中國(guó)科技史的發(fā)展歷程
夏商周時(shí)期奠定了中國(guó)科學(xué)技術(shù)的雛形。這時(shí)中國(guó)進(jìn)入了青銅時(shí)代,青銅器的鑄造冶煉技術(shù)非常高超。這時(shí)也出現(xiàn)了原始的瓷器。
尤其是到了春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)體系基本上是在這個(gè)時(shí)期奠定的。這時(shí)中國(guó)廣泛使用鐵器,同時(shí)還出現(xiàn)了煉鋼技術(shù)和鑄鐵柔化技術(shù)。 這時(shí)已經(jīng)有了許多大規(guī)模的水利工程的興建,著名的有都江堰、鄭國(guó)渠等。數(shù)學(xué)上確立了十進(jìn)位制;出現(xiàn)了世界上最早的星表之一;測(cè)定了比較精確的回歸年長(zhǎng)度;中醫(yī)學(xué)理論初步建立。 到了秦漢時(shí)期,隨著封建制的鞏固,中國(guó)古代的各個(gè)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。《九章算術(shù)》確定了中國(guó)古代的數(shù)學(xué)體系。造紙術(shù)已被發(fā)明并且得到了重大改進(jìn)。長(zhǎng)城的建造體現(xiàn)了中國(guó)當(dāng)時(shí)建筑技術(shù)的發(fā)達(dá)。張衡發(fā)明候風(fēng)地動(dòng)儀,是世界上最早的地震儀。
農(nóng)業(yè)上,輪作制已經(jīng)確立。《神農(nóng)本草經(jīng)》、《傷寒雜病論》對(duì)后世中醫(yī)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響?!毒耪滤阈g(shù)》確定了中國(guó)古代的數(shù)學(xué)體系。造紙術(shù)在這一時(shí)期被發(fā)明并且得到了重大改進(jìn);造船技術(shù)已經(jīng)非常成熟。長(zhǎng)城的建造體現(xiàn)了建筑技術(shù)的發(fā)達(dá)。 兩宋使中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)得到了很大發(fā)展,其中杰出的代表人物是沈括。這時(shí)中國(guó)的四大發(fā)明相繼問(wèn)世,對(duì)世界文明做出了重大貢獻(xiàn)。
兩宋時(shí),中國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)發(fā)展達(dá)到了高峰。正如在行政和藝術(shù)上的繁榮一樣,南宋也是令人激動(dòng)的技術(shù)創(chuàng)新時(shí)期。沈括(1031-1095),字存中,號(hào)夢(mèng)溪丈人,杭州錢(qián)塘(今浙江杭州)人,北宋科學(xué)家、改革家。晚年以平生見(jiàn)聞,在鎮(zhèn)江夢(mèng)溪園撰寫(xiě)了筆記體巨著《夢(mèng)溪筆談》。一位非常博學(xué)多才、成就顯著的科學(xué)家,我國(guó)歷史上最卓越的科學(xué)家之一。精通天文、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué),氣象學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué);他還是卓越的工程師、出色的外交家。他在很多方面有點(diǎn)像達(dá)·芬奇,除哲學(xué)外,他對(duì)許多實(shí)用科目感興趣而且十分內(nèi)行。這符合儒教提倡的文人-紳士典范。但沈括和他的同時(shí)代人卻比這位圣人所講的對(duì)事物進(jìn)行調(diào)查研究走得更遠(yuǎn),把它提高到可以稱(chēng)之為科學(xué)探究的范疇。比如,沈括的日記記錄了他觀(guān)察到比當(dāng)前海平面高得多的地方的巖層中含有海產(chǎn)物的化石。他與意大利文藝復(fù)興時(shí)期的達(dá)·芬奇一樣,但比后者早三個(gè)世紀(jì),得出正確的推論,并寫(xiě)下了關(guān)于地面隆起的地貌學(xué)理論首次陳述。 元朝的科學(xué)技術(shù)達(dá)到或取得很高的成就,其中天文學(xué)、數(shù)學(xué),甚至醫(yī)學(xué)居于當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)地位。當(dāng)時(shí)領(lǐng)先于世界的阿拉伯與波斯科學(xué)技術(shù)傳入中國(guó)。元世祖忽必烈在尚未登基之前,就征招“回回為星學(xué)者”。他們翻譯及帶來(lái)諸如托勒密的《天文大集》,伊本·優(yōu)努斯(也譯做尤尼)的《哈基姆星表》(也譯作《哈基姆歷數(shù)書(shū)》)等天文學(xué)著作。1260年,元廷承金人舊制,設(shè)立司天臺(tái);1271年正式設(shè)立回回司天臺(tái),1312年設(shè)立回回司天監(jiān)。后來(lái)還任用了一大批以札馬剌?。ㄓ肿g作扎馬魯丁、扎馬剌丁)為代表的天文學(xué)家管理此類(lèi)工作。
中國(guó)人在此時(shí)開(kāi)始使用阿拉伯?dāng)?shù)字。
1280年,元代數(shù)學(xué)家及天文學(xué)家王恂與郭守敬等制訂《授時(shí)歷》時(shí),不但列出了三次內(nèi)插公式(“招差法”),還使用“垛壘、招差、勾股、弧矢之法”進(jìn)行縝密計(jì)算,其中將穆斯林發(fā)明的弧三角法應(yīng)用于割圓術(shù)獲得“弧矢割圓術(shù)”(即球面直角三角形解法)。
一般認(rèn)為歐幾里德的《幾何原本》,其中的一部分是明朝的徐光啟在意大利人利瑪竇的幫助下翻譯并引進(jìn)中國(guó)的(合譯《幾何原本》前6卷),但是有學(xué)者(方豪,《中西交通史》)認(rèn)為,在此前的元代,此書(shū)已經(jīng)被來(lái)華的穆斯林帶到中國(guó)。
14世紀(jì)中、后葉明王朝建立后,由于科舉大興八股文模式并刪減數(shù)學(xué)內(nèi)容,以及珠算盛行,因此建立在籌算基礎(chǔ)上的中國(guó)古代數(shù)學(xué)便衰落了。
在元朝,中醫(yī)藥學(xué)有很大發(fā)展,出現(xiàn)了金元四大學(xué)派,醫(yī)藥學(xué)在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了兼收并蓄、互通有無(wú)的局面,大大豐富了醫(yī)藥學(xué)知識(shí)的內(nèi)容?!痘鼗厮幏健罚ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)《藥方》)是中國(guó)大型綜合性回回醫(yī)藥學(xué)典籍(作者不詳),原有36卷,少數(shù)殘存本現(xiàn)可見(jiàn)于北京圖書(shū)館。該書(shū)多以漢語(yǔ)書(shū)寫(xiě),同時(shí)夾雜許多阿拉伯語(yǔ)與波斯語(yǔ)醫(yī)藥術(shù)語(yǔ)及漢語(yǔ)音譯。僅以少數(shù)殘存本目錄就可以看出,《藥方》是一部包
括內(nèi)科、外科、婦科、兒科、骨傷和皮膚病等科、內(nèi)容豐富、具有中西合璧特色的醫(yī)學(xué)典籍;研究中國(guó)醫(yī)藥史的學(xué)者根據(jù)殘存部分推斷,《藥方》約有藥方6000~7000首之多,其價(jià)值與中醫(yī)古籍《外臺(tái)秘要》相當(dāng)。
今日的北京是在元大都的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。就建筑學(xué)成就而言,元大都堪稱(chēng)享譽(yù)中、外的建筑學(xué)藝術(shù)瑰寶。元大都城在技術(shù)方面的主持設(shè)計(jì)與參與建設(shè)者,是來(lái)華穆斯林建筑學(xué)家亦黑迭兒丁。難以想象,這位建筑學(xué)家能夠運(yùn)用中國(guó)傳統(tǒng)的建筑學(xué)特色,結(jié)合世界上先進(jìn)的建筑學(xué)風(fēng)格,設(shè)計(jì)出格局宏大、規(guī)劃嚴(yán)整,與自然和諧相融的元大都。參與元大都設(shè)計(jì)、建設(shè)的,還有一大批專(zhuān)家、學(xué)者、能工巧匠。
全面地說(shuō),元大都是中華民族智慧與汗水的結(jié)晶。元大都自1267年開(kāi)工興建,至1285年歷時(shí)18年建成(先前的金中都城址位于今北京城西南部蓮花池以東,元大都的新城建在中都舊城東北)。
1291年,郭守敬指揮修建元大都至通州的運(yùn)河。從通州到元大都,他設(shè)計(jì)七座水閘,這七座水閘彼此相距約半公里的地方,又設(shè)計(jì)有斗門(mén)。郭守敬就是通過(guò)水閘和斗門(mén)的關(guān)閉與開(kāi)放,調(diào)節(jié)運(yùn)河各段的水位高低,引導(dǎo)船舶順暢通過(guò)。工程竣工后,元世祖親自將這段164里長(zhǎng)的運(yùn)河命名為 “通惠河”。通惠河是中國(guó)工程建設(shè)史上的杰作,其運(yùn)用的巧妙方法與國(guó)外一些運(yùn)河采用的技術(shù)是基本相同的。
