中国古代4大科学技术史

科学技术史

古代中国四大科学技术学科

姓名：符凯前

学号：201211010201

学院：外国语学院

教师：周世祥

现在，人们已经越来越广泛地认识到，科学史是人类文明中一个头等重要的组成部分。

中国已有五千年以上的文明史，它以源远流长、连绵不绝以及光辉灿烂为显著特征，著称于世界民族之林。在繁花似锦的中国文明史中，科学技术的成就则以其特有的光芒，熠熠生辉，是为中国文明史的重要组成部分，同时又是世界科学发展史不可或缺的重要篇章。

中国历史上的科学技术成就，为世界文明的发展做出了很大贡献。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。李约瑟写道：“就技术的影响而言，在文艺复兴之时和之前，中国占据着一个强大的支配地位。……世界受中国古代和中世纪的顽强的手工业者之赐远远大于受亚历山大时代的技工、能言善辩的神学家之赐。”

中国古代科学技术的发生、发展。是与中华民族的生息、繁衍密切相关的，两者之间存在相互依存、互为因果的关系。中国古代社会的持续发展与进步，为中国古代科学技术的进展奠定了基石，而中国古代科学技术的进步同社会持续发展一样，并不是一帆风顺的，其间的高低起伏、顺逆迟速，自有一部令人惊叹亦哀叹的历史。理清其发展的脉络，吸取其精华，并从中总结出经验教训，是一项十分有意义的工作。

中国古代科学技术是在特定的自然环境、社会状况、文化氛围以及思维和生活方式等条件下形成的知识系统。这个知识系统有自己的内部结构，有别具一格的科学技术内涵和描述表现方式。众多的技术门类均有专门的著述传世，还有不少散见于浩瀚烟海的史籍里，或以物化的形式寓寄于有关文物之中。它们有各自杰出的代表人物，构成群星闪烁的科学家与技术专门家群体。各学科门类又均有自己的理论学说，当然更多的是经验性的认识，共同构成中国古代科学技术的宏伟画卷。

其中，中医学、农学、数学与天文学是中国古代发展较为成熟的四大学科，也是中国科学技术史上成就最大的学科。

中医学

中国的中医学起源于三皇五帝时期，相传伏羲发明了针灸并尝试草药，神农炎帝更是尝尽百草，并且用茶来解毒。相传在公元前3000多年，中国的轩辕黄帝写下了人类第一部医学著作——《黄帝祝由科》，后世人在这部医药著作的基础上不断增补删改，逐渐形成了后世的《黄帝内经》和《黄帝外经》，并从中将纯粹的医药分离了出来，形成了后来的中医学。而其中的《黄帝内经》则在世界上第一个提出了“不治已病治未病”这一防病养生保健康的预防医学观点。

在周代，中国就建立了世界上第一个医院和医疗制度，周代的医疗机构设有医师、上士、下士、府（管药库）、史（管记录）、徒若干人。下面又分食医（管饮食卫库）、疾医（内科）、疡医（外科）、兽医四种，这是世界上已知最早的医学分科。当时的患者已经分科治疗，而且建立病历，并规定在死者病历上要写明死因，然后送交医师存档，以便总结医疗经验，提高医疗技术。这也是世界上已知最早的病历制度。

春秋战国时期的一代名医扁鹊，后代把他奉为“脉学之宗”，他采用望闻问切四诊法，从脉象中诊断病情。切脉是扁鹊的主要成就。四诊法成为我国中医的传统诊病法，两千多年来一直为中医所沿用。

东汉出现了著名医学家张仲景和华佗。张仲景完善了中医的辨证理论，采用辨证论治的基本原则为人看病。他还是世界上第一个临床医学大师，被尊称为医圣。他的医书被后人编纂为《伤寒杂病论》和《金匮要略》。。华佗则以精通外科手术和麻醉名闻天下。

他是世界上第一个使用麻醉术进行手术的人，而发明的麻沸散是世界上已知最早的麻醉药物，还创立了世界上最早的健身体操“五禽戏”。在汉代还出现了专门性的妇科医院，西汉时的“乳舍”，是世界上已知最早的妇产医院。

隋唐时期涌现大量杰出医者和医学著作。唐朝杰出的医学家孙思邈的《千金方》，全面总结历代和当时的医药学成果，并有许多创见，在我国医药学历史上占有重要地位。吐蕃名医元丹贡布编著的《四部医典》，在国内外有重要影响。唐高宗时期编修的《唐本草》，是世界上最早的、由国家颁行的要点。

