科技之魂——法天而行
“天人合一”是我國古人表現人與自然關係的思想，注重“法天而行”，這一理念造就了我國享譽世界、造福子孫的生態文明。我國古代生態文明是先民為保護和建設美好生態環境而取得的物質成果、精神成果和製度成果。
這種生態文明是貫穿於社會建設全過程和各方麵的係統工程。我們的祖先在土地資源的利用、水利工程建設、動植物保護、古代科技等方麵取得了豐碩成果，反映了我國古代社會的文明進步狀態。
土地利用與天人合一觀
我國古人最基本的思維方式，表現在人與自然的關係上就是“天人合一”。這一思想造就了很好的生態文明基礎，其中包括保護和利用土地資源的觀念。
我國自古以農業為立國之本，土地既是勞動對象，又是生產資料，具有不可替代的重要地位。土地利用的廣度、深度和合理程度，是我國這個農業大國的生產規模、水平和特點的集中反映。
我國古代一些政治家和先哲提出了許多土地資源利用的理性主張，這些主張對古代的土地使用起著指導性和關鍵性的作用。
道家學派創始人老子曾說 “人法地，地法天，天法道，道法自然”。其中“人法地”旨在強調人類要效法地球母親的慈愛、無私、寬恕、奉獻的精神品格。
人為自然之子，人類和地球母親有著千絲萬縷的全息聯係，地球母親也必然影響到人的內環境。人類隻有盡快適應地球母親的種種變化，才能夠健康和諧地向前發展。對自然環境尤其是土地資源的破壞，也必然最終破壞到人類自身。
春秋時期的齊國政治家管仲指出：
山林雖近，草木雖美，宮室必有度，禁法必有時。
意思是說，山林雖然近得舉手可得，草木雖然豐美得都可使用，但國家用度應有節製，砍伐也必須適時。
戰國時期成書的《黃老帛書》中說：使用土地的根本在於因地製宜，恰當地種植適於該地生長的農作物；要準確地掌握耕種的時間和季節，並且根據時令來種植五穀；“土敝者亡祀”，即指土地過度使用而使土地凋敝，那就要“亡祀”，人不能繁衍下去了。
成書於戰國時期的《尚書·禹貢》對當時我國南方、北方、東部、西部、中部各地區的土壤類別及其利用差異就有所闡述。
此外，曆代帝王每年至少要在春秋兩季祭祀土神和穀神，春耕之前，要祈求神靈的保佑，秋收之後，要報答神靈的恩賜，這就是行春祈秋報的古禮。古人稱土神為“社”，稱穀神為“稷”。北京天安門西側中山公園內，有一座俗稱“五色土”的社稷壇，那就是明清兩代帝王祭祀土神和穀神的地方。
作為一個農業大國，如何利用和開發土地多種穀物，解決吃飯問題，一直是擺在古人麵前的頭等大事。我國古人在利用和開發土地方麵表現出來的卓越智慧，令人讚歎。
我國最初的農業耕作製度是生荒耕作製度，當時人少荒地多，采用生荒耕作製度是行得通的。隨著生產的發展，開發熟荒地比開發生荒地省力，於是，人們發明了熟荒農作製度。在此基礎上，人們為了加快恢複土地而實行周期更短、更有次序地輪種輪休，於是，發明了休閑耕作製度。休閑耕作製度體現出古代中國人在合理使用土地上，用養結合的智慧。
采用休耕製度，土地休閑的長短，取決於地力恢複的年限。古人為恢複地力采取了很多有效措施。比如：靠陽光雨露的溫暖滋潤，讓荒地上的自然植被複蘇，使地力地得到恢複；對土地進行耕翻，改善土壤的生產性能；通過人工施肥，有效地延緩土地貧瘠速度，盡快地恢複土壤肥力；普及和推廣鐵犁牛耕技術，改善土壤的物理性狀，等等。展現了我國古人在人與自然的關係上合理開發和利用自然資源的聰明才智。