元世祖時(shí)期即開(kāi)始重視農(nóng)業(yè),很好地制定了有利于農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策,使得農(nóng)業(yè)水平有了很大的提高。王禎編著《農(nóng)書(shū)》一書(shū)有三十七卷(現(xiàn)存三十六卷),是中國(guó)古代一部對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行全面系統(tǒng)論述的偉大著作。全書(shū)約有13多萬(wàn)字與300多幅圖畫(huà),全文分為《農(nóng)桑通訣》、《百谷譜》、《農(nóng)器圖譜》三大部分?!掇r(nóng)桑通訣》包括對(duì)農(nóng)、林、牧、副、漁及水利等各個(gè)方面的綜合性論述,提出“順天之時(shí)、因地之宜、存乎其人”這一重要的農(nóng)耕思想?!栋俟茸V》對(duì)各種農(nóng)作物的品種、特性、栽培、種植、收獲、貯藏和利用等知識(shí)加以介紹,尤其是王禎將農(nóng)作物分為谷、蔬、果、雜等6大類(lèi),堪稱(chēng)中國(guó)農(nóng)作物分類(lèi)學(xué)的奠基人;此外作者對(duì)于植物性狀的描述,也是此前書(shū)籍不曾有過(guò)的。而《農(nóng)器圖譜》則是《農(nóng)書(shū)》的重點(diǎn)部分,該部分就田制、倉(cāng)廩、舟車(chē)、灌溉、蠶桑、織纖、麻芒等20門(mén)類(lèi),詳細(xì)介紹了257種農(nóng)業(yè)機(jī)械,而且配繪圖譜306幅并加以文字說(shuō)明,其價(jià)值超過(guò)以往所有農(nóng)業(yè)機(jī)械書(shū)籍,甚至中國(guó)古代后來(lái)在這方面的論述,亦無(wú)超越王禎者。
在活版印刷術(shù)方面,王禎設(shè)計(jì)出木活字及轉(zhuǎn)輪排字架,并于1298年用木活字排印《旌德縣志》;其《造活字印書(shū)法》(附于《農(nóng)書(shū)》書(shū)末)是最早的系統(tǒng)性介紹活字排版印刷術(shù)的科技文獻(xiàn)。 明朝科技成就燦若繁星,在各行各業(yè)都取得了非凡的成就,涌現(xiàn)了許多名家巨作。
1、科學(xué)著作
李時(shí)珍《本草綱目》(1578年);朱載堉《律學(xué)新說(shuō)》(1584年);潘季馴《河防一覽》(1590年);程大位《算法統(tǒng)宗》(1592年);屠本畯《閩中海錯(cuò)疏》(1596年);徐光啟《農(nóng)政全書(shū)》(1633年);宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》(1637年);徐霞客《徐霞客游記》(1640年);吳有性《瘟疫論》(1642年)。
在短短的60多年中出現(xiàn)了這么多優(yōu)秀科學(xué)專(zhuān)著,其頻率之高和學(xué)科范圍之廣,在中國(guó)歷史上是空前的。正如研究者指出的,當(dāng)時(shí)被運(yùn)到中國(guó)的西洋書(shū)籍?dāng)?shù)量十分驚人,幾乎包括了文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)以后的神學(xué)、哲學(xué)、科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)各學(xué)科的所有知識(shí)”,而這個(gè)時(shí)候,哥白尼的“日心說(shuō)”和西方的“地球觀(guān)”,也和天主教的神學(xué)一道隨之傳入。
2、翻譯之作
在徐光啟“欲求超勝,必須會(huì)通;會(huì)通之前,必須翻譯” 的思想原則和“博求道藝之士,虛心揚(yáng)榷,令彼三千年增修漸進(jìn)之業(yè),我歲月間拱受其成” 的目標(biāo)指導(dǎo)下,以及明政府的組織支持下,中國(guó)人對(duì)西方的數(shù)學(xué)工程等書(shū)籍進(jìn)行有意識(shí)有目標(biāo)的大規(guī)模翻譯。其中可知翻譯的書(shū)目中有(包括譯者或作者):
《測(cè)量法義》利馬竇和徐光啟,1607年《表度說(shuō)》熊三拔,1611年《泰西水法》 熊三拔和徐光啟,1612年《幾何原本》 利馬竇和徐光啟,1613年《同文算指》 利馬竇和李之藻,1613年《乾坤體義》 利馬竇,1614年《圓容較義》利馬竇和李之藻,1614年《天問(wèn)略》 陽(yáng)馬諾,1615年《職外方紀(jì)》艾儒略,1623年《遠(yuǎn)鏡說(shuō)》湯若望,1626年《寰有詮》傅泛際和李之藻,1628年《名理探》 傅泛際和李之藻,1631年《主制群征》 湯若望,1636年《寰宇始末》 王豐肅,1637年《五緯歷指》羅雅谷,1637年《性學(xué)粗述》 艾儒略,1637年《坤輿格致(礦冶全書(shū))》德國(guó)礦冶學(xué)家喬治·鮑爾,湯若望、楊之華、黃宏憲譯《建筑十書(shū)》古羅馬建筑學(xué)家維特魯維《數(shù)學(xué)札記》 荷蘭數(shù)學(xué)家軍事工程學(xué)家西蒙·史特芬《各種精巧的機(jī)械裝置》意大利工程技術(shù)專(zhuān)家拉梅里《原本》(拉丁文本)科隆版《測(cè)量全義》羅雅各《天體運(yùn)行論》 哥白尼《哥白尼天文學(xué)概要》開(kāi)普勒《地中海航海術(shù)》 羅馬版《比例規(guī)解》 羅雅谷《地球表周與其直徑的關(guān)系》《宇宙儀》 雅克·貝松《皮埃爾+勒孔特發(fā)明陸,海雙用幾何天文測(cè)輻儀制造與用法》《磁石測(cè)量法》 紀(jì)堯姆·德諾噸涅《神功催吐藥》 薩拉·安吉魯著《大西洋,地中海等海洋鹽度,漲落潮海流流動(dòng)因果實(shí)論》克洛德·舉雷
當(dāng)時(shí)翻譯和創(chuàng)作的還有《遠(yuǎn)西奇器圖說(shuō)》(從書(shū)集,鄧玉函和王征,1627年)《泰西人身說(shuō)概》(1635年)、《人身圖說(shuō)》(1635年)、《西國(guó)記法》(1595年)、《性學(xué)粗述》(1623年),《崇禎歷書(shū)約》、《物理小識(shí)》、《數(shù)度衍》、《泰西水法序》、《旋韻圖》、《幾何體論》、《幾何用法》、《太西算要》、《西儒耳目資》、《學(xué)歷小辯》、《日月星晷式》(天啟年間陸仲玉著)、《渾蓋通憲圖說(shuō)》、《經(jīng)天該》……等七千余冊(cè)。
3、幾何原本
徐光啟認(rèn)為“欲求超勝,必先會(huì)通”,可見(jiàn)在其心目中,“會(huì)通”中西是第一步手段,“超勝”西學(xué)才是目的。在徐光啟的科學(xué)思想中,翻譯是基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)西方先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的必由之路。在當(dāng)時(shí)條件下,徐光啟極其重視翻譯等會(huì)通工作,注重通過(guò)翻譯工作培養(yǎng)自己的西學(xué)人才。讓天文生學(xué)習(xí)西法并親自傳授,“令后之人循習(xí)曉暢,因而求進(jìn),當(dāng)復(fù)更勝于今?!?對(duì)此,紀(jì)志剛評(píng)價(jià)說(shuō):今天,當(dāng)中華民族重新屹立在世界民族之林的時(shí)候,當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到“創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂”,“創(chuàng)新也是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”的時(shí)候,徐光啟“會(huì)通超勝”的科學(xué)思想就更加閃射出熠熠的光輝。 1607年春,徐光啟和利瑪竇翻譯出《幾何原本》前六卷。作為皈依傳教士利瑪竇的基督徒,徐光啟并未選擇宗教典籍,而首先翻譯古代西方數(shù)學(xué)之經(jīng)典著作《幾何原本》。他說(shuō):“《幾何原本》者度數(shù)之宗,所以窮方圓平直之情,盡規(guī)矩準(zhǔn)繩之用也?!茸錁I(yè)而復(fù)之,由顯入微,從疑得信,不用為用,眾用所基,真可謂萬(wàn)象之形囿,百家之學(xué)?!?第一次向中國(guó)人說(shuō)明了幾何學(xué)的本質(zhì)。
4、崇禎歷法
崇禎二年,即公元1629年6月21日,欽天監(jiān)推算日食失誤,而徐光啟用西學(xué)推算卻與實(shí)測(cè)吻合。徐光啟時(shí)任禮部尚書(shū),他再次提出修改歷法的建議,是年崇禎帝批準(zhǔn)了徐光啟提出的宏大的修歷計(jì)劃,下令設(shè)立歷局,由徐光啟領(lǐng)導(dǎo),修撰新歷。并要求他“廣集眾長(zhǎng),虛心采聽(tīng),西洋方法不妨兼收,各家不同看法務(wù)求綜合?!毙旃鈫⒎畛绲澋壑?,在欽天監(jiān)開(kāi)設(shè)西局。1629~1634年徐光啟、李之藻和李天經(jīng),先后以西法督修歷法,任用西方人湯若望(德)、羅雅谷(意)、龍華民(意)、鄧玉函(J.Terrentius,1576~1630)等修成《崇禎歷書(shū)》共46種137卷。
