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《史记.秦始皇本纪》记载的秦始皇七年（公元前240年）的彗星,各国学者认为这是世界上最早的哈雷彗星记录.1973年,我国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的《天文气象杂占》,认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图.实际上,我国还有更早的哈雷彗星记录,《淮南子.兵略训》记载：“武王伐纣,东面而迎岁,……彗星出而授殷人其柄”,这颗彗星也是哈雷彗星,可靠的史料证实了武五伐纣的确切年代应为公元前1046年,这样又把我国哈雷彗星的最早记录的年代往前推了800多年.
我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器.我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表.它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证.此外,西汉的落下闳改制了浑仪,这种我国古代测量天体位置的主要仪器,几乎历代都有改进.东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象.元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器,如简仪、高表、仰仪等.
古人勤奋观察日月星辰的位置及其变化,主要目的是通过观察这类天象,掌握它们的规律性,用来确定四季,编制历法,为生产和生活服务.相传在远古时代已经制定出我国历史上最早的一部历法,即《黄帝历》.到了夏代,又制定出以阴历正月为岁首的《夏历》,这是现代阴历的起源.到了商、周时代,为适应农业生产发展的需要,开始使用阴阳合历,分别以阴历十二月与阳历十一月为岁首,为了调整阴阳历参差,开始设置了闰月.我国古代上百次地改进了历法,郭守敬于公元1280年编订的《授时历》采用365.2425日作为一个回归年的长度,这个数值与现今世界上通用的公历值相同,比欧洲的格里高列历早了300年.总之,我国古代历法不仅包括节气的推算、每月的日数的分配、月和闰月的安排等,还包括许多天文学的内容.这说明我国古代对天文学和天文现象的重视,同时,这类天文现象也是用来验证历法准确性的重要手段之一.
要制定精确的历法,就得精于计算,于是数学伴随着天文学发展起来；中国是数学古国,中国古代流传下来的《九章算术》、《数术九章》是古代数学名著.古代世界各国曾经有十、十二、二十、六十等多种进位制,现在统一使用十进位值制.中国是世界最早采用十进位制的国家,在世界数学史上具有极其重要的地位.出土的殷商甲骨文中已经有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十和百、千、万等字的合文来记数,最大的记数有二万多,记录了战争中歼敌、俘虏人数,以及牛羊头数.后来发展成筹算和珠算的逢十进一的十进位值制,是对记数和计算的革命性发明,一直沿用至今.中国的珠算是一项巧妙的发明,算盘是电脑出现前最有效的运算工具.后来还传到日本、朝鲜等东亚国家,至今仍有人使用.此外,还有许多定理或解法,如毕氏定理、圆周率的数值、高次方程和高次方程组的数值解法等等都是中国首先求出的.中国古代数学杰出的成就向来为中外数学史家称道.
3．农田水利
中国历代统治者都以“农”为天下之根本,所以,在中国古代科学技术体系中,农业科学技术始终占有最重要的地位,农业科学技术理论也是最丰富的.唐代光是畜牧兽医、园艺、经济作物、农具的著述就有20多种.到了明清两代农学著述更是空前,共有250多种.中国古代有些农书的影响是世界性的,例如北魏贾思勰的《齐民要术》就得到达而文的高度评价,他在《物种起源》一书中说：“如果以为选择原理是近代的发现,那就未免和事实相差太远,……在一部古代的中国百科全书中已经有关于选择原理的明确纪述.”至于农业科学技术实践也是最丰富的,实践的领域是最宽广的,实践的社会效应是最大的.
