中国古代科技

赵泰安

有人认为中国古代没有科学只有技术。这些人或者是对中国历史知之甚少，或者是根本不懂什么叫科学，本文只从自然科学领域探讨一下这个问题。 中国古代科学成就涵盖了数学、天文学、地理学、医学、农业科学等多个学科，技术成就涵盖了四大发明、纺织技术、陶瓷技术、冶金技术、工程技术、建筑技术等多个领域‌。这些方面从公元前1世纪到13世纪近1500年时间长期处于世界领先地位，为中华文明和世界文明进步做出了重要贡献。 一.数学1.《九章算术》 《九章算术》的内容十分丰富，全书采用问题集的形式，收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题，其中每道题有问（题目）、答（答案）、术（解题的步骤，但没有证明），有的是一题一术，有的是多题一术或一题多术。这些问题依照性质和解法分别隶属于方田、粟米、衰(cui)分、少广、商功、均输、盈不足、方程及勾股，共九章。 《九章算术》全书总结了战国、秦、汉时期的数学成就。同时在数学上还有其独到的成就，不仅最早提到分数问题，也首先记录了盈不足等问题。《方程》章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。它是一本综合性的历史著作，是当时世界上最简练有效的应用数学，它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。 《九章算术》是《算经十书》中最重要的一部，成于公元一世纪左右，其作者已不可考。西汉的张苍(？-前152年)、耿寿昌曾经做过增补和整理，其时大体已成定本。现今流传的大多是在三国时期魏元帝景元四年(公元263年)，刘徽(约225年—约295年)为《九章》所作的注本。 　　第一章“方田”：主要讲述了平面几何图形面积的计算方法。包括长方形、等腰三角形、直角梯形、等腰梯形、圆形、扇形、弓形、圆环这八种图形面积的计算方法。另外还系统地讲述了分数的四则运算法则，以及求分子分母最大公约数等方法。 第二章“粟米”：谷物粮食的按比例折换；提出比例算法，称为今有术；衰分章提出比例分配法则，称为衰分术； 第三章“衰分”：比例分配问题。 第四章“少广”：已知面积、体积，反求其一边长和径长等；介绍了开平方、开立方的方法。 第五章“商功”：土石工程、体积计算；除给出了各种立体体积公式外，还有工程分配方法； 第六章“均输”：合理摊派赋税；用衰分术解决赋役的合理负担问题。今有术、衰分术及其应用方法，构成了包括今天正、反比例、比例分配、复比例、连锁比例在内的整套比例理论。西方直到15世纪末以后才形成类似的全套方法。 第七章“盈不足”：即双设法问题；提出了盈不足、盈适足和不足适足、两盈和两不足三种类型的盈亏问题，以及若干可以通过两次假设化为盈不足问题的一般问题的解法。这也是处于世界领先地位的成果，传到西方后，影响极大。 第八章“方程”：一次方程组问题；采用分离系数的方法表示线性方程组，相当于现在的矩阵；解线性方程组时使用的直除法，与矩阵的初等变换一致。这是世界上最早的完整的线性方程组的解法。在西方，直到17世纪才由莱布尼兹提出完整的线性方程的解法法则。这一章还引进和使用了负数，并提出了正负术——正负数的加减法则，与现今代数中法则完全相同；解线性方程组时实际还施行了正负数的乘除法。这是世界数学史上一项重大的成就，第一次突破了正数的范围，扩展了数系。外国则到7世纪印度的婆罗摩及多才认识负数。 　　第九章“勾股”：利用勾股定理求解的各种问题。其中的绝大多数内容是与当时的社会生活密切相关的。提出了勾股数问题的通解公式：若a、b、c分别是勾股形的勾、股、弦，则a²+b²=c²。在西方，毕达哥拉斯、欧几里得等仅得到了这个公式的几种特殊情况，直到3世纪的丢番图才取得相近的结果，这已比《九章算术》晚约3个世纪了。勾股章还有些内容，在西方却还是近代的事。例如勾股章最后一题给出的一组公式，在国外到19世纪末才由美国的数论学家迪克森得出。祖冲之的主要贡献在数学，所撰的《缀术》一书，被收入《算经十书》，唐代将此书列入国子监教材，后因深奥而未得传。 2.祖冲之和《缀术》 《缀术》是中国南北朝时期的一部算经，汇集了祖冲之(429年-500年)和祖暅[gèng]之(456年—536年)父子的数学研究成果。《隋书》评价这本书时写到“学官莫能究其深奥，故废而不理”。《缀术》在唐代被收入《算经十书》，成为唐代国子监算学课本，当时学习《缀术》需要四年的时间，可见《缀术》的艰深。《缀术》曾经传至朝鲜、日本，但到北宋时这部书就已亡佚。 祖冲之在前人的基础上，经过刻苦钻研，反复演算，将圆周率推算至小数点后 7位数(即3.1415926与3.1415927之间)，并得出了圆周率分数形式的近似值。在当时世界上是最先进的，这一纪录保持了千年，直到15世纪才由阿拉伯数学家卡西打破。 3.《算经十书》 《算经十书》是指汉、唐1000多年间的十部著名的数学著作，这些数学著作曾经是隋唐时代国子监算学科的教科书。《算经十书》标志着中国古代数学的高峰。 ⑴《周髀算经》是古老的天文学和数学著作，主要阐明当时的盖天说和四分历法。《周髀算经》证明了勾股定理。 ⑵《九章算术》 ⑶《海岛算经》是魏晋时期刘徽(225年—295年)所著的一部测量数学著作。也是中国学者编撰的最早一部测量数学著作，亦为地图学提供了数学基础。 ⑷《张丘建算经》成书于北魏时期，全书三卷共93题，现存92问，内容覆盖等差级数、二次方程及世界首个三元一次不定方程"百鸡问题"的解法。