一、中國科技文化的發展

中國古代科技文化的發展大致經歷了五個階段：

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)是中國傳統科學技術的奠基時期。

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

第四，隋唐宋元時期(581-1368年)是中國傳統科學技術的發展時期。

第五，明清時期(1368-1912年)是中國傳統科學技術由興盛到衰落時期。

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展

春秋時期，中國留下了世界上公認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形成自己固定的系統，基本上確立19年7閏的原則，這比西方早160年。戰國時期，世界上最早的天文學著作《甘石星經》出現，其中有豐富的天文記載，反映了那個時期人們對天文的認識。

漢武帝時，天文學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。西漢關于太陽黑子的記錄，被世界公認為是有關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解釋。另外張衡還發明制作了地動儀，可以遙測千里以外地震發生的方向，比歐洲早1700多年。除以上的貢獻外，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家僧一行制定的《大衙歷》比較準確地反映了太陽運行的規律，系統周密，表明中國古代歷法體系的成熟。僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創始人。在實測中他認識到，在小范圍有限的空間里得到的認識，不能任意向大范圍甚至無際的空間推演，這是我國科學思想史上的一大進步。他主持編寫的《大衍歷》是當時最精密的歷法。

北宋科學家沈括把四季二十四節氣和十二個月完全統一起來的“十二氣歷”更加簡便，有利于農事安排。元初中央設立太史局編制新歷法。元朝杰出天文學家郭守敬創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》，一年的周期與現行公歷基本相同，但問世比現行公歷早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鏡，名為筩，其意思為“筒”。

明代著名的律學家、歷學家朱載堉認為當時的歷法計算每年的長度不是十分精確，他經過仔細觀測和計算，求出了計算回歸年長度值的公式。在1986年，專家們用現代高科技的測量手段對朱載堉關于l554年和1581年這兩年的計算結果進行了驗證，驗證發現，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，就有完整系統的歷法著作留傳到現在，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?！洞笱軞v》結構嚴謹，條理分明?！洞笱軞v》對太陽、月亮運動不均勻現象有了正確全面的了解，準確地反映了太陽運行的規律，系統周密，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?！妒跁r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，卻比西方早了300多年。

(3)《崇禎歷書》，明末徐光啟主編，李天經續成，從明代崇禎二年到七年(1629-1634年)完成。它從多方面引進了歐洲古典天文學知識，內容包括天文學基本理論，三角學，幾何學，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，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的代數學方法而改成幾何學方法，這是中國天文學史和歷法史上一個重要的轉折。中國古代天文學體系開始向近代天文學轉變。

清代開始使用根據《崇禎歷書》編算的歷書《時憲歷》，直到清末。

(二)中國古代的數學成就

春秋時期，隨著鐵器的出現，生產力的提高，中國開始了由奴隸制向封建制的過渡，此時私學開始出現。最晚在春秋末年人們已經掌握了完備的十進位值制記數法，普遍使用了籌算這種先進的計算方法。人們已諳熟九九乘法表(九因歌)、整數四則運算，以及乘方、開方等較復雜運算，并可以對零、負數和分數作出表示與計算。中國的籌算還促成了印度一阿拉伯數字體系。出現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》成書，分九章介紹了許多算術命題及其解法，是當時世界上最先進的應用數學，它的出現標志中國古代數學形成了完整的體系。《九章算術》是中國古代第一部數學專著，內容十分豐富，系統總結了戰國、秦、漢時期的數學成就。同時，《九章算術》在數學上還有其獨到的成就，不僅最早提到分數問題，也首先記錄了盈不足等問題，《方程》章還在世界數學史上首次闡述了負數及其加減運算法則。它是一本綜合性的歷史著作，是當時世界上最簡練有效的應用數學。