在這些恢複地力的措施中，人工施肥和犁耕是適應農業發展而產生的一項重要的農作技術，是我國古人對世界農業發展做出的重要貢獻。
戰國時期，人們大麵積地開墾荒地。在連作製基礎上還出現了輪作複種製、一年兩熟製、兩年三熟製和四年五熟製。那時候，農業勞動生產率躍上了一個新台階。當時魏國的畝產量折成後來的製約為91市斤，一個農夫至少可以養活10人。2000多年前的我國農業勞動生產率能夠達到這樣的水平，是不簡單的。
從秦漢至隋唐，先民們不斷積累經驗，使施肥及土地利用技術提高到了一個新的水平。
肥料在這一時期農業生產中的地位愈加重要，以至於在唐代，肥料成為商品。史載唐都長安富民羅會，“家財巨萬”，就是“以剔糞為業”而發家的。
唐代人有順山坡而耕種的，當時稱“佘田”。為了防止破壞自然植被，雨水順坡衝走田土，聰明的先民們在山坡田周圍壘砌石塊，這無疑為後來山區梯田的出現積累了經驗。
宋代社會經濟急劇發展，土地複種麵積擴大。兩宋之際的農學家陳旉撰成《陳旉農書》，探討了施肥與地力的關係。陳旉在書中提出了兩個傑出的關於土壤肥力的學說：一是“用糞猶用藥”的觀點，指出施肥要因地製宜；二是“地力常新壯”的論斷，即肥料不僅可以改良土壤，還可以用來維持並增進地力。這一理論使我國傳統農業中積極養地的科學思想更加輝煌燦爛。
宋代盛行修造梯田，當時梯田建設之熱，實為我國山區農業發展的重要動力。同時，大約起於春秋末期長江中下遊地區的圩田，也有了相當程度的發展。宋代圩田的完善係統，體現了我國古代勞動人民把湖田開發與灌溉、航運、植樹、養護等經濟活動綜合起來，統籌規劃設計的高超智慧，進一步實現了人與自然的和諧。
圩田給我國農業生產帶來的經濟效益非常顯著。南宋大詩人陸遊的《常州奔牛閘記》中說“蘇常熟，天下足”，這句民諺生動地反映出太湖流域圩田的糧食產量對社會的巨大貢獻。
元代建立以後，為解決東南漕糧困難和減輕江浙農民負擔，決定開發環渤海地區鹽堿地。開發鹽堿地的關鍵技術是“田邊開溝”。這項技術即可抬高地麵，又可以排澇洗堿，實際上是一種溝洫台田技術。“溝洫台田”技術，成為了後來改造窪堿地的主要途徑。
有了成熟的技術，自然不愁喚醒沉睡的鹽堿地。經過元、明、清三代勞動人民的辛勤開墾，環渤海一帶的鹽堿地普遍得到開發和利用。又一次顯示出我國古人在處理人與自然關係方麵的超凡智慧。
此外，我國古人還開創了浮田、架田等人造耕地，為緩解人口眾多的衣食壓力起了一定的作用。
古代農耕文化科技觀念及利用和開發土地技術，為現代人提供了閃耀著真理之光的啟示。現在的關於土地利用的“可持續發展”觀，就是在新的科技、新的生產力水平上，對以往“天人合一”科技觀的哲學及倫理學概括。傳統農耕文化中的“天人合一”思想加上現代科技的巨大威力，會將現代生產力引導到人與土地資源和諧統一的軌道上。
[旁注]
生產資料 也稱作生產手段。定義為：勞動者進行生產時所需要使用的資源或工具。一般可包括土地、廠房、機器設備、工具、原料等等。生產資料是生產過程中的勞動資料和勞動對象的總和，它是任何社會進行物質生產所必備的物質條件。
