中国科技史.doc

“中国科技史”内容提要第一讲 中国古代科技纵览：从“李约瑟问题”谈起第二讲 育遍嘉禾，先熟天下：中国古代农学第三讲 敬天授时：中国古代的天文学第四讲 大哉言数：中国传统数学第五讲 阴阳学说与中国传统医学第六讲 格物与成器：中国传统工艺和技术（冶金和纺织）第七讲 空间语言：中国古代建筑技术第八讲 中华大地：中国古代地理学第九讲 东西会通：东学西传和西学东渐第十讲 东方智慧：中国古代自然观和科学思想本讲目录1、中国文化的一般特征 2、中国古代科学概况 3、中国科学史何以可能？ 什么是科学？从“李约瑟问题”谈起 4.国内外的中国科技史研究1.中国文化的一般特征相对封闭的地理环境以血缘关系而非地缘关系组结而成的文化团体，亲情高于契约以农业经济为主体，稳定压倒一切大一统专制政治体制，单一，崇尚权威作为政府官员的知识分子，科举制度特殊的知识体系（经史子集）连续而非断裂的人神关系在四大文明古国中，中国唯一保存了自己的民族独立和独特的文化传统 古埃及、巴比伦、印度和希腊罗马的历史，都被外族入侵所中断甚至失传，甚至今天这些国家的居民，也不是古代当地居民的后代，更不用说文化传统了。唯有中华民族，不仅保持了自己的民族独立，而且保持了5000年以来的文化传统。我们可以堂堂正正地说：我们无愧于炎黄子孙这个光荣称号！历史年表夏朝（约前2100前1700）商朝（约前1700前1100）周朝（约前1100前256），孔子（前551前479）秦朝（前221前206）汉朝（前206后220）晋朝（265420）隋朝（581618）唐朝（618907）宋朝（9601279）元朝（12061368）明朝（13681644）清朝（16161911）2、中国古代科学概况实用、功利。所有的知识或服务于大一统王朝的需要，或服务于人民日常生活的需要。宜物。具体问题具体分析。灵活、机智。见机行事，与时俱进。有机自然观。整体思维、辩证思维士大夫阶层与技工阶层相隔绝，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四大学科：农学、天文、算学、医学 四大日用技术：陶瓷、丝绸、冶金、建筑四大发明：造纸、印刷、火药、指南针 中国科技史的历史分期原始技术和科学知识的萌芽（距今170万年4000多年前）技术和科学知识的积累（夏商西周时期约前21世纪前770年）古代科学技术体系的奠基（春秋战国时期 前770前221）古代科学技术体系的形成（秦汉时期 前221220）古代科技体系的充实和提高（三国、两晋南北朝时期 220581）古代科技体系的持续发展（隋唐五代 581960）古代科技发展的高峰（宋元 9601368）传统科学技术的缓慢发展（明清时期 上 136817世纪）西方科学技术的开始传入（明清时期 下 17世纪1840）近代科学技术（清末民初时期 18401919）中国科技史简要历史分期先秦时期 秦汉时期 魏晋南北朝时期 隋唐时期 宋元时期 明清时期3、 中国科学史何以可能“中国科学史何以可能”取决于“科学是什么”中西知识的差异 理的知识（西） 爱的知识（中）概念再澄清科学一：近代数理实验科学科学二：希腊理性科学科学三：系统的自然知识科学四：技术文明“中国科学史” 的“科学”即取上述“科学三”和“科学四”两种定义，即同时包含了一般自然知识与技术工艺等4.