该书采用问答式体例，涉及纺织、纳税、冶炼等实际计算问题，书中系统提出等差数列元素互求法则和最小公倍数应用理论，其"百鸡问题"比欧洲同类研究早1000余年。 ⑸《夏侯阳算经》是中国古代数学典籍，该书作者夏侯阳生平不详，成书年代存在东晋至唐中叶等多种说法。现存版本系北宋1084年秘书省刊刻时以唐代《韩延算术》书替代原佚本所成。全书分三卷，涉及筹算捷法、十进小数应用及唐代赋税制度应用题，首创乘除数分解的单行布算法，对宋元数学发展具有承前启后作用。 ⑹《五经算术》是北周数学家甄鸾创作的数学典籍，全书共两卷，主要对《易经》《诗经》《尚书》《周礼》《仪礼》《礼记》《论语》《左传》等儒家经典中的数学计算问题进行系统性注释。现存版本为清代戴震(1723年—1777年)从《永乐大典》中辑录复原。其内容以经学注解为基础，融合历算、音律等多元知识体系，在唐代被列为算学馆教材，学制需修习一年。 ⑺《缉古算经》是中国古代数学著作之一，王孝通撰。625年5月《缉古算经》在长安成书，这是中国现存最早解三次方程的著作。 ⑻《缀术》 ⑼《五曹算经》是中国古代数学著作。一般认为由北周甄鸾(535年-566年)所作，李淳风(602年－670年)等人为之作注。“五曹”是指五类官员。其中"田曹"所收的问题是各种田亩面积的计算，“兵曹”是关于军队配置、给养运输等的军事数学问题,“集曹”是贸易交换问题，“仓曹”是粮食税收和仓窖体积问题，“金曹”是丝织物交易等问题。全书共收67个问题，其数学内容没有超出《九章算术》的内容。其南宋刻本，收藏于北京大学图书馆。 ⑽《孙子算经》是中国古代重要的数学著作，成书大约在四、五世纪，也就是大约1500年前，作者生平和编写年不详。传本的《孙子算经》共三卷。卷上叙述算筹记数的纵横相间制度和筹算乘除法，卷中举例说明筹算分数算法和筹算开平方法。卷下第31题，可谓是后世“鸡兔同笼”题的始祖。 ‌4.十进位值制 甲骨文显示商朝已使用十进制，算筹与算盘为早期计算工具，奠定现代数学基础。‌‌‌‌ 二.天文学1.宇宙观‌ 中国古代有盖天、浑天、宣夜三种宇宙观‌，其中浑天说更接近实际。 浑天说是一种介于“地心说”与“日心说”之间的天文学说，由汉代天文学家张衡创立。 张衡的“浑天说”指出了“宇宙是无限的，天体运行有规律，月光是日光的反射，月蚀起因于地遮日光，月绕地行且有升降”等接近于实际的天文学观点，并根据太阳运行规律解释了冬季夜长、夏季夜短和春分、秋分昼夜等时的起因。 张衡为了证明自己的“浑天说”，亲自制造了世界上第一架“漏水转浑天仪”，开始了较为精确的天文观测时代，并以较为精确的天文观测数据来佐证“浑天说”解释各种天象。 张衡“浑天说”在中国持续约1500年，引领了中国古天文学、古天文观测不断进步和发展。 2.中国古代的星空体系 中国古代为了认识星辰和观测天象，把天上的恒星几个一组，每组合定一个名称，这样的恒星组合称为星官。 在众多的星官中，有31个占有很重要的地位，这就是三垣和二十八宿。 紫微垣：紫微垣包括北天极附近的天区，大体相当于拱极星区，如大熊、小熊、天龙、仙王、仙后等。中国古代多以皇家贵胄命名，如：天皇大帝、太子、太尊。 太微垣：太微垣包括室女、后发、狮子等星座的一部分，中国古代多以大臣官职命名，如：三公、九卿、虎贲、从官、幸臣等。 天市垣：天市垣包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鹰等星座的一部分，中国古代多以市井商贾命名，如：斗、斛、肆、楼等。 二十八宿最初是古人为比较日、月、金、木、水、火、土的运动而选择的二十八个星官，作为观测时的标记。“宿”的意思和黄道十二宫的“宫”类似，表示日月五星所在的位置。 东方青龙七星宿：角、亢、氐、房、心、尾、箕； 北方玄武七星宿：斗、牛（牵牛）、女（须女）、虚、危、室（营室）、壁（东壁）； 西方白虎七星宿：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参； 南方朱雀七星宿：井（东井）、鬼（舆鬼）、柳、星（七星）、张、翼、轸。 此外还有贴近这些星官与它们关系密切的一些星官称为辅官。唐代的二十八宿包括辅官在内总共有星183颗。 二十八宿创立时代的上限是公元前三千年，下限是公元前五世纪。 古代的印度、阿拉伯、伊朗、埃及等国，也有类似中国的二十八宿体系。由于伊朗、阿拉伯、埃及等国的二十八宿出现时代较晚，而且与印度的二十八宿相似之处较多，所以一般都认为古代这些地区的二十八宿是从印度传播去的。印度的二十八宿是否从中国传入的，没有定论。 3.《甘石星经》 《甘石星经》是古代中国天文学专著和观测记录。在长期观测天象的基础上，战国时期齐人甘德著《天文星占》八卷，魏人石申各著《天文》八卷。后人把这两部著作合起来，称为《甘石星经》。原著已散佚，现只能在同期之相关史籍中零碎抄录。 他们观测了金、木、水、火、土五个行星的运行，发现了这五个行星出没的规律。据我国科学家席泽宗研究认为：甘德已观测到木星的卫星，比意大利伽利略和德国麦依尔的同一发现早近2000年。甘德、石申所测定的恒星记录，是世界上最早的恒星表。书中记有120颗恒星的位置，以现在的观察结果来看，还是比较准确的。它比欧洲第一个恒星表——希腊伊巴谷的星表早约 200年。《甘石星经》入选中国世界纪录协会世界最早的天文学著作。 4.其它天文观测与记录 哈雷彗星记录‌：春秋时期首次记录“有星孛入于北斗”，比欧洲早600多年。