中国的科技发展从古至今走过了什么历程?
纵观整个发展过程,在16世纪之前,中国的科学技术一直处于世界领先地位。传统科学思想和科学技术的优秀成果,是中国古代科学技术先驱们辛勤劳动、善于观察、善于思考、勇于探索、注重与现实结合和融合的产物,闪耀着我们中国智慧的光辉,为世界文明作出了巨大贡献。
马克思曾指出:“火药、指南针和印刷术是预言资产阶级社会到来的三大发明。”.....总的来说,它已经成为科学复兴的手段和为精神发展创造必要前提的杠杆。”(注:《马克思恩格斯全集》,第47页,第427页。)
今天,许多著名科学家重申了中国传统科学思想的宝贵价值,这必将展现东方智慧在21世纪科技发展中的新转移和实现。这种情况在一些学科已经初具规模。我坚信,在新的世纪里,我们伟大的中华民族将再次为人类文明做出应有的贡献。?
中国古代社会从五帝、夏、商、周、春秋、战国一直延续到清朝末年,长达四千年。没有罗马帝国那样的历史悲剧,也没有经历中世纪西欧的黑暗时代。这使得中国古代科技的发展得以代代相传,不断积累,并在此基础上达到顶峰。
世界著名的科学史家李约瑟,以中国古代的重要科技成就为竖线,以s为横线,做出了科技发展的示意图,清楚地表明,无论是之前的4000年,还是最近的500年,中国的科技“实际上一点也没有退步”;但“一直在稳步前进。”
他在《中国与西方的科学与社会》一文中也指出:“我常常喜欢用一条相对缓慢上升的曲线来说明中国的演变。很明显,这条曲线高于欧洲同时期的曲线,比如从二世纪到十五世纪,有时还要高得多。”(注:中西科学与社会,第65-85页,上海科学技术出版社,1956。)
四川大学周仲弼先生和四川科学技术出版社周孟普先生在《中国近代科学技术落后原因初探》(注:自然学报,第13卷,第333页。)文章还以中国自然科学事件、西欧自然科学事件和著名科学家人数为纵坐标,以s为横坐标,做了三条增长曲线。从中国的曲线来看,也说明了中国古代科技的增长是缓慢而持续的。
但在四千年的历史长河中,春秋战国、两汉(尤其是东汉)、宋元(尤其是北宋)时期,基于政治、经济、文化、社会等内外因素,中国古代科技发展呈现出阶段性高潮。春秋战国时期可以说是我国古代科技的全面奠基时期,也是第一个大发展时代。由于新兴的封建制度优于奴隶制,其成就不仅赶上而且超过了早期科技最发达的古希腊。?
春秋末期出现了一块炼铁渗碳钢,战国时期出现了白口铁处理技术。这些冶铁技术的发明是一个突出的标志,它极大地促进了农业和手工业的发展。在农业方面,形成了以精耕细作为主要内容的中国传统农业。《鲁春秋》成书于战国末年,其中《商农》、《人帝》、《论土》、《判断题》是这篇农业科技论文的开端。
以都江堰和郑国渠两个大型灌溉工程的建设为标志,显示了水利设施为农业服务的空前发展。《花王公基》对生产工具、乐器、建筑、交通、制革、印染、乐器、玉器等36项特殊实用技术的描述,说明这一时期手工业的内部精细化及其技术的规范化、科学化程度已经达到相当高的水平。
它记载了大量实用的力学知识,是中国古代第一部工程技术知识的集子。《墨经》包含了力学、光学、声学、几何学、逻辑学和对物质结构的推测等方面的科学成就。它不仅是中国第一部关于几何光学的著作,在世界上也是领先的,比欧几里得的几何光学早了一百多年。
同时也是古代力学和光学的杰作。“力”的概念和光的直线传播思想的揭示,为这部作品增添了璀璨的光彩。可以说,《考公基》和《莫箐》作为中国古代实证科学产生的标志,是对春秋战国时期生产生活实践中获得的丰富经验进行抽象和总结的结果。?
在数学、天文学和历法方面有了广泛的发展和进步。十进制数值体系和计算体系不断完善,为后世中国特色计算数学体系的形成奠定了基础。天文观测的记录详细而准确,即使在今天仍然是天文研究的宝贵史料。
在地学方面,《山海经》、《愚公》、《管子》、《元帝》等书籍的出现,标志着人们的地理知识已经从地理资料的积累上升到某种形式的综合论述和区域比较,为当时的政治经济需要服务。
在医学方面,以《黄帝内经》等著作为代表,以人体器官整体观、阴阳五行学说和脏腑经络学说为基础,注重人体解剖、生理、病理和病因诊断以及针灸、经络、保健等诸多方面的研究和实践,形成了中国独特医学体系的初步基础,在临床上表现出突出贡献。?
我们的人民寻求了解自然的物质起源。在五行学说和阴阳学说之后,元气说和原子论是两条发展线索,它们的确立分别始于荀况和翟墨所处的时代。?
汉代是中国古代科技发展的又一个高峰期。一方面是因为科学技术本身在春秋战国时期经过了长时间的酝酿、积累和实践,达到了量变足以引起质变的地步。另一方面,社会政治团结稳定,经济复苏和可持续发展,为科技活动和科技新高潮的到来创造了良好的外部条件。
呈现出科技人才众多、科技著作众多、科技成果辉煌、科技对生产的渗透和协调作用日益明显等诸多特点。?
