中国科学技术史

  
                 《中国科学技术史》
《中国科学技术史》
      中国古代的科学技术,在很长的一段时期里都居于世界领先的地位。中国历史上的的科学技术成就,为世界文明的发展作出了很大贡献。而中国古代科学的发展过程中,与许多国家、地区和民族的科学技术交流。中国科学技术史上成就最大的是农学天文学、数学和汉医学。中国古代的科学技术相对于其他民族和地区的科学技术来说比较独立,中国古代的科学技术更注重实用性和经验性,缺乏西方科学的思辨性,因此有些人对于中国古代的科学技术是否自成体系而表示怀疑。
  

起源

  中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期人类文明的发源地之一,是世界上最早使用火,发明弓箭和陶器、出现农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。  

各个时期的发展 

·先秦时期

  夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代,青铜器的铸造冶炼技术非常高超,同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期,中国古代科学技术体系基本奠定。广泛使用铁器,同时还出现了炼钢技术和铸铁柔化技术。《夏小正》成书,是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水利工程,包括都江堰、郑国渠等。
            《夏小正》
《夏小正》
  创造十进位制。 发明筹算,能进行四则运算以及乘方,开方等较复杂运算,并可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学者认为,筹算促成了印度阿拉伯数字体系。 创造九因歌,为世界上最简便的乘法表,直到今日还在使用。 出现了世界上最早的星表之一。 测定了比较精确的回归年长度。中医学理论初步建立。  

·秦汉时期

  中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中医学著作《神农本草经》《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。 造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪,是世界上最早的地震仪。 已有牵星导航技术(过洋牵星术)。 发明抽水马桶,是世界上最早使用抽水马桶的国家。 

·魏晋南北朝时期

  刘徽祖冲之张子信等对数学和天文学做出了很大贡献。 裴秀提出的制图六体,创造了中国古代地图学的基础理论。 贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。 王叔和《脉经》皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。 葛洪在炼丹上的研究,对中国原始的化学做出了贡献。 马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。 解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。  

·隋唐、两宋时期

  主条目:宋朝科技隋唐时经济文化发达,使科学技术得到了很大发展。到两宋时,中国古代的科学技术发展达到了高峰。 

·元朝时期

  阿拉伯波斯科学技术传入中国。元世祖忽必烈在尚未登基之前,就征招“回回为星学者”。他们翻译及带来诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯(又译作尤尼)的《哈基姆星表》(又译作《哈基姆历数书》)等天文学著作。1260年,元朝承金国旧制,设立司天台,1271年正式设立回回司天台,1312年设立回回司天监。后来还任用了一大批以札马剌丁(又译作扎马鲁丁、扎马剌丁)为代表的天文学家管理此类工作。 中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年(1280年),王恂郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年,与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。 制订《授时历》时,列出了三次内插公式(招差法),还使用“垛垒、招差、勾股、弧矢之法”进行缜密计算,其中将穆斯林发明的弧三角法应用于割圆术获得“弧矢割圆术”(即球面直角三角形解法)。
  1303年,朱世杰著成《四元玉鉴》,将“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出“消元”的解法。朱世杰亦研究各有限项级数求和问题,而且在此基础上得到高次差的内插公式。 一般认为欧几里得的著作《几何原本》前六卷是明代的徐光启在意大利传教士利玛窦的帮助下翻译并引进中国的,但有学者认为早在元代,此书已经被来华的穆斯林带到中国。[3] 中医学有很大发展,出现了金元四大学派。医药学在继承传统的基础上出现了“兼收并蓄、互通有无”的局面,大大丰富了医药学知识的内容。
  《回回药方》是中国的大型综合性回回医药学典籍,作者不详,原有36卷,少数残本现可见于北京图书馆。该书多以汉语书写,同时夹杂许多阿拉伯语与波斯语医药术语及汉语音译。从残本目录可以看出,《回回药方》是一部包括内科、外科、妇科、儿科、骨伤和皮肤病等科,具有中西特色的医学典籍。研究中国医药史的学者根据残存部分推断,《回回药方》约有药方6000-7000首之多,其价值与中医古籍《外台秘要》相当。 1291年,郭守敬指挥修建元大都至通州的运河,当中有七座水闸,这七座水闸彼此相距约半公里的地方,又设计有斗门。郭守敬的设计是通过水闸和斗门的关闭与开放,调节运河各段的水位高低,引导船舶顺畅通过。工程竣工后,元世祖亲自将这段164里长的运河命名为 “通惠河”。通惠河是中国工程建设史上的杰作,其运用的巧妙方法与现在国外一些运河采用的技术是基本相同的。
  元世祖在位时即开始重视农业,制定了有利于农业发展的政治措施,使得农业水平有了很大的提高。王祯编著的《农书》有37卷,现存36卷,是中国古代一部对农业生产进行全面系统论述的著作。《农书》全书约有十三余万字与300多幅图画,全文分为《农桑通诀》、《百谷谱》、《农器图谱》三大部分。《农桑通诀》包括对农、林、牧、副、渔及水利等各个方面的综合性论述,提出“顺天之时、因地之宜、存乎其人”的农耕思想。《百谷谱》对各种农作物的品种、特性、栽培、种植、收获、贮藏和利用等知识加以介绍,将农作物分为谷、蔬、果、杂等六大类,为中国农作物分类学奠基;而对于植物性状的描述,也是此前书籍不曾有过的。《农器图谱》则是《农书》的重点部分,该部分就田制、仓廪、舟车、灌溉、蚕桑、织纤、麻芒等分为20门类,详细介绍了257种农业机械,而且配绘图谱306幅并加以文字说明,其价值超过以往所有农业机械书籍。 在活字印刷术方面,王祯设计出木活字及转轮排字架,并于1298年用木活字排印《旌德县志》;其《造活字印书法》(附于《农书》书末)是最早的系统性介绍活字排版印刷术的科技文献。 

·明朝时期

  综述
  明朝科技成就灿若繁星,在各行各业都取得了非凡的成就,涌现了许多名家巨作。
  徐霞客游记
  
            徐霞客游记
徐霞客游记
      明前期,由于朝廷鼓励垦荒,所以在水利以及农业的技术上有大为的进步,手工业的繁荣,造就了像是宋应星的天工开物这类研究手工业的百科全书式书籍,在历史上有很重要的实用以及科学价值,明熹宗就经常亲自参与木工的研究和实践活动。明太宗时由于有郑和下西洋的海上活动,使得绘制海图以及罗盘运用的技术大为进步,其他民间的科学作品,像是李时珍的本草纲目,地理著作徐霞客游记都是流传至今的科学名作,这也使得中国的建筑技术更上一层楼。16世纪西方逐渐脱离黑暗时代,文艺复兴开始,西洋科学突飞猛进,大量的西学随着传教士进入中国,像是徐光启以及传教士利玛窦共同翻译的几何原本。由于科举大兴八股文模式并删减数学内容,以及珠算盛行,因此建立在筹算基础上的中国古代数学便衰落了。
  数学
  数学方面,王文素著《算学宝鉴》,程大位写成集珠算理论之大成的著作《直指算法统宗》,徐光启翻译了《几何原本》,李之藻著《同文算指》。
  天文学
  天文学方面,出版名著《白猿献三光图》(作者不详)载有一百三十二幅云图,赵友钦著《革象新书》,徐光启吸收西洋历法成果编成《崇祯历书》,李之藻著《浑盖通宪图说》,王锡阐著《晓庵新法》。安装中国第一架天文望远镜:"筒"(yong) 。
  地理学
  地理学方面,编成《郑和航海图》,徐霞客著《徐霞客游记》,出现最早的世界地图《坤舆万国全图》,顾炎武著《肇域志》、
《天下郡国利病书》。
  建筑学
  建筑学方面,明初大兴土木工程,兴建紫禁城以及修建万里长城,计成写成园林学名著《园冶》。
    医学
  医学方面,明成祖组织编成《普济方》李时珍《本草纲目》,杨继洲著《针灸大成》,陈实功著《外科正宗》,吴有性著《瘟疫论》,张景岳著《类经》,明朝还在世界上最早种痘预防天花
  农学
  农学方面,俞宗本著《种树书》,朱橚著《救荒本草》,马一龙著《农说》,屠本畯著中国现存最早的海洋生物专著《闽中海错疏》,喻仁、喻杰合著兽医学著作《元亨疗马集》,徐光启著《农政全书》,玉米、地瓜、土豆、花生、烟草、西红柿、向日葵、南瓜、辣椒从美洲传入。
  军事学
  军事学方面,茅元仪著《武备志》,出版名著《火龙经》,赵士祯著《神器谱》,孙元化著《西法神机》,焦勖著《火攻挚要》,王钲编成中国第一部系统的机械工程专著《新制诸器图说》,戚继光著《纪效新书》、《练兵实纪》。
  兵器科技
  兵器科技方面,1372年造碗口铳,1377年造手铳(小口径管形),14世纪末发明“神火飞鸦”,1453年造铜火铳(滑膛式),1524年在北京铸造佛朗机炮,16世纪中叶发明“火龙出水”,1558年造出中国第一批火绳枪一万支,称之为“鸟嘴铳”,1580年戚继光发明"自犯钢轮火"(其效类似地雷),1642年南京出现遂发火枪。
  物理学
  物理学方面,朱载堉著音律学著作《律吕精义》,宋应星著《天工开物》,方以智著《物理小识》,万户进行世界最早的火箭升空试验,孙云球制造放大镜、显微镜等几十种光学仪器,并著《镜史》。 

·清朝时期

  康熙时,经过三十余年的筹划、测绘工作,制成了《皇舆全览图》。这部地图“不但是亚洲当时所有的地图中最好的一幅,而且比当时所有的欧洲地图都更好、更精确”[5]。乾隆时,又派明安图等人两次到新疆等地进行测绘,最后在《皇舆全览图》的基础上,根据测绘的新资料,制成了《乾隆内府皇舆全图》。这两份地图,至今仍有很大的参考价值。 乾隆时官修《医宗金鉴》九十卷,征集了不少新的秘籍及经验良方,并对《金匮要略》、《伤寒论》等书作了许多考订,是一部介绍汉医临床经验的重要著作。
            《皇舆全览图》
《皇舆全览图》
  王清任著《医林改错》,强调解剖学知识对医病的重要性,并对古籍中有关脏腑的记载提出了疑问,通过对尸体内脏的解剖研究,绘制成《亲见改正脏腑图》二十五种,改正了前人的一些错误。王锡阐著《晓庵新法》、《五星行度解》等十几种天文学方面的著作,肯定了西洋历法先进的地方,也指出了其中的许多缺点和错误,对日食月食的算法、天文数据的应用、以及回归年的长度、岁差常数等问题,都提出了比较中肯的意见,促进了中国历算学的发展。梅文鼎整理和阐发中国古代的历算学,同时也研究和介绍西洋科学,著有天文、历法、数学方面的书籍达86种。其著作《中西数学通》,几乎总括了当时世界数学的全部知识,达到当时中国数学研究的最高水平。在该书的《方程论》部分,阐明了中国古代方程的独创性,指出这种算法是西洋所没有的;在《勾股测量》、《九数存古》等部分,也证明了中国古代算法的成就;在《堑堵测量》、《几何补偏》部分,介绍了西洋的球面三角学,并对西洋立体几何作出论述和发展;而在《筹算》、《度算》、《比例数解》等部分中,则解释和介绍了西洋的对数、伽利略的比例规等方法。
  明安图著有《割圆密率捷法》四卷。因当时从欧洲传进的割圆三法(圆径求周、孤背求正弦、弦背求正矢)只有公式,而没有公式的证明方法,于是创用“割圆连比例法”证明了三条公式,而且进一步创造了“弧背求通弦”、“通弦求弧背”、“正矢求弧背”等一系列的新公式,是中国用解析方法对圆周率进行研究的第一人。龚振麟于1841年首创铁模铸炮法,并著有《铸炮铁模图说》,是世界上最早论述铁模铸造法的科技文献之一。李善兰独立发明对数微积分,并在组合恒等式方面提出李善兰恒等式。1872年发表了《考数根法》,是中国质数论方面最早的著作。但因为清廷的文字狱以及延续了明朝科举的八股文,使得中国读书人思想僵化,失去了宋代自由活跃的思想,康熙对西洋科技方面纯属个人兴趣,且窒塞民智以防范汉人接触科技,以及雍正禁教,再加上后来的闭关自守,使先进的西方科学无法传入中国,失去了中西互相学习的机会。使中国科学已经逐渐失去了领先世界的地位。  

