科技的发展

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中国科学技术史

一、萌芽时期

中国科学技术史中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。

中国是世界早期人类文明的发源地之一，是世界上最早使用火，发明弓箭和陶器、

出现农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。

开始利用蚕丝制作丝绸。

二、先秦时期

夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代，青铜器的铸

造冶炼技术非常高超，同时也出现了原始的瓷器。

到了春秋战国时期，中国古代科学技术体系基本奠定。

广泛使用铁器，同时还出现了炼钢技术和铸铁柔化技术。

《夏小正》成书，是中国现存最早的一部农事历书。

有大规模的水利工程，包括都江堰、郑国渠等。

创造十进位制。发明筹算，能进行四则运算以及乘方，开方等较复杂运算，并

可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学者认为，筹算促成了印度－阿拉伯

数字体系。

创造九因歌，为世界上最简便的乘法表，直到今日还在使用。出现了世界上最

早的星表之一。测定了比较精确的回归年长度。

中医学理论初步建立。

三、秦汉时期

中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。

农业上的轮作制已经确立。

中医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。

《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改

进。

造船技术已经非常成熟。长城的建造表达了中国当时建筑技术的发达。张衡发

明候风地动仪，是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术〔过洋牵星术〕。

发明抽水马桶，是世界上最早使用抽水马桶的国家。

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四、北朝时期

刘徽、祖冲之、张子信等对数学和天文学做出了很大奉献。裴秀提出的制图六

体，创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的

成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经

集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究，对中国原始的化学做出了奉

献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。解飞、魏猛

变制造出世界上最早的车磨。

五、两宋时期

主条目：宋朝科技隋唐时经济文化发达，使科学技术得到了很大发展。

到两宋时，中国古代的科学技术发展到达了高峰。

六、元朝时期

阿拉伯与波斯科学技术传入中国。元世祖忽必烈在尚未登基之前，就征招“回回

为星学者”。他们翻译及带来诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯〔又译

作尤尼〕的《哈基姆星表》〔又译作《哈基姆历数书》〕等天文学著作。1260

年，元朝承金国旧制，设立司天台，1271年正式设立回回司天台，1312年设立

回回司天监。后来还任用了一大批以札马剌丁〔又译作扎马鲁丁、扎马剌丁〕为

代表的天文学家管理此类工作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至

元十七年〔1280年〕，王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425

天为一年，与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。制订《授时历》时，

列出了三次内插公式〔招差法〕，还使用“垛垒、招差、勾股、弧矢之法”进行

缜密计算，其中将穆斯林发明的弧三角法应用于割圆术获得“弧矢割圆术”〔即

球面直角三角形解法〕。

1303年，朱世杰著成《四元玉鉴》，将“天元术”推广为“四元术”〔四元高

次联立方程〕，并提出“消元”的解法。朱世杰亦研究各有限项级数求和问题，

而且在此基础上得到高次差的内插公式。一般认为欧几里得的著作《几何原本》

前六卷是明代的徐光启在意大利传教士利玛窦的帮助下翻译并引进中国的，但有

学者认为早在元代，此书已经被来华的穆斯林带到中国。[3]中医学有很大发展，

出现了金元四大学派。医药学在继承传统的基础上出现了“兼收并蓄、互通有

无”的局面，大大丰富了医药学知识的内容。

《回回药方》是中国的大型综合性回回医药学典籍，作者不详，原有36卷，少

数残本现可见于北京图书馆。该书多以汉语书写，同时夹杂许多阿拉伯语与波斯

语医药术语及汉语音译。从残本目录可以看出，《回回药方》是一部包括内科、

外科、妇科、儿科、骨伤和皮肤病等科，具有中西特色的医学典籍。研究中国医

药史的学者根据残存部分推断，《回回药方》约有药方6000－7000首之多，其

价值与中医古籍《外台秘要》相当。1291年，郭守敬指挥修建元大都至通州的

运河，当中有七座水闸，这七座水闸彼此相距约半公里的地方，又设计有斗门。

郭守敬的设计是通过水闸和斗门的关闭与开放，调节运河各段的水位高低，引导

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船舶顺畅通过。工程竣工后，元世祖亲自将这段164里长的运河命名为“通惠

