長沙理工自然辯證法課件01中國古代的科學(xué)與技術(shù)

第一講

中國古代的科學(xué)技術(shù)（上）中國封建時(shí)代的科學(xué)技術(shù)(上)一、科學(xué)技術(shù)的社會環(huán)境二、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展階段三、自然觀四、技術(shù)創(chuàng)造與重大工程教學(xué)目的和要求1.了解中國封建時(shí)代科學(xué)技術(shù)的社會背景及其與古希臘科學(xué)社會背景的差異；2.重點(diǎn)掌握三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)和四大發(fā)明及其在人類文明史上的重大意義；3.著重認(rèn)識中國封建時(shí)代天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的重要成就及其相對于古希臘科學(xué)的特征；4.深入理解“李約瑟悖論”的涵義及其探討這一命題的重大現(xiàn)實(shí)意義。中國歷史概覽夏（前2070－前1600）商（前1600－前1046）周（前1046－前256）秦（前221－前206）漢（前206－220）三國（220－280）晉（265-420）隋（581-618）唐（618-907）宋（960-1279）元（1206-1368）明（1368-1644）清（1616－1911）科學(xué)技術(shù)的社會環(huán)境1.高度的中央集權(quán)封建政治體制，保障了科學(xué)技術(shù)延綿不斷地發(fā)展2.自給自足的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)推動了實(shí)用科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)3.以儒學(xué)為主體的封建人倫文化制約了經(jīng)驗(yàn)科學(xué)向理論的升華科學(xué)技術(shù)的發(fā)展階段1.先秦時(shí)期的學(xué)術(shù)繁榮2.秦漢時(shí)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展模式的形成3.三國兩晉南北隋時(shí)期科學(xué)技術(shù)水平的提高4.唐宋時(shí)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的顛峰5.元至明中葉時(shí)期科學(xué)技術(shù)的持繼發(fā)展6.明中葉至清時(shí)期科學(xué)技術(shù)的衰落自然觀

先秦時(shí)期陰陽說和五行說的提出

元?dú)庹f的提出和發(fā)展：戰(zhàn)國時(shí)期的荀況、東漢的王充、唐朝的劉禹錫和柳宗元、北宋的王安石和張載、清代的王夫之相繼推動了元?dú)庹f的發(fā)展音樂與陰陽之氣《呂氏春秋·古樂》:“昔古朱襄氏之治天下也，多風(fēng)而陽氣畜積，萬物散解，果實(shí)不成，故士達(dá)作為五弦琴，以來陰氣，以定群生?！薄秶Z·周語》:“鑄之金，磨之石，系之絲木，越之匏竹，節(jié)之鼓而行之，以遂八風(fēng)。于是乎氣無滯陰，亦無散陽，陰陽序次，風(fēng)雨時(shí)至，嘉生繁祉，人民和利，物備而樂成，上下不罷，故曰樂正?！标庩柤壹捌鋵W(xué)說旨要陰陽家及其學(xué)說旨要

陰陽家者流，蓋出于羲和之官，敬順昊天，歷象日月星辰，敬授民時(shí)，此其所長也。及拘者為之，則牽于禁忌，泥于小數(shù)，舍人事而任鬼神。

——《漢書·藝文志》“陰陽”·“五行”各自為家——右陰陽十六家，二百四十九篇，圖十卷?！椅逍腥患?，六百五十二卷。秦漢時(shí)期“陰陽”、“五行”學(xué)說特點(diǎn)的轉(zhuǎn)變陰陽學(xué)說：注重“循環(huán)”→注重“對立”五行學(xué)說：注重“分類”→注重“循環(huán)”

元?dú)庹f：《正蒙》和《正蒙注》

宋代張載(1020—1077)在元?dú)庾匀徽摰幕A(chǔ)上，提出了“元?dú)獗倔w論”，認(rèn)為宇宙萬物的本源是物質(zhì)性的“氣”，并進(jìn)而引入了“聚”和“散”的概念，以說明客觀世界不同物質(zhì)形態(tài)的存在和它們的運(yùn)動變化。明代王夫之(1619—1692)又進(jìn)一步確立了自然界物質(zhì)不可創(chuàng)造、不可消滅的守恒思想。在中國古代“元?dú)庹摗钡陌l(fā)展過程中，從一開始就堅(jiān)持了物質(zhì)的統(tǒng)一性，并按從一般到個(gè)別的模式，去考察各種具體的規(guī)律和作用?！霸?dú)庹摗敝械摹霸獨(dú)狻保鄱伞靶巍?，而“形”這種不連續(xù)的物質(zhì)，要散而為“氣”。這種元?dú)饩凵?、氣形相互轉(zhuǎn)換的思想，較之古希臘的“原子論”所揭露和描繪的自然界的客觀變化要深刻得多。技術(shù)創(chuàng)造與重大工程1.水利工程技術(shù)2.建筑工程技術(shù)3.冶金技術(shù)4.三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)5.四大發(fā)明6.航海造船技術(shù)水利工程技術(shù)

