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传统中国的科技成就

时间:2023-01-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:古代中国的科学技术成就,几乎遍及科学的所有领域,古人所遗留下来的典籍可以帮助我们对此有所认识。先秦时期,中国传统科学的诸领域已经开始形成,各领域均有专著出现。此后,中国科学技术的发展结束了独立发展的历程,西学的科学技术逐渐输入并与传统学术产生激烈的碰撞。中国古代数学以计算见长,取得了十分辉煌的成就。

▶一、历代的科学技术典籍

古代中国的科学技术成就,几乎遍及科学的所有领域,古人所遗留下来的典籍可以帮助我们对此有所认识。先秦时期,中国传统科学的诸领域已经开始形成,各领域均有专著出现。数学著作有《算数书》、《九章算术》之主体部分的创造,以及《墨经》的部分篇章。天文学著作有齐国人甘德著《天文占星》八卷,魏国人石申著《天文》八卷——此两书是中国亦是世界上最早的天文学著作,此外《诗经》、《春秋》、《逸周书》、《周礼》、《左传》等书也或多或少地涉及天文学的内容。地学(即舆地学)著作包括,现有中国最早的物候著作《夏小正》,最早的山地著作《山经》(《山海经》的主体部分),最早的区域地理专篇《尚书·禹贡》,最早的综合自然地理专篇《管子·地员》,最早的地图专篇《管子·地图》,现知最早的地图《兆域图》、《放马滩地图》等。农学著作有《吕氏春秋》中《上农》、《任地》、《辨土》、《审时》四篇,医学有其基本内容成于战国时期的《黄帝内经》——为中国传统医学奠定基础的经典著作,工艺专著有春秋时期的《考工记》。

秦汉、魏晋南北朝以至隋朝,中国在政治上发展出中央集权的帝国官僚制度,这一制度因一方面其专权垄断而约束了思想的自由发展,但同时也以官府的力量促进传统科学技术的发展。这一时期的发展主要体现为各门学术的全面化和系统化。算学著作有《九章算术》、《周髀算经》、《海岛算经》、《孙子算经》、《张丘建算经》、《五曹算经》、《五经算术》、《数术记遗》、《缀术》等。天学著作有《周髀算经》、《浑天仪图注》、《灵宪》、《器准图》等。地学著作有《史记·大宛列传》、《汉书·地理志》、《扶南异物志》、《吴时列国传》、《法显传》、《水经注》等。农学著作有《氾胜之书》、《四民月令》、《南方草木状》、《齐民要术》等。医学著作有《黄帝内经》、《伤寒杂病论》、《神农本草经》、《肘后方》、《脉经》、《针灸甲乙经》、《雷公炮灸经》、《诸病通侯论》等。

自唐至明(公元618年至1644年)是中国古代科技发展的高峰期,这一时期所涌现的著作数量众多。算学方面,有《算经十书》、《辑古算经》、《韩延算书》、《数书九章》、《测圆海镜》、《益古演段》、《杨辉算法》、《四元玉鉴》、《九章算法比类大全》、《算法统宗》等。天学方面,有《开元占经》、《大衍历》、《新仪象法要》、《授时历》、《革象新书》、《七政推步》、《古今律历考》等。地学方面,有《大唐西域记》、《海涛志》、《经行记》、《元和郡县图志》、《华夷图》、《禹迹图》、《通鉴地理通释》、《桂海虞衡志》、《诸番志》、《岭外代答》、《岛夷志略》、《郑和航海图》、《广舆图》、《广志绎》、《徐霞客游记》等。农学方面,有《茶经》、《耒耜经》、《司牧安骥集》、《陈旉农书》、《橘录》、《农桑辑要》、《王祯农书》、《农桑衣食撮要》、《救荒本草》、《便民图纂》、《元亨疗马集》、《群芳谱》、《农政要书》、《沈氏农书》、《补农书》等。医学方面,有《千金方》、《新修本草》、《外台秘要》、《四部医典》、《证类本草》、《图经本草》、《洗冤录》、《和剂局方》、《圣济总录》、《小儿药证直诀》、《妇人良方大全》、《十四经发挥》、《世医得效方》、《本草纲目》、《名医类案》、《针灸大成》、《普剂方》、《瘟疫论》等。技术工艺类著作,有《营造法式》、《梓人遗制》、《神器谱》、《园治》、《髹饰录》、《南船记》、《天工开物》等。其中,李时珍的《本草纲目》、徐霞客的《徐霞客游记》、朱载堉的《乐律全书》、徐光启的《农政全书》、宋应星的《天工开物》和吴有性的《瘟疫论》,这六部晚明时期的科技著作,代表着中国传统科技的最高学术水平。此后,中国科学技术的发展结束了独立发展的历程,西学的科学技术逐渐输入并与传统学术产生激烈的碰撞。

