第四章,古代中國(guó)的科學(xué)技術(shù)

第四章古代中國(guó)的科學(xué)技術(shù)

我們的祖國(guó)也是世界上最古老的文明發(fā)源地之一。大約公元前22～前21世紀(jì),奴隸制國(guó)家在中原地帶形成,經(jīng)夏、商、周三朝,于公元前5世紀(jì)逐漸被封建制所取代。公元前221年秦始皇建成我國(guó)第一個(gè)統(tǒng)一的封建制中央集權(quán)國(guó)家──秦朝,以后歷經(jīng)漢、晉、南北朝、隋、唐、宋、元、明、清等許多朝代。兩千多年里,封建社會(huì)由盛變衰,至1840年鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后,終于淪為半封建半殖民地。中國(guó)古代史至此終結(jié)。

在奴隸制社會(huì)時(shí)期,中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平總的來說不如其他文明古國(guó)。但中國(guó)進(jìn)入封建社會(huì)后,科技的發(fā)展產(chǎn)生了飛躍。從漢代以后,科學(xué)技術(shù)總水平就迅速地躍居世界前列,并在宋代達(dá)到了發(fā)展高峰。有些方面超過其他國(guó)家數(shù)百年以至上千年之久,許多科技成就對(duì)世界科技的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。從明代開始,中國(guó)科學(xué)技術(shù)從總體上看出現(xiàn)了停滯狀態(tài),相對(duì)于同時(shí)期西方近代科學(xué)技術(shù)的迅速進(jìn)步,越來越明顯地落后了。

“五行”說

“一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。水曰潤(rùn)下，火曰炎上，木曰曲直，金曰從革”。

一、古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)的成就

古代中國(guó)人民創(chuàng)造了豐富多彩而又獨(dú)具特色的科學(xué)技術(shù)成就構(gòu)成這一獨(dú)特科技文明的主要支柱有天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、農(nóng)學(xué)四大學(xué)科和陶瓷、絲織、建筑三大技術(shù),以及世界聞名的造紙、印刷術(shù)、火藥、指南針?biāo)拇蟀l(fā)明。

1．天文學(xué)

中國(guó)古代天文學(xué)的成就主要表現(xiàn)在天文觀測(cè)和歷法。中國(guó)古代天文觀測(cè)的連續(xù)性、資料保存的完整性是世界絕無僅有的?！稘h書·五行志》上的太陽黑子記錄,早于歐洲800多年,自春秋至清初我國(guó)日食記錄約1000次,月食記錄約900次,新星和超新星記錄60多顆,極光記錄300多次。世界上最早的星表出自公元前4世紀(jì)中葉戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的甘德和石申兩人之手,他們各自記錄了數(shù)百顆恒星的方位?，F(xiàn)存繪制于1190年的蘇州石刻天文圖,有星1434顆。原設(shè)于北京內(nèi)城東南角城墻上。始建于明正統(tǒng)七年（公元1442年），是明清兩代的國(guó)家天文臺(tái)。臺(tái)高14米，臺(tái)頂南北長(zhǎng)20.4米，東西長(zhǎng)23.9米。明代儀器或毀，或移于別處（簡(jiǎn)儀、渾儀等）?，F(xiàn)存的赤道經(jīng)緯儀、天體儀、象限儀、黃道經(jīng)緯儀、地平經(jīng)儀、地平緯儀、紀(jì)限儀、璣衡撫辰儀共八架天文儀器皆為清代初年所制。

長(zhǎng)470厘米，寬328厘米，高310厘米?，F(xiàn)存簡(jiǎn)儀是明正統(tǒng)二年至七年（公元1437--1442）間依照元代簡(jiǎn)儀原樣制造的。原置北京觀象臺(tái)上，1935年遷至南京紫金山天文臺(tái)。簡(jiǎn)儀的設(shè)計(jì)與制作者是元代天文學(xué)家郭守敬，他于1276年前后制成簡(jiǎn)儀等十三種天文儀器。簡(jiǎn)儀突破了渾儀環(huán)圈交錯(cuò)不便觀測(cè)的缺點(diǎn)，將環(huán)組分別架立，裝置簡(jiǎn)便，而效用更廣。是當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的天文儀器。

渾象是古代的天球儀，自漢以來歷朝都有制造。本件原為北宋水運(yùn)儀象臺(tái)的一部分。儀下為地柜，上為經(jīng)緯環(huán)規(guī)，規(guī)中設(shè)渾象球，半在地下。柜軸為35度，是汴京（今河南開封）的地理緯度。球面列布星宿在宇宙間

