科普-中华学生百科全书-第114部分
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巧妙地联系起来。由于以漏水为原动力并利用“滴漏”的等时性，通过齿轮
系统的转动，使浑象每日均匀绕轴旋转一周，自动把天象演示出来。人们只
需要在室内观察浑象，就能准确地知道室外天空什么星从东方升起，什么星
已到中天，什么星要向西方下落等等。由于它能比较准确反映实际的天象，
使世人惊羡不已。张衡之后的唐代李淳风又改进发明了一架新型的浑天黄道
铜仪，僧一行和梁令瓒设计制造了黄道游仪，不仅发展了张衡水运浑象原理，
还安装了自动报时器。宋代苏颂、韩公廉等人，发明了水运浑象台，利用一
套齿轮在漏壶流水的推动下，使仪器经常保持恒定的速度和天体运动一致，
既能演示天象，又能观测天象，被誉为世界上最早的“天文钟”。此后元代
郭守敬又发明了简仪。
⑥享有“数学之乡”盛誉的数学科学的创造
春秋战国时代数学科学创立的“十进位制”筹算计数法是在“十进位制”
基础上的进一步创造与发展。现在世界上用阿拉伯数码的“十进位制”最初
起源于印度，但从考古资料来看，古文物中所见到最早的印度十进位制数码，
要比中国晚 1000 多年！马克思对此作了极高的评价，誉之为人类“最妙的发
明之一”。汉代数学专著《九章算术》中数学上的创造性贡献可从算术、代
数和几何三方面来考察。算术方面创立了系统的分数四则运算，各种比例问
题，“盈不足”问题和一些数学难题的分析解题方法，它是世界上最早阐述
发明分数运算方法的著作。代数方面创立有联立一次方程的解法，正负概念
的引入、正负数加减法则的引入、开平方、开立方的计算法，一般二次方程
的解法等。其中系统化的联立一次方程的解法，是我国古代数学最杰出的创
造之一，比欧洲要早 1500 年左右，比印度早 500 年左右。几何方面有主要为
适应当时筑城、筑堤、开沟、丈量土地、计算田亩，以及建筑各种形式的粮
窖等实际需要，要求计算面积和体积，而创立的几何学。因为计算面积就要
涉及正方形、长方形、三角形、矩形、弓形、圆形、椭圆形等形状，计算体
积就要涉及立方体、长方体、角锥体、圆柱体、方台、长方台等。其主要特
点是同实际结合得非常紧密。南北朝时代的祖冲之创立圆周率的计算方法得
出小数点后六位的准确结果，在世界上一直领先了 1000 年之久，宋、元时代
著名的数学家沈括、泰九龙、李治、杨辉、朱世杰等创立了高次方程的解法，
多元高次方程组的消元法，联立一次同余式解法等比欧洲早 400～800 年。在
我国数学史上，除上述筹算创造外，还特别要提到的是珠算的发明，15 世纪
初，由于生产发展和社会需要，要求计算快速，因此出现了珠算和算盘的发
明，到公元 16 世纪万历年间，徐心鲁的《盘珠算法》和程大位的《算法统实》
等著作讲述珠算方法，一直沿袭至今，再也没什么变化。明代才传入一衣带
水的日本。
⑦预告西方资产阶级社会到来的四大发明
在辉煌灿烂的中国古代科学发明中，闪耀着四颗光彩夺目的巨星，这就
是举世闻名的四大发明——指南针、火药、造纸术和活字印刷术。
首先说一下指南针的发明。相传在 4000 多年前的黄帝就已发明了指南
车。这里所说的指南针，最早可追溯到战国时期发明的简便指南工具——司
南。司南的发明表明我国首先发现了磁石的吸铁性和指极性，这在《山海经》、
《管子》、《淮南子》等古代典籍中均有记载。后又进一步发现钢铁在磁石
上摩过或按一定方向放在地磁场中，也会产生磁性，而且还比较稳固，于是
有人造磁铁的产生，并以此为原料发明了新的测向仪器——指南鱼。指南鱼
在利用地磁学的发展史上，的确是件了不起的创造。指南针就在这一基础上，
把薄磁钢片改成细小的磁钢针而制成的。这在 11 世纪北宋年间就出现了，从
沈括的《梦溪笔谈》中可以找到详细的记载，指南针的重大作用是用于航海，
