一、中國科技文化的發(fā)展

中國古代科技文化的發(fā)展大致經(jīng)歷了五個階段：

第一，原始社會時期(170萬年前-4000年前)是中國傳統(tǒng)科技文化的萌芽時期。

第二，先秦時期(約前2070-前221年)是中國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的奠基時期。

第三，秦漢南北朝時期(前221-公元581年)是中國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的形成時期。

第四，隋唐宋元時期(581-1368年)是中國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展時期。

第五，明清時期(1368-1912年)是中國傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)由興盛到衰落時期。

二、中國科技文化的成就

(一)中國古代的天文歷法成就

1.中國古代天文歷法的發(fā)展

春秋時期，中國留下了世界上公認(rèn)的首次哈雷彗星的確切記錄?！洞呵铩酚涊d，公元前613年，“有星孛入于北斗”，即指哈雷彗星，這一記錄比歐洲早600多年。另外春秋時期我國歷法已經(jīng)形成自己固定的系統(tǒng)，基本上確立19年7閏的原則，這比西方早160年。戰(zhàn)國時期，世界上最早的天文學(xué)著作《甘石星經(jīng)》出現(xiàn)，其中有豐富的天文記載，反映了那個時期人們對天文的認(rèn)識。

漢武帝時，天文學(xué)家制定出中國第一部較完整的歷書《太初歷》，開始以正月為歲首。西漢關(guān)于太陽黑子的記錄，被世界公認(rèn)為是有關(guān)太陽黑子的最早記錄。

東漢時，張衡從日、月，地球所處的不同位置，對月食作了最早的科學(xué)解釋。另外張衡還發(fā)明制作了地動儀，可以遙測千里以外地震發(fā)生的方向，比歐洲早1700多年。除以上的貢獻(xiàn)外，他還制造出了重要的天文儀器——渾天儀。

唐朝最有成就的天文學(xué)家僧一行制定的《大衙歷》比較準(zhǔn)確地反映了太陽運行的規(guī)律，系統(tǒng)周密，表明中國古代歷法體系的成熟。僧一行還是世界上用科學(xué)方法實測地球子午線長度的創(chuàng)始人。在實測中他認(rèn)識到，在小范圍有限的空間里得到的認(rèn)識，不能任意向大范圍甚至無際的空間推演，這是我國科學(xué)思想史上的一大進(jìn)步。他主持編寫的《大衍歷》是當(dāng)時最精密的歷法。

北宋科學(xué)家沈括把四季二十四節(jié)氣和十二個月完全統(tǒng)一起來的“十二氣歷”更加簡便，有利于農(nóng)事安排。元初中央設(shè)立太史局編制新歷法。元朝杰出天文學(xué)家郭守敬創(chuàng)制了簡儀和高表等近20件天文觀測儀器，主持了全國范圍的天文測量。郭守敬還主持編定《授時歷》，一年的周期與現(xiàn)行公歷基本相同，但問世比現(xiàn)行公歷早300年。

明代徐光啟吸收西洋歷法成果編成《崇禎歷書》。明代安裝了中國第一架天文望遠(yuǎn)鏡，名為筩，其意思為“筒”。

明代著名的律學(xué)家、歷學(xué)家朱載堉認(rèn)為當(dāng)時的歷法計算每年的長度不是十分精確，他經(jīng)過仔細(xì)觀測和計算，求出了計算回歸年長度值的公式。在1986年，專家們用現(xiàn)代高科技的測量手段對朱載堉關(guān)于l554年和1581年這兩年的計算結(jié)果進(jìn)行了驗證，驗證發(fā)現(xiàn)，朱載堉計算的1554年的長度值與我們今天計算的比僅差17秒鐘，1581年的差21秒鐘。這不能不令世人震驚，就連歐美的專家學(xué)者都嘖嘖稱奇。他是我國歷史上第一個精確計算出北京的地理位置(北緯39°56′，東經(jīng)116° 20′)的人。

2.中國古代天文歷法著作

自漢代起，就有完整系統(tǒng)的歷法著作留傳到現(xiàn)在，包括在各歷史朝代中頒行過的和沒有頒行過的歷法共約100種，絕大部分收集在《二十四史》的《律歷志》中，這是研究中國歷法的資料寶庫。如漢代的《三統(tǒng)歷》 《乾象所》，隋唐時期的《皇極歷》 《大衍歷》，元代的《授時歷》，明代的《崇禎歷書》等。

(1)《大衍歷》，唐代開元十五年(727年)僧一行作，后經(jīng)張說和陳玄景整理成文，開元十七年(729年)頒行，使用到天寶十年(751年)。開元二十一年(733年)傳入日本，在日本使用近百年。《大衍歷》結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理分明?！洞笱軞v》對太陽、月亮運動不均勻現(xiàn)象有了正確全面的了解，準(zhǔn)確地反映了太陽運行的規(guī)律，系統(tǒng)周密，表明中國古代歷法體系的成熟。