的位置，以便觀察。原儀為銅體。

渾儀是古代測(cè)定天體位置的坐標(biāo)儀器，自漢代以來歷朝都有制造。本件原為北宋水運(yùn)儀象臺(tái)的一部分。儀座為十字水平，儀體分三層：外層為“六合儀”，測(cè)定一天的時(shí)間和經(jīng)緯度；中層為“三辰儀”，測(cè)定一年四季和日月星宿的位置；里層為“四游儀”，設(shè)有望筒以便窺測(cè)目標(biāo)。原儀為銅體。

渾儀是古代測(cè)定天體位置的坐標(biāo)儀器，自漢代以來歷朝都有制造。本件原為北宋水運(yùn)儀象臺(tái)的一部分。儀座為十字水平，儀體分三層：外層為“六合儀”，測(cè)定一天的時(shí)間和經(jīng)緯度；中層為“三辰儀”，測(cè)定一年四季和日月星宿的位置；里層為“四游儀”，設(shè)有望筒以便窺測(cè)目標(biāo)。原儀為銅體。而西方17世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前沒有一幅星圖載星超過1100顆。公元前3～前2世紀(jì)的行星觀測(cè)已能相當(dāng)精確地得出木星、土星和金星的位置表以及它們的會(huì)合周期。精密的儀器是精確觀測(cè)天象的基礎(chǔ),我國(guó)古代天文儀器也達(dá)到了很高水平。如東漢張衡(78～139)發(fā)明的水運(yùn)渾天儀、唐代僧一行(683～727)等人研制的黃道游儀和渾天銅儀都是同時(shí)期世界上第一流的天文觀測(cè)儀器。宋代蘇頌(1020～1101)建造的"水運(yùn)儀象臺(tái)",集觀測(cè)、計(jì)時(shí)和表演功能于一身。元代郭守敬(1231～1316)創(chuàng)制的簡(jiǎn)儀,其設(shè)計(jì)和制造水平在世界上領(lǐng)先了300多年。

西漢(公元前206－公元8年)原圖長(zhǎng)150厘米，寬48厘米。1973年湖南長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)墓出土。湖南省博物館藏。原圖《星占》部分在天蝎星座和北斗之間繪有二十九幅彗星圖。所繪彗星有三種不同的彗頭，四種不同的彗尾，說明當(dāng)時(shí)對(duì)彗星形態(tài)的觀察已很精確，分類

也很科學(xué)，反映了我國(guó)當(dāng)時(shí)天文學(xué)的突出成就。

漢武帝元朔5年曾經(jīng)出現(xiàn)過五星連珠的天文奇觀，當(dāng)時(shí)正是衛(wèi)青大將和霍去病大將橫掃漠北，開疆?dāng)U土鼎盛時(shí)期，消滅了伊稚偕大單于，開拓了現(xiàn)在的內(nèi)蒙古河套地區(qū)的廣大疆土。從2004年3月23日開始，木星、土星、火星、金星和水星，這5顆肉眼可以看見的行星將會(huì)同時(shí)在夜空中現(xiàn)身，形成“五星聯(lián)珠”的天文奇觀。據(jù)了解，這一天文景象將一直持續(xù)至4月3日。下一次五行聯(lián)珠要等到300年以后才能看到。（美聯(lián)社照片）

五星連珠，天文奇觀.htm南宋淳祐七年（公元1247年）刻。原碑高216厘米，寬108厘米，碑額題：“天文圖”三字。現(xiàn)存于蘇州石刻博物館。此圖系依據(jù)北宋天象觀測(cè)資料刻成。星圖外圈直徑約91.5厘米，星圖本身直徑約85厘米。整個(gè)圖上共刻繪恒星一千四百三十四顆，還刻有赤道、黃道、二十八宿區(qū)線以及銀河的界線。

這兩幅清嘉慶年間雙色套印《黃道中西合圖》，是兩幅古星象圖，分南北兩極，羅列有中國(guó)傳統(tǒng)的二十八宿，即古人最初為了觀測(cè)日、月、五星運(yùn)行而劃分的28個(gè)星區(qū)。圖中自西而東排列有東、北、西、南方各七宿，圖和文字中有阿拉伯?dāng)?shù)字、羅馬字母與中文對(duì)照。落款為“嘉慶丁卯徐朝俊識(shí)”，即公元1807年，距今有近200年歷史。