崇禎時(shí)也有人反對(duì)西方歷法。當(dāng)時(shí)有個(gè)平民魏文魁寫(xiě)了《歷元》、《歷測(cè)》兩本書(shū),獻(xiàn)給朝廷,對(duì)徐光啟任用西法進(jìn)行指責(zé),卻未受到行政干涉。政府為他設(shè)立一個(gè)民間歷法機(jī)構(gòu)東局,和徐光啟組織領(lǐng)導(dǎo)的西法歷局,及原來(lái)的大統(tǒng)歷局、回回歷局四家機(jī)構(gòu)平等、公開(kāi)地辯論。和魏的辯論,徐光啟記在了《學(xué)歷小辯》一書(shū)中,標(biāo)題是“歷局與魏文魁辯論文稿”?!霸谶@十幾年的爭(zhēng)斗中,中西歷法進(jìn)行了八次正面較量,終以西歷八次全勝,而宣告了《崇禎歷法》的正確性?!闭窃谶@種百家爭(zhēng)鳴,百花齊放的良好氣氛中,徐光啟、李天經(jīng)等人組織的歷法變革征服了人心。
《崇禎歷書(shū)》是在以崇禎帝為首的明朝政府組織支持下修纂的一部引進(jìn)西方數(shù)學(xué)天文知識(shí)的大型叢書(shū),《崇禎歷書(shū)》共137卷,包括《測(cè)天約說(shuō)》《渾天儀說(shuō)》《恒星歷指》等30余種書(shū)籍。其中參考了當(dāng)時(shí)在歐洲都很新甚至尚未被完全接納的天文知識(shí):開(kāi)普勒1619年的《宇宙和諧論》、1621年的《哥白尼天文學(xué)綱要》、第谷弟子龍果蒙塔努斯(Longomontanus)1622年的《丹麥天文學(xué)》等,譯用了哥白尼27項(xiàng)觀(guān)測(cè)記錄中的17項(xiàng),介紹了伽利略關(guān)于太陽(yáng)黑子現(xiàn)象,譯出開(kāi)普勒《論火星的運(yùn)動(dòng)》一書(shū)中若干材料……并用1/3的篇幅闡述了第谷的太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)系統(tǒng),計(jì)算方法則使用了哥白尼和開(kāi)普勒的西方近代幾何學(xué)方法?!冻绲潥v書(shū)》大量引用《天體運(yùn)行論》中的章節(jié)和圖,并把哥白尼視作歐洲歷史上最偉大的四個(gè)天文學(xué)家之一。
《崇禎歷書(shū)》采用第谷體系后,很快被當(dāng)時(shí)的中國(guó)天文界接受,如明末蘇州的薄玨就著有《各重天有本動(dòng)、有推動(dòng)、有帶動(dòng)論》加以詮釋。 《崇禎歷書(shū)》分為基本五目:法原,法數(shù),法算,法器,,會(huì)通。
徐光啟在主持改歷的時(shí)候,提出了一套發(fā)展天文學(xué)的方法,他說(shuō):“欲明天事,只有深倫理,明著數(shù),精擇人,審造器,隨時(shí)測(cè)驗(yàn),追合于天而已?!酥?,無(wú)他道焉?!?在徐光啟看來(lái),修編《崇禎歷書(shū)》不僅是為修歷,他說(shuō):事竣歷成,要求大備,一義一法,必深言其所以然之故,從流溯源,因枝達(dá)本,兼能為萬(wàn)務(wù)之根本。此其書(shū)必愈數(shù)倍,其事必閱歲年。既而法意既明,明之者自能立法,傳之其人,數(shù)百年后見(jiàn)有違離,推明其故,因而測(cè)天改憲,此所謂今之法可更于后,后之人必勝于今者也?!冻绲潥v書(shū)》正是按此目標(biāo)來(lái)編寫(xiě)的,作為基礎(chǔ)理論部分的“法原”,用以介紹基本天文理論,討論各天體運(yùn)動(dòng)的幾何模型及其建立方式,并把這部分內(nèi)容排在“五目”首位?!胺ㄔ闭紦?jù)了核心部分,共有40余卷,占《崇禎歷書(shū)》的1/3。這在中國(guó)歷代修歷中是絕無(wú)僅有的。
在《崇禎歷書(shū)》中,《大測(cè)》、《測(cè)量全義》、《割圓八線(xiàn)表》、《八線(xiàn)表》、《南北高弧表》和《高弧表》等引入平面和球面三角學(xué),《比例規(guī)解》和《籌算》引入兩種計(jì)算工具。
《崇禎歷書(shū)》所達(dá)到的成就,在當(dāng)時(shí)的世界上是最先進(jìn)的?!冻绲潥v書(shū)》不僅代表“西學(xué)東漸”的學(xué)術(shù)成果,還代表著中國(guó)對(duì)西方天文學(xué)的接納??少F的是,明朝科學(xué)家對(duì)西方的科技知識(shí)加以批判地吸收,政府為科學(xué)研究提供良好的環(huán)境氛圍。
《崇禎歷書(shū)》于1634年修編完成,徐光啟時(shí)任“東閣大學(xué)士”和“文淵閣大學(xué)士”。他于崇禎五年當(dāng)上內(nèi)閣大學(xué)士,深受崇禎信任。他生病了,崇禎卻不放他回家,以至讓他死于任上?!俺绲澔实蹖?duì)徐光啟去世深表悲痛,聞喪后輟朝一天,追贈(zèng)‘少保’,謚‘文定’。又派員賜給辦喪事所用物品及治喪錢(qián)等,還特派禮部尚書(shū)李康主持喪祭祭,并派人護(hù)喪回上海?!币员硎緦?duì)他的哀悼。而1633年被譽(yù)為近代科學(xué)奠基人之一的伽利略被羅馬教廷判處終身監(jiān)禁,其晚年極其悲慘??梢哉f(shuō),中國(guó)明朝政府對(duì)科學(xué)研究尤其是數(shù)學(xué)、天文學(xué)研究的支持超過(guò)歐洲。
