中国科学技术史.docx

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中国科学技术史

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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（此种论断在科学史界，争议相当大，一般认为中国古代技术发达，但没有发展出科学的概念，如同先秦百家争鸣，却没有像西方一样，发展出哲学的概念。

）。

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。

 [隐藏] 

∙1科学技术萌芽时期

∙2先秦时期

∙3秦汉时期

∙4魏晋南北朝时期

∙5隋唐、两宋时期

∙6元朝时期

∙7明朝时期

o7.1概述

o7.2数学

o7.3天文学

o7.4地理学

o7.5建筑学

o7.6医学

o7.7农学

o7.8军事学

o7.9兵器科技

o7.10物理学

∙8清朝时期

∙9近代的科学技术

∙10资料来源

∙11参考文献

∙12扩展阅读

∙13外部链接

[编辑]科学技术萌芽时期

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。

[编辑]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。

∙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[1]。

∙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。

[编辑]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[2]。

[编辑]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。

∙王叔和的《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。

[编辑]隋唐、两宋时期

隋唐时经济文化发达，使科学技术得到了很大发展。

《通志‧天文略第二》中《步天歌‧太微垣》书影

隋朝继承北朝与南朝的科学知识，其科技成就表现在天文历法、数学、博物学、建筑学与医学上[3]。

隋朝数学发达，当时士人皆须学习简易九数，在国子监（大学）设有算学（数学系）[4]，专门数学人才的培养也在隋代才正式成立。

隋朝历法比前朝更加精密。

600年刘焯借由北朝张子信的数据，测定岁差为76年差一度，已接近准确值。

604年刘焯制定出《皇极历》，推日行盈缩，黄道月道损益，日月食多少及所在所起，都比以前诸历精密，而且提出“等间距二次内插法”的公式。

《皇极历》比过去的历法准确，虽然被排斥不得施行，但对后世历学提供了新标准[5]。

定朔法、定气法也是刘焯的创见。

隋文帝平定南朝陈后将南朝的浑仪、浑天象及天文图籍都集中于长安，并且命庾季才与南朝周坟参照各家星官，绘成星图。

周坟与袁充等人还在太史局教授星象知识[6]。

隋朝丹元子，按照东晋陈卓所定的星宫，把天上星星的步位，编成一篇七字长歌，叫做《步天歌》，文句浅显，便于传诵[7]。

隋末唐初，李播写成《天文大象赋》，用诗赋描述全天星官。

隋朝的星官体系十分发达，然而还有两个弱点：

当时过分强调三家星的区分，使星空划分成为二元体系；在拱极区与黄道间，还有一些区域比较空白，命名的星星仍不够多。

隋廷提倡博物学，在当时出现大量地方志（或称图志、图经）。

隋廷明令全国各地推行方志编写[8]，最后著有《诸郡物产土俗记》、《区宇图志》与《诸州图经集》。

隋炀帝又诏天下诸郡上风俗物产地图，据以编成《物产土俗记》及《区宇图志》，开中国编撰一统志之先河。

朗蔚之采各地所上图经而纂成《隋诸州图经集》二百卷[9]。

裴矩于大业时期在张掖掌管互市，从书传及西域商人的言论中，搜集西域山川、姓氏、风土、服章、物产等资料而写成《西域图记》。

这本书还记载自敦煌通中亚诸国直至地中海的三条丝路。

安济桥。

建筑学方面，有名的有李春、宇文恺与何稠。

610年李春于现今河北省宁晋县洨河建造安济桥[10]，安济桥是目前世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥，圆弧拱的跨度大，圆弧拱仍然够高，水上船只来往通过非常方便。

安济桥桥拱不是使用半圆拱，而是使用跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构，是中国建筑史的重大成就之一[11]。

另外四个小桥洞节约石料二百多立方米，又减少桥身五分之一的重量，让桥基部分的负担大大减轻。

同时可以起分洪缓冲的作用，减轻洪流对桥身的冲击力量。

宇文恺曾为隋炀帝造观风行殿，殿下置轮轴，离合便利，可以分开行动，也可以合成一个容纳数百人的大殿。

何稠为隋炀帝造六合城。

在攻城时，一夜间可以合成一座周围八里、高十仞的大城，城上能列甲士，立旗仗。

另外何稠能用绿瓷制玻璃，与真玻璃无异[12]。

隋朝医学相当发达，设有大医署。

临床医学出现分科的趋势，大医署分为医学、药学两部分教受学生；而医学又分为医、针、按摩、咒禁四科；其中医科又分成体疗（内科）、少小（小儿科）、疮肿（外科）、耳目口齿与角法（拔罐）等五个专业[13]。