▶二、数学与逻辑

中国数学古称算学,侧重于解决实际应用的问题。《算经十书》指的是汉、唐一千多年间出现的十部著名的数学著作: 《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《辑古算经》和《缀术》,它们曾经是隋唐时期国子监算学科的教科书,为世界数学宝库留下极为珍贵的资料。

汉代出现的《周髀算经》(成书年代大约在公元前1世纪)是现存我国最古老的数学著作,它最早记录了用勾股定理来进行的天文计算和比较复杂的分数计算。汉代出现的另一著作《九章算术》标志着我国古代以算筹为计算工具的数学体系的初步形成。此书的成书年代大约是公元1世纪,是对战国、秦、汉时期我国人民所取得的数学知识的系统总结。据考证,《九章算术》的原本公元前2世纪以前就已存在,公元前1世纪基本定型。该书记载了当时世界上最先进的分数四则运算和比例算法,解决了各种面积和体积问题的算法以及利用勾股定理进行测量的各种问题。书中最重要的成就是在代数方面,记载了开平方和开立方的方法,并有了求解一般一元二次方程的数值解法。该书还首次记载了负数概念和正负数的加减法运算法则。对于中国数学而言,《九章算术》有着奠基性的重要意义,它所开创的体例和风格一直为后世沿用,中国数学家正是在对它的注释中推动了中国数学的发展。

数学计算在解决求圆周长、圆面积、球体积等类问题时,经常要使用圆周率,而圆周率的计算可以作为各个时期数学水平的衡量标准。公元前3世纪和5世纪出现的我国早期伟大的数学家刘徽和祖冲之,运用“割圆术”在圆周率的精确计算方面取得了突出的成就。据《隋书·律历志》记载,祖冲之确定了3.1415926<π<3.1415927,精确到小数点后第七位,在当时世界上非常先进。

中国古代数学以计算见长,取得了十分辉煌的成就。其中十进位值制记数法、筹算和珠算在数学发展中所起的作用和显示出来的优越性,在世界数学史上也是值得称道的。从有文字记载开始,中国的计数法就遵循十进位值制。春秋战国时期,生产的迅速发展和科学技术的进步,提出了大量比较复杂的数学计算问题。为了适应计算的需要,人们创造了筹算,即以算筹为工具,用圆形竹棍摆成纵式的和横式的两种数字,按照纵横相间的原则表示任何自然数,从而进行加、减、乘、除、开方以及其他的代数计算。我国古代在数字计算和代数学方面取得的成就和筹算有密切的关系。宋元时期在代数学上取得突出成就的同时,计算技术也有了很大的改进。在筹算计算方法的基础上,珠算方法正式出现并被广泛应用,又创造出更加先进的计算工具——珠算盘,在运算方面更为方便、快捷。此后珠算盘一直非常流行,还传到朝鲜、日本等国,对其计算技术的发展曾经起过非常积极的作用。自明代开始,中国传统数学较少创造性的发展,除了计算技术的普及与数学应用方面有所进步外,整个水平开始落后于欧洲。

逻辑学思想,中国在春秋战国时期曾有很大的发展,即所谓的名辩思想。这方面的研究起初是由关于名词(名)与其所代表的事物(实)的关系的讨论引起的。先秦的逻辑思想比较丰富,有着较完整理论的主要有三家: 公孙龙、后期墨家和荀况。其中公孙龙与荀况的著作对名词和概念的分析比较详细,而对判断和推理则较为简略。后期墨家的著作对概念、判断、推理与证明都进行了研究,有不少重要成果。汉以后的东汉末年、三国以及魏晋时期,当时的思想家曾讨论过一些有关逻辑的哲学问题,但总体上没有重大发展。这一时期的重要逻辑著作有鲁胜的《墨辩法》(原书已佚),从他的论述中可知,到了晋代先秦名家的著作已经差不多都亡佚了[1]。此后中国在逻辑思想上基本上没有什么值得称道的成就,最主要的工作是引进: 先是隋唐间引入古印度的逻辑学,亦即因明学,继而在明末清初开始引入欧洲的逻辑学思想。