魏晉至唐初是中國數學理論體系建立期。數學家劉徽，運用極限理論，提出了計算圓周率的正確方法。南朝數學家祖沖之在世界上第一次把圓周率數值精確到小數點后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》對數學發展有杰出的貢獻。唐中葉至宋元是中國數學的高潮。大科學家沈括(1031-1095年)對數學有獨到的貢獻。在《夢溪筆談》中首創隙積術，開高階等差級數求和問題之先河，又提出會圓術，首次提出求弓形弧長的近似公式。

明清是數學從衰落到艱難的復興時期。明代八股取士，思想禁錮嚴重，學者們很少留心數學。明代珠算產生并得到普及，出現了一批有關珠算的著作。其最著名者為程大位的《算法統宗》(1592年)。此書適應商業發展的需要，以珠算為主要計算工具，并載有珠算開方法。朱載培首創利用珠算進行開平方，研究出了數列等式，在世界上最早解答了已知等比數列的首項、末項和項數，解決了不同進位制的小數換算，其中某些演算方法一直沿用到今天。16世紀末，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、對數等西方初等數學，從此，中國數學開始了中西會通的階段。清朝260余年，留下數學著作極多，都在不同程度上融會中西數學?？滴趸实蹛酆脭祵W，命人編纂《數理精蘊》53卷，就全面系統地介紹了當時傳人的西方數學知識，對清朝數學產生了巨大影響。梅文鼎整理和闡發中國古代的歷算學，同時也研究和介紹西洋科學，著有天文、歷法、數學方面的書籍達86種，其著作《中西數學通》，幾乎總括了當時世界數學的全部知識，達到當時中國數學研究的最高水平。明安圖著有《割圓密率捷法》是中國用解析方法對圓周率進行研究的第一人。李善蘭獨立發明對數微積分，并在組合恒等式方面提出李善蘭恒等式。1872年發表了《考數根法》，是中國質數論方面最早的著作。1840年，列強用大炮轟開了清朝閉關自守的大門，中國逐漸淪為半封建半殖民地社會。西方數學以前所未有的規模大量傳人。

(三)中國古代的物理學成就

戰國時期，物理學有較大成就。《墨經》中有大量的物理學知識，其中包括杠桿原理和浮力理論的敘述，還有聲學和光學的記載。其中關于光影關系、小孔成像等，寫得很系統，被現代科學家稱為“《墨經》光學八條”。明代的方以智著≤物理小識》，萬戶進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儀器，并著《鏡史》。

(四)中國古代的醫藥學成就

1.先秦時期

扁鵲是戰國時期最著名的醫生，后代把他奉為“脈學之宗”，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的傳統診病法，2000多年來一直為中醫所沿用。此時期中醫學理論初步建立。

2.兩漢時期

戰國問世、西漢編定的《黃帝內經》成為我國現存最早的一部醫書。它奠定了祖國醫學的理論基礎。東漢的《神農本草經》是中國第一部完整的藥學著作。東漢末年的民間醫生華佗，擅長針灸和外科手術，被人譽為“神醫”。他發明了“麻沸散”，成為世界上最早采用全身麻醉方法治病的醫生，比西方早1600多年。華佗還模仿動物，創造性地發明了醫療體操“五禽戲”。東漢末年的名醫張仲景，被稱為“醫圣”，其代表作《傷寒雜病論》闡述了中醫理論和治療的原則，奠定了中醫治療學的基礎，是后世中醫的重要經典。晉太醫王叔和著《脈經》，是我國現存第一部脈學專著。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書。

3.隋唐時期

唐朝杰出的醫學家孫思邈，以一生精力記載5000多個藥方.寫出巨著《干金方》，全面總結歷代和當時的醫藥學成果，并有許多創見，在我國醫藥學歷史上占有重要地位。人們尊稱他為“藥王”。吐蕃名醫元丹貢布編著的《四部醫典》，在國內外有重要影響。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，全面總結了16世紀以前的中國醫藥學，成為世界上內容最豐富、考訂最詳盡的藥物學巨著，被譽為“東方醫藥巨典”。明朝還在世界上最早種痘預防天花。

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