1)春秋戰(zhàn)國時(shí)期的芍陂、漳水十二渠、都江堰、鄭國渠2)漢代的龍首渠3)隋代的大運(yùn)河上述工程從設(shè)計(jì)、施工到管理大都體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的應(yīng)用。建筑工程技術(shù)1)道路橋梁工程：萬里長城、絲綢之路、趙州橋2)宮殿建筑與都市建設(shè)：阿房宮、秦都咸陽、長安城、明故宮，體現(xiàn)了以木結(jié)構(gòu)為核心的磚木建筑特色

阿房宮冶金技術(shù)

中國冶金技術(shù)后來居上，春秋戰(zhàn)國時(shí)期率先掌握鑄鐵技術(shù)生鐵煉鐵技術(shù)是我國人民的重大發(fā)明漢代炒鋼技術(shù)的發(fā)明、百煉鋼工藝品成熟、鑄鐵脫碳鋼技術(shù)的進(jìn)步，形成不同于歐洲塊煉鐵滲炭鋼的鋼鐵冶煉體系，與現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)工藝相一致4.三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)

制茶、絲織和制瓷是中國的三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)

1)絲織（silk），商周以來絲織技術(shù)延綿不斷地發(fā)展，6世紀(jì)傳到東羅馬帝國，中國被譽(yù)為“產(chǎn)絲之國”。絲織技術(shù)12世紀(jì)末傳到意大利，14世紀(jì)法國人開始養(yǎng)蠶，16世紀(jì)末傳到英國。

2)陶瓷（China)，中國是瓷的故鄉(xiāng)，自古制陶技術(shù)發(fā)達(dá)，東漢發(fā)明燒制青瓷技術(shù)，唐代形成南方青瓷和北方白瓷兩大瓷系，宋代形成八大窯系。制瓷技術(shù)通過絲綢之路傳到西方，11世紀(jì)傳到波斯和阿拉伯，1470年傳到意大利。4.三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)制茶、絲織和制瓷是中國的三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)3)茶（tea），中國是茶的原產(chǎn)地，唐代的蒸青制法工藝、宋代的炒青綠茶工藝、元代的花茶制作工藝、明代的紅茶制作工藝。制茶絲織制瓷5.四大發(fā)明（造紙術(shù)）紙的發(fā)明：繭絲做絲綿的過程中剩余下來一層薄薄的絮片，是為原始的絮紙。制作麻料的副產(chǎn)品是植物纖維紙，約前140－87年間，陜西灞橋即已出版大麻纖維紙。東漢太監(jiān)蔡倫在皇宮中用普通原料（樹皮、麻頭、破布和魚網(wǎng)等）于105年造出蔡侯紙，自此，造紙業(yè)成為我國一大產(chǎn)業(yè)。751年，唐與阿拉伯在怛羅斯城（今吉爾吉斯）開戰(zhàn)，大敗，俘虜中有大批造紙工匠，中國的造紙術(shù)先傳到巴格達(dá)，繼而歐洲。5.四大發(fā)明

（印刷術(shù)）隋朝已有雕版印刷術(shù)，593年，有史記載唐代，刻書成風(fēng)，敦煌發(fā)現(xiàn)唐刻《金剛經(jīng)》，標(biāo)明是868年宋代雕版印刷術(shù)達(dá)到高峰，971年，成都完成5048卷的《大藏經(jīng)》，雕版達(dá)13萬塊，費(fèi)時(shí)12年宋慶歷年間（1041－1048），畢升發(fā)明活字印刷術(shù)，原材料是膠泥《王幀農(nóng)書》中專有一節(jié)談“造活字印書法”1450年，德國古登堡發(fā)明金屬活字印刷術(shù)畢昇5.四大發(fā)明

（造紙術(shù)、印刷術(shù)）泥活字板

5.四大發(fā)明（火藥）煉丹家與火藥的發(fā)明：硫磺與硝石相配制。唐代道家煉丹家孫思邈（581－682）《丹經(jīng)》中第一次提到火藥的配方。宋代曾公亮1040年發(fā)明炸藥，北宋年間，火藥大量用于戰(zhàn)爭。在12、13世紀(jì)，火藥首先傳入阿拉伯國家，稱“中國雪”，波斯人稱“中國鹽”。14世紀(jì)，阿拉伯人將火藥技術(shù)傳入歐洲?；鹚幓鹚幨侵袊拇蟀l(fā)明之一?；鹚幩钠鹪磁c煉丹術(shù)有著密切的關(guān)系,是古代煉丹士在煉丹時(shí)無意中配制出來，對人類社會的文明進(jìn)步,對經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化的發(fā)展,起了推動作用。5.四大發(fā)明

（指南針）前3世紀(jì)，《韓非子》中提到“先王立司南以端朝夕”1世紀(jì)初東漢王充《論衡》“司南之杓，投之于地，其柢指南”1044年，北宋曾公亮和丁度《武經(jīng)總要》提到指南魚沈括《夢溪筆談》有系統(tǒng)的指南針制造技術(shù)說明，同時(shí)發(fā)現(xiàn)磁偏角航海技術(shù)。鄭和（1371－1435）七下西洋，船只200多艘，人數(shù)兩萬多眾，超過100米的大船有50多艘。而哥倫布只有88人，3只長19米的大船。司南模型羅盤針5.