到了在唐末宋初，儿科专著《颅囟经》问世流行，而世界医学史上第一个著名儿科专家钱乙（公元1032－1113年）则受此书启发，撰写了著名的儿科巨著《小儿药证直诀》，后人把钱乙尊称为“儿科之圣”，“幼科之鼻祖”。北宋时期（960年－1127年），宋政府设立翰林医学院即太医局，医学分科已经非常完备，并且统一了中国针灸穴位，出版《图经》。北宋的宋慈出版了世界上最早的法医学著作《洗冤集录》。

明朝李时珍《本草纲目》，记载药物一千八百多种，方剂一万多个，全面总结了16世纪以前的中国医药学，被誉为“东方医药巨典”。李时珍重视实地考察和试验观察，注意运用比较方法，所以他对药物的认识和总结具有较高的科学价值。《本草纲目》对药物的分类反映了由低级到高级的生物进化观。李时珍还提出“鸟产于林，故羽似叶”的观点，反映了他在动物适应环境、相关变异以及遗传特征等方面的新认识。另一方面，李时珍是世界上第一个提出大脑负责精神感觉、发现胆结石病、利用冰敷之法替高热病人降温以及发明消毒技术的医学家。

中医理论来源于对医疗经验的总结及中国古代的阴阳五行思想。其内容包括精气学说、阴阳五行学说、气血津液、藏象、经络、体质、病因、发病、病机、治则、养生等。中医具有完整的理论体系，其独特之处，在于“天人合一”、“天人相应”的整体观及辨证论治。

中医认为人是自然界的一个组成部分，由最基本的物质（命名为“气”）以及其运动（包括两种不同趋势的基本运动--阴和阳）构成，“人以天地之气生，以四时之法成”。阴阳二气相互对立而又相互依存，并时刻都在运动与变化之中。在正常生理状态下，两者处于一种动态的平衡之中，一旦这种动态平衡受到破坏，即呈现为病理状态。而在治疗疾病，纠正阴阳失衡时并非采取孤立静止的看问题方法，多从动态的角度出发，即强调“恒动观”。

中医认为人与自然界是一个统一的整体，即“天人合一”、“天人相应”。人的生命活动规律以及疾病的发生等都与自然界的各种变化息息相关，人们所处的自然环境不同及人对自然环境的适应程度不同，其体质特征和发病规律亦有所区别。因此在诊断、治疗同一种疾病时，多注重因时、因地、因人制宜，并非千篇一律。

中医认为人体各个组织、器官共处于一个统一体中，不论在生理上还是在病理上都是互相联系、互相影响的。因而从不孤立地看待某一生理或病理现象，头痛医头，脚痛医脚，而多从整体的角度来对待疾病的治疗与预防，特别强调“整体观”。

农学

中国作为一个古老的农耕国家，拥有完善的农业耕作水平，出现了大量的农学家和农学典籍，极大地促进了中国社会的发展。同时，为了能够更好地推动农业发展，古代先人观察天象，制定历法，修建水利工程，创造新的农耕工具等。

春秋战国时期，中国的农学家就开始把在此以前丰富的农业生产实践进行总结和理论概括，以后的农学家在这方面也不断做了许多工作。中国古代的农学思想有许多很有

价值的理论与原则，至今仍闪烁着人类智慧的光芒。

“三才”理论是讲天、地、人的变化与关系的。它是战国时期比较流行的哲学观点之一，被人们运用于经济生活、政治活动和军事作战等各个方面。到汉代，天、地、人演变为“力”、“地”、“时”。这里的“力”，即人力，具有重视人工劳动的含义，改造自然的意味更浓厚些。中国历代农学家都继承了在农业生产中强调人力作用这一思想。农业生产中的“时宜”、“地宜”、“物宜”的“三宜”原则是“三才”理论的另一衍化。其主要内涵就是农业生产必须根据天时、地利的变化和农业生物生长发育的规律，采取相应的措施。“三宜”原则也开始出现于春秋战国时期。明代农学家马一龙对之作了较为全面、科学的说明：“合天时、地脉、物性之宜，而无所差失，则事半而功倍。”“三才”理论运用在中国农业生产中，为精耕细作的优良传统奠定了理论基础，对农业生产的发展产生了巨大的影响和作用。