▶三、天文学

中国古代的天文学成就,包括历法的制定、天象观测、天文仪器制造和使用,以及构造宇宙理论。大概到了汉代,中国即已形成了自己独特的天文和历法体系。特别在天象观测的丰富性、完整性方面,中国一直走在世界各文明古国的前列。

我国现存最古老的天文学典籍是夏朝流传下来的《夏小正》。据其记载,人们已经通过观察天象和物候决定农时季节,并按十二个月的顺序记述每月的星象、气象、物候以及应该做的农事和政治活动。汉代以来,完整系统的历法著作流传至今的共约一百多种,主要收于《二十四史》的《律历志》中。其中西汉刘歆所作的《三统历》是现存最早的一部完整历法。其后,历法被不断的改进,其中著名的有南北朝祖冲之的《大明历》、唐代僧一行的《大衍历》、元代郭守敬的《授时历》等。尤其是《授时历》,它采用了一些精确度很高的数据,集历代历法之大成。

天象观测是中国天文学的一个主要内容。在恒星、行星、日月和异常天象的观测方面,我国都有杰出的成就。在恒星观测方面,我国有世界上公认最早的星表“甘石星表”,到了汉代可能已经有了星图,至南宋时所绘制的星图上刻有1434颗星。在日月行星的观测方面,长沙马王堆汉墓出土的帛书《五星占》详细记录了公元前246年到前177年间金星、木星和土星的位置,记载金星的会合周期为584.4日(今测值为583.92日);另一特色是对日月食的观测记录,从汉初到公元1785年,我国共记录有日食925次,月食574次,堪称世界之最。在异常天象的观测记录方面,《汉书·五行志》记录了公元前28年3月的太阳黑子现象,《汉书·天文志》记载了公元前32年10月24日的极光现象,马王堆出土的29幅星图表明当时对彗星的观测已非常细致,此后,在太阳黑子、新星超新星等异常天象方面我国都留下了世界上最为丰富的观测记录。

中国的天文仪器也独具特色。大约在西周时已经开始使用漏壶计时。浑仪和浑象是我国传统的天文学观测仪器,其最早的制造者是西汉的落下闳。浑指圆球,浑仪是由一系列同心圆组成的一种仪器,往往还加上窥管,以作实际观测用。浑象则是一个球,上面刻有各种特征天象,用以演示实际天象。浑象和浑仪统称浑天仪。东汉著名科学家张衡在前人所造浑象的基础上制成了漏水转浑天仪。张衡以后,浑天仪朝更加精致和准确方向发展。

浑天仪的制作基于某种宇宙理论。自远古以来,中国人相信宇宙的基本结构是天盖地承,是为盖天说,《周髀算经》是关于盖天说的详尽典籍。盖天说主张天和地是两个同心穹形,之间相距八万里,北极是天穹的中央,日月星辰绕之旋转。盖天说比较符合人们的直观常识,但不能很好地解释精确观测到的天象,因此后来又有浑天说和宣夜说出现。浑天说主张,天不是一个半球形,而是一个完整的球;地球处于天球之中,如同蛋黄居鸡蛋内部一样;恒星处于天球之上,而日月五星则游离于天球附近。浑天说可以更好地解释天象,并且可以被用来计算天体的位置,是球面天文学的原始形式。与浑天说对立的是宣夜说。宣夜说反对有固体天穹,主张宇宙处处充满无边无涯的气体,日月星辰在其中飘浮游动。宣夜说的“气”论支持宇宙无限的观念,但与天文观测无法衔接,只是一种思辨的哲学理论。

