第一章辉煌的历史科学的宝藏——中国古代科技著作概述

科学技术史是人类文明史中一个重要的组成部分，其中也融入了中国古代人民的高度智慧和辛勤汗水。但是，直到半个世纪前，世界学术界仍在科学“欧洲中心论”的迷雾笼罩中，完全忽视了中国古代的科学技术成就。这是极不公平的。当然，这和西方人对中国文化缺乏了解，以及当时我们自身对中国科技史的研究不够有一定的关系。从本世纪40年代开始，英国科学史家李约瑟等人对中国古代科学技术进行了系统考察，并吸收了中国科技史家的研究成果，撰写了《中国科学技术史》这一著作。通过这部巨著，李约瑟等人向全世界展示了中国古代数千年来积累的科学技术的伟大成就，及其对世界的文明发展作出的巨大贡献，“要是没有这种贡献，就不能有我们西方文明的整个发展历程”。

要了解中国古代究竟有哪些伟大的科技成就，为数众多的中国古代科技典籍无疑是值得认真发掘的巨大宝库。据统计，仅中国古代医药学的著作就有万种以上，数学著作也有上千种，农学著作近400种。这些科技典籍不仅记载了我国古代在天文、数学、农学、地理、化学、物理和工程技术等各个科学领域取得的成就，还留下了许多前人进行科学研究的经验和教训。

科技著作的发展与生产和科技的发展有着密切的联系。我国是世界早期人类文明的主要发源地之一；是世界上使用火、发明弓箭、陶器、农牧业、天文和医药等最早的地区之一；特别是我们的祖先很早就发明了养蚕和丝织技术，在历史上一直以丝绸之国闻名于世。然而，在文字产生以前，人们的科学知识和技术都是以“口传身授”的形式流传的，在交流和保存科技知识上受到极大的限制。文字产生后，科学知识和技术可以用文字记录下来，在传播上突破了时间和空间的局限，对于科学技术的发展有着至关重要的作用。在我国，从仰韶文化时期在陶器上刻划的简单文字中，就发现了数字符号；而在已成熟的商代甲骨文中，则记载了更多的关于医药、地理、天文、农业等方面的科技知识；至于周代的金文，以及《周易》、《诗经》、《尚书》等早期文献中，科技资料随处可见，反映了当时科学技术的水平。但是，在春秋战国以前，文献典籍由巫、史、卜等专职人员掌管，普通人轻易是见不到的，留传下来的更少。因此，当时是否有科技专著，有什么样的科技专著，我们不得而知。我们现在所见到的科技典籍是从春秋战国时代开始的。

春秋战国是一个社会大变革的时代，生产关系的改变和科学技术的应用，使生产得到极大提高，生产的提高反过来又促进了科学技术的飞速发展。当时社会上还出现了一个叫做“士”的知识分子阶层，从而打破了旧的官府对文化的垄断，形成了“百家争鸣”的思想解放和学术自由的生动局面。在学术争论中，古老的气、阴阳、五行等思想学说也得到了充实和完善，为系统整理科学技术资料提供了有利的工具。由于上述几方面的有利条件，在这一时期科学技术著作开始大量涌现。在天文方面，当时各诸侯国几乎都有人专门职掌对日、月、行星和恒星的天文观测，并著书立说，积累了丰富的天文资料。其中著名的有齐人甘德的《天文星占》和魏人石申的《天文》，合称《甘石星经》(已佚)。书中测定了金星与木星会合周期的长度，火星、木星的恒星周期等，表明当时的天文学研究已向定量化的方向迈进。春秋后期，各诸侯国还普遍采用了四分历，它取回归年长度为3651/4日，并采用19年七闰为闰周，标志着我国历法已进入比较成熟的时期。数学方面，在当时世界上领先的十进位值制记数法和传统的筹算制度在这一时期不断得到完善，先秦文献中的记载证明当时已运用四则运算和分数运算等等，那时贵族子弟所受的数学教育就有“九数”之称。

一般认为至少在战国后期我国已产生了数学著作，但已经失传了。在医学上，当时涌现了如扁鹊、医和等一批著名医学家，其中一些人已经开始结合气、阴阳等思想系统整理医学知识，出土的《足臂十一脉灸经》、《阴阳十一脉灸经》、《五十二病方》是已知最早的经脉专著和方书，而著名的《黄帝内经》则以论述人体解剖、生理、病理、病因、诊断等基础理论为重点，兼及针灸、经络、卫生保健等多方面内容，奠定了祖国医学理论体系的基础。在农业方面，农业生产上的精耕细作等优良传统在此时开始形成，可以达到四年五熟和一年两熟。《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》、《辨土》、《审时》等是我国现存最古老的农学论文，从天时、地利和人力等方面论述了一整套具体的农业生产技术和原则。春秋战国时代，由于生产发展，商业繁荣，交通随之发达。人们的视野扩大了，积累了大量耳闻目睹的地理资料，促进了地理学的发展。《山海经》以山为纲，记叙了山的位置以及所在地的水文、动植物、矿产和神话传说等等。《禹贡》则叙述了我国大部分地区的山脉和水系，并分全国为九州，已有了自然地理区划和区域对比的思想萌芽。在这一时期，手工业也获得迅速发展，分工细致，技术精湛，著名的曾侯乙编钟和一批古车辆的出土反映了当时高超的技术水平。当时的两部名著《墨经》与《考工记》交相辉映，相互补充，对人们生产中的丰富经验加以理论总结和抽象概括，在光学、力学、几何学的研究上取得了丰硕的成果，尤其是显示了初始的实验科学对深化人们认识的重要性。