5、皇家科技
明代不僅文人對(duì)科學(xué)有極大的興趣和研究成果,朝廷對(duì)科學(xué)研究的積極支持,甚至統(tǒng)治者階層本身也對(duì)科學(xué)有著很大的興趣,并做出了巨大貢獻(xiàn)。除最明顯的官至尚書(shū)的徐光啟和李天經(jīng)、李之藻等人的例子外,我們?cè)賮?lái)看看另外幾個(gè)。
朱橚(約1361~1425年)是明太祖朱元璋的第五個(gè)兒子,明成祖朱棣的胞弟,其母馬皇后。曾被封為吳王,后改封為周王。由朱橚組織和參與編寫(xiě)的科技著作有《保生余錄》、《袖珍方》、《普濟(jì)方》和《救荒本草》。
朱載堉(1536~1611年),系朱元璋九世孫,仁宗帝六世孫,鄭藩王族嫡世。是明代著名的律學(xué)家、歷學(xué)家、數(shù)學(xué)家。一生撰述了大量音樂(lè)、數(shù)學(xué)著作。其父朱厚烷精通音律學(xué),對(duì)朱載堉的影響和啟發(fā)很大。朱載堉對(duì)科學(xué)有巨大的貢獻(xiàn),他是我國(guó)封建社會(huì)一位富有創(chuàng)造性的學(xué)者,是明代科學(xué)和藝術(shù)上的一顆巨星,中外學(xué)者尊崇他為“東方文藝復(fù)興式的圣人”。朱載堉和郭沫若一起被列為“世界歷史文化名人”。
崇禎年間曾任兵部尚書(shū)的熊明遇是明末喜好西學(xué)的學(xué)者之一,著有《格致草》一書(shū),其特色:“不但對(duì)于個(gè)別自然現(xiàn)象作了科學(xué)的研究與記錄,而且更重要的是他有意從這些個(gè)別研究中尋找出通則與定理。因此他著作中有不少所謂的‘恒論’‘演說(shuō)’。如卷一有‘原理恒論’‘原理演說(shuō)’?!毙苊饔龅膬鹤有苋肆匾彩俏鲗W(xué)名家,著有《懸象說(shuō)》、《地緯》和《函宇通》。熊明遇對(duì)明末大思想家方以智的影響也非常大,方以智對(duì)自然科學(xué)和西學(xué)的興趣,即與熊明遇的啟蒙有關(guān)。
利瑪竇1610年(萬(wàn)歷三十八年)病逝于北京,享年59歲。其生前信徒已達(dá)200多人。按慣例,外國(guó)人死后都要移葬澳門(mén)。但是中國(guó)人為了紀(jì)念利瑪竇,上奏朝廷,申請(qǐng)賜地、下葬北京。明神宗破例準(zhǔn)奏,親賜安葬祀費(fèi),賜北京西郊“二里溝佛寺,房屋三十八間,地基二十畝,畀葬利子”“立石為文記之”,墓碑由順天府尹王應(yīng)麟所立。這年十月下葬時(shí),文武百官都參加了葬禮,非常莊嚴(yán)隆重。意大利耶穌會(huì)傳教士曾記載,“時(shí)有內(nèi)宦言于相國(guó)葉文忠(引者注:即內(nèi)閣首輔葉向高)曰:‘諸遠(yuǎn)方來(lái)賓,從古皆無(wú)賜葬,何獨(dú)厚于利子?’,文忠公曰:‘子見(jiàn)從古來(lái)賓,其道德學(xué)問(wèn)有一如利子者乎?如無(wú)論其它,即其譯《幾何原本》一書(shū),即宜欽賜葬地?!笨梢?jiàn)明朝的統(tǒng)治階層對(duì)科學(xué)的重視和不凡的胸襟。 清的科技有些傲人的發(fā)展,乾隆時(shí)官修的《醫(yī)宗金鑒》九十卷,征集了不少新的秘籍及經(jīng)驗(yàn)良方,并對(duì)《金匱要略》、《傷寒論》等書(shū)作了許多考訂,是一部介紹中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的重要著作。清代名醫(yī)王清任在醫(yī)學(xué)上有突出的成就,著有《醫(yī)林改錯(cuò)》一書(shū)。他強(qiáng)調(diào)解剖學(xué)知識(shí)對(duì)醫(yī)病的重要性,并對(duì)古籍中有關(guān)臟腑的記載提出了疑問(wèn)。他通過(guò)對(duì)尸體內(nèi)臟的解剖研究,繪制成《親見(jiàn)改正臟腑圖》二十五種,改正了前人的一些錯(cuò)誤,為祖國(guó)解剖學(xué)的發(fā)展做出了有益的貢獻(xiàn)。
王錫闡,字寅旭,號(hào)曉庵,蘇州吳江人,著有《曉庵新法》、《五星行度解》等十幾種天文學(xué)方面的著作。他精通中西歷法,對(duì)二者異說(shuō),皆能條其原委,究其得失。他肯定了西洋歷法先進(jìn)的地方,也指出了其中的許多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。他對(duì)日月食的算法,對(duì)一些天文數(shù)據(jù)的應(yīng)用,以及回歸年的長(zhǎng)度、歲差常數(shù)等問(wèn)題,都提出了比較中肯的意見(jiàn)。由于他能結(jié)合中外經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行獨(dú)立的創(chuàng)造性的研究,所以取得了重大的成就,促進(jìn)了中國(guó)歷算學(xué)的發(fā)展。