中国农业发生很早,在距今四五千年前,黄河、长江流域、珠江流域部分地区的氏族部落普遍形成了以原始种植业为主,兼营家畜饲养和采集渔猎的综合经济.原始种植业的两种不同类型,也基本形成,即北方黄河流域为种粟等作物的旱地农业,南方长江流域则为种稻等作物的水田农业.夏、商、西周时期,黄河流域大部分地区和长江流域一些地区耕作区日益扩大,游牧业进一步被挤向北部、西北部边缘地区.春秋战国时期,铁器广泛使用,牛耕逐渐推广,耕地得到大量垦辟,自给自足的小农经济开始出现.秦和两汉时期,长江以北淮水以南、关中、中原和西北部分地区出现了大大小小的灌溉农业区.长江下游广大低湿沮洳地带和岭南地区还远远没有大量开发.东汉末年至三国时期、两晋、南北朝时期,黄河流域由于长期战乱,古代农耕重心地区遭到严重破坏.江南地区,由于人口、劳动力的增加,水利工程的兴修和北方一些先进技术的传入,农业生产水平开始赶上一再遭到破坏的黄河中下游地区.唐中期以后,农耕区的重心开始由黄河流域转移到长江流域.五代十国时,长江以南因战争破坏较少,北方日益依赖于南方.北宋和南宋时期,北方劳动人民第二次大批南迁,农耕和蚕桑的重心已明显地由黄河流域转移到了南方.此后,中国南方一直是全国的粮食和蚕桑的重要产地.
水是农业的命脉,中国大部分地区气候受季风影响,降雨量年内分配很不均匀,往往不能满足农业的需要,亟需靠人工灌溉来保证.黄河流域一直流传着大禹“疏九河”,“尽力乎沟洫”的传说.这可算得上是中国农田水利事业的萌芽时期了,真正大规模的农田水利工程的兴修,那是到春秋战国时候的事.中国历代当政者都标榜“重农”和讲究水利,二十四史有的就撰有《河渠志》专篇,在《地理志》、《一统志》中也记载有关于农田水利的建设.功绩当然都记到了帝王将相的名下.实际上,贡献更大的是广大农民.农民不经过官府过问,自己联合起来修建农田水利的事例各朝各代、各地皆有.如清代中叶,长江流域无地农民纷纷迁往川、鄂、陕边区山中,开垦山田.他们合力筑造堤堰,控渠引水.中国古代因地制宜地创造了各种形式的农田水利工程,有的工程就其规模之大,设计的巧妙和高超技术,都居于当时世界先进之列.
4．建筑工程
中国古代建筑是世界建筑宝库中的珍贵遗产,早在7000年前,人们就发明了榫卯结构,在长期的发展过程中,逐渐形成了一套以木结构框架式的主要特点,结合夯土、斗拱、石雕、拱券及砖石工程等的传统建筑体系,在民宅、楼阁、陵墓、石窟、宫殿、寺院、古塔园林、桥梁以及水利工程等建筑中都 表现出独特的结构形式和艺术风格.以木结构框架式为主要特征的中国古代建筑的传统技术一脉相承,自成体系,在世界建筑史上独树一帜.中国建筑为东方独立系统,数千年来,继承演变,流布极广.虽然在思想及生活上,中国曾多次受外来异族的影响,发生多少变异,而中国建筑仍然保存着它固有的结构方法及布置规模.
中国古代建筑种类繁多,有用于军事的城垣壁垒,如始建于秦代的万里长城,历代不断加修,至今仍巍然屹立；有专供帝王将相享用的宝殿、亭台楼阁、园林水榭,始建于明代的北京故宫是人类建筑史上的奇葩；水利交运方面的桥、路、坝、堰、堤,人工开凿的湖泊、运河,很多工程历千年而不衰,既有舟楫之便,又有防洪防涝之功,更有灌溉及发展渔牧之利,其规模之大,是世界上其他国家无法相比的；还有宗教庙宇、名刹古塔,静穆端庄,世所罕见；更有南北东西因地制宜、适应各地地理气候环境而建的民居等等.这些建筑都有共同的特点,就是结构科学合理,除了百姓民居外,大都气势宏伟,技艺精巧,与环境地形协调统一,显示了中国古代高超的建筑科学技术水平和独特的风格.