与中国古代国情相适应的农业经营思想，有的直到今天还具有生命力和现实意义。战国初，李悝在魏国为相时，作“尽地力”之教，是最早的集约耕作思想的表现，就是加强劳动强度，实行精耕细作，挖掘土地潜力，提高产量之意。汉代，通过推广“代田法”和“区田法”等方式，把精耕细作推向一个新的高度。“量力而行”、“扬长避短，发挥优势”也是中国农业经营的传统思想之一。即主张提高农业产量，不要靠扩大耕地面积，而应重视在一定单位面积上多投入劳动。经营农业的规模，需要度量自己的力量，与物力、劳力等相称，既不要超过自己的力量盲目扩大经营规模，也不要缩小经营规模，使自己的力量不能充分发挥。汉代人们根据地区特点，因地制宜发展各项农业生产，扬长避短，发挥地区优势的生动写照。

古代中国也涌现了大量水利工程。商、周时期农田中的沟洫分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及排水的作用。战国时期，列国争霸，为达到富国强兵目的，水利事业倍受重视，大型渠系建设迅速兴起。魏国西门豹在今河北临漳一带主持兴建漳水十二渠，为中国最早的大型渠系。公元前三世纪，蜀守李冰主持修建了举世闻名的都江堰工程，至今历时二千多年而不废，效益有增无减。自汉、唐起，江、浙、福建沿海人民为防御潮水灾害而开始修建江海堤防。海塘在中国东南沿海地区的经济开发过程中占有相当重要地位。海塘从局部到连成一线，从土塘演变为石塘，建筑技术水平不断提高。

新的农耕工具的出现极大的推动农业的产量和效率。农业生产工具自春秋战国以来称之为“田器”、“农器”和“农具”。制造农具的原料，最早是石、骨、蚌、角等。商、周时代出现了青铜农具，种类有锛、臿、斧、斨、镈、铲、耨、镰、犁形器等。这是中国农具史上的一个重大进步。引水灌溉，最重要的是设法把低处的水引向高处。在这方面，中国古代有过不少灵巧的发明。人们熟悉的水车。播种农具最重要的创造发明是耧车，为汉武帝时搜粟都尉赵过大力推广的新农具之一。

农学专著也得到了总结和创新。北朝时期，贾思勰《齐民要术》，系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用等，是中国现存最早最完整的农书。明朝时期，徐光启《农政全书》。综合介绍了我国传统农学成就，建立了一个比较完整的农学体系。书中还引入了《泰西水法》，介绍了欧洲先进的水利技术和工具。全书60卷，分12门，其中“救荒”一门占全书三分之一，表明作者关心民间疾苦，也说明当时灾荒的严重和政局的衰败。

天文学

中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一。天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见

识的宇宙观等，在世界天文学发展史上，无不占据重要的地位。

我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代，就设立了专职的天文官，专门从事“观象授时”。公元16世纪前，天文学在欧洲的发展一直很缓慢，在从2世纪到16世纪的1000多年中，更是几乎处于停滞状态。在此期间，我国天文学得到了稳步的发展，取得了辉煌的成就。我国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面，即：天象观察、仪器制作和编订历法。

我国最早的天象观察，可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星，以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象，都有着悠久而丰富的记载，观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高，达到使今人惊讶的程度，这些记载至今仍具有很高的科学价值。

我国公元前240年的彗星记载，被认为是世界上最早的哈雷彗星记录，从那时起到1986年，哈雷彗星共回归了30次，我国都有记录。早在2000多年前的先秦时期，我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测，不仅画出了三尾彗星、四尾彗星，还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核。我们祖先对流星群，流星的记载，也早于其他国家。我国古代的流星雨记录达180次之多，其中天琴座流星雨的记录约10次，英仙座流星雨的记录约12次，狮子座流星雨的记录约7次。这些史料对于现代研究流星群跪倒的演变具有很大的参考价值。

我国古代在创制天文仪器方面，也做出了杰出的贡献，创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭，也叫圭表。此外，西汉的落下闳改制了浑仪，这种我国古代测量天体位置的主要仪器，几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器，如简仪、高表、仰仪等。我国古代观测天象的台址名称很多，如灵台、瞻星台、司天台、观星台和观象台等。现今保存最完好的就是河南登封观星台和北京古观象台。