《黃老帛書》 1973年12月於長沙馬王堆3號漢墓中出土了大批帛書，約12萬字，包括先秦著作多種。其中包括《經法》、《十六經》、《稱》、《道原》4篇。這是迄今為止，除醫書《黃帝內經》外，我們能看到的唯一一部內容涉及政治、經濟、哲學、軍事諸方麵的“黃帝書”，因此被學術界稱為《黃老帛書》。
《禹貢》 《尚書》中的一篇，是我國地理方物，兼均稅作品，假托禹所作寫，但一般研究指周戰國時代之所品。《禹貢》全書1193字，以自然地理實體為標誌，將全國劃分為9個區即“九州”，並對各地的疆域、山脈、河流、植被、土壤、物產、貢賦、少數民族、交通等自然和人文地理現象，作了簡要的描述。
輪種 指前後兩季種植不同的作物或相鄰兩年內種植不同的複種方式。由於不同作物對土壤中的養分具有不同的吸收利用能力，因此，輪作有利於土壤中的養分的均衡消耗。同時輪作還有利於減輕與作物伴生的病蟲雜草的危害。
植被 覆蓋地表的植物群落的總稱。它是一個植物學、生態學、農學或地球科學的名詞。植被可以因為生長環境的不同而被分類，譬如高山植被、草原植被、海島植被等。環境因素如光照、溫度和雨量等會影響植物的生長和分布，因此形成了不同的植被。
漕糧 我國封建社會通過河運和海運由東南地區漕運至京師的稅糧。因其運輸方式而得名。漕糧起於兩漢，盛行於唐宋，明清遂成定製。明清的漕糧主要從江蘇、浙江、江西、安徽、湖南、湖北、山東、河南等地征收。征收數額因駐軍多少而不同。
可持續發展 是一種注重長遠發展的經濟增長模式。2002年的“十六大”把“可持續發展能力不斷增強”作為全麵建設小康社會的目標之一。可持續發展是以保護自然資源環境為基礎，以激勵經濟發展為條件，以改善和提高人類生活質量為目標的發展理論和戰略。它是一種新的發展觀、道德觀和文明觀。
[閱讀鏈接]
“地力常新壯”論，是我國古代關於土壤肥力的一個重要學說，它的萌芽可以追溯到戰國時代，而形成一種學說，則始於宋代農學家陳旉。陳旉認為，土壤也要養護，隻管種植，不問養護，時日一久，地力必然敝衰。如果重視施肥，或摻加新土，土壤就能改良，地力也能提高，並且能保持地力常新壯。這就是我國古代著名的地力常新壯論。
《中國科學技術史·農學卷》對陳旉的“地力常新壯”評價道：“地力衰竭曾經是農業史困擾世界的難題，陳旉不僅提出了地力常新的思想，而且還提出了解決這一問題的辦法，在世界農業史上都是難能可貴的。”
水利工程與天人合一觀
在“天人合一”的宏大思想中，我國古人書寫了一部令世人驕傲的古代水利史。其中的著名水利工程都江堰、靈渠、坎兒井，因為它們被稱作“天人合一”的最高典範，所以成為了這部水利史中濃墨重彩的篇章。
都江堰之所以說是“天人合一”的最高典範，是因為它創造了人與自然完美結合的奇跡。這個奇跡跟一個人的名字緊密相連，他就是戰國末期的李冰，其建堰的指導思想，就是“道法自然”、“天人合一”的思想。
都江堰修建之前，成都平原水災嚴重。這種狀況是由當時的岷江造成的。岷江是長江上遊的一條較大的支流，發源於四川北部高山地區。每當春夏山洪暴發的時候，江水奔騰而下，進入成都平原，由於河道狹窄，常常引發洪災，洪水一退，又是沙石千裏。而岷江東岸的玉壘山又阻礙江水東流，造成東旱西澇。
