數(shù)學(xué)的又一部重要著作,其作者為南宋秦九韶。全書(shū)共十八卷,九章九類(lèi),即“大衍類(lèi)”“天時(shí)類(lèi)”“田域類(lèi)”“測(cè)望類(lèi)”“賦役類(lèi)”“錢(qián)谷類(lèi)”“營(yíng)建類(lèi)”“軍旅類(lèi)”“市物類(lèi)”,每類(lèi)九題,共計(jì)八十一題,內(nèi)容豐富,上至天文、星象、歷律、測(cè)候,下至河道、水利、建筑、運(yùn)輸,涵蓋各種幾何圖形和體積及錢(qián)谷、賦役、市場(chǎng)、牙厘的計(jì)算和互易。書(shū)中提出的“大衍求一術(shù)”,即一次同余式組解法,是中世紀(jì)世界數(shù)學(xué)的最高成就,比西方著名數(shù)學(xué)家高斯建立的同余理論早五百五十四年,被西方稱(chēng)為“中國(guó)剩余定理”。而書(shū)中提出的“正負(fù)開(kāi)方術(shù)”,即任意高次方程的數(shù)值解法,也是中世紀(jì)世界數(shù)學(xué)的最高成就,比英國(guó)人霍納的同樣解法早五百七十二年?！稊?shù)學(xué)九章》代表著當(dāng)時(shí)中國(guó)數(shù)學(xué)的先進(jìn)水平,也標(biāo)志著中世紀(jì)世界數(shù)學(xué)的最高水平。(五)割圓術(shù)和圓周率

圓周率的研究是中國(guó)古代數(shù)學(xué)的一項(xiàng)重大成就。圓的周長(zhǎng)與直徑的比叫圓周率,通常用希臘字母“π”表示,是數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要常數(shù)。魏晉之際的數(shù)學(xué)家劉徽對(duì)“π”值進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,創(chuàng)立了“割圓術(shù)”和極限方法,求得圓周率近似值為3.14。到南北朝時(shí),中國(guó)古代著名數(shù)學(xué)家祖沖之繼續(xù)研究圓周率,最終把圓周率精確到小數(shù)點(diǎn)后第七位,即“π”在3.1415926和3.1415927之間,并用355/113(密率)和22/7(約率)兩個(gè)近似分?jǐn)?shù)值表示。這比歐洲早一千多年,在當(dāng)時(shí)居于世界最高水平。中國(guó)古代數(shù)學(xué)在宋元時(shí)期達(dá)到繁榮的頂點(diǎn),涌現(xiàn)了一大批卓有成就的數(shù)學(xué)家。其中秦九韶、李冶、楊輝和朱世杰成就最為突出,被譽(yù)為“宋元數(shù)學(xué)四大家”。秦九韶(公元1202年-公元1261年),字道古,安岳人(今四川省安岳縣)。如前所述,其代表作為《數(shù)學(xué)九章》,創(chuàng)造了“大衍求一術(shù)”“正負(fù)開(kāi)方術(shù)”,不僅在當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位,在近代數(shù)學(xué)和現(xiàn)代電子計(jì)算設(shè)計(jì)中,也起到了重要作用。李冶(公元1192年-公元1279年),字仁卿,號(hào)敬齋,真定府欒城縣(今河北省欒城縣)人。其代表作為《測(cè)圓海鏡》,他的研究工作是多方面的,包括數(shù)學(xué)、文學(xué)、歷史、天文、哲學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,其中最有價(jià)值的工作是對(duì)“天元術(shù)”進(jìn)行了全面總結(jié),標(biāo)志著我國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)符號(hào)代數(shù)學(xué)的誕生。楊輝,字謙光,錢(qián)塘(今浙江省杭州市)人,生平履歷不詳。其著作有《詳解九章算法》《日用算法》《田畝比類(lèi)乘除捷法》《乘除通變本末》(與他人合編),以及《續(xù)古摘奇算法》(與他人合編)。他在《詳解九章算法》一書(shū)中畫(huà)了一張表示二項(xiàng)式展開(kāi)后的系數(shù)構(gòu)成的三角圖形,稱(chēng)為“開(kāi)方做法本源”,現(xiàn)在簡(jiǎn)稱(chēng)為“楊輝三角”。朱世杰(公元1249年-公元1314年),字漢卿,號(hào)松庭,寓居燕山(今北京附近),其代表作有《算學(xué)啟蒙》和《四元玉鑒》?！端銓W(xué)啟蒙》是一部通俗數(shù)學(xué)名著,曾流傳海外,影響了朝鮮、日本數(shù)學(xué)的發(fā)展?！端脑耔b》則是中國(guó)宋元數(shù)學(xué)高峰的又一個(gè)標(biāo)志,其中最杰出的數(shù)學(xué)創(chuàng)作有“四元術(shù)”(多元高次方程列式與消元解法)、“垛積法”(高階等差數(shù)列求和)與“招差術(shù)”(高次內(nèi)插法)。朱世杰被西方科學(xué)史家譽(yù)為貫穿古今的一位最杰出的數(shù)學(xué)家。三、數(shù)學(xué)四、醫(yī)學(xué)(一)《黃帝內(nèi)經(jīng)》

