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中国古代科技,独立发展的科技文明,要目,中国历史概览 四大古典学科 三大技术 影响近代欧洲的四大发明 明末四大名著 西学东渐 李约瑟难题解析,中国历史概览,夏（前2070前1600） 商（前1600前1046） 周（前1046前256） 秦（前221前206） 汉（前206220） 晋（265420） 隋（581618）,唐（618907） 宋（9601279） 元（12061368） 明（13681644） 清（16161911）,中国科技的一般特点（1）,相对封闭的地理环境，造就了独立发展的独特的科学技术体系 600750唐代，佛学大举西来，印度科学传入 13世纪元代，与波斯接触增多，阿拉伯科学传入 17世纪西学东渐 相对稳定的政治格局，造就了中国科技绵延不绝、持续不间断的发展 水利农业文明与东方专制主义 政治、经济和文化三重大一统专制政体，科举制度吸引了最优秀的头脑，自由思想、自由学术和自由经济均没有空间,中国科技的一般特点（2）,“仁”而非“自由”的人文理想，要求的是“礼”而非“科学”，对“自由的学问”和“纯粹理性”十分陌生 无神论的民族，重视现实，遵从生活经验：技术性、实用性、经验性 与希腊古典时期一样，精英知识与实用知识从未结合，文人墨客喜吟诗作赋，好琴棋书画，对工匠技艺不屑一顾,中国科技的一般特点（3）,在欧洲黑暗年代，中国正进入盛唐时期并在宋朝达到中国科技的高峰 明清两朝，闭关锁国，传统固有的科技缓慢发展，近乎停滞。宋代的数学文献有的到了明代已无人能懂。 西学引进基本无效，以致从19世纪中叶开始全面落后,四大古典学科之农学,农业立国。政府官员重视农业实践和农业生产知识的积累 中国农学重视天时、地利和人力的综合运用 汜胜之书（公元元年左右，汉代），论及北方特别是关中地区的耕作经验 贾思勰齐民要术（533544，北魏）10卷92篇，反映黄河中下游地区的农业生产状况 王帧农书（元代）综合黄河流域旱田耕作和江南水田耕作经验。,四大古典学科之医学,古老深奥的学问，常新的实用知识 战国黄帝内经 外科医生华陀（约2世纪）关羽刮骨疗毒，曹操治病，麻沸散，五禽戏 张仲景（约150219）伤寒杂病论提出中医诊断学中的“六经辩证”（太阳、阳明、少明、太阴、少阴、厥阴）和“八纲原理”（阴、阳、表、里、虚、实、寒、热） 孙思邈（约581682）誉为药王，著千金方，主张医生要博学、要有高尚的品德,四大古典学科之天学,皇家的需要，农业社会的需要。不以宇宙理论见长，而以积累观测为主。 皇家垄断天学，禁止民间私习。天学享有很高的地位，不仅敬授人时，而且揭示天行之道 阴阳合历：日、气、朔三要素。公元前4世纪，已测出太阳年为365.25天 对日食和月食详细的记载，从汉初到1785年，日食925次，月食574次 异常天象的记录，如太阳黑子（前28年）、极光、彗星（前613年1621年包括哈雷彗星）、新星、超新星（前3521604共75次） 杰出的天学家：张衡（38139）、祖冲之（429500）、一行（683727）、郭守敬（12311316）,四大古典学科之算学（1）,实用数学而非演绎数学；私人的爱好而非国家的事业，因此没有自主而连续的发展 周髀算经（前1世纪），勾股定理 九章算术（1世纪）246个数学问题，涉及丈量农田、不同等级谷物的兑换、建筑结构计算、分配计算 刘徽（曹魏时期）九章算术注（263）创立割圆术，通过算出圆内接正192边形的面积，得出3.14 祖冲之（429500）及其子祖暅计算了圆内接正6144边形和正12288边形的面积，得出3.14159263.1415927 魏晋南北朝时期出现了一批算经,四大古典学科之算学（2）,唐代出现珠算 宋元之际，古代世界数学的高峰 秦九韶（12021261）数书九章（1247） 李冶（11921279）测圆海镜（1248） 杨辉（13世纪中后期）杨辉算法，速算法 朱世杰（13、14世纪之间）算学启蒙（1299）、四元玉鉴（1303），讨论了高次开方和高次方程组的解法。