這兩幅星象圖的制作是對(duì)恒星位置全方位觀測(cè)后的形象記錄，再加入一些西方觀察記錄，把北半球(我國(guó)中原地區(qū))全天可見的星象畫在一張圓形的圖上，又把南半球(國(guó)外)全天可見的星象畫在另一張圓形的圖上，有28條輻射線表示28宿位置，還刻繪有赤道、黃道、銀河等。兩圖所記錄的星共有1000多顆，圖中標(biāo)明“星等”共1至7等星，另外每張圖的上方還各有170余字的文字說明。

中國(guó)古代天文觀測(cè)的主要目的在于制定較好的歷法,我國(guó)天文歷法之多為世界第一。為追求與天象觀測(cè)更為符合,前后共制有100多種歷法。商代時(shí)即有置閏的方法;包括年月日、節(jié)氣、日月五星位置、日月食預(yù)報(bào)等內(nèi)容的陰陽歷體系,在漢代就已形成。南北朝何承天(370～447)制定的“元嘉歷”定一個(gè)朔望月為29.530585日,與現(xiàn)代測(cè)值29·530588日相比,誤差極小。南宋時(shí)的“統(tǒng)天歷”回歸年長(zhǎng)365.2425日,比歐洲人達(dá)到此精確度早了近400年。

中國(guó)古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的理論,在公元1～2世紀(jì)時(shí)先后出現(xiàn)了蓋天說、渾天說和宣夜說三派。蓋天說主張"天圓如張蓋,地方如棋局";渾天說認(rèn)為"渾天如雞子,天體如彈丸,地如雞中黃";宣夜說則提出"天無形質(zhì)"、"高遠(yuǎn)無極",日月星辰都是懸浮在空中的觀點(diǎn).這三派曾展開過激烈爭(zhēng)論。但中國(guó)古代一直沒有形成較完整的宇宙模型。

2.數(shù)學(xué)

估計(jì)最遲在商代中國(guó)就已采用10進(jìn)制記數(shù),位值法以及分?jǐn)?shù)概念大約在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就有了。零的符號(hào)大約與印度同時(shí)或稍晚點(diǎn)(8世紀(jì))出現(xiàn)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)的《墨經(jīng)》中提出了點(diǎn)、線、方、圓等幾何概念的定義。公元前1世紀(jì)的《周髀》是我國(guó)最早的天文數(shù)學(xué)著作，其中已有勾股定理和比較復(fù)雜的分?jǐn)?shù)運(yùn)算。成書于公元1世紀(jì)東漢初年的《九章算術(shù)》是中國(guó)古代數(shù)學(xué)體系形成的標(biāo)志,書中載有246個(gè)應(yīng)用題及其解法專涉及算術(shù)、、代數(shù)、幾何等方面的內(nèi)容。其中的分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算、比例算法、用勾股定理解決一些測(cè)量問題,以及負(fù)數(shù)概念和正負(fù)數(shù)加減法則的提出,聯(lián)立一次方程的解法等,都達(dá)到當(dāng)時(shí)世界最高水平。（髀肉復(fù)生、扶髀長(zhǎng)嘆）《九章算術(shù)》在古代一直作為我國(guó)數(shù)學(xué)的典范，其影響?yīng)q如歐幾里德《幾何原本》之于西方數(shù)學(xué)。中國(guó)古代數(shù)學(xué)家在圓周率的研究上取得了重大成就。如三國(guó)時(shí)期劉徽(約225～295）在注釋《九章算術(shù)》時(shí)創(chuàng)造了割圓術(shù),提出初步的極限概念南北朝的祖沖之(429～500）求得π值在3.1415926至3.1415927之間,或?yàn)?55/113,比歐洲人提出相同的精確度的π值早近一千年.

宋元時(shí)期中國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展到了頂峰。北宋賈憲（生卒年代不詳）約在公元1050年左右提出了求任意高次冪正根的增乘開方法,他還列出了指數(shù)為正整數(shù)的二項(xiàng)式定理系數(shù)表,這兩項(xiàng)成果均早于歐洲人6～7百年.南宋秦九韶（約1202～1261）發(fā)展了增乘開方法,他在《數(shù)書九章》一書中提出了高次方程的數(shù)值解法和一次同余式理論。這些研究都達(dá)到了當(dāng)時(shí)的世界先進(jìn)水平。宋元間的李治(1192～1279）和元代的朱世杰相繼在代數(shù)學(xué)尤其在解高次方程的研究方面作出了突出的貢獻(xiàn)。到了明代,我國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展的勢(shì)頭消失,宋元時(shí)期重要的數(shù)學(xué)典籍幾乎全部散失,實(shí)為科學(xué)史上的憾事。

3.醫(yī)藥學(xué)

中國(guó)古代醫(yī)藥學(xué)著作居各門科技著作之首,現(xiàn)存約8000多種僅文獻(xiàn)豐富、分科齊全,而且醫(yī)理獨(dú)特,形成了完整的理論體系.春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)成書的《黃帝內(nèi)經(jīng)》,是我國(guó)第一部最重要的醫(yī)學(xué)著作.