近代的科学技术

  鸦片战争之后,西方科学大量传入中国,从洋务运动戊戌变法、一直到辛亥革命,中国都在吸收西方科学成果。民国初年中国科学社等民间学术社团创立以后,中国科学技术开始和世界科学技术的发展更为系统地融合在一起。1928年成立的中央研究院、1949年成立的中国科学院都获得政府的财力支持。1964年10月成功爆炸了第一枚原子弹;1967年6月又成功爆炸第一枚氢弹。 1999年11月20日6时30分在酒泉卫星发射中心发射神舟一号,进行试验航天飞行,次日15时41分神舟一号飞船在内蒙古自治区中部地区成功着陆。 2003年10月15日发射的神舟五号载人飞船使中国成为继俄罗斯以及美国之后,第三个有能力独自将人类送上太空的国家。 2007年10月24日18时05分,嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。  

《中国科学技术史》  

·内容提要

  著名英籍科学史家李约瑟花费近50年心血撰著的多卷本《中国科学技术史》,通过丰富的史料、深入的分析和大量的东西方比较研究,全面、系统地论述了中国古代科学技术的辉煌成就及其对世界文明的伟大贡献,内容涉及哲学、历史、科学思想、数、理、化、天、地、生、农、医及工程技术等诸多领域。本书是这部巨著的第六卷第一分册,主要论述中国古代植物学的萌芽、植物语言学、文献及内容、救荒食用植物的研究以及为人类服务的植物和昆虫等方面的成就和贡献。适于科学史工作者、生物学工作者和相关专业的大学师生阅读。中国科学技术史(年表卷) 作者:艾素珍,宋正海 主编 出版社:科学出版社 出版时间:2006年11月 本书是国家“九五”重点图书,是卢嘉锡任总主编的《中国科学技术史》丛书之一。本书以时间为序,系统表述中国科技史上的事件,每个条一目为一个事件,包括时间、事件和文献。本书是一部综合反映中国古代科学技术发展脉...  

·李约瑟和他的《中国科学技术史》

  1954年,李约瑟出版了《中国科学技术史》第一卷,轰动了西方汉学界。这本书引用大量详实的资料,来证明中国的文明在世界科学技术史当中的重要作用。《中国科学技术史》是世界上研究中国科技史最完备、最深刻、最具特色的一部里程碑式的著作。
  仰观天文,俯察地理
  天与地的科学,在中国来讲是最早被认识和发现以及被重现的。中国人虽然对天文现象有时候不能理解,但是他们把它记下来,留给我们今天一个丰富的天象记录的遗产,发掘这些天象记录,是有现代意义的。而中国古代关于地震、关于一些自然灾害的历史记载也颇有现代价值。
  大哉言数,数理精微
  中国古代的算学,今天叫数学。李约瑟在《中国科学技术史》第二卷里讲到了数学,而且他把中国古代的数学成就和西方的近代数学相比较,证明中国的同等算法现先于欧洲。数学不仅是自然科学的基础,也是社会科学的基础,也是人文科学的基础,还是思维科学的基础。
  以农为本,国脉水系
  中国的农作物种植,从文字记载的确有三千年到五千年的历史。但是从考古发掘可以找到距今七千年至八千年前的一些农作物的遗存,所以中国的农业可以有七千年以上的历史。农业的发展需要很多大的水利工程服务,所以中国古代的水利工程是很伟大的。
  岐黄医术,造福百世
  中医是一种非常伟大的文化的产物,中医中药也是一种文化。中国的医学是仁术,体现了我们中华的文明和文化。在漫长的实践当中,中国的医学展示出了它顽强的生命力,而且在未来的岁月当中,中国医学将会成为一个巨大的宝库,为全人类作出更多的贡献。
  中国的四大发明
  中国古代的四大发明:指南针火药、造纸、印刷术,不仅推动了中国文明的发展,也对世界文明的发展作出了卓著的贡献。对于这种作用和影响,李约瑟有一段精辟的论断:如果没有火药、印刷术和指南针,欧洲封建主义的消失就是一件难以想象的事。
  中国的二十六项发明
  中国古代科学技术的发明非常繁多,李约瑟在《中国科学技术史》一书中,把中国一些著名的技术发明由A到Z列到26项。李约瑟说,中国的文献考古证据和图画见证,清楚地向我们显示了一个又一个不平凡的发明与发现。我们所面对的是一系列科学创始精神、突出的技术成就和关于思考的洞察力。 

·中国科学技术史(物理学卷)

  书名:中国科学技术史(物理学卷)   ISBN:703007853   作者:姜淑华   出版社:科学出版社   定价:98   页数:623   出版日期:1900-1-1   版次:   开本:16开   包装:精装
  

