中國是世界上部分重要發明的發源地，包括古代中國四大發明：造紙術、指南針、火藥、印刷術。下表包括四大發明以及其他最早出現在中國的發明。中國人獨創的發明涉及機械學、水力學、數學，這些學問應用在計時、冶金、天文、農業、工程、樂理、工藝、導航、以及軍事上。時至戰國時期（前 403 年至前 221 年），中國已擁有先進的冶金技術，包括高爐和熔鐵爐，而工匠至漢朝（前 202 年至 220 年）才掌握百鍊鋼與銑鐵重熔的技巧。後來在宋朝（960 年至 1279 年），複雜經濟制度的崛起促使瞭如紙幣的發明。中國人至少在 10 世紀之前發明的火藥引發了一系列獨一無二的發明的誕生，如火槍、地雷、水雷、手銃、爆炸炮彈、多節火箭、以及帶氣動翼及爆炸酬載物的火箭彈。中國古航海家靠著十一世紀發明的指南針及一世紀發明的尾舵等的幫助，讓船隻得以穿越遠洋到達非洲東部和埃及 Bowman 2000 104105Levathes 1994 3738Hsu 1988 96。至於水力鐘錶機構，古代中國人自 8 世紀起已使用擒縱機械，而自 11 世紀起使用環狀傳動鏈條。中國亦建造了由水車舵輪驅動的大型木偶劇院，以及由明輪所驅動的侍酒機器人。 於約前 7000 年形成的裴李崗文化及彭頭山文化代表了最古老的中國新石器時代文化 Bellwood 2006 106，在許多第一批史前中國的新石器時代發明中，發現了半月形和矩形石刀、石鋤頭和石鍬、粟、米和大豆等農作物、養蠶繅絲、夯土結構、以白灰土坯抹地的建築、轆轤的發明、陶器泥條盤築法的發明、陶器三角架與夯土結構、以及為占卜用途所發展的祭器與骨卜器具 Needham 2004 Volume 7 Part 2 201Bray 1978 2426 學者白馥蘭認為，約在龍山文化時期（約前 3000 年－前 2000 年），人們馴化了肉牛與水牛，龍山時代灌溉或高產作物的缺乏，充分顯示當時種植旱地穀物「僅只有在精心耕種下」才能使農作物高產，而這又揭示了中國早在龍山文化時期就懂得使用犁，這也解釋了農業生產高效的原因。此使得中華文明於商朝時期（約前 1600 年 前 1050 年）興起 Bray 1978 2728。後來如耬和曲轅犁的發明，使得中國農作產量足以養活更多的人口。 本列表列出首先在中國發展的科技發明，故並不包括中國與外國接觸過程中流入的技術，如從伊斯蘭中東流入的風車或自早期近代歐洲流入的望遠鏡。本列表亦不包括在其他地方開發、後來由中國獨立發明的科技，如里程錶和鏈式泵。由於沒有證據表明，中國是最早發明書寫或曆法的國家，故中國的發明如漢字書寫和農曆不在下面述及。同理，條目如戲曲、中國數學、中國建築下 表並不贅述。 四大發明 下面列出李約瑟（19001995 年）所稱之中國古代四大發明，依照該發明在中國出現順序排列。 造紙 雖然照古書記載，東漢（25 年到 220 年）宦官蔡倫（63 年到 121 年）發明了造紙過程，並建立了造紙新材料的使用，不過在中國發現的古老填充及包裝紙製品 如天水放馬灘紙地圖 可追溯至前 2 世紀；Buisseret 1998 12 時至 3 世紀，做為書寫媒介的紙已廣泛為大眾所使用，它取代了傳統但更昂貴的媒介如竹簡、帛書、木板、以及可後來入窯燒硬的溼黏土板等。Needham 1986 Volume 5 Part 1 12 4041 122123 228Bowman 2000 594Tom 1989 99Day McNeil 1996 122Cotterell 2004 1113 目前所知最早、上書文字的紙片是在阿拉善盟查科爾帖的一處烽火臺遺蹟裡發現。當時正值 110 年，漢朝軍旅在一次匈奴南侵後放棄駐防該地。Cotterell 2004 11 在 105 年由蔡倫確立的造紙過程中，將桑樹樹皮、麻纖維、舊亞麻布、與漁網混合物加水煮爛，均勻攪拌成泥；然後置入帶蘆葦織成底墊的木製平板木篩以撈起紙漿，這可在稍後抖掉水分並攤在陽光下曬乾；KS 湯姆表示該製程後來以壓制過濾、精煉、拋光方式逐漸改進，得以生產出表面光滑、質地強韌的紙張。 印刷 雕版印刷 目前發現最早的雕版印刷成品是一單頁版的《陀羅尼經》，該經是印在亞麻紙上，於 650 年至 670 年間出版，且在 1974 年於西安附近的唐代陵墓出土。Pan 1997 9799801966 年，考古學家在韓國發現了一本微型《陀羅尼佛經》，該經內含唐朝女皇武則天（約 690 年 705 年）頒行的則天文字。學者斷定該經不早於 704 年，後來被珍藏在一座建於 751 年統一新羅時代的舍利塔裡。Needham 1986 Volume 5 Part 1 149150 不過，已知最早一般大小的印刷出版書籍，是唐代（618 年 907 年）間刊行的《金剛經》。該經長 518 米（17 英尺），卷軸格式，可追溯到唐懿宗鹹通 9 年農曆 4 月 15 日（即 868 年）。Needham 1986 Volume 5 Part 1 151 學者李約瑟和錢存訓（Tsien Tsuenhsuin）的記述表示金剛經的書法雕刻遠較較早印行的單頁版陀羅尼經更為先進，更為精巧。另外，兩個最古老的印刷農曆日期為 877 年和 882 年，它們是在當時佛教聖地敦煌被發現；學者伊沛霞（Patricia Ebrey）寫道，某些最早期印刷品為曆書的發現並不出人意料，因為中國老祖先認為計算並標下哪天是否為黃道吉日有其必要。Ebrey 1999 124125 活字印刷 宋朝（960 年 1279 年）沈括是第一位描述活字印刷過程的學者，在他寫於 1088 年的著作《夢溪筆談》中，將此發明歸於不知名的工匠畢昇（990 年 1051 年）。見《夢溪筆談》卷十八 技藝 Needham Volume 5 Part 1 201202Gernet 1996 335Bowman 2000 599Day McNeil 1996 70 隨著燒結陶土字元的使用，沈括描述畢昇製作字形、撿字排列、印刷、並在印刷後拆解留待後來使用。Needham 1986 Volume 5 Part 1 202 畢昇曾嘗試木製活字，但木製活字一直要到元朝（1271 年1368 年）王禎（活躍於 1290 年至 1333 年）的木模才趨完善。王禎亦將文字按照音韻組合置於有小隔間的轉輪排字盤以方便撿字。Needham 1986 Volume 5 Part 1 205207 至於銅版活字要等到明朝（1368 年 1644 年）華燧（1439 年至 1513 年）於 1490 年的印刷作品才趨完美。Needham Volume 5 Part 1 212 清朝（16441912 年）山東泰安的學者徐志定於 1718 年發展出瓷版印刷。 Needham 1986 Volume 5 Part 1 203 古書裝訂 在 9 世紀印刷術的降臨對古書裝訂起了革命性變化。在晚唐紙本書經歷了從書卷到如摺頁成冊的歷程，而它在宋朝（960 年 1279 年）進一步發展成書頁紙張朝中央下折、如現今常見的書般的「蝴蝶」裝訂；然後到了元朝（1271 年至 1368 年）包住書背裝訂的部分加了兩片書頁到書脊並以厚紙罩住保護書背；明朝（1368 年至 1644 年）期間，書終於使用線縫合書背裝訂。Needham 1986 Volume 5 Part 1 227229 一直到 20 世紀初，傳統的中國線縫裝訂才改為西式裝訂。而西式裝訂是一種以現代印刷機、並行於傳統中國印刷方法的替代品，由約翰內斯古騰堡（約 1400 至 1468 年）所發明。Needham 1986 Volume 5 Part 1 227 火藥 雖然有證可查的首次火藥使用是在五代十國（907 年 960 年），Needham Volume 5 Part 7 89 8082 不過已知最早火藥配方的書面記錄是在宋朝年間（960 年 1279 年），由曾公亮、丁度、和楊惟德在 1044 年《武經總要》裡的記述；見《武經總要》前集 卷十二《武經總要》描述火藥用於旋風車炮拋射引火球拋過城牆，或者用鐵鍊操作降低甩擺高度以擊碎城牆。Needham 1986 Volume 5 Part 7 7073 120124Gernet 1996 311Day McNeil 1996 785 由水軍船隻搭載的霹靂炮（一種用火藥彈丸的投石機）使得宋軍在 1161 年采石之戰大敗金軍，而元朝（1271 年 1368 年）在 1274 年和 1281 年兩次入侵日本時使用過鐵火炮。在 13 和 14 世紀期間，火藥配方殺傷力變得更加強大（硝酸鹽含量高達 91％），且火藥武器更為先進更為致命，這在明朝（1368 年 1644 年）由焦玉（活躍時期 14 世紀到 15 世紀初）與劉基（1311 年 1375 年）軍事著作《火龍經》中充分體現。該書於劉基死後不久完成並由焦玉作序於 1412 年在南陽出版。Needham 1986 Volume 5 Part 7 2425 345346 指南針 在墨西哥韋拉克魯斯州聖羅倫索特諾奇提特蘭，一件來自奧爾梅克時代的古老赤鐵礦手工藝品可追溯到大約前 1000 年，顯示在當時中美洲有可能使用天然磁石的指南針，遠較在中國所描述者年代更為久遠。然而奧爾梅克文明中並不懂得如何提煉生鐵，中國老祖先當時已發現如何提煉生鐵，並將之與天然磁石接觸以進行磁化。Carlson 1975 753760 古文獻對天然磁石吸引鐵以製備磁鐵的描述於《管子》、見《管子》地數第七十七，原文：「 黃帝曰：『若此言可得聞乎？』伯高對曰：『上有丹沙者，下有黃金。上有慈石者，下有銅金。上有陵石者，下有鉛錫赤銅。上有赭者，下有鐵。』」《呂氏春秋》、見《呂氏春秋》卷九，原文：「 慈石召鐵，或引之也。」和《淮南子》見《淮南子》卷十六 說山訓，原文：「 慈石能引鐵，及其於銅，則不行也。」中提及。Blanc 1985 125 128 132133 136Knoblock 2001 218Rickett 1998 424 到了漢朝（前 202 年 220 年）開始使用指南北天然磁石磨製的勺碗狀指南針，用來占卜與風水堪輿，尚未用在導航方面。Carlson 1975 755Gernet 1962 77Tom 1989 9899 東漢王充（27 年 約 97 年）在其所著《論衡》卷 17 是應篇第 52 說「司南之杓，投之於地，其柢指南」。Lacheisserie 2005 5Aczel 2002 80 雖根據根據李約瑟（1986）的研究，《論衡》卷 16 亂龍篇第 47 說提及另外兩處相同文字提及磁鐵吸力，Needham 1986 Volume 4 Part 1，見註腳 261f 指的是是應篇第 52 的杓，而註腳 232d 指的是亂龍篇第 47 的磁石（見《論衡》是應篇第五十二，原文：「 司南之杓，投之於地，其柢指南」 亂龍篇第四十七，原文：「 頓牟掇芥，磁石、鉤象之石非頓牟也，皆能掇芥，土龍亦非真，當與磁石、鉤象為類。六也。」）但學者李書華（1954）認為那是天然磁石，並指出，《論衡》中並沒有明確提及磁鐵。宋朝（960 年 1279 年）的沈括在其 1088 年著述《夢溪筆談》中是第一位準確地描述地磁偏角（即磁北與正北間的差異）和利用磁化的繡花針做成的指南針的人，見《夢溪筆談》卷二十四雜誌一而朱彧（活躍於 12 世紀）在其 1119 年發表的《萍洲可談》中是第一位具體提到利用指南針在海上航行的人。見《萍洲可談》卷二 Sivin 1995 III 2122Needham 1986 Volume 4 Part 1 279Elisseeff 2000 296Gernet 1996 328 然而，在此之前，1044 年出版的《武經總要》描述了指南魚：鐵片或者鋼片製成魚狀，放入炭火燒紅，尾指北方斜放入水，便形成熱剩磁的指南針，可放在盛水的碗內，透過剩磁與地磁感應作用指南。《武經總要》記載該裝置與純機械的指南車並用於導航。見《武經總要》前集卷十五鄉導，原文：「 或出指南車及指南魚以辯所向。指南車法，世不傳。魚法，用鐵葉剪裁，長二寸，闊五分，首尾銳如魚形，置炭中，火燒之，候通赤（以鐵鈐鈐魚首，出火，以尾正對子位，醮水盆中，沒尾數分，則上以密器收之。用時置水碗於無風處，平放魚在水面，令浮其首），當南向午也。」Needham 1986 Volume 4 Part 1 252Sivin 1995 III 21Temple 1986 155157 史前 先秦 秦漢 水運渾象 喜帕恰斯（約前 190 年 前 120 年）（可能在 1 世紀斯特拉波的《地理學》一書裡提到，喜帕恰斯著作皆失傳）將第一位發明表示天球的渾象歸功於希臘人埃拉託斯特尼（前 276 年 前 194 年）。不過，漢朝（前 202 年）大司農耿壽昌於前 52 年獨立發明了渾象，而東漢學者張衡（78 年 139 年）是第一位將一組由水車傳動複雜齒輪用於驅動渾像這種動機付諸實現的科學家。這種水車的動力是由流入的水鍾提供持續不斷的壓頭產生。後來張衡在儲水器與流入容器間加了個額外的補償水箱改進了水鍾。Needham 1986 Volume 4 Part 2 30 479 footnote eCrespigny 2007 1050Morton Lewis 2005 70Loewe 1968 107Bowman 2000 595Temple 1986 37 打撈 在西元前 327 年前，周傳國之寶九鼎佚失於泗水，見《史記》卷二十八 封禪書 第六，原文：「 其後百二十歲而秦滅周，周之九鼎入於秦。或曰宋太丘社亡，而鼎沒於泗水彭城下。」及《漢書》卷二十五上 郊祀志第五上，原文：「 後百一十歲，周赧王卒，九鼎入於秦。或曰，周顯王之四十二年，宋太丘社亡，而鼎淪沒於泗水彭城下。」於西元前 219 年，秦始皇（約西元前 221210 年）派人入河床利用繩索將其自水下拉起，不過沒有成功（這在淺浮雕時代甚至成為了個藝術主題）。見《史記》卷六 秦始皇本紀 第六，原文：「 始皇還，過彭城，齋戒禱祠，欲出周鼎泗水。使千人沒水求之，弗得。」Temple 1986 73 到了西元 11 世紀的宋朝（960 年 1279 年），古人利用浮力完成了一次成功的水下打撈作業。Temple 1986 7273 考古學家由史載曹衝（西元 196208 年）稱象一事，見《三國志》魏書武文世王公傳鄧哀王曹衝，原文：「 鄧哀王衝字倉舒。少聰察岐嶷，生五六歲，智意所及，有若成人之智。時孫權曾致巨象，太祖欲知其斤重，訪之群下，鹹莫能出其理。衝曰：「置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則校可知矣。」太祖大悅，即施行焉。」得知古人至少在西元 3 世紀時即掌握浮力的概念。Needham 1986 Volume 4 Part 1 39 而在西元 1041 至 1048 年間，蒲州附近、約距當時 350 年前建成、橫跨黃河的浮橋蒲津橋，毀於洪水。這座橋是由船構成，船間以鐵鍊相連，鐵鍊則連到兩岸 8 座不同的由鑄鐵鑄成的在休憩中的水牛像上。洪水把鐵牛從沙岸拉入黃河，並一沉到底；在事件發生後，當地州府貼出榜文對如何取回鐵牛尋求對策。後來，僧人懷丙的計劃受到採用。學者羅伯特坦普爾對此描述道：「在僧懷丙的指示下，工人將兩條大船裝滿土，船伕潛水將索固定在位於河床的鐵牛上。然後逐漸拋棄酬載船上的土，導致船在水中吃水越來越淺。為大家所欣喜的是，產生的浮力便將鐵牛自河床浮起。然後他們只需將船往岸邊開就可將萬斤鐵牛拖到淺水區域。」見《宋史》卷 462 列傳第 221 方技下，原文：「 僧懷丙，真定人。巧思出天性，非學所能至也。 河中府浮梁用鐵牛八維之，一牛且數萬斤。後水暴漲絕梁，牽牛沒於河，募能出之者。懷丙以二大舟實土，夾牛維之，用大木為權衡狀鉤牛，徐去其土，舟浮牛出。轉運使張燾以聞，賜紫衣。尋卒。」及卷 333 列傳第 92，原文：「 張燾，字景元，樞密直學士奎之子也。舉進士，通判單州。 遷天章閣待制、陝西都轉運使。蒲津浮橋壞，鐵牛皆沒水中，燾以策列巨木於岸以為衡，縋石其秒，挽出之，橋復其初。」同樣技術亦應用於打撈現代遠洋輪船安德烈亞多里亞（Andrea Doria）號。該船於西元 1956 年沉沒於大西洋；在該次任務中，打撈用礦砂船不裝滿泥土酬載，而以水代替。它將水逐漸漏出，這將安德烈亞多里亞廢船自水下 685 公尺（225 英尺）打撈上來。 漕船 漕船的英文 junk，是來自葡萄牙術語 junco（而它又改編自爪哇語 djong，意思是「船」），Block 2003 123 是古代中國船舶的獨特設計，即使在它之前還有很多其他型別的船舶設計（如樓船）。Turnbull 2002 4 1516Needham 1986 Volume 4 Part 3 678 它起源自漢朝（西元前 202 後 220 年）中葉後，當時船舶設計開始有著方形船首船尾並且船體扁平。Turnbull 2002 14 不像西方世界和南亞最早的造船傳統，中式帆船有著（平坦或略圓）平鋪型船體，沒有龍骨和尾骨（因此需要尾舵轆轤或榫咬合接合件）。Needham 1986 Volume 4 Part 3 390391 由於它沒有龍骨設計，堅實橫向艙壁取代了結構性肋材。Needham 1986 Volume 4 Part 3 391 如萬震（活躍於西元 3 世紀）《南州異物志》中所述，他那個時代漕船使用前後帆帶幾個斜桁四角小帆，而較大的四桅漕船可搭載 700 人及 235868 公斤（260 噸）的貨物。見《南州異物志》原文：「外域人名船曰舶，大者長二十餘丈，高去水三二丈，望 之如閣道，載六七百人，物出萬斛。 