該書總結(jié)了先秦醫(yī)學(xué)實(shí)踐和理論知識(shí),強(qiáng)調(diào)人體的整體觀念,運(yùn)用陰陽五行的自然哲學(xué)思想,形成了一套臟腑和經(jīng)絡(luò)學(xué)說,成為影響我國(guó)古代醫(yī)學(xué)的傳統(tǒng)特色。東漢張仲景）約150～219）的《傷寒雜病論》把《內(nèi)經(jīng)》的理論與臨床實(shí)踐更具體、緊密地結(jié)合起來,確立了"辨證施治"的臨床醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)。漢代時(shí)出現(xiàn)的《神農(nóng)本草經(jīng)》是現(xiàn)存最早的藥學(xué)專著,載有365種藥物。以后歷代醫(yī)藥學(xué)家繼續(xù)進(jìn)行藥物學(xué)研究,形成"本草學(xué)"。明代李時(shí)珍(1518～1593）的《本草綱目》載藥1892種,方劑11000個(gè),內(nèi)容涉及生物、化學(xué)礦物、天文等多種學(xué)科,是世界科技史上的名著之一。

針炙是中醫(yī)獨(dú)特的治療方法。戰(zhàn)國(guó)時(shí)的名醫(yī)扁鵲(約公元前401～前310)就以精通針炙而著稱于世。晉代皇甫謐(215～282)著《甲乙經(jīng)》,是最早的針炙著作。中國(guó)針炙17世紀(jì)時(shí)傳到歐洲,在世界上有很大影響,至今不衰。外科學(xué)方面中國(guó)古代也有不少獨(dú)創(chuàng),如漢末華陀(145～208)曾以"麻佛散"作全身麻醉進(jìn)行外科手術(shù),這在當(dāng)時(shí)是很杰出的成就。

4.農(nóng)學(xué)

中國(guó)古代農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展全面,無論是耕作技藝、品種改良、水肥管理,還是各種農(nóng)具的發(fā)明和改進(jìn),都達(dá)到古代世界的先進(jìn)水平。在不同的歷史時(shí)期,都有一些學(xué)者和官員重視對(duì)農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)技術(shù)的概括和總結(jié),撰寫了大量的農(nóng)學(xué)著作。我國(guó)古代農(nóng)學(xué)著作之多,為世界各國(guó)之冠,共有370多種。現(xiàn)存最早的農(nóng)學(xué)著作是公元前3世紀(jì)后期的《呂氏春秋》一書的《上農(nóng)》、《任地》、《辨土》和《審時(shí)》4篇。主要論述了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性和因時(shí)因地制宜,充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性問題,在理論上有重要價(jià)值。新石器時(shí)代。湖南澧縣八十壋出土。中國(guó)是栽培稻的發(fā)源地之一。栽培歷史已有八千年。湖南文物考古研究所藏。

公元6世紀(jì)北魏賈思勰(約480～550)所著《齊民要術(shù)》,是世界現(xiàn)存的最早、最完整系統(tǒng)的農(nóng)學(xué)著作。全書共92篇,包括農(nóng)作物栽培育種、果樹林木育苗嫁接、家畜飼養(yǎng)和農(nóng)產(chǎn)品加工等內(nèi)容。書中所載一些農(nóng)學(xué)和生物學(xué)知識(shí)在世界上保持領(lǐng)先地位達(dá)1000多年。此外,漢代的《記勝之書》、南宋陳濛(1076～1156)的《農(nóng)書》、元代王禎(1271～1368）的《王禎農(nóng)書》和明代徐光啟(1562～1633）的《農(nóng)政全書》等都是我國(guó)古代著名的農(nóng)學(xué)著作。

二、古代中國(guó)的技術(shù)成就

1.陶瓷技術(shù)