四大發(fā)明（指南針）指南針據(jù)考證,公元十一世紀(jì)末,指南針就開始作為定向儀器用于航海了。大約在十二世紀(jì)末到十三世紀(jì)初,指南針由海路傳入阿拉伯,然后由阿拉伯傳入歐洲。

四大發(fā)明的意義

馬克思：“這是預(yù)告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明，火藥把騎士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術(shù)則變成新教的工具，總的說來變成了科學(xué)復(fù)興的手段，變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿?！焙胶Ｔ齑夹g(shù)

造船技術(shù)：漢武帝時(shí)期的樓船、東漢時(shí)期船尾舵的發(fā)明、唐李皋始造車船、宋代的海船、元代的尖底遠(yuǎn)海福船和窄底近海廣船。明初鄭和七下西洋，是古代規(guī)模最大的航?；顒?，“寶船”長約150米，張帆9—12面，是古代世界上最大的船舶。思考題1.中國封建時(shí)代科學(xué)技術(shù)的社會背景及其與古希臘科學(xué)社會背景有何差異？2.中華民族的三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)和四大發(fā)明在人類文明史上有何重大意義？3.試比較中國封建時(shí)代科學(xué)與古希臘科學(xué)的異同4.如何理解“李約瑟悖論”的涵義，并思考探討這一命題的重大現(xiàn)實(shí)意義。

本節(jié)主要參考書1.李約瑟著《中國科學(xué)技術(shù)史》（科學(xué)出版社）2.杜石然等編著《中國科學(xué)技術(shù)史稿》（科學(xué)出版社）3.王玉倉《科學(xué)技術(shù)史》第一至十章（中國人民大學(xué)出版社）4.李建珊《科技文化的起源與發(fā)展》第二、三章（南開大學(xué)出版社）第一講

中國古代的科學(xué)技術(shù)（下）中國封建時(shí)代的科學(xué)技術(shù)(下)五、實(shí)用科學(xué)六、西學(xué)東漸七、李約瑟問題八、中國古代科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)教學(xué)目的和要求1.了解中國封建時(shí)代科學(xué)技術(shù)的社會背景及其與古希臘科學(xué)社會背景的差異；2.重點(diǎn)掌握三大獨(dú)創(chuàng)技術(shù)和四大發(fā)明及其在人類文明史上的重大意義；3.著重認(rèn)識中國封建時(shí)代天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的重要成就及其相對于古希臘科學(xué)的特征；4.深入理解“李約瑟悖論”的涵義及其探討這一命題的重大現(xiàn)實(shí)意義。五.實(shí)用科學(xué)天文學(xué)數(shù)學(xué)中醫(yī)藥學(xué)農(nóng)學(xué)1.天文學(xué)

皇家的需要，農(nóng)業(yè)社會的需要。不以宇宙理論見長，而以積累觀測為主?；始覊艛嗵鞂W(xué)，禁止民間私習(xí)。天學(xué)享有很高的地位，不僅敬授人時(shí)，而且揭示天行之道。1.天文學(xué)1.1精確、系統(tǒng)的天象觀測記錄：中國史記中保存有2000多年來關(guān)于日蝕、月蝕、彗星、新星、太陽黑子等豐富的天象觀測記錄；對恒星的觀測成果反映在歷代的星表和星圖中。對日食和月食詳細(xì)的記載，從漢初到1785年，日食925次，月食574次異常天象的記錄，如太陽黑子（前28年）、極光、彗星（前613年－1621年包括哈雷彗星）、新星、超新星（前352－1604共75次）月蝕日蝕1.2獨(dú)特、優(yōu)秀的歷法體系

1)商代的陰陽歷

2)戰(zhàn)國的四分歷

3)漢代的太初歷

4)唐大衍歷

5)元代授時(shí)歷

6)此外，宋代沈括的十二氣歷、明末的崇禎歷陰陽合歷：日、氣、朔三要素。公元前4世紀(jì)，已測出太陽年為365.25天。元朝著名天文學(xué)家和水利專家郭守敬編成《授時(shí)歷》，一年的周期和現(xiàn)行公歷相差無幾，但比現(xiàn)行公歷的確定早300年。1.2獨(dú)特、優(yōu)秀的歷法體系1.3先進(jìn)、精密的天文儀器

渾儀、漏壺和圭表1)渾儀：東漢張衡（38—139）的水運(yùn)渾天儀、元代郭守敬（1231—1316）的簡儀2)漏壺：漢丞相府漏壺、宋代漏壺3)圭表：《周禮-考工記》和《元史》中的有關(guān)記載圭表渾天儀東漢漏壺