‌‌‌‌ 太阳黑子观测‌：西汉时期留下世界最早记录，比欧洲早约1800年。‌‌‌‌ 超新星爆发记录‌：宋代《宋会要》记载1054年蟹状星云事件，为现代天体物理研究提供重要参考。‌‌ 5.天文仪器。⑴浑天仪⑵简仪 简仪最早由郭守敬于公元1276年创制，主要用于测量天体的位置。简仪的设计灵感来源于浑天仪，但进行了重大改进。浑天仪的结构较为复杂，圈环多且容易遮挡视线，使用不便。郭守敬通过取消不必要的圈环，将赤道装置和地平装置分开设置，极大地简化了仪器结构，使得观测时视线不再被阻挡，特别是在北天极附近‌。简仪的结构包括赤道经纬仪（含四游仪、赤道环、百刻环等）和平经纬仪（含地平环与立运环），下部还有正方案用于校正仪器的南北方向‌。现存于南京紫金山天文台博物馆的简仪是明代1437年仿照郭守敬的简仪铸造的‌。 ⑶仰仪 仰仪是郭守敬发明的另一种天文仪器，主要用于观测太阳的位置。仰仪的设计像一口仰面朝天的大锅，顶部有一圈水槽，用于观测太阳的位置。通过水槽中的水位变化，可以准确地测定太阳的高度和方位‌。仰仪的发明在天文学中具有重要意义，特别是在太阳观测方面提供了新的工具和方法。 4.圭表 圭表是度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成，垂直于地面的直杆叫“表”，水平放置于地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”。通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。 早在公元前20世纪，陶寺遗址时期，我国中原地区已使用圭表测影法。到了汉时期，学者还采用圭表日影长度确定“二十四节气”。 ⑸日晷 日晷指的是古代利用日影位置的变化来测量时间的一种计时仪器。“日”指“太阳”，“晷”表示“影子”。 6.历法 历法是根据天象而制订的计算时间方法。根据月球环绕地球公转所制订的历法称为阴历，它可以体现月亮的圆缺，称为朔望月；根据地球绕太阳的公转所制订的历法称为阳历，它可以表示寒来暑往、季节变化；两者相结合的历法称阴阳历。 中国的农历、印度历、犹太历是阴阳历，伊斯兰历是阴历，古埃及历、公历是阳历。 我国从先秦时代就有了历法，有名称可考的中国古代历法有115种。 中国古代历法列表时代 历名 主要编者 使用年份 备注上古 黄帝历 / / 古六历夏 夏历 / / 古六历商 殷历 / / 古六历周 周历 / / 古六历 鲁历 / / 古六历秦 颛顼历 / 前221-前104 古六历西汉 太初历 邓平 前104-前7年 24节气 唐都 落下闳 第一改 三统历 刘歆 前7-85年东汉 四分历 编䜣 85-205年 李梵 东吴 乾象历 刘洪 223-280年 创定朔法 徐岳 曹魏 景初历 杨伟 237-442年 398-451年(北魏)16国三纪历 姜岌 384-414年 月食求日位 玄始历 赵赵 412-439年 452-522年(北魏) 北魏 正光历 李业兴523-534年 535-539年(东魏) 535-556年(西魏) 556-565年(北周)东魏 兴和历 李业兴 540-549年 北齐 天保历 宋景业 550-565年 北周 天和历 甄鸾 556-578年 大象历 冯显 579-581年 581-583年(隋)南朝宋元嘉历何承天443-462年 创调日法南朝齐大明历祖冲之463-520年引入“岁差” 第二改隋 开皇历 张宾 584-596年 刘晖董琳刘佑马显郑元伟 大业历 张胄玄 597年-618年 皇极历 刘焯 提出等间距二次内插公式唐 戊寅元历 傅仁钧 619-665年 第三改 崔善为 麟德历 李淳风 666-728年 大衍历 一行 728-761年 五纪历 郭献之 762-784年 符天历 曹士蒍 正元历 徐承嗣 杨景风 785-821年 宣明历 徐昂 822-892年 崇玄历 边冈 893年-907年 胡秀林 908-955年(五代)五代 钦天历 王朴 956-960年 960-963年(北宋) 调元历 马重绩 939-943年 和凝 961-993年(辽)北宋 应天历 王处讷 963-980年 乾元历 吴昭素 981-1000年 仪天历 史序 1001-1023年 崇天历 宋行古1024-1063年 1068-1075年 明天历 周琮 1064-1068年 奉元历 卫朴 1074-1091年 观天历 皇后卿1092-1102年 占天历 姚舜辅1103-1105年 纪元历 姚舜辅1106-1126年 金 大明历 杨级 1127-1179年 大明历 赵知微1180-1280年 乙未历 耶律履 南宋 统元历 陈德一1135-1160年 乾道历 刘孝荣1167-1175年 淳熙历 刘孝荣1191-1198年 会元历 刘孝荣1191-1198年 统天历 杨忠辅1199-1206年 有史以来最精确的回归年长 度：365.2425日 开禧历 包翰元1207-1250年 淳佑历 李德卿1251-1252年 会天历 谭玉 1253-1270年 成天历 陈鼎 1271-1274年 元 授时历 许衡 1280-1644年 第四改 郭守敬王恂明清崇祯历 徐光启1629-1911年 西洋新法 李之藻李天经龙华民 第五改 罗雅谷汤若望太平天国 天历 冯云山 1852-1864年 夏代已有了天干记日法。成书年代不晚于春秋时代的《夏小正》按12个月的顺序分别记述了当月星象、气象、物候，以及应该从事的农业和其他活动。 