由于南朝医学进步，隋朝时南北医师交往，医书流通，有利于医学的描进。

《隋书‧经籍志‧子部‧医方类》中不少是南朝人的著作。

南方名医许智藏有为隋炀帝治病过。

隋朝也译出十余种天竺和西域的医方书，知识十分丰富。

[5]。

隋朝医学家以巢元方最为著名，他撰有《诸病源候论》[14]。

这是中国第一部详细论述疾病分类和病因、病理的著作。

书中记有用肠吻合手术治疗外伤断肠，是中国外科手术史上的重大成就。

但《诸病源候论》也有不少错误，例如在〈九虫候〉中称：

“蛲虫在人肠内，变化多端，发动亦能为癣，而癣内实有虫也。

”事实上蛲虫跟癣没有关系。

隋炀帝于大业时期敕编《四海类聚方》，全书共2600卷，专述理论，与《诸病源候论》相辅相成[13]。

一张唐代的星图

唐朝科技相对于前代有明显进步。

天文学家僧一行在世界上首次测量了子午线的长度，他还与梁令瓒合作，制成水运浑天铜仪。

药王孙思邈的《千金要方》和《千金翼方》是不可多得的医书。

唐朝首都长安城与东都洛阳规划严整，盛唐年间极盛时人口达到80—100万。

成为当时世界上最大的城市，也为后世留下了城市规划的样板。

当时周边国家的首都，如当时的：

日本平安京、新罗金城、高句丽平壤和渤海国上京龙泉府都是仿照长安建造。

唐朝的木结构建筑规模雄浑，气魄豪迈。

佛塔形式也融合了中国与印度的造型，显得千变万化，多种多样。

868年，中国《金刚经》的印制是世界上已知最早的雕版印刷。

中国的造纸、纺织等技术在751年的怛罗斯战役之中传入阿拉伯帝国，之后在12世纪传入西班牙，到13世纪传入意大利，到14世纪初叶传遍整个欧洲.646年，甘蔗熬糖法也从摩揭陀传入唐朝[15]。

主条目：

宋朝科技

到两宋时，中国古代的科学技术发展达到了高峰。

[编辑]元朝时期

∙天文学、数学、医学居于当时世界先进地位。

[来源请求]

∙阿拉伯与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。

[来源请求]

∙元世祖至元十七年（1280年），王恂与郭守敬等完成编制《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。

[16]

∙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。

[来源请求]

∙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。

[来源请求]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。

[编辑]明朝时期

[编辑]概述

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，但因为明代实施文字狱以及八股文，使得中国读书人思想僵化，失去了宋代自由活跃的思想，使得这些科学家们多半都很难考上科举，也很难被朝廷重用。

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。

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。

可惜后来清朝盛行文字狱，扼杀国人思想，使得中国科技开始落后于西方。

[编辑]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》。

[编辑]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）。

[编辑]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》。

[编辑]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》。

[编辑]医学

医学方面，明成祖组织编成《普济方》，李时珍著《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。

[编辑]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。

[编辑]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》。

[编辑]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。

[编辑]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》。

[编辑]清朝时期

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[17]，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。

而清廷的文字狱以及延续了明朝科举的八股文，使中国科学已经逐渐失去了领先世界的地位。

∙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”[18]。

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。

∙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。

[编辑]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。

∙1963年世界上首次成功获得人工合成胰岛素。

∙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。

[编辑]资料来源

1.^新加坡大学教授蓝丽蓉：

《阿拉伯数字体系起源于中国筹算的证据》，FleetingFootsteps

2.^中国发现世界最早抽水马桶，BBCCHINESE

3.^《中国文明史隋唐五代史》第八章自然科学和医学的丰硕成果，555页

4.^隋朝的算学就是指数学系，学生有八十人。

《隋书卷二十八百官下》：

“国子寺元隶太常‧‧‧·统国子、太学、四门、书算学，各置博士、国子、太学、四门各五人，书、算各二人。

助教、国子、太学、四门各五人，书、算各二人。

学生国子一百四十人，太学、四门各三百六十人，书四十人，算八十人。

等员。

”

5.^5.05.1范文澜，《中国通史》〈第三卷隋唐五代时期第一章南北统一社会繁荣时期——隋〉，第五节隋朝的文化，421页。

6.^《中国文明史隋唐五代史》第八章自然科学和医学的丰硕成果，557页

7.^陈美东著，《中国科学技术史‧天文学卷》第五章第三节。

8.^《隋书卷二十八百官下》：

“隋大业中，普诏天下诸郡，条其风俗物产地图，上于尚书。

”

9.^《中国文明史隋唐五代史》第八章自然科学和医学的丰硕成果，601页

10.^李春雕像

11.^李伟传，《中华文化史》，第十一章〈隋朝〉，第406页。

12.^复旦大学（1982年）：

《中国古代经济简史》第四章〈封建社会北朝隋唐（前期）的经济〉，第106页

13.^13.013.1《中国文明史隋唐五代史》第八章自然科学和医学的丰硕成果，635页

14.^《古今医统》：

“巢元方，不知何郡人，大业中为太医博士，奉诏撰《诸病源候论》五十卷，罔不该集。

今行世为《巢氏病源》。

”

15.^季羡林著《文化交流的轨迹中华蔗糖史·唐代的甘蔗种植和制糖术》经济日报出版社1997ISBN7-80127-284-6

16.^方豪：

《中西交通史》

17.^席泽宗：

《论康熙科学政策的失误》，《自然科学史研究》第一期，2000年

18.^李约瑟：

《中国科学技术史》第五卷

[编辑]参考文献

陈美东等：

《简明中国科学技术史话》，中国青年出版社

陈方正：

《继承与叛逆：

现代科学为何出现于西方》，三联书店

[编辑]扩展阅读

∙中国科学思想

∙中国科学史

∙李约瑟

∙李约瑟难题

∙中华人民共和国科学技术史（英文）

[编辑]外部链接

相关的维基共享资源：

中国科学技术史

∙中国科学院自然科学史研究所

∙中国科学技术史学会

∙中国科学技术协会