标题：古代中国科技
背景
在人类历史上，封建社会科学文化的最高成就是由中国创造的。中国是一个具有5000年文化历史的文明古国。殷墟“龙骨”的发现证明，最迟到公元前1600年，我国就有了甲骨文字，青铜得到了广泛使用，不但用作祭祀，也用于战争和奢侈品以及用作带轮乘具的金属部件。
中国是世界上最早由奴隶制度发展到封建制度的国家。在春秋和战国之交，生产工具的改进和铁器的应用，促进了农业生产的发展和奴隶制的瓦解。[1]​
春秋战国时期
春秋战国时期是我国古代文化繁荣的一个重要阶段。在这个时期，代表各阶级、阶层利益的不同思想学说纷起，大量的思想家、哲学家各持主张，到处游说，互相争辩，造成“百家争鸣”的局面，也促进了科学的发展。（一）农业这一时期农业进入了新的发展阶段，铁农具广泛使用。在耕作制度上开始出现复种轮作制。出现农家学派和农业专书，“神农之学”的农家学派以楚国人许行为首。战国时期的农家著作有《神农》和《野老》两书。现存最古老的农书就是《吕氏春秋》（公元前239年）一书中的《上农》《任地》《辩土》《审时》四篇论著。第一篇论述了新兴地主阶级的重农思想，后三篇论述了从耕地、整地、播种、定苗中耕除草、收获以及不违农时等一整套农业生产技术和原则。形成了精耕细作的传统。这四篇著作也体现了朴素的辩证思想，注意到了耕耘、施肥等人为因素与土壤、气候等自然因素的辩证关系。[2]  
在技术方面，青铜冶铸技术在春秋战国时期发展到最高阶段。从春秋中期到战国时期，青铜冶铸已经从西周时期比较单一的陶范铸造发展到综合地使用多种金属工艺，创造新的器形、纹饰，达到了新的技术高度。战国中期以后，冶铁技术很发达，出现了三项重大突破：一是生铁冶铸技术的出现。二是炼钢技术的出现。三是铸铁柔化术的出现。[3]春秋末期大型渠系工程开始兴建，战国时期更加盛行。这是统治阶级实施重农政策的一项重大措施。著名的渠系工程有漳水十二渠、都江堰、郑国渠、邗沟和鸿沟等。  （二）医学医学方面出现专门的医学著作。之前的《扁鹊内经》、《扁鹊外经》应经佚失。保留的最早的医学文献就是《黄帝内经》，这部著作用问答形式写成，据考证成书大概在战国时期。该著作主要介绍了医学中的整体概念，把人体器官看成一个整体，符合辩证法。并用当时流行的阴阳、五行学说阐述生理、病理、疾病的发生发展。认为人体阴阳相对平衡是维持正常生理活动的条件，如果失掉这种平衡就会产生疾病。把肝归属于木，心归属于火，脾归属于土，肺归属于金肾归属于水，用五行相生相克的规律来阐明人体各部分的关系。[4]​（三）天文学以观测技术关于五大行星的知识 。测定了几个行星的会和周期。（会和周期就是某一个行星前后两次和太阳在同一方向上或和太阳在相反方 向上所间隔的时间） 发现了火星、金星的逆行现象。
天象观测。关于日食的记录，在这一时期大约有50次，经分析有33次是可靠的。《左传》记载了关于天琴座流星雨的最早记录。《春秋》中记载了关于哈雷彗星的最早记录。
四分历的使用。能够更好地确定节气，确立了阴阳合历的历法形式，产生了24节气的独立创造。
大约在公元前360—前350年间，楚国人甘德写了《天文星占》、魏国人石申写了《星占》，这是世界上最早的星表。[5]​
在技术方面，用天文观测仪器漏壶来测定时间，用圭表观测日影来确定季节。（四）数学商代人已使用10进位法，有了有了画圆和直角的工具。春秋末期的《孙子兵法》里有关于分数的记载，战国时期《荀子.大略》等书中记载了乘法九九表。《墨经》中提到了几何学中的点、线、面、方、园乃至极限和变数的概念。（五）自然哲学世界本源问题
自然哲学作为古代科学的一种形态，在春秋战国时期取得了光辉的成果。以墨家、道家以及荀子和韩非为代表的朴素唯物主义哲学对科学的发展有较大的影响。
殷周时期的八卦说和五行说。《管子.水池》说：“水者何也，万物之本原也。”老子提出“道”是“万物之宗”的思想。尹文学派提出了唯物主义的精气说，认为“精”、“气”是世界的本原。荀子进一步发展精气学说认为万物都是由统一的物质性的气所构成。中国的自然哲学家们也曾涉及到物质有没有最小单位或物质能不能无限分割等问题。惠施提出“至小无内，谓之小一”，即物质的最小单位无内可言。也有人主张物质可以无限分割，提出了“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的命题。[6]​
关于宇宙的结构
先秦时期的天圆地方说；西周时代的盖天说，盖天说不符合天体的真相，不能解释天体运转的现象。比盖天说进步些的是地圆说；战国时赵人慎到主张“天体如弹丸”；《庄子》对地不动的观念提出疑问；战国末期李斯提出“日行一度”的观念。（六）实验方法墨子和他的学生进行了光的直线传播的小孔成像的实验，以及平面镜、凹镜、凸镜的实验，说明了焦距与物体成像的关系。
《墨经》中还用实验方法讨论了衡器一类的杠杆平衡情况，比阿基米德更早注意到距离和平衡的关系。
墨家也很注重概念研究和逻辑推理。对于一事物现提出名词，再下定义，然后解释。但是，当时的实验方法还是定性研究，没有形成一个严密的逻辑体系。[7]​
秦汉到南北朝时期
从秦汉经三国、两晋到南北朝，这一阶段是我国古代科技发展中又一个重要的时期。秦汉时期，秦统一了全国，文字度量衡的统一对科学技术的发展产生重要的影响。汉承秦制，使封建制度进一步巩固。全国的统一，不仅促进了科学技术的交流而且还能集中人力、物力，从而更好的进行科学技术的研究。
三国、两晋和南北朝时期，各对峙政权为了巩固自己的统治，大都采取发展生产的措施，促进了生产技术和实用科学的发展。民族大融合促进了科技的交流和发展。（一）农业农业上，出现了一系列的农书。著名的有西汉时期的《氾胜之书》该著作把农作物的栽培过程当作一个有机整体来研究，总结了我国北方的耕作制度。北魏贾思勰的《齐民要术》是我国现存最早最完整的农书。该书对古代农学的发展有巨大的影响，他的出现标志着我国农业实用科学体系的形成。
在技术方面，冶铁技术和制瓷技术比较成熟，漆器工艺得到发展。出现了一系列的钢技术的发明，主要有铸铁脱碳钢、炒钢、百炼钢、灌钢等技术。从商周时期的原始瓷器经过1000多年到了东汉出现真正的瓷器。瓷器是从靑秞器演变而来的，早期都是青瓷南北朝时期出现白瓷。秦汉时期的漆器工艺发展很快，工序有很多步，而且技术设施和组织管理都十分完善和严整。
秦统一中国后，开凿了著名的通航运河灵渠。农田水利灌溉工程，在汉武帝时期盛极一时。大型的有龙首渠、六辅渠、白渠等。龙首渠穿过大山使用了穿凿隧道的方案，并发明了井渠施工法。六辅渠主要是灌溉郑国渠灌溉不到的地方。  六辅渠（二）医学中国独特的医学体系在这一时期形成并迅速发展。从战国到三国是中医医学体系的形成时期。《黄帝内经》是中医理论理论开始形成的标志。在这一时期，出现了以张仲景的《伤寒杂病论》为代表的医学著作，还出现了以《神农本草经》为代表的药学著作。《伤寒杂病论》提出了包括理、法、方、药、的辩证施治原则，使医学理论与医疗实践相结合。三国两晋南北朝时期，出现了大量的医药学著作，特别对脉学、针灸学、本草学、方剂学方面，如王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》、葛洪的《肘后方》等。使我国医药学体系臻于完善。[8]​
汉代也出现了很多名医，如：张仲景、淳于意、华佗等。淳于意辩证审脉，治病多有效验。华佗擅长内、外、妇、儿、各科尤其是外科手术的成就十分有名。  华佗（三）天文学与观测技术天文学的发展是这一时期的又一重要成果，东汉著名天文学家张衡对浑天说进行了说明并创制了浑天仪和地动仪，正确解释了月食的成因。历法方面形成了独具一格的历法体系，西汉编制的太初历，对于后世的历法建立了楷模；南北朝时期编制的大明历，首次把岁差的概念引入历法。对于推算太阳所在宿度和节气的精度，有重要作用；东晋虞喜最早发现了岁差，岁差是月亮和太阳对地球赤道隆起部分的振动作用所造成的地轴进动的反应。[9]​
在技术方面，在天文仪器的制作上对圭表和漏壶进行了改进，是它们的更加精准。（四）数学数学在这一时期也取得了辉煌的成就，算经十书在这一时期出现，其中最重要的是《九章算术》，该书的出现标志着中国古代数学体系的形成，还流传到朝鲜和日本，对朝鲜和日本古代数学的发展也有很大影响。
这一时期也出现了刘徽、祖冲之等数学家。刘徽对《九章算术》的全部问题作了理论说明，并且发明了“割圆术”开创古代计算圆周率的途径。祖冲之在数学方面取得的最大成果之一就是关于圆周率的计算。
从中可以看出，我国古代的数学，主要是以计算为主，而逻辑论证的思想是不够的。[10]​（五）化学和地学化学的发展，是以炼丹术的形式开始的，封建统治者寻求长生不老，炼丹家致力于炼制药用黄金和丹药的活动，很是很荒谬的，很多帝王将相因服用丹药而身亡，但炼丹家了解到物质变化是自然界里的普遍规律。同时在长期的炼丹活动中积累了一些关于无机物可以化合、分解变成其他物质的经验和知识，写下了早期人类化学活动的一页。
地学方面，西汉初年 绘制的地图，使我们可以窥知当时地图绘制的精度、技术、形制等问题，为研究古代地图提供了珍贵资料。
地理著作的编纂，东汉时期，出现了第一部用“地理”命名的地学著作，就是《汉书.地理志》，该书是在封建大一统的中央集权政治要求下的产物，它既包括有自然地理知识，又包括有人文地理的内容，开创了我国古代特有的地理学模式。
三国两晋南北朝时期，还出现了专门记述水道的地理著作。《水经》和《水经注》，它们以记录水道的来龙去脉作为主要内容，能反映一定的自然地理状况，具有比较高的地理价值，成为我国古代地理学著作的一个重要组成部分。[11]​
隋唐到元代时期
中国古代的科学技术在形成了自己的独特风格和体系之后，到唐宋时期达到了高峰，成为科技史上更加光辉灿烂的一章。唐朝在经济文化上达到封建社会的鼎盛时期，宋代科学技术取得了很大发展。总之不管是在技术上还是科学上中国在世界上均处于领先地位。隋代到元代的社会虽然动荡，但总体上是比较稳定的，农业取得了较好的发展。国内各民族间和中国和外国间的科技交流有所加强。（一）农业宋代的《陈旉农书》是一部关于南方水稻栽种技术的专著，元代的《王祯农书》是对农业机械的发展作了生动的描述。宋元时期各种植物谱录纷纷出现，如《桔录》、《荔枝谱》、《菊谱》等，出现了有关甲克类、鸟类和鱼类的专题论文。[12]
在技术方面，农业技术和水利工程得到空前发展，农业技术的改进主要体现在农具的改进上，隋唐时期，南方耕地广泛使用牛牵引的铁犁，水田耕作技术也有所提高。  铁犁
水利工程方面，南北航通大运河的开凿。封建社会以农业为主，农田水利的兴修在这时期是最发达的，例如浙江的海塘成为抵御海潮侵袭的有效设施。[11]
这一时期，我国的科学技术逐渐传入国外。（二）医学这一时期，政府十分重视医药学，医疗行政机构已经比较完善。唐代的医药教育制度也应经相当健全。北宋时期，设立了专门的医学教育机构 “太医局” 。封建统治阶级为了粉饰太平，安定民心，还建立了一些带有慈善性质的医疗设施。隋唐时期，有巢元方修撰的《诸病源候论》问世。宋代政府也组织编修本草和方术，最后修成《开宝本草》金元时期中医学发展到一个新阶段，形成四大家的医学学说。（三）天文学天文学上，历法发展的高峰，皇极历、大衍历都在这一时期形成，宋代历法主要体现在一系列天文常数精确度的提高。元代的授时历把我国古代历法推向新高潮。（四）数学数学方面，到宋元时期达到高峰，特别是在13世纪下半叶出现了秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰等四位数学家。秦九韶的《数学九章》在高次方程的数值解法和一次同余式的解法两个方面取得了卓越成就。李冶开创了用代数方法解几何问题的先例。杨辉密切联系当时的社会需要发展实用数学，对各种问题提出简洁算法。朱世杰的《算学启蒙》从初级知识入手，是一部由浅入深的启蒙教科书。（五）地学唐宋时期地学知识的发展，体现在地图发展越来越详细，统治者组织人员编修地图。同时从唐代到宋元时期中外交通发达，交往频繁，出现很多域外地理著作。同时对海陆变迁、潮汐涨落、地址矿物也有新的认识。
宋代以后对各门实用科学进行综合研究，沈括的《梦溪笔谈》被称为中国科学史上的坐标。（六）四大发明四大发明是中国人的杰出创造，其中，指南针、印刷术、火药 是这一时期技术上的杰出成果。造纸术是汉代的一大发明。四大发明对中国的政治经济和文化起了一定的作用。指南针最早称之为“司南”，大约在战国时期出现。经历了漫长时间的演进，才发明了用人工磁化方法制成的指南针，指南针用于航海的时间最迟是在宋朝。  司南
在印刷术发明之前人们最初用手抄、石刻来记述文字语言。在我国，可能在隋代出现了雕版印刷，在唐朝雕版印刷的农书、历书、医书、字帖已大量出现。宋朝平民毕升发明活字印刷术。当时为泥活字后来又有了锡活字、铜活字、铅活字等。[13]
唐代的炼丹家发现，把硫磺、雄黄和硝石密闭加热就会引起爆炸，由此而有了火药的发明。到了宋代在火药的基础上制成了原始的火箭，到明代已有了雏形的两级火箭。
与此同时，制茶、制瓷和丝织技术，自隋唐以来更有了巨大发展，并著称于世。唐代，我拥有一整套的茶树的栽培、加工技术。宋代在瓷器的性质、釉料和制作技术上更有提高，达到成熟时期。宋代已经有了大型的提花机，画案更加复杂。
建筑和造船技术取得发展，大兴城、洛阳城的修建和长安城的扩建，体现了城市建设工成得到发展。桥梁建造技术方面，有著名的赵州桥的修建和泉州洛阳桥的修建。
这一时期，建造大型海船的工艺技术应经成熟，性能优良的海船不断出现，在海上交通发挥重要作用。同时军用战船更是巧思精造，新船型层出不穷。[11]
明清时期的科技
这一时期是中古代科学技术发展的终结，封建社会进入末期，各种矛盾激化，资本主义萌芽得到发展，西方的科学技术进入我国，封建阶级的保守性并没对我国科学技术的发展产生积极作用。
同时土地兼并严重，阶级斗争尖锐，科技发展缓慢，但与此同时手工业生产有所发展。 （一）农业徐光启的《农政全书》是一部集我国古代农业科学之大成的学术著作，搜集了农业政策和农业技术各方面的知识。宋应星的《天工开物》是关于手工业和农业的最宝贵的百科全书之一。对农业和手工业具有重要作用，也传入国外。[14]​（二）医学与医术李时珍的《本草纲目》是一部具有世界学术地位的专著，该书对药物进行了详细的记录，并传入日本。李时珍共完成了52卷的《本草纲目》，在这部巨著中共叙述药物1892种，书中还附有处方11096条。书中生动描述了药用生物的形态、产地、采集和栽培方法，还精确地论述了蒸馏法及其历史以及水银、碘、高岭土等在医疗中的用途，纠正了前人的某些错误，对世界医药学和生物学都作出了重大贡献。[11]​
在医疗技术上，明清两代的医学家在临床实践中，深入研究了传染病等热性病的病因、特点和防治措施，总结出胃、气、管、血及三焦辨证的论治的医学理论，形成温病学说。另一个成果就是人痘接种法的发明。 （三）地学徐霞客的《徐霞客游记》记录了通过观察山水得到的地理知识，他用几乎毕生的精力，历尽艰辛，到祖国各地进行实地考察。他以游记的形式记述了他考山观水所得到的地理知识，特别是关于溶岩、河道的考察结果。他对因高度、纬度不同而产生的气候及其对动植物生态与分布的影响等，都做了很好的论述。[15]​（四）建筑、冶金与造船建筑技术普遍提高,到了清明时期中国传统的建筑技术达到登峰造极的地步。南北二京宫殿的建筑、园林建筑以及万里长城的修建，都更好的体现了我国的建筑技术
冶金技术也处于世界领先地位，在采矿方面，明代已经采取“火爆”法。在明代发明了炼焦法，并改进了鼓风备，增加了冶炼炉的温度，并可以使炉子变大，从而使冶金生产的质量和产量都有比较大的提高。我国也是用火炼锌最早的国家。[14]​
明代被称为中国航海家的时代，明代初期我国在航海技术继续保持世界先进水平。郑和下西洋所用的大船一般被称为“宝船”最大的船长有44丈4尺，宽18丈，帆有12张。
  宝船
思考：中国古代科技在唐宋达到顶峰。尤其是宋朝时期科技繁盛，归其原因如下：
一、丰富的历史遗产为大宋科技文化的繁荣准备了肥沃的土壤。
科技的发展与前代的积累有着密切的关系，继承是科技发展的前提。自春秋战国至汉代以来，古代科技已积累了丰硕的成果，宋代科技的繁荣正式在汲取前代丰厚的科技遗产的基础上逐步形成的。譬如：指南针，早在战国时，我国磁石吸铁和指示方向的性能，并创造了指示南北方向的“司南”。宋代这是在此基础上发明了用于航行的指南针。制造火药的原料硝石、硫磺和木炭在西汉时已发现，唐朝的炼丹家们在用这三种原料炼丹时，发生了起火爆炸现象，以后就用它来制成“飞火”，杀伤敌人。北宋初年制成“火箭” 、“火球” 。宋仁宗时有了制作火药的配方。毕升也是在唐代雕版印刷日臻成熟的基础上发明了活字印刷术。三大发明的例子说明，继承前人成果，是宋代科技发展的前提条件之一。宋代科技很多是继承唐代的成果，并在此基础上有所创新的。在数学、医学、地学、和交通工具方面均有所继承和创新。正是在这种继承和突破、综合和提炼、积累和创新交替作用中不断发展，从而达到一个科技高峰。
二、社会机制的发展，为大宋科技兴隆提供了物质基础
政治上的统一和经济上的繁荣是宋朝科技发展的一个坚实的基础。宋代统治者采取了一系列的政治和经济措施，加强中央集权，完成了土地占有方式和剥削方式的变革，形成大一统的社会政治体制和地主经济机制，这就势必要求科学技术来适应各种各样的需要。“三大发明” 就是为宋代在广阔的地域上组成一个强大、统一的国家政权服务的。宋代科技某些方面的侧重发展与与封建统治者的消费需求关系密切。据统计，为皇室服务的手工业作坊共分多座。分工细密，规模宏大。纺织上使用大型提花机，能织出复杂花纹的丝织品。为了加快信息交通，宋代注重印刷业的发展。地理学方面，地方志的兴起也是适应统一王朝“当世之急”的需要出现的。北宋时期封建的租佃契约关系得到较大的缓解，佃户对地主的人身依附关系有所削弱，劳动者的生产积极性有了提高。这就为大宋的科技发展赢得了宽松的环境与经济条件支撑。
三、国防的需要刺激了军用科技的发展
由于宋代战争频繁，因为国防上的需要，火器的制造和发明受到很大的重视，战争固然对经济科技有破换作用，但也刺激了战争需要的科技发展。宋代建立后不久，火药便用由于军事，还出现了专门制造火器的“兵工厂” 战争需要有详备的边疆地图，以便于军事指挥。基于此，宋代统治者很重视边防地图的制作。军事上的需要加快了诸如地理学、化学、机械等科技领域的发展，宋朝不仅大力发展制图、医药、军械及火药制作等还集中人力物力，功克重要的科技项目。如苏颂领导的水运仪象台的研制等。国防的需要，是科技型省的重要原因。
四、“重文轻武” 的文教政策，培育了科技文化的环境
宋代是一个文化昌盛和科技发展的时期。这在很大程度上要归功于宋朝的文化政策知识分子政策。始终坚持文治，严防交兵悍将操政事件的发生。重视文化创造，帮助了科技的发展。学校教育，科举考试受到普遍重视。大力振兴图书事业，活字印刷术的发明，缩短书籍成书的时间。是出版业十分发达。
五、人才的培养，引领了科技的飞跃 
宋代的“重功利” 、“求实用” 、的“达用之学”的影响下，宋代的科技教育得到空前的繁荣和发展。宋代沿用唐代分科教育制，把一些学科置于业务部门的直接领导下，实行边学习边实践的教育方式。培养出很多知名学者，如制作“新浑仪”的司天监学生张思训等。宋代重视嘉奖科技方面的发明者、管理者和专业人才，激发了他们的创造热情有力地促进了科技进步。宋代教育家思想比较活跃，教育家们有关倡导科技教育的思想产生了积极的影响。如胡瑗以“体、用、文、”教授学生，创经义与治事两斋。他的治事包括治兵、治民、水利、算术等科。还有“一艺一能”的“事功”教育。叶适则主张“道则兼艺”。这些思想对宋代的教育制度产生了一定的影响，使宋代比以前各朝重视科技教育。
六、民族间科技文化的交流丰富了大宋的科技宝库
宋代在各民族和域外文化交流方面卓有成效，从而更加丰富了宋代的科技宝库。中外交流是多方面的，数学、天文历法等方面，航海技术的发展，海外贸易扩大，国际间的交流增多，也在很大程度上促进了宋代科技的发展。外国人长居中国，对国内外科技交流提供了重要作用。少数民族在技术上的许多成就也是非常突出的，各民族长期生活在一起，相互融合。促进了科技交流。
因此，宋朝科技之所以出现盛况，是多种原因综合的结果。