河”。通惠河是中国工程建设史上的杰作，其运用的巧妙方法与现在国外一些运

河采用的技术是基本相同的。

元世祖在位时即开始重视农业，制定了有利于农业发展的政治措施，使得农业水

平有了很大的提高.王祯编著的《农书》有37卷，现存36卷，是中国古代一部

对农业生产进行全面系统论述的著作。

《农书》全书约有十三余万字与300多幅图画，全文分为《农桑通诀》、《百谷

谱》、《农器图谱》三大部分。《农桑通诀》包括对农、林、牧、副、渔及水利

等各个方面的综合性论述，提出“顺天之时、因地之宜、存乎其人”的农耕思想。

《百谷谱》对各种农作物的品种、特性、栽培、种植、收获、贮藏和利用等知识

加以介绍，将农作物分为谷、蔬、果、杂等六大类，为中国农作物分类学奠基；

而对于植物性状的描述，也是此前书籍不曾有过的。《农器图谱》则是《农书》

的重点部分，该部分就田制、仓廪、舟车、灌溉、蚕桑、织纤、麻芒等分为20

门类，详细介绍了257种农业机械，而且配绘图谱306幅并加以文字说明，其价

值超过以往所有农业机械书籍。在活字印刷术方面，王祯设计出木活字及转轮

排字架，并于1298年用木活字排印《旌德县志》；其《造活字印书法》〔附于

《农书》书末〕是最早的系统性介绍活字排版印刷术的科技文献。

七、明朝时期

明朝科技成就灿假设繁星，在各行各业都取得了非凡的成就，涌现了许多名家巨

作，号称是中国的文艺复兴。

明前期，由于朝廷鼓励垦荒，所以在水利以及农业的技术上有大为的进步，手工

业的繁荣，造就了像是宋应星的天工开物这类研究手工业的百科全书式书籍，在

历史上有很重要的实用以及科学价值，明熹宗就经常亲自参与木工的研究和实践

活动，但因为明代实施文字狱以及八股文，使得中国读书人思想僵化，失去了宋

代自由活跃的思想，使得这些科学家们多半都很难考上科举，也很难被朝廷重用。

由于科举大兴八股文模式并删减数学内容，以及珠算盛行，因此建立在筹算基础

上的中国古代数学便衰落了。

明太宗时由于有郑和下西洋的海上活动，使得绘制海图以及罗盘运用的技术大为

进步，其他民间的科学作品，像是李时珍的本草纲目，地理著作徐霞客游记都是

流传至今的科学名作，这也使得中国的建筑技术更上一层楼。16世纪西方逐渐

脱离黑暗时代，文艺复兴开始，西洋科学突飞猛进，大量的西学随着传教士进入

中国，像是徐光启以及传教士利玛窦共同翻译的几何原本。

八、清朝时期

康熙对西洋科技方面纯属个人兴趣，且窒塞民智以防范汉人接触科技，以及雍正

禁教，再加上后来的闭关自守，使先进的西方科学无法传入中国，失去了中西互

相学习的时机。而清廷的文字狱以及延续了明朝科举的八股文，使中国科学已经

逐渐失去了领先世界的地位。

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康熙时，经过三十余年的筹划、测绘工作，制成了《皇舆全览图》。这部地图“不