隨舟大小式作四帆，前後沓載之。有盧頭木，葉如牖，形長丈餘，織以為帆。其四帆不正前向，皆使邪移相聚，以取風吹。風后者激而相射，亦並得風力。若急則隨宜增減之，邪張相取風氣，而無高危之慮。故行不避風激波，所以能疾。」Temple 1986 187 水力風箱 儘管後來在元朝（1279 年 1368 年）所發現的漢朝（前 202 年 220 年）冶鐵風箱（鼓風機）是採用皮袋或者木製風扇形態仍不清楚，不過文獻記載東漢杜詩（歿於 38 年）已開始利用水車以驅動冶鐵高爐的風箱。根據後來的紀錄證明這種方法繼續為後人所採用；該發明對冶鐵產量增加有重大意義，而且它利用了當時可得的所有必要元件以將旋轉運動轉換為往復運動。Wagner 2001 7780Crespigny 2007 184Needham 1986 Volume 4 Part 2 370376Day McNeil 1996 225 傳動帶 第一次有關帶個大滑輪和小滑輪機械皮帶傳動敘述是由漢朝（前 202 年 220 年）揚雄（前 53 年 前 18 年）在前 15 年著作《方言》所提到見《方言》：方言 卷五，原文：「 繀車，趙魏之間謂之轣轆車，東齊海岱之間謂之道軌。」，用於把絲纖維纏繞在錠上為紡梭作準備的卷緯機。Temple 1986 54 學者裴松之（372 年－451 年）所注《三國志注》注引魏晉文學家傅玄（217 年 278 年）所提曹魏時代機械巧匠馬鈞（活躍於 230 年 232 年）所發明物，見《三國志注》三國志魏書方技傳，原文：「時有扶風馬鈞，巧思絕世。傅玄序之曰：馬先生，天下之名巧也，少而遊豫，不自知其為巧也。當此之時，言不及巧，焉可以言知乎？為博士居貧，乃思綾機之變，不言而世人知其巧矣。舊綾機五十綜者五十躡，六十綜者六十躡，先生患其喪功費日，乃皆易以十二躡。其奇文異變，因感而作者，猶自然之成形，陰陽之無窮，此輪扁之對不可以言言者，又焉可以言校也。先生為給事中，與常侍高堂隆、驍騎將軍秦朗爭論於朝，言及指南車，二子謂古無指南車，記言之虛也。先生曰： 古有之，未之思耳，夫何遠之有！二子哂之曰：先生名鈞字德衡，鈞者器之模，而衡者所以定物之輕重；輕重無準而莫不模哉！先生曰：虛爭空言，不如試之易效也。於是二子遂以白明帝，詔先生作之，而指南車成。此一異也，又不可以言者也，從是天下服其巧矣。居京都，城內有地，可以為園，患無水以灌之，乃作翻車，令童兒轉之，而灌水自覆，更入更出，其巧百倍於常。此二異也。」不但後來經改良精進為鏈條傳動，而且對紡車發明是至關重要的元件。Temple 1986 5455 宋朝（960 年 1279 年）秦觀（1049 年 1100 年）於 1090 年所著關於紡織品和養蠶業的書《蠶書》描述了機械傳動的繅絲裝置。見《農書》蠶書，原文：「 車，臥種如轆轤，必活其兩輻，以利脫系。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 107108 1313 年由王禎（1271 年－1368 年）出版的《農書》裡有幅仕女操作帶連續皮帶傳動的多軸紡車。Needham 1986 Volume 4 Part 2 PLATE CXLVII 這種絲處理機械裝置是飛輪的一種，作用是把絲均勻的繞在錠上。Needham 1986 Volume 7 Part 2 214 到了 14 世紀，水力被應用在織舫裡以帶動大型紡車旋轉，實現的目的仍與其老祖宗一模一樣。 鑽探 中國至少不晚於漢朝（公元前 202 後 220 年）就知道利用深部鑽探以作為開採和其他專案 如利用井架將滷水透過竹製管線抽升到蒸餾爐（學者邁克洛伊說它是用天然氣加熱），在此滷水含的鹽可被處理 之用；這整個鑽探滷水過程的場面皆被繪於四川省一處漢代陵墓磚制浮雕作品上。且洛伊指出，鑽孔遺址可能達到 600 米（2000 尺）深。Loewe 1968 194 學者 KS 湯姆介紹了鑽井過程：「中國先民深鑽的方法是由一組壯丁在橫樑上跳上跳下，以衝擊鑽頭，同時鑽孔工具是由水牛與家牛帶動旋轉。」Tom 1989 103 這種過程與 1860 年代在美國加利福尼亞州用來提取石油的方法完全相同（即「踩下它」（Kick Her Down））。在河北省興隆的一處西漢時期青銅鑄造廠附近有著採礦豎井（內建提取銅設施，這可與錫一同冶煉成青銅），該豎井深入地底達到 100 米（328 英尺）並附頻寬敞的採礦區；豎井與採礦間皆以木料框、梯子、與鐵工具完成建造。 Loewe 1968 191Wang 1982 105 多管條播機 木質條播機在前 3 世紀中國出現，最早的耬車或多管條播機發明於前 2 世紀的漢朝（前 202220 年）時期。Greenberger 2006 12Cotterell 2004 46 多管條播機可在短時間內將種子播成一條直線，而不僅將種子投入田地。 青瓷 青瓷在西方世界亦用於描述灰綠色。王仲殊（1982 年）聲稱，這型別態的陶瓷釉碎片已從浙江省一處東漢（25 年 220 年）古墓挖掘出土；他還聲稱，此型別陶瓷到了三國（220 年 265 年）已經家喻戶曉。Wang 1982 1982 學者理查德杜瓦（2002 年）不同意王仲殊的分類，並指出真正的青瓷燒製技術 爐溫至少需要 1260C（2300F），匠人一般偏好爐溫範圍為 1285 到 1305C（2345 到 2381F），並且經過降火過程 一直北宋（960 年 1127 年）初期才被髮明。Dewar 2002 42 獨特的灰綠色青瓷釉是釉胎在燒結中從三氧化二鐵轉換成一氧化鐵的氧化鐵化合物轉換的結果。學者奈傑爾伍德（Nigel Wood，1999 年）指出最早在北宋時期製作出的龍泉青瓷器皿，有著青、藍綠、橄欖綠色釉，並含有大量矽與鹼的成分，在後來脫離了粗陶器的巢臼而造就了景德瓷與德化白瓷的輝煌。Wood 1999 7576 負數符號與使用負數 於西元 179 年漢朝（西元前 202 後 220 年）時期編纂而由劉徽（活躍於西元 3 世紀）於西元 263 年評註的《九章算術》一書中 Needham 1986 Volume 3 2425 之算籌記數系統，黑籌表示負數，而紅籌表示正數。Temple 1986 141 劉徽還使用算籌傾斜擺放來表示負數。負數以一「」號表示也於古印度巴克沙利手稿（Bakhshali Manuscript）中出現，但學者們對其何時編纂的看法分歧，其意見歸總在西元 200 至西元 600 年間。Teresi 2002 6566 印度人約在西元 630 年一定知曉負數；當時的數學家婆羅摩笈多（西元 598668 年）正使用負數。 在歐洲負數由希臘數學家丟番圖（活躍於 3 世紀）於西元 275 年左右首度使用，然而在西方直到西元 1545 年，義大利數學家吉羅拉莫卡爾達諾（西元 15011576 年）所著《大術》（Ars Magna，英文 The Great Art）出現之前一直被認為是荒謬的。 卡瓦列裡原理 本數學原理，描述了所有等高處橫截面積相等的兩個同高立體，其體積也必然相等。在西方該原理是以義大利數學家博納文圖拉卡瓦列裡（15981647 年）之名所命名，但它最早於漢朝（前 202 後 220 年）《九章算術》（最晚於 179 年成書）一書所描述，並由魏朝（220265 年）數學家劉徽所評註。Needham 1986 Volume 3 143 曲柄 已知最早以藝術型式描述曲柄把手是來自前 1 世紀漢朝（前 202 年 220 年）的農家綠釉陶陪葬模型，備有完整的旋轉穀物磨坊，一名男子以腳操作一輪錘搞碎穀物，且在其左邊有一座帶曲柄把手的風扇車，曲柄把手用來操作風扇。Needham 1986 Volume 4 Part 2 118 PLATE CLVITemple 1986 46 曲柄把手在後來唐宋時期也用於穀物磨坊、絲綢繅絲暨麻紡紗機、水力驅動麵粉篩、水力風箱、水井絞盤、以及其他裝置上。Needham 1986 Volume 4 Part 2 116119 精煉爐 在古熔鐵爐除了由注入過量空氣產生偶爾鍊出的低碳熟鐵疙瘩外，古人亦至少在前 2 世紀時曾利用精煉爐煉出熟鐵。考古學家所發現最早由鑄鐵與生鐵精煉成熟鐵與鋼的樣本是在漢朝（前 202 年 220 年）早期鐵生溝遺址。Pigott 1999 186 畢翰道由出土的戰國時期（前 403 年 前 221 年）熟鐵古物，以及並沒有鍛鐵爐曾在古代中國使用的文字記載推測精煉爐在戰國時期（前 403 年 前 221 年）就已經存在。Pigott 1999 186187 該精煉過程涉及將鑄鐵在精煉爐床上加熱液化，並從熔解的鑄鐵透過氧化還原反應去碳。