,三大技术,陶瓷（China)，景德镇（宋代），通过丝绸之路传到西方，11世纪造瓷技术传到波斯和阿拉伯，1470年传到意大利 丝织（sino），6世纪传到东罗马帝国，12世纪末传到意大利，14世纪法国人开始养蚕，16世纪末传到英国 建筑：长城、桥梁（590602年间建造赵州桥）、塔、石窟、故宫。宋建筑师李诫编营造法式（1100）,四大发明（纸）,纸的发明：茧丝做丝绵的过程中剩余下来一层薄薄的絮片，是为原始的絮纸 制作麻料的副产品是植物纤维纸，约前14087年间，陕西灞桥即已出版大麻纤维纸 东汉太监蔡伦在皇宫中用普通原料（树皮、麻头、破布和鱼网等）于105年造出蔡侯纸，自此，造纸业成为我国一大产业 751年，唐与阿拉伯在怛罗斯城（今吉尔吉斯）开战，大败，俘虏中有大批造纸工匠，中国的造纸术先传到巴格达，继而欧洲,四大发明（印刷术）,隋朝已有雕版印刷术，593年，有史记载 唐代，刻书成风，敦煌发现唐刻金刚经，标明是868年 宋代雕版印刷术达到高峰，971年，成都完成5048卷的大藏经，雕版达13万块，费时12年 宋庆历年间（10411048），毕升发明活字印刷术，原材料是胶泥 王帧农书中专有一节谈“造活字印书法” 1450年，德国古登堡发明金属活字印刷术,四大发明（火药）,炼丹家与火药的发明：硫磺与硝石相配制。孙思邈（581682）丹经中第一次提到火药的配方 北宋年间，火药大量用于战争 8世纪，火药配方传入阿拉伯，称“中国雪”，波斯人称“中国盐” 14世纪，阿拉伯人将火药技术传入欧洲,四大发明（指南针）,前3世纪，韩非子中提到“先王立司南以端朝夕” 1世纪初东汉王充论衡“司南之杓，投之于地，其柢指南” 1044年，北宋曾公亮和丁度武经总要提到指南鱼 沈括梦溪笔谈有系统的指南针制造技术说明，同时发现磁偏角 航海技术。郑和（13711435）七下西洋，船只200多艘，人数两万多众，超过100米的大船有50多艘。而哥伦布只有88人，3只长19米的大船。,四大发明的意义,马克思：“这是预告资产阶级社会到来的三大发明，火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的说来变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”,明末四大名著（1）,李时珍（15181593），湖北蕲春人 本草纲目，中国古代药学之集大成，52卷，190万字，分16部（水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、服器、虫、鳞、介、禽、兽、人），也是一部博物学大全，“虽名医书，实该物理”。 万历年传至日本，后致欧洲，被译成德、法、英、拉丁、俄等文字，达尔文的物种起源引用过该书,明末四大名著（2）,徐光启（15621633），生于上海 农政全书，中国古代农学成就的集大成，60卷，50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12项,明末四大名著（3）,徐霞客（15861641），生于江苏江阴 22岁起游历江苏、浙江、山西、河北、山东、河南、安徽、江西、福建、陕西、广东、广西、湖南、湖北、贵州、云南16省，北京、天津、上海3地，写成徐霞客游记，记载所到之处的山川地貌、物产风情,明末四大名著（4）,宋应星（1587？），江西奉新人 47岁开始编写天工开物，3年乃成，分上中下三部分共18卷，包括农作物栽培、农产品加工、制盐、制糖、陶瓷、冶炼、养蚕、纺织、染色、造纸等，是一部手工业生产技术的百科全书,西学东渐,意大利人利马窦（15521610），1583年来华，与徐光启合作译几何原本前6卷 比利时人南怀仁（16231688），1659年来华，主持皇家天文历法工作 德国人汤若望（15911666），1662年来华，引入光学知识和望远镜的制造原理和技术 传教士带来的科学并未被中国化，只有有限的高度选择的引进,李约瑟问题,中国古代有着辉煌的科技成就，为什么近代落后了？ 