據(jù)考古發(fā)現(xiàn),早在1萬年前中國(guó)人就已制造陶器。4千多年前的商代我國(guó)出現(xiàn)了以高嶺土制成的白陶,以后逐漸發(fā)展成為瓷。瓷器的發(fā)明也是我國(guó)對(duì)世界科技的獨(dú)特貢獻(xiàn)。東漢時(shí)期制瓷技術(shù)已漸趨成熟。唐宋時(shí)期的青瓷稱盛一時(shí),有"青如天、明如鏡、薄如紙、聲如罄"的美譽(yù)。宋元時(shí)期制瓷工藝技術(shù)達(dá)到了新的更高的水平,無論在瓷器的胎質(zhì)、釉料、紋飾,還是在瓷窯結(jié)構(gòu)和燒制技術(shù)等各方面,都有很大提離。明清時(shí)期是制瓷業(yè)高度發(fā)展的階段,精致白釉燒制"窯變"袖色,以及各種彩瓷的制造是這一時(shí)期制瓷技術(shù)的重大成就,推出了大量精品和傳世之寶。中國(guó)的瓷器早在隋唐時(shí)期即遠(yuǎn)銷國(guó)外,10世紀(jì)以后制瓷技術(shù)陸續(xù)傳到亞洲一些國(guó)家。歐洲人則是在15世紀(jì)下半葉學(xué)會(huì)制瓷的。

實(shí)際上，陶和瓷是兩個(gè)不同的概念，平時(shí)人們之所以將它們合而為一，主要有下面幾個(gè)原因：

其一，是兩者在制造工藝方面的相近、相似。無論是制陶還是制瓷，其基本程序都要經(jīng)過先把原料攙水，拌和成濕料；再把濕料制成坯件；最后用高溫焙燒成型這樣三個(gè)基本步驟。

其二，無論是制陶還是制瓷，其基本價(jià)值取向都是先從滿足生活器用出發(fā)，然后再發(fā)展到工藝美術(shù)的追求。其三，在實(shí)際營(yíng)銷活動(dòng)中，兩者經(jīng)常并存一店。銷售商家往往是陶、瓷兼營(yíng)。所以在一般情況下，人們習(xí)慣于把兩者并提，統(tǒng)稱為“陶瓷”。其實(shí)陶器的制造和瓷器的制造這兩者間還是有著本質(zhì)上的區(qū)別的。其一，從原料上看，制陶所用的原料主要是易熔性粘土，而制瓷所用的原料主要是瓷石和高嶺土。其二，從工藝流程看，制陶一般不上釉，而制瓷必須要上釉。其三，從燒成溫度看，陶器焙燒溫度在800至1000攝氏度之間，而瓷器必須達(dá)到1200攝氏度左右。其四，從胎體燒結(jié)程度看，陶器胎體燒結(jié)較為疏松，有一定的透水性；瓷器胎體燒結(jié)程度較為致密，不透水。

2.絲織技術(shù)

中國(guó)是最早養(yǎng)蠶和織造絲綢的國(guó)家。商代的絲織物已有斜紋、花紋等一些復(fù)雜紋樣。西漢時(shí)絲織技術(shù)提高到新的水平,織物品種有絹、羅紗、錦、繡、締等;制作方法有織、繡、繪等;顏色和圖形也多種多樣,極為豐富。此時(shí)已發(fā)明提花織機(jī),其功能是可以按事先設(shè)計(jì)好的程序使經(jīng)緯線交錯(cuò)變化而織出預(yù)定的圖樣來。唐宋時(shí)期絲綢印染和印花工藝進(jìn)一步發(fā)展,并織造出"織錦"和"緙絲"等新的高級(jí)絲織品。元代發(fā)展出了"織金錦",明清兩代又發(fā)展出了"妝花"。我國(guó)的絲織物在公元前4世紀(jì)就遠(yuǎn)銷國(guó)外,公元5～6世紀(jì)間波斯曾派專人來我國(guó)學(xué)習(xí),其后絲織技術(shù)才又傳到歐洲。

3.建筑技術(shù)

