9. 中国古代的科学技术汇总

第九講中國古代的科學技術中国古代的科学技术，在很长的一段时期里都居于世界领先的地位。中国历史上的的科学技术成就，为世界文明的发展作出了很大贡献。而中国古代科学的发展过程中，与许多国家、地区和民族的科学技术交流。中国科学技术史上成就最大的是农学、天文学、数学和医学。中国古代的科学技术相对于其他民族和地区的科学技术来说比较独立，中国古代的科学技术更注重实用性和经验性，缺乏西方科学的思辨性，因此有些人对于中国古代的科学技术是否自成体系而表示怀疑。一、中國科學技術發展史略（一）科学技术萌芽时期（夏代以前）中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期人类文明的发源地之一，是世界上最早使用火，发明弓箭和陶器、出现农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。（二）先秦时期夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代，青铜器的铸造冶炼技术非常高超，同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期，中国古代科学技术体系基本奠定。1.广泛使用铁器，同时还出现了炼钢技术和铸铁柔化技术。2.《夏小正》成书，是中国现存最早的一部农事历书。3.有大规模的水利工程，包括都江堰、郑国渠等。4.创造十进制。5.发明筹算，能进行四则运算以及乘方，开方等较复杂运算，并可以对零、负数和分数作出表示与计算。6.创造九因歌，为世界上最简便的乘法表，直到今日还在使用。7.出现了世界上最早的星表。（石申《石氏星经》）8.测定了比较精确的回归年长度。（殷代，365.25日）9.中医学理论初步建立。（如《黄帝内经》）（三）秦汉时期农业上的轮作制已经确立。中医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经比较成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明地动仪，是世界上最早的地震仪。发明抽水马桶，是世界上最早使用抽水马桶的国家。（四）魏晋南北朝时期刘徽、祖冲之等对数学和天文学做出了很大贡献。裴秀提出的制图六体，创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究，对中国原始的化学做出了贡献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。（翻车）华佗的五禽戏据《三国志·华佗传》记载：华佗曾对其弟子吴普说：“人体欲得劳动，但不当使极尔。动摇则谷气得消，血脉流通，病不得生，譬犹户枢不朽是也。是以古之仙者，为导引之事。……吾有一术，名五禽之戏：一曰虎，二曰鹿，三曰熊，四曰猿，五曰鸟。亦以除疾，并利蹄足，以当导引。体中不快，起作一禽之戏，沾濡汗出，因上著粉，身体轻便，腹中欲食。”普施行之，年九十余，耳目聪明，齿牙完坚。（五）隋唐、两宋时期隋朝数学发达，国子监（大学）设有算学（数学系），专门数学人才的培养也在隋代才正式成立。隋朝历法比前朝更加精密。600年刘焯藉由北朝张子信的数据，测定岁差为76年差一度，已接近准确值。604年刘焯制定出《皇极历》，比以前诸历精密。610年李春于现今河北省宁晋县洨河建造安济桥，安济桥是目前世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。隋朝医学家以巢元方最为著名，他撰有《诸病源候论》。这是我国第一部详细论述疾病分类和病因、病理的著作。雕版印刷术。唐朝科技相对于前代有明显进步。天文学家僧一行在世界上首次测量了子午线的长度，他还与梁令瓒合作，制成水运浑天铜仪。药王孙思邈的《千金要方》和《千金翼方》是不可多得的医书。唐朝首都长安城与东都洛阳规划严整，盛唐年间极盛时人口达到80—100万。成为当时世界上最大的城市，也为后世留下了城市规划的样板。唐朝的木结构建筑规模雄浑，气魄豪迈。868年，《金刚经》是世界上已知最早的雕版印刷品。两宋时期，科学技术更为进步。如活字印刷术、火药、罗盘等。（详后）（六）元朝时期郭守敬等完成《授时历》，以365.2425天为一年，与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。宋元四大数学家（秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰）。王祯编著的《农书》有37卷，现存36卷，是中国古代一部对农业生产进行全面系统论述的著作。在活字印刷术方面，王祯设计出木活字及转轮排字架，并于1298年用木活字排印《旌德县志》。（七）明朝时期数学方面，王文素著《算学宝鉴》，程大位写成集珠算理论之大成的著作《直指算法统宗》，徐光启翻译了《几何原本》，李之藻著《同文算指》。地理学方面，编成《郑和航海图》，徐霞客著《徐霞客游记》，出现最早的世界地图《坤舆万国全图》。建筑学方面，明初大兴土木工程，兴建紫禁城以及修建万里长城，计成写成园林学名著《园冶》。医学方面，明成祖组织编成《普济方》，李时珍著《本草纲目》，杨继洲著《针灸大成》，陈实功著《外科正宗》，吴有性著《瘟疫论》，等等。徐光启著《农政全书》，玉米、地瓜、土豆、花生、烟草、西红柿、向日葵、南瓜、辣椒从美洲传入。物理学方面，朱载堉着音律学著作《律吕精义》，宋应星著《天工开物》，方以智著《物理小识》。（八）清朝时期康熙时，经过三十余年的筹划、测绘工作，制成了《皇舆全览图》。乾隆时，又制成了《乾隆内府皇舆全图》。乾隆时官修《医宗金鉴》九十卷，对《金匮要略》、《伤寒论》等书作了许多考订。梅文鼎整理和阐发中国古代的历算学，其著作《中西数学通》，几乎总括了当时世界数学的全部知识，达到当时中国数学研究的最高水平。明安图著有《割圆密率捷法》四卷。李善兰独立发明对数微积分。（位于湖北省蕲州城东）医圣李时珍陵园毫无疑问，明代最伟大的科学成就，是李时珍那部在本草著作中登峰造极的著作《本草纲目》。李时珍作为科学家，达到了同伽利略、维萨留斯的科学活动隔绝的任何人所能达到的最高水平。——李约瑟《中国科学技术史》二、中国古代四大发明【思考】1.纸出现前中国有哪些书写材料？2.这些书写材料有哪些不足？3.“学富五车”的成语故事是怎么来的？1.蔡伦和造纸术东汉蔡伦改进了造纸术，纸成为了主要书写材料。蔡伦（公元62-121），字敬仲，湖南郴州人，公元75年入宫为宦，公元87年任尚方令，掌管宫廷手工作坊，公元105年发明造纸术，公元114年封风龙亭侯。公元121年去世，葬在封地。切麻---洗涤---浸灰水---蒸煮舂捣---打浆---抄纸---晒纸隋代发明了雕版印刷术2.印刷术的发明、发展印刷于公元868年的《金刚经》是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。它于1907年被英国人斯坦因从敦煌所购，现为大英博物馆所藏。泥活字板温州白象塔出土的泥活字《佛说观无量寿佛经》残页造纸术、印刷术的影响？造纸术和印刷术是中华民族的伟大发明，对文明发展和社会进步的积极作用非常显著，它们在社会生活中的广泛应用，使得信息的记录、传播和继承都有了革命性的进步，促进了人类文明的传播和发展，大大推动了欧洲的文艺复兴和宗教改革。美国学者德克·卜德（P134），恩格斯（P135）唐代，炼丹家们在炼制丹药时偶然发明的。最早的记载见于孙思邈著的《丹经》，称作硫磺火法。炼丹引爆图“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”，仙丹尚无踪影，火药却于炼丹炉中诞生了硝石块硫磺块木炭块3.火药中国古代的火器一览前端绑缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。宋代·火箭这是一种独轮车装载火箭的战车。南宋·突火枪。这是世界上第一种发射子弹的步枪。