落后的概念解析 问题解析： 为什么中国传统科技没有加速发展 为什么欧洲科学能够如此突飞猛进 为什么近代中国没有产生欧洲科学 中国科技： 道与万物相辅相成灵活多变，不同于绝对理性之至高无上的逻辑 有机自然观而非机械自然观，重博物类比轻数学实验 直接的实用性和经验性,本讲参考书,科学的历程第911章 坦普尔：中国：发明与发现的国度，陈养正等译，21世纪出版社1995年版 罗南改编中华科学文明史，五卷本，江晓原等译，上海人民出版社2001年出版 杜石然主编中国科学技术史通史卷，科学出版社2003年出版,中国古代的科技 思想和实践,一、天文学成就,这块牛骨属商朝晚期，长24.5厘米，上宽5厘米。牛骨上刻的文字大意，是有关一次月食的记录。据推算，此次月全食时间为公元前1173年7月2日。,记载日食的甲骨,1、中国古代的天文观测在很长时间内处于世界前列。,一、天文学成就,2、世界上最早的星表,石氏星表，存于我 国最早的天文学专著甘石星经(战 国)中。,一、天文学成就,侯风地动仪 这是世界上第一架地震仪。欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起我国的发明足足晚了一千七百多年.,3、张衡(东汉)的成就,一一七年 ，张衡制造出大型天文计时仪器漏水转浑象仪。,浑象仪,一、天文学成就,4、僧一行(唐代)的成就,世界首位算出子午线长度的人,创制黄道游仪，用它发明了恒星位置的变动(世界首次),5、郭守敬(元代)的成就,简仪,制成简仪，比欧洲早300多年 主持全国天文测量 编制授时历,二、数学成就,突出成就,数学专著的写作和圆周率的计算,西汉成书的周髀算经,九章算术是中国古代数学专著，是“算经十书”中最重要的一种。它的出现标志着以计算为中心的中国古代数学体系的形成。,东汉时期的九章算术,二、数学成就,突出成就,数学专著的写作和圆周率的计算,祖冲之：南北朝时期的一位杰出的科学家,祖冲之在世界数 学史上第一次把 圆周率精确到小 数点后第七位， 在3.1415926到 3.1415927之间。 这一成果领先世 界达1000年之久.,三、古代农书,齐民要术书影,贾思勰,齐民要术,农书,农政全书,我国现存的最早的一部农书,着重介绍我国古代农业在生产工具方面改革的情况,体现了农书的科学性、创新性和先进性。,南 北 朝,元 朝,明 朝,贾 思 勰,王 祯,徐 光 启,宋应星天工开物,四、医学成就,1、现存较早的医书,黄帝内经 ,地位：奠定中医学理论基础,2、“医圣”张仲景(东汉),伤寒杂病论奠定中医临床治疗学的理论基础,四、医学成就,3、名医华佗(东汉),“麻沸散”和五禽戏,四、医学成就,4、“药王”孙思邈(唐代),著有千金方,5、明朝李时珍的本草纲目,中国古代药物学的最高成就,五、古代科技的里程碑四大发明,1、造纸术,成语“学富五车”能让你联想到什么样的情况？,西汉早期麻纸 (甘肃放马滩出土),写有文字的东汉纸,西汉发明植 物纤维纸 东汉蔡伦改 进造纸术。,五、古代科技的里程碑四大发明,2、印刷术,唐咸通九年(868年)印制,是世界上最早的雕版印刷物,1900年发现于敦煌藏经洞。,雕版印刷 活字印刷,北宋毕昇,传播：13世 纪中期传入 朝鲜，以后 从西域传到 欧洲。,五、古代科技的里程碑四大发明,3、火药,在炼制“仙丹”的过程中，炼丹家发现硫磺、木炭和硝石按一定比例混合在一起加热极易燃烧和爆炸，从而“无意”地发明了火药。,五、古代科技的里程碑四大发明,3、火药：,唐代发明，唐末用于战争，五代和宋时广泛应用,“火龙出水”是我国古代明朝时期水陆两用的火箭，也是二级火箭的始祖。,五、古代科技的里程碑四大发明,4、指南针,战国出现司南 北宋发明指南针并用于航海,西汉象牙算筹,元代出现算盘,中国是世界上最早使用十进位值制记数的国家,王祯发明的转轮排字盘(农书插图),农书中所绘载的水排卧式水轮,农书中所绘载的水磨图,工艺过程如下：把硬度较大的木材创平、锯开，表面刷一层稀浆糊，然后把写好字的透明薄纸，字面向下贴在木板上，干燥后用刀雕刻出反向、凸起的文字，成为凸版。经过在版面上刷墨、铺纸、加压后，便得到了正写的文字印刷品。,我国古代雕版印刷作坊,中国古代科技的辉煌成就,李约瑟问题,中国古代有着辉煌的科技成就，为什么近代落后了？ 落后的概念解析 问题解析： 为什么中国传统科技没有加速发展 为什么欧洲科学能够如此突飞猛进 为什么近代中国没有产生欧洲科学 中国科技： 道与万物相辅相成灵活多变，不同于绝对