国内外的中国科技史研究国外：英国剑桥大学、法国、日本等国内：中国科学院自然科学史研究所上海交通大学人文学院科学史与科学哲学系中国科学技术大学科学史与科技考古系西北大学科学史研究中心内蒙古师范大学科学技术史研究院清华大学科技史暨古文献研究所北京大学人文学院科学哲学中心第二讲 育遍嘉禾，先熟天下 中国古代农学本讲目录1、农本思想的确立 农业思想：天地人“三才”理论2、不同时期的农业技术3、五大农书中国传统农学发展阶段先秦时代的农学（萌芽和形成阶段）秦汉魏晋南北朝时代的农学（发展与成熟）隋唐宋元时代的农学（全面发展阶段）明清时代的农学（继续深入发展阶段）1、 农本思想的确立农业立国。社稷国家（社：土神；稷：谷神）“仓廪实，知礼节，衣食足，知荣辱”管子.牧民农本思想，事本禁末，重农抑商秦汉时期“天下已平，高祖乃令贾人不得衣丝乘车，重租税以困辱之。”（史记.平准书）劝农官黍 粒 新石器时代。甘肃省大地湾出土。黍原为野生，7000多年前，中国最先将其培育为粮食作物石铲 新石器时代约6000BC, 。1970年浙江余姚河姆渡出土。长16、宽10厘米。中国历史博物馆藏。原始农具。骨质农具的出现说明工具材质有了扩大。 新古器时代。1978年河南新郑裴李岗出土。长30.3、宽10厘米。中国历史博物馆藏。是原始农具之一。用于垦荒、翻地。铁锄战国（公元前475前221年）。1950年河南辉县固围村出土。长10、宽10.5、距2厘米。中国历史博物馆藏。这种形制的铁锄，造型合理，安装把柄后有利于使用。它不仅可以锄草，还有利于保墒。说明当时农业技术有了较大进步。先秦时期农学最早的土壤学著作禹贡（西周末）最早的生态地植物学著作管子.地员（战国东国法家）最早的水利科学著作管子.度地（战国东国法家）最早的历书夏小正（春秋以前）农家学派战国时期：许行、陈相吕氏春秋：上农、任地、辩土、审时天地人“三才”理论吕氏春秋.农学论文四篇包括上农任地辩土审时是我国现存最早的关于农业思想农业政策和农业技术的论文。吕氏春秋.审时农业生产天地人三者的辩证关系： “夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也。”秦汉魏晋南北朝农学黄河中下游地区为主“三才”体现：因时制宜、因地制宜、因物制宜边境屯田：农区向牧区的扩张（河套地区、河西走廊）五谷（三种说法）：黍、麦、豆、麻、稷黍、稷、麦、菽、稻稻、黍、稷、麦、麻西汉赵过“代田法”、耦犁、耧车、铁犁牛耕齐民要术2、不同时期农业技术先秦时期耒耜、青铜农具秦汉魏晋南北朝时期牛耕、铁农具隋唐宋元时期劝农、农学著作大量出现明清时期西方农学传入汉代大量农具出现：碓、转磨、耦犁、耧车氾胜之书四民月令：家庭经营手册（崔寔）齐民要术黄河中下游地区秦代三大水利工程郑国渠、都江堰、灵渠西汉赵过（搜粟都尉）“代田法”、耦犁、耧车、铁犁牛耕隋唐宋元农学长江下游地区、南方水田耕作四时纂要陈旉农书王祯农书茶经等兆人本业（第一部官撰农书、武则天）劝农机构、劝农官（政绩）科举制度建立专业类农书大量出现胡食：毕罗（馒头）、胡饼（烧饼）、搭纳葡萄酒陆羽茶经、陆龟蒙耒耜经宋苏东坡推广秧马欧阳修洛阳牡丹记、蔡襄荔枝谱明清时期农学精耕细作体系：立体农业、生态农业粪多力勤农政全书（荒政）授时通考西方农学传入土壤学、生物学等知识外国农作物的传入五谷：西瓜：原产地？（非洲）由埃及小亚细亚波斯丝路中国波斯枣占城稻（宋时从越南引进，宋真宗推广）玉米（明末引进，清代推广）甘薯（明末引进，陈振龙？徐光启推广）马铃薯3、 五大农书氾胜之书氾胜之 西汉齐民要术贾思勰 北魏陈旉农书陈旉 两宋之交（1149年）王祯农书王祯 元代农政全书徐光启 明代齐民要术（533544）10卷92篇，反映黄河中下游地区的农业生产状况。第一部私人撰修的综合性农书。