▶四、地学

中国古代在地学方面也取得较大的成就,主要体现为地理、地图绘制和地质方面。我国最早的地理、地质专著是春秋战国时代的《山海经·五藏山经》和稍晚的《禹贡》。前者记载了我国的一些山脉、河流,七八十种矿产及其三百零九处产地;后者记述了我国中部的土壤、矿产和动植物资源。《管子》成书于春秋战国至汉初年间,其《地员》篇记述了不同土壤和肥料对植物生长的影响,是我国最早的植物地理文献,《度地》篇则记述了河流的侵蚀作用以及河曲的形成过程。东汉班固撰《汉书·地理志》,书中既讲自然地理又讲人文地理,以疆域政区为纲,依次叙述了一百零三郡及所辖一千五百八十七个县的建置沿革和自然、经济、古迹、关塞、庙宇、水利、工矿等情况。北魏郦道元于公元512至518年间写成《水经注》,它记载我国的河流水系,是一部内容丰富的综合性地理巨著。北宋沈括在其科学巨著《梦溪笔谈》中提出许多很有价值的地理见解。明代徐霞客用三十年时间走遍大半个中国,对地理现象进行深入细致的考察,做了大量笔记。他去世后,后人根据他的笔记整理出版地学名著《徐霞客游记》。徐霞客对所到之处的地理、水文、地质、植物等现象都作了详细的记载,同时,他还专门调查研究了我国西南、中南地区的石灰岩溶蚀地貌的分布及其发育规律。他对石灰岩溶洞地貌成因的解释与今天的科学原理惊人的一致。

中国的地图绘制技术早在西汉时期就达到相当高的水平。长沙马王堆出土的三幅西汉初的地图,描绘了湖南中部至广东珠江口一带的地域,其中的山脉、河流、城市等与实际情况基本吻合,精度相当高。西晋裴秀在总结前人经验的基础上,提出“制图六体”的基本原则,为我国古代地图学奠定了理论基础,并与京相璠合作绘制了《禹贡地域图》,这是见于历史记载的最早的地图集(已佚)。元代朱思本经过十年的实地考察,于1320年绘制出全国地图《舆地图》,精度大为提高,是明清两代全国地图的范本。1561年罗洪先对《舆地图》加以增补,改编成四十四幅的地图册《广舆图》。清康熙年间又进行大规模的测量,在此基础上绘制成《皇舆全览图》,这是当时世界上最好、最大的地图。

此外,明代航海家郑和七下西洋,到过三十多个国家,行程十万余里。1405年,他受命于明成祖,率27800名海员分乘62艘船,从苏州出发经南洋诸国,到达非洲东海岸和红海。沿途记载了各国方位、海上暗礁、浅滩,绘制了《郑和航海图》,成为研究16世纪之前东西方交通历史的重要资料。

▶五、农学

中国自古以来就有发达的农业,七千多年前黄河流域就已经种植粟等农作物,长江流域则种植水稻。秦汉之后,农业更是被确立为立国之本,成为中国社会的经济基础,历代统治者都十分重视农业生产。两千多年来,有不少政府官员深入农业实践中,总结劳动人民所积累的农业生产知识,使之系统化为中国特色的农学体系。在我国的文化典籍中,古代农学著作达三百七十多种,涉及农业生产的各个方面,其中最著名的有《氾胜之书》、《齐民要术》、《陈旉农书》、《王祯农书》和《农政全书》。中国农学重视天时、地利和人力三者对农业生产的综合作用,对于有利于作物生长的时令、土壤和施肥等环节,都分别作过十分细致的研究。

明末杰出的科学家徐光启(1563—1633)编写的《农政全书》,是集我国古代农业科学之大成的一步巨著。全书共六十卷,五十多万字,分农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、牧养、制造和荒政等十二项。本书大多数内容是对古代和当时农书的转录和摘编,对我国古代农学成就作了系统的总结,但其中也有徐光启自己的研究成果,他提出了许多新的思想。

除了粮食种植之外,我国的种茶业、蚕桑业和畜牧业也有非常悠久的历史。我国是世界上发展茶树和应用茶叶最高的国家,种茶的历史已经有两千多年,茶叶的种植、加工和贸易是我国传统农业的一个重要方面。我国大约在距今四千多年前,就已经有比较发达的蚕桑丝织生产了。世界上所有国家的蚕种和养蚕方法,都直接或间接地从我国传出。

▶六、医药学

中国医药学具有悠久的历史,它是唯一至今仍然屹立于现代世界科学技术之林的中国传统科学,也是古代科学理论中体系最为完整、系统的学科。中国的医学文献记载了几千年来所积累的医药科学知识和医疗实践,是中国传统文化中极为珍贵的遗产之一。