《九章算术》和《周璧suan经》的完成,标志着以珠算为计算工具的独特数学体系的形成,其特征是形数结合和数学的算术化。今天,由于计算机的出现,算术在现代数学中扮演着越来越重要的角色。中国古代的算术思想和方法正在与现代计算机科学技术融合。因此,它将焕发青春,以崭新的面貌重新出现,可以预见,它将在数学的发展中发挥重要作用。?
历法奠定了中国后世历法体系、规范和基本内容的原始框架,而以张衡为代表的天文仪器的发展、天象的观测和记录以及以天道三家为代表的宇宙观则形成了中国古代天文学的固有传统。《汉书·地理学》的出现开辟了演化地理学研究的新领域。
神农本草经是我国自秦汉以来药物知识的总结,为后世的本草学奠定了基础。《伤寒论》不仅确立了辨证论治的医学原则,而且极大地丰富了中医体系的内容,更加符合医疗的实际应用。毕升的书可以说是农业知识的总结。
如《论衡》、《淮南子》、《淮南万华书》、《周易童灿气》、《尔雅》等。还包含丰富的物理、化学或生物生产技术,成为中国古代具有传统特色的主要技术,如冶铁、纺织机械、农具制造、造纸技术、漆器技术、造船等,都已出现并达到相当水平。
比如赵国的铁蹄人力车,杜氏的水排,梯级船闸设计的原理和方法,木结构的建筑风格,竖炉冶炼法,在实测基础上绘制的地图,都是杰出的成就。造纸术是汉代最重要的发明之一,也是中国对世界文明的一大贡献。牛耕的推广,代耕法和区田法耕作制度的创新,对解放和促进当时生产力的发展起到了重要作用。?
王充元气论与董仲舒“天人感应”论的对立与斗争,是中国科学思想史发展的又一里程碑。即使是后者,从协调人与自然关系的角度来看,也有其值得吸取的精华。宋元时期是中国古代科学技术达到高度发展阶段的又一个高潮时期。?
从汉代开始,中国的科学技术在魏晋南北朝得到了丰富和提高,在隋唐五代得到了发展,呈现出持续上升的趋势。前者对中国古代科学技术的贡献,可以从刘徽、祖冲之的数学,裴秀、李道元的地理学,贾思勰的农学,王叔和、皇甫谧、陶弘景的医学,葛洪的化学来看。
后者主要包括李及其随行人员的天文学,李和王孝通的数学,孙思邈的医学,以及柳宗元和刘禹锡的天人观和世界观。宋元时期经济发展、文化繁荣、理学形成、战争等需要强化了这一趋势。为了满足自身、政权和社会对科学技术的各种需求,统治阶级改进了教育制度。
举行多样化的考试、奖励发明和培养科技人才等措施鼓励、促进和推动了科学技术的发展,而稳定富裕的社会环境和发达的出版业则提供了良好的研究条件。求实、取经、怀疑、探索、创新的学风,促使知识分子中具有务实思想的人去调查研究自然之物,如何使之有益于国计民生。
国内外各民族间的文化交流也加速了科学技术的发展。这些都使得宋元时期成为中国古代科技发展的黄金时代,在天文学、地学、生物学、数学、物理学、化学等方面都有突出的成就。?
作为世界古代文明标志的指南针、火药、印刷术三大发明的出现或大规模使用,都是从北宋开始的。沈括、苏颂、郭守敬、叶莉、秦九云、杨辉、朱世杰、赵友琴、毕升、、、李洁、等一大批著名科技专家辈出,成果丰硕。
以笔谈、营造法式、四简、吴要、农书、葛书为代表的科技作品相继问世。正是众多德高望重的科技前辈在各方面的努力,不断将宋元时期的科技推向新的高度。?
宋元时期以秦、、杨辉、朱世杰为代表,中国古代以计算为主要计算工具的传统数学在宋元时期的发展达到顶峰。大规模的恒星观测和各种天文观测仪器的研制成功,将中国古代天文学推向了发展高峰。沈括在磁学方面的成就在当时处于世界领先水平。金元时期的四大医学流派及相应的医学流派,使中国医学全面发展。
万度《云林石谱》的出现,反映了矿物学在宋代有了很大的发展。随着这些学科的发展,如水利、冶金、印刷、制瓷、机械制造、建筑、纺织、交通工具、武器等方面也呈现出蓬勃发展的势头。?
以张载为代表的自然唯物主义一元论,以沈括为代表的查迹原理,以及朱“以物抓知”的科学方法,无疑是北宋哲学科学的伟大成就之一,对宋元时期的科学技术发展产生了巨大的影响。当然,朱的自然一元论对当时科学技术的影响是不可低估的。
明清时期的发展势头虽较之前明显减退,但这一阶段出版的一些著作,如李时珍的《本草纲目》、朱载堉的《音乐大全》、徐光启的《农政全书》、徐霞客的《游记》等,都分别表现出医、乐、农、地融为一体的特点。
宋的《天工开物》是一部百科全书式的科技著作,它不仅是中国科技史上的一颗明珠,也是世界科技史上一座璀璨的瑰宝。王夫之、王廷相、戴震的生命本体论使张载的自然观更加完善和具体。明末清初,中西科学成果的交融与交流,传统科技在清代的缓慢进步也清晰可见。