中國古代在天文歷法、地學、數學、農學、醫學和人文科學的許多領域，都做出過獨特的貢獻。殷商時期的甲骨文中就有日月之食的記載。從秦代到清末的2100多年間，哈雷彗星出現27次，中國都有記錄。漢代張衡發明了測定方位的地動儀和演示日月星辰的渾天儀。先秦的數學家提出了勾股定理。南北朝的祖沖之算出圓周率為3．1415926。中國的絲織、制瓷、冶金、造船技術很早就達到世界的先進水平。明代朱載堉首創十二平均律，后來被定為世界通行的標準音調。中國的醫藥學在世界上獨樹一幟。特別是中國的造紙術、火藥、印刷術、指南針四大發明曾經改變了世界的面貌。直到15世紀以前，中國的科學技術在世界上保持了千年的領先地位。中國人的這些發明創造，體現了人與自然協調發展、科學精神與道德理想相結合的理性光輝。

江澤民《增進相互了解，加強友好合作——在美國哈佛大學的演講》

（《中國青年報》1997年11月2日）第1課中國傳統文化主流思想的演變（1-4）第2課中國古代科學技術第3課中國古代文學第4課中國古代書畫和戲曲

第三單元古代中國的思想文化第二課

中國古代科學技術

北京二中李建紅

第三單元古代中國的思想文化從騾子說起FrancisBacon

（1561—1626）

這三種東西已經改變了世界的面貌。第一種在文學上，第二種在戰爭上，第三種在航海上。由此又引起了無數的變化。這種變化如此之大，以致沒有一個帝國、沒有一個宗教教派、沒有一個赫赫有名的人物，能比這三種發明在人類的事業中產生更大的力量和影響。——［英］弗蘭西斯·培根

《新工具》一、古代科技的里程碑

——四大發明

造紙術活字印刷指南針火藥簡牘帛書造紙術問世前人類的書寫材料

古埃及紙草：易斷裂，難以保存希臘羊皮：昂貴巴比倫泥板：笨重印度樺樹皮：不易保存中國：甲骨；青銅；竹木簡；絲絮西漢時有個叫東方朔的人，想給漢武帝提安邦定國的建議，就用竹簡寫奏章，因為有滿肚子的話要說，一下子就用了3000來根竹簡。東方朔面對這3000根竹簡發了愁，因為他手無縛雞之力，無法拿動這么龐大的奏章，最后只好請了兩位大力士抬進宮里去。據《史記·滑稽列傳》說，漢武帝花了兩個月的時間才看完那一大堆竹簡。戰國時有個思想家叫惠施，人稱他博學多才、學富五車。原來，他旅行時也愛學習，隨車裝著愛看的書。其實這些書是一捆一捆的竹簡和木牘，一共裝了5輛車，“學富五車”的成語就是這么來的。不過，要用現代的眼光看，這5輛車竹簡上的字數加起來，頂多也不過我們現在閱讀的幾本書的字數。甘肅放馬灘出土1986年出土，碳十四測定大約制造于公元前179－141年，是西漢麻紙。

蔡倫字敬仲，桂陽人也。……倫乃造意，用樹膚、麻頭及敝布、魚網以為紙。元興元年奏上之，帝善其能，自是莫不從用焉，故天下咸稱“蔡侯紙”。——《后漢書·蔡倫傳》東漢蔡侯紙漢代造紙流程示意圖古代造紙生產流程圖

收集主要原料一．搗碎，蒸煮.二、自然變白三．發酵，制漿四．抄成紙張五．曬干一、古代科技的里程碑

——四大發明

1、造紙術*西漢前期已有紙*105年，東漢蔡倫制成“蔡侯紙”——書寫材料的一次革命

（十世紀前后的歐洲）粗野和無知是社會上層階級的共性，騎士通常是不識字的，連自己的名字都不會寫……廣大的農民和手工業者則全是文盲……但在11～14世紀，情況有所變化……歐洲紙廠的建立為科學、文化提供了物質基礎。與之相適應，世俗學校紛紛出現，逐步演變成教授學生多學科知識的大學……這些都是在歐洲有了造紙業之后發生的…