全书10卷，92篇，11万字。内容“起自农耕，终于醯醢,资生之业，靡不毕书。” 醯xi-醋 醢hai-酱齐民要术内容涉及作物栽培、耕作技术和农具使用、畜牧兽医和食物加工等各个方面，几乎是一部农学百科全书。陈旉农书（南宋）我国最早专门总结江南水田耕种的一部小型综合性农书陈旉：西山隐居全真子西山？扬州、杭州、洞庭湖农书1149年完成，一万余字。第一次专篇系统讨论耕牛问题“地力常新壮”，”用粪犹用药”元代三大农书农桑辑要、王祯农书、农桑衣食撮要王祯农书：南北农业技术 三部分组成：农桑通诀、百谷谱、农器图谱授时图农政全书（明徐光启）农政全书是集我国古代农业科学之大成的一部巨著，全书共60卷，五十多万字。 作物栽培，选种育种，耕作技术，畜牧兽医，食品加工 。 中国传统农学的特点成熟早，富有生命力 重点是种植业 精耕细作技术体系 特色的农学思想总体上以技术见长，基础理论处从属地位 古农书丰富第三讲 敬天授时 中国古代的天文学本讲目录1、农时与天文2、宇宙模式 3、天象观测4、皇家历法 古代天学家1.农时与天文物候、节气在观察和总结基础上形成农历战国时期：二十四节气春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒农业天气预报1、 宇宙理论中国古代的时空观：“四方上下曰宇，往古来今曰宙”（尸子汉代）“宇之表无极，宙之端无穷”盖天说天圆如张盖，地方如棋局 浑天说天圆如弹丸，地如卵中黄 宣夜说天了无质，日月众星，浮于虚空之中盖天说天圆如张盖 地方如棋局 天似盖笠 地法覆盘浑天说 天圆如弹丸 地如卵中黄宣夜说 天了无质，仰而瞻之，高远无极天是没有固定形质的，日月星辰都是自由自在地飘浮在无边无际的气之中，而日月星辰本身，也是一种气的积聚。李约瑟称这是最古老的科学宇宙观，但是关于宇宙结构及其运行机制的问题2、 天象观测天象观测是中国古代天文学的一项重要内容。天象观测主要是观测哪些天象呢？大量的天文仪器（播放录像） 一寸光阴一寸金 以管窥天 观测内容北极星 北斗七星 五行星 二十八宿 牛女、参商寿星、彗星（前613年1621年包括哈雷彗星） 流星雨新星、超新星日食、月食：从汉初到1785年，日食925次，月食574次异常天象律历志五行志周公测景台我国现存时代最早,保护较好的天文台,它是我国古代测量日影，验证时令季节计年的一种天文仪器石刻星图南宋淳祐七年（公元1247年）刻。原碑高216厘米，宽108厘米，碑额题：“天文图”三字。现存于苏州石刻博物馆。此图系依据北宋天象观测资料刻成。星图外圈直径约91.5厘米，星图本身直径约85厘米。整个图上共刻绘恒星一千四百三十四颗，还刻有赤道、黄道、二十八宿区线以及银河的界线。 最先发现太阳黑子如，当西方人争论谁在1615年左右最先发现太阳黑子时，中国早在公元前18年以来便系统记录了太阳黑子，比欧洲早了1500年。中国早在公元前1361年就有日食记录，公元前1600年至公元1600年间有581项彗星记载，公元前467年记到哈雷慧星。 超新星爆发记录公元前1400年至公元1600年间，中国有90项超新星爆发记录，其中1054年超新星爆发是近代射电天文学家感兴趣的蟹状星云的残迹，而西方过去对此闻所未闻。席泽宗院士古新星星表（1955、1956）皇家天学通天者王”灵台、仪象、占星、望气、颁历通天巫觋（xi）星占学家天学家机构（隶属于礼部）：太史局太史院钦天监官职：三品（唐）二品（元）五品（明清）规模：六百多人（唐）几十至百（宋元）40-196人（明清）君权神授 天人感应占星术目的：仰窥天意，教化世人战国：甘（德）石（申）星经唐开元占经（印度华化天学家瞿昙悉达编撰，120卷）四方四象：东苍龙，南朱雀，西白虎，北玄武。