瓦格納寫道，除了漢朝爐床料想是精煉爐床外，亦有可追溯到 1 世紀到 2 世紀、位於山東陵墓的一處描繪精煉爐床的壁畫圖樣證據，以及在 4 世紀道家著作《太平經》裡書面暗示。《太平經》卷七十二雲「今軍師兵，不祥之器也 有急乃後使工師擊治石，求其中鐵，燒冶之，使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫邪耶？」Wagner 2001 8083 瓦格納和畢翰道皆寫道在近幾個世紀以來，精煉爐床是傳統中國冶煉的重要特徵。Wagner 2001 80 萬向軸 萬向軸英文別名為「卡當」懸吊（Cardan suspension），是在義大利人傑羅拉莫卡爾達諾（1501 年至 1576 年）將之重新發明後得名，但是人類實際上遠在卡爾達諾發明前就已知道萬向軸了。Needham 1986 Volume 4 Part 2 228229 李約瑟寫道，在歐洲考古學家所確定萬向軸最早使用是在西元 9 世紀秘方書《繪畫小重點》（Little Key of Painting，）裡，其中提到一個花瓶，四周以金屬環環繞，這使得它碰到巔坡運動時保持穩定。Needham 1986 Volume 4 Part 2 229 231 李約瑟和喬治薩頓（George Sarton）都寫到一份對拜占庭的斐洛（Philo Of Byzantium，西元前 280 前 220 年）所著古希臘文獻（即《氣動學》 Pneumatica，現已佚失）的阿拉伯文翻譯 大概可追溯到馬蒙（約西元 813833 年）時代 版，其中載有用於保持一罐墨水瓶平衡的平衡環描述。該裝置可以讓人從任何方向來將筆沾溼。但是李約瑟質疑阿拉伯人的翻譯以及整件事的真實性，而薩頓主張大部分的阿拉伯文翻譯是忠於原著，因此，應將萬向軸的發明歸功於斐羅。Needham 1986 Volume 4 Part 2 236Sarton 1959 349350 大約在西元 180 年漢朝（西元前 202 後 220 年）時期，旋轉風扇和走馬燈的發明者丁緩發明了「被中香爐」。Needham 1986 Volume 4 Part 2 233 這個香爐有著一系列金屬環，可在往任何方向移動的同時保持中央爐心停留在水平狀態。該記載是中國古文獻中首次提及萬向軸，不過司馬相如（西元前 179 前 117 年）所著賦中有一處暗示著該裝置在西元前 2 世紀就已經存在（即「金鉔薰香」）見《美人賦》，原文：「 於是寢具既設，服玩珍奇，金鉔薰香，黼帳低垂。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 233234 帶有萬向軸的香爐在隨後的幾個朝代都有提到，目前卻只有唐朝（西元 618907 年）銀製品流存。Needham 1986 Volume 4 Part 2 234235 在梁朝（西元 502557 年）文獻中有提到萬向軸用於門窗鉸鏈，而史載西元 692 年一位無名匠人曾進獻武則天（約西元 690705 年）一座使用了萬向軸以不斷保持平衡的暖爐。見《太平廣記》卷第二百二十六 伎巧二，原文：「則天如意中，海州進一匠，造十二辰車。回轅正南，則午門開，馬頭人出。四方迴轉，不爽毫釐。又作木火通，鐵盞盛火，輾轉不翻。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 234 thumb 位於北京中國國家博物館展出之漢朝（西元前 202 後 220 年）時期玉衣 玉衣 殮葬玉衣在漢朝（西元前 202 後 220 年）時就存在。考古學家於西元 1968 年 6 月在河北省發現中山靖王劉勝（卒於西元前 113 年）和其妻竇綰的墳墓和殮葬玉衣，這確認了古文獻所記載漢皇室和貴族是以玉衣下葬的傳聞。Tom 1989 112 劉勝的玉衣帶有 12 個可靈活伸展的部分，用上方型玉片 2690 只；每片玉四角鑽洞，以金絲縫在一起綴成。Tom 1989 112113 該玉衣的金絲總重 1110 克（39 盎司）。Tom 1989 113 竇綰的玉衣有玉片 2156 只，所用金絲 703 克（247 盎司）。雖然殮葬用面具與外套在在漢朝初期墳墓就已出現，殮葬玉衣整套一直要到漢文帝（約西元前 180 前 157 年）在位期間才出現，而最早者被是在四川省遺址。在西元 1954 年至 1996 年間，總共有 22 件西漢（西元前 202 後 9 年）以及 27 件東漢（西元 25220 年）完整及殘缺殮葬玉衣出土。它們主要分佈在河北、山東、江蘇、河南、以及楊家灣、東園、廣州、馬王堆、綿陽、石寨山。殮葬玉衣自魏文帝於西元 222 年昭令天下停用後逐漸消失。Shi 2003 6365 thumb 李約瑟和羅伯特坦普爾寫道，在中國古立體地勢圖的發展可能是受到漢朝（西元前 202 後 220 年）所鑄的突起香爐、香壇等的影響。如此圖所示香爐為例，該爐在蓋上鑄了一座人造山作為裝飾，而這座山往往用於描述傳說中的蓬萊仙島。Needham 1986 Volume 3 580581 立體地勢圖 在約翰伊夫林（西元 16201706 年）於 1665 年提交給倫敦皇家學會哲學彙刊的論文中，他認為，模仿自然地貌的蠟模型暨淺地勢圖是一種全新發明，源自於法國。Needham 1986 Volume 3 579 一些後來的學者將第一位發明立體地勢圖的人歸功給保羅大斯（Paul Dox），因為他於西元 1510 年於其立體地勢圖中展示了奧地利庫夫施泰因地區。Temple 1986 18120 世紀曆史學家喬治薩頓（George Sarton）指出，伊本白圖泰（西元 13041368 年或 1377 年）的著述中描述了他在西元 14 世紀旅居直布羅陀時目睹了立體地勢圖。然而，立體地勢圖可能自西元前 3 世紀在中國就已經存在，如果將史記（司馬遷著，西元前 91 年）中有關秦始皇（約西元前 221 前 210 年）墓記載的一事證明正確（在它挖掘出來時）的話。見《史記》卷六 秦始皇本紀 第六，原文：「 以水銀為百川江河大海，機相灌輸，上具天文，下具地理。」Temple 1986 179 據唐（西元 618907 年）蔣防在其《聚米為山賦》（約成書於西元 845 年）見《聚米為山賦》，原文：「至精者米，至大者山。 昔馬援以炎徼未賓，雄圖是急。爰請兵以薄伐，將越險而深入。懼君意之未明，陳地形之久習。既而辨襟帶，分郡邑。雖蠻貊千里，亦可圍於寸眸；岡巒萬重，誠不過於數粒。」及《後漢書》見《後漢書》卷二十四 馬援列傳 第十四，原文：「 又於帝前聚米為山谷，指畫形勢，開示眾軍所從道徑往來，分析曲折，昭然可曉。」中的記載，漢朝馬援（西元前 14 年 後 49 年）於西元 32 年建造了利用米堆成了立體地勢圖。劉宋（西元 420479 年）時期的謝莊（西元 421466 年）建了一座顯示帝國江山的 093 平方米（10 平方尺）木製立體地勢圖，該地勢圖可拆卸並拼湊回去，如同一座巨型立體拼圖。見《宋書》列傳第 45 謝莊 王景文原文；「謝莊，字希逸，陳郡陽夏人，太常弘微子也。 制木方丈，圖山川土地，各有分理，離之則州別郡殊，合之則宇內為一。」而宋朝（西元 9601279 年）學者沈括（西元 10311095 年）受朝廷命令巡邊測界以解決領土糾紛時，製作了一座三維立體的立體地勢圖。該圖利用木頭、麵糊、木屑、蜂蠟製成，上刻山川道路。見《夢溪筆談》卷二十五 雜誌二，原文：「予奉使按邊，始為木圖，寫其山川道路。其初遍履山川，旋以麵糊木屑寫其形勢於木屑上。未幾寒凍，木悄不可為，又熔蠟為之。皆欲其輕，易賫故也。至官所，則以木刻上之。上召輔臣同觀。乃詔邊州皆為木圖，藏於內府。」Sivin 1995 III 22Ebrey Walthall and Palais 2006 162Needham 1986 Volume 3 580Temple 1986 180 當時皇帝宋神宗（約西元 10671085 年）見後大加讚賞，後來下令所有戍邊的官吏皆應制作類似的木製地勢圖，以便上送朝廷交內府保管。西元 1130 年，黃裳製作了木製立體地勢圖，即現存於蘇州市博物館《地理圖》的原作後來引起了理學家朱熹（西元 1130 一 1200 年）的注意。朱熹試圖取得該圖，然而後來利用黏土與木材自己做了一座。見《答李季章》，原文：「 聞黃文叔頃年嘗作地理木圖以獻，其家必有元樣，欲煩為尋訪，刻得一枚見寄。」該圖由 8 片木塊構成，以卡筍相連，可以摺疊起來由一人隨身攜帶。見《鶴林玉露》丙編卷三，原文：「 季仁因言朱文公每經行處，聞有佳山水，雖迂途數十里，必往遊焉。 又嘗欲以木作《華夷圖》，刻山水凹凸之勢，合木八片為之，以雌雄筍相入，可以折，度一人之力，足以負之，每出則以自隨。」 