中國(guó)古代建筑技術(shù)在奴隸制時(shí)代與一些文明古國(guó)相比是落后的。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期以后,我國(guó)的建筑物逐漸形成了自己的獨(dú)特風(fēng)格,留下了許多不朽的杰作。萬里長(zhǎng)城是世界建筑奇跡之一。唐代長(zhǎng)安城,明清兩代的北京城,其建筑的宏偉、規(guī)劃的嚴(yán)整,代表了我國(guó)古代都市建設(shè)與宮殿建筑的高超水平。我國(guó)古代建筑以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主要特點(diǎn),山西應(yīng)縣宋代木塔,高達(dá)67.31米,經(jīng)歷近千年的風(fēng)雨和多次地震,仍完好屹立,是世界現(xiàn)存最高的木構(gòu)架結(jié)構(gòu)建筑。故宮建成于明永樂十八年（1420年），占地72萬平方米，建筑面積16萬平方米，有宮殿建筑9000多間，是中國(guó)乃至世界現(xiàn)存最大、最完整的古代宮殿建筑群。以乾清門廣場(chǎng)為界，分前朝、后寢兩大部分：前朝以太和殿、中和殿、保和殿為中心，左右輔以文華殿、武英殿，是皇帝舉行重大典禮的場(chǎng)所；后寢以乾清宮、坤寧宮、交泰宮為中心，左右輔以東西六宮，是皇帝和后妃們居住及皇帝處理日常政務(wù)的場(chǎng)所。明清兩朝共有24代皇帝在此居住和行使國(guó)家最高統(tǒng)治權(quán)。1961年被國(guó)務(wù)院公布為第一批“全國(guó)重點(diǎn)文物保...萬里長(zhǎng)城

長(zhǎng)安古城

山西應(yīng)縣木塔

懸空寺

我國(guó)古代許多橋梁和水利設(shè)施的建設(shè)也表現(xiàn)出了形式多樣、構(gòu)思精巧、結(jié)構(gòu)合理的高水平建筑技術(shù)。如隋代工匠李春設(shè)計(jì)的河北趙州橋,采用了"敞肩拱"橋形,比國(guó)外要早1200多年。北宋時(shí)期福建泉州建洛陽橋,建成長(zhǎng)為834米的大橋使用至今。洛陽橋又稱萬安橋，處于泉州鯉城區(qū)與惠安縣交界處，橫跨洛陽江的入?？?，是古代粵、閩北上京城的陸路交通孔道。北宋皇佑五年至嘉佑四年（1053－1056年），泉州郡守蔡襄主持興建。當(dāng)時(shí)的勞動(dòng)人民首創(chuàng)“筏型基礎(chǔ)”來建造橋墩，并發(fā)明了“殖蠣固基”。游客可以參觀“蔡襄祠”欣賞橋上石碑、石塔和石將軍。該橋是舉世聞名的梁式海港巨型石橋，為國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位。洛陽橋原長(zhǎng)1200米，闊5米許，橋墩46座，橋欄柱500根，石獅28只，石亭7座，石塔5座，規(guī)模宏偉，工藝卓越。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)李冰父子帶領(lǐng)修建的四川都江堪,在總體布局、堤壩修筑、水道疏浚、就地取材、灌溉與防洪兼顧等方面,都相當(dāng)完善,相當(dāng)科學(xué)。北宋時(shí)李誡(?～1110）編著的《營(yíng)造法式》是一部重要的建筑技術(shù)專著,該書全面地總結(jié)了古代建筑經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)和規(guī)范、技術(shù)和生產(chǎn)管理等都有系統(tǒng)論述,是世界建筑史上的珍貴文獻(xiàn)。

(３)古代中國(guó)的四大發(fā)明

造紙、印刷術(shù)、火藥和指南針的發(fā)明,是古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)的偉大業(yè)績(jī),對(duì)世界近代文明作出了無法估量的貢獻(xiàn)。

Ａ．造紙術(shù)最早出現(xiàn)在西漢時(shí)期,以大麻、芒麻纖維為原料,紙質(zhì)粗糙,不便書寫。東漢宦官蔡倫(?～121)于105年制成了質(zhì)量較好的紙,人稱“蔡侯紙”。造紙術(shù)首先傳到朝鮮和越南,7世紀(jì)傳入日本,8世紀(jì)傳入阿拉伯,12世紀(jì)由阿拉伯人又傳至歐洲。紙的發(fā)明極大地推動(dòng)了人類的信息傳播和文化交流。

蔡倫（？－－公元121年）東漢桂陽（今湖南郴州）人，和帝時(shí)為中常侍，曾任主管御用器物的尚方令。安帝元初元年（公元114年）封為龍亭（今陜西洋縣）侯。蔡倫總結(jié)西漢以來用麻類纖維造紙的經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)造紙技術(shù)，用樹皮、麻頭、破布、舊魚網(wǎng)為原料造紙，于東漢和帝元興元年（公元105年）獻(xiàn)給朝廷。由于質(zhì)量提高，使紙張的應(yīng)用得以推廣，逐漸代替了簡(jiǎn)帛。后人將蔡倫改進(jìn)制造的紙稱為“蔡侯紙”。