中国木造结构方法,最主要的就在构架的应用.在构屋程序中,先用木材构成架子作为骨干,然后加上墙壁,负重部分全赖木架；这种结构法与欧洲古典派建筑的结构法,在演变的程序上,倾向各异.中国木造结构经过3000多年的发展,沿用至今,而希腊古代木构建筑则在纪元前十几世纪,就已经被石材取代,由构架变成垒石,支重部分完全倚赖荷重墙.在欧洲各派建筑中,除去最现代始盛行的钢架法以及钢筋水泥构架法以外,唯有哥特式建筑,曾经用过构架原理,但哥特式仍是垒石发券作为构架,规模与单纯木架是不同的.哥特式中又有所谓“半木构法”则与中国构架极相类似,但这种半木构法的应用,始终不如中国构架彻底纯净.
5．制造加工技术
中国古代科学技术除四大发明、建筑工程、农田水利、医药学、天文历算等外,在制造加工技术方面也取得了极其辉煌的成就.
（1）中国古代冶金技术的突出成就：中国古代冶金技术杰出成就集中体现在以下五方面：
① 炒钢和百炼钢技术
所谓炒钢就是将生铁加热成半液体、半固体状态,再进行搅拌.利用空气或铁矿粉中的氧进行脱碳,以获得熟铁或钢的技术.所谓百炼钢就是以炒钢作原料反复加热折叠锻打而成的钢.从出土文物分析,炒钢和百炼钢最迟在东汉前期已被普遍使用.这种炼钢技术大大提高了铁器品质,促进了社会生产的发展.而欧洲一直到18世纪中叶才发明这种技术,比中国晚了1900年左右.
② 球墨铸铁技术
所谓球墨铸铁技术就是将存在于铁内的片状石墨变成球状,以提高铸铁的机械性能.这种技术不仅在铁的冶炼技术方面有重大意义,而且对机械制造业也有重大的推进作用.从出土文物分析,最迟在汉魏时期中国铁匠已掌握了初步的球墨技术,而西方直到20世纪中前期才发明了该项技术.
③使用风箱和煤炭冶炼技术
在宋元时期中国铁匠冶炼时已使用木风扇,后来又发展成木风箱,大大提高了冶炼炉的效率,并提高了产量.西方在五六百年之后才出现木风箱鼓风技术.在宋代中国铁匠已懂得用煤炼铁,不仅效果好,而且节省大量木炭,而西方直到18世纪才懂得用煤炭冶炼铁.
④灌钢技术
所谓灌钢就是将熟铁条盘卷起来,夹放适量生铁,用泥封裹以防止加热时氧化脱碳.然后烧炼,再加以锻打,使碳分布均匀,于是就得到高硬度、性能较好的钢.灌钢技术在钢铁冶炼发展史上有重要意义.
⑤ 最早的炼锌技术
宋应星在《天工开物》中已有关于冶炼锌的详细纪载.锌的冶炼是比较困难的.因为氧化锌还原为锌的温度1000℃以上,比锌的沸点907℃还要高,如果技术设备没有达到一定的水平,是很难得到大量的金属锌的.我国是火法炼锌最早的国家,最迟在宋代已冶制铜锌合金即黄铜了.而欧洲在16世纪上半叶才从中国学到炼锌技术.
（2）制茶：中国制茶历史悠久,自发现野生茶树,从生煮羹饮,到饼茶散茶,从绿茶到多茶类,从手工操作到机械化制茶,其间经历了复杂的变革.各种茶类的品质特征形成,除了茶树品种和鲜叶原料的影响外,加工条件和制造方法是重要的决定因素.
三国时,魏朝已出现了茶叶的简单加工,采来的叶子先做成饼,晒干或烘干,这是制茶工艺的萌芽.初步加工的饼茶仍有很浓的青草味,经反复实践,发明了蒸青制茶.即将茶的鲜叶蒸后碎制,饼茶穿孔,贯串烘干,去其青气.但仍苦涩味,于是又通过洗涤鲜叶,蒸青压榨,去汁制饼,使茶叶苦涩味大大降低.