戰國末期，秦昭王委任知天文、識地理的李冰為蜀國郡守。李冰上任後，首先下決心根治岷江水患。他和他的兒子邀集了許多有治水經驗的農民，對地形和水情作了實地勘察，然後製定了治理岷江的規劃方案。
為了使岷江的水能夠東流，李冰父子決心鑿穿玉壘山引水。由於當時還未發明火藥，鑿山何其艱難，李冰巧妙地運用了熱脹冷縮的原理，用沸水火燒等方法使石頭崩裂，再行開鑿。
李冰他們終於在玉壘山鑿出了一個寬20米，高40米，長80米的山口。因其形狀酷似瓶口，故取名“寶瓶口”。被分開的玉壘山的末端，狀如大石堆，就是後人所說的“離堆”。
寶瓶口建成後，雖然起到了分流和灌溉的作用，但因江東地勢較高，江水難以流入寶瓶口。為了使岷江水能夠順利東流且保持一定的流量，充分發揮寶瓶口的分洪和灌溉作用，李冰又決定在岷江中修築分水堰，把江水分為兩支，迫使其中一支流進寶瓶口。
在修築分水堰的過程中，李冰獨辟新路，讓竹工編成長10米、寬近1米的大竹籠，裝滿鵝卵石，然後一個一個地沉入江底，終於戰勝了急流的江水，築成了分水大堤。大堤前端開頭猶如魚頭，所以取名叫“魚嘴”。
魚嘴迎向岷江上遊，把洶湧而來的江水分成東西兩股。西股的叫外江，是岷江的正流；東股的叫內江，是灌溉渠係的總幹渠，渠首就是寶瓶口，流經寶瓶口再分成許多大小溝渠河道，組成一個縱橫交錯的扇形水網，灌溉成都平原的千裏農田。
為了進一步控製流入寶瓶口的水量，李冰又在在魚嘴分水堤的尾部，修建了分洪用的平水槽和“飛沙堰”溢洪道。
飛沙堰也用竹籠裝卵石堆築，堰頂做到適宜的高度。當內江水位過高的時候，洪水就經由平水槽漫過飛沙堰流入外江，以保障內江灌區免遭水淹。同時，漫過飛沙堰流入外江的水流產生了漩渦，由於離心作用，泥沙甚至是巨石都會被拋過飛沙堰，因此還可以有效地減少泥沙在寶瓶口周圍的沉積。
為了觀測和控製內江水量，李冰又雕刻了3個石樁人像，放於水中，以“枯水不淹足，洪水不過肩”來確定水位。還鑿製石馬置於江心，以此作為每年最小水量時淘灘的標準。
李冰花費8年時間，終於建成了都江堰。當時叫“湔堋”，三國時稱“都安堰”，又叫“金堤”，唐代稱為“楗尾堰”。從宋代開始，把整個都江堰水利係統的工程概括起來，在《宋史》中第一次提到“都江堰”，較為準確地代表了整個水利工程係統，一直沿用至今。
據《華陽國誌·蜀誌》記載，李冰建成都江堰後，成都平原的岷江水患被徹底根除，蜀地從此發生了天翻地覆的變化，蜀地農業生產迅猛發展，“水旱從人，不知饑饉，時無荒年，天下謂之天府也”，成為聞名全國的魚米之鄉。
都江堰以不破壞自然資源，充分利用自然資源為人類服務為前提，整個工程各部分相輔相成，共為體係：自動引水分流，自動排沙防洪，自動調控岷江內外江水量，既防洪又灌溉，同時還有水運功能。從而變害為利，使人、地、水三者高度和諧統一，實現了人與自然的和諧發展。它不僅是人類文化史上的共同財富，也是人類改造自然實現“天人合一”的最崇高的典範。
靈渠又稱湘桂運河，也稱興安運河。在廣西壯族自治區興安縣境內。秦始皇在統一南方各地的征戰中，為了向前線運送糧餉，命監禦史史祿掌管軍需供應，督率士兵、民夫在興安境內湘江與漓江之間修一條人工運河。