专题资料收录 【中国古代文化常识】之“科学技术”
    十、科学技术

    (一)中国古代的四大发明

    1.造纸术

    (1)西汉先后出现絮纸和麻纤维纸。甘肃天水放马滩出土的绘有地图的纸,是目前世界上所知最早的纸。

    (2)东汉宦官蔡伦于105年改进造纸术,制造植物纤维纸。

    (3)造纸术6世纪传到朝鲜、越南和日本,8世纪传到中亚,并经阿拉伯人传到非洲和欧洲。

    2.印刷术

    (1)隋唐已有雕版印刷的佛经、日历和诗,现存世界上最早的雕版印刷品是868年我国印制的《金刚经》卷子。

    (2)五代有了雕版印刷的整部书籍。

    (3)宋代雕版印刷业很发达,刻印的书,字体工整,装订精美。11世纪中叶,北宋毕昇发明活字印刷术,比欧洲早400年。

    (4)元朝出现锡、木活字。后来又有铜、铅活字印书。

    (5)活字印刷术发明后,向东传入朝鲜、日本,向西传入埃及和欧洲,改变了当时欧洲只有僧侣才能读书和受高等教育的状况。

    3.指南针

    (1)战国时期发现磁石指南特性,发明“司南”。

    (2)北宋已会使用磁针指南,后来把磁针装在罗盘上,制成指南针用于航海。

    (3)南宋时指南针传到印度、阿拉伯、波斯等国,促进了各国航海事业发展,并为新航路的开辟和实现环球航行提供了重要条件。

    4.火药

    (1)唐朝时《真元妙道要略》一书最早提到了火药,唐末火药开始用于军事。

    (2)北宋时火药已广泛在军事上使用,东京设立“广备攻城作”,制造火药和火器;宋仁宗时成书的《武经总要》记载了许多火器的制作方法。

    (3)南宋时发明了“突火枪”,管形火器的出现,开创了人类作战史的新阶段。

    (4)金的火器制造业比较发达,所制的“震天雷”、“飞火枪”威力很大。金的军队用这两种火器打退了蒙古军队的进攻,取得局部胜利。

    (5)我国发明的火药在13世纪中期传入阿拉伯,后来又由阿拉伯传入欧洲。

    四大发明是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明。即造纸术、指南针、火药、活字印刷术。四大发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用。而且对世界文明发展史也产生了非常大的影响。英国哲学家弗兰西斯培根指出,印刷术、火药、指南针“这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了:第一种是在学术方面,第二种是在战事方面,第三种是在航行方面;并由此又引起难以数计的变化来:竟至任何教派、任何帝国、任何星辰对人类事务的影响都无过于这些机械性的发现了。”马克思评论:“火药、指南针、印刷术——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,而印刷术则变成了新教的工具,总的来说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。”

    (二)中国古代的天文历法成就

    (1)夏朝:历法“夏小正”,载有一年中各个月份的物候、天象、气象和农事情况。

    (2)商朝:干支纪日法是商朝历法最大成就,它是世界上延续时间最长的纪日方法。商朝甲骨文保留了我国最早的日食、月食和新星记录。

    (3)春秋:留下世界公认的关于哈雷彗星的最早记录,比欧洲早670多年。历法已经形成自己固定的系统,基本上确立了十九年七闰的原则,比欧洲早160年。

    (4)战国:《甘石星经》是世界最早的天文学著作;人们还测定了一年的季节。

    (5)西汉:武帝时制定“太初历”。前28年西汉关于太阳黑子的记录是世界最早的太阳黑子记录。

    (6)东汉:张衡发明了浑天仪和地动仪(比欧洲早1700多年)。

    (7)隋唐:①隋朝天文学家刘焯编制的《皇极历》,创立了计算日月运行的新方法,是当时最先进的历法。②唐朝天文学家僧一行,在《皇极历》的基础上制定的《大衍历》,比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟。③一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。

    (8)元朝:元初设立太史局编制新历法。郭守敬改进了简仪和圭表,主持全国范围的天文测量,编《授时历》年周期与现行公历同,但早于现行公历300年问世。

    (三)中国古代的数学成就

    (1)西周:商高讲过“勾三股四弦五”这一勾股定理特例,载于《周髀算经》。

    (2)春秋:九九乘法表。

    (3)西汉:刘歆推算圆周率为3.1547。

    (4)东汉:《九章算术》是当时世界上最先进的应用数学。

    (5)三国:刘徽运用极限理论,提出计算圆周率的正确方法。

    (6)南朝:祖冲之精确地算出圆周率是在3.1415926~3.1415927之间,这一成果比欧洲早一千年。他还为《九章算术》作注。又著《缀术》等书。

    (7)唐朝:著名数学家王孝通撰写的《缉古算经》,首次提出三次方程式正根的解法,能解决工程建设中上下宽狭不一的计算问题,是对古代数学理论的卓越贡献,比阿拉伯人早三百多年,比欧洲早六百多年。

    (8)明代:数学家程大位编著《算法统宗》,奠定了后世珠算法基础。

    (9)清代:蒙古族数学家明安图推出“割圆九术”,将其研究成果整理成《割圆密率捷法》。他用解析几何方法把三角函数和圆周率的研究提高到一个新的水平。

    (四)中国古代的医学成就

    (1)商周:已有丰富的医药学知识。

    (2)战国:扁鹊是当时的名医,后代医家奉之为“脉学之宗”。他发明的望、闻、问、切“四诊法”成为中国中医传统的诊病法。医学分科。有著名的医学著作《内经》。

    (3)西汉:战国问世,西汉编定的《黄帝内经》是我国现存较早的重要医学文献,奠定了祖国医学的理论基础。西汉马王堆汉墓出土的帛书《医方经》记载了几百个药方。

    (4)东汉:《神农本草经》是中国第一部完整的药物学著作。张仲景的《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典,后人称张仲景为“医圣”。华佗擅长外科手术,被誉为“神医”。他发明的麻沸散比西方早1600多年。

    (5)隋唐:①我国的一些外科手术,如拔牙、血管结扎等,是世界上最先进的。②隋朝太医巢元方的《诸病源候论》,是古代医学史上探讨病因、病理内容最丰富的一部著作。③唐朝杰出医学家孙思邈著的《千金方》,全面总结历代和当时的医学成果,有许多创见,在我国医药学史上占有重要地位。④吐蕃名医元丹贡布编著的《四部医典》,在国内外有重要影响。⑤唐高宗时编修的《唐本草》,是世界上最早的、由国家颁布的药典。

    (6)北宋:①医学以小儿科、产科和针灸科最著名。②《小儿药证直诀》为我国古代重要的儿科著作。③《十产论》是著名的产科著作。④针灸学家设计了便于医术学习的针灸铜人模型。⑤《洗冤录》是南宋法医学家宋慈所著,它是世界上第一部法医学书籍。⑥王安石变法时设太医局,局内办有医学校。

    (7)明朝:李时珍的《本草纲目》记载药物一千八百多种,方剂一万多个,全面总结了16世纪以前的中国医药学,被誉为“东方医药巨典”。

    (五)中国古代的地理成就

    (1)《周易》一书首先提出了“地理”名称。

    (2)战国时期的《山海经》反映了那个时期人们对中外地理的认识。

    (3)1973年,从湖南长沙马王堆三号汉墓出土了三幅西汉地图,距今已有2100多年。图的名称一般简称为《地形图》、《驻军图》、《城邑图》。三幅地图中,前两幅已基本复原,后一幅由于破损严重,至今还没有复原。《地形图》是世界上现存最早的以实测为基础的古地图。《驻军图》是世界上现存最早的彩色帛绘地图。

    (4)西晋裴秀绘制出《禹贡地域图》,提出绘制地图的6项原则,即“制图六体”。这一理论一直沿用到明末。

    (5)北魏地理学家郦道元作《水经注》,是一部综合性地理著作。

    (6)明代徐弘祖的《徐霞客游记》是一部地理学巨著,书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述,早于欧洲约两个世纪。

    (六)农业、手工业论著

    (1)《齐民要术》:北魏贾思勰著,是现存一部最早、最完整的农书。

    (2)《梦溪笔谈》:北宋沈括著,是我国科学发展史上的珍贵遗产。

    (3)《农政全书》:明末徐光启著,论述了农学理论,并介绍了欧洲的水利方法,是我国古代优秀的农学著作。

    (4)《天工开物》:明末清初的科学家宋应星所著,被后人誉为“17世纪中国工艺百科全书”。

    (5)《河防一览》:明朝潘继驯所著,总结了我国古代治理黄河水患的经验。

    (六)工程建设方面

    1,历代兴修的水利工程

    (1)战国:秦国的都江堰(科学地将分洪、泄洪排沙、灌溉三项工程合为一体,立下了“川西第一奇功”)、郑国渠。

    (2)秦:开通了秦渠、灵渠和江南运河。

    (3)两汉:农田水利地区特色明显。

    ①黄河流域以营建灌溉渠系为主,著名工程有六辅渠、白渠、龙首渠等。

    ②江淮、江汉之间以修治天然陂池为主,著名工程有六门陂。

    ③东南以排水筑堤、变湿淤之地为良田为主,著名工程有鉴湖等。

    ④西北主要利用雪水或地下水,修筑特殊的水利工程—坎儿井。

    (4)三国两晋南北朝:曹魏兴复了芍陂、茹陂等许多渠堰堤塘。北魏孝文帝下令有水田之处,都要通渠灌溉。

    (5)隋唐:开通大运河有利于农田灌溉。唐朝设专官管理水利事业,各地修建了不少水利工程,仅江南兴建和修复的水利工程,就大大超过了六朝的总和。

    (6)五代十国:兴修水利工程,如安丰塘(南唐)、捍海塘(吴越)。

    (7)元:开凿会通河(山东东平到临清)、通惠河(通州到大都)。

    2,古代开挖的运河

    (1)古江南河——开挖于春秋时期的吴国,沟通苏州和扬州间的水道,它是中国开挖最早的运河。

    (2)邗沟——开挖于春秋时期的吴国,沟通长江与淮河水系。

    (3)灵渠——开挖于秦朝,秦始皇伐南越时,由史禄负责兴修,沟通了湘水和漓水。这条运河连接了向北流的湘江和向南流的漓江,使长江水系和珠江水系之间沟通,以后历代又曾多次修缮利用。

    (4)隋朝大运河——开挖于605年,分为永济渠、通济渠、邗沟和江南河四段,全长四五千里,以东都洛阳为中心,东北通到涿郡,东南到余杭,成为南北交通的大动脉。

    (5)元——开凿了从山东东平到临清的会通河。后来又开凿了从通州到大都的通惠河。这就使原有的运河连接起来。

    3,古代对黄河的治理

    (1)大禹用疏导的方法治理黄河。

    (2)西汉武帝、东汉明帝都进行过大规模的黄河治理工程。

    (3)元朝政府多次征发农民和兵士,治理黄河。

    4,古代著名的建筑工程

    (1)赵州桥——隋朝工匠李春设计建造,是现存世界上最古老的一座石拱桥。(注意:赵州桥的特点,与地理、物理等学科联系。)

    (2)万里长城——从战国到明,历代都修建长城。最重要的是秦长城,西起临洮东到辽东;明长城西起嘉峪关,东到鸭绿江。

    (3)隋唐长安城——13朝古都,唐长安城的布局和特点。

    (4)明清北京城——1417年明政府开始营建北京,1421年正式迁都北京。北京城有三重,从里到外依次是宫城、皇城和京城。

    (七)中国古代领先世界的科技成就

    (1)先秦:商朝有了世界上最早的日食和月食记录。春秋鲁国天文学家留下世界上关于哈雷彗星的最早记录。战国甘德、石申的《甘石星经》是世界上最早的天文学著作。

    (2)秦汉:编写于前1世纪的《周髀算经》比西方早500年提出勾股定理的特例。西汉《九章算术》有些内容是世界上最先进的。张衡的地动仪是世界上最早测定地震方位的仪器,比欧洲早1700多年。

    (3)三国两晋南北朝:祖冲之在世界上第一个把圆周率准确到小数点后七位数,比欧洲早1100多年。

    (4)隋唐:赵州桥是现存世界上最古老的一座石拱桥。僧一行在世界上第一次测量子午线。唐太宗时办了分科较细的医学校,比西方早200年。《唐本草》是世界上第一部由国家编定和颁布的药典,比欧洲早800年。《金刚经》卷子是现存世界上最早有确切日期的雕版印刷品。

    (5)宋元:毕昇发明活字印刷术,比欧洲早400年。发明了指南针并用于航海。唐宋时发明了火药和火药武器。沈括的“十二气历”比英国早800年。郭守敬的《授时历》比现行公历确立早300年。