科学技术史（第2版） 第一篇 课件 第七章 古代中国的科学和发明

第七章古代中国的科学和发明目录

地理位置

炎黄时代

青铜文明

春秋战国时期

秦汉时代

三国两晋南北朝时期

隋唐五代

宋辽金夏时代

元代

明代

清代

现代中国科技概览地理位置中国的东方是世界上最浩瀚的大洋——太平洋。中国的南方是东南亚半岛上的丛林山地，这是东亚大陆插入海洋的一只长臂。但这个海洋区域都在赤道两旁，气候炎热，并不是古代文明发展的理想之地。中国的西部是世界屋脊青藏高原，古人越过它要冒生命危险，困难重重。北方的蒙古高原一直是游牧民族活动的大舞台，而西北地区则密布着戈壁沙漠，其间点缀着一些绿洲。中国地图炎黄时代考古发现表明，距今约50万年前生活在北京周口店的“北京猿人”已学会用火；距今数万年前的河套人已学会人工取火；距今6000多年前的西安半坡人已学会制造彩陶。中国古代传说中的炎帝部落生活在西部，最先发展了农业。传说神农氏炎帝还通过尝百草发明了医药。传说黄帝统一华夏部落后，令史官沮诵、仓颉创造了文字，令大挠制干支历法，黄帝的妻子嫘祖还发明了养蚕治丝方法，大臣挥则是弓箭的发明者。半坡遗址彩陶青铜文明夏朝的冶铜业有了发展，传说夏朝铸造了九个大鼎，作为九州和权力的象征。夏朝的少康改进了酿酒技术，由于他的名字也叫杜康，所以古人把杜康作为酒的代名词。商朝是铜器文明的高峰，出现了大量酒器、祭祀用鼎、青铜武器，中国的原始文字已趋向规范化。已发现的商朝文字，占卜师往往就是天文学家。在这个时期，医生逐渐从巫师中分离出来，成为专门的职业；算术方面则发明了筹算。青铜器春秋战国时期从春秋开始到战国末期，中国社会从铜器时代过渡到铁器时代，同时也告别了西周的封建制，代之以王权为中心的君主制。这一时期，中国的学术蓬勃发展，可以说是一个学术思想革命的时代。在战争方面，铁制武器得到应用。在农耕方面，牛耕和铁犁破坏了古代的井田制，开垦出大量新土地；各国还兴修了一批大型水利工程，其中著名的有：秦国的都江堰、郑国渠，楚国的芍陂工程。都江堰手工业技术取得很大进步。春秋末期齐人所编《考工记》是至今已知第一部中国手工业技术规范著作。湖北随县出土的战国曾侯乙编钟是世界音乐史上的奇迹。名匠鲁班发明了锯、曲尺、刨、钻和攻城的云梯。墨子则造了反攻城的钩拒。诸子百家代表着这个时期的学术繁荣，其中也包括一批古代科学家。扁鹊用四诊法看病，《黄帝内经》为中医奠基性著作。在天文方面，此时周朝的测影台已不再是观天中心，各大诸侯国都有专门研究天象的人。这个时代的地理学家写下了《山海经》《禹贡》等著作。其中《禹贡》分中国为九州。在《列子》一书中提出了地动的思想。秦汉时代秦始皇统一中国后采取了书同文（统一用小篆字体）、车同轨、统一货币和度量衡的措施。秦始皇焚书坑儒时留了农医、占卜等方面的书。秦代修筑了长城。汉代时，铁工具得到普及，农具得到改进，新式的镰、耙、锄、耧车、犁等出现了。汉武帝末年，令赵过在全国推广牛耕。两汉时期，西北养马业得到发展。武帝时李广利征西域得到大宛的汗血马，亦称天马。长城西汉的张骞通西域，打通了丝绸之路。西汉早期的北平侯张苍和大司农中丞耿寿昌（汉宣帝时人）先后修订了战国时已出现的《九章算术》。《许商算术》《杜忠算术》亦是在汉代出现的著作。造纸术是汉代的一大发明。西汉时发明了麻纸，东汉和帝时，太监蔡伦在公元105年用树皮、麻头、破布和旧渔网为原料造出了优良的蔡侯纸。西汉时和司马迁共过事的落下闳制造了观测天象的浑天仪，耿寿昌用铜铸了一个演示天象的天球仪。张衡制造了一台用水推动的仪器来演示天象。东汉末年的张仲景写的《伤寒论》，是把《黄帝内经》的医学思想应用于伤寒病症的诊断治疗。三国两晋南北朝时期这一时期，中国各地政权分立对峙，从西域传入中国的佛教开始在南北各地广泛传播并盛行。三国时的魏国巧匠马钧改进了织机，发明了龙骨水车（抽水机），制造了指南车，改进了诸葛亮发明的连弩。汉末三国初赵爽注释了《周髀算经》；刘徽著《九章算术注》，对《九章算术》中的大部分算法做了证明，还发明了割圆术。织布机西晋地图学家裴秀主编过一本历史地图集，后散佚，但他制定了一套实用的制图规则，为后人所遵循。在医学方面，魏晋间名医王叔和编成《脉经》，奠定了脉学基础。葛洪亦是有名的炼丹家。与之齐名的是南朝齐梁时的陶弘景，他写了《神农本草经集注》，共载药物730种。东晋天文学家虞喜在公元330年发现了岁差（回归年短、恒星年长的现象）。北齐的张子信为避乱到海岛观测天象，发现了太阳和五星运动的不均匀性。南朝的祖冲之是当时最有名的科学家。隋唐五代隋朝重新统一了中国，但统治时间很短。这个朝代为后世留下了科举制、赵州桥（李春造）、沟通南北的水运航道大运河。隋朝洛阳和长安城的设计者宇文恺是有名的建筑学家。御医巢元方主持编辑了中国第一部病因病理学专著《诸病源候论》。赵州桥唐朝的贾耽和李吉甫主编绘制过大型地图册。唐玄宗时僧一行领导了一次大地测量，测了地球子午线一度之长。唐朝学校设算学，以十部算经为教材（《九章算术》等。朝廷组织编修了一本药典《新修本草》。唐律中有医药法。名医孙思邈写《千金方》一书。