郭守敬張衡簡儀這臺地震儀安放在陽,曾于138年測出千里之外的隴西所發(fā)生的一次地震,朝野上下,頗為震動。但由于當(dāng)時(shí)朝堂上讖諱迷信劫力很盛,張衡的一重要發(fā)明沒有得到應(yīng)有的重視,候風(fēng)地動儀也沒有被保存下來。張衡的地動儀比外國同類儀器早誕生近一千年。古波斯直到公元十一世紀(jì)才有類似地震儀器。近代的地震儀在公元1880年才制成,它的原理和張衡地動儀基本相似,但時(shí)間卻晚了一千七百年。地動儀渾天說認(rèn)為天是一個(gè)圓球,把地包在球中,圓球不停轉(zhuǎn)動。左圖為北京古觀象臺,當(dāng)中位于中間的是建于明正統(tǒng)七年的渾天儀。右圖這種渾天儀于順永建五年前創(chuàng)制,是早期的渾天儀。

石刻星圖

（蘇州）1.4宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說

蓋天說、渾天說和宣夜說。張衡的渾天說是一種以地球?yàn)橹行牡挠钪胬碚摚谥袊糯撎鞂W(xué)說中占統(tǒng)治地位。張衡渾天說蓋天說宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說

宇宙理論：蓋天說，渾天說，宣夜說1)蓋天說—天圓如張蓋，地方如棋局

—天似蓋笠，地法覆盤2)渾天說—天圓如彈丸，地如卵中黃3)宣夜說—天了無質(zhì)，日月眾星，浮于虛空之中

2.數(shù)學(xué)

實(shí)用數(shù)學(xué)而非演繹數(shù)學(xué)；私人的愛好而非國家的事業(yè)，因此沒有自主而連續(xù)的發(fā)展算籌10進(jìn)位位置制記數(shù)法

縱式籌碼橫式籌碼記數(shù)規(guī)則“凡算之法，先識其位。一縱十橫，百立千僵；千十相望，萬百相當(dāng)”（《孫子算經(jīng)》）“滿六以上，五在上方，六不積算，五不單張”（《夏侯陽算經(jīng)》）例如：752836用空位符號“口”表示零，后演變?yōu)椤啊稹薄?.數(shù)學(xué)

西漢《九章算術(shù)》（1世紀(jì)）共講述了246個(gè)問題的解法，根據(jù)所要解決的測量和計(jì)算問題分為九章即九大類，涉及丈量農(nóng)田、不同等級谷物的兌換、建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算、分配計(jì)算等，是中國古代數(shù)學(xué)體系的奠基作，標(biāo)志著中國以計(jì)算和解決實(shí)際問題見長的實(shí)用數(shù)學(xué)體系的形成，但在理論和演繹推理方面遠(yuǎn)不及歐氏幾何學(xué)?！毒耪滤阈g(shù)》劉徽

（魏晉時(shí)人）“徽幼習(xí)九章，長再詳覽。觀陰陽之割裂，總算術(shù)之根源，探賾之暇，遂悟其意。是以敢竭玩魯，采其所見，為之作注。”極限方法

古法：徑一周三劉徽的“割圓術(shù)”—“割之彌細(xì)，所失彌少。割之又割，以至于不可割，則與圓合體而無所失矣”。劉徽計(jì)算到192邊形，求得3.1416，含有極限思想。2.數(shù)學(xué)1)南北朝祖沖之（429－500）及其子祖暅計(jì)算了圓內(nèi)接正6144邊形和正12288邊形的面積，得出π＝3.1415926～3.1415927求出精確到第七位有效數(shù)字的圓周率，領(lǐng)先世界達(dá)千年之久。2)魏晉南北朝時(shí)期出現(xiàn)了一批算經(jīng)2.數(shù)學(xué)3)唐代出現(xiàn)珠算4)宋元之際，古代世界數(shù)學(xué)的高峰5)秦九韶（1202－1261）《數(shù)書九章》（1247）6)李冶（1192－1279）《測圓海鏡》（1248）7)楊輝（13世紀(jì)中后期）《楊輝算法》，速算法8)朱世杰（13、14世紀(jì)之間）《算學(xué)啟蒙》（1299）、《四元玉鑒》（1303），討論了高次開方和高次方程組的解法。宋元數(shù)學(xué)四大家1)秦九韶的“大衍求一術(shù)”2)李冶的“天元術(shù)”3)朱世杰的“四元術(shù)”4)楊輝的高階等差級數(shù)公式，這些成就領(lǐng)先于歐洲400至600年秦九韶四元術(shù)天元術(shù)楊輝三角“方程術(shù)”—三元一次聯(lián)立方程組

今有上禾三秉，中禾二秉，下禾一秉，實(shí)三十九斗；上禾二秉，中禾三秉，下禾一秉，實(shí)三十四斗；上禾一秉，中禾二秉，下禾三秉，實(shí)二十六斗。問上中下禾實(shí)一秉各幾何？3x+2y+z=392x+3y+z=34x+2y+3z=26天、地、人、物:四元術(shù)

—四元高次方程組3.中醫(yī)藥學(xué)