由《夏小正》给出的记述可以推知，夏代历法的基本轮廓是，将一年分为十二个月，除二月、十一月、十二月之外，每月均以某些显著星象的昏、旦中天，晨见、夕伏来表示节候，这虽然不能算是科学的历法，但称它为物候历和天文历的结合体可以的，或更确切地说，在观象授时方面已经有了一定的经验。 商代使用干支纪日、数字记月；月有大、小之分，大月30日，小月29日；有闰月，亦有连大月；闰月置于年终，称为十三月；季节和月份有较为固定的关系。 周代已经发明了用土圭测日影来确定冬至和夏至等重要节气的方法，这样再加上推算，准确测出了回归年的长度为365日，在欧洲，罗马人在公元前43年采用的儒略历中，也用365日这个数据，但比我国晚了大约500年左右。 周代还发明了19年7闰法。一个朔望月时间是29.53天，12个月是354.36天，一年是365.24天，少了10天多，怎么解决？如果在19年中加上7个闰年(每年 13个月)，这样19年就是235个朔望月，等于6939.69个天，19年等于6939.60天，两者只差0.09天。古代希腊人墨冬在公元前432年才发现这个方法，比我国也晚大约100年。 西汉落下闳(前156—前87年)等人的《太初历》把朔望月长度定为 29又43/81日，故称八十一分历。将我国独创的二十四节气分配于十二个月中，确定正月为岁首，为春节的起源。 行星的会合周期测得较准确，如水星为115.87日，比今测量值 115.88 日仅小 0.01日；采用135个月的交食周期，即一食年为346.66日，比今测值只大0.04日。 东汉刘洪(约公元129年～210年)的《乾象历》首次将回归年长度准确到 365.2462日；第一次将月球运行有快、慢变化引入历法；这部历法还给出了黄道和白道的交角数值为六度左右，并且由此推断，只有月球距黄、白道交点在十五度以内时，才有可能发生日食，这实际上提出了“食限”的概念。 南北朝时代的祖冲之(429年-500年)，首次将东晋虞喜(公元281-356年)发现的岁差引用到他编制的《大明历》中，并且定出了四十五年十一个月差一度的岁差值，这个数值虽然偏大，但业绩是伟大的。祖冲之测定的交点月长为27.21223日，与今测值仅差十万分之一。 隋代刘焯(公元544-610年)在制订《皇极历》时，他采用的岁差值较为精确，是七十五年差一度，这与准确的岁差数值已经非常接近。当时，西方还是沿用100年差一度的数值，可见刘焯的《皇极历》是当时最先进的。为推得朔的准确时刻，他创立了等间距的二次差内插法的公式，这一创造，不仅在中国历制历史上有重要意义，在中国数学史上亦占重要地位。 唐代徐昂制订的《宣明历》给出的近点月数值为27.55455日，今测值27.5545503日；交点月数值为27.2122日，今测值27.2122206日。 宋代杨忠辅制定的《统天历》取回归年长为365.2425日，是当时世界上最精密的数值，欧洲1582年颁发的《格里高历》即当今世界通行的公历，其回归年长亦取 365.2425日，比《统天历》晚了383年。 元代郭守敬(1231年－1316年)、王恂(1235年—1281年)等人制订的《授时历》创造了三次差内插法求取太阳每日在黄道上的视运行速度和月球每日绕地球的运转速度；用类似于球面三角的弧矢割圆术，由太阳的黄经求其赤经、赤纬，推算白赤交角等。 明代徐光启(1562年－1633年)等人编撰《崇祯历书》，引进了欧洲天文学知识、计算方法和度量单位等；引入了圆形地球、地理经度和地理纬度的概念；引入了球面和平面三角学的准确公式；采用欧洲通用的度量单位。 清代汤若望(Johann Adam Schall von Bell，1592年—1666年，德国传教士)将《崇祯历书》删改，更名为《西洋新法历书》，他编撰的新历本定名为《时宪书》，公布施行。 三.地理学1.候风地动仪 地动仪是中国东汉时期的科学家张衡创造的传世杰作。是有史以来人类第一次运用科学手段来测定地震方向的器具。 史书记载，地动仪“圆径八尺”，形似“酒尊”。东汉一尺约24厘米，以此推算，地动仪直径接近2米。地动仪有八个方位，它们分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北，每个方位上均有含龙珠的龙头，在每个龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应。任何一方如有地震发生，该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中，由此便可测出发生地震的方向。 张衡在公元132年所造的地动仪能够准确记录地震，比西方第一台地震仪，意大利人路吉·帕米里1856年制造的仪器早了1700多年。 地动仪早已失传，现存的地动仪是博物馆学家兼古代科学技术学家王振铎(1911年—1992年)根据《后汉书》的记载1951年设计复制的。 2.《水经注》 《水经注》是古代中国地理名著，共四十卷作者是北魏地理学家郦道元(470年—527年)。 《水经注》因给《水经》作注而得名。《水经》一书约一万余字，《唐六典·注》说其“引天下之水，百三十七”。《水经注》以《水经》为纲，详细记载了一千多条大小河流及有关的历史遗迹、人物掌故、神话传说等，是中国古代最全面、最系统的综合性地理著作。该书还记录了不少碑刻墨迹和渔歌民谣，文笔绚烂，语言清丽，具有较高的文学价值。由于书中所引用的大量文献中很多散失了，所以《水经注》保存了许多资料，对研究中国古代的历史、地理有很多的参考价值。 