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第七章中国古代科学技术•纵观历史，我们的祖先几乎在科技领域的各个分支：从数、理、化、天文、地理、生物、医学等学科，到建筑、冶金、纺织、机械、造船、航海、造纸、印刷、制陶等技术领域都取得了令世人瞩目的成就。第一节中国古代科学的伟大成就一、天学二、数学三、医学水运浑象仪一、天学——天测量浑天仪。这是世界上第一台用水力推动的大型天文仪器。浑天仪分做内外几层，每层都可以转动，中间有个铁轴贯穿球心，轴的方向就是地球自转的方向，轴和球体的接触有两个交点，即天球上的北极和南极。候风地动仪•浑天仪在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上还有黄道圈和赤道圈，二者成２４度夹角，分列有二十四节气。从冬至点起（古代以冬至作为一年的开始），把圆分成３６５1/4度，每度又细分成四个小格。球体外面有两个圆圈，一个是地平圈，一个是子午圈，外圈圆周长为一丈四尺六寸一分。天轴支架在子午圈上，和地平斜交成３６度，就是说北极高出地平３６度。这是洛阳地区的北极仰角，也是洛阳地区的地理纬度。简仪天文-天文儀器發明家记载日食的甲骨文“日黑居仄，大如弹丸”——《汉书·五行志》世界上最早的太阳黑子记录，比欧洲早800多年一、天学——天象记录我国关于流星雨的记载，是世界上最早的相关记录。流星雨鲁庄公七年夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨。——《左传》现代天文学关于彗星的图片鲁文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”。——《春秋·文公十四年》这是世界上关于彗星的最早记录。彗星和哈雷慧星的记录分别比欧早1000多年和670多年一、天学——历法•十天干和十二地支迭相搭配的计日法•殷：四分法——365.25日二、数学•1、十位进值制•“黄帝为法，数有十等”•《尚书》：“亿兆”“兆民”•甲骨文：一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万等13数字记数2、《九章算术》与魏晋南北朝算学•魏晋南北朝，刘徽、祖冲之•刘徽《九章算术》第一次提出极限思想，计算出圆周率为3.1416•祖冲之确定π真值在3.1415926与3.1415927之间，精确到小数点后七位。我国数学成就一览表分类成就数学方面计算方法数学专著①春秋时期出现九九乘法口诀②春秋战国出现了筹算计算法③元代出现珠算法东汉时期《九章算术》总结了……，记载了……，标志着……。南朝宋、齐祖冲之圆周率……领先世界1000年之久。数学专家汉代的象牙算筹3、宋元算学算筹记数摆法（元代）算盘三、医学•1、中医学•春秋战国：《黄帝内经》•阴阳五行学说•张仲景《伤寒杂病论》•中医学四大经典：《伤寒论》、《金匮要略》、《黄帝内经》、《神农本草经》•华佗：麻沸散华佗的五禽戏据《三国志·华佗传》记载：华佗曾对其弟子吴普说：“人体欲得劳动，但不当使极尔。动摇则谷气得消，血脉流通，病不得生，譬犹户枢不朽是也。是以古之仙者，为导引之事。……吾有一术，名五禽之戏：一曰虎，二曰鹿，三曰熊，四曰猿，五曰鸟。亦以除疾，并利蹄足，以当导引。体中不快，起作一禽之戏，沾濡汗出，因上著粉，身体轻便，腹中欲食。”普施行之，年九十余，耳目聪明，齿牙完坚。2、中药学•《神农本草经》：第一部药物学专著•苏敬等《新修本草》•李时珍《本草纲目》（位于湖北省蕲州城东）医圣李时珍陵园毫无疑问，明代最伟大的科学成就，是李时珍那部在本草著作中登峰造极的著作《本草纲目》。李时珍作为科学家，达到了同伽利略、维萨留斯的科学活动隔绝的任何人所能达到的最高水平。——李约瑟《中国科学技术史》时间发明者成就世界地位西汉《黄帝内经》中国现存较早的一部医书，奠定了中医学理论的基础东汉张仲景《伤寒杂病论》张仲景被称为“医圣”，该书成为中医临床医学的经典东汉三国华佗麻沸散五禽戏最早的麻醉药剂中国现存最早的体育保健体操唐孙思邈《千金方》总结了古代至唐初的重要方剂被誉为“药王”明代李时珍《本草纲目》全面系统地总结了16世纪以前的药物学成就，创立了当时世界上最先进的生物分类法。