——潘星吉《中國古代四大發明源流、外傳及世界影響》在印刷術發明前，人們用手抄書，既費時耗力，又易出錯。到隋唐，從印章和拓石中受啟發，把字雕刻在木板上，使它成為反的凸字。然后刷上墨，鋪上紙，一張一張地就印成了。印刷術

雕版印刷術——隋唐之際出現，宋代達到高峰。971年在成都刻印的《大藏經》，共1046部，5048卷，雕版達13萬塊，費時12年。唐咸通九年（868年）印制《金剛經》唐咸通九年（868年）印制《金剛經》現藏于大英博物館宋版刻書

活字印刷-北宋畢升版印書籍，唐人尚未盛為之。自馮瀛王始印五經，后世典籍皆為版本。慶歷中有布衣畢昇又為活版……——沈括《夢溪筆談》泥活字版清代木活字銅活字轉輪排字盤里的木活字

印刷術的發明以及商業發展的迫切需要，不僅改變了只有僧侶才能讀書寫字的狀況，而且也改變了只有僧侶才能受較高級的教育的狀況。

——恩格斯

如果沒有從中國引進造紙術和印刷術，歐洲可能要長期地停留在手抄本的狀況，書面文獻不可能如此廣泛流傳。

——美國著名學者羅伯特一、古代科技的里程碑

——四大發明

2、印刷術*隋唐時期雕版印刷*北宋畢升發明活字印刷

火藥的發明，與古人煉丹制藥的長期實踐有關。在煉制“仙丹”的過程中，煉丹家發現硫磺、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”地發明了火藥。煉丹爐鼎（明代）煉丹爐（仿漢品）煉丹引爆圖火藥用于軍事突火槍和火箭

元代銅火銃

唐中期丹書《真元妙道要略》中已有火藥配方。唐末用于軍事，宋朝廣泛使用。一、古代科技的里程碑

——四大發明

3、火藥*唐中期煉丹家發明火藥*唐末開始用于軍事*宋朝廣泛用于軍事

司南由青銅地盤與磁勺組成。地盤內圓外方，中心圓面下凹；圓外盤面分層次鑄有十天干、十二地支、四卦，標示24個方位。磁勺是用天然磁體磨成，置于地盤中心圓內，勺頭為N，勺尾為S，靜止時，因地磁作用，勺尾指向南方。羅盤針

指南針用于航海方家以磁石磨針鋒，則能指南。然常微偏東，不全南也。——沈括《夢溪筆談》

舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，晦陰觀指南針。——北宋朱彧《萍洲可談》

風雨晦冥時，惟憑針盤而行……毫厘不敢差誤，蓋一舟人命所系也。

——南宋吳自牧《夢梁錄》一、古代科技的里程碑

——四大發明

4、指南針*戰國“司南”*北宋羅盤針用于航海四大發明外傳對世界的影響火藥、羅盤針、印刷術－這是預兆資產階級社會到來的三項偉大發明。火藥把騎士階層炸得粉碎，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，總的來說，變成科學復興的手段，變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。

——馬克思《經濟學手稿》四大發明外傳對世界的影響。歐洲文藝復興初期四種偉大發明的傳入流播，對現代世界的形成，曾起重要的作用。造紙術和印刷術，替宗教改革開了先路，并使推廣民眾教育成為可能。火藥的發明，消除了封建制度，創立了國民軍制。指南針的發明導致發現美洲，因而使全世界，而不再是歐洲成為歷史的舞臺——卡特《中國印刷術的發明和它的西傳》

“外國用火藥制造子彈御敵，中國卻用它做爆竹敬神；外國用羅盤針航海，中國卻用它看風水；外國用鴉片醫病，中國卻拿來當飯吃。”

——魯迅《電的利弊》

王者易姓受命，必慎始初，改正朔，易服色，推本天元，順承厥意。

——《史記·歷書》

中國古代天文學發達的原因——政府重視①皇帝認為天象直接聯系著皇家命運②農業生產和日常生活的需要二、天文學成就1、天文學發達的原因*帝王認為天象關系皇家命運，歷法準確與否直接關系一姓王朝是否順應天意*農業生產和日常生活的需要

“日有蝕”

“月有蝕”