九州分野：二十八宿（春秋）： （恒星）（角、亢、氏、房、心、尾、箕、斗、牛、女、虚、危、室、壁、奎、娄、胃、昴、毕、觜、参、井、鬼、柳、星、张、翼、轸）水星1年-88日金星明星、启明、长庚（1年-255日）火星1.88年木星岁星（12年-11.86年）土星28年-29.46年3、 皇家历法古六历(四分历，创始于春秋末年）：黄帝历颛顼历夏历殷历周历鲁历夏小正汉太初历三统历南北朝元嘉历大明历（祖冲之）隋开皇历大业历皇极历（刘焯）唐大衍历（一行）宋纪元历元授时历（上都回回司天台？）明大统历崇祯历书清西洋新法历书（汤若望）改革是大事历法概念阴阳合历：日、气、朔三要素干支纪年回归年朔望月置闰岁差上元积年古代天文学家西汉：落下闳东汉：张衡南北朝：祖冲之北齐：张子信（春分、秋分）隋朝：刘焯唐代：一行（张遂）元代：郭守敬 皇家科学与职业科学家Mathematicians: 历算家 编制历法 Astronomers: 天文家 仪器制造与天象观测Astrologers: 星占家（太乙家） 用天文现象预测影响未来的重大事件中国古代天学的特点大一统技术：天文学皇帝权力的象征，改朝换代的标志严禁百姓私习历法编制技术发展数值算法而忽视宇宙论为什么称天学而非天文学第四讲 大哉言数 中国传统数学本讲目录1、中国数学历史脉络2、中国古代算书3、两个典型案例：刘徽和祖冲之4、古代数学的构造性和理论性一、中国数学历史脉络1、先秦数学萌芽时期2、秦汉数学奠基时期3、魏晋南北朝时期4、隋唐数学稳定发展时期5、宋元数学高峰时期6、明清西学输入时期算筹从春秋战国开始使用，到汉代已很普遍；十进位位值制有利于记数规则数学的发展；“凡算之法，先识其位。一纵十横，百立千僵；千十相望，万百相当” （孙子算经） “满六以上，五在上方，六不积算，五不单张”（夏侯阳算经） 例如：752036 用空位符号“口”表示零，后演变为“”。 二、中国古代算书从算数书到算经十书敦煌算书 敦煌卷子中几部唐代算书的残卷。现藏欧洲。下图为伦敦大英博物馆藏敦煌千佛洞算经残片（唐人写卷）。 主要内容与社会发展的密切关系九章：方田、粟米、衰分、少广、均输、盈不足、方程、句股问答式、解方程、算法性、机械化寓理于算宋元数学沈括、刘益、贾宪、杨辉、秦九韶、李冶、 朱世杰流传下来的作品约17种中国明清算书九章详注比类算法大全（1450）,10卷古今算学宝鉴(1524)、42卷盘珠算法(1573)，2卷数学通轨(1578)直指算法统宗(1592)，有多种不同的版本，如17卷、13卷和12卷本等3、 两个典型案例：刘徽和祖冲之刘徽 祖冲之父子九章算术刘徽注隋书.律历志记载，刘徽于魏陈留王景元四年（公元263年）撰九章算术注。九章算术注包含了刘徽本人的许多创造，完全可以独立成作，奠定了这位数学家在中国数学史上的不朽地位。“注”是古人阐发自己观点的一种重要形式，九章因刘徽注而显得格外耀眼。 祖冲之和祖暅祖冲之（429500）：南朝宋、齐时人。历法世家。南齐书”祖冲之传”公元462年创制了一部历法大明历。球体积的推导圆周率的计算缀术（在公元10世纪后已失传）古代数学家的命运历法和数学（“天算一家”）在朝、在野专业数学家、业余数学家4、 古代数学的构造性与理论性80年代的一场论争：谁说中国古代没有数学理论？是一场有益的争论，不管因何而起，都促进了中国数学史研究。引起的问题：什么是数学理论？上述问题需要放在数学的范围内考察。