3.《徐霞客游记》 《徐霞客游记》是明代地理学家徐霞客(1587年-1641年)，创作的一部散文游记。他经34年旅行，写有天台山、雁荡山、黄山、庐山等名山游记17篇和《浙游日记》《江右游日记》《楚游日记》《粤西游日记》《黔游日记》《滇游日记》等著作，除佚散者外，遗有60余万字游记资料。死后由他人整理成《徐霞客游记》。世传本有10卷、12卷、20卷等数种。在原稿的基础之上，王忠纫手校、季梦良续成稿本，成书于1642年。 《徐霞客游记》主要记述作者1613年至1639年间旅行观察所得，对地理、水文、地质、植物等现象，均做了详细记录。 《徐霞客游记》是系统考察中国地貌地质的开山之作，同时也描绘了中国大好河山的风景资源，此外优美的文字也使之成为文学佳作，在地理学和文学上都有着重要的价值。 四.医学1.《黄帝内经》 《黄帝内经》分《灵枢》《素问》两部分，是中国最早的医学典籍，传统医学四大经典著作之一。 《黄帝内经》是一本综合性的医书，在黄老道家理论上建立了中医学上的“阴阳五行学说”“脉象学说”“藏象学说”“经络学说”“病因学说”“病机学说”“病症”“诊法”“论治”及“养生学”“运气学”等学说，从整体观上来论述医学，呈现了自然、生物、心理、社会“整体医学模式”。 《黄帝内经》是中国现存最早、影响最大的一部医书，被后世尊为“医家之宗”。《黄帝内经》的内容十分广博，除医学外，还记载了古代哲学、天文学、气象学、物候学、生物学、地理学、数学、社会学、心理学、音律学等，并将这些知识和成果渗透到医学中，遂使该书成为以医学为主体、涉及多学科的著作。 2.《难经》 《难经》原名《黄帝内经八十一难》是传统医学四大经典著作之一，战国时期秦越人(扁鹊)所撰的中医古典理论书籍。 《难经》共有八十一难，分别论述了脉学、经络、藏象、疾病、腧穴、治疗等医学内容，是对《内经》相关内容的补充与阐发。《难经》既是对《黄帝内经》脉学理论的发展，又为仲景临床平脉辨证体系的形成奠定了基础。《难经》被后人列入中医四大典籍，其以问答形式记述了八十一个难题，全书据《灵枢》《素问》中的问答，俾畅阙义，涉及诸多问题。 该书创立了独取寸口等诊法，同时充实了经络学说。能读懂《难经》，即可参透养生保健原理和诊疾治病，因此中国古代才有“不读《内经》《难经》，必为庸医”的说法。 扁鹊还著有《扁鹊内经》《扁鹊外经》 3.《伤寒杂病论》 《伤寒杂病论》是传统医学四大经典著作之一，是一部论述外感病与内科杂病为主要内容的医学典籍，作者是东汉末年张仲景(约公元150～154年—约公元215～219年)《伤寒杂病论》系统地分析了伤寒的原因、症状、发展阶段和处理方法，创造性地确立了对伤寒病的“六经分类”的辨证施治原则，奠定了理、法、方、药的理论基础。 中医所说的伤寒实际上是一切外感病的总称，它包括瘟疫这种传染病。该书成书约在公元200年～210年左右。原书失散后，经王叔和等人收集整理校勘，分编为《伤寒论》和《金匮要略》两部。《伤寒论》共10卷，专门论述伤寒类急性传染病。 4.神农本草经 《神农本草经》是传统医学四大经典著作之一、最早的中药学著作。 作为现存最早的中药学著作约起源于神农氏，代代口耳相传，于东汉时期集结整理成书，成书非一时，作者亦非一人，秦汉时期众多医学家搜集、总结、整理当时药物学经验成果的专著，是对中国中医药的第一次系统总结。 书中规定的大部分中药学理论和配伍规则以及提出的“七情和合”原则在几千年的用药实践中发挥了巨大作用，是中医药药物学理论发展的源头。神农本草经全书分三卷，载药365种，以三品分类法，分上、中、下三品，文字简练古朴，成为中药理论精髓。 5.《本草纲目》 《本草纲目》，本草著作，52卷。明代李时珍(约1518年～1593年)撰于明1552年至1578年，稿凡三易。李时珍的长子李建中在任蓬溪知县期间，帮助李时珍编辑修订了《本草纲目》，并助该书出版。《本草纲目》收录1892种药物，该书被联合国教科文组织列入《世界记忆名录》的文献遗产。 6.神医华佗 华佗(约145年－208年)，东汉末年著名医学家。 华佗与董奉、张仲景并称为“建安三神医”。他医术全面，尤其擅长外科，精于手术。并精通内、妇、儿、针灸各科。 ‌华佗发明了最早麻醉剂麻沸散及健身方法五禽戏。‌‌ 五.农业科学1.《氾胜之书》 《氾胜之书》是西汉晚期的一部重要农学著作，一般认为是中国最早的一部农书。《汉书‧艺文志》著录作“《氾胜之》十八篇”，《氾胜之书》是后世的通称。 作者氾胜之，汉成帝时人，曾为议郎，在今陕西关中平原地区教民耕种，获得丰收。 该书是他对西汉黄河流域的农业生产经验和操作技术的总结，主要内容包括耕作的基本原则、播种日期的选择、种子处理、个别作物的栽培、收获、留种和贮藏技术、区种法等。 就现存文字来看，以对个别作物的栽培技术的记载较为详细。这些作物有禾、黍、麦、稻、稗、大豆、小豆、枲、麻、瓜、瓠、芋、桑等十三种。 区种法在该书中占有重要地位。此外，书中提到的溲种法、耕田法、种麦法、种瓜法、种瓠法、穗选法、调节稻田水温法、桑苗截乾法等，都不同程度地体现了科学的精神。 2.《齐民要术》 《齐民要术》大约成书于北魏末年(公元533年-544年)，是北魏时期中国农学家贾思勰所著的一部综合性农学著作，也是世界农学史上专著之一，是中国现存最早的一部完整的农书。 全书10卷92篇，系统地总结了六世纪以前黄河中下游地区劳动人民农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用，以及治荒的方法，详细介绍了季节、气候，和不同土壤与不同农作物的关系。 