中国古代科技发展简史

中国古代科技发展简史

科学技术的定义

科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律，又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此，科学技术史既不是一般的自然科学，也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。

科学技术萌芽时期

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、出现陶器农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。

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。广泛使用铁器，同时还出现了炼钢技术和铸铁柔化技术。《夏小正》成书，是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水利工程，包括都江堰、郑国渠等。创造十进位制。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。有学者认为，筹算促成了印度－阿拉伯数字体系。创造九因歌，为世界上最简便的乘法表，直到今日还在使用。出现了世界上最早的星表之一。测定了比较精确的回归年长度。中医学理论初步建立。

秦汉时期

中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中医学着作《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。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪，是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术（过洋牵星术）。发明抽水马桶，是世界上最早使用抽水马桶的国家。

魏晋南北朝时期

刘徽、祖冲之、张子信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。解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。

隋唐、两宋时期

宋朝科技隋唐时经济文化发达，使科学技术得到了很大发展。到两宋时，中国古代的科学技术发展达到了高峰。

元朝时期

阿拉伯与波斯科学技术传入中国。翻译诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯（又译作尤尼）的《哈基姆星表》（又译作《哈基姆历数书》）等天文学着作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年（1280年），王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《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。1303年，朱世杰着成《四元玉鉴》，将“天元术”推广为“四元术”（四元高次联立方程），并提出“消元”的解法。朱世杰亦研究各有限项级数求和问题，而且在此基础上得到高次差的内插公式。一般认为欧几里得的着作《几何原本》前六卷是明代的徐光启在意大利传教士利玛窦的帮助下翻译并引进中国的，但有学者认为早在元代，此书已经被来华的穆斯林带到中国。[3] 中医学有很大发展，出现了金元四大学派。医药学在继承传统的基础上出现了“兼收并蓄、互通有无”的局面，大大丰富了医药学知识的内容。《回回药方》是中国的大型综合性回回医药学典籍，是一部包括内科、外科、妇科、儿科、骨伤和皮肤病等科，具有中西特色的医学典籍。1291年，郭守敬指挥修建元大都至通州的运河，通惠河是中国工程建设史上的杰作，其运用的巧妙方法与现在国外一些运河采用的技术是基本相同的。.王祯编着的《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着作。《农书》全书约有十三余万字与300多幅图画，全文分为《农桑通诀》、《百谷谱》、《农器图谱》三大部分。《农桑通诀》包括对农、林、牧、副、渔及水利等各个方面的综合性论述，提出“顺天之时、因地之宜、存乎其人”的农耕思想。《百谷谱》对各种农作物的品种、特性、栽培、种植、收获、贮藏和利用等知识加以介绍，将农作物分为谷、蔬、果、杂等六大类，为中国农作物分类学奠基；而对于植物性状的描述，也是此前书籍不曾有过的。《农器图谱》则是《农书》的重点部分，该部分就田制、仓廪、舟车、灌溉、蚕桑、织纤、麻芒等分为20门类，详细介绍了257种农业机械，而且配绘图谱306幅并加以文字说明，其价值超过以往所有农业机械书籍。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》；其《造活字印书法》（附于《农书》书末）是最早的系统性介绍活字排版印刷术的科技文献。

明朝时期

明朝科技成就灿若繁星，在各行各业都取得了非凡的成就，涌现了许多名家巨作。

数学

数学方面，王文素着《算学宝鉴》，程大位写成集珠算理论之大成的着作《直指算法统宗》，徐光启翻译了《几何原本》，李之藻着《同文算指》。

天文学

天文学方面，出版名着《白猿献三光图》（作者不详）载有一百三十二幅云图，赵友钦着《革象新书》，徐光启吸收西洋历法成果编成《崇祯历书》，李之藻着《浑盖通宪图说》，王锡阐着《晓庵新法》。安装中国第一架天文望远镜："筒"(yong) 。

地理学

地理学方面，编成《郑和航海图》，徐霞客着《徐霞客游记》，出现最早的世界地图《坤舆万国全图》，顾炎武着《肇域志》、《天下郡国利病书》。

建筑学

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，计成写成园林万里长城

学名着《园冶》。

医学

医学方面，明成祖组织编成《普济方》，李时珍着《本草纲目》，杨继洲着《针灸大成》，陈实功着《外科正宗》，吴有性着《瘟疫论》，张景岳着《类经》，明朝还在世界上最早种痘预防天花。

农学

农学方面，俞宗本着《种树书》，朱橚着《救荒本草》，马一龙着《农说》，屠本畯着中国现存最早的海洋生物专着《闽中海错疏》，喻仁、喻杰合着兽医学着作《元亨疗马集》，徐光启着《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。

军事学

军事学方面，茅元仪着《武备志》，出版名着《火龙经》，赵士祯着《神器谱》，孙元化着《西法神机》，焦勖着《火攻挚要》，王钲编成中国第一部系统的机械工程专着《新制诸器图说》，戚继光着《纪效新书》、《练兵实纪》。