评判标准： 现代数学？西方数学？单纯标准？多种标准？ 第五讲中国传统医学本讲目录1、中国传统医学历史脉络2、中国古代医书3、针灸术录像4、废止“中医”的论争与中医的市场1、中国传统医学历史脉络原始社会：医巫不分，神农尝百草奴隶社会时期（夏商周）：医、巫分开，针、灸出现春秋战国时期：西周医、巫对立，国家医疗政策和机构出现；医生分科：食医、疾医、疡医、兽医秦汉时期：神农本草经，陶弘景，仓公、华佗，张仲景，三国两晋南北朝：王叔和脉经，皇甫谧针灸甲乙经医学春秋战国：秦国医生医和提出六气致病说（阴阳风雨晦明寒热末腹惑心）；扁鹊四诊法（望色、闻声、问病、切脉）；导引术（导气令和，引体令柔）经络学说病因学说诊断学说2、 中国古代医药书黄帝内经（中医理论体系的确立）战国晚期（西汉末年？） 包括素问灵枢，共18卷，162篇。人体解剖、生理、病理、病因、诊断；针灸、经络、卫生保健等；脏腑经络学说（五脏、六腑、十二经脉、奇经八脉）；阴阳五行说（和于阴阳五脏：肝，心，脾，肺，肾（心主神明）（藏而不泄）六腑：胆，胃，小肠，大肠，膀胱，三焦（腹膜包裹脏器的包层）（泻而不藏）奇恒之腑：脑、髓、骨、脉、胆、女子胞（子宫）（藏而不泄），调于四时）。阴阳学说：阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也，治病必求于本。（素问.阴阳应象大论黄帝内经 包括素问、灵枢两部分，18卷，162篇。主要论述人体解剖，生理，病理、病因、诊断等基础理论，兼述针灸、经络、卫生保健。难经（黄第八十一难经）东汉时成书包括脉学、经络、脏腑、疾病、穴位、针法六部分元气、阴阳、五行合为一体的理论体系儒者知医、上医医国伤寒杂病论作者张仲景（约150-219）中医诊断学中的“辨证论治”原则“六经辩证”（太阳、少阳、阳明、太阴、少阴、厥阴）“八纲原理”（阴、阳、表、里、虚、实、寒、热）医圣张仲景（约150-219）伤寒杂病论 辨证论治金匮要略 八纲辨证（阴阳表里虚实寒热） 辨证立法拟方用药 伤寒论金匮要略肘后方，葛洪3、 针灸技术针灸技术是我国医学宝库中的瑰宝。根据中国古代医学经络学说，经络遍布人体各个部位，有运送全身气血、沟通身体上下、内外之功能。穴位则是经络系统控制机关，刺激穴位可以起调节经络系统作用。脉经，晋代王叔和针灸甲乙经西晋皇甫谧（215282）。北宋天圣针灸铜人是世界上最早的人体 模型，铜人上总穴位有657个，穴名354个，开创了应用铜人进行教学的先河，在医学史上有重要意义。铜人腧（shu）穴针灸图经（1026）北宋王惟一外科医生华陀（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、要有高尚的品德金元四大家：刘完素、张从正、李杲、朱震亨“中草药学”神农本草经365种药，植物药、动物药、矿物药药品分类：上品、中品、下品本草经集注，陶弘景（452-536）730种药，自然属性分类法药王孙思邈（581682）陕西耀县备急千金要方千金翼方 医德垂训：“人命至重，有贵千金，一方济之。德窬于此”。 “胆欲大而心欲小，智欲圆而行欲方”，“不为利回，不为义疚。” 4、 废止“中医”的论争与中医的市场中国医学的特征古老深奥的学问，常新的实用知识阴阳五行说脏腑经络学说针灸第六讲 空间语言 中国古代建筑技术其它文明古国的砖石建筑技术任何一个古老的文明都可以通过其建筑表现出来。建筑不仅是技术的标志，也是精神风格的象征。 无论是埃及的金字塔、印度哈拉巴文化的遗址，还是古希腊罗马的恢宏建筑，都给我们