《齐民要术》包含了贾思勰重要的生产理论，即强调在农业生产中要重视“天时、地利、人和”。所谓“天时”，就是认为农业生产要按照不同的季节、气候、农作物的生长规律来进行粮食作物的种植；所谓“地利”，就是指要考察土壤的质量，根据土地的情况来种植适宜的农作物，进行合理的布局和管理；所谓“人和”，就是要发挥人的主观能动作用。只有“顺天时，量地利”，才能既节省人力，粮食收获又多。反过来，如果违反自然规律，就会劳而不获。 《齐民要术》详细而系统地介绍了我国公元6世纪以前先民所累积的农业生产技术和经验，它不仅反映了当时中国农业的发展水平已经处于世界领先地位，而且对后世的农业技术发展有着极为深远的影响。后世许多农书，比如元代的《农桑辑要》、《王祯农书》，明代徐光启的《农政全书》和清代的《授时通考》，都汲取了《齐民要术》中的成果。四大农书 3.《农书》 《农书》是中国元代综合性农书，作者王祯。元代总结中国农业生产经验的一部农学著作，是一部从全国范围内对整个农业进行系统研究的巨著。元王朝统治中国97年，时间虽不算很长，但却在我国农学史上留下了三部比较出色的农学著作。一是元建国初年司农司编写的《农桑辑要》，此后有《王祯农书》和《农桑衣食撮要》。三书中尤以《王祯农书》影响最大。 《农书》37集本成书于元仁宗皇庆二年，明代初期被编入《永乐大典》。明清以后，有很多刊本。1981年出版了经过整理、校注的王毓瑚校本。全书约13万余字。内容包括3个部分：①《农桑通诀》6集，作为农业总论，体现了作者的农学思想体系。②《百谷谱》11集，为作物栽培各论，分述粮食作物、蔬菜、水果等的栽种技术。③《农器图谱》20集，占全书80%的篇幅，几乎包括了传统的所有农具和主要设施，堪称中国最早的图文并茂的农具史料，后代农书中所述农具大多以此书为范本。 《农书》能兼论南北农业技术，对土地利用方式和农田水利叙述颇详，并广泛介绍各种农具，是一本很有价值的书籍。 4.《农政全书》 《农政全书》基本上囊括了中国古代农业生产和人民生活的各个方面，而其中又贯穿着一个基本思想，即徐光启的治国治民的“农政”思想。贯彻这一思想正是《农政全书》不同于其他大型农书的特色之所在。其他的大型农书，无论是北魏贾思勰的《齐民要术》，还是元代王祯的《农书》，虽然是以农本观念为中心思想，但重点在生产技术和知识，可以说是纯技术性的农书。 《农政全书》按内容大致上可分为农政措施和农业技术两部分。前者是全书的纲，后者是实现纲领的技术措施。所以在书中人们可以看到开垦、水利、荒政等等一些不同寻常的内容，并且占了将近一半的篇幅，这是其他的大型农书所鲜见的。 以“荒政”为类，其他大型农书，如汉《氾胜之书》、北魏《齐民要术》，虽然亦偶尔谈及一二种备荒作物，甚至在元王祯《农书》“百谷谱”之末开始出现“备荒论”，但是却不足2000字，比不上《农政全书》。《农政全书》中，“荒政”作为一目，有18卷之多，为全书12目之冠。目中对历代备荒的议论、政策作了综述，水旱虫灾作了统计，救灾措施及其利弊作了分析，最后附草木野菜可资充饥的植物414种。 六.技术 中国科学院曾评选88项中国古代科技发明，以对全球影响力为标准，又评出了十大发明。‌‌中国古代十大发明‌包括造纸术、指南针、火药、活字印刷术、丝绸、瓷器、十进位值制、中医体系、都江堰和二十四节气，其中前四项又称为中国古代四大发明这些发明在技术原创性、历史推动力和全球影响力方面具有突出贡献。‌‌‌‌ 1.《梦溪笔谈》 《梦溪笔谈》是北宋科学家、政治家沈括(1031年—1095年)撰写，是一部涉及古代中国自然科学、工艺技术及社会历史现象的综合性笔记体著作。 据现可见的最古本元大德刻本，《梦溪笔谈》一共分30卷，其中《笔谈》26卷，《补笔谈》3卷，《续笔谈》1卷。全书有十七目，凡609条。内容涉及天文、数学、物理、化学、生物等各个门类学科，其价值非凡。书中的自然科学部分，总结了中国古代、特别是北宋时期科学成就。社会历史方面，对北宋统治集团的腐朽有所暴露，对西北和北方的军事利害、典制礼仪的演变，旧赋役制度的弊害，都有较为详实的记载。 《梦溪笔谈》是百科全书式的著作，尤以其科学技术价值闻名于世。该书在国际亦受重视，英国科学史家李约瑟评价为“中国科学史上的里程碑”。《梦溪笔谈》具有世界性影响。日本早在19世纪中期排印这部名著，20世纪，法、德、英、美、意等国家都有学者、汉学家对《梦溪笔谈》进行系统而又深入的研究，而在这之前，早有英语、法语、意大利语、德语等各种语言的翻译本 2.《天工开物》 《天工开物》记载了明朝中叶以前中国古代的各项技术。《天工开物》初刊于明代1637年。 《天工开物》是世界上第一部关于1农业和手工业生产的综合性著作，作者是明朝科学家宋应星(1587年—约1661年)。外国学者称它为“中国17世纪的百科全书” 本书强调人类要和自然相协调、人力要与自然力相配合，是中国科技史料中保留最为丰富的一部，它更多地着眼于手工业，反映了中国明代末年出现资本主义萌芽时期的生产状况。 全书分为上中下三卷18篇。并附有123幅插图，描绘了130多项生产技术和工具的名称、形状、工序。书名取自《尚书·皋陶谟》“天工人其代之”及《易·系辞》“开物成务”，作者说是“盖人巧造成异物也”(《五金》)。 