《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中國(guó)古代第一部系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)專(zhuān)著。其成書(shū)于戰(zhàn)國(guó)晚期,包括《素問(wèn)》八十一篇和《靈樞》八十一篇,各九卷。它分別從陰陽(yáng)五行、天人相應(yīng)、五運(yùn)六氣、臟腑經(jīng)絡(luò)、病機(jī)、診法、治則、針灸等方面,結(jié)合當(dāng)時(shí)哲學(xué)和自然科學(xué)的成就,作出了比較系統(tǒng)的理論概括?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》也是一部養(yǎng)生寶典。書(shū)中講到了怎樣治病,但更重要的是怎樣不得病,怎樣在不吃藥的情況下就能夠健康長(zhǎng)壽,提出了“不治已病治未病,不治已亂治未亂”的觀點(diǎn)。它是中國(guó)醫(yī)藥學(xué)發(fā)展的理論基礎(chǔ)和源泉,被公認(rèn)為中醫(yī)學(xué)的奠基之作。(二)《傷寒雜病論》

《傷寒雜病論》為東漢張仲景所著,是中國(guó)醫(yī)學(xué)方書(shū)的鼻祖,被學(xué)術(shù)界譽(yù)為講究辨證論治而又自成一家的最有影響的臨床經(jīng)典著作。該書(shū)成書(shū)約在公元200年至210年左右,分為《傷寒論》和《金匱要略》兩部分,前者論述了外感熱病的診治,后者敘述了疑難雜癥的診治。全書(shū)共收三百多藥方,為中醫(yī)方劑提供了變化和發(fā)展的依據(jù)。書(shū)中還創(chuàng)造性地提出了中醫(yī)診斷學(xué)中的“六經(jīng)辨證”和“八綱原理”,奠定了我國(guó)中醫(yī)治療學(xué)的基礎(chǔ)。該書(shū)遂被后世醫(yī)家尊稱(chēng)為“萬(wàn)世寶典”,張仲景也由此被尊稱(chēng)為“醫(yī)圣”。(三)《千金要方》

《千金要方》為唐代著名藥學(xué)家孫思邈所著,該書(shū)的出現(xiàn)標(biāo)志著中國(guó)古代中醫(yī)學(xué)的成熟。該書(shū)共三十卷,系統(tǒng)地總結(jié)了自《黃帝內(nèi)經(jīng)》以后至唐初的醫(yī)學(xué)成就,是一部科學(xué)價(jià)值較高的著作。書(shū)中對(duì)醫(yī)德、本草、制藥等都有獨(dú)到的論述;其有關(guān)婦科、兒科的論述,奠定了宋代婦、兒科獨(dú)立的基礎(chǔ);其治內(nèi)科病提倡以臟腑寒熱虛實(shí)為綱,與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)按系統(tǒng)分類(lèi)有相似之處;其中將飛尸鬼疰(類(lèi)似肺結(jié)核病)歸入肺臟證治,提出霍亂因飲食而起,以及對(duì)附骨疽(骨關(guān)節(jié)結(jié)核)好發(fā)部位的描述、消渴(糖尿病)與癰疽關(guān)系的記載,均顯示了相當(dāng)高的認(rèn)識(shí)水平;關(guān)于針灸孔穴主治的論述,為針灸治療提供了準(zhǔn)繩?！肚Ы鹨健匪貫楹笫泪t(yī)學(xué)家所重視,孫思邈本人也被尊稱(chēng)為“藥王”?！肚Ы鹨健愤€流傳至國(guó)外,產(chǎn)生了一定影響。四、醫(yī)學(xué)(四)《神農(nóng)本草經(jīng)》

