科普-中华学生百科全书-第478部分
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和堤防的修筑均就地取材，用装有卵石的大竹笼垒筑而成。开凿工程则是在
前人，即约早于李冰二三百年做过蜀相的孔明所修工程的基础上进行的，它
使内江有足够的水通过宝瓶口流入成都平原上密布的农田灌渠。闸坝工程则
包括调节入渠水量的溢洪道——飞沙堰和“旱则引水浸润，雨则杜塞水门”
的一整套闸坝设施。三者相辅相成，构成了一个完整的工程系统。在内江引
水口还“作三石人，立三水中”，这些石人显然起着水尺的作用，由此可以
测知内江的进水流量，为整个工程系统的水位调节提供依据，以达到周密合
理的灌溉、防洪，分配洪、枯水流量的目的。
都江堰的兴建，使成都平原大约 300 万亩良田得到灌溉，从此“水旱从
人”、“沃野千里”，使四川自古成为“天府之国”。即在今天，都江堰仍
发挥着巨大的水利作用。
《考工记》与手工业
随着手工业生产的发展，人们积累了丰富的经验。为生产更多更好的手
工业产品，手工业内部分工的细密化和手工业技术的规范化与科学化，就成
了这一时期手工业发展的突出特点。春秋末年齐国人的著作《考工记》就很
好地反映了这一发展趋势。
据《考工记》称，当时“国有六职”——王公、士大夫、百工、商旅、
农夫和妇功，表明手工业者在社会上占有较重要的地位。他们担负着各种手
工业的生产任务。据《考工记》所载，当时的官府手工业包括有 30 项专门的
生产部门，“攻木之工七，攻金之工六，攻皮之工五，设色之工五，刮摩之
工五，搏埴之工二”，它涉及运输和生产工具、兵器、乐器、容器、玉器、
皮革、染色、建筑等项目，每个项目又有更细的分工，如车辆的制作，除所
谓“车人”外，还有专门造轮子的“轮人”，专门制车厢的“舆人”等。这
种官府手工业生产专门化，内部分工越来越细的倾向，是手工业生产发展的
结果，反过来，它对手工业技术的提高与手工业生产的进一步发展，又有着
深远的影响。
《考工记》记述了 30 项手工业生产的设计规范、制造工艺等技术问题，
是一部有关手工业技术规范的汇集。这显然是从大量的直接的生产经验中总
结出来的，对手工业生产有一定的制约和指导意义，是手工业生产发展到一
定阶段上的产物，代表着当时技术发展的水平。更为可贵的是，作者不拘泥
于一般经验的叙述，对其中若干技术环节还进行了科学的概括，力图阐明其
内在的科学道理，使人们的认识向前推进一步。
《山海经》与地理学
《山海经》由山经、海经和大荒经组成。其中山经写成时间大约在春秋
之末，海经和大荒经是后来陆续增补而成的。山经从取材、内容到结构都比
较朴素，它是首次对超出黄河和长江流域之外的广大地区进行自然环境方面
的综合概括的文字。它按方位把这一地区分为东西南北中 5 部分，各部分以
山为纲，展开叙述，其中以河南西部作为主要部分的“中山经”叙述最详。
山经又详略不一地论述了各山有关位置、水文（包括河流的发源、流向、
湖泊、沼泽等）、动植物（包括其形态性能和医疗功效）、矿物特产（包括
产地、色泽等特点）以至神话传说等的情况。
海经和大荒经的内容因传闻和神话较多，在地理学上的地位不如山经重
要。
《黄帝内经》
正是在无数医学家的临床实践和不断进行总结的基础上，在战国晚期出
现了一部内容丰富的医学理论著作《黄帝内经》（以下简称《内经》），它
既非记述一时之言，又非出自一人之手，而是一个时代医学进展的总结性巨
著。《内经》包括《素闷》和《灵枢》两部分，共 18 卷，162 篇。它以人体
解剖、生理、病理、病因、诊断等基础理论为论述重点，兼顾针灸、经络、
卫生保健等多方面的内容，为祖国医学理论体系的形成奠定了广泛的基础。
《内经》认为人体器官各有不同的功能，它们既相区别又相联系，构成
一具有机的整体。这种整体观认为，人体某部分发生病变，可以影响到整个
身体或其他器官，而全身的状况又可以影响到局部的病理变化。《内经》又
把人体放在一定的外界环境中进行考察与研究，在论及医学的几乎所有基本
问题时，处处结合四时季节、地理水土、社会生活、思想情绪等方面的变化，
形成人体与外界环境相互感应的观点。这些整体观念是《内经》，也是中国
传统医学指导临床实践的重要思想方法之一。
在祖国医学史上，《内经》占据有重要的地位，它初步建立了祖国医学
的理论体系，一直指导着中医的临床实践。历代出现的许多著名的医学著作
和有创见的医学流派，为祖国医学增添了新内容，但就其学术思想的继承性
来讲，主要是在《内经》的基础上发展起来的。直到今天，研究和学习《内
经》，对于继承发扬祖国医学宝贵遗产，仍有着重要的意义。《内经》作为
一部科学名著，早已引起了国外医学科学家的重视，它的部分内容，已相继
译成日、英、德、法等国文字。
《墨经》中的科学知识
墨家是战国前期兴起的一个学派，是手工业小生产者在政治上的代言
人。它的创始人墨翟（约公元前 478—前 392 年），鲁国人，在科学上也有
很深的造诣。《墨经》记录了当时墨家对自然科学的研究成果，是墨家的主
要著作。
墨家在自然科学方面的成就，突出地表现在光学、力学、数学等方面。
光学知识：墨家从光的直线传播原理这一基本事实出发，对针孔成像，
影子的生成等光学现象进行实验、观察和分析，做出了科学的说明。
力学知识：《墨经》从科学角度分析了杠杆平衡的有关问题，得出了有
关力和力矩概念的定性总结，还对浮力原理做了朴素直观的描述。
几何学知识：《墨经》对一系列几何概念也加以抽象概括，做出了科学
的定义。如用“同高”定义“平”，用三点共线定义“直”，对点、线、面、
体都有说明。
古代科技体系的形成——秦汉时期
农业与《汜胜之书》
据《汉书·艺文志》记载，当时的农书共有 9 家 114 卷之多。其中 2 家
为战国时的作品，其余 7 家都为西汉时期的新作，这说明农业科学技术的总
结工作受到了重视。汉代农书基本上都散失了，现存的《汜胜之书》也只是
辑佚本。《汜胜之书》主要记载和总结了陕西关中地区劳动农民提高单面积
产量的经验和发明创造，反映了农业科学技术的新进展。
《汜胜之书》总结了农业生产 6 个基本环节的理论和技术问题。它把整
个农作物栽培过程当做一个有机整体加以研究，指出“趣时（及时耕作）和
土（土地的利用和改良）、务粪（施肥）泽（保墒灌溉）、早锄（及时中耕
除草）早获（及时收获）”这六个不可分割的、达到丰产丰收的基本环节，
并对之作了具体的阐述。
该书还总结了禾（谷子）、黍、麦、稻、豆、麻（大麻）和桑等十多种
农作物的栽培方法。在研究各种农作物生长的特殊规律和一定的生长条件的
基础上，对自整地、播种、田间管理直至收获的方法，均做了各不相同的论
述，从而奠定了我国古代农书传统的作物栽培各论的基础。
生产工具和兵器铁器化的完成
秦汉时期，铁器和冶铁术在包括边远山区的广大地区得到了使用和传
播。考古发现表明，西汉初年铁制农具和工具已经普遍取代了铜、骨、石、
木器，在西汉中期以后，随着炒钢技术的发明，锻铁工具增多，铁制兵器也
逐步占了主要地位，到东汉时期，主要兵器已全部为钢铁所制，从而完成了
生产工具和兵器的铁器化进程。西汉中期以前出土的铁器种类较战国时期有
所增加，其突出的特点还在于形制进一步成熟，并有加宽加大的趋势。这同
西汉前期整个社会生产处于恢复与提高的总趋势是相一致的。
西汉中期以后，情况发生了根本的变化，铁器种类急剧地增加，如灯、
釜、炉、锁、剪、镊、火钳以及齿轮、车轴等机械零件都涌现出来。东汉时
期更是如此。这说明在西汉中期以后，钢铁生产在质和量两个方面都有了重
大的发展。这同当时社会生产的发展、国防的需要以及冶铁术的进步有密切
的关系。汉武帝于公元前 119 年采取的由国家统一经营冶铁业的政策，使人
力、物力和财力比较集中，生产技术还可以较快地在较大范围内得到推广和
交流，对钢铁生产的发展起了积极的作用。当然，由于官营有时也造成为追
求数量而粗制滥造等弊病。
其时所设 49 处铁官，分布在今陕西、河南、山西、山东、江苏、湖南、
四川、河北、辽宁、甘肃等省，它们成为钢铁生产的基地。到汉元帝时，“诸
铁官皆置吏卒徒，攻山取铜铁，一岁功十万人以上”，这是冶铁采矿业规模
之大的一个说明。再从已发掘的冶铁遗址看，每一铁官下属的作坊，或以铸
铁为主，或冶铸兼备，作坊面积达数万平方米，甚至数十万平方米，有的拥
有炼炉十余座，表明了冶铁业的空前发展。
天文学成就和张衡
张衡（78—139 年），字平子，河南南阳人。他的《浑天仪图注》便是
浑天说代表作。浑天说是一种以地球为中心的宇宙理论，因在当时历史条件
下，它能比较近似的说明天体的运行，所以对后世产生了很大的影响。
张衡不但倡导浑天说，而且还在前人的基础上，着手制造了用于演示浑
天思想的的仪器——水运浑象，这对浑天说得到社会的广泛承认起了重要的
作用。张衡所制浑象仪是以一个直径约 5 尺的空心铜球表示天球，上画二十
八宿，中外星官及互成 24 度交角的黄、赤道等。紧附在球外的有地平圈和子
午圈，天球半露于地平圈之下，天轴则支架在子午圈上，天球可绕天轴转动。
水运浑象形象地表达了浑天思想，并解释了若干天文现象。张衡利用当时已
得到发展的机械方面的技术，巧妙地把计量时间用的漏壶与浑象联系起来，
即以漏水为原动力，利用漏壶的等时性，通过齿轮系的传动，使浑象每日均
匀地绕轴旋转一周，这样浑象也就自动地、近似正确地把天象演示出来。张
衡的这项创造是唐宋时代得以进一步改进水运浑象的先声，在天文仪器史上
占有重要的地位。
张衡于公元 132 年首创了世界上第一架地震仪——地动仪。“地动仪以
精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊”，里面有精巧结构，主要是中
间的“都柱”（相当于一种倒立型的震摆）和它周围的“八道”（装置在摆
的周围的八组机械装置）。尊外相应地设置 8 条口含小铜珠的龙，每个龙头
下面都有一只蟾蜍张口向上。一旦发生较强的地震，“都柱”因震动失去平
衡而触动“八道”中的一道，使相应的龙口张开，小铜珠即落入蟾蜍口中，
观测者便可知道地震发生的方向。据史载，地动仪成功地记录了公元 138 年
在甘肃发生的一次强震，证明了张衡所制仪器的准确性和可靠性。
张衡的成就还不限于这些方面。他研究过地理学，曾绘制了一幅地形图，
流传了好几百年；在数学方面，对圆周率作过研究，取用过π= 10 =3。162值；
他是当时有名的文学家，有不少文学著作，其中以《二京赋》最为出名，在
东汉文学史上有一定的地位；他还是个画家，曾被人列为东汉 6 大名画家之
一。
《九章算术》与数学
在春秋战国数学发展的基础上，秦汉时期出现了我国古代最早的一批数
学专著，如《许商算术》（26 卷）、《杜忠算术》（16 卷）和《九章算术》
等。前 2 部书早已失传，《九章算术》一直流传至今，是我国现有传本的古
算书中最古老的数学著作。《九章算术》对后世历代数学的发展，影响很大。
它的出现，标志着我国古代以算筹为计算工具、具有自己独特风格的数学体
系的形成。
经过春秋战国到西汉中期数百年间政治、经济和文化的发展，《九章算
术》比较系统地总结和概括了这段时期人们在社会实践中积累的数学成果。
这一时期的社会变革和生产发展，给数学提出了不少急需解决的测量和计算
的问题：实行按田亩多寡“履亩而税”的政策，就需要测量和计算各种形状
的土地面积；合理地摊派税收就需要进行各种按比例分配和摊派的计算；大
规模的水利工程、土木工程需要计算各