这在 11 世纪我国宋代就出现了。公元 1119 年宋人朱或的《萍洲可谈》里，
就有在海船上应用指南针的记载，这是世界航海史上使用指南针的最早记
录。宋元时代，由于对外贸易的海上交通的发达，指南针及其应用技术也随
之外传。先是传到波斯及阿拉伯各国，后又传到欧洲，到 13 世纪初，欧洲的
书籍上第一次提到指南针在航海上的应用，要比我国的有关记载晚 100 多
年。
一提起造纸，人们立即会联想到蔡伦，实际上东汉的蔡伦，并不是我国
纸张的发明者，他只是后来改革制纸原料的能供大众使用的新型纸——“蔡
侯纸”的发明者。我国最早的纸。也是迄今为止所知道的世界上最早的纸，
当推 2000 多年前西汉的“灞桥纸”，这种纸是 1957 年在西安附近灞桥古墓
中发现的，故以此命名。公元 6 世纪后，我国的造纸术便陆续外传，东面传
到日本，西面经中亚、西亚、东非而传到欧洲。公元 8 世纪时，阿拉伯人学
到了中国的造纸技术，于是此法又经由阿拉伯人传到非洲和欧洲。直到公元
1150 年，西班牙才有了第一家造纸工场，比中国晚了 1200 多年。至于欧美
的其他国家掌握我国造纸技术并建立造纸工场的时间就更晚了，俄国是 1567
年，美国则是 1690 年的事了。
从印刷技术本身的发展历程来看，我国在发明活字印刷之前，主要是雕
版印刷。活字印刷技术是在雕版印刷技术的基础上发明产生的。早在 1300
年前的隋代，我国在长期使用印章和拓石的基础上，发明了雕版印刷技术。
据明代《河汾燕闲录》记载，这种雕版印刷技术开始于隋文帝开皇 13 年，即
公元 593 年。活字雕版印刷技术的发明堪称世界印刷史上的一次重大的突
破，实现这一重大突破的是北宋优秀刻字工人毕升，他被誉为世界活字印刷
技术的首创者。他在总结前人印刷经验的基础上，经过近 9 年的潜心研究探
索发明了胶泥活字，利用胶泥活字排版印刷的工艺流程与现代流行的铅字排
版印刷的工艺流程完全相同。毕升作为一名普通的工人，他的这一重大发明
并不为当时的人所重视，只是由于沈括在其《梦溪笔谈·活板》中作了详细
记载，才流传至今而不致于湮没无闻。元代的王祯在毕升的基础上，又成功
地创造了木活字印刷法，并将木活字按音韵排在他发明的可以旋转的转轮排
字架上，使用这种排字架，工人便能在拣字过程中，通过旋转轮盘，使字就
人，大大减轻了劳动量，节省了劳动时间，提高了劳动效率。王祯把他制造
木活字，使用转轮排字的方法加以总结，以《造活字印书法》为题记载下来，
作为其《农书》的附页，这便成了世界上最早的活字印刷技术的专著。我国
古代的印刷技术，特别是活字印刷技术的外传，在世界上产生了深刻而广泛
的影响。雕版印刷技术大约在 8 世纪由我国传到日本，13 世纪传到埃及，14
世纪开始传到欧洲，欧洲才开始有木板印刷术的图像。木活字印刷术在 14
世纪，由我国往东传到朝鲜、日本，往西传到高加索、小亚细亚和埃及的亚
历山大城。欧洲的活字印刷技术是我国元代传去的，那里直到 15 世纪才有了
活字印刷。大约在公元 1450 年，德国人谷登堡依照中国活字印刷技术的原
理，初步制成一种铅，锑、锡合金的活字，铸成拼音字母用于印刷，这比我
国毕升发明活字印刷技术的时间，晚了 400 多年，比我国采用金属活字也要
晚 100 多年。
我国至迟在唐代初年（公元 7 世纪），已经发明了火药。初唐时期，在
“药王”孙思邈的《丹经要诀》一书中，就记载了配制火药的方法。火药的
重要作用不是作为鞭炮、礼花供节日吉庆之用，而是应用于军事，制造火药
武器。我国最早的火药武器是火箭、火枪和火炮。简单的火炮在唐代末年就
已经发明应用了。以往的砲是石旁，因为它是用抛石机抛出石头，就像我们
从电视《三国演义》中看到的那样，火炮发明后“炮”字就改为火旁了，因
为它是用抛石机发射装有火药的火球。到了宋代，火药武器有了迅速的发展，