我国中医学成就一览表第二节四大发明——中国古代科技的伟大成就唐代，炼丹家们在炼制丹药时偶然发明的。最早的记载见于孙思邈著的《丹经》，称作硫磺火法。炼丹引爆图1.火药：“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”，仙丹尚无踪影，火药却于炼丹炉中诞生了硝石块硫磺块木炭块中国古代的火器一览前端绑缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。宋代·火箭这是一种独轮车装载火箭的战车。•北宋曾公亮《武经总要》记载用硝、硫、炭合成火药的方法，当时军队配备有火器。宋金战争中，宋军有震天雷。南宋绍兴3年（1133）将军陈规制作巨竹火枪，竹筒内置“子窠”，类似子弹。南宋·突火枪。这是世界上第一种发射子弹的步枪。元·铜火铳（chong）元代至顺三年（1332）造的铜火铳，现在收藏在中国历史博物馆。是世界上现存最早的并有明确纪年的火铳。火球和火蒺藜都是火药包。火蒺藜（jili）除了包内装有火药外，外面还有菱角形的尖刺。用火点着药线抛出去，不但会燃烧；外面的铁蒺藜还会把敌人打死打伤。蒺藜火球明·火龙出水水陆两用的火箭，二级火箭的始祖。火箭模型前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。明代架火战车这是一种独轮车装载火箭的战车，前有锦帘，需要时可放下挡铅弹，车两侧设置六筒火箭，计160支、火铳2支、长枪2支，此车由两人操作。爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏。千门万户瞳瞳日，总把新桃换旧符。——王安石《元日》北宋沈括《梦溪笔谈》记载了指南针制造法。当时军队配备指南鱼，用于夜行军。南宋海船装备针盘（磁罗盘）。2.指南针：舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。——[北宋]朱彧《萍洲可谈》郑子取玉，必载司南，为其不惑也。——[战国]《鬼谷子》“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾，兵士皆迷。于是作指南车以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。”——西晋崔豹《古今注》司南由青铜地盘与磁勺组成。地盘内圆外方，中心圆面下凹；圆外盘面分层次铸有10天干、十二地支、四卦，标示24个方位。磁勺是用天然磁体磨成，置于地盘中心圆内，勺头为N，勺尾为S，静止时，因地磁作用，勺尾指向南方。三国指南车南宋指南龟南宋指南鱼北宋缕悬法指南针北宋指南针最先应用于航海导航。水浮指南针宋指南针战国司南今天的指南针清代指北罗盘纸出现前中国的书写材料：3.造纸术：甲骨青铜器缣帛竹木简《史记·滑稽列传》记载：西汉东方朔想给汉武帝提安邦定国的建议，因为东方朔有满肚子的话要说，他的奏章一下子就用了3000来根竹简。因为他手无缚鸡之力，无法拿动这么庞大的奏章，最后只好请了两位大力士抬进宫里去。汉武帝花了两个月的时间才看完那一大堆竹简。蔡伦和造纸术东汉蔡伦改进了造纸术，纸成为了主要书写材料。蔡伦（公元62-121），字敬仲，湖南郴州人，公元75年入宫为宦，公元87年任尚方令，掌管宫廷手工作坊，公元105年发明造纸术，公元114年风龙亭侯。公元121年去世，葬在封地。切麻---洗涤---浸灰水---蒸煮舂捣---打浆---抄纸---晒纸唐代有雕版印刷。4.印刷术：我国古代雕版印刷作坊工艺过程如下：把硬度较大的木材创平、锯开，表面刷一层稀浆糊，然后把写好字的透明薄纸，字面向下贴在木板上，干燥后用刀雕刻出反向、凸起的文字，成为凸版。经过在版面上刷墨、铺纸、加压后，便得到了正写的文字印刷品。雕刻木板早期的印刷术主要是雕版印刷印刷于公元868年的《金刚经》是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。它于1907年被英国人斯坦因从敦煌所骗购，现为大英博物馆所藏。宋代庆历年间，毕昇（？～约1051）发明胶泥活字印刷术。泥活字板明代中期出现了铜铅铸的金属活字现在有了新的四大发明：♦纸张发展为光盘♦印刷术发展为激光排印♦指南针发展为卫星导航♦火药发展为原子弹新的四大发明属于世界共同的现代文化。第三节中国古代科技的特点以及在近代落后的原因一、中国古代科技的特点（一）整体观•一直持有整体直观、思辨推理的思维方式，并不断强化、完善，形成了具有特色的整体观。中医学最能体现“整体观”中医用阴阳五行学说说明人体自身的整体性以及与自然环境的统一性。如果把中医学术理论比做一棵大树，那么阴阳五行就是这棵大树的根。五行五方五时五气颜色器官金西方秋天燥白色鼻孔、皮毛、肺脏、大肠木东方春天风青色绿色筋、眼睛、肝、胆水北方冬天寒黑色蓝色骨、耳朵、肾脏、膀胱火南方夏天暑红色紫色脉、舌头、心脏、小肠土中央长夏湿黄色啡色肉、嘴巴、脾脏、胃中医基础理论认为★五行中相生相克的关系，可以分析解释人体五脏疾病的相互关系；★在养生保健方面与四时变化特点相吻合、适应。（二）实用性科学研究的直接目的不是着眼于探索自然的奥秘，而是为满足生产实践和国家统治的需要。一方面是为历法服务的（统治阶级统治需要）；另一方面与中国农业生产的实际需要关系密切。古代天文学高度发达如：中国幅员辽阔，高度集权的中央政府为了有效的管理国家，历来注意掌握地方的疆域沿革、山川形式、城邑关津、户口贡赋、民俗物产等状况。古代地理学一直很受重视如：•李约瑟难题：“如果我的中国朋友们在智力上和我完全一样，那为什么像伽利略、拓利拆利、斯蒂文、牛顿这样的伟大人物都是欧洲人，而不是中国人或印度人呢？为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲呢？……为什么直到中世纪中国还比欧洲先进，后来却会让欧洲人着了先鞭呢？怎么会产生这样的转变呢？”英国学者李约瑟（1900-1995）•《中国科学技术史》以浩瀚的史料、确凿的证据向世界表明：“中国文明在科学技术史上曾起过从来没有被认识到的巨大作用”，“在现代科学技术登场前十多个世纪，中国在科技和知识方面的积累远胜于西方”。一种解释是：15世纪发现美洲（1492）之后，扩大了欧洲人的生活空间，开拓了他们的视野，激活了他们的思想，从而产生了新的发明。哥伦布后期的发明主要出于美国一种解释是：美国是一个移民国家，移民到了美洲，换了天地，耳目一新，摆脱一切传统束缚，从头思考问题，引发出新的创造。日本学者提出“科学中心转移说”。科学成果超过全世界25％的地区是科学中心。文艺复兴以来，科学中心的所在地不断转移。16世纪在意大利（1540～1610）。17世纪在英国（1660～1730）。18世纪在法国（1770～1830）。19世纪在德国（1870～1920）。20世纪在美国（1920～至今）。欧美地图学术要自由创造要刺激二、中国古代科技在近代落后的原因（一）封建社会自给自足的小农经济对科技发展形成了阻力中国封建社会的小农经济以家庭为本位广大农民缺乏进行大规模技术革新的动力。难以形成科技转化的市场机制。（二）封建专制制度对科学技术的严重束缚•一方面＊专制制度把知识分子牢牢地栓在依附权势的政治圈子里。＊科举制诱使封建文人把聪明才智和毕生精力都用于研读儒家经典。另一方面官方机构组织和管理科学技术的出发点是协助政务，治理国家，并非以探索自然奥秘为目的。首先是科技人员的社会地位低下。同时，科技人员在政府机构中所占比例极小，待遇低下。其次，始终没有形成科技产品的市场机制。再次，封建统治者为了维护统治，还经常直接限制科技的发展。（三）重文轻技的文化价值观念对科学技术发展的扼制在长期的封建社会中形成了一个“重文轻理”的传统。而儒家文化的价值观念与现代科学精神有许多相悖之处：科学追求真理。儒家注重道德，为此宁可牺牲事实。1、儒学强调中庸，推崇自我克制、谨慎小心、循规蹈矩。科学是探索与创造，需要勇敢和大无畏精神。2、3、科学需要好奇心、不知足和实验。儒学视好奇心为“玩物丧志”视实验为“雕虫小技”。1、古代科技讲究实用，缺乏进行理论探讨的热情和理性思考习惯，没有严密的逻辑体系。（四）传统科技自身缺陷的限制2、古代科学往往缺乏对个别物质实体和内部深层结构的独立研究，忽视科学实验和分析。克隆羊3、古代科学与技术在结构上基本融为一体，没有相互区别并相互促进。妄自尊大、拒绝开放、囿于传统、反对变革、满足现状、固步自封、特别是限制工商业、蔑视科学技术、闭关锁国、加强集权、禁锢思想。明中叶以后，统治者：慈禧御用汽车在这种情况下，阻碍科技发