古代科技的產生與科技典籍的出現
從遠古時代起,我國各民族先民就勞動、生息、繁衍在這片廣袤的土地上。從科技史的角度考察,在距今170萬年前的雲南元謀人、50萬年前的北京人和十萬年前的北京山頂洞人所處的舊石器時代,遠古先人就已掌握了石器和骨器的打製、火的利用、弓箭的發明等三項技術。在6000多年前的新石器時代,則已出現了陶器以及原始農業和畜牧業生產。我國的夏、商、周三代,由於青銅冶鑄技術的發明和提高,青銅工具的使用,促進了農業、畜牧業的不斷發展,手工業也出現了冶煉、紡織、陶瓷、皮革、釀酒、縫紉和土木營造等技術和行業。在長期實踐經驗的基礎上,夏、商、周三代已產生了農學、醫學、天文學和數學等早期自然科學,形成丁陰陽五行說和八卦說等自然觀,為我國科技發展第一個高峰的到來打下了基礎。
在春秋戰國,古代科技發展出現了第一個高峰。首先,鑄鐵的出現比西方早約2000年。其次,農業方麵對土壤、農作物及其關係有了一定的科學知識。與農業密切相關的天文學有了很大發展,通過對天體的係統觀測,確立了四分曆係統的曆法,其中如十九年七閏法、七十六年法等都具有世界先進水平。此外,數學、物理學、醫學、地理學等都有一定造詣。我國古代的第一批科技典籍,正是在這種實踐的基礎上應運而生的。
西周、春秋時期手工業分工的細密及手工技術的規範化和科學化,反映在春秋末年齊國人的著作《考工記》中,它是當時手工業技術規範的總彙,是記錄整理春秋以前及當時手工技術經驗的科學著作。《考工記》前有概述,後分“教人”、“輿人”等30項,記錄了運輸和生產工具、兵器、樂器、容器、玉器、皮革、染色、建築等30種生產部門的設計規範和製造工藝。在記載製造工藝的同時,對一些科學理論作了直觀的描述,如在講到車子、車輪的製造時,記載了慣性現象和摩擦理論;其中關於青銅冶煉“金有六齊”的說法,是世界上最早對十合金成分分析研究的記載;書中還涉及到分數、角度和標準量器容積的計算等數學知識。《考工記》是我國現存最早的科技典籍,漢代學者將它並人《周禮》中,清代學者對它研究很多,較著名的有戴震的《考工記圖》、程瑤田的《考工創物小記》。
春秋戰國時期,我國醫藥學得到迅速的發展,因而湧現了一批醫學典籍,長沙馬王堆3號漢墓出土的帛書中,《足臂十一脈灸經》《陰陽十一脈灸經》《五十二病方》《導引圖》等,就是此期關於經脈、醫方和醫療體育的專門著作。對後世影響最大的,是戰國時出現的醫學理論著作《黃帝內經》。該書原名《內經》,全書18卷,162篇,包括“素問”、“靈樞”兩部分。內容以論述人體解剖、生理、病理、病因、診斷等基礎理論為重點,兼述針灸、經絡、衛生、保健等多方麵。該書運用陰陽五行學說闡明因時、因地、因人製宜辨證施治的醫療原理;它係統總結了具有中華民族獨創性的髒腑經絡學說;詳細記載了全身十二正經、奇經八脈和全身脈絡、腧穴,以及它們的分布循行與針療、刺法、刺禁等具體內容;此外,還在病因、診斷、治療等方麵總結了一係列具有指導意義的原則和方法,如臨床病症方麵敘述了44類,共311種病候;診斷方麵有運用切脈結合望診的總結,治療方麵有“治未病”、以防病為主的醫療思想。兩千多年來的醫療實踐證明,《黃帝內經》是一部科學價值極高的中醫學經典名著,一直為國際醫學界和科學史家所重視,它的部分內容已譯成日、英、德、法等國文字在世界流傳。
由於春秋戰國時疆土擴大,各民族間的往來日益頻繁,人們對地理知識了解的要求空前提高,《山海經》《禹貢》等地學著作正是在此基礎上順應社會發展需要而產生的。《山海經》十八卷,由“山經”“海經”和“大荒經”組成。其中“山經”部分內容首次對超過黃河流域和長江流域的廣大地區進行了自然環境方麵的概述。它按方位將地域區分為東西南北中5個部分,各部分以山為綱,分26列,敘述了447座山脈的位置、水文、動植物、礦物特產以及神話傳說等。“海經”和“荒經”的內容因傳聞和神話較多,其科學價值則不如“山經”重要。
《禹貢》大約成書於春秋時期,後被收錄在最早的文獻彙編《尚書》中。《禹貢》依據自然條件中的河流、山脈和大海的自然分界,把所描述的地區分為冀、兗、青、徐、揚、荊、豫、梁、雍九州,比《山海經·山經》缺乏彼此有機聯係、簡單分為五區的分區原則前進了一步,更富有地理意義。它描述了九州在貢品、田賦和運輸路線方麵的地區差異,記載了各區的自然條件,說明了不同地區的地理特色。《禹貢》是一部原始的經濟地理學著作,它於土壤學與水利工程學方麵也有所記載。
春秋戰國“百家爭鳴”的局麵不僅是科技發展的一個動因,也是此期科技研究的顯著特點。因此,在《墨子》《管子》《莊子》等一些諸子著作也有不少科技知識和內容的記載,它們對於後世科學思想的發展同樣有深刻的影響。
古代科技發展期的科技典籍
秦漢到三國魏晉南北朝這一時期,是我國古代科技事業持續進步和發展的重要階段。其發展特征是,我國古代各學科體係在秦漢時期相繼形成,一些奠基性的科技典籍接續出現,為後世的科技發展奠定了方向。三國魏晉南北朝時期雖然戰亂頻仍,但由於兩漢以來的文化專製大大削弱,各種思想比較活躍,所以私人著述較前增多,高水平的科技典籍不斷湧現,反而出現了科技發展的第二個“黃金時代”。秦漢魏晉南北朝的科技典籍,反映出此期科技事業蓬勃向上的興旺景象。
在農學方麵,反映漢代農業科技成就的著作主要有西漢汜勝之的《柺勝之書》和東漢崔寔的《四民月令》。《柺勝之書》成書於漢成帝(前32~前7)時期,全書十八篇,總結了我國北方特別是關中地區的耕種技術,對農業耕作原理提出了一些基本原則,如“趣時”“和土”“務糞澤”“早鋤早獲”等;所述種子處理的“溲種法”和集中使用水肥、提高單位麵積產量的“區種法”,至今仍值得重視和研究。《四民月令》則是最早的一部農家曆,它以月令的形式,列舉一個年度內普通農家所從事的經濟活動,其中大部分內容與農業生產有關。兩書流傳到宋元之際就已失傳,但各有部分內容保存在《齊民要術》之中。
南北朝時期,北魏賈思勰的《齊民要術》是我國現存最早、最完整的一部農書,它係統地總結了六世紀以前我國的農學成就,也為後來農學的發展奠定了墓礎。《齊民要術》除“序”和卷首的“雜說”外,共分10卷,92篇,全書約11萬字。卷一、二記農作物耕種,涉及穀物、纖維作物、油料作物;卷三記蔬菜;卷四記果樹等木本植物栽種法;卷五記林木和染料作物;卷六記畜牧、漁業;卷七至卷九記釀造、食品加工保存、烹調方法等農家手工業;卷十僅一篇,記域外農作物。書中采用歌謠和民諺30多條,引用它書達150多種。其內容包括農、林、牧、副、漁各個方麵,是一部空前完善而宏偉的百科式農書。此外,晉朝嵇含的《南方草木狀》,戴凱之的《竹譜》等植物誌,也是此期的重要農學著作。
兩漢魏晉南北朝的一些史書、地理書中也總結了自戰國以來我國農田水利建設方麵的成就,如《華陽國誌》記載了戰國時期大型水利灌溉設施都江堰工程,《史記·河渠書》記載了鄭國渠工程,《漢書·溝澶誌》記載了漢代龍首渠、六輔渠、白渠等灌溉河渠的開鑿,《後漢書·王景傳》記述了東漢時王景對黃河的治理。