戰(zhàn)國時(shí)期的《黃帝內(nèi)經(jīng)》包括《素問》、《靈樞》兩部分，18卷，162篇。主要論述人體解剖，生理，病理、病因、診斷等基礎(chǔ)理論，兼述針灸、經(jīng)絡(luò)、衛(wèi)生保健?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》3.中醫(yī)藥學(xué)1)《黃帝內(nèi)經(jīng)》以陰陽說和五行說為據(jù)，強(qiáng)調(diào)人體的有機(jī)整體性，提出了研究人體生理和病理的臟腑學(xué)說和經(jīng)絡(luò)學(xué)說。該書是中醫(yī)現(xiàn)存最早的理論著作，是中醫(yī)理論體系形成的標(biāo)志。2)東漢末年張仲景（約150－219）《傷寒雜病論》提出中醫(yī)診斷學(xué)中的“六經(jīng)辯證”（太陽、陽明、少明、太陰、少陰、厥陰）和“八綱原理”（陰、陽、表、里、虛、實(shí)、寒、熱）其“辨證施治”原則為中醫(yī)臨床醫(yī)學(xué)奠定基礎(chǔ)。《傷寒雜病論》張仲景醫(yī)圣張仲景

（約150-219）《傷寒雜病論》《金匱要略》—八綱辨證（陰陽表里虛實(shí)寒熱）辨證—立法—擬方—用藥

3)西漢的《神農(nóng)本草經(jīng)》是我國現(xiàn)存最早的藥物學(xué)專著，收錄藥物365種，其中植物藥252種，動物藥67種，礦物藥46種?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》4)中國古代醫(yī)籍

中國古代醫(yī)籍為古代世界各學(xué)科之冠，據(jù)統(tǒng)計(jì)有近8000種。重要的有：魏晉王叔和的《脈經(jīng)》和皇甫謐的《針灸甲乙經(jīng)》；晉代葛洪的《肘后方》，唐代孫思邈的《千金方》；明代李時(shí)珍的《本草綱目》。孫思邈《千金方》—“人命至重，有貴千金”。醫(yī)德垂訓(xùn)：“膽欲大而心欲小，智欲圓而行欲方”，“不為利回，不為義疚?！崩顣r(shí)珍

（1518-1593）

湖北蘄春人，醫(yī)生世家。14歲考取秀才，三次鄉(xiāng)試未中，放棄科舉，專心研究醫(yī)藥學(xué)。

1552年開始編寫《本草綱目》，1578完稿。歷時(shí)20余年，共52卷，190萬字。《本草綱目》，中國古代藥學(xué)之集大成，52卷，190萬字，分16部（水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、服器、蟲、鱗、介、禽、獸、人），也是一部博物學(xué)大全，“雖名醫(yī)書，實(shí)該物理”。萬歷年傳至日本，后致歐洲，被譯成德、法、英、拉丁、俄等文字，達(dá)爾文的《物種起源》引用過該書。中國古代醫(yī)籍4、農(nóng)學(xué)

農(nóng)業(yè)是中國社會的基礎(chǔ)，歷代統(tǒng)治者天大要事就是穩(wěn)定人心。

神農(nóng)氏“斫(zhuo)木為耜（si），揉木為耒（lei）。耒耨(nou)之利，以教天下?！?/p>

—《周易·系辭下》

4、農(nóng)學(xué)農(nóng)業(yè)立國。政府官員重視農(nóng)業(yè)實(shí)踐和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識的積累中國農(nóng)學(xué)重視天時(shí)、地利和人力的綜合運(yùn)用《汜勝之書》（公元元年左右，漢代），論及北方特別是關(guān)中地區(qū)的耕作經(jīng)驗(yàn)賈思勰《齊民要術(shù)》（533－544，北魏）10卷92篇，反映黃河中下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況《王幀農(nóng)書》（元代）綜合黃河流域旱田耕作和江南水田耕作經(jīng)驗(yàn)。《齊民要術(shù)》是我國現(xiàn)存最早的完整的農(nóng)書，率先提出了因時(shí)制宜、因地制宜、精耕細(xì)作、合理經(jīng)營的思想，在我國古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。4、農(nóng)學(xué)《齊民要術(shù)》王禎農(nóng)書（元代）

徐光啟（1562--1633），生于上海《農(nóng)政全書》集我國古代農(nóng)學(xué)成就之大成，60卷，50多萬字，分農(nóng)本、田制、農(nóng)事、水利、農(nóng)器、樹藝、蠶桑、蠶桑廣類、種植、牧養(yǎng)、制造和荒政12項(xiàng)4、農(nóng)學(xué)5、物理學(xué)知識

5.1《考工記》《考工記》是春秋戰(zhàn)國時(shí)期齊國人的一部科技著作，是手工技術(shù)規(guī)范的匯集。全書闡述了手工技術(shù)中包含一些的物理知識，其中主要是力學(xué)和熱學(xué)方面?！犊脊び洝ぽ喨似吩谡撌鲕囕喼圃鞎r(shí)，以受力、運(yùn)動和不同接觸地面的影響等因素出發(fā)，研究輪子的形狀與運(yùn)動快慢之間的關(guān)系。此外,還分析了與彈道有關(guān)的技術(shù)，并且最早作出了關(guān)于物體慣性的論述。《考工記》中論述的熱學(xué)知識，指出了冶煉金屬時(shí)加熱后先呈暗紅色，溫度漸高，依次是呈橙色、黃色、白色、最后是青色。這是因?yàn)榻饘倮锖刑?、鈉一類的雜質(zhì)，不同物質(zhì)有不同的汽化點(diǎn)，所以可以根據(jù)汽化物質(zhì)的顏色作為判斷火候或溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)，最后達(dá)到“爐火純青”，就可以澆鑄了。

5、物理學(xué)知識5.2《墨經(jīng)》

《墨經(jīng)》是墨家學(xué)派的著作，是私學(xué)教育的教材?！赌?jīng)》中有關(guān)物理知識的內(nèi)容，主要是在力學(xué)和光學(xué)方面。

（1）力學(xué)

《墨經(jīng)》中對時(shí)間和空間概念分別作了正確的定義，對力的概念提出了初步的論述，墨家還敘述了斜面上的物體失去平衡的道理，以及利用斜面來提升重物的方法。

（2）光學(xué)

《墨經(jīng)》從早為人們認(rèn)識的光的直線傳播原理出發(fā)，首先提出了影與光、物之間的關(guān)系。《墨經(jīng)》還介紹了平面鏡成像，敘述了凹面鏡、凸面鏡成像的規(guī)律。5.3《論衡》《論衡》是東漢王充所著。（1）力學(xué)方面：指出了人的視覺在觀察物體的運(yùn)動快慢時(shí)會造成錯(cuò)覺的原因和如何量度物體運(yùn)動的快慢。關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，在外力的作用下，若外力大小一定，則物體越重，要它開始運(yùn)動，或使之運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化就越難。這是牛頓第二運(yùn)動定律的萌芽，還認(rèn)識到內(nèi)力不能改變物體運(yùn)動狀態(tài)這一事實(shí)。（2）聲學(xué)方面：王充認(rèn)識到人發(fā)聲是使空氣振動而產(chǎn)生的，并將聲音在空氣中的傳播用可見的水波的傳播來作了比喻，實(shí)際上已指出了振動的傳播要通過媒質(zhì)。（3）熱學(xué)方面：王充不僅用“氣”來解釋熱現(xiàn)象，指出熱傳遞與距離遠(yuǎn)近的關(guān)系，而且對自然界中雨、露、霜、雪的成因也進(jìn)行了研究，指出了它們都是地面上的水蒸發(fā)所致，所以實(shí)質(zhì)上他已進(jìn)入了物態(tài)與溫度之間的關(guān)系的研究。（4）電磁方面：關(guān)于摩擦起電的現(xiàn)象，西周末年已有“玳瑁吸褡”的記載。在《論衡》中，對這現(xiàn)象作了進(jìn)一步的解釋。王充用性質(zhì)相同來解釋上述相互吸引的現(xiàn)象，和性質(zhì)不同來解釋別類物體不能“感動”的原因。對于“雷電”現(xiàn)象：認(rèn)為是不同的氣相互激發(fā)出來的?？梢姡醭湔J(rèn)識到雷電也是物質(zhì)的，也是自然界的一種變化現(xiàn)象。

5.3《論衡》《夢溪筆談》是北宋中期的政治家和科學(xué)家沈括（1031—1195）所著，這是中國科學(xué)史上一部重要的著作，英國科技史家李約瑟把它稱為“中國科技史上的座標(biāo)”。這部舉世聞名的科學(xué)巨著涉及物理領(lǐng)域的內(nèi)容包括磁學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)知識。5.4《夢溪筆談》

沈括，杭州錢塘人，北宋科學(xué)家、政治家、外交家。從小在母親指導(dǎo)下讀完家中藏書，后隨父走南闖北。后來承襲父職，歷任主簿、縣令，關(guān)心民生，重視農(nóng)業(yè)，興修水利，考中進(jìn)士后，任太史令，并主持天文歷法工作。他積極參加王安石變法，變法失敗后，多次被貶。晚年隱居潤州（今鎮(zhèn)江），終老夢溪園。

《夢溪筆談》成書于11世紀(jì)末，是沈括晚年的科學(xué)巨著，因?qū)懹跐欀輭粝獔@而得名。以筆記體寫成，共30卷。全書共十七目609條，內(nèi)容涉及天文、氣象、歷法、數(shù)學(xué)、地質(zhì)、物理、生物、化學(xué)、醫(yī)藥、文學(xué)、史事、音樂、美術(shù)等。其中自然科學(xué)部分總結(jié)了我國古代，特別是北宋時(shí)期科學(xué)技術(shù)成就，諸多方面有精湛研究、獨(dú)到見解。5.4《夢溪筆談》

（1）磁學(xué)方面：早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國發(fā)現(xiàn)磁石具有吸鐵和指南的性質(zhì)。沈括對指南針的使用作了多種試驗(yàn)。（2）光學(xué)方面：《夢溪筆談》中有許多光學(xué)方面的觀察和實(shí)驗(yàn)的記錄及其分析。如對日蝕、月蝕的成因作了理論總結(jié)，并第一次用類比演示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證月亮圓缺的科學(xué)道理。該書中除了講凹面鏡成像和針孔成像的道理。5.4《夢溪筆談》5.4《夢溪筆談》

（3）聲學(xué)方面：《夢溪筆談》中闡述了關(guān)于樂律、古樂鐘的發(fā)聲、古琴的制作和傳聲、共鳴等聲學(xué)知識，并記載了一個(gè)作者精心設(shè)計(jì)的共振實(shí)驗(yàn)。《草象新書》是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家趙友欽（1279—1368）所著。他在書中深入地研究了光學(xué)現(xiàn)象，并做了小孔成像實(shí)驗(yàn)，指出了小孔成像的規(guī)律。5.5《草象新書》6.其他成就

徐霞客（1586－1641），生于江蘇江陰

22歲起游歷江蘇、浙江、山西、河北、山東、河南、安徽、江西、福建、陜西、廣東、廣西、湖南、湖北、貴州、云南16省，北京、天津、上海3地，寫成《徐霞客游記》，記載所到之處的山川地貌、物產(chǎn)風(fēng)情6.其他成就

宋應(yīng)星（1587－？），江西奉新人

47歲開始編寫《天工開物》，3年乃成，分上中下三部分共18卷，包括農(nóng)作物栽培、農(nóng)產(chǎn)品加工、制鹽、制糖、陶瓷、冶煉、養(yǎng)蠶、紡織、染色、造紙等，是一部手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的百科全書六、西學(xué)東漸

意大利人利馬竇（1552－1610），1583年來華，與徐光啟合作譯《幾何原本》前6卷比利時(shí)人南懷仁（1623－1688），1659年來華，主持皇家天文歷法工作德國人湯若望（1591－1666），1662年來華，引入光學(xué)知識和望遠(yuǎn)鏡的制造原理和技術(shù)傳教士帶來的科學(xué)并未被中國化，只有有限的高度選擇的引進(jìn)，帶來了西方的科學(xué)技術(shù)：自鳴鐘、比例規(guī)、地球儀、世界地圖利瑪竇：學(xué)術(shù)傳教

《幾何原本》（1607年）

“我在中國利用世界中醫(yī)藥學(xué)地圖、鐘表、地球儀和其他著作，教導(dǎo)中國人，被他們視為世界上最偉大的數(shù)學(xué)家；······所以，我建議，如果能派一位天文學(xué)者來北京，可以那我們的歷法由我譯為中文，這件事對我并不難，這樣我們會更獲得中國人的尊敬?！?/p>

——《利瑪竇書信集》

對待西學(xué)的態(tài)度之一：

“中西會通”

“欲求超勝，必須會通；會通之前，必須翻譯。”——徐光啟對待西學(xué)的態(tài)度之二：

排斥抵制“寧可使中夏無好歷法，不可使中夏有西洋人。”—楊光先對待西學(xué)態(tài)度之三：

“西學(xué)中源”“萬歷之時(shí)，中土化洽，太西儒來，脟（pao）豆合圖，其理頓顯。膠常見者駭以為異，不知其皆圣人之已言也?！?/p>

——（明）方以智 “西洋算法亦善，原系中國算法，彼稱為阿爾巴朱爾—阿爾巴朱爾者，自東方之謂也?！薄滴跖c趙洪燮論數(shù)（1711年）

“論者以古法今法(即西法)之不同，深不知?dú)v原出自中國，傳及于極西，西人守之不失，測量不已，歲歲增修，所以得其差分之疏密，非有他術(shù)也。其各色條目雖有不同，實(shí)無關(guān)于歷原。”

——康熙：《御制三角形推算法論》康熙帝與路易十四、彼得大帝比較:

康熙帝即清圣祖愛新覺羅·玄燁（1654-1722），是中國在時(shí)間最長的皇帝,也是熱愛自然科學(xué)、很有作為的一位皇帝。當(dāng)他接觸到西方科學(xué)的時(shí)候,便請西方耶蘇會士先將科學(xué)書籍譯成滿文和漢文，再到宮中講學(xué)。康熙學(xué)過歐幾里得幾何學(xué)、測量、天文、物理、化學(xué)、解剖學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué),在宮中設(shè)立了化學(xué)與藥學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。在康熙的領(lǐng)導(dǎo)下,西方傳教士與與中國學(xué)者合作,頒行了《康熙永年歷》，編著了《數(shù)理精蘊(yùn)》等著作,完成了全國地圖的測繪,還在修攔水壩時(shí)親自用儀器進(jìn)行丈量，測定方向。