战国时代的《黄帝内经》奠定了我国中医药学的基础。《黄帝内经》是我国现存最早、内容比较完整的一部理论与临床实践相结合的医学名著,它集当时医学之大成,内容涉及生理、病理、医理、药理、针灸、按摩、人体解剖、养生等各个方面,提出了中医的主要基础理论,如阴阳五行学说、脏腑学说、经络学说等,全面奠定了中医理论的基础。

汉代出现了两大名医,即外科医生华佗和内科医生张仲景,他们与扁鹊一起被称为中医的三大祖师。华佗大约生于公元2世纪前半叶。据史书记载,华佗最著名的医术是使用麻沸散作为麻醉剂做腑腔外科手术。其另一医学建树是提倡体育锻炼,以防止患病。他继承了先秦以来的导引术传统,模仿虎、鹿、熊、猿、鸟五种禽兽的自然动作首次编创“五禽戏”。华佗不仅有高超的外科医术,而且懂脉象、会针灸、善处方,他注重察声观色,是中医综合诊断传统的继承和光大者。张仲景与华佗大体同时,他广泛阅读了当时的众多医学著作并加以总结概括,于3世纪初写成《伤寒杂病论》。该书系统地总结了汉代以前对伤寒和杂病诊治的丰富经验,提出诊断的辩证方法以及切合病情的多种诊治方法与药方。在诊断治疗方面,提出了“四诊”(即望、闻、问、切)、“六经辨证”(即病分为太阳、阳明、少阳、太阴、少阴、撅阴六类)和“八纲原理”(即阴、阳、表、里、寒、热、虚、实)。这些诊断治疗方法,成为中医辨证诊断治疗的基本规范,奠定了中医临床治疗学的基础。

秦汉以降,我国名医和医书层出不穷,体现了中医药学发展的延续与繁荣景象。在中药学方面,现存最早的药物学专著是汉代的《神农本草经》。该书总结了战国、秦汉以来的药物知识,共收集了药物365种,对每一种药物的性味、产地、采集时间、主治疾病都有详细的记载,被后世医药学家视为药物学的经典。后来又有南朝陶弘景的《神农本草经集注》,唐代的《新修本草》,宋代唐慎微的《经史证类备急本草》,以及最为著名的明代李时珍的《本草纲目》。李时珍历时二十余年写成药学巨著《本草纲目》。全书共五十二卷,一百九十万字,分十六部六十二类,共收药物一千八百九十二种,附方一万一千零九十六个,此外还配有插图一千一百六十幅。每一种药以正名为题,先释名,把各种异名解释清楚;再集解,说明其形状、出处、产地和采集方法;再列修治、气味、主治和发明等项;最后附以药方。本书规模宏大,内容准确严谨,是我国药学的集大成之作。不仅如此,《本草纲目》所列部类反映了我国古代对自然万物的分类思想,具有极高的思想史价值;它不仅是一部伟大的药物学著作,也是一部伟大的博物学、生物学和化学著作。在针灸学方面,有皇甫谧及其《针灸甲乙经》,宋代王惟一及其《铜人腧穴灸经图》,元代滑寿及其《十四经发挥》等。在其他方面,晋代王叔和的《脉经》是中医传统的切脉诊断术的一部经典之作,葛洪的《肘后方》、巢元方的《诸病源候论》、孙思邈的《千金方》、王焘的《外治秘要》都是我国医学宝库中的珍品,是中医学理论体系的有机组成部分。

此外,中医学在几千年的发展过程中也创造出许多独特的诊断方法,例如脉诊、针灸、骨折和脱臼的整复治疗技术等。中医在外科学方面也拥有悠久的历史,《周礼》记载有专门的“疡医”,负责治疗肿疡、溃疡、金疡、折疡一类外科疾病,相当于现在的外科医生,秦汉以后外科名医辈出,专门的论著、杰出的手术病例不断出现。

▶七、物理学

中国传统科技中的“物理”一词与现代所谓“物理”有很大的差异。在现代科技上“物理”所指的是所有的自然现象,因此现代物理学里面的力学、电磁学、光学等各方面的知识,在传统科技里面并不是一个专门的范畴,我们不能像农学、中医药学那样在现代物理学意义上找到专门的物理知识著作。事实上,我国古代尚未建立起以严密的科学实验和数学方法为基础的物理学,也未形成独立的物理学科。但是,人们在生产实践中积累起来的许多物理知识还是值得称道的。