《神農(nóng)本草經(jīng)》成書(shū)于漢代,撰人不詳,“神農(nóng)”為托名。它是我國(guó)現(xiàn)存最早的藥物學(xué)專(zhuān)著。全書(shū)共三卷,記載藥物三百六十五種(植物藥二百五十二種,動(dòng)物藥六十七種,礦物藥四十六種),分上、中、下三品,包括有毒的和無(wú)毒的,并對(duì)每一味藥的產(chǎn)地、性質(zhì)、采集和主治病癥進(jìn)行詳細(xì)記述,系統(tǒng)總結(jié)了春秋戰(zhàn)國(guó)以來(lái)的藥物學(xué)知識(shí)。其中規(guī)定的大部分藥物學(xué)理論和配伍規(guī)則以及提出的“七情合和”原則在幾千年的用藥實(shí)踐中發(fā)揮了巨大作用,被譽(yù)為中國(guó)藥物學(xué)的奠基之作,對(duì)后世藥物學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。(五)《本草綱目》

《本草綱目》為明代李時(shí)珍所著,是中國(guó)古代藥物學(xué)的最高成就。全書(shū)共五十二卷,一百九十多萬(wàn)字,收藥物一千八百九十二種,載方一萬(wàn)一千零九十六個(gè),涉及動(dòng)物、植物、礦物、化學(xué)、地質(zhì)、農(nóng)學(xué)、天文、地理等諸多科學(xué)領(lǐng)域。在藥物分類(lèi)上,它采取了“析族區(qū)類(lèi),振綱分目”的科學(xué)分類(lèi)。它把藥物分為礦物藥、植物藥、動(dòng)物藥。其中,礦物藥分為金部、玉部、石部、鹵部等四部。植物藥一類(lèi),根據(jù)植物的性能、形態(tài)及其生長(zhǎng)的環(huán)境,區(qū)別為草部、谷部、菜部、果部、木部等五部;草部又分為山草、芳草、醒草、毒草、水草、蔓草、石草等小類(lèi)。動(dòng)物藥一類(lèi),按低級(jí)向高級(jí)進(jìn)化的順序,排列為蟲(chóng)部、鱗部、介部、禽部、獸部、人部等六部。此外,還有服器部。這種分類(lèi)法,已經(jīng)過(guò)渡到按自然演化的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行了?！侗静菥V目》不僅是我國(guó)一部藥物學(xué)巨著,也是我國(guó)古代的百科全書(shū)。中國(guó)古代科學(xué)除了以上所述的農(nóng)學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)外,其他諸如地學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科也取得了許多成就,它們共同形成了中國(guó)古代獨(dú)樹(shù)一幟的科學(xué)體系。第三節(jié)中國(guó)古代的五大發(fā)明中國(guó)古代發(fā)達(dá)的科學(xué)知識(shí)促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其中尤以造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥和指南針最為突出,一向被譽(yù)為中國(guó)古代對(duì)世界具有重大影響的四大發(fā)明。四大發(fā)明不僅是中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的標(biāo)志,也是整個(gè)人類(lèi)文明的重要里程碑,正如馬克思所說(shuō):“火藥、指南針、印刷術(shù)——這是預(yù)兆資產(chǎn)階級(jí)社會(huì)到來(lái)的三項(xiàng)偉大發(fā)明。火藥把騎士階層炸得粉碎,指南針打開(kāi)了世界市場(chǎng)并建立了殖民地,而印刷術(shù)則變成了新教的工具,總的來(lái)說(shuō)變成了科學(xué)復(fù)興的手段,變成了對(duì)精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿?！敝袊?guó)先民們發(fā)明的養(yǎng)蠶技術(shù)和絲織技術(shù)是先于世界上任何國(guó)家的。它通過(guò)絲綢之路傳播于世界各國(guó),同樣對(duì)世界文明發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn),堪稱(chēng)古代中國(guó)的第五大發(fā)明。一、造紙術(shù)紙張是中國(guó)古人的重大發(fā)明。在上古時(shí)代,先民們主要依靠結(jié)繩記事,以后漸漸發(fā)明了文字,開(kāi)始用木片、竹片、石片、獸骨、獸皮及縑帛等作為書(shū)寫(xiě)材料。但利用竹片、木片、石片、獸骨、獸皮作為書(shū)寫(xiě)材料太笨重,而利用縑帛作為書(shū)寫(xiě)材料又太昂貴,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,迫切需要尋找廉價(jià)易得的新型書(shū)寫(xiě)材料。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索和實(shí)踐,中國(guó)古人終于發(fā)明了用植物纖維造成的紙。1957年西安市東郊的灞橋出土了公元前2世紀(jì)西漢初期的古紙。經(jīng)分析化驗(yàn),它主要由火麻和少量苧麻的纖維所制成,這是現(xiàn)存世界上最早的植物纖維紙,證明早在公元前2世紀(jì),中國(guó)勞動(dòng)人民就已經(jīng)發(fā)明了造紙術(shù)?！逗鬂h書(shū)·賈逵傳》記載:建初元年(公元76年),漢章帝命賈逵選擇成績(jī)優(yōu)秀的太學(xué)生二千人,獎(jiǎng)給“簡(jiǎn)、紙、經(jīng)傳各一通”。這說(shuō)明當(dāng)時(shí)已用紙抄寫(xiě)書(shū)籍。但麻紙質(zhì)地粗糙,且數(shù)量少、成本高,仍不易普及。東漢元興元年(公元105年),在宮廷中任尚方令的蔡倫,集中了以前造紙的經(jīng)驗(yàn),在漂麻造紙的基礎(chǔ)上,以樹(shù)皮、麻頭、破布、破魚(yú)網(wǎng)等為原料,經(jīng)過(guò)挫、搗、抄、烘等工藝制造紙,這一改進(jìn)不僅擴(kuò)充了造紙的原料來(lái)源,使造紙的成本大幅降低,而且提高了紙的質(zhì)量。蔡倫把制造出來(lái)的一批優(yōu)質(zhì)紙張獻(xiàn)給漢和帝劉肇,漢和帝十分贊賞他的才能,馬上通令天下采用。蔡倫的造紙方法很快傳遍各地。蔡倫也被公認(rèn)為造紙業(yè)的祖師。東漢以后,在蔡倫改進(jìn)造紙方法的基礎(chǔ)上,人們推陳出新,造紙術(shù)普及全國(guó)各地,出現(xiàn)許多各具特色的紙張。宣紙、蜀紙、蘇紙、池紙等競(jìng)相媲美,尤以宣紙最為著稱(chēng),獲“紙壽千年”的美名,被推為“文房四寶”之一。從公元6世紀(jì)開(kāi)始,中國(guó)造紙術(shù)相繼傳入朝鮮、越南、印度和日本。8世紀(jì)傳入阿拉伯地區(qū)。12世紀(jì),造紙術(shù)經(jīng)阿拉伯傳入歐洲。發(fā)明造紙術(shù)是中國(guó)對(duì)世界的偉大貢獻(xiàn)。美國(guó)學(xué)者德克卜德曾評(píng)價(jià)說(shuō):“世界受蔡侯的恩惠要比受許多更有名的人恩惠更大”,“紙對(duì)后來(lái)西方文明整個(gè)進(jìn)程的影響無(wú)論怎樣估計(jì)都不過(guò)分”。二、印刷術(shù)中國(guó)古代的印刷品是世界上最早的印刷物。其印刷技術(shù)即將文字、圖畫(huà)等原稿經(jīng)制版、施墨、加壓等工序,使油墨轉(zhuǎn)移到紙張、織品等材料表面上,批量復(fù)制原稿內(nèi)容的技術(shù)。印刷術(shù)的特點(diǎn)是方便靈活,省時(shí)省力,可以批量生產(chǎn)。中國(guó)的印刷術(shù)經(jīng)過(guò)雕版印刷和活字印刷兩個(gè)發(fā)展階段而不斷完善。雕版印刷術(shù)始于隋朝。中國(guó)的印刷術(shù)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。雕版印刷是由先秦時(shí)期的印章發(fā)展演變而來(lái)的。印章一般只有幾個(gè)字,表示姓名官職或機(jī)構(gòu)。印文均刻成反體,有陰文、陽(yáng)文之別。在紙沒(méi)有出現(xiàn)之前,公文或書(shū)信都寫(xiě)在簡(jiǎn)牘上,寫(xiě)好之后,用繩扎好,在結(jié)扎處放黏性泥封結(jié),將印章蓋在泥上,稱(chēng)為泥封。泥封就是在泥上印刷,這是當(dāng)時(shí)保密的一種手段。紙張出現(xiàn)之后,泥封演變?yōu)榧埛?在幾張公文紙的接縫處或公文紙袋的封口處蓋印。據(jù)記載,北齊時(shí)(公元550年-公元577年)就已經(jīng)有人把用于公文紙蓋印的印章做得很大,很像一塊小小的雕版了。晉代時(shí)道家使用的大木印四寸見(jiàn)方,刻有一百二十個(gè)字。佛教徒為了使佛經(jīng)更加生動(dòng),常把佛像刻在木板上,印在佛經(jīng)的卷首。這種刻字的大塊木印和刻在木板上的佛像實(shí)際上已經(jīng)是一塊小型的雕版。碑石拓印技術(shù)和印染技術(shù)對(duì)雕版印刷技術(shù)的發(fā)明也有重要的啟發(fā)作用。漢靈帝四年(公元175年),朝廷將《詩(shī)經(jīng)》《尚書(shū)》《周易》《禮記》《春秋》《公羊傳》《論語(yǔ)》等七部儒家經(jīng)典共二十多萬(wàn)字,分刻于四十六塊石碑上,立在太學(xué)門(mén)前,成為當(dāng)時(shí)讀書(shū)人的經(jīng)典。魏晉六朝時(shí),有人用紙將經(jīng)文拓印下來(lái),自用或出售,使其廣為流傳。用紙?jiān)谑夏氐姆椒?直接為雕版印刷指明了方向。印染是在木板上刻出花紋圖案,用染料印在布上的技術(shù)。印章、拓印、印染技術(shù)三者相互啟發(fā)、相互融合。隋唐之際(公元7世紀(jì)左右),雕版印刷技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。早期印刷活動(dòng)主要在民間進(jìn)行,多用于印刷佛像、經(jīng)咒、發(fā)愿文以及歷書(shū)等。唐初,玄奘曾用回鋒紙印普賢像,施給僧尼信眾。1900年,在敦煌千佛洞里發(fā)現(xiàn)一本印刷精美的《金剛經(jīng)》,末尾題有“咸同(唐懿宗年號(hào))九年(公元868年)四月十五日”等字樣。這是目前世界上最早的有明確日期記載的印刷品。北宋慶歷年間(公元1041年-公元1048年),杭州書(shū)肆刻工畢昇根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),發(fā)明膠泥活字印刷技術(shù),即在膠泥片上刻字,一字一印,用火燒硬后,便成為活字,以一個(gè)個(gè)活字編排成文后進(jìn)行印刷。畢昇被后世尊為印刷術(shù)的始祖。元代的王禎改畢昇的“泥活字”為“木活字”,并發(fā)明了轉(zhuǎn)輪排字架,進(jìn)一步提高了活字印刷術(shù)的效率和質(zhì)量。印刷術(shù)先后傳到朝鮮、日本、中亞、西亞,并由阿拉伯人傳至歐洲,為知識(shí)的廣泛傳播、交流創(chuàng)造了條件。中國(guó)印刷術(shù)被認(rèn)為是世界科技史上最偉大的發(fā)明之一。三、火藥火藥即能夠燃燒起火的藥物,所以稱(chēng)為火藥。因其呈黑色,人們稱(chēng)之為黑火藥。黑火藥是用硝酸鉀、硫磺和木炭粉按照一定的比例(硝酸鉀75%,硫磺10%,木炭15%)混合而制成的。黑火藥著火時(shí),發(fā)生化學(xué)反應(yīng),硝酸鉀分解放出的氧氣使木炭和硫磺劇烈燃燒,瞬間產(chǎn)生大量的熱和氮?dú)?、二氧化碳等氣體。由于體積急劇膨脹,壓力猛烈增大,于是發(fā)生爆炸,因此又稱(chēng)為炸藥?；鹚幾鳛橹袊?guó)四大發(fā)明之一,是人類(lèi)文明史上的一項(xiàng)杰出的成就?；鹚幍陌l(fā)明經(jīng)歷了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的探索過(guò)程,至今已有一千多年的歷史。火藥的發(fā)明源于中國(guó)古代的煉丹術(shù)。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代,道家的一些方士們?yōu)榱俗非箝L(zhǎng)生不老而煉制丹藥。在長(zhǎng)達(dá)千百年的摸索煉丹中,至魏晉南北朝隋唐時(shí)期,煉丹家已經(jīng)確知硫、硝、木炭三種東西混合在一起以火冶煉會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反應(yīng),起火燃燒。由于火藥的發(fā)明來(lái)自制丹配藥,在火藥發(fā)明之后,曾被當(dāng)作治瘡癬、殺蟲(chóng)和辟濕氣、瘟疫的藥類(lèi)。大約在10世紀(jì)初的唐代末年,火藥開(kāi)始在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用,最初爆炸性能不佳,主要是用來(lái)縱火。北宋時(shí),火藥和火藥武器在軍事上得到了廣泛使用,北宋政府在首都汴梁建立專(zhuān)門(mén)制造火藥和火器的官營(yíng)手工業(yè)作坊。至南宋時(shí),火藥武器技術(shù)愈發(fā)先進(jìn),出現(xiàn)了突火槍,發(fā)明了有深遠(yuǎn)影響的以竹筒制成的管形火器,后來(lái)又把竹筒改為鐵管或銅管,子窠用鐵塊等物質(zhì)制成(類(lèi)似子彈),然后利用火藥爆破的張力把子窠推出去,這是后來(lái)步槍和子彈的雛形。繼而古人又發(fā)明了炮,宋滅南唐奪取金陵時(shí)就使用了火炮,這使得宋朝成為世界史上最早使用“熱兵器”的國(guó)家。13世紀(jì),火藥由商人經(jīng)印度傳入阿拉伯國(guó)家,希臘人通過(guò)翻譯阿拉伯人的書(shū)籍知道了火藥,火藥武器則是通過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)傳到阿拉伯國(guó)家。成吉思汗西征,蒙古軍隊(duì)使用了火藥兵器。公元1260年,元世祖的軍隊(duì)在與敘利亞的作戰(zhàn)中被擊潰,阿拉伯人繳獲了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火藥武器,從而掌握了火藥武器的制造和使用技術(shù)。阿拉伯人與歐洲的一些國(guó)家進(jìn)行了長(zhǎng)期的戰(zhàn)爭(zhēng),戰(zhàn)爭(zhēng)中阿拉伯人使用了火藥兵器,在與阿拉伯國(guó)家的戰(zhàn)爭(zhēng)中,歐洲人逐步掌握了制造火藥和火藥兵器的技術(shù)。火藥和火藥武器的廣泛使用是世界兵器史上的一個(gè)劃時(shí)代的進(jìn)步,使整個(gè)作戰(zhàn)方法發(fā)生了翻天覆地的變革,中國(guó)的火藥推進(jìn)了世界歷史的進(jìn)程。四、指南針指南針又稱(chēng)指北針,主要組成部分是一根裝在軸上的磁針,磁針在天然地磁場(chǎng)的作用下可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)并保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極。利用這一性能,人們可以辨別方向,常用于航海、大地測(cè)量、旅行及軍事等方面。指南針是中國(guó)古代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)物體磁性認(rèn)識(shí)的結(jié)果。先民們很早就發(fā)現(xiàn)了磁石指極性的特性,并加以運(yùn)用。戰(zhàn)國(guó)時(shí),人們把天然磁鐵做成一個(gè)勺子,放在光滑的銅盤(pán)上,轉(zhuǎn)動(dòng)勺子,當(dāng)勺子停下來(lái)時(shí),勺把總是指向南方,稱(chēng)為“司南”,這是我國(guó)最早的有史籍記載的指南工具。但司南指示方向的準(zhǔn)確率并不高。北宋后期,人們將磁鐵制成魚(yú)形,并讓魚(yú)浮在水面,磁魚(yú)靜止后,魚(yú)頭總是指向南方,這就是“指南魚(yú)”。后來(lái),人們把磁鐵磨成磁針,指南針由此產(chǎn)生。11世紀(jì)末,我國(guó)開(kāi)始在航海中使用指南針。宋人朱或曾記述了公元1099年-公元1102年間,在海船上使用指南針的經(jīng)過(guò)。公元1123年,徐兢到朝鮮去,回國(guó)后描述這次航海過(guò)程說(shuō),白天靠太陽(yáng)定方位,晚上在海洋中不可停留,注意看星斗而前進(jìn),如果天黑可用指南浮針來(lái)決定南北方向。南宋時(shí),把磁針與分方位的儀器組裝成一個(gè)整體,這種新儀器叫針盤(pán),或叫地螺(羅),也有叫子午盤(pán)、定盤(pán)針、經(jīng)盤(pán)、羅盤(pán)的。公元1274年,南宋吳自牧所著《夢(mèng)粱錄》中記載:“風(fēng)雨冥晦時(shí),惟憑針盤(pán)而行。”元代還造成立針式指南工具——指南龜、指南魚(yú)。張燮的《東西洋考·舟師考》記載,明代海上航行,“獨(dú)恃指南針為導(dǎo)引,或單用,或指兩間,憑其所向,蕩舟以行”。中國(guó)的指南針,大約12世紀(jì)傳到阿拉伯國(guó)家和歐洲,極大地促進(jìn)了歐洲航海事業(yè)的發(fā)展,為哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸和麥哲倫的環(huán)球航行提供了重要條件。指南針的發(fā)明是中華民族對(duì)世界文明的又一偉大貢獻(xiàn)。五、養(yǎng)蠶技術(shù)與絲綢中國(guó)是世界上栽桑、養(yǎng)蠶、絲織最早的國(guó)家。從中國(guó)到西方去的大路,被歐洲人稱(chēng)為“絲綢之路”,中國(guó)也被稱(chēng)為“絲國(guó)”。(一)中國(guó)古代養(yǎng)蠶絲織的起源與發(fā)展中國(guó)的養(yǎng)蠶、抽絲、絲織的起源年代遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于黃帝時(shí)代。蠶神嫘祖不是養(yǎng)蠶、繅絲和織綢技術(shù)的發(fā)明者,最多只是一個(gè)集大成者。夏代種桑養(yǎng)蠶和絲織生產(chǎn)有了較大的發(fā)展,已用多種織紋織成精美的絲織品,品種日益增多。殷代甲骨文中不僅有蠶、桑、絲、帛等字,而且還有一些和蠶絲生產(chǎn)有關(guān)的完整卜辭。甲骨文中還有關(guān)于蠶神和祭祀蠶神的記載,可見(jiàn)蠶桑在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)非常重要的生產(chǎn)事業(yè)。商代開(kāi)始出現(xiàn)綺、紗、縑、紈、縠、羅等許多種類(lèi)的絲織品。有大量事實(shí)說(shuō)明,絲織品在當(dāng)時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中越來(lái)越重要,已經(jīng)成為貨物交換的中間媒介。在西周及春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,養(yǎng)蠶織絲是婦女的主要生產(chǎn)活動(dòng)。絲綢已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)統(tǒng)治階級(jí)衣著的主要原料。幾乎所有的地方都能生產(chǎn)絲綢,絲綢的花色品種也豐富起來(lái),主要分為絹、綺、錦三大類(lèi)。錦的出現(xiàn)是中國(guó)絲綢史上一個(gè)重要的里程碑。秦漢時(shí)期,絲織業(yè)不但得到了大發(fā)展,而且隨著漢代中國(guó)對(duì)外影響的大規(guī)模擴(kuò)展,絲綢的貿(mào)易和輸出達(dá)到空前繁榮的地步。貿(mào)易的推動(dòng)使得中原和邊疆、中國(guó)和東西鄰邦的經(jīng)濟(jì)、文化交流進(jìn)一步發(fā)展,從而形成了著名的“絲綢之路”。唐朝是絲綢生產(chǎn)的鼎盛時(shí)期,無(wú)論產(chǎn)量、質(zhì)量和品種都達(dá)到了前所未有的水平。絲綢的生產(chǎn)組織分為宮廷手工業(yè)、農(nóng)村副業(yè)和獨(dú)立手工業(yè)三種,規(guī)模較前代大大擴(kuò)充。同時(shí),絲綢的對(duì)外貿(mào)易也得到巨大的發(fā)展。宋元時(shí)期,隨著蠶桑技術(shù)的進(jìn)步,絲綢的花色品種有明顯的增加,特別是出現(xiàn)了宋錦、絲和飾金織物三種有特色的新品種,同時(shí)對(duì)蠶桑生產(chǎn)技術(shù)的總結(jié)和推廣也取得了很大的突破。明清兩代,由于資本主義的萌芽與發(fā)展,絲綢的生產(chǎn)與貿(mào)易也發(fā)生了較大的變化:絲綢生產(chǎn)的商品化趨勢(shì)日漸明顯,絲綢的海外貿(mào)易發(fā)展迅速。但是,中國(guó)絲綢業(yè)在苛捐雜稅和洋綢傾銷(xiāo)的雙重打擊下,陷入了十分可悲的境地。五、養(yǎng)蠶技術(shù)與絲綢(二)中國(guó)古代絲織品的主要種類(lèi)