(2)《授時歷》，元代至元十七年(1280年)郭守敬作，次年頒行。《授時歷》以365. 2425日為一歲，距近代觀測值365. 2422僅差25. 92秒，精度與公歷(指1582年《格里高利歷》)相當(dāng)，卻比西方早了300多年。

(3)《崇禎歷書》，明末徐光啟主編，李天經(jīng)續(xù)成，從明代崇禎二年到七年(1629-1634年)完成。它從多方面引進(jìn)了歐洲古典天文學(xué)知識，內(nèi)容包括天文學(xué)基本理論，三角學(xué)，幾何學(xué)，天文儀器，日月和五大行星的運動、交食，全天星圖，中西單位換算等，共46種，137卷，計算方法中翻譯了哥白尼《天體運行論》中的許多章節(jié)，還有開普勒《論火星的運動》一書中的材料，歷法計算中不用中國傳統(tǒng)的代數(shù)學(xué)方法而改成幾何學(xué)方法，這是中國天文學(xué)史和歷法史上一個重要的轉(zhuǎn)折。中國古代天文學(xué)體系開始向近代天文學(xué)轉(zhuǎn)變。

清代開始使用根據(jù)《崇禎歷書》編算的歷書《時憲歷》，直到清末。

(二)中國古代的數(shù)學(xué)成就

春秋時期，隨著鐵器的出現(xiàn)，生產(chǎn)力的提高，中國開始了由奴隸制向封建制的過渡，此時私學(xué)開始出現(xiàn)。最晚在春秋末年人們已經(jīng)掌握了完備的十進(jìn)位值制記數(shù)法，普遍使用了籌算這種先進(jìn)的計算方法。人們已諳熟九九乘法表(九因歌)、整數(shù)四則運算，以及乘方、開方等較復(fù)雜運算，并可以對零、負(fù)數(shù)和分?jǐn)?shù)作出表示與計算。中國的籌算還促成了印度一阿拉伯?dāng)?shù)字體系。出現(xiàn)了世界上最早的星表之一。測定了比較精確的回歸年長度。

東漢時期《九章算術(shù)》成書，分九章介紹了許多算術(shù)命題及其解法，是當(dāng)時世界上最先進(jìn)的應(yīng)用數(shù)學(xué)，它的出現(xiàn)標(biāo)志中國古代數(shù)學(xué)形成了完整的體系。《九章算術(shù)》是中國古代第一部數(shù)學(xué)專著，內(nèi)容十分豐富，系統(tǒng)總結(jié)了戰(zhàn)國、秦、漢時期的數(shù)學(xué)成就。同時，《九章算術(shù)》在數(shù)學(xué)上還有其獨到的成就，不僅最早提到分?jǐn)?shù)問題，也首先記錄了盈不足等問題，《方程》章還在世界數(shù)學(xué)史上首次闡述了負(fù)數(shù)及其加減運算法則。它是一本綜合性的歷史著作，是當(dāng)時世界上最簡練有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)。

魏晉至唐初是中國數(shù)學(xué)理論體系建立期。數(shù)學(xué)家劉徽，運用極限理論，提出了計算圓周率的正確方法。南朝數(shù)學(xué)家祖沖之在世界上第一次把圓周率數(shù)值精確到小數(shù)點后7位(3.1415926 -3.1415927之間)，這一成果比歐洲早了近1000年，他的專著《綴術(shù)》對數(shù)學(xué)發(fā)展有杰出的貢獻(xiàn)。唐中葉至宋元是中國數(shù)學(xué)的高潮。大科學(xué)家沈括(1031-1095年)對數(shù)學(xué)有獨到的貢獻(xiàn)。在《夢溪筆談》中首創(chuàng)隙積術(shù)，開高階等差級數(shù)求和問題之先河，又提出會圓術(shù)，首次提出求弓形弧長的近似公式。