古人勤奋观察日月星辰的位置及其变化，主要目的是通过观察这类天象，掌握他们的规律性，用来确定四季，编制历法，为生产和生活服务。我国古代历法不仅包括节气的推算、每月日数的分配、月和闰月的安排等，还包括许多天文学内容，如日月食发生时刻和可见情况的计算和预报，五大行星位置的推算和预报等。汉武帝时，天文学家制订出中国第一部较完整的历书“太初历”，开始以正月为岁首。东汉时，张衡从日、月、地球所处的不同位置，对月食作了最早的科学解释。张衡发明制作的地动仪，可以遥测千里意外地震发生的方向，比欧洲早1700多年。唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到，在小范围有限的空间里得到的认识，不能任意向大范围甚至无际的空间推演，这是我国科学思想史上的一大进步。北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面，把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的“十二气历”更加简便，有利于农事安排。元初设立太史局编制新历法。元朝杰出天文学家郭守敬，提出“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表”的正确主张，创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器，主持了全国范围的天文测量。郭守敬主持编定《授时历》，一年的周期与现行公历基本相同，但问世比现行公历早300年。

数学

中国古代数学具有悠久的传统。在古代四大文明中，中国数学持续繁荣时期最为长久。从公元前后至公元14世纪，中国古典数学先后经历了三次发展高潮，即两汉时期、

魏晋南北朝时期和宋元时期，并在宋元时期达到顶峰。

十进位制起源于中国，至少在公元前1400年的中国商代就已经出现，早于第二发明者印度1000多年。李约瑟指出：“在商代甲骨文，十进位制已经明显可见，也比同时代的巴比伦和埃及的数字系统更为先进。巴比伦和埃及的数字系统，虽然也有进位，唯独商代的中国人，能用不多于9个算筹数字，代表任意数字，不论多大，这是一项巨大的进步”。

二进位制思想源于《周易》中的八卦法，早于第二发明者德国数学家莱布尼兹2000多年。中国古代的二进制运用与现代电子计算机中二进制的运用是一致的。我国上古的伏羲时代就有了《易经》，《易经》是研究日月之间变化的一门科学，通过卦爻来说明天地之间、日月系统以内人生与事物变化的大法则。究其研究方法，就是借助于二进制手段来实现的，而老子是将二进制数深化运用的一位大圣人。

《九章算术》是中国古代数学著作，成书于大约1世纪，但也可能早在公元前200就已存在。西汉的张苍、耿寿昌增补和整理《九章算术》，写成定本，详细说明开平方、开立方、和求解线性方程组的算法。多数学者相信直到九章算术定形时中国的数学和古代地中海世界的数学多少是独立的发展的。《九章算术》中的开平方、开立方、算术应用、正负数、连立一次方程、二次方程等都领先世界几个世纪。

魏晋南北朝时期，中国数学在四方面有长足进展，分别为直角三角形三边关系的确认、测量学、平面面积和立体体积的计算，以及推算圆周率，由赵爽、刘徽、祖冲之与祖暅父子4人个别或相继完成。刘徽并在《九章算术注》提出重差术，应用中国传统的出入相补原理，以多达4次的观测，测量山高水深等数值。刘徽创造的四次重差观测术，“使中国测量学达到登峰造极的地步”，使“中国在数学测量学的成就，超越西方约一千年”。数学上祖冲之的最大贡献有二：推算圆周率及计算球体体积。他继承刘徽的割圆术，计算圆周率准确至小数点后7位数，这个记录保持了900多年。

珠算是以算盘为工具进行数字计算的一种方法。“珠算”一词﹐最早见于汉代徐岳撰的《数术记遗》，其中有云:“珠算﹐控带四时﹐经纬三才。”北周甄鸾为此作注﹐大意是﹕把木板刻为三部分﹐上下两部分是停游珠用的﹐中间一部分是作定位用的。每位各有五颗珠﹐上面一颗珠与下面四颗珠用颜色来区别。上面一珠当五﹐下面四颗﹐每珠当一。可见当时“珠算”与现今通行的珠算有所不同。中国珠算﹐明代以来﹐极为盛行﹐先后传到日本﹑朝鲜﹑东南亚各国﹐近年在美洲也渐流行。由于算盘不但是一种极简便的计算工具﹐而且具有独特的教育职能﹐所以到现在仍盛行不衰。

如果说，一部中国科学技术发展史像一条源远流长的河流，那么几千年来祖先们摘取的一块块世界金牌，就是这河流中耀眼的浪花。以上我们掬起的只是一些大的浪花，如果多读几本科学技术史的书，你一定还会捧出其他的一些，并在前人的光辉照耀下，创造出无愧于祖先，无愧于人类的更为卓越的成就！