thumb 仿自張衡（西元 78139 年）的地動儀，採用鐘擺敏感對地面震動的慣性原理；該儀器於西元 133 年而安放在洛陽，它探測到距該地 400 至 500 公里、（250 至 310 哩）、遠在甘肅的地震 地震儀 漢朝（西元前 202 後 220 年）朝廷官員、天文學家暨數學家張衡（西元 78139 年）於西元 132 年發明了史上第一臺地震儀，它是一座大型甕形金屬儀器，內部可能使用了懸吊擺或者倒擺的慣性（即地震發生時產生地表震顫現象），以透過槓桿脫扣裝置將金屬球釋放；該球將自外部磐龍金屬塑像的龍口掉落到對應的蟾嘴裡，以自八個方位中指示出遠方地震的確切方向；這讓朝廷得以向災區快速派遣急難救助；後來幾個朝代朝廷皆採用張衡地動儀設計進行再製，一直持續到唐朝（西元 618907 年）該裝置的使用失傳為止；該事實甚至由元朝（西元 12711368 年）作家周密所記載。見《齊東野語》卷十五渾天儀地動儀，原文：「 按渾天儀始於洛下閎，或以為璇璣玉衡之遺法，非也。其後賈逵、張衡、斛蘭、李淳風、梁令瓚、僧一行以下皆能之，獨有候風地震之器曰地動儀者無傳焉。按《漢張衡傳》，此儀以精銅為之，其器圓徑八尺，形似酒樽，中有都柱，旁行八道，施關發機。外有八龍，首銜銅丸，每龍作一蟾蜍，仰首張口而承之。機關巧制，皆在樽中。龍必致九州地分，如遇某州分地動，則龍銜之丸，即墜蟾蜍口中，乃鏗然有聲。司候者佔之，則知某地分震動矣。《北史》，信都芳明算術，有巧思，聚渾天欹器、地動銅壺、刻漏、候風諸巧事，令算之，皆無遺策。隋臨孝恭，嘗著《地動遺經》一卷，今無傳焉。」Tom 1989 104Minford Lau 2002 307Balchin 2003 2627Needham 1986 Volume 3 627635Krebs 2003 31Wright 2001 66Huang 1997 64Yan 2007 131132 茶 茶樹為滇西土產，Martin 2007 8 到了西元前 2000 年的雲南，人們已把茶葉被當作種藥材來消費。Heiss 2007 46 西元前 2 世紀左右，茶葉在民間已從四川流傳到中國北方與長江中下游各地。由王褒於西元前 59 年所撰《僮約》一文來看，飲茶已經成為當時日常生活中既定之習。見《全漢文》卷四十二 僮約，原文：「 提壺行酤。汲水作哺，滌杯整案，園中拔蒜，斫蘇切脯。築肉臛芋，膾魚炰鰲，烹茶盡具，哺已蓋藏。關門塞竇餵豬縱犬。勿與鄰里爭鬥，奴但當飯豆飲水，不得嗜酒，欲飲美酒，唯得染唇漬口，不得傾盂覆鬥。不得辰出夜入，交關侔偶。舍後有樹，當裁作船，上至江州，下到煎主，為府椽求用錢。推紡惡敗，傻索綿亭。買席往來都洛。當為婦女求脂澤，販於小市，歸都擔枲，轉出旁蹉。牽犬販鵝、武都買荼，楊氏簷荷，往來市聚，慎護奸偷。」Needham 1986 Volume 6 Part 5 513 這書面記述亦表明了古人不晚於晚於西元前 1 世紀就將茶當作是一種飲品而非僅僅醫用草藥。Wang 2005 23 11 早期的中國茶文化發軔於漢朝（西元前 202 後 220 年）到南北朝（西元 420589 年）年間，在當時茶在仕紳階層廣泛流傳，不過到了唐朝（西元 618907 年）才初步成型。Wang 2005 1720 茶器如不帶柄的茶碗最早在東晉（西元 317420 年）出現，而風行於唐朝品茶人士之間。Heiss 2007 296297 第一本有關茶的著作是陸羽（西元 733804 年）的《茶經》。Needham 1986 Volume 6 Part 5 506 獨輪車 有貧弱的、語言學上的證據顯示，獨輪車（例如：古希臘文 hyperteria monokyklou，或稱「單輪車」）可能在西元前 5 世紀後期於古希臘存在，Lewis 1994 470427 但獨輪車一直到西元 13 世紀才於歐洲出現已為大眾普遍接受，Lewis 1994 453 而在西漢（西元前 202 後 9 年）時期西元前 1 世紀的獨輪車使用是有文字記載的，在東漢（西元 25220 年）西元二世紀一處墓穴（今四川成都揚子山二號墓）壁畫描寫了其使用狀況。Needham 1986 Volume 4 Part 2 263267Greenberger 2006 13 水車動力傀儡戲 產自羅馬帝國埃及行省的機械玩偶，特別是亞歷山卓的希羅（約西元 1070 年）所制、重量驅動的傀儡戲，在西方世界是廣為人知，併為如貝克（Beck）、蒲魯東（Prou）、與羅莎戴格朗（de Rochas dAiglun）等歷史學家廣泛討論。Needham 1986 Volume 4 Part 2 156 在中國，漢朝張衡（西元 78139 年）記載了一場角抵戲中人造假魚玩偶變身為假龍玩偶，見《西京賦》，原文：「 臨迥望之廣場，程角抵之妙戲。 海鱗變而成龍，狀蜿蜿以蝹蝹。」而西元 6 世紀著作《西京雜記》提到當漢高祖劉邦（在位期間西元前 202 前 195 年）於西元前 206 年在咸陽宮內發現秦始皇（約西元前 221210 年）的整座 12 銅偶樂團，每座銅偶高 1 米（3 英尺）著絲花並吹奏琴築笙竽。而這些僅需兩人一人吹空管一人扭繩即可控制。見《西京雜記》卷三，原文：「 復鑄銅人十二枚坐皆高三尺。列在一筵。上琴築笙竽各有所執。皆綴花采。儼若生人。筵下有二銅管。上口高數尺。出筵後。其一管空。一管內有繩大如指。使一人吹空管。一人紐繩。則眾樂皆作。與真樂不異焉。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 158 又如《三國志》記載，巧匠馬鈞（活躍於 220265 年） 即造出指南車差速器的那位 發明了由木水車推動的機械玩偶劇場：水轉百戲，以供魏明帝（約西元 226239 年）一朝官員娛樂之用。見晉傅玄《傅子》， 原文：「馬先生鈞，字德衡，天下之名巧也。 其後人有上百戲者，能設而不能動也。帝以問先生：『可動否？』對曰：『可動。』帝曰：『其巧可益否？』對 曰：『可益。』受詔作之。以大木雕構，使其形若輪，平地施之，潛以水發焉。設為女樂舞象，至令木人擊鼓吹簫；作山嶽，使木人跳丸躑劍，緣ㄌ倒立，出入自 在；百官行署，舂磨鬥雞，變巧百端。」隨著水車轉動，劇場上的諸多木偶表演雜耍，如女木偶奏樂跳舞，而當其中一個木偶進場、跳球擲劍、於繩梯上倒掛時，其他木偶便打鼓吹簫。另外一些木偶裝扮成官府官員一如真人般在衙門佈景中工作，還有木偶打扮成工人進行打舂與磨米（杵槌和磨石），而其他木偶觀賞鬥雞，所有這些運動皆同時進行。後人在稍後的朝代中也依馬鈞的傳統，設計出的種種傀儡劇場出來。Needham 1986 Volume 4 Part 2 164 風扇車 與漢朝（公元前 202 後 220 年）旋轉空調風扇發明者丁緩（活躍於西元 180 年）同一時期的是一座以曲柄操作旋轉風扇車的陶製陪葬模型，風扇車的作用是將粗糠從穀物裡分離。Needham 1986 Volume 4 Part 2 118 153154 PLATE CLVIWang 1982 57 風扇車首次在唐代（公元 618907 年）由顏師古（西元 581645 年）於其對早先學者史游於西元前 40 年所著《急就篇》字典所作評註時提及；見《急就篇》卷三，原文：「 碓磑扇隤舂簸揚，頃町界畝畦埒封。」顏師古注：「 扇，扇車也。」風扇車亦於宋朝（960 年 1279 年）詩人梅堯臣在西元 1060 年時的一首詩裡頭提到。原文：「田扇非團扇，每來場圃見。因風吹糠籺，編竹破筠箭。任從高下手，不為喧寒變。去粗而得精，持之莫肯倦。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 153154 已知最早的風扇車插畫是來自王禎（活躍於 1290 年至 1333 年）於西元 1313 年所著《農書》。Needham 1986 Volume 4 Part 2 118 151153 人力和水力旋轉風扇 漢朝（西元前 202 後 220 年）匠人丁緩（活躍於西元 180 年）發明了一種有 7 個扇輪、直徑 3 米（10 尺）、用手操作的旋轉風扇。見《西京雜記》卷一，原文：「長安巧工丁緩者。 又作七輪扇。連七輪大皆徑丈相連續。一人運之。滿堂寒顫。」到了西元 8 世紀唐朝（西元 618907 年）年間，老祖先們利用水力轉動扇輪，而到了宋朝（西元 9601279 年）期間，旋轉風扇變得更加普及。Needham 1986 Volume 4 Part 2 99 134 151 233Day McNeil 1996 210 在歐洲，第一臺旋轉式風扇的使用是在 16 世紀，用於礦井通風，一如格奧爾格阿格里科拉（西元 14941555 年）於其著作中所繪。