·简介

  本书展现了中国古代科学在物理学方面的概貌。中国古代物理学可与西方同一时期相比的有力学与光学两个分支;在电磁学和热学方面,中国取得了远胜于西方的成就;在声学,特别是在乐律方面更是成绩卓著。本书包括历史的概述、力学、光学、声学、电和磁、热学以及近代物理知识在中国的传播等几部分。书后附有较完善的中国(尤其是古代中国)有关物理学的参考书目,文前有珍贵的彩图插页。本书可供科学史工作者、理科大学生以及广大知识界读者阅读。    
     目录:
  总序
  绪论
  一“物理”的古代词义
  二物理学的典籍
  三传统物理学的特点
  第一章历史的概述
  第一节物理学知识的萌芽
  第二节传统物理学的发展
  第三节传统物理学的高度发展
  第四节物理学从传统走向近代
  一明末清初的传统物理学知识
  二鸦片战争前中西科学交流以及物理学知识的融合
  三鸦片战争之后近代物理学在中国的传播与引进
  第一章力学
  第一节简单机械及其原理
  一杠杆和天平
  二《墨经》论杠杆
  三滑轮和鞭护
  四《墨经》论滑轮
  五尖劈与斜面
  六《墨经》论斜面
  第二节重心和平衡
  -《墨经》论力的平衡
  二对重心的认识及运用
  三周庙歌器及其在历代的发展
  四重心与平衡在建筑中的运用
  五不倒翁
  六磐的重心
  第三节力和理动
  一《墨经》定义力
  二对几种力的认识
  三王充论力和一个力学系统的内力
  四时空的物理性质
  五机械还动
  只相对还动
  七回转运动:陀螺与平衡环
  人力学的相对性原理
  九动量短守恒原理的应用
  十动力学的思想萌芽
  十一功与能的古代观念
  十二箭矢飞行及相关观念的东西方之差异
  第四节流体力学
  一液体的浮力
  二液体的比重及其测定法
  三液体的表面现象
  四静水和流水的力学知识
  五大气压
  第五节材料力学
  一对材料性质的认识
  二材料强度的经验检验法及其联接问题
  三弹性变形和弹性定律
  四梁木断面的高宽比
  第六节固体
  一固体的比重
  晶体
  三垛积术与密堆积概念
  第七节基本计量
  一时间的计量
  二长度、容量和质量单位
  三单位量值的演变与标准器的制定
  四寻求自然常数的努力
  五《墨经》论度量
  零二章光学
  第一节光源
  一执光源
  冷光
  第二节影论
  一圭表和影
  二《墨经》论影
  三方以智的“光肥影瘦”说
  四影戏
  第三节像论
  一小孔成像
  二反射镜成像
  三透镜成像
  第四节视觉、颜色和色散
  一视觉与透视
  二颜色与色觉
  三色散
  四衍射
  五滤光及其应用
  第五节大气光象
  一“小儿辩日”
  二海市蜃楼
  三峨眉宝光
  第四章声学
  第一节导言
  一声音的古代定义
  二声学与文化背景
  第二节育调的数学计算
  一乐律的起源
  二三分损益法和三分损益律
  三三分损益律的发展
  四纯律的应用和理论
  五朱载精及其等程律
  六音高标准器与管口校正
  第三节声音的特性、传播和应用
  一声音的特性
  二声音的传播
  三建筑与声音
  四器物破裂及其内杂质的声音鉴定法
  五利用声响捕鱼
  六音乐与语言机械的制造
  七喷水鱼洗
  第四节乐器与声学知识
  一振动与声音
  二弦与管乐器
  三打击乐器
  四编钟和壳式乐器
  第五节共振
  一宋代之前共振现象的记述
  二宋代及其之后演示共振的实验
  三消除共振
  四地听器的发明及其应用
  第五章电和磁
  第一节摩擦起电
  一琥袖与玳瑁
  二毛皮、丝绸和其他
  第二节雷电
  一对雷电的一般认识
  二导体与绝缘体概念的滥觞
  三尖端放电和大气电现象
  四建筑避雷
  五东西方对电的认识差异
  第三节磁石及其特性
  一磁石的名称及其分类
  二磁石特性的发现
  三人造磁体
  四磁石的应用和磁幻术
  第四节指南针、磁极性和磁偏角
  一司南的创制
  二指南鱼、指南龟和地磁倾角的运用
  三指南针的制造和安装
  四磁体的极性
  五地磁偏角
  第五节罗盘及其在航海中的应用
  一罗盘的起源与发展
  二航海用指南针与罗盘
  第六章热学
  第一节火、燃烧与冰
  一对火的认识
  二摩擦生火
  三引火柴与活塞式点火器
  四自燃现象
  五冰
  第二节热与温度
  一热胀冷缩与物态变化
  二沸腾过程
  三热传导与热理论
  四测温、测湿与火候
  五冷凝与对冰花的观察
  第三节热现象的技术应用
  一热气球
  二走马灯
  三保温瓶
  第七章近代物理学知识在中国的传播
  第一节明未清初西方物理学知识的传入及影响
  一中国和欧洲的社会与科技发展的状况
  二天主教耶稣会土来华与西方物理学知识的传入
  三物理学知识集中的几种书籍
  四力学与简单机械知识的传入
  五热学与气象学知识的传入
  六光学知识的传入
  七西方物理学知识传播的影响
  第二节仪器制造与中西物理学知识的融合
  一眼镜
  二三棱镜和望远镜
  三崇祯历局制望远镜
  四薄过、孙云球和黄履庄
  五计时器、钟表和单摆
  六阿基米德螺旋
  七郑复光及其《镜镜讠令痴》
  八邹伯奇及其《格术补》
  九邹伯奇的玻璃摄影术
  十郑光祖和中西宇宙观的融合
  第三节晚清西方物理学知识的传入及影响
  一中国和欧洲的社会与科学技术
  二基督教新教传教士来华以及西方人士在华的科学与教育活动
  三物理学书籍的翻译
  四物理学教育
  五晚清时期传入的近代物理学知识
  六物理学名词的翻译和审订
  七物理学知识传播的影响以及影响物理学知识传播的因素
  第四节近代物理学的发端
  一《谈天·序》和李善兰的划时代宣言
  二廷德耳的《声学人传统与近代的交流
  三近代物理教学的肇始
  四“西学中源”说
  图录表录谱例
  金考文献
  王题索引
  书名索引
  人名索引
  后记
  总践