元·铜火铳（chong）元代至顺三年（1332）造的铜火铳，现在收藏在中国历史博物馆。是世界上现存最早的并有明确纪年的火铳。火球和火蒺藜都是火药包。火蒺藜（jili）除了包内装有火药外，外面还有菱角形的尖刺。用火点着药线抛出去，不但会燃烧；外面的铁蒺藜还会把敌人打死打伤。蒺藜火球明·火龙出水水陆两用的火箭，二级火箭的始祖。火药的发明开始了军事方面的一场具有历史意义革命，改变了战争的面貌、军队的编制、战法和整个指挥系统，火药还用于开采矿山。总之，火药的发明对经济、社会生产和文化娱乐起到了巨大的促进作用。恩格斯：火药彻底摧毁了欧洲中世纪的骑士制度。火药对当时的社会起到了怎样的作用？三国指南车南宋指南龟南宋指南鱼北宋缕悬法指南针4.指南针宋指南针战国司南今天的指南针清代指北罗盘北宋指南针最先应用于航海导航。水浮指南针指南针对当时的社会起到了怎样的作用？指南针对于军事和经济生活有着重要作用，尤其是对于航海事业的发展意义特别重大。指南针为郑和远航提供了条件，为哥伦布发现美洲的航行和麦哲伦的环球航行，提供了技术保障。弗朗西斯·培根（P136）三、中国古代科学技术的特点（一）整体观一直持有整体直观、思辨推理的思维方式，并不断强化、完善，形成了具有特色的整体观。例如：中医学最能体现“整体观”中医用阴阳五行学说说明人体自身的整体性以及与自然环境的统一性。如果把中医学术理论比做一棵大树，那么阴阳五行就是这棵大树的根。五行五方五时五气颜色器官金西方秋天燥白色鼻孔、皮毛、肺脏、大肠木东方春天风青色绿色筋、眼睛、肝、胆水北方冬天寒黑色蓝色骨、耳朵、肾脏、膀胱火南方夏天暑红色紫色脉、舌头、心脏、小肠土中央长夏湿黄色啡色肉、嘴巴、脾脏、胃中医基础理论认为五行中相生相克的关系，可以分析解释人体五脏疾病的相互关系；在养生保健方面与四时变化特点相吻合、适应。（二）实用性科学研究的直接目的不是着眼于探索自然的奥秘，而是为满足生产实践和国家统治的需要。如天文学发达，一方面是为历法服务的（统治阶级统治需要）；另一方面与中国农业生产的实际需要关系密切。如：古代天文学高度发达一方面是为历法服务的（统治阶级统治需要）；另一方面与中国农业生产的实际需要关系密切。英国著名生物化学家李约瑟，在其编著的15卷《中国科学技术史》中正式提出了著名的“李约瑟难题”：“如果我的中国朋友们在智力上和我完全一样，那为什么像伽利略、托里拆利、斯蒂文、牛顿这样的伟大人物都是欧洲人，而不是中国人或印度人呢？为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲呢？……为什么直到中世纪中国还比欧洲先进，后来却会让欧洲人着了先鞭呢？怎么会产生这样的转变呢？”四、中国科技发展落后的原因（一）封建社会自给自足的小农经济对科技发展形成了阻力中国封建社会的小农经济以家庭为本位广大农民缺乏进行大规模技术革新的动力。难以形成科技转化的市场机制。（二）封建专制制度对科学技术的严重束缚一方面专制制度把知识分子牢牢地栓在依附权势的政治圈子里。科举制诱使封建文人把聪明才智和毕生精力都用于研读儒家经典。另一方面官方机构组织和管理科学技术的出发点是协助政务，治理国家，并非以探索自然奥秘为目的。（三）重文轻技的文化价值观念对科学技术发展的扼制在长期的封建社会中形成了一个“重文轻理”的传统。而儒家文化的价值观念与现代科学精神有许多相悖之处：科学追求真理。儒家注重道德，为此宁可牺牲事实。1、儒学强调中庸，推崇自我克制、谨慎小心、循规蹈矩。科学是探索与创造，需要勇敢和大无畏精神。科学需要好奇心、不知足和实验。儒学视好奇心为“玩物丧志”视实验为“雕虫小技”。2、3、1、古代科技讲究实用，缺乏进行理论探讨的热情和理性思考习惯，没有严密的逻辑体系。2、古代科学往往缺乏对个别物质实体和内部深层结构的独立研究，忽视科学实验和分析。3、古代科学与技术在结构上基本融为一体，没有相互区别并相互促进。（四）传统科技自身缺陷的限制•妄自尊大、拒绝开放、囿于传统、反对变革、满足现状、固步自封、特别是限制工商业、蔑视科学技术、闭关锁国、加强集权、禁锢思想。（五）明中叶以后，统治者意识。