Needham Volume 4 Part 2 154 鉻的利用 中國發明利用鉻不晚於前 210 年，當時秦始皇兵馬俑被陪葬於現今西安不遠的遺址；現代考古學家發現在遺址裡十字弓弓箭的銅製箭頭被埋於地底經過超過 2000 年悠悠歲月後，並沒有發生腐蝕，其原因是當時匠人將其銅製箭頭皆鍍上了鉻；然而鉻後來還是寂寂無名，一直到路易斯尼古拉沃克林（LouisNicolas Vauquelin，1763 年 1829 年）在 17971798 年間的實驗之後才為世人廣為應用到其他地方。Cotterell 2004 102 象棋（參見：六博） 象棋的準確起源已經不可考。歷史學者李祥甫（David H Li）主張它首先由漢朝（西元前 202 後 220 年）開國名將韓信（卒於前 196 年）發明。韓信由於被呂后（卒於前 180 年）誣陷謀反，而騙入宮內處死，因此韓信的沙盤推演很快的就與其許多流傳下來的東西搭上關係。Li 1998 214 不過，李祥甫表示，韓信兵棋推演後來由北周武帝（約西元 561578 年）還原，成為今日兩方棋子字面上同義可互換的象棋。Li 1998 215 雖然後來象棋在隋朝（西元 581618 年）遭禁，然而到了唐代（西元 618907 年）唐太宗（約西元 626649 年）卻物件棋十分著迷，而當時詩人如白居易（西元 772846 年）甚至專為其賦詩。見白居易《和春深二十首》，原文：「 何處春深好，春深博弈家。一先爭破眼，六聚鬥成花。鼓應投壺馬，兵衝象戲車。彈棋局上事，最妙是長斜。」Li 1998 215216 象棋後來經過各方努力，衍生出許多變種，如暗棋、朝鮮將棋。 走馬燈 以蠟燭或油來點燃照亮，走馬燈（古稱蟠螭燈（秦漢）、見《西京雜記》卷三，原文：「 高祖（劉邦）初入咸陽宮，周行府庫，金玉珍寶，不可稱言。尤異者，有青玉五枝燈，高七尺五寸，作蟠螭，以口銜燈，燈燃鱗甲皆動，煥炳若列星而盈室焉。」仙音燭（唐）、見《清異錄》器具門仙音燭，原文：「同昌公主薨，帝傷悼不已，以仙音燭賜安國寺，冀追冥福。其狀如高層露臺，雜寶為之，花鳥皆玲瓏。臺上安燭，既燃點，則玲瓏者皆動，丁當清妙。燭盡絶響，莫測其理。」轉鷺燈（唐）、見《雲仙雜記》卷二臨光宴，原文：「 正月十五夜，玄宗於常春殿張臨光宴。白鷺轉花，黃龍吐水，金鳧，銀燕，浮光洞，攢星閣，皆燈也。」馬騎燈（宋），見《武林舊事》卷二燈品，原文：「 若沙戲影燈，馬騎人物，旋轉如飛。」西方稱魔燈，而幻燈指的是皮影戲）是亡故的秦朝（前 221 前 206 年）秦始皇（約前 221 前 210 年）國庫中的寶物之一。Needham 1986 Volume 4 Part 1 123Temple 1986 87 齊人方士少翁在西元前 121 年為漢武帝（約前 141 年 87 年）辦的降神會可能用到走馬燈。見《史記》卷十二孝武本紀，原文：「 其明年，齊人少翁以鬼神方見上。上有所幸王夫人，夫人卒，少翁以方術蓋夜致王夫人及灶鬼之貌雲，天子自帷中望見焉。」及《漢書》卷二十五上郊祀志第五上，原文：「 明年，齊人少翁以方見上。上有所幸李夫人，夫人卒，少翁以方蓋夜致夫人及灶鬼之貌雲，天子自帷中望見焉。」在中國第一個使用走馬燈的明顯證據，是來自漢朝（前 202 後 220 年）晚期，工匠丁緩約於西元 180 年所作之「九層博山香壚」。見《西京雜記》卷一，原文：「 長安巧工丁緩者。為常蒲燈。七龍五鳳。雜以芙蓉蓮藕之奇。又作臥褥香壚。一名被中香壚。本出房風。其法後絕。至緩始更為之為機環轉運四周。而壚體常平。可置之被褥。故以為名又作九層博山香壚。鏤為奇禽怪獸。窮諸靈異皆自然運動。」走馬燈以當燈點亮時會動的鳥與其他動物圖為賣點；燈點亮時上升熱氣對流造成燈冠頂部的葉片旋轉，而葉片帶動中空紙糊軸筒旋轉，黏於其上的紙片跟著轉，給人這些紙片上的圖在動的印象。這樣的玩具在後來的朝代也被再製翻新。Needham 1986 Volume 4 Part 1 123124Temple 1986 8788 科舉 在漢代（前 202 年 220 年），透過正式推薦錄用朝廷官員的察舉制是填補官職的正式方法，雖然漢朝朝廷設有太學以培養可能的官職候選人，且某些機構要求其候選人得透過書面考試才能任用。Crespigny 2007 1222 1232Bielenstein 1980 9 19Wang 1949 152Loewe 1968 45 然而，直到隋朝（581 年 618 年），科舉才開放給所有非商階級的成年男性（雖然科舉不要求非得身具財富或聲望才能應試），並至少在理論上成為一種頒行全國的任官必要條件。Ebrey 2006 97Gasciogne and Gasciogne 2003 95 在隋、唐（618 年 907 年）時期，科舉制度所實施的實際規模比宋朝（960 年 1279 年）要小得多，當時宋朝開朝功勳菁英家族為宋太祖「杯酒釋兵權」，將其對朝廷的影響力轉給了自全國各地較小型的仕紳階層。Hartwell 1982 416420Ebrey 1999 145146 為確保科舉相對公平（撇開嚴苛的入試要求、及家境寬裕者有受較好教育的特權不計），當時朝廷採用了許多方法，如聘用專人謄錄每位考生的考試答案，以避免閱卷考官憑藉辨認字跡偏袒某位考生。Fairbank 2006 94Gernet 1962 65 盤山渠道 秦始皇（公元前 221 前 210 年）討滅六國一統天下後，命令匠人史祿（活躍於 3 世紀晚期）建立一條新的運河航道。它穿過山脈，將湘江和灕江連在一起。Temple 1986 182 這工程的結果便是靈渠，後期修補完成時最多有 36 道陡門。而且由於該運河非常靠近等高線（即順著山鞍的輪廓線開鑿），它是目前所知世界上最古老的盤山渠道。Day McNeil 1996 636Temple 1986 182183 據司馬遷（前 145 年 前 86 年）在其《史記》（完成於前 91 年）所述，該運河工程開始的用意在有效地將糧草往南輸送給趙佗軍隊，以征服百越。 三國 連弩 木牛流馬 天燈 指南車 雖然三國曹魏給事中馬鈞（活躍於西元 220265 年）聲稱指南車最早由黃帝發明的陳述令人生疑，見《古今注》，捲上輿服第一不過他在西元 255 年設計了指南車並測試成功，後來在隨後的朝代中多次重建；該裝置是帶差速齒輪的輪式車輛，它以此確保安裝在車頂的木人像不管車子如何轉向總是指向南方，在本質上非磁性羅盤。Needham 1986 Volume 4 Part 2 40 286298Day McNeil 1996 461Tom 1989 98 於西元 6 世紀寫就的宋書指出，該裝置已由劉宋（西元 420479 年）時期數學家暨天文學家祖沖之（西元 429500 年）成功地改造。見《宋書》志第八禮五 Needham 1986 Volume 4 Part 2 287 日本成書於西元 720 年的古史著作《日本書紀》，指出該裝置被巧妙的製作出來，並於西元 666 年）由唐朝（西元 618907 年）僧人知由進獻給天智天皇（西元 661672 年）《日本書紀》記載指南車有兩處，一處見卷第廿六 天豐財重日足姫天皇 齊明天皇，原文：「 四年春正月甲申朔丙申。 沙門智逾造指南車。」，另一處見卷第廿七 天智天皇 天命開別天皇，原文：「 五年春正月戊辰朔戊寅。 倭漢沙門知由獻指南車。」，智逾僅造指南車，知由獻指南車，僅有一次 Needham 1986 Volume 4 Part 2 289 指南車在涵蓋整個宋朝（960 年 1279 年）的歷史文獻（如：在西元 1345 年刊行的《宋史》）裡記載得鉅細靡遺；舉例來說，該書揭露了每個機械齒輪有多少齒、每個齒輪的直徑、以及這些齒輪如何正確的擺放等等。見《宋史》志第 102 輿服一 Needham 1986 Volume 4 Part 2 291292 晉南北朝 合成鋼 雖然羅伯特坦普爾和李約瑟皆推測合成鋼工藝在更早前就存在了，然而第一個融合熟鐵與鑄鐵以生產鋼鐵的明確文字記載是來自 6 世紀道家匠人綦母懷文，他自 543 年至 550 年追隨北魏將領高歡（496 年 597 年，後來被尊為北齊高祖神武帝）。見《北齊書》卷四十九，原文：「綦母懷文，不知何郡人。以道術事高祖。 又造宿鐵刀，其法燒生鐵精以重柔鋌，數宿則成剛，以柔鐵為刀脊，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，斬甲過三十札。今襄國冶家所鑄宿柔鋌，乃其遺法，作刀猶甚快利，不能截三十札也。懷文雲：廣平郡南斡子城是干將鑄劍處，其土可以瑩刀。」Temple 1986 68Needham 1986 Volume 4 Part 2 34 唐朝（618 年 907 年）於 659 年刊行的《新修本草》亦介紹了將熟鐵與鑄鐵一起攪拌加熱的過程，並指出鋼鐵製品是用來鍛造鐮刀和刀。