第5讲 中国科技 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206－220） 晋（265－420） 隋（581－618） 唐（618－907） 宋（960－1279） 元（1206－1368） 明（1368－1644） 清（1616－1911）

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 600－750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》（533－544，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150－219）《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581－682）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352－1604共75次） 杰出的天学家：张衡（38－139）、祖冲之（429－500）、一行（683－727）、郭守敬（1231－1316）

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π＝3.14 祖冲之（429－500）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π＝3.1415926－3.1415927 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（1202－1261）《数书九章》（1247） 李冶（1192－1279）《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（590－602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140－87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（1041－1048），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（581－682）《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（1371－1435）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（1518－1593），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（1562－1633），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（1586－1641），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（1552－1610），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（1623－1688），1659年来华，主持皇家天文历法工作 德国人汤若望（1591－1666），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： 中国科技： 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9－11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