在力学方面,人们很早就懂得利用杠杆,春秋时期已经广泛使用等臂天平。《墨经》已经开始探讨杠杆原理,它认为,杠杆的平衡不仅与杠杆两端的重物有关,而且和两端与支点的距离有关。据《考工记》记载,春秋时期人们已经意识到物体的惯性,这是关于惯性的最早的记载。

在声学方面,主要的成就体现在乐器的制作和乐律的研究上。商代已有了成套的铜铙等乐器,战国初年有整套的编钟(六十四件),这些乐器的制作表明我国古人很早就掌握了一定的乐律知识。战国时期的《管子·地员》记载了计算音程以定五音的“三分损益法”,是古代乐律史上的一大成就。明代朱载堉于1584年出版了乐律专著《律吕精义》,其中记载了他创立的“新法密律”,即以等比数列来确定音律,与当今世界通用的十二等音程相同,是对乐律史的一大贡献。关于共振现象,战国时期的《庄子·徐无鬼》就已经有了记载。关于声音的来源,东汉王充在《论衡》中说,声音是由振动而生,传播方式与水波类似。

在磁学方面,中国古代的成就较大。春秋战国时期已有关于磁石吸铁现象的记载。古人很早就学会利用磁的极性来制造指向器,东汉王充在《论衡》中所载的“司南勺”很可能是最早的磁性指向器,宋代《武经总要》所载的“指南鱼”是最早的人工磁化物。稍后沈括在《梦溪笔谈》中记载了用磁石磨制而成的指南针,在宋代即用以航海;而且,沈括还在亲自实验的基础上发现了地磁偏角,比欧洲人发现早四百年。

在光学方面,不仅从商代起便制作了青铜镜,而且之后对光学原理也有初步研究。在《墨经》中有关光学的内容就有八条,它们对影子的生成、光与影的关系、光的直进性、平面凹面及凸面镜反射等都有描述,是世界光学史上最早的文献。元代的赵钦友在自己的著作《革象新书》中记载了他所做的大型实验,证明光的直进性。唐代孔颖达已经对彩虹的形成原因做出正确解释:“若薄云漏日,日照雨滴则虹生。”

▶八、技术

除了上述科学方面所取得的成就外,中国古代在冶金、制瓷、纺织、建筑、水利、火药、造纸与印刷等方面也取得来令世界瞩目的成就。

(一) 冶金与采矿

夏末商初时我国就已经能够进行青铜的冶炼和铸造,到了商代已经达到很高水平,很多精美的器物著称于世,例如商代后期制造的司母戊大方鼎(又称“后母戊鼎”)。春秋战国时期青铜冶炼技术达到高峰,冶炼青铜的关键是掌握好铜锡等金属的比例配方,《考工记》记载有“六齐”技术,即六种不同比例的铜锡合金,是世界上最早的关于合金成分的研究成果。春秋末至秦汉间一些青铜兵器的表面已经铸有铬防锈层。春秋末期我国已经掌握了冶铁技术,到了西汉后期发命了一种把生铁冶炼成钢的炼钢技术。此外,中国先人也发明了许多有色金属的冶炼方法,例如明末宋应星的《天工开物》中就有锌的冶炼的详细记载。随着冶金业的发展,我国古代的采矿业也发展起来。据估计,自春秋至汉,人们在湖北大冶大约挖掘了几十万吨铜矿石,冶铜约十万吨。此外,还宋代时河南的煤矿,福建的铜矿,黑龙江的金矿等遗址多处,而且都已形成规模。

(二) 瓷器、漆器的制造

瓷器是在陶器的基础上发展起来的。早在六千多年前我国就已掌握了制陶技术,到了商周时期已出现釉陶和青釉器皿,东汉时期完成陶器向瓷器的过渡,出现了真正的瓷器。南北朝时期出现了白釉瓷器,隋代开始推广,到唐代已形成青、白两大瓷系,五代时期制造瓷器的技术已达到相当高的水平。宋代是我国瓷器制造史上的重要发展阶段,在配料、制坯、釉药、施釉和焙烧各种工艺上都有提高,造窑技术也达到了完备的程度。南宋时期,景德镇瓷器闻名天下。