中國(guó)古代絲織品主要有綾、羅、綢、緞、錦、縑、紗等重要品種。綾

綾是斜紋地上起斜紋花的絲織物,是在綺的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。戰(zhàn)國(guó)、秦漢時(shí)的絲織物中已有這一品種,唐代綾的生產(chǎn)始盛,浙江所產(chǎn)繚綾尤為名貴。綾光滑柔軟,質(zhì)地輕薄,用于書(shū)畫(huà)裝裱,制作襯衫、睡衣等。

羅

羅是用糾織法以地經(jīng)紗和絞經(jīng)紗與緯紗交織,形成椒形絞紗孔隙的絲織物。綢

綢專(zhuān)指利用粗絲亂絲紡紗織成的平紋織品,屬中厚型絲織物。綢出現(xiàn)于西漢,在兩晉南北朝時(shí)期,綢開(kāi)始有粗、細(xì)之分。明清以來(lái),綢成為絲織品的泛稱(chēng)。緞

緞紋組織的絲織物,出現(xiàn)于宋代。緞的經(jīng)緯絲中只有一種顯現(xiàn)于織物表面,相鄰的兩根經(jīng)絲或緯絲上的組織點(diǎn)均勻分布,不相連續(xù),故外觀光亮平滑,質(zhì)地柔軟,厚薄可根據(jù)用途進(jìn)行調(diào)節(jié),是極其富麗華美的高級(jí)絲織品種。錦

錦是多彩提花熟絲織物。西周時(shí)期中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)用兩種以上的彩色絲線提花的重經(jīng)織物“經(jīng)錦”。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,經(jīng)錦技藝有了很大發(fā)展。東漢錦紋樣概括而寫(xiě)實(shí),人物與禽獸奔逐于動(dòng)蕩的云氣山岳之中,充滿(mǎn)著動(dòng)感與力度。唐代出現(xiàn)了緯線起花的緯錦,此后中國(guó)織錦就變成以緯線顯花為主,可用多把不同色的緯梭輪換織造,從而豐富了織錦圖案的色彩。至宋代,四川成都的蜀錦成為著名品種。明清時(shí)期,蘇州生產(chǎn)的重錦、細(xì)色錦和匣錦聞名于國(guó)內(nèi)外?？V

縑是雙根并絲所織的粗厚平紋絲織物。古代多用于書(shū)寫(xiě)?？V帛柔軟而光滑,而且書(shū)寫(xiě)時(shí)易著墨,幅面大小也可以根據(jù)文字多少任意裁切,是書(shū)寫(xiě)文字的良好載體。紗

紗是表面有均勻方形孔眼的紗組織絲織物。紗是我國(guó)古代絲綢中出現(xiàn)得最早的一種,它是由單經(jīng)單緯絲交織而成的,因而質(zhì)地輕薄。上乘的紗料,以蠶絲纖度勻細(xì)見(jiàn)長(zhǎng)。素紗襌衣每平方米紗料僅重15.4克。五、養(yǎng)蠶技術(shù)與絲綢(三)中國(guó)古代絲綢的社會(huì)價(jià)值

絲織品的總稱(chēng)叫做帛,以麻、葛織成的織品稱(chēng)為布。帛在中國(guó)古代社會(huì)是一種非常珍貴的物品,具有重要的價(jià)值。其在經(jīng)濟(jì)、服飾、文化藝術(shù)上均散發(fā)出燦爛的光芒。

1.華貴的衣料

中國(guó)古代的衣料主要就是布與帛。廣大下層民眾多是用葛與麻織成的粗布,而貴族與官僚則是用帛。如皇帝的龍袍、官員的官服、各級(jí)貴族的常服等都是用各種不同的帛