梅文鼎,字定九,號(hào)勿庵,宣城人。他以畢生的精力,從事于中國(guó)古代歷算學(xué)的整理和闡發(fā),同時(shí)也對(duì)西洋科學(xué)加以研究和介紹。所著天文、歷法、數(shù)學(xué)方面的書(shū)籍,共達(dá) 86種,在中外科學(xué)知識(shí)的整理上,作出了重大的貢獻(xiàn)。他寫(xiě)的《古今歷法通考》,是中國(guó)第一部歷學(xué)史。他的數(shù)學(xué)巨著《中西數(shù)學(xué)通》,幾乎總括了當(dāng)時(shí)世界數(shù)學(xué)的全部知識(shí),達(dá)到當(dāng)時(shí)中國(guó)數(shù)學(xué)研究的最高水平。他在該書(shū)的《方程論》部分,闡明了中國(guó)古代方程的獨(dú)創(chuàng)性,指出這種算法是西洋所沒(méi)有的;他在《勾股測(cè)量》、《九數(shù)存古》等部分,也都發(fā)揚(yáng)了中國(guó)古代算法的成就;此外,在《塹堵測(cè)量》、《幾何補(bǔ)偏》部分,他介紹了西洋的球面三角學(xué),并對(duì)西洋立體幾何作了論述和發(fā)展;而在《籌算》、《度算》、《比例數(shù)解》等部分中,則解釋和介紹了西洋的對(duì)數(shù)、伽利略的比例規(guī)等方法。
明安圖,是一位著名的蒙古族歷算學(xué)家。他在乾隆時(shí)任欽天監(jiān)監(jiān)正。當(dāng)時(shí)從歐洲傳進(jìn)三個(gè)有關(guān)三角函數(shù)的解析式子,割圓三法(圓徑求周、孤背求正弦、弦背求正矢),但只有公式,沒(méi)有公式的證明方法。中國(guó)學(xué)者曾長(zhǎng)期苦于知其然而不知其所以然,這種情況給當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)工作者掌握和運(yùn)用這些知識(shí)帶來(lái)了一定的困難。明安圖經(jīng)過(guò)三十多年的深入研究,寫(xiě)出了《割圓密率捷法》四卷,不僅創(chuàng)用“割圓連比例法”證明了三個(gè)式子,而且進(jìn)一步創(chuàng)造了弧背求通弦、通弦求弧背、正矢求弧背等一系列的新公式。這是明安圖對(duì)數(shù)學(xué)的杰出貢獻(xiàn)。他是中國(guó)用解析方法對(duì)圓周率進(jìn)行研究的第一人。特別值得一提的是地理測(cè)繪,康熙時(shí),曾組織人力對(duì)全國(guó)進(jìn)行大地測(cè)量,經(jīng)過(guò)三十余年的籌劃、測(cè)繪工作,制成了《皇輿全覽圖》。這部地圖“不但是亞洲當(dāng)時(shí)所有的地圖中最好的一幅,而且比當(dāng)時(shí)所有的歐洲地圖都更好、更精確”(李約瑟《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》第五卷)。乾隆時(shí),又派明安圖等人兩次到新疆等地進(jìn)行測(cè)繪,最后在《皇輿全覽圖》的基礎(chǔ)上,根據(jù)測(cè)繪的新資料,制成了《乾隆內(nèi)府皇輿全圖》。在這份地圖里第一次詳細(xì)地繪出了清帝國(guó)新疆地區(qū)。這兩份地圖,至今仍有很大的參考價(jià)值。嘉怯鄴十五年(1820年)繪制的《重修大清一統(tǒng)志》的清代疆域圖,基本上反映了當(dāng)時(shí)中國(guó)的版圖,但由于雍正時(shí)期的禁教,以及后來(lái)的閉關(guān)自守政策,此得先進(jìn)的西方科學(xué)無(wú)法傳入中國(guó),失去了互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),再加上清朝延續(xù)了明朝的科舉的惡習(xí),文字獄以及八股文,使得中國(guó)科學(xué)已經(jīng)逐漸失去了領(lǐng)先世界的地位。 鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后,西方科學(xué)大量傳入中國(guó),從洋務(wù)運(yùn)動(dòng)、戊戌變法、一直到辛亥革命,中國(guó)竭力地在吸收西方科學(xué)成果。民國(guó)初年中國(guó)科學(xué)社等民間學(xué)術(shù)社團(tuán)創(chuàng)立以后,中國(guó)科學(xué)技術(shù)開(kāi)始和世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展更為系統(tǒng)地融合到了一起。1928年中央研究院的產(chǎn)生、1949年中國(guó)科學(xué)院的成立,使得中國(guó)科技研究的發(fā)展獲得了政府的財(cái)力支持。