全书分为《乃粒》（谷物）、《乃服》（纺织）、《彰施》（染色）、《粹精》（谷物加工）、《作咸》（制盐）、《甘嗜》（食糖）、《膏液》（食油）、《陶埏》（陶瓷）、《冶铸》、《舟车》、《锤煅》、《燔石》（煤石烧制）、《杀青》（造纸）、《五金》、《佳兵》（兵器）、《丹青》（矿物颜料）、《曲蘖》（酒曲）和《珠玉》。 《天工开物》全书详细叙述了各种农作物和手工业原料的种类、产地、生产技术和工艺装备，以及一些生产组织经验。 3.指南针 指南针古代叫司南，中国古代四大发明之一，时间在战国时期。主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的南极指向地理南极，利用这一性能可以辨别方向。 常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。 指南针是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的结果。它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。 4.造纸术 造纸术是中国四大发明之一。西汉时期，人们已经懂得了造纸的基本方法。东汉时，宦官蔡伦(61年－121年)总结前人经验，改进造纸工艺，用树皮、麻头、破布、旧渔网等植物纤维为原料造纸，纸的质量大大提高。这种纸原料易找，价格便宜，易于推广。此后纸的使用日益普遍，纸逐渐取代简帛，成为人们广泛使用的书写材料，也便利了典籍的流传。 另有观点认为，西汉古纸不符合造纸要求，并不是纸，只有蔡侯纸才是真正的纸，其首创和影响力地位无可动摇。蔡伦不仅是造纸术的发明者，而且其发明的造纸基本工艺一直沿用至今。更重要的是，在古代多种类型的纸中，只有用植物纤维制造的蔡侯纸对世界造纸工业的发展及人类文明的传播具有深远影响。 世界各国的造纸术大都是从中国辗转流传过去的。造纸术的发明，是中国对世界文明的伟大贡献之一。1990年8月18日至22日在比利时马尔梅迪举行的国际造纸历史协会第20届代表大会上专家一致认定：蔡伦是造纸术的伟大发明家，中国是造纸的发明国。 5.火药 火药是中国古代四大发明之一，发明人是中国唐代医药学家孙思邈‌(581-682年)，他在《丹经》中首次记录了火药配方：硫磺、硝石和木炭的混合物，这一发明源于古代炼丹术的实践。‌‌‌ 6.活字印刷术 活字印刷术是中国古代四大发明之一 ，它的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。北宋庆历间毕昇(970年—1051年)发明的泥活字，标志着活字印刷术的诞生。他是世界上第一个发明人，比德国人约翰内斯·古腾堡的铅活字印刷术早约400年。元代王祯成功创制木活字，又发明了转轮排字。明代中期，铜活字在江苏南京、无锡、苏州等地得到较多的应用。 ‌7.丝绸 丝绸源于桑树，取自蚕丝，经精工巧织，得绫罗绸缎，彰显贵之荣。 5000多年前，华夏民族先民发明了种桑养蚕和缫丝织绸，后黄帝、尧、舜垂衣裳而天下治。 丝绸是中国的特产，中国古代劳动人民发明并大规模生产丝绸制品，更开启了世界历史上第一次东西方大规模的商贸交流，史称“丝绸之路”。从西汉起，中国的丝绸不断大批地运往国外，成为世界闻名的产品。那时从中国到西方去的大路，被欧洲人称为丝绸之路，中国也被称之为“丝国”。 ‌8.瓷器 中国是瓷器的故乡，英语的 “中国”和“瓷器”是同一个词。 中国的瓷器，从严格科学意义上说，开始于东汉。在东汉中晚期创烧成功的瓷器，使我国成为发明瓷器和最早生产瓷器的国家。 9.冶金 中国古代冶金技术的发展历程‌可以追溯到新石器时代晚期，甘肃东乡林家遗址出土的约5000年前的青铜刀是早期证据‌。商周时期形成了以块范法铸造为核心的青铜冶铸体系，司母戊鼎、四羊方尊等礼器采用分铸与失蜡工艺，标志着技术体系的成熟‌。‌ 春秋时期出现了冶铁技术‌，‌战国时期发明了韧性铸铁工艺并推广铁农具‌，早于欧洲约2000年‌。秦汉时期设立铁官专营，南阳瓦房庄冶铁遗址发现多座熔炉，淬火与百炼钢技术提升了铁器质量‌。‌南北朝时期应用灌钢法‌，唐宋元推广胆铜法及焦炭炼铁，明清时期云南铜矿年产量超千万斤，锌冶炼与苏钢技术达到新高度，但技术体系逐渐落后于西方工业革命后的冶金业‌。‌ 中国古代冶金技术的具体成就‌ 包括：商周时期的青铜冶炼技术‌、战国时期的生铁冶铸技术‌、炼钢技术‌、湿法冶金‌、铸造技术‌等。 七.工程1.都江堰 都江堰，位于四川省成都市都江堰市城西，坐落在成都平原西部的岷江上，是由渠首枢纽（鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口）、灌区各级引水渠道，各类工程建筑物和大中小型水库和塘堰等所构成的一个庞大的工程系统，渠首占地面积200余亩。它担负着四川盆地中西部地区7市（地）40县（市、区）1130万余亩农田的灌溉、成都市多家重点企业和城市生活供水，以及防洪、发电、漂水、水产、养殖、林果、旅游、环保等多项目标综合服务，是四川省国民经济发展不可替代的水利基础设施。 秦昭王后期（约公元前276年至251年），蜀郡守李冰总结了前人治水的经验，组织岷江两岸人民，修建都江堰。唐代，修建了飞沙堰。建国后，又修建了工业供水渠、外江闸、飞沙堰工业引水临时挡水闸。为有效管理维护都江堰的运行，设立了堰官、岁修制度。 都江堰是当今世界年代久远、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。