自唐至宋,贡茶兴起,成立了贡茶院,即制茶厂,组织官员研究制茶技术,从而促使茶叶生产不断改革.唐代蒸青作饼已经逐渐完善.宋代,制茶技术发展很快.新品不断涌现.北宋年间,做成团片状的龙凤团茶盛行.龙凤团茶的制造工艺,据宋代赵汝励《北苑别录》记述,有6道工序：蒸茶、榨茶、研茶、造茶、过黄、烘茶.相比于饼茶和团茶,茶叶的香味在蒸青散茶得到了更好的保留,然而,使用蒸青方法,依然存在香味不够浓郁的缺点.于是出现了利用干热发挥茶叶优良香气的炒青技术.炒青绿茶自唐代始而有之,经唐、宋、元代的进一步发展,炒青茶逐渐增多,到了明代,炒青制法日趋完善,在《茶录》、《茶疏》、《茶解》中均有详细记载.其制法大体为：高温杀青、揉捻、复炒、烘焙至干,这种工艺与现代炒青绿茶制法非常相似.
在制茶的过程中,由于注重确保茶叶香气和滋味的探讨,通过不同加工方法,从不发酵、半发酵到全发酵一系列不同发酵程序所引起茶叶内质的变化,探索到了一些规律,从而使茶叶从鲜叶到原料,通过不同的制造工艺,制成各类色、香、味、形品质特征不同的六大茶类,即绿茶、黄茶、黑茶、白茶、红茶、青茶.由于制茶技术不断改革,各类制茶机械相继出现,先是小规模手工作业,接着出现各道工序机械化.除了少数名贵茶仍由手工加工外,绝大多数茶叶的加工均采用了机械化生产.
（3）陶瓷制造：我们的祖先在长期的实践中发明了陶器、瓷器,陶瓷器的发明不仅解决了人们的生活问题,如生活用具、建筑材料等,还给人类提供了独特的艺术享受.
在旧石器时代,中国古人们只能对木、石、骨等天然材料进行加工,将其制作成器具.当古人们经过长期的观察和实践后,把粘土用水湿润,塑制成型,再经高温焙烧,使之成为胎体坚固的器具,这样便产生了陶器.陶器的出现,标志着新石器时代的开端.随着农业经济的发展和定居生活的需要,人们对于烹调、盛放和储存食物及汲水器皿的需要越来越迫切.从而促使人们在生活实践中,创造出与人类生活息息相关的陶器.陶器的发明,大大改善了人类的生活条件.陶制的纺轮、弹子及陶刀之类的工具,也陆续在生产中发挥作用.因此陶器迅速成为生活必需品,受到了应有的重视,于是制陶业很快发展成为新石器时代一项重要的手工业.
中国瓷器的发明,大约有3000多年的历史了,它是在制陶技术不断发展和提高的基础上产生的.瓷器的前身是粗瓷,远在秦汉时就能生产.到三国时期,青瓷作为瓷器的代表诞生了.它的制作过程是先将高岭土做成瓷坯,在“坯骨”中掺入酸性氧化物,在鼓风装置吹动下经摄氏1000度的高温煅烧,使瓷坯玻璃化.经煅烧后瓷坯便成为不吸水、玲珑可爱的瓷器.瓷器所以引人注目,很重要一个原因,就是其坯体施有一种或几种颜色的釉药.中国早在商代就发明了釉,而首先被烧造出来的是青釉,即石灰釉.它以氧化钙为助熔剂.它是我国传统的瓷釉,沿用了几千年,形成中国瓷釉的独特风格.另一种釉是铅釉,它以氧化铅为助熔剂.铁、铜、锰、钴……等金属元素起呈色作用.