明清是數(shù)學(xué)從衰落到艱難的復(fù)興時期。明代八股取士，思想禁錮嚴(yán)重，學(xué)者們很少留心數(shù)學(xué)。明代珠算產(chǎn)生并得到普及，出現(xiàn)了一批有關(guān)珠算的著作。其最著名者為程大位的《算法統(tǒng)宗》(1592年)。此書適應(yīng)商業(yè)發(fā)展的需要，以珠算為主要計算工具，并載有珠算開方法。朱載培首創(chuàng)利用珠算進(jìn)行開平方，研究出了數(shù)列等式，在世界上最早解答了已知等比數(shù)列的首項、末項和項數(shù)，解決了不同進(jìn)位制的小數(shù)換算，其中某些演算方法一直沿用到今天。16世紀(jì)末，利瑪竇等歐洲傳教士來華，與徐光啟等一起翻譯《幾何原本》等著作。后來，傳教士們又引入了三角學(xué)、對數(shù)等西方初等數(shù)學(xué)，從此，中國數(shù)學(xué)開始了中西會通的階段。清朝260余年，留下數(shù)學(xué)著作極多，都在不同程度上融會中西數(shù)學(xué)?？滴趸实蹛酆脭?shù)學(xué)，命人編纂《數(shù)理精蘊(yùn)》53卷，就全面系統(tǒng)地介紹了當(dāng)時傳人的西方數(shù)學(xué)知識，對清朝數(shù)學(xué)產(chǎn)生了巨大影響。梅文鼎整理和闡發(fā)中國古代的歷算學(xué)，同時也研究和介紹西洋科學(xué)，著有天文、歷法、數(shù)學(xué)方面的書籍達(dá)86種，其著作《中西數(shù)學(xué)通》，幾乎總括了當(dāng)時世界數(shù)學(xué)的全部知識，達(dá)到當(dāng)時中國數(shù)學(xué)研究的最高水平。明安圖著有《割圓密率捷法》是中國用解析方法對圓周率進(jìn)行研究的第一人。李善蘭獨立發(fā)明對數(shù)微積分，并在組合恒等式方面提出李善蘭恒等式。1872年發(fā)表了《考數(shù)根法》，是中國質(zhì)數(shù)論方面最早的著作。1840年，列強(qiáng)用大炮轟開了清朝閉關(guān)自守的大門，中國逐漸淪為半封建半殖民地社會。西方數(shù)學(xué)以前所未有的規(guī)模大量傳人。

(三)中國古代的物理學(xué)成就

戰(zhàn)國時期，物理學(xué)有較大成就?！赌?jīng)》中有大量的物理學(xué)知識，其中包括杠桿原理和浮力理論的敘述，還有聲學(xué)和光學(xué)的記載。其中關(guān)于光影關(guān)系、小孔成像等，寫得很系統(tǒng)，被現(xiàn)代科學(xué)家稱為“《墨經(jīng)》光學(xué)八條”。明代的方以智著≤物理小識》，萬戶進(jìn)行世界最早的火箭升空試驗，孫云球制造放大鏡、顯微鏡等幾十種光學(xué)儀器，并著《鏡史》。

(四)中國古代的醫(yī)藥學(xué)成就

1.先秦時期

扁鵲是戰(zhàn)國時期最著名的醫(yī)生，后代把他奉為“脈學(xué)之宗”，他采用望聞問切四診法。切脈(從脈象中診斷病情)是扁鵲的主要成就。四診法成為我國中醫(yī)的傳統(tǒng)診病法，2000多年來一直為中醫(yī)所沿用。此時期中醫(yī)學(xué)理論初步建立。

2.兩漢時期

戰(zhàn)國問世、西漢編定的《黃帝內(nèi)經(jīng)》成為我國現(xiàn)存最早的一部醫(yī)書。它奠定了祖國醫(yī)學(xué)的理論基礎(chǔ)。東漢的《神農(nóng)本草經(jīng)》是中國第一部完整的藥學(xué)著作。東漢末年的民間醫(yī)生華佗，擅長針灸和外科手術(shù)，被人譽(yù)為“神醫(yī)”。他發(fā)明了“麻沸散”，成為世界上最早采用全身麻醉方法治病的醫(yī)生，比西方早1600多年。華佗還模仿動物，創(chuàng)造性地發(fā)明了醫(yī)療體操“五禽戲”。東漢末年的名醫(yī)張仲景，被稱為“醫(yī)圣”，其代表作《傷寒雜病論》闡述了中醫(yī)理論和治療的原則，奠定了中醫(yī)治療學(xué)的基礎(chǔ)，是后世中醫(yī)的重要經(jīng)典。晉太醫(yī)王叔和著《脈經(jīng)》，是我國現(xiàn)存第一部脈學(xué)專著。東晉煉丹家葛洪編著的《肘后備急方》是一郝頗有實用價值的醫(yī)書。

3.隋唐時期

唐朝杰出的醫(yī)學(xué)家孫思邈，以一生精力記載5000多個藥方.寫出巨著《干金方》，全面總結(jié)歷代和當(dāng)時的醫(yī)藥學(xué)成果，并有許多創(chuàng)見，在我國醫(yī)藥學(xué)歷史上占有重要地位。人們尊稱他為“藥王”。吐蕃名醫(yī)元丹貢布編著的《四部醫(yī)典》，在國內(nèi)外有重要影響。唐高宗時期編修的《唐本草》，是世界上最早的、由國家頒行的藥典。

4.明清時期

明朝李時珍的《本草綱目》，記載藥物1800多種，方劑1萬多個，全面總結(jié)了16世紀(jì)以前的中國醫(yī)藥學(xué)，成為世界上內(nèi)容最豐富、考訂最詳盡的藥物學(xué)巨著，被譽(yù)為“東方醫(yī)藥巨典”。明朝還在世界上最早種痘預(yù)防天花。

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