1986年甘肅天水放馬灘5號(hào)漢墓出土最大殘片長(zhǎng)8厘米的古代地圖，據(jù)考證制作于西漢（公元前206－公元8年）

。現(xiàn)甘肅省博物館藏。此地圖用紙是目前世界上最早的紙。紙面平整、光滑、結(jié)構(gòu)緊密，表面有細(xì)纖維渣，可見造紙技術(shù)比較原始。其原料為大麻，是西漢早期麻紙。紙上用墨線繪有山、川、崖，路，是一幅世界最早的紙繪地圖。

Ｂ．雕板印刷約發(fā)明于6世紀(jì)的隋唐之際,唐宋時(shí)期大量應(yīng)用于印刷佛經(jīng)、農(nóng)書、醫(yī)書和字帖等。北宋慶歷年間(1041～1048）平民畢升發(fā)明了膠泥活字印刷術(shù),使印刷技術(shù)產(chǎn)生了一個(gè)飛躍。畢升之后活字印刷術(shù)不斷改進(jìn),元代王禎發(fā)明了木活字,以后還出現(xiàn)過磁活字、錫活字、銅活字。歐洲最早仿照中國(guó)活字印刷的是德國(guó)人古騰堡(約1394～1468）,他于1450年制成鉛合金活字。

泥活字印刷術(shù)是北宋畢升發(fā)明的。排版時(shí)用兩塊帶框的鐵板，板上鋪一層松脂、蠟、紙灰的混合物。先將泥活字依據(jù)需要排在一塊板上，用火烤板底，混合物遇熱熔化，再取另一鐵板將字壓平，待混合劑凝固，就可印刷了。另一鐵板接著排字，兩版交替使用。第一版完后，再加熱熔化藥劑，就能將活字取下，另行排新字。

Ｃ．火藥是唐代煉丹術(shù)士在煉丹過程中偶然發(fā)現(xiàn)的。北宋時(shí)火藥已開始用于戰(zhàn)爭(zhēng),制成了火箭、火球、火蒺藜等武器。南宋時(shí)(1259年)發(fā)明的“突火槍”已是以火藥爆力射出“子窠”的管形火器了。

明代以后更是發(fā)展出手榴彈、地雷、水雷、定時(shí)炸彈、子母炮等新型火藥兵器,火箭已有了多種類型。但這些火器并未用于普遍裝備軍隊(duì)。火藥和火藥兵器是通過戰(zhàn)爭(zhēng)傳到國(guó)外去的。歐洲人于13世紀(jì)從阿拉伯人那里知道了火藥,于14世紀(jì)中期制造出了火藥兵器。

煉丹活動(dòng)對(duì)火藥的發(fā)明起著重要的作用。煉丹術(shù)所用原

料種類很多，其中有硫黃、雄黃、雌黃、硝石等。三黃與硝石煉制，稍不慎即迅猛燃燒、爆炸，煉丹家發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。著書并引為警戒。東漢魏伯陽在《參同契》中有所記述。

古代火藥的應(yīng)用：突火槍、銅炮、架火戰(zhàn)車、火箭

Ｄ．春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期中國(guó)人已記錄了磁石吸鐵現(xiàn)象。稍晚些時(shí)制成的“司南勺”是用磁石琢成的勺子,底部圓滑,放在銅盤上,勺柄即能指出南北方向,這大概是最早的磁性指示方向器。宋代出現(xiàn)的“指南魚”則以薄鐵片剪成魚形,經(jīng)人工磁化成永久磁鐵,平飄水上以指示方向。稍后又發(fā)明了磁石磨針而制成真正意義上的指南針。11～12世紀(jì)南宋時(shí)期中國(guó)人已將指南針用于航海,不久即傳到了阿拉伯,其后又傳到歐洲。古代指南針的呈現(xiàn)方式：鏤選發(fā)指南針、水懸法、司南、航海羅盤

２.古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)

與古代世界各國(guó)科技文明相比較,古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)在具體的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明上,和它們有著許多相同、相通或相似之處。但是,由于時(shí)空的差異和各國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化背景的不同,古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)在整體上又表現(xiàn)出自身的特點(diǎn)。