魯莊公七年夏四月辛卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨。——《左傳》

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》

日出黃，有黑氣大如錢，居日中央。——《漢書·五行志》二、天文學成就2、天文觀測成就商代——日、月食記錄春秋——流星雨、彗星的記錄漢——太陽黑子記錄張衡字平子（78-139）地動儀復原圖

（王振鐸模型）水運渾象儀

渾象儀，也叫“渾象”、“渾天儀”，表示天象運轉的儀器，類似現代的“天球儀”。它用漏壺滴水發動齒輪，帶動渾象繞軸旋轉，并使渾象的轉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。水運渾象儀示意圖簡儀郭守敬字若思(1231-1316)

郭守敬富有創造性地制造了簡儀，簡儀從復雜的環圈交錯中解放了出來，簡化了儀器的結構，比歐洲發明同類儀器要早300多年。現存簡儀是明朝依照元代簡儀原樣制造的，原置北京觀象臺上，1935年遷至南京紫金山天文臺。其設計與制造者是元郭守敬。簡儀突破了渾儀環圈交錯不便觀測的缺點，將環組分別構架，裝置簡便，效用更廣。在人類歷史上有兩個7月4日，要永遠載入史冊。一個是1776年7月4日美國的獨立，另一個是1054年7月4日中國天文學家記錄了金牛星座超新星的爆發。

——曾任歐洲物理學會主席韋斯科夫1054年北宋天文官在金牛星座發現一顆耀眼的新星，詳細記錄下來這一異常的天象。直到1731年，一位英國天文愛好者用望遠鏡發現金牛星座旁邊有塊霧斑，后來人們稱之為“蟹狀星云”。1837年法國蓋爾發明照相技術后天文學家給“蟹狀星云”拍照。1921年美國天文學家鄧肯比較了相隔12年的兩幅照片，發現“蟹狀星云”的邊緣在移動。科學家根據其擴張速度推算，星云是在900年前從一個中心點生成的。然而他們西方的文獻中查不到相關記載，最后在中國古代天文記錄中證實了他們推算的結果。現代科學研究證明：天上的恒星會滅亡，在滅亡前會發生劇烈的熱核反應，放出巨大的光和熱，并拋出大量塵埃，這時從前肉眼看不到的恒星就會驟然變亮。1054年北宋天文官觀察到的正是一顆恒星發生爆炸，在天文學上稱為“超新星”，“超新星”爆炸后留下一片殘骸，就是現代天文學家發現的“蟹狀星云”。具有確切生成年代的“蟹狀星云”是當今科學家從事研究最理想的“空中實驗室”。他們在那里已經取得了射電源、脈沖星、中子星等一系列重大的科研成果。二、天文學成就3、天文學著作和儀器*戰國的《石氏星表》*東漢張衡發明水運渾象儀和地動儀*唐代僧一行測定子午線長度*元代郭守敬的簡儀

元至元十八年（公元1281年），頒布《授時歷》。

《授時歷》推算出一回歸年長度為365.2425日，這個數據與地球實際繞太陽一周的周期只相差26秒……

與現在通行的格里高利歷相同。——樊樹志《國史概要》

注：格里高利歷是1582年羅馬教皇格里高利十三世頒布的。二、天文學成就4、歷法:郭守敬的《授時歷》三、數學成就第一章“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”：

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。已知面積、體積、求其一邊長和徑長等；

《九章算術》是數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。“為數學而數學”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、系統化的學院式真理。——［英］李約瑟《中國科學技術史》三、數學成就1、東漢的《九章算術》

數學體系的基本形成當時最先進的應用數學著作十進位值記數法

如果沒有這種十進位制，就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了。——［英］李約瑟《中國科學技術史》三、數學成就2、南北朝祖沖之與圓周率

圓周率：3.1415926＜π＜3.1415927（429年─500年）漢代的象牙算籌

1861三、數學成就3、計算工具的發展*算籌*算盤（珠算，明清普及）

中國古代四大農書*《氾勝之書》（西漢）*《齊民要術》（北魏，賈思勰）*《農書》（元朝，王禎）*《農政全書》（明朝，徐光啟）賈思勰北魏（386～534）分為10卷，共92篇，11萬字；書前有“自序”、“雜說”各一篇；其中正文約7萬字，注釋約4萬字。卷一：耕田、收種、種谷各1篇；