王焘搜集秘方，辑成《外台秘要》一书，这是一部秘方大全。这一时期，印度、波斯医学渗入了中医。另外，唐代丝绸与唐三彩工艺精湛、十分华美。造纸术于公元751年西传至阿拉伯地区。唐代佛教的盛行催生了对佛像、佛经的大量需求，进而推动了雕版印刷术的发明。唐代炼丹家还发明了火药，但火药当时未被广泛应用于军事领域。宋辽金夏时代这个时期，中国政局不统一，但科学技术趋于古代的顶峰，新发明层出不穷，许多重大发明被应用到实际生活中。唐朝火器火药唐代的火药配方在宋代实现了定量化，并由炼丹家的丹房转入官办火药作坊生产。火药的应用标志着化学能量开始应用于战争。燃烧类武器如火箭、火球，爆炸类武器如陶雷、石雷、铁雷，以及抛射类武器如竹制突火枪、铜铳、铁铳及早期枪炮等。战国时发明的磁勺状司南与汉代的指南鱼技术，至宋代被民间风水师改进为指南针，主要用于堪舆活动。指南针这一技术，后经由当时活跃于中国沿海贸易的阿拉伯人传播至西方。指南针活字印刷术庆历年间平民毕昇发明了活字版印刷术。此后，活字印刷术被用于刊印朱熹和吕祖谦等宋代大儒的著作。后来，中国人又发明了木活字，朝鲜人发明了铜活字。活字印刷术于15世纪传入欧洲。宋朝和金朝军费开支大，贸易使金银外流，故发明了纸币，称“交子”。交子出现后货币贬值加剧，但对商品经济有催化作用。这一发明是现代银行制度的基础。纸币其他成果宋代的船舶规模更大，并设有水密隔舱。宋代普遍以煤炼铁，大面积种植棉花，发明了轧棉绞车和水力大纺车。这一时期的数学成就突出，代表人物有贾宪、杨辉等。南宋提刑官宋慈编著的《洗冤集录》是中国古代法医学经典；“金元四大家”，分别代表寒凉、攻下、补土、养阴四大学派。元代元代最有名的科学家是朝廷天文机构中的郭守敬，他吸取中亚天文仪器的优点，改进了浑天仪，创造了观测天象的简仪。郭守敬和王恂、许衡等人编制了《授时历》。元代手工业相当发达，但官营手工业占主导地位，官营工场的工匠多时达300万。元朝的火器工匠铸造了世界上最早的金属管型火器——铜火铳。朝廷力农司编纂《农桑辑要》以劝农。浑天仪明代明朝永乐皇帝主持修建故宫建筑群。此时编修的《永乐大典》为中国古代规模最大的类书，所铸永乐大钟（今藏北京大钟寺）为现存中国古代最大青铜钟。永乐年间，郑和奉命率船队远航西洋。郑和航海规模最大的一次，拥有27000余人、63艘巨船，组成了一支规模庞大的船队。明代中国在火药武器方面持续改进，创制了新型火铳。永乐大钟明朝的李时珍著成了190万字的《本草纲目》，收集的植物药物数量大大超过了《神农本草经》及其集注。明朝的一个王子朱载堉对音律学十分感兴趣，最早阐明了十二平均律。朱载堉发现了一个等比级数，其比值为122。明末宋应星所著《天工开物》是中国古代手工业技术的百科全书。明末徐光启和利玛窦合译了欧几里得《几何原本》前6卷。他还写了《农政全书》，并主持改历工作，编成了《崇祯历书》。大量西方科学技术知识传入中国，内容涉及欧几里得几何、笔算算术、对数与三角学、望远镜技术等等。清代清初康熙皇帝重视科学技术，他本人学习并掌握了部分中西科技知识，曾任用法国传教士张诚、白晋与汉族学者梅瑴成等人编纂《数理精蕴》一书。清代的王锡阐、梅文鼎在数学方面取得了一定成就。赵学敏所著《本草纲目拾遗》、王清任所著《医林改错》等都是有创新的医药学著作。吴其濬所写《植物名实图考》是一部插图逼真的植物学著作。康熙大帝乾隆至嘉庆年间，300多位学者参与编修《四库全书》，这些学者在考据、校勘、辨伪、辑佚等方面成就卓著，使“乾嘉学派”达于鼎盛。魏源在《海国图志》中指出“夷之长技三：一战舰，二火器，三养兵练兵之法”，主张“师夷长技以制夷”。这一时期，曾参与洋务运动的数学家李善兰与英国传教士伟烈亚力等合作，翻译完成《几何原本》后9卷。1900年八国联军攻入北京，清廷被迫推行若干改革措施，并于1905年废止科举制度，然此举未能挽救倾颓的王朝。现代中国科技概览民国初期，随着科举制度的废除，中国涌现出不再攻读经书、不习八股文的新一代知识分子，军队的武器装备和组织训练也开始现代化。1914年，一批留美学生在美国创立中国科学社，以“联络同志、研究学术、共图中国科学之发达”为宗旨。1927年，南京国民政府决议设立中央研究院。该院于1928年正式成立，蔡元培出任院长，汇聚了一批知名学者、留美归国学生及国内高校毕业生，开展科学技术、经济、历史、语言等多领域研究。1949年中华人民共和国成立后，初期学习苏联经验建立计划经济体系与工业基础，随后逐步开展自主探索，并实施改革开放。在此期间，通过全国协作完成“两弹一星”重大工程，继而开展载人航天与月球探测，建成北斗卫星导航系统，并研制核潜艇、隐形战机、航空母舰等先进武器装备。在生命科学与医学领域也取得多项国际领先成果，如女科学家屠呦呦于20世纪60—70年代对青蒿素抗疟研究做出的贡献获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。中国于2001年加入世界贸易组织，2010年成为世界第二大经济体，家电、汽车、信息技术、通信以及其他制造和建筑等行业的技术水平显著提升，实现跨越式发展。