但是亚洲当时所有的地图中最好的一幅，而且比当时所有的欧洲地图都更好、更

精确”。乾隆时，又派明安图等人两次到新疆等地进行测绘，最后在《皇舆全览

图》的基础上，根据测绘的新资料，制成了《乾隆内府皇舆全图》。这两份地图，

至今仍有很大的参考价值。乾隆时官修《医宗金鉴》九十卷，征集了不少新的

秘籍及经验良方，并对《金匮要略》、《伤寒论》等书作了许多考订，是一部介

绍汉医临床经验的重要著作。

王清任著《医林改错》，强调解剖学知识对医病的重要性，并对古籍中有关脏腑

的记载提出了疑问，通过对尸体内脏的解剖研究，绘制成《亲见改正脏腑图》二

十五种，改正了前人的一些错误。

王锡阐著《晓庵新法》、《五星行度解》等十几种天文学方面的著作，肯定了西

洋历法先进的地方，也指出了其中的许多缺点和错误，对日食月食的算法、天文

数据的应用、以及回归年的长度、岁差常数等问题，都提出了比较中肯的意见，

促进了中国历算学的发展。

梅文鼎整理和阐发中国古代的历算学，同时也研究和介绍西洋科学，著有天文、

历法、数学方面的书籍达86种。其著作《中西数学通》，几乎总括了当时世界

数学的全部知识，到达当时中国数学研究的最高水平。在该书的《方程论》部分，

阐明了中国古代方程的独创性，指出这种算法是西洋所没有的；在《勾股测量》、

《九数存古》等部分，也证明了中国古代算法的成就；在《堑堵测量》、《几何

补偏》部分，介绍了西洋的球面三角学，并对西洋立体几何作出论述和发展；而

在《筹算》、《度算》、《比例数解》等部分中，则解释和介绍了西洋的对数、

伽利略的比例规等方法。

明安图著有《割圆密率捷法》四卷。因当时从欧洲传进的割圆三法〔圆径求周、

孤背求正弦、弦背求正矢〕只有公式，而没有公式的证明方法，于是创用“割圆

连比例法”证明了三条公式，而且进一步创造了“弧背求通弦”、“通弦求弧

背”、“正矢求弧背”等一系列的新公式，是中国用解析方法对圆周率进行研究

的第一人。

龚振麟于1841年首创铁模铸炮法，并著有《铸炮铁模图说》，是世界上最早论

述铁模铸造法的科技文献之一。李善兰独立发明对数微积分，并在组合恒等式

方面提出李善兰恒等式。1872年发表了《考数根法》，是中国质数论方面最早

的著作。

〔1〕数学

数学方面，王文素著《算学宝鉴》，程大位写成集珠算理论之大成的著作《直指

算法统宗》，徐光启翻译了《几何原本》，李之藻著《同文算指》。

〔2〕天文学

天文学方面，出版名著《白猿献三光图》〔作者不详〕载有一百三十二幅云图，

赵友钦著《革象新书》，徐光启吸收西洋历法成果编成《崇祯历书》，李之藻著

《浑盖通宪图说》，王锡阐著《晓庵新法》。安装中国第一架天文望远镜："筒

"(yong)。

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〔3〕地理学

地理学方面，编成《郑和航海图》，徐霞客著《徐霞客游记》，出现最早的世界

地图《坤舆万国全图》，顾炎武著《肇域志》、《天下郡国利病书》。

〔4〕建筑学

建筑学方面，明初大兴土木工程，兴建紫禁城以及修建万里长城，计成写成园林

学名著《园冶》。

〔5〕医学

医学方面，明成祖组织编成《普济方》，李时珍著《本草纲目》，杨继洲著《针

灸大成》，陈实功著《外科正宗》，吴有性著《瘟疫论》，张景岳著《类经》，

明朝还在世界上最早种痘预防天花。

〔6〕农学

农学方面，俞宗本著《种树书》，朱橚著《救荒本草》，马一龙著《农说》，屠

本畯著中国现存最早的海洋生物专著《闽中海错疏》，喻仁、喻杰合著兽医学著

作《元亨疗马集》，徐光启著《农政全书》，玉米、地瓜、土豆、花生、烟草、

西红柿、向日葵、南瓜、辣椒从美洲传入。

〔7〕军事学

军事学方面，茅元仪著《武备志》，出版名著《火龙经》，赵士祯著《神器谱》，

孙元化著《西法神机》，焦勖著《火攻挚要》，王钲编成中国第一部系统的机械

工程专著《新制诸器图说》，戚继光著《纪效新书》、《练兵实纪》。

〔8〕兵器科技

兵器科技方面，1372年造碗口铳，1377年造手铳(小口径管形)，14世纪末发明

“神火飞鸦”，1453年造铜火铳(滑膛式)，1524年在北京铸造佛朗机炮，16世

纪中叶发明“火龙出水”，1558年造出中国第一批火绳枪一万支，称之为“鸟

嘴铳”，1580年戚继光发明"自犯钢轮火"(其效类似地雷)，1642年南京出现遂

发火枪。

〔9〕物理学

物理学方面，朱载堉著音律学著作《律吕精义》，宋应星著《天工开物》，方以

智著《物理小识》，万户进行世界最早的火箭升空试验，孙云球制造放大镜、显

微镜等几十种光学仪器，并著《镜史》。

〔10〕科学技术

鸦片战争之后，西方科学大量传入中国，从洋务运动、戊戌变法、一直到辛亥革

命，中国都在吸收西方科学成果。民国初年中国科学社等民间学术社团创立以后，

中国科学技术开始和世界科学技术的发展更为系统地融合在一起。1928年成立

的中央研究院、1949年成立的中国科学院都获得政府的财力支持。

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1964年10月成功爆炸了第一枚原子弹；1967年6月又成功爆炸第一枚氢弹。

1999年11月20日6时30分在酒泉卫星发射中心发射神舟一号，进行试验航天

飞行，次日15时41分神舟一号飞船在内蒙古自治区中部地区成功着陆。

2003年10月15日发射的神舟五号载人飞船使中国成为继俄罗斯以及美国之后，

第三个有能力单独将人类送上太空的国家。

2007年10月24日18时05分，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三

号甲运载火箭成功发射。