兵器科技

兵器科技方面，1372年造碗口铳，1377年造手铳(小口径管形)，14世纪末发明“神火飞鸦”，1453年造铜火铳(滑膛式)，1524年在北京铸造佛朗机炮，16世纪中叶发明“火龙出水”，1558年造出中国第一批火绳枪一万支，称之为“鸟嘴铳”，1580年戚继光发明"自犯钢轮火"(其效类似地雷)，1642年南京出现遂发火枪。

物理学

物理学方面，朱载堉着音律学着作《律吕精义》，宋应星着《天工开物》，方以智着《物理小识》，万户进行世界最早的火箭升空试验，孙云球制造放大镜、显微镜等几十种光学仪器，并着《镜史》。

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，又派明安图等人两次到新疆等地进行测绘，最后在《皇舆全览图》的基础上，根据测绘的新资料，制成了《乾隆内府皇舆全图》。这两份地图，至今仍有很大的参考价值。乾隆时官修《医宗金鉴》九十卷，征集了不少新的秘籍及经验良方，并对《金匮要略》、《伤寒论》等书作了许多考订，是一部介绍汉医临床经验的重要着作。王清任着《医林改错》，强调解剖学知识对医病的重要性，并对古籍中有关脏腑的记载提出了疑问，通过对尸体内脏的解剖研究，绘制成《亲见改正脏腑图》二十五种，改正了前人的一些错误。王锡阐着《晓庵新法》、《五星行度解》等十几种天文学方面的着作，肯定了西洋历法先进的地方，也指出了其中的许多缺点和错误，对日食月食的算法、天文数据的应用、以及回归年的长度、岁差常数等问题，都提出了比较中肯的意见，促进了中国历算学的发展。梅文鼎整理和阐发中国古代的历算学，同时也研究和介绍西洋科学，着有天文、历法、数学方面的书籍达86种。其着作《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。在该书的《方程论》部分，阐明了中国古代方程的独创性，指出这种算法是西洋所没有的；在《勾股测量》、《九数存古》等部分，也证明了中国古代算法的成就；在《堑堵测量》、《几何补偏》部分，介绍了西洋的球面三角学，并对西洋立体几何作出论述和发展；而在《筹算》、《度算》、《比例数解》等部分中，则解释和介绍了西洋的对数、伽利略的比例规等方法。明安图着有《割圆密率

捷法》四卷。因当时从欧洲传进的割圆三法（圆径求周、孤背求正弦、弦背求正矢）只有公式，而没有公式的证明方法，于是创用“割圆连比例法”证明了三条公式，而且进一步创造了“弧背求通弦”、“通弦求弧背”、“正矢求弧背”等一系列的新公式，是中国用解析方法对圆周率进行研究的第一人。龚振麟于1841年首创铁模铸炮法，并着有《铸炮铁模图说》，是世界上最早论述铁模铸造法的科技文献之一。李善兰独立发明对数微积分，并在组合恒等式方面提出李善兰恒等式。1872年发表了《考数根法》，是中国质数论方面最早的着作。

着名英国科学家李约瑟博士认为，中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，现代西方世界所应用的许多发明都来自中国，中国是一个发明的国度。自北方的满族征服中国之后，中国对外长期实行“闭关锁国”

政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，并使之处于相对停滞状

态。与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。

西方的科技史研究

科技史的研究是随着近代科技的发展而兴起的。在西方，到18世纪中叶才出现了较多的科技史着作。如法国满德拉的《数学史》，普利斯特里的《电学的历史响现状-最早的实验》等。在早期的科学史家中最杰出的人物是英国的惠威尔，他于1837年发表了《归纳科学的历史》，这是第一部最有影响的科学史专着。到本世纪二十至三十年代，科学史形成为一门独立的学科，其主要标志是从大量的史料合集、简单的记述日益走向理论化，有了比较完整的体系。无疑萨顿是这一时期的领军人物，他确定了自己的综合科学史研究规划或纲领，并在科学史领域引起了一场综合。在萨顿的不懈努力下，综合科学史成为当时科学史领域的主导研究形态，研究科技史的深度和广度有了长足的进展。科学史家于30~60年代写出了一系列至今仍无可替代的综合科学史着作：如，沃尔夫《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》、丹皮尔《科学史》等。

中国的科技史研究

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、数学和汉医学。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。我国是一个史学极其发达的国家，但科技史却是一个很少涉及的领域。在漫长的封建社会中，只有一些对古代科技史料的记述分散在各种史书中。明清时期出现的《泉河史》、《医史》、《畴人传》等少数几本着作基本上也是史料性质的，并未形成理论体系。真正用近代科学的观点和方法对科技史料进行分析和处理，是“五四”运动前后才开始的。老一辈的科学家如李俨(1892——1963)、钱宝琼(1802—1974)、张子高(1886——1976)、刘仙洲(1890—195)、梁思成(1901——1972)等分别在不同领域进行了分科史的研究。他们的专着对我们有关学科发展史的研究做出了奠基性的工作。