它充分利用当地西北高、东南低的地理条件，根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势，乘势利导，无坝引水，自流灌溉，使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存，共为体系，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。它最伟大之处是建堰2250多年来经久不衰，而且发挥着愈来愈大的效益。 都江堰是世界文化遗产、世界自然遗产的重要组成部分、世界灌溉工程遗产、全国重点文物保护单位、国家级风景名胜区、国家AAAAA级旅游景区。 2.京杭大运河 京杭大运河南起余杭(今杭州)，北到涿郡(今北京)途经今浙江、江苏、山东、河北四省及天津、北京两市，贯通钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大水系，主要水源为微山湖，大运河全长约1794公里。 春秋吴国为伐齐国而开凿邗沟，隋朝时隋炀帝开凿贯通并大幅度扩修改建至都城洛阳且连涿郡的隋朝大运河，元朝翻修时弃洛阳而取直至北京，形成到现在已有2500多年的历史的元朝大运河。 2002年，大运河被纳入了“南水北调”东线工程。2014年6月22日，第38届世界遗产大会宣布，中国大运河项目成功入选《世界文化遗产名录》，成为中国第46个世界遗产项目。 3.坎儿井 坎儿井是在干旱地的劳动人民漫长的历史发展中创造的一种地下水利工程。坎儿井引出了地下水，让沙漠变成绿洲，古代称作“井渠”。 坎儿井的主要工作原理是人们将春夏季节渗入地下的大量雨水、冰川及积雪融水通过利用山体的自然坡度，引出地表进行灌溉，以满足沙漠地区的生产生活用水需求。 不同地区的坎儿井在具体构造上均有其不同的地域特点，但一般而言，一个完整的坎儿井系统包括了竖井、暗渠（地下渠道）、明渠（地面渠道）和错现（小型蓄水池）四个主要组成部分。在该原理下运转的坎儿井流量稳定，且能保证井水自流灌溉。 4.长城 长城，又称万里长城，是中国古代的军事防御工事，是一道高大、坚固而且连绵不断的长垣，用以限隔敌骑的行动。长城不是一道单纯孤立的城墙，而是以城墙为主体，同大量的城、障、亭、标相结合的防御体系。 长城修筑的历史可上溯到西周时期，发生在首都镐京(今陕西西安)的著名典故“烽火戏诸侯”就源于此。春秋战国时期，列国争霸，互相防守，长城修筑进入第一个高潮，但此时修筑的长度都比较短。秦灭六国统一天下后，秦始皇连接和修缮战国长城，始有万里长城之称。明朝是最后一个大修长城的朝代，人们所看到的长城多是此时修筑。 长城资源主要分布在河北、北京、天津、山西、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、山东、河南共15个省、自治区、直辖市。根据文物和测绘部门的全国性长城资源调查结果，明长城总长度为8851.8千米，秦汉及早期长城超过1万千米，总长超过2.1万千米。现存长城文物本体包括长城墙体、壕堑、界壕、单体建筑、关堡、相关设施等各类遗存，总计4.3万余处（座/段）。 长城有十三关：山海关(河北)、黄崖关(天津)、居庸关(北京)、紫荆关(河北)、倒马关(河北)、平型关(山西)、娘子关(山西)、雁门关(山西)、偏关(山西)、杀虎口关(山西)、嘉峪关(甘肃)、阳关(甘肃)、玉门关(甘肃) 1961年3月4日，长城被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。1987年12月，长城被列入《世界文化遗产名录》。 2020年11月26日，国家文物局发布了第一批国家级长城重要点段名单。 八.中国古建筑 从陕西半坡遗址发掘的方形及圆形浅穴式房屋发展看，已有六、七千年的历史。修建在崇山峻岭之上、蜿蜒万里的长城，是人类建筑史上的奇迹；建于隋代的河北赵县的安济桥，在科学技术同艺术的完美结合上，早已走在世界桥梁科学的前列；现存的高达67.1米的山西应县佛宫寺木塔，是世界现存最高的木结构建筑；北京明、清两代的故宫，则是世界上现存规模最大、建筑衍生精美、保存完整的大规模建筑群。至于我国的古典园林，它的独特的艺术风格，使它成为中国文化遗产中的一颗明珠。 这一系列现存的技术高超、艺术精湛、风格独特的建筑，在世界建筑史上自成系统，独树一帜，是我国古代灿烂文化的重要组成部分。它们像一部部石刻的史书，让我们重温着祖国的历史文化，激发起我们的爱国热情和民族自信心，同时它也是一种可供人观赏的艺术，给人以美的享受。 框架式结构是中国古代建筑在建筑结构上最重要的一个特征。因为中国古代建筑主要是木构架结构，即采用木柱、木梁构成房屋的框架，屋顶与房檐的重量通过梁架传递到立柱上，墙壁只起隔断的作用，而不是承担房屋重量的结构部分。 中国古代建筑在平面布局方面采用的是庭院式组群布局。每一处住宅、宫殿、官衙、寺庙等建筑，都是由若干单座建筑和一些围廊、围墙之类环绕成一个个庭院而组成的。一般地说，多数庭院都是前后串连起来，通过前院到达后院。 这种庭院式的组群与布局，一般都是采用均衡对称的方式，沿着纵轴线与横轴线进行设计。比较重要的建筑都安置在纵轴线上，次要房屋安置在它左右两侧的横轴线上，北京故宫的组群布局和北方的四合院是最能体现这一组群布局原则的典型实例。 中国的这种庭院式的组群布局所造成的艺术效果，与欧洲建筑相比，有它独特的艺术魅力。一般地说，一座欧洲建筑，是比较一目了然的。而中国的古建筑，却像一幅中国画长卷，必须一段段的逐渐展看，不可能同时全部看到。