見《新修本草》卷四鐵精，原文：「 鋼鐵，是雜煉生鐮，作刀、者」至於後面《新修本草》的記載，蘇頌（1020 年 1101 年）也提出了類似的說明，並指出鋼鐵在造劍上的利用。見《圖經本草》，原文：「初煉去礦，用以鑄瀉器物者，為生鐵；再三銷拍，可做鍱者，為鑐鐵，亦為之熟鐵；以生柔相雜和，用以做刀劍鋒刃者，為鋼鐵」在明朝（1368 年 1644 年），宋應星（1587 年 1666 年）1637 年的著作《天工開物》是第一種文獻詳細描述鋼鐵製程者，該書指出熟鐵先被鍛打成細小的薄板，包成鐵片束，最後鑄鐵堆於其上後下壓。見《天工開物》鐵，原文：「 凡鋼鐵煉法，用熟鐵打成薄片，如指頭闊，長寸半許，以鐵片束包尖緊，生鐵安置其上（廣南生鐵名墮子生鋼者妙甚），又用破草履蓋其上（粘帶泥土者，故不速化），泥塗其底下。洪爐鼓韝，火力到時，生鋼先化，滲淋熟鐵之中，兩情投合。取出加錘，再煉再錘，不一而足。俗名團鋼，亦曰灌鋼者是也。」在熔爐中鑄鐵將先融化，「滲淋入」熟鐵中；一旦融合，這半成品將進行重複多次被取出熔爐鍛造、加熱、並捶打等一系列過程。坦普爾和李約瑟兩位學者皆表示這些製程比後來卡爾威廉西門子（Carl Wilhelm Siemens，1823 年 1883 年）平爐年代更早。Temple 1986 6869 馬鞅 對古軛具的一個重大改進是馬鞅。羅伯特坦普爾推測，一塊來自西元前 1 世紀漢朝的磚首次顯示描繪馬鞅的外觀。Temple 1986 23 它當然在北魏（西元 386534 年）時期的敦煌壁畫中出現，日期約為西元 477499 年間；不過後期的作品在衡的後面並沒有畫上重要的環頸墊子，而一幅約西元 851 年唐朝（西元 618907 年）時期的壁畫準確地顯示位於衡後面的環頸墊子。Needham 1986 Volume 4 Part 2 319323Schur 1998 66 應當指出的是，一幅較早期隋朝西元 581618 年）繪畫的準確的畫出瞭如今日所見之馬鞅，不過該圖顯示它被套在一頭駱駝上而不是一頭馬上。Needham 1986 Volume 4 Part 2 326 Plate CCXXI 磨車 在陸翽（活躍於 350 年）所撰《鄴中記》中提到了幾種由後趙（319 年 351 年）中御史解飛、尚方人魏猛變所發明的機械裝置。見陸翽《鄴中記》，原文：「 石季龍宮婢數十，盡著皂褠，頭著神弁，如今禮先冠。石虎有指南車及司裡車。又有舂車，木人及作行礁於車上，車動則木人踏礁舂行，十里成米一斛。又有磨車，置石磨於車上，行十里輒磨麥一斛。凡此車皆以朱彩為飾，惟用將軍一人。車行則眾併發，車止則止。中御史解飛、尚方人魏猛變所造。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 159160 256257 其中之一就是磨車，它基本上是一部在車架上配備磨石獸力車；這些皆由車輪運動機械性地帶動磨石旋轉以磨碎小麥和其他穀物。Needham 1986 Volume 4 Part 2 256 解飛、魏猛變兩人所發明另一類似作用的車輛是舂車，它在車頂裝了木人，實際上是有機械作用的雕像。木人踩著礁舂將稻穀搞碎去殼。同樣的，該裝置只有在獸力車前行且車輪轉動時才有作用。磨車在後趙後不久失傳，不過它後來在 1580 年由歐洲義大利軍事工程師旁派塔岡尼（Pompeo Targone）所獨立發明。Needham Volume 4 Part 2 255 該車在 1607 年維托里奧宗卡（Vittorio Zonca）的論文裡描述，後來 1627 年在由德國耶穌會傳教士鄧玉函與明朝（1368 年 1644 年）王徵（1571 年 1644 年）所著《遠西奇器圖說錄最》裡翻譯了過來，儘管在當時圖說裡所提及這精巧的西方世界裝置鹹認發源於古代中國。Needham 1986 Volume 4 Part 2 255256 油墨 儘管油墨英文 India Ink 得其名是在西方世界僅知碳質顏料產自印度之後，不過歷史上油墨最早是在中國出現；某些學者說它早在西元前 3 千年就已被製造出來，而其他學者表示墨可能一直要到曹魏（西元 220265 年）時期才發明。Gottsegen 2006 30Smith 1992 23Sun Sun 1997 288Woods Woods 2000 5152 雖然早期墨混合物中包含了松煙，宋朝學者沈括（西元 10311095 年）是第一位從石油油煙中提取墨的人。見《夢溪筆談》卷二十四 雜誌一，原文：「 鄜、延境內有石油，舊說『高奴縣出脂水』，即此也。生於水際，沙石與泉水相雜，惘惘而出，土人以雉尾甃之，用採入缶中。頗似淳漆，然之如麻，但煙甚濃，所沾幄幕皆黑。餘疑其煙可用，試掃其煤以為墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大為之，其識文為『延川石液』者是也。此物後必大行於世，自餘始為之。」李時珍（西元 15181593 年）後來記載這種方法產生的墨光澤如漆，遠優於松煙製成的墨。見《本草綱目》金石之三 石腦油，原文：「石腦油【釋名】石油（《綱目》）、石漆（《拾遺》）、猛火油、雄黃油、硫黃油（《綱目》）。 石油所出不一，出陝之肅州、鄜州、延州、延長，廣之南雄，以及緬甸者，自石巖流出，與泉水相雜，汪汪而出，肥如肉汁。土人以草挹入缶中，黑色頗似淳漆，作雄硫氣。土人多以然燈甚明，得水愈熾，不可入食。其煙甚濃，沈存中宦西時，掃其煤作墨，光黑如漆，勝於松煙。」Sivin 1995 III 24Menzies 1994 24Deng 2005 36Needham 1986 Volume 5 Part 7 7576 水密隔艙 於 5 世紀劉敬叔所著《異苑》一書提到某艘船可讓水進入船底而不下沉，見《異苑》卷九黃金僦船，原文：「扶南國治生，皆用黃金。僦船東西遠近僱一斤。時有不至所屆，欲減金數，船主便作幻，誑使船底砥折，狀欲淪滯海中，進退不動。眾人惶怖，還請賽，船合如初。」而宋朝（960 年 1279 年）學者朱彧（活躍於 12 世紀）在其 1119 年所著《萍洲可談》寫到當時中國船隻船身即建有艙壁；見《萍洲可談》卷二，原文：「 舶船深闊各數十丈，商人分佔貯貨，人得數尺許，下以貯物，夜臥其上。貨多陶器，大小相套，無少隙地。海中不畏風濤，唯懼靠閣，謂之 湊淺，則不復可脫。船忽發漏，既不可入治，令鬼奴持刀絮自外補之，鬼奴善遊，入水不瞑」這些有關艙壁分割文學上證據在 1973 年由中國南部沿海疏浚清理出水的一艘 24 公尺（78 尺）長宋朝船艦所獲得之考古證據得到確認。該艦船體分隔成 12 個房室，每室皆內建防水結構，建造時間可追溯到 1277 年。Needham 1986 Volume 4 Part 3 391 422 462463Ebrey Walthall and Palais 2006 159 西方作家從馬可波羅（1254 年 1324 年）、尼科洛達康提（1395 年 1469 年）、到本傑明富蘭克林（1706 年 1790 年）皆對艙壁分割提出看法，他們皆將其視作中國造船獨創理念，此乃因西方造船一直到 19 世紀初期才納入這種船體的佈局。Needham 1986 Volume 4 Part 3 420422Gernet 1996 327 非摩擦火柴 最早型別的點火用火柴是在西元 577 年北齊（西元 550577 年）朝廷宮女們所發明；當時因為北周（西元 557581 年）和陳朝（西元 557589 年）聯軍圍城，她們拼命地尋找可用材料以生火取暖做飯。見《南村輟耕錄》卷五，原文：「 史載周建德六年，齊后妃貧者以發燭為業。」Temple 1986 98 早期中國火柴被設計成由現行燃燒中的火焰點燃，然後持著去點燃另一枝。這些火柴是松木制小木棒，以硫磺浸透，然後只須輕觸燃著的火焰就可點燃。見《清異錄》器具，原文：「夜中有急，苦於作燈之緩。有智者批杉條，染硫黃，置之待用，一與火遇，得焰穗然。既神之，呼「引光奴」，今遂有貨者，易名『火寸』。」 該事記載於西元 950 年（五代十國期間）陶谷所著《清異錄》中；他亦記載人們在將之商品化為「火寸」前曾經稱之為「引光奴」。依靠劃面摩擦自燃的火柴一直要到西元 1827 年才由約翰沃克（John Walker）所發明出來。 thumbright 工程師奧托李林塔爾於西元 1891 年在德國實驗其懸掛式滑翔；而最早已證實的風箏載人飛行事件是在西元 6 世紀中葉的中國發生。 風箏載人飛行 雖然東晉葛洪（西元 284364 年）曾在其著作中對風箏載人飛行作出了暗示，見《抱朴子》卷十五 雜應，原文：「 上升四十里，名為太清。太清之中，其氣甚罡刂，能勝人也。師言鳶飛轉高，則但直舒兩翅，了不復扇搖之而自進者，漸乘罡刂炁故也。龍初升階雲，其上行至四十里，則自行矣。」不過史上第一件有力文字記載是在北齊（西元 550577 年）期間發生。 