并应用于对西夏、辽、金、元的战争中。在公元 1044 年出版的军事百科全书
式的著作——《经武总要》里，已经记载了许多复杂的火药配方，这比世界
上任何国家的记录都早。1132 年一个叫陈规的人发明了火枪，继而又发明了
突火枪，这是一种管形并装有子弹的火枪，13 世纪左右，这种火枪又由竹管
改为金属管，称为“铳枪”。稍后，又发展为金属制造的管形火炮。到了元
代出现的铜铸火铳，由于威力巨大而被誉为“铜将军”，现在中国历史博物
馆还珍藏着元至顺 3 年（1332 年）的铜火铳，这是至今已发现的，世界上最
古老的铜炮。到了明代还发明了原始的“导弹”和“两极火箭”，这在当时
的确是一种令人瞠目结舌、威力无比的新式武器。我国火药在南宋时期，大
约于公元 1225～1248 年，便开始以商人为媒介，传到阿拉伯各国。到了元代，
我国火药武器的制造技术和使用技术，也传到了阿拉伯。14 世纪以后，我国
制造、使用火药和火药武器的技术，才经阿拉伯传到欧洲。火药武器的制造
和使用，不仅我国汉族早于欧洲，我国某些少数民族（例如彝族），也是早
于欧洲的。
总之，对于指南针、造纸术、活字印刷术及火药这辉煌的四大发明，我
国各族人民历来是引以自豪的，这从世界范围看，“四大发明”发明的时间
最早，在当时的水平最高，外传后在国际上的影响最大，特别是对欧洲文艺
复兴时期科学文化的推动，生产技术的发展，以至社会政治的进步，都起到
了巨大的作用。马克思在 1861～1863 年写的《政治经济学手稿》中有一段极
其精辟的论述：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的
三大发明。火药把骑士阶级炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立殖民地，
而印刷术则变成新教的工具，总的说来变成科学复兴的手段，变成对精神发
展创造必要前提的最强大的杠杆。”马克思把它们向西方的传播看成是推动
西方社会发展，实现由封建社会向资本主义社会改革的强大力量。
16 世纪后，我国在科学技术上，与西方由落后迅速向先进转化的情况相
反，逐渐由先进向落后转化了。究其原因，除政治制度限制了科学理论研究
的发展外，主要是用来作为发明创造根据的科学理论大为落后了。尽管 16
世纪初～18 世纪初，我国出现了像李时珍（著《本草纲目》）、徐霞客（著
《徐霞客游记》）和宋应星（著《天工开物》）等伟大的科学家，但同西方
文艺复兴后由哥白尼所开创的、伽利略奠基的、并为牛顿集其大成的近代科
学理论体系相比，我国还是处于经验科学理论体系阶段，尽管也产生了诸如
建在天坛的“回音壁”的发明，以及杂交蚕蛾法、炼铁联合作业法、湿蜡铸
造法、花机织罗法，排除煤矿的瓦斯法等世界首屈一指的发明创造，但在经
验科学体系的指导下，不可能产生划时代的重大发明创造了。18 世纪我国由
于“重农抑商”的经济政策，“重文轻技”的文化政策、科技政策，“八股
取士”的教育政策以及“闭关锁国”的外交政策，影响了社会经济和科学文
化的发展，埋没和摧残了人才，阻碍了国际科学技术的交流，呈恶性循环态
势，加之受列强侵略，因而在世界民族之林落伍了。新中国成立后，特别是
党的十一届三中全会以来，我国的科学技术有了突飞猛进的发展，与西方发
达国家在科学技术上的差距日趋缩小，某些领域已站在世界的前沿，成为这
些领域科学技术的输出国之一。
灵感与创造性思维
创造性思维的过程
创造性思维是人类独具的，千百年来，人类凭借着创造性思维，在不断
地认识世界和改造世界。从这个意义上说，人类所创造的一切成果，都是创
造思维的必然结果。
创造性思维是开拓人类认识新领域的思维，即指有创见的思维。创造性
思维是人们在已有经验的基础上，从某些事实中更深一步地找出新关系、寻
求新答案的思维。创造性思维与一般思维的不同点主要在于它具有新�
