中國科學技術史

中國科學技術史 ， 是一套以科學發展爲主軸的中國史 。 中國科學史可與中國思想史結合在一起 ， 相輔相成 ， 是世界科學文化史的重要組成部分 。 中國科學萌芽於先秦時期 ， 受到當時的哲學家中注重邏輯思辯 、 認識論及幾何學研究的墨家 ， 以及重視辯論的名家所啓蒙 。 漢代造紙術的普及提供了條件 ， 使前人的科學思想知識及辯證 ， 通過紙張保存了下來 ， 後人得以前人的科學著作爲藍本作改良 ， 或通過辯證後推翻 ， 形成一套經驗主義科學傳統 。 至隋唐及宋朝時 ， 中國的科學曾長時期高據世界領先地位 。 然而由於近代歷史原因 ， 許多古中國科學著作或失傳或流失海外 ， 均不利於中國科學史的發掘整理 。 科學著作的失傳及流失 ， 甚至令後世史家曾一度認爲中國沒有科學 。 現時可考證到的古中國科學著作 ， 以及相關的古代著作數量龐大 ， 涵蓋科學數個主要分支 ： 數學 、 醫學 、 自然科學 、 建築及工程學 ， 又有其他次分支 ， 包括農學 、 航海學 、 心理學 、 地圖學及物候學等多個學科內容 。 系統化地記載了當時的科學知識及技術的發現及發明 ， 包括了算術 、 草藥應用 、 活字印刷 、 建築及鑄造術 、 機械構造法 、 觀星導航術及地圖製作 。 其中較爲著名的中國科學著作有劉徽的數學著作 《 海島算經 》 ， 記載了四次重差觀測術的發明 ， 領先世界一千餘年 ； 南北朝數學家祖沖之著有的 《 綴術 》 ， 準確估算圓周率 ， 該書後來東傳至朝鮮 、 日本 ； 唐代王孝通的 《 緝古算經 》 ； 金朝數學家李冶的 《 測圓海鏡 》 ； 元代數學家朱世傑的 《 四元玉鑑 》 ； 明代數學家王文素的 《 算學寶鑑 》 ； 數學家程大位的珠算理論著作 《 直指算法統宗 》 ； 數學家李之藻的 《 同文算指 》 ； 數學家朱載堉著有的 《 律呂精義 》 ， 發明了十二平均律 。 醫學方面有張仲景的醫學臨牀著作 《 傷寒雜病論 》 ； 隋朝醫學家巢元方的外科手術著作 《 諸病源候論 》 ； 明朝醫藥學家李時珍的 《 本草綱目 》 ； 明代醫學家吳有性的溫病學派著作 《 瘟疫論 》 ， 爲中國最早有關傳染病研究的著作 。 另外有明代茅元儀的軍事書籍 《 武備志 》 ， 記載有當時的兵器發明 ； 明代學者屠本畯又著成中國現存最早的海洋生物專著 《 閩中海錯疏 》 ； 清代數學家李善蘭發明了對數微積分 ， 並在組合恆等式方面提出李善蘭恆等式 ， 發表了 《 考數根法 》 ， 是質數論方面最早的著作 。 隋朝時又興博物學 ， 出現爲數不少的地方誌 （ 或稱圖志 、 圖經 ） 。 著有 《 諸郡物產土俗記 》 、 《 區宇圖志 》 與 《 諸州圖經集 》 ， 風俗物產圖 《 物產土俗記 》 及 《 區宇圖志 》 ， 開中國編撰一統志之先河 。 朗蔚之採各地所上圖經 ， 纂成 《 隋諸州圖經集 》 二百卷 。 裴矩寫成 《 西域圖記 》 ， 記載自敦煌通中亞諸國直至地中海的三條絲路 。 中國科學及數學的傳統造就了農業 、 紡織及手工業 、 鑄造工業 、 商業及兵器的技術發展 ， 並衍生出各種發明品 。 其中北宋沈括在 《 夢溪筆談 》 中記載了指南針的製造方法 ， 此外他還發現了真北的概念 ， 改進了天文觀測用的日規 、 渾天儀 、 瞄準管和水鍾以及描述瞭如何使用幹船塢來修理船隻 ； 設計出了一套地形學理論 ， 以及區域氣候隨時間漸變的理論 ； 沈括的同期的科學家蘇頌創制了星圖的天球圖集 ， 寫過跟植物學 、 動物學 、 礦物學及冶金學相關的製藥專著 ， 及於1088年在開封市建過一座大型天文鐘樓 。 爲操作最高處的渾天儀 ， 他的鐘樓配備了擒縱器裝置 ， 這裝置世界已知最古老的環狀動力傳輸的鏈傳輸裝置 。 兵器方面有十四世紀末發明的熱兵器 “ 神火飛鴉 ” ； 十六世紀中葉發明的火箭 “ 火龍出水 ” ； 1580年軍事家戚繼光發明的地雷 “ 自犯鋼輪火 ” 。 周代發明的籌算 ， 促成了印度阿拉伯的數字體系 ， 而中國的造紙 、 紡織等技術在751年的怛羅斯戰役之後傳入阿拉伯帝國 ， 之後在十二世紀傳入西班牙 ， 到十三世紀傳入意大利 ， 到十四世紀初葉傳遍整個歐洲 。 有關中國古代科學研究的證據 ， 可見於漢代大司農耿壽昌發明的渾象 ； 唐代天文學家僧一行對子午線長度的測量 ； 明代數學家朱載堉發明的累黍定尺法 ， 精確計算出北京的地理位置及地磁偏角 ， 又計算出迴歸年長度和水銀的比重 ， 均是著名的經驗主義科學研究例子 。 晉代醫學家葛洪 《 抱朴子 博喻 》 曰 ： “ 學而不思 ， 則疑閡實繁 ； 講而不精 ， 則長惑喪功 。 ” ， 道出了古代中國學者對辯證及實驗重要性的認知 。 至近代 ， 中國科學漸見沒落 ， 經歷了一段再啓蒙時期 ， 歐洲列強的科學傳統及成果傳到中國 。 在清末的洋務運動主張 「 中體西用 」 。 以中國傳統的思想 、 文化及制度爲基礎 ， 引進西方先進的科學技術 ， 是爲 「 中學爲體 ， 西學爲用 」 。 洋務運動的擁護者馮桂芬主張接受歐美思想爲主的學術 ， 提出 「 以中國之倫常名教爲原本 ， 輔以諸國富強之術 」 的主張 。 至廿一世紀 ， 隨着現代中國工業的快速發展和經濟的迅速增長 ， 中國科學才見起色 。