Temple 1986 175176「放生」一向是中國古老積陰德、做好事的傳統，具體行為是看到魚鳥等動物受困 遭捕後將其釋放，然而這理念遭到臭名昭著的暴君齊文宣帝（在位期間 550559 年）所扭曲。他在處死前朝東魏（西元 534550 年）統治者元氏整家成員時，令他們一個一個充作其載人風箏試飛員，自高 30 米（100 英尺）的金鳳塔（近鄴城）塔頂下跳，稱之為「放生」。見《隋書》卷二十五志第二十 刑法，原文：「齊神武、文襄，並由魏相，尚用舊法。及文宣天保元年，始命群官刊定魏朝《麟趾格》。 帝嘗幸金鳳台，受佛戒，多召死囚，編籧篨為翅，命之飛下，謂之放生。墜皆致死，帝視以為觀笑。」據記載，文宣帝先要死囚「套上竹蓆充作雙翼，並命令他們從塔頂飛到地面」，這些人全都死了。Temple 1986 175 到了齊文宣帝在位的最後一年，他下令將死囚紮上形如貓頭鷹的大風箏；而前東魏安平王元黃頭據報飛了約 32 公里（2 英里）後墜落，但後被抓並移交給御史中丞畢義雲關起來餓死。《北史卷十九列傳第七》：十年，太史奏雲：今年當除舊佈新。 文宣謂韶曰：漢光武何故中興？ 韶曰：為誅諸劉不盡。 於是乃誅諸元以厭之。遂以五月誅元世哲、景式等二十五家，餘十九家並禁止之。韶幽於京畿地牢，絕食，啖衣袖而死。及七月，大誅元氏，自昭成已下並無遺焉。或父祖為王，或身常貴顯，或兄弟強壯，皆斬東市。其嬰兒投於空中，承之以矟。前後死者凡七百二十一人，悉投屍漳水。剖魚者多得爪甲，都下為之久不食魚。世哲從弟黃頭，使與諸囚自金鳳台各乘紙鴟以飛，黃頭獨能至紫陌乃墜，仍付御史獄，畢義雲餓殺之。《資治通鑑卷一百六十七陳紀一》：齊顯祖將如晉陽，乃盡誅諸元，或祖父為王，或身嘗貴顯，皆斬於東市，其嬰兒投於空中，承之以槊。前後死者凡七百二十一人，悉棄屍漳水，剖魚者往往得人爪甲，鄴下為之久不食魚。使元黃頭與諸囚自金鳳台各乘紙鴟以飛，黃頭獨能至紫陌乃墮，仍付御史中丞畢義雲餓殺之。《太平御覽卷一百三十偏霸部十四》：又令元黃頭與諸國自金鳳台各乘紙鴟以飛，黃頭至紫陌，乃墜於地。Temple 1986 176 這事件被唐朝的《北史》及宋朝大臣兼史學家司馬光（西元 1019 一 1086 年）在西元 1084 年成書的《資治通鑑》所記錄了下來。 後來旅行家馬可波羅（西元 1254 年至 1324 年）指出，中國商船船員總會有一位傻瓜或醉鬼被候選綁到柳條製成的「籃網」上，用八根索連著放飛到空中，以充作做生意勘查算命的手段。Temple 1986 177178 隋唐 腳啟動的自動門 根據《太平廣記》記載，見《太平廣記》卷第二百二十六伎巧二，原文：「 隋煬帝令造觀文殿。前兩廂為書堂，各十二間。堂前通為閣道。承殿，每一間十二寶廚。前設方五香重床，亦裝以金玉。春夏鋪九曲（曲 字原缺，據黃本補。）象簟，秋設鳳綾花褥，冬則加綿裝須彌氈。帝幸書堂，或觀書，其十二間內，南北通為閃電窗。零籠相望，雕刻之工，窮奇極之妙。金鋪玉題，綺井華榱，輝映溢目。每三間開一方戶，戶垂錦幔。上有二飛仙，當戶地口施機。舉駕將至，則有宮人擎香爐，在舉前行。去戶一丈，腳踐機發，仙人乃下閣，捧幔而升，閣扇即開，書廚亦啟，若自然，皆一機之力。舉駕出，垂閉復常。諸房入戶，式樣如一。」隋朝（581 年 618 年）隋煬帝（569 年－618 年）在首都大興（現今西安）皇宮觀文殿裡有個私人圖書館，其中外觀裝飾奢侈華麗裝置氣派的書堂總共有 14 間。Needham 1986 Volume 4 Part 2 162 在每 3 間書堂就有一座帶錦幔垂下蓋住的方形門，上面有兩飛仙雕像。在隋煬帝到來前，宮女手持「香爐」在前引導；當他往這些入口走去時，這些宮女將走在他前面並踏下觸發機關，這不僅讓飛仙雕像迅速移下將錦幔拉開，並且讓門往裡半開，書堂裡所有書櫥書箱亦同時全部開啟。當隋煬帝離開書堂，機關再次被觸發，一切都恢復到其原本關閉狀態。在此應指出的中國人不是第一個發明自動門的種族，第一個自動門是由亞歷山卓的希羅（約 10 年 70 年）設計發明，座落於一世紀古羅馬神廟裡，儘管這道門並不帶一個腳踏啟動的觸發機關，不過它是以蒸汽驅動工作。Johnson 1999 126 氣瓶 自從漢朝（西元前 202 後 220 年）深層鑽探開採以來，古人利用竹管運輸以將天然氣輸送到爐灶中，在此處可用鑄鐵鍋來煮開滷水以提取鹽。Temple 1986 7879 西元 10 世紀之前直至唐朝（618907）的幾本博物志描述臨卭（今四川邛崍市附近）「火井」深度到達 182 米（600 英尺），井口噴出火焰。見《博物志》卷二異產，原文「 臨邛火井一所，從廣五尺，深二三丈。井在縣南百里。昔時人以竹木投以取火，諸葛丞相往視之，後火轉盛熱，盆蓋井上，煮鹽得鹽。入以家火即滅，訖今不復燃也。」及《華陽國志》卷三 蜀志十二，原文：「臨邛 有火井，夜時光映上昭。民欲其火，先以家火投之。頃許如雷聲，火焰出，通耀數十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行終日不滅也 取井火煮之，一斛水得五斗鹽。家火煮之，得無幾也。」Temple 1986 7980 該文提到當地區民利用從「火井」生出的沼氣將行動式竹管填滿，然後該竹管可以攜帶超過百里（約合今 50 公里），仍可在尾端點燃以生火。羅伯特坦普爾認為某種塞子被用於此。Temple 1986 80 一本成書於西元 17 或 18 世紀清朝（西元 16441912 年）方誌指出，一種皮囊可用來裝填天然氣，要使用時刺破個小孔，接火點著，可立即提供光和熱。Temple 1986 80 一本宋朝（960 年 1279 年）時期、成書於西元 980 年的書還記錄了在行動式竹筒中石油（當時稱為「石漆」）的使用：「如同尋常百姓家備有火炬」般可用於夜間照明。Temple 1986 8081 一本西元 16 世紀明朝（1368 年 1644 年）的書還指出，石油可被當作蠟燭替代品油燈的燃料。 紙幣 紙幣最早是在中國開發的。其源自於唐代（618 年 907 年）商家的儲金收據，由於商家和批發商希望在大型商業交易中避免大量的重金屬銅幣使用。Ebrey Walthall and Palais 2006 156Bowman 2000 105Gernet 1962 80 在宋朝（960 年 1279 年）期間，中央政府透過該體系的壟斷鹽業，但逐漸減少銅的生產 此肇因於多處礦山關閉，以及宋朝鑄造銅幣大量外流到日本、東南亞、西夏、和遼等經濟體系裡 這兩種因素鼓勵宋朝政府於 12 世紀早期除發行銅幣之外也發行紙幣，以減輕其國家對鑄幣的需求，並讓銅價回穩。Chen 1965 615621 在 11 世紀早期，宋朝政府授權在四川的 16 傢俬人銀行進行紙幣銅幣兌換，但在 1023 年政府徵用該企業，並設立機關以監督紙幣印行。Temple 1986 117 最早的紙幣僅通用於某些地區，在該特定區域之外無法使用；不過一旦隨著紙幣被官方黃金白銀儲備擔保其價值後，宋朝政府在介於 1265 年到 1274 年間將紙幣推行到全國。同時代的金國（1115 年 1234 年）亦至少在 1214 年前發行印製紙幣。Gernet 1962 8081 透光鏡 在大約西元 800 年唐朝（西元 618907 年）時期的一本小說《古鏡記》，描述了古鏡中描述了澆鑄實心銅鏡的方法。這種古鏡背面裝飾著文字或者圖案，並且在拋光那面反射光線時，可將背面這些花紋投影在反光光暈中；由於這種看似透明效果，古鏡亦得名「透光鏡」。Temple 1986 66 不幸的是，唐本《古鏡記》已佚數世紀，不過古鏡在沈括（西元 10311095 年）《夢溪筆談》中有述及，且沈家擁有三銅鏡為傳家之寶。見《夢溪筆談》卷十九器用，原文：「世有透光鑑，鑑背有銘文，凡二十字，字極古，莫能讀。以鑑承日光，則背文及二十字，皆透在屋壁上，了了分明。人有原其理，以謂鑄時薄處先冷，唯背文上差厚，後冷而銅縮多。文雖在背，而鑑面隱然有跡，所以於光中現。餘觀之，理誠如是。然餘家有三鑑，又見他家所藏，皆是一樣，文畫銘字無纖異者，形制甚古。唯此一樣光透，其他鑑雖至薄者皆莫能透。意古人別自有術。」須指出的是，沈家藏三銅鏡，至多僅一銅鏡為「透光鏡」。Temple 1986 6667 由於沈括困惑於固體金屬怎樣加工才可以透光，他推測這應該是用上了某種淬火技術在鏡面上製造極端細小、肉眼無法觀察到的紋路。雖然他利用淬火不同冷卻速率的解釋不正確，但是在鏡面有著細微、肉眼無法分辨鏡面曲度的看法是正確的；一如威廉布拉格於西元 1932 年所發現那樣（西方科學家在 18 世紀發現此物後為此莫名其妙了整個世紀，即西方稱中國古「透光鏡」為「魔鏡」的由來），這些鏡子本身並不透明。Temple 1986 6667