民國(guó)時(shí)期的槍械制造術(shù)、造船術(shù)、蒸汽技術(shù)、飛機(jī)技術(shù)都是海外留學(xué)學(xué)子在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了技術(shù)嘗試。
中國(guó)于1964年10月成功爆炸了中國(guó)第一枚原子彈;1967年6月又成功爆炸第一枚氫彈。1999年11月20日6時(shí)30分中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由新型長(zhǎng)征運(yùn)載火箭“神舟一號(hào)”,次日15時(shí)41分在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)成功著陸。 2003年10月15日發(fā)射的神舟五號(hào)載人飛船更是使中國(guó)成為繼俄羅斯以及美國(guó)之后,第三個(gè)有能力獨(dú)自將人送上太空的國(guó)家。 2007年10月24日18時(shí)05分(UTC+8時(shí)),嫦娥一號(hào)探測(cè)器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射。2008年9月25日21點(diǎn)10分04秒988毫秒神舟七號(hào)從中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場(chǎng)用長(zhǎng)征二號(hào)F火箭發(fā)射升空。長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭于2008年9月25日21點(diǎn)10分4秒988毫秒(UTC+8,下同)發(fā)射升空;
點(diǎn)火第120秒火箭拋掉助推器及逃逸塔;第159秒火箭一二級(jí)分離;第200秒整流罩分離;第500秒三級(jí)火箭關(guān)機(jī);
第583秒飛船與火箭分離;隨后飛船正常進(jìn)入預(yù)定軌道,神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射。
9月27日04:03 啟動(dòng)變軌控制程序,04:04 完成變軌。航天員出艙在飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行,環(huán)繞地球超過(guò)五圈之后進(jìn)行
16:35 航天員翟志剛打開(kāi)艙門(mén),開(kāi)始出艙活動(dòng),翟志剛首先探出頭,并向艙外默認(rèn)的閉路鏡頭揮手,之后全身走出艙外。劉伯明也探頭出機(jī)倉(cāng)外,交給翟志剛一面小型五星紅旗。翟志剛接過(guò)五星紅旗,向鏡頭揮動(dòng)片刻。隨后翟志剛?cè)』嘏撏庋b載的固體潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)樣品。16:58 航天員成功完成艙外活動(dòng),返回軌道艙內(nèi)。17:01 軌道艙門(mén)關(guān)閉。
飛船于2008年9月28日17點(diǎn)37分成功著陸于中國(guó)內(nèi)蒙古四子王旗主著陸場(chǎng)。神舟七號(hào)飛船共計(jì)飛行2天20小時(shí)27分鐘。
尤其是到了春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)體系基本上是在這個(gè)時(shí)期奠定的。這時(shí)中國(guó)廣泛使用鐵器,同時(shí)還出現(xiàn)了煉鋼技術(shù)和鑄鐵柔化技術(shù)。 這時(shí)已經(jīng)有了許多大規(guī)模的水利工程的興建,著名的有都江堰、鄭國(guó)渠等。數(shù)學(xué)上確立了十進(jìn)位制;出現(xiàn)了世界上最早的星表之一;測(cè)定了比較精確的回歸年長(zhǎng)度;中醫(yī)學(xué)理論初步建立。 到了秦漢時(shí)期,隨著封建制的鞏固,中國(guó)古代的各個(gè)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟?!毒耪滤阈g(shù)》確定了中國(guó)古代的數(shù)學(xué)體系。造紙術(shù)已被發(fā)明并且得到了重大改進(jìn)。長(zhǎng)城的建造體現(xiàn)了中國(guó)當(dāng)時(shí)建筑技術(shù)的發(fā)達(dá)。張衡發(fā)明候風(fēng)地動(dòng)儀,是世界上最早的地震儀。