瓷器这种工艺化学产品,在世界上以我国发明最早.远在唐代就开始经过海上和“丝绸之路” 大量运销国外,五代时传到了朝鲜,南宋时期,日本人加藤四郎、左卫门竟正曾到福建学习造瓷,并在回国后建窑,成功地烧制了黑釉等瓷器.11世纪,我国造瓷技术传到了波斯,后来又传到了阿拉伯、印度、波斯,甚至埃及和地中海沿岸各国.1470年又传播到意大利的威尼斯,欧洲才开始生产瓷器.
（4）造船航海：20世纪80年代中期,在河姆渡文化遗址发现有雕花木桨,证明7000年前的我国已使用独木舟.由此不断延续和发展下来的中国古造船技术一直领先于世界!文献记载、考古发现、技术论证都使人确信：多桅多帆、平衡舵、披水板、减摇龙骨等都是中国首创.中国造船史上的四大发明——指南针、船尾舵、水密舱壁、车轮舟,是对世界造船技术的重大贡献.
公元前后,中国就广泛使用了船尾舵,比西方早约1000年.水密舱壁至少在公元410年的晋代已出现,1295年马可波罗将这一技术传入欧洲,却未引起重视.欧洲直到18世纪才逐步将这一重要技术应用于航海.车轮舟,即桨轮船,从晋代至南朝祖冲之,到唐宋时期均有使用和推广,国外直到蒸汽机应用于船上时,才开始用桨轮.起源于公元前4世纪、至北宋发展完善的指南针技术,对世界航海史的影响意义深远.除桨轮外,以上三项技术至今仍在使用.
宋元时期,是中国历史上造船技术大发展的高潮时期,在这一时期中国的工匠们取得了一系列具有世界性意义的重大成就.水密隔舱的设置：这一船舶结构大约发明于唐代,宋以后在海船中被普遍采用,部分内河船也有采用.这一船舶结构是中国在造船方面的一大发明,它具有多方面的优越性,逐渐被欧洲乃至世界各地的造船工艺所吸取,至今仍是船舶设计中重要的结构形式.
中国海舶的船壳结构也有着独创性.其船壳板之间不是平接的,而是搭接的.其优点是船壳板联结紧密严实,整体强度高,且不易漏水.船上设有可以携带家属的幽雅客房,备有充裕的食品,甚至在船上养猪、种菜、酿酒,以及种植盆景以供观赏.在泉州后渚古船上还出土有像棋子,说明船上置有文化游艺活动用品.稳定性好、适航性强、安全性高,再加上比较舒适的生活条件,使中国海舶受到中外客商的欢迎.
总之,中国古代科学技术是一个庞大的体系,文艺复兴前,中国古代科技雄踞世界科技最高峰,是西方古代科技无法比拟的.但是,中国古代科技的发展也有其固有的缺陷.第一是封闭性,第二是极端实用化.这些缺陷是中国古代特定的时代背景和文化传统所形成的.近300年来,中国科学技术落后于世界科学技术发展的潮流,也是不可否认的事实.对于中国古代科技文化的成就,我们应该实事求是地分析其长处和不足,古为今用,洋为中用,用昔日辉煌激励我们攀登现代科技的新高峰.
陶小凡 -
中国是世界农业的起源中心之一。中国农业在其发展过程中有一系列发明创造，形成独特的生产结构、地区分布和技术体系，在农艺水平和单位面积产量等方面居于古代世界的前列，它的技术成就对世界农业的发展产生了巨大的影响。中国古代农业的特点用八个字来概括，这就是：多元交汇，精耕细作。它是中国古代农业强大生命力的来源，而中国古代农业的这种强大生命力，正是中华文化得以持续发展的最深厚的根基，也是中华文明火炬长明不灭的主要奥秘之一。
《齐民要术》中国古代农业百科全书，《齐民要术》是北魏时期的中国杰出农学家贾思勰所著的一部综合性农书，也是世界农学史上最早的专著之一。是中国现存的最完整的农书。 书名中的“齐民”，指平民百姓。“要术”指谋生方法。 《齐民要术》大约成书于北魏末年（533年-534年），《齐民要术》系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用等，对中国古代农学的发展产生过重大影响。