制造漆器的技术也是我国古代的重大发明。我国在六七千年前就已经发明了在漆中添加颜色的工艺技术,到四千年前夏代制造漆器的技术已经到达相当的水平。春秋是开始人工栽种漆树和桐树。战国时期设立专门管漆树的官吏。此后中国的制漆技术和造漆业陆续发展。1625年黄诚编著的《髹饰录》是介绍制漆技术的总结性专著。

(三) 纺织

中国古代的丝织技术早已闻名于世。早在商代的丝织物上已有斜纹、花纹等复杂纹样,西汉初期的提花技术已经达到相当高的水平。织造提花织物的提花机是我国人民的一大创造。唐代的介质印花技术也是纺织技术的一个突出成就。汉代之后形成了一条中外驰名的“丝绸之路”,在长达一千年左右的时间内丝绸一直是我国的特产,直至公元五六世纪波斯派人来学习丝织技术后,它才逐渐传入欧洲。

(四) 火药和火器

关于火药的知识开始是由炼丹术士发现和积累起来的。炼丹术是古人为了求长生不老而炼制丹药的方术,这种方法在中国起源很早,《战国策》里就已经有方士献不死之药的记载。火药的基本成分是硫黄、硝石和木炭,它们是炼丹术士常用的三种物质。火药在《本草纲目》中被认为能“治疮癣、杀虫、辟湿气、瘟疫”。火药制成后,首先被制成武器,广泛应用于战争。据史料记载,公元970至1000年间,火药就被用于制成火箭、火球、火蒺藜等火药武器。稍后的《武经总要》记载了多种火药武器和不同用途的火药的配方及制作方法。早期的火药武器大都以弹射或抛掷投出,然后燃烧爆炸以形成杀伤力,到南宋时(1259年)发明了管式火器——突火枪,此乃现代枪炮的发端。明代之后火药武器有了更大的发展: 手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等相继出现,并且出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭。

(五) 造纸和印刷技术

我国从公元前2至1世纪开始用大麻和苎麻纤维制纸,公元105年东汉宦官蔡伦改用树皮、破布、废麻为原料制成质地较好的纸张,被广泛使用。东汉末年造纸业已经成为一种独立的手工业部门。明代宋应星的《天工开物》对我国古代造纸技术作了总结性叙述。纸的广泛使用直接刺激印刷术的进步。印刷术的发展可分为雕版印刷和活字印刷两个阶段。雕版印刷的开端不迟于隋朝,至唐初,印刷品的刻工和印刷效果都已达到一定的水平。活字印刷是北宋庆历年间(公元1041—1048年)毕昇发明的。毕昇的活字印刷术,包括制造活字、排版、拆版等全套技术均与近代铅字印刷相似,但毕昇发明的活字是用胶泥刻印,用火烧制而成。元代王祯于1298年又制造了木活字及排版法,此技术在《王祯农书》中有详细记载。

除了这些技术之外,我国古代在造船、水利工程、建筑等技术领域均有突出的表现,有些工程,例如都江堰水利工程以及各大人工运河等等,至今还在造福于后人。

复习思考题

1. 试述晚明以来在中国科学技术传统的认识问题上的主要观点。

2. 传统思想观念与社会环境对中国传统科学技术产生了怎样的影响。

进一步阅读建议

1. 洪万生主编: 《中国文化新论·科技篇——格物与成器》,三联书店1992年版。

2. 林庆彰主编: 《中国文化新论·学术篇——浩瀚的学海》,三联书店1992年版。

3. 李约瑟(Joseph Needham)等: 《中国科学技术史》第2卷,科学出版社1990年版。

4. 李约瑟(Joseph Needham): 《中国古代科学》,上海书店出版社2001年版。

5. 金观涛等: 《探索与新知》,风云时代出版社1989年版。

6. 金观涛等: 《创造与反思》,风云时代出版社1989年版。

7. 乐爱国: 《儒家文化与中国古代科技》,中华书局2002年版。

8. 刘钝等编: 《中国科学与科学革命》,辽宁教育出版社2002年版。

[1] 参见金岳霖主编: 《形式逻辑》,人民出版社1970年版,第353页。

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