科普-中华学生百科全书-第476部分
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获奖者一枚金质奖章和 1500 美元的奖金，最后由一些权威数学家介绍得奖者
的业绩。这是数学家可望得到的最高奖励。
什么是菲尔兹奖？这要从诺贝尔奖说起。诺贝尔设立了物理学、化学、
生物学、医学等科学奖金，但没有数学奖。这个遗憾后来由加拿大数学家菲
尔兹弥补了。菲尔兹 1863 年生于加拿大渥太华，在多伦多上大学，而后在美
国的约翰·霍普金斯大学得到博士学位。他于 1892～1902 年游学欧洲，以后
重回多伦多大学执教。他在学术上的贡献不如作为一个科研组织者的贡献更
大。1924 年菲尔兹成功地在多伦多举办 ICM。正是在这次大会上，菲尔兹提
出把大会结余的经费用来设立国际数学奖。1932 年苏黎世大会前夕，菲尔兹
去世了。去世前，他立下遗嘱并留下一大笔钱也作为奖金的一部分。为了纪
念菲尔兹，这次大会决定设立数学界最高奖——菲尔兹奖。1936 年在挪威的
奥斯陆举行的 ICM 大会上，正式开
始授予菲尔兹奖。迄今有 27 人获奖。
中国有一位菲尔兹奖获得者：丘成桐，他生于广东汕头，受教育于香港，
成长于美国，他的导师是中国血统的数学家陈省身。丘成桐 22 岁获博士学
位，28 岁升为正教授，1982 年获奖时年仅 33 岁。
设立菲尔兹奖有一条不成文的规定：获奖者不能超过 40 岁。27 名获奖
者在获奖时的年龄平均为 34 岁。这说明，数学是年轻人的事业，青少年朋友
们，努力啊！
原始科技的萌芽
文明史的开端
从远古时候起，我国各民族的先民就劳动、生息、繁衍在华夏这块广大
的土地上。他们手持简陋的工具与大自然进行着艰苦的斗争，在从事采集渔
猎和原始农牧业等生产劳动过程中，不断地提高自己的劳动技能，改进生产
工具，并逐步积累了关于自然界的种种知识。
人类的历史是从制造工具开始的。根据古人类学研究的最近资料，世界
上制造工具的人的出现，最早大约在距今 300 多万年前。我国也是古人类化
石很多的国家之一。到目前为止，已发现的古人类化石，最早的有距今 170
万年的云南元谋人，此后有约 80 万年前的陕西蓝田人和约四五十万年前的北
京人。
人和动物都面对着与自然界进行斗争以求得生存的问题。动物只能靠自
己机体和器官的缓慢改变来适应自然界的变化，当这种改变不能适应自然界
的较大变化的时候，动物就会大批灭绝。人则不然，人能制造和使用工具，
而工具正是人手和牙齿等器官的延长与增强。制造和使用工具是人所特有的
活动。它意味着人对自然的改造，意味着生产。简言之，人类的文明史，首
先就是制造和使用工具的历史。
火的使用
自然界发生火的原因很多，如长期干旱和雷电都可以使森林、草原起火，
火山爆发可以烧着周围的草木，石油及天然气等外露的矿苗，因温度升高也
可以起火。但只有人类社会发展到一定阶段，火才能被人们利用和控制。元
谋人和蓝田人已留下了用火的遗迹。如果说他们的用火遗迹还嫌不够明确的
话，那末，北京人使用火的遗迹，却是证据确凿、无可怀疑的了，它是现有
人类明确用火最早的遗迹之一。在北京人居住过的洞穴里，发现几层灰烬，
其中一层，最厚的地方达 6 米，说明篝火在这里连续燃烧的时间很长。灰烬
中有许多被火烧过的兽骨、石块和朴树子。最上一层的灰烬还分成两大堆。
灰烬分成堆，说明北京人不但懂得用火，而且已有保存火种和管理火的能力
了。从民族学的资料来看，原始民族最古老的保存火种方法，主要是用篝火
方式，即不断地往燃着的火堆中投放木柴，使火不会熄灭，不用时用灰土盖
上，使其阴燃，再用时扒开灰土，添草木引燃。
火的使用，是人类技术史上的一项伟大发明。有了火，人们开始从“茹
毛饮血”的生食变为熟食，使食物范围扩大，这对人的大脑和体质的发展有
着重要的意义；火给人以光亮和温暖，可以用来防止野兽的侵袭，也能用来
围攻猎取野兽；火可以用来烧烤木料、烧裂石块以制作工具和武器；火还可
以用来开垦土地，烧制陶器，冶炼金属……古代世界各民族都有关于火的神
话和传说。“燧人氏”无疑是我们祖先心目中的英雄。在希腊神话中则有普
罗米修斯背着天神宙斯，把火从天上偷来带给人间的故事。普罗米修斯因而
成了牺牲自己给人类带来幸福和解放的英雄形象而被人们所传颂。确实，没
有火，就不可能有文明世界。恩格斯说：“就世界性的解放作用而言，摩擦
生火还是超过了蒸汽机。”
石器的制造
据推测，人类在形成过程中，在长期使用天然木棒和石块做“工具”时，
偶然发现，用石块摔破后产生的锐利边缘来切割砍砸东西较省力，从而受到
启示，人类便开始打击石头，使之破碎，以制出合用的工具。旧石器时代，
石器制得非常粗糙简单，到新石器时代，磨制石器大量出现了，而且类型分
明，用途专一。
元谋人使用的石器，其原料与打制方法和蓝田人、北京人的很相似，他
们已经知道选择质地坚硬的石料制造工具。
在人类早期的生产工具中，弓箭的发明具有重大意义。在我国山西朔县
峙峪两万八千多年前的旧石器晚期遗址中，就已发现有石镞。镞的一端具有
锋利的尖头，与尖端相对的底端两侧经过加工，稍窄一些，形成镞座，以便
与箭杆捆在一起。只有当人们具有制造工具的丰富经验和较高技能时才可能
发明弓箭。
农业和畜牧业的起源
农业和畜牧业是人类社会发展到一定阶段的产物，它只有在人们的生产
技术和生产经验发展到一定的水平时才可能产生。
植物的种植是采集发展的结果。人们在长期的采集活动中，掌握了一些
野生植物的生长规律，进行了人工栽培的尝试；与此同时，还创造出适于农
业耕作的工具，使砍伐树木、开荒种地成为可能。据我国古书记载，传说远
古的时候，有“神农氏作，斫木为耜，揉木为耒，耒耜之利，以教天下”；
又有“神农尝百草水土甘苦”之说。这几句话的意思是说，最早的农业和医
药是“神农氏”发明的。其实农业的真正发明者，应是原始社会中主要从事
采集活动的妇女们。
动物的驯养，则是狩猎活动发展的结果。由于弓箭在狩猎中的使用，人
们能够捕捉到活的动物。随着捕获量增加与食用稍有赢余的情况出现，“拘
兽以为畜”的驯养方法就逐渐产生了。
考古发掘资料证明，远在七八千年前，我国黄河、长江流域已有了一定
水平的原始农业和畜牧业。一些属于新石器时代早期和中期的遗址中，除发
现有大量的原始农业工具外，还有农作物种子和家畜骨骼。这说明我国农业
和畜牧业可能差不多是同时开始的。到距今约四五千年前，我国原始农业和
畜牧业已因各地自然条件和资源不同而开始分化。黄河、长江以至珠江流域
等地区的氏族部落变成了以农业为主，兼营畜牧和采集渔猎；草原地区的氏
族部落则以畜牧业为主，兼营农业和渔猎采集；有的靠近湖海或河流的民族
部落虽已有原始农业和畜牧业，但仍经营着以采集、渔猎为主的经济生活。
天文知识的萌芽
在以采集和渔猎为生的旧石器时代，我们祖先已经对寒来暑往的变化、
月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间，逐渐有了一定的认
识。新石器时代，社会经济逐渐进入以农、牧生产为主的阶段，人们更加需
要掌握季节的变化规律，以便安排农事。我国古代的天文历法知识就是在生
产实践的迫切需要中产生出来的。根据考古学和古文献资料确切可知，新石
器时代中期，我们祖先已开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。
当时，人们已经有了一定的确定方位的方法。最早大概是很简单地以日
出处为东，日没处为西。进一步的观测使人们发现，一年内日出与日没因时
间而异，且有较大的变化，但每天日影最短时太阳的方位则是不变的，于是
就把这时太阳的方位作为定南北方向的依据；其后就有了观测一天内太阳的
出没方向，先定出东西，再定出南北的定位方法。
在农牧业发生的初期，人们是根据物候现象来掌握农牧的时节的。我们
的祖先最早大约很重视对红色亮星“大火”（心宿二）的观测。传说早在颛
顼时代就有了“火正”的官，他专门负责观测“大火”，根据其出没来指导
农业生产。后来曾有一段时间，由于氏族混战，观测中止，结果造成了很大
的混乱。到帝尧时设立羲和之官，恢复了火正的职责。据推算，约在公元前
2，400 年左右，黄昏在东方地平线见到“大火”时，正是春分前后，即正是
春播的时节，所以关于“火正”的传说当是可信的。像这样以观测天象来确
定四时季节的方法叫“观象授时”。
古史还相传黄帝时代已有了历法。不过，近年有人认为，获得考古资料
印证的，还是关于帝尧时已有历法的传说。《尚书·尧典》中说，帝尧曾组
织了一批天文官到东、南、西、北四个地方去观测天象，以编制历法，向人
们预报时节。
数学知识的萌芽
远古时代，我们的先民和世界其他地区人类一样，从文明发展的最初阶
段起，就不断积累着关于事物的数量和形状等萌芽时期的数学知识。人们认
识“数”是从“有”开始的，起初略知一、二，以后在社会生产和社会实践
中不断积累，知道的数目才逐渐增多。调查资料表明，解放前，我国有的文
化发展比较缓慢的兄弟民族最多只能数到“3”或“10”，3 或 10 以上的数
就数不清，而统称为“多”了。这大致反映了各民族文明发展初期大都必需
经历的一般情况。仰韶文化及年代稍晚的马家窑文化等遗址中出土的彩陶
上，有各种各样的刻划符号五十来种，可能为代表不同意义的记事符号。我
国古代也有“结绳记事”和“契木为文”传说。因此，这些刻划符号既可能
是我国古代文字的起源，也可能是数字的起源。
人们对形的认识也很早。当我们祖先能制造出背厚刃薄的石斧、尖的骨
针、圆的石球、弯的弓等形状各不相同的工具时，他们对各种几何图形已经
有了一定的认识。新石器时代开始出现的竹篾编织和丝麻织品，可能使人们
对形和数之间的关系有了进一步的认识，因为织出的花纹和所包含的经纬线
数目之间存在着一定的关系。
原始社会晚期，人们不仅识别了各种不同的形，而且为了使制作的器物
达到方、圆、平、直的要求，可能还创造了划方、圆和直线的简单的工具与
方法。如半坡遗址的圆形屋、环形装饰品和陶器上圆半径非常匀称的同心圆
纹饰等，必须有一定的方法，并借助于简单的工具——可能就是最早的圆规，
才能做得那样规整。
原始的医和药
我国医药知识起源很早：火的使用在人类保健业上具有重要意义。蓝田
人和北京人已知道熟食，改善了摄食条件，使身体能得到较好的发育。火还
可以防寒、防湿，为身体的健康提供了必要的条件。通过烤火取暖，人们又
知道把烧热的石头或砂土用植物茎、叶，或动物的毛皮等包裹后放在身体某
些部位，能消除或减轻某些因受风寒冷湿而造成的疼痛，这就是最早的“热
熨法”。经过反复实践和改进，人们懂得将干草点燃，进行局部固定位置的
温热刺激，能医治更多的疾病，这就是灸法的开始。此后，人们又逐渐掌握
了运用一些简单工具治病的经验。最早的医疗器具有砭石，还有荆棘、骨针、
竹针等，它们均可以挑破脓疡和刺激人体的某些部位以疗病，这种治疗方法，
是针灸术的发端。古代有“庖牺制九针”以治病的传说。所以，至今仍在使
用的针炙疗法，追其渊源是很早的。
我们祖先在采集野果、植物种子和根、茎的过程中，逐渐发现某些植物
对人体有益，吃了能治病，某些则对人体有害，吃了会引起吐泻、昏迷，甚
至死亡。古代传说的所谓神农尝百草，“一日而遇七十毒”，虽把人们经过
长期积累的知识归于神农一人，是不符合实际的；但其中包含着合理的因素，
即反映了在长期采集过程中积累了一些关于植物药的知识这一事实。通过渔
猎、畜牧和制造工具等生产实践，人们还积累了不少动物药和矿物药的知识。
原始社会时期，医和巫�
