科學技術史通識課

科學技術史通識課第1頁/共111頁第一講緒論第2頁/共111頁第一節(jié)科學技術史的基本概念一什么是科學技術史（1）科學技術定義歷史科學技術

（2）科學史（3）技術史第3頁/共111頁二科學技術史的分類學科史斷代史國別史個案研究人物傳記內(nèi)史和外史科技史研究內(nèi)容的拓展：科技考古、傳統(tǒng)工藝、科技政策與科技管理、科技戰(zhàn)略、科技思想與科技文化、STS(科學技術與社會)第4頁/共111頁第二節(jié)科學史學科的歷史發(fā)展簡述一科技史的早期發(fā)展二學科史的出現(xiàn)三綜合性科學史的出現(xiàn)四科技史作為獨立學科的形成五科技史與中國

第5頁/共111頁第三節(jié)學習和研究科學史的意義

一有助于理解科學技術在人類文明進程中的作用二有助于素質(zhì)教育：科學知識、科學思想、科學方法、科學精神三認識科學技術與社會的關系：科學技術是第一生產(chǎn)力加深對科學技術是雙刃劍的理解

第6頁/共111頁第四節(jié)怎樣學習這門選修課

一多讀：北大吳國盛教授的《科學的歷程》中國科學院張柏春的《技術史研究十二講》中國科學院的《中國古代科技典籍通匯》……二多想三多討論：歡迎同學們參加科技史專業(yè)碩士生們的學術沙龍四如果有興趣，建議作一點小課題或者說是課程作業(yè)

第7頁/共111頁第二講古代的科學技術第8頁/共111頁

第一節(jié)人類文明的開端一用火與制造工具第9頁/共111頁二語言與思維三原始宗教與巫術四自然崇拜與圖騰第10頁/共111頁記載日食的甲骨記載月食的甲骨這塊牛骨屬商朝晚期，長24.5厘米，上寬5厘米。牛骨上刻的文字大意，是有關一次月食的記錄。據(jù)推算，此次月全食時間為公元前1173年7月2日。五文字與國家的建立第11頁/共111頁

第二節(jié)古兩河流域、古埃及和古印度的技術與科學

一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)技術第12頁/共111頁二制陶玻璃技術香水瓶第13頁/共111頁三青銅與金箔技術第14頁/共111頁四建筑技術第15頁/共111頁五天文學知識泥板上的天文觀測記錄（BC1900-BC1800）第16頁/共111頁六古印度數(shù)學知識第17頁/共111頁

第三節(jié)古希臘和羅馬時代的科學技術一早期自然哲學

（一）米利都學派（二）畢達哥拉斯學派（三）數(shù)學理性的萌芽（四）古代原子論原子論代表--德謨克利特第18頁/共111頁二亞里士多德時代（一）亞里士多德的物理學以及其它鴻篇巨制（二）柏拉圖學院（三）邏輯學三古希臘醫(yī)學—希波克拉底醫(yī)學思想亞里士多德希波克拉底第19頁/共111頁四古希臘手工藝與雕塑盧浮宮里陳列的一尊古羅馬阿多尼斯像

工藝品

第20頁/共111頁五希臘化時期的學術成就

1.歐幾里德幾何原本

2.阿基米德實驗理性的萌芽歐幾里德阿基米德第21頁/共111頁六托勒密的地心說第22頁/共111頁七古羅馬建筑第23頁/共111頁

第四節(jié)古代中國科學科技與文明一李約瑟的貢獻李約瑟《中國科學技術史》書影第24頁/共111頁新中國建國以來對中國古代科學技術與研究成果介紹

（一）杜石然的《中國科學技術史稿》

（二）陳美東等三十卷本《中國科學技術史》

（三）《古代典籍通匯》

（四）席澤宗、戴念祖、趙匡華……

中國古代分科史研究第25頁/共111頁（一）天文學成就三中國古代科技發(fā)明舉要第26頁/共111頁

魯莊公七年夏四月辛卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨。

——《左傳》流星雨第27頁/共111頁魯文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”。——《春秋·文公十四年》這是世界上關于彗星的最早記錄。第28頁/共111頁《漢書·五行志》關于太陽黑子的記載第29頁/共111頁太陽黑子圖第30頁/共111頁

《甘石星經(jīng)》是世界上最早的天文學著作。在長期觀測天象的基礎上，戰(zhàn)國時期楚（今屬湖北）人甘德、魏（今屬河南開封）人石申各寫出一部天文學著作。后人把這兩部著作合起來，稱為《甘石星經(jīng)》。書里記錄了約800個恒星的名字，其中120多個恒星的位置已經(jīng)測定，這是世界最早的恒星表。書里還記錄了木、火、土、金、水等五大行星的運行情況，發(fā)現(xiàn)了它們的出沒規(guī)律。相傳石申著有《天文》8卷，今已佚。

第31頁/共111頁我國古代星象圖第32頁/共111頁我國古代星象圖第33頁/共111頁張衡

水運渾象儀

渾象儀，也叫“渾象”、“渾天儀”，表示天象運轉(zhuǎn)的儀器，類似現(xiàn)代的“天球儀”。水運渾象儀，為東漢張衡發(fā)明，它用漏壺滴水發(fā)動齒輪，帶動渾象繞軸旋轉(zhuǎn)，并使渾象的轉(zhuǎn)動與地球的周日運動相等，從而將天象準確而直觀地表示出來。第34頁/共111頁水運渾象儀示意圖第35頁/共111頁候風地動儀地動儀震動示意圖第36頁/共111頁僧一行第37頁/共111頁郭守敬郭守敬紀念館（位于北京市西海北沿匯通祠內(nèi)）第38頁/共111頁簡儀模型第39頁/共111頁（二）算經(jīng)與圓周率第40頁/共111頁漢代的象牙算籌第41頁/共111頁

算籌記數(shù)擺法

第42頁/共111頁《周髀算經(jīng)》書影第43頁/共111頁《九章算術》是中國古代數(shù)學專著，是“算經(jīng)十書”中最重要的一種。《九章算術》上承先秦數(shù)學發(fā)展之源流，入漢之后又經(jīng)許多學者的整理、刪補和修訂，大約于東漢初年（公元1世紀）成書，是幾代人共同勞動的結(jié)晶。

它總結(jié)出的負數(shù)運算、一元二次方程解法等是當時世界上最先進的數(shù)學運算方法。它的出現(xiàn)標志著以計算為中心的中國古代數(shù)學體系的形成?！毒耪滤阈g》書影第44頁/共111頁

《九章算術》收有246個數(shù)學問題，分為九章．它們的主要內(nèi)容分別是：第一章“方田”：田畝面積計算；第二章“粟米”：谷物糧食的按比例折換；第三章“衰分”：比例分配問題；第四章“少廣”：已知面積、體積、求其一邊長和徑長等；第五章“商功”：土石工程、體積計算；第六章“均輸”：合理攤派賦稅；第七章“盈不足”：即雙設法問題；第八章“方程”：一次方程組問題；第九章“勾股”：利用勾股定理求解的各種問題。第45頁/共111頁

《九章算術》是數(shù)學知識的光輝的集成。它支配著中國計算人員一千多年的實踐……土地的丈量、倉谷的容積、堤壩和河渠的修建、稅收、兌換率——這些似乎都是重要的實際問題。“為數(shù)學而數(shù)學”的場合極少。這并不意味著中國計算人員對真理不感興趣，但他們感興趣的不是希臘人所追求的那種抽象的、系統(tǒng)化的學院式真理。

——李約瑟《中國科學技術史》

第46頁/共111頁祖沖之第47頁/共111頁《隋書·律歷志》中關于祖沖之推算圓周率的記載第48頁/共111頁祖沖之郵票祖沖之紀念銀幣第49頁/共111頁（三）古代農(nóng)書第50頁/共111頁賈思勰塑像第51頁/共111頁《齊民要術》《齊民要術》書影第52頁/共111頁《農(nóng)書》書影王禎《農(nóng)書》中的田間井灌工程圖第53頁/共111頁《農(nóng)書》中所繪載的水磨圖第54頁/共111頁《農(nóng)書》中所繪載的水排——臥式水輪第55頁/共111頁王禎發(fā)明的轉(zhuǎn)輪排字盤（《農(nóng)書》插圖）第56頁/共111頁

此盤是元代王禎設計發(fā)明的，用于排放活字字模。字盤為圓盤狀，分為若干格，活字字模依韻排列在格內(nèi)。下有立軸支承，立軸固定在底座上。排版時兩人合作，一人讀稿，一人則轉(zhuǎn)動字盤，方便地取出所需要的字模排入版內(nèi)。印刷完畢后，將字模逐個還原在格內(nèi)。轉(zhuǎn)輪排字盤（示意模型）第57頁/共111頁徐光啟利瑪竇與徐光啟第58頁/共111頁《農(nóng)政全書》書影第59頁/共111頁（四）從《黃帝內(nèi)經(jīng)》到《本草綱目》第60頁/共111頁《黃帝內(nèi)經(jīng)》書影第61頁/共111頁張仲景像第62頁/共111頁張仲景祠

張仲景祠，又稱醫(yī)圣祠。坐落于河南省南陽市中心城區(qū)東關溫涼河畔，是為紀念東漢時偉大醫(yī)學家張仲景所建祠堂。全國重點文物保護單位。第63頁/共111頁《傷寒雜病論》書影第64頁/共111頁華佗像第65頁/共111頁華佗的五禽戲第66頁/共111頁孫思邈像第67頁/共111頁藥王山

藥王山，位于陜西省耀縣城東1.5千米，面積約4平米千米；又被稱為我國醫(yī)學史古跡之一。為我國唐代醫(yī)藥學家孫思邈隱棲和著名的佛、道教活動之地。第68頁/共111頁孫思邈《備急千金要方》《千金翼方》的書影

人命至重，有貴千金。一方濟之，德逾以此。——孫思邈《備急千金要方》第69頁/共111頁李時珍像第70頁/共111頁《本草綱目》書影第71頁/共111頁《本草綱目》插圖《本草綱目》書影第72頁/共111頁《本草綱目》不同語種的版本第73頁/共111頁

毫無疑問，明代最偉大的科學成就，是李時珍那部在本草著作中登峰造極的著作《本草綱目》。李時珍作為科學家，達到了同伽利略、維薩留斯的科學活動隔絕的任何人所能達到的最高水平。

——李約瑟《中國科學技術史》第74頁/共111頁（五）中國古代科技的四大發(fā)明第75頁/共111頁

西漢早期麻紙（甘肅放馬灘出土）

放馬灘麻纖維紙為目前發(fā)現(xiàn)的世界最早的紙。造紙術的發(fā)明第76頁/共111頁寫有文字的東漢紙造紙術的發(fā)明第77頁/共111頁蔡倫像造紙術的發(fā)明第78頁/共111頁漢代造紙流程示意圖造紙術的發(fā)明第79頁/共111頁印刷術雕版印刷的工作流程：首先，是雕刻印刷版。一般是請書法很好的人寫版，即將要雕刻的內(nèi)容先寫在一張紙上，然后將寫好的紙稿反貼于預先準備好的木板表面，給予一定的壓力，使文字或圖像呈反向轉(zhuǎn)移到木板上，再由雕刻工人雕刻成反向凸起的文字或圖像。其次，是刷油墨。先將雕刻的版（稱印版）固定在一個臺面上，用刷子沾上油墨均勻地涂布在印版的表面。最后，就是印刷。印版刷好油墨之后，就在刷好油墨的印版表面覆蓋上一張紙，用干凈的刷子輕輕地拍打整個紙面。揭下紙張之后，便完成了一次印刷。然后重復第二、第三兩步過程，從而完成大批量的印刷品。第80頁/共111頁木刻印書板印刷術第81頁/共111頁《金剛經(jīng)》

唐咸通九年（868年）印制，是世界上最早的雕版印刷物，1900年發(fā)現(xiàn)于敦煌藏經(jīng)洞。印刷術第82頁/共111頁成都出土的唐代印刷品1944年，四川省成都市東門外望江樓附近的唐墓出土。其內(nèi)容為《陀羅尼經(jīng)》經(jīng)文，大小約一尺見方，上刻古梵文經(jīng)咒，四周和中央印有小佛像，邊上有一行漢字依稀可辨，為“成都府成都縣龍池坊卞家印賣咒本”。此經(jīng)咒所題“成都府”卞家印賣的時間當在公元757年之后。它說明四川成都早在8世紀中葉，雕版印刷已經(jīng)流行。這份印刷品現(xiàn)存四川省博物館，是國內(nèi)現(xiàn)存比較重要的一份唐代印刷品實物。印刷術第83頁/共111頁現(xiàn)存最早的印本歷書印刷術第84頁/共111頁畢昇像泥活字版模型

畢昇塑像印刷術第85頁/共111頁

版印書籍，唐人尚未盛為之。自馮瀛王始印五經(jīng)，后世典籍皆為版本。慶歷中有布衣畢昇又為活版。其法：用膠泥刻字，薄如錢唇。每字為一印，火燒令堅。先設一鐵板，其上以松脂、蠟和紙灰之類冒之。欲印，則以一鐵范置鐵板上，乃密布字印，滿鐵范為一板。持就火煬上，藥稍熔，則以一平板按其面，則字平如砥。若止印三二本，則極為神速。常作二鐵板，一板印刷，一板已自布字。此印者才畢，則第二板已具。更互用之，瞬息可就。每一字皆有數(shù)印，如“之”、“也”等字，每字有二十余印，以備一板內(nèi)有重復者。不用則以紙貼之。每韻為一貼，本格貯之。有奇字素無備者，旋刻之，以草火燒，瞬息可成。不以木為之者，木理有疏密，沾水則高下不平，兼與藥相粘，不可取。不若燔土，用訖，再火，令藥熔，以手拂之，其印自落，殊不沾污。昇死，其印為余群從所得，至今寶藏?！蚶ā秹粝P談》

印刷術第86頁/共111頁沈括今版《夢溪筆談》書影

印刷術第87頁/共111頁中國印刷術的外傳中國是印刷技術的發(fā)明地。很多國家的印刷技術或是由我國傳入，或是由于受到中國的影響而發(fā)展起來的。日本是在中國之后最早發(fā)展印刷技術的國家，公元8世紀日本就可以用雕版印佛經(jīng)了。朝鮮的雕版印刷技術也是由中國傳入的，高麗穆宗時（998—1009）就開始印制經(jīng)書。中國的雕版印刷技術經(jīng)中亞傳到波斯，大約14世紀由波斯傳到埃及。波斯實際上成了中國印刷技術西傳的中轉(zhuǎn)站，14世紀末歐洲才出現(xiàn)用木版雕印的紙牌、圣像和學生用的拉丁文課本。我國的木活字技術大約14世紀傳入朝鮮、日本。朝鮮人民在木活字的基礎上創(chuàng)制了銅活字。我國的活字印刷技術由新疆經(jīng)波斯、埃及傳入歐洲。1450年前后，德國的谷騰堡受中國活字印刷的影響，用合金制成了拼音文字的活字，用來印刷書籍。印刷技術傳到歐洲，加速了歐洲社會發(fā)展的進程，它為文藝復興的出現(xiàn)提供了條件。馬克思把印刷術、火藥、指南針的發(fā)明稱為“資產(chǎn)階級發(fā)展的必要前提”。中國人發(fā)明的印刷術對世界文明的發(fā)展做出了重大貢獻。印刷術第88頁/共111頁孫思邈（鎏金銅像）

葛洪畫像《抱樸子》書影我國古代煉丹家及其著作火藥第89頁/共111頁硝石塊硫磺塊木炭塊

在煉制“仙丹”的過程中，煉丹家發(fā)現(xiàn)硫磺、木炭和硝石按一定比例混合在一起加熱極易燃燒和爆炸，從而“無意”地發(fā)明了火藥?；鹚幍?0頁/共111頁煉丹引爆圖煉丹爐鼎（明代）煉丹爐（仿漢品）火藥第91頁/共111頁《武經(jīng)總要》記載的三個火藥配方

1044年，宋朝人曾公亮主編的《武經(jīng)總要》一書中介紹了三種火藥配方。它們以不同的輔料制成，達到易燃、易爆、放毒和制造煙幕的不同目的?；鹚幍?2頁/共111頁

南宋理宗開慶元年（1259年），宋軍發(fā)明此種管狀火器。它以巨竹筒為槍身，內(nèi)部裝填火藥與“子窠”——子彈的雛形。點燃引線后，火藥噴發(fā)，將“子窠”射出，射程遠達150步（約230米）。這是世界上最早的、發(fā)射子彈的步槍。突火槍火藥第93頁/共111頁火龍出水

突火槍火箭毒藥煙球火藥第94頁/共111頁神火飛鴉火銃蒺藜火球

火藥第95頁/共111頁

火藥、羅盤針、印刷術——這是預兆資產(chǎn)階級社會到來的三項偉大發(fā)明?；鹚幇羊T士階層炸得粉碎，羅盤針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術卻變成新教的工具，并且一般地說變成科學復興的手段，變成創(chuàng)造精神發(fā)展的必要前提的最強大的推動力?！R克思

（火藥和火器的使用）是一種工業(yè)的、也就是經(jīng)濟的進步?！鞲袼够鹚幍?6頁/共111頁漢代司南

司南，中國古代發(fā)明的利用磁石指極性制成的指南儀器?！俄n非子·有度》：“故先王立司南以端（正）朝夕（指東西方向）”。王充在《論衡》中說：“司南之杓，投之于地，其柢指南?！薄俄n非子》封面

指南針第97頁/共111頁

指南魚

指南針（水浮法）指南針第98頁/共111頁

指南龜

指南針第99頁/共111頁海船殘長24.2米，殘寬9.15米，復原后的長度約為35米，寬約11米。泉州出土的南宋殘船指南針第100頁/共111頁泉州港出土的南宋海船（復原模型）第101頁/共111頁

舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針?！猍北宋]朱彧《萍洲可談》

洋中不可住，惟觀星斗前邁。若晦暝，則用指浮針以揆南北?！猍北宋]徐兢《宣和奉使高麗圖經(jīng)》

舟舶來往，惟以指南針為則。晝夜守視為謹，毫厘之差，生死系矣！——[南宋]趙汝適《諸藩志》指南針第102頁/共111頁