中国地处亚洲东部，传说炎黄时期已有诸多创造发明。夏、商、周三代属青铜时代，水利事业有所发展，知识积累日益丰富，商代的甲骨文与金文为后世保存了早期文明的信息。周代建有“周公测影台”，并纂修《易经》。春秋战国时期社会剧烈变革，技术发明大量涌现，学术领域百家争鸣。秦朝推行书同文、车同轨，统一货币与度量衡。汉代科技取得显著进步，造纸术得以发明，中原文化对周边区域影响进一步扩大。小

结思考题1、了解考古学发现的中国远古时代技术状况。2、了解传说中中国古代先民的技术创造。3、了解夏、商、周三代的技术和知识状况。4、春秋战国时期铁的应用产生了哪些社会历史后果？5、从科技史角度看，秦始皇统一中国后发生了哪些大事？6、火药是何时发明的？它的出现产生了哪些社会历史影响？7、造纸术是何时发明的？何时从中国传入中亚？请比较古代不同地区先民书写文字时所用的材料。8、雕版印刷术是何时发明的？活字印刷术是何时由何人发明的？略述印刷术的传播及其对人类文化发展的意义。9、略述指南针的发明、应用和传播过程。10、纸币的发明有何意义？11、洋务运动采取了哪些措施学习西方科技知识？延伸阅读1、《周髀算经》，赵爽注，甄鸾重述，李淳风注释，上海古籍出版社，1990。2、［上古］黄帝、［上古］岐伯：《黄帝内经》，顾长安整理，万卷出版公司，2009。3、［清］阮元等：《畴人传汇编》上下，彭卫国、王原华点校，广陵书社，2009。