卷二：谷類、豆、麥、麻、稻等13篇；

卷三：種葵（蔬菜）、蔓菁等12篇；

卷四：園籬、栽樹各1篇，果樹栽培12篇；

卷五：栽桑養蠶1篇，榆、白楊、竹以及染料作物10篇、伐木1篇；

卷六：畜、禽及養魚6篇；

卷七：貨殖、涂甕各1篇、釀酒4篇；

卷八、九：釀造醬、醋，奶酪、儲存22篇，煮膠、制墨各1篇；

卷十：非中國（北魏以外）物產者1篇。（種植）（谷物）（蔬菜）（園藝）（林業）（養殖）（加工）（附錄）（南朝）四、農學成就1、南北朝賈思勰《齊民要術》*現存最早、最完整、最系統的農書*北方農業生產經驗的總結耕鋤不以水旱息功，必獲豐年之收。濕耕澤鋤，不如歸去。元代

王禎《農書》

全書約13萬余字。內容包括3個部分：*《農桑通訣》6集，作為農業總論，體現了作者的農學思想體系。*《百谷譜》11集，為作物栽培各論，分述糧食作物、蔬菜、水果等的栽種技術。*《農器圖譜》20集，占全書80％的篇幅，幾乎包括了傳統的所有農具和主要設施，后代農書中所述農具大多以此書為范本。水磨轆轤《農書》中所繪載的水排王禎發明的轉輪排字盤（《農書》插圖）四、農學成就2、元代王禎《農書》*融合南北方的農業經驗*重點在農業、手工業工具的改革和總結“中國近代科學先驅”徐光啟，字子先（1562－1633）《農政全書》全書分為12目，包括農本3卷；田制2卷；農事6卷；水利9卷；農器4卷；樹藝6卷；蠶桑4卷；蠶桑廣類2卷；種植4卷；牧養1卷；制造1卷；荒政18卷。共60卷，50余萬字。四、農學成就3、明代徐光啟的農政全書》*系統總結歷代經驗，吸收西方自然科學知識*古代農學的集大成者編撰于戰國成書于西漢“陰陽五行學說”“脈象學說”“藏象學說”“經絡學說”“病因學說”“病機學說”“病癥”“診法”“養生學”“運氣學”

中醫學的基礎理論五行學說：金、木、水、火、土藏象學說：五臟六腑經絡學說：十二經脈、奇經八脈運氣學說：自然界天文、氣象、氣候變化對人體健康和疾病的影響五、醫藥學成就1、《黃帝內經》*戰國編撰，西漢成書。中醫學奠基之作。中醫學的基本診法望、聞、問、切。張仲景（約150～215年）五、醫藥學成就2、東漢張仲景和《傷寒雜病論》*系統論證“四診法”，創造性提出辯癥施治*奠定中醫臨床學的理論基礎華佗（約145—208）

人體欲得勞動，但不當使極爾。動搖則谷氣得消，血脈流通，病不得生，譬猶戶樞不朽是也。是以古之仙者，為導引之事。……——《后漢書·華佗傳》五禽戲熊虎猿鹿鳥普施行之，年九十余，耳目聰明，齒牙完堅。——《后漢書·華佗傳》

若疾發結于內，針藥所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉無所覺，因刳破腹背，抽割積聚。——《后漢書華佗傳》五、醫藥學成就3、華佗的麻沸散和五禽戲李時珍（1518-1593）《本草綱目》52卷，分為16部、60類，約190萬字;載有藥物1892種（其中新藥374種）；方劑11096個（其中8000余個是李時珍自己收集和擬定的）；收集醫方11096個；繪制了1111幅精美的插圖。每種藥物分列釋名（確定名稱）、集解（敘述產地）、正誤（更正過去文獻的錯誤）、修治（炮制方法）、氣味、主治、發明（分析藥物的功能）、附方（收集民間藥方）等項。李時珍把植物分為草部、谷部、菜部、果部、本部五部，又把草部分為山草、芳草、溼草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草、雜草等九類。《本草綱目》

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》五、醫藥學成就4、明朝李時珍和《本草綱目》*系統總結16世紀