（１）發(fā)展的延續(xù)性

在中國(guó)這塊疆土上產(chǎn)生的古代科學(xué)技術(shù),幾千年來一直在延續(xù)地發(fā)展著.總的進(jìn)程未曾中斷,受到外來的影響不多,在這方面與其他國(guó)家的古代科技文明不甚相同。古代埃及、兩河流域、古印度和古希臘,在奴隸社會(huì)都創(chuàng)造過輝煌的科技成就,但都在外族入侵或不明的原因下中斷,未能在后來的封建社會(huì)中延續(xù)。古代阿拉伯則完全是在外來文化的基礎(chǔ)上發(fā)展自己的科學(xué)技術(shù)。而古代中國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)端于本國(guó)的奴隸社會(huì),進(jìn)入封建社會(huì)后,雖時(shí)緩時(shí)速,但一直在繼續(xù)發(fā)展,直至近代西方科學(xué)技術(shù)傳入后才逐漸衰落。其延續(xù)發(fā)展的時(shí)間跨度之大,是世界上絕無僅有的。

(２）與封建社會(huì)同興衰

古代中國(guó)的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生于奴隸社會(huì),在奴隸社會(huì)向封建社會(huì)過渡約春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期奠定基礎(chǔ),至秦漢時(shí)期形成體系,此后伴隨著中國(guó)封建社會(huì)的上升而進(jìn)步,在封建社會(huì)鼎盛期的唐宋時(shí)代出現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高峰。到明清以后,又隨著封建社會(huì)的衰敗,科學(xué)技術(shù)的許多學(xué)科和門類日漸停滯。尤其是在歐洲崛起的近代科學(xué)技術(shù)面前,逐漸相形見絀?？梢?古代中國(guó)科學(xué)技術(shù)的主體部分是中國(guó)封建社會(huì)的產(chǎn)物,它的形成、發(fā)展以至衰落,是同封建社會(huì)的總進(jìn)程休戚相關(guān)的。在這方面,恰與歐洲中世紀(jì)封建社會(huì)幾乎沒有任何科學(xué)技術(shù)上的建樹的落后狀況形成鮮明對(duì)照。

（３）注重實(shí)用,理論薄弱

古希臘自然科學(xué),特別是數(shù)學(xué)、天文學(xué),理論性較強(qiáng),科學(xué)思想、科學(xué)方法都達(dá)到了較高的水平,這些正是古代中國(guó)科學(xué)所欠缺的。中國(guó)古代科學(xué)基本上都是實(shí)用性的。如農(nóng)學(xué),大體上都是各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具體經(jīng)驗(yàn)的記載,很少有理論的概括和總結(jié)。天文學(xué)基本上就是為制訂歷法服務(wù)的,雖然天象觀測(cè)上有許多成果,卻極少探討理論問題,更未深入研究宇宙結(jié)構(gòu)模型。數(shù)學(xué)始終是以計(jì)算見長(zhǎng),注重解釋實(shí)際問題,理論性的研究相當(dāng)薄弱。醫(yī)學(xué)是個(gè)例外,中醫(yī)有較深厚的基礎(chǔ)理論。西方近代科技傳入后,傳統(tǒng)科學(xué)各學(xué)科逐步為其所取代,唯有醫(yī)學(xué)依然保持著強(qiáng)大生命力,繼續(xù)為人類造福,這與它的理論性強(qiáng)不無關(guān)系。

（三）中國(guó)科學(xué)技術(shù)在近代落后的原因

古代中國(guó)的科學(xué)技術(shù)成就在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期中居于世界領(lǐng)先的地位,但是自16世紀(jì)即中國(guó)明代中期起,傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)總體上發(fā)展停滯,逐漸衰落了。絕大多數(shù)學(xué)科在西方科技傳入以后一一為其所取代，相對(duì)于新興的西方近代科學(xué)技術(shù),中國(guó)落后了。而且隨著時(shí)間的推移,與世界先進(jìn)水平的差距越來越大。根據(jù)中外學(xué)者的研究,中國(guó)科學(xué)技術(shù)在近代之所以落后,主要有以下幾方面的原因:

(１)自然經(jīng)濟(jì)的阻礙

我國(guó)封建社會(huì)的基本經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),是個(gè)體農(nóng)業(yè)與家庭手工業(yè)相結(jié)合的自給自足的自然經(jīng)濟(jì)。這種自然經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系,首先是要求自然科學(xué)注重實(shí)用,注重解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題。因此自然經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期阻礙是導(dǎo)致中國(guó)古代自然科學(xué)理論性薄弱的重要原因。而理論自然科學(xué)的缺乏就決定了中國(guó)難以產(chǎn)生西方那種以理論思