秦汉时期是我国古代科学技术发展史上的一个重要时期。国家的统一，汉初的“休养生息”和解除思想禁锢等政策，都为生产的发展和科学技术的提高创造了条件。冶铁技术和纺织机械的出现，造纸术的发明，长城等大型土木工程的兴修，反映了当时生产技术已趋于成熟；而一些经典科学著作的产生，则表明我国古代科学技术形成了自己独特的体系。在天文上，传统的盖天说、浑天说、宣夜说三大宇宙理论得到了总结和明确的表述，如《周髀算经》用数学方法构建了盖天宇宙模型，是我国最早的数理化的宇宙理论著作；而张衡的《灵宪》和《浑天仪图注》则以浑天说为基础，系统论述了关于宇宙生成和演化的思想，为浑天说在古代天文学中占统治地位打下了基础。这时的历法已基本成熟，具备了后世历法的主要内容。从《太初历》到《乾象历》，建立了一套比较科学的推算五星运动和日月运动及交食周期的方法，历法中提出的以没有中气(雨水、春分、谷雨等十二节气)的月份为闰月的原则，至今仍在使用。在天文计算中，运用了大量的数学运算，在一定程度上也反映了当时的数学水平。代表当时数学最高水平的是《九章算术》，它以例题集的形式对我国古代积累的数学知识进行了总结，已包括了初等数学中的算术、代数和几何的相当大部分内容，形成了自己的体系，成为数学著作的经典。在农业方面，奠基于战国时期的轮作制、一般作物栽培的基本原理和精耕细作提高单位面积产量的技术措施，此时已得到确立。据《汉书·艺文志》载，当时的农书就有九家114卷之多，其代表《氾胜之书》总结了农业生产中六个基础环节(及时耕作、土地的利用和改良、施肥、保墒〔shang商〕、及时中耕除草、及时收获)的理论和技术问题，以及十多种农作物的栽培方法。医药学在秦汉时期也得到进一步发展，《神农本草经》是现存最早的本草著作，奠定了后世本草学的基础；张仲景《伤寒杂病论》在治病的理论、方法、方剂、药物使用等方面总结出一系列医疗的基本原则，是中医临床辨证论治的鼻祖。在地学上，马王堆汉墓出土的地图，反映了当时人们丰富的地理知识和相当高的测绘技术，而《汉书·地理志》中第一次出现了“地理”这个名词，并且开辟了沿革地理研究的新领域。另外，炼丹术在此时也有重大进展。魏伯阳在前人炼丹经验的基础上，进行了理论探索，他的《周易参同契》是我国最早的炼丹理论著作，被称为万卷丹经之首，在中国古代化学史上占有重要地位。

魏晋南北朝时期，我国长期处于南北对峙、政权纷立的状况。政权的更迭，削弱了文化专制，因而各种思想活跃；空前的民族大融合及南方和边远地区的开发，促进了生产技术和科学知识的交流；所以，在这一时期，中国古代科学技术体系得到了进一步的充实和提高，并在一些方面有重大突破。由于天文仪器的不断改进，天文观测资料日益丰富准确，特别是岁差、太阳和五星运动不均匀性等重大发现和创新，直接影响后世历法的改革。当时历法在若干天文常数上有所提高，北凉赵[匪欠]〔fei匪〕《元始历》第一次打破了19年七闰的旧法，提出600年中221个闰月的新闰周。后来祖冲之在《大明历》中提出391年144闰月的闰周，更为精密。祖冲之推算得回归年长度为365.2428148日，和今天的推算值仅差46秒。魏晋南北朝时期还掀起了古代数学研究的第一次高潮，出现了赵爽的《周髀注》，刘徽的《九章算术注》和《海岛算经》，以及《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》，祖冲之的《缀术》，甄鸾的《五曹算经》、《五经算术》、《数术记遗》等一批数学著作。这些数学著作大大丰富了以《九章算术》为代表的中国古代数学体系。如刘徽在《九章算术注》中，不仅对《九章算术》中的大部分算法给出了理论上的论证，同时还创立了“割圆术”等若干新算法；祖冲之在《缀术》中推算出圆周率为：3.1415926