但對近代科學(xué)的作用也僅限于于此，他推崇程朱理學(xué),維護(hù)科舉制,主張廣設(shè)義學(xué)，卻依然倡導(dǎo)讀四書五經(jīng)。因此,康熙帝和他同時(shí)代的法王路易十四、俄國沙皇彼得大帝等倡導(dǎo)科學(xué)技術(shù)及其社會作用的西方帝王君主無法比擬。這就是清代中國的“康熙現(xiàn)象”。這種君王個(gè)人喜好科學(xué)卻未能使科學(xué)產(chǎn)生社會影響的現(xiàn)象,還發(fā)生在康熙帝之孫乾隆帝身上,這確實(shí)發(fā)人深思?？滴醯邸⑶〉?、路易十四、彼得大帝等帝王的不同作為,再一次引出英雄與時(shí)勢、個(gè)人與社會關(guān)系的老話題。所謂康乾盛世不過是中國由盛而衰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?？滴踉谖粫r(shí)期,正是西方發(fā)生第一次科學(xué)革命,并且自然科學(xué)開始全面變革的黃金時(shí)代,而西方科學(xué)又源源不斷地向世界和中國傳播。較英國落后的歐洲大陸國家相繼走上中興之路。同康熙幼年8歲即位相似,法王路易十四(1638-1715)是5歲即位,1661年親政后實(shí)行君主專制統(tǒng)治,但推行重商主義,扶植手工工場,鼓勵(lì)資本主義工商業(yè)發(fā)展,其間還建立了皇家科學(xué)院,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)和應(yīng)用英國先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),這雖然引發(fā)了后來法國思想解放的啟蒙運(yùn)動并導(dǎo)致封建王朝自身的覆滅,卻為法國繼英國之后成為世界科學(xué)活動中心(1780-1840)打下了基礎(chǔ)。當(dāng)康熙帝在深宮學(xué)習(xí)西方科學(xué)之時(shí),同時(shí)代的俄國沙皇化名到西歐親自考察社會近兩年時(shí)間(1697-1698)。彼得大帝(1672-1725)執(zhí)政后第二年,即化名隨大使團(tuán)出訪西歐,對英、荷、奧等各國的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和科技文化等進(jìn)行了全面的考察,聘請各類專家達(dá)一千人,回國后實(shí)行全面改革,發(fā)展冶金、紡織、制革和造船等工業(yè),鼓勵(lì)商人投資開礦辦廠,聘請外國技術(shù)人員和專家,允許外國人到俄國投資辦廠,還創(chuàng)辦科學(xué)院,興辦學(xué)校、醫(yī)院、劇院等科教文化事業(yè),把落后的封建俄國引上資本主義工業(yè)化的道路。在彼得大帝之前,俄國軍事力量不如中國,其擴(kuò)張野心與侵略行徑受到康熙重兵邊防的抵抗。爾后,俄國日漸強(qiáng)盛,而中國不斷衰落,大片國土被割讓給俄國。彼得大帝法王路易十四(1638-1715)康熙皇帝(1654-1722)彼得大帝(1672-1725)對待西學(xué)態(tài)度之四：

“中體西用”

“中學(xué)為體，西學(xué)為用”

—張之洞（1837-1909）《勸學(xué)篇》

（1898）“師夷之長而治夷”“洋務(wù)運(yùn)動”19世紀(jì)60年代：“自強(qiáng)”、“求富”練新軍、辦工廠、修鐵路、設(shè)學(xué)堂出洋考察、派遣留學(xué)生李鴻章1872年至1875年，大清王朝政府為了“所以收久大之效”故直接到先進(jìn)國家內(nèi)部去追本求源。訪選各省九歲到十五歲聰穎幼童，每年三十名，四年共一百二十名，分批搭船赴洋，在外國留學(xué)，十五年后，按年分批回國。“計(jì)回華之日，各幼童不過三十上下，年方力強(qiáng)，正可及時(shí)報(bào)效?！边@批學(xué)童成為中國最早的出國留學(xué)生。

京師大學(xué)堂（1898）

1905年廢除科舉制《科學(xué)》1915年“中國科學(xué)社”在美國康乃爾大學(xué)成立，同時(shí)創(chuàng)辦《科學(xué)》月刊，至1951年?？?，出版35卷?！翱茖W(xué)救國！”

“繼茲以往，代興于神州學(xué)術(shù)之林，而為蕓蕓眾生所托命者，其唯科學(xué)乎，其唯科學(xué)乎！”——摘自《發(fā)刊詞》七、李約瑟問題1.李約瑟悖論

“從公元1世紀(jì)至公元15世紀(jì)的漫長歲月中，中國人在應(yīng)用自然科學(xué)知識滿足于人的需要方面，曾經(jīng)勝過歐洲人，那么，為什么近代科學(xué)革命沒有在中國發(fā)生呢？為什么近代以來中國在科學(xué)技術(shù)方面突然落后了？”中西科學(xué)和技術(shù)在各世紀(jì)的積分中所占比重(％)朝代春秋戰(zhàn)國秦西漢西漢東漢魏晉南北朝南北朝隋唐唐五代北宋北宋南宋元明明清世紀(jì)-5-4-3-11234567891011121314151718中國和西方科學(xué)技術(shù)水平累加增長曲線比較資料來源:金觀濤、樊洪業(yè)、劉青峰,《文化背景與科學(xué)技術(shù)結(jié)構(gòu)的演變》(1986)公元前6世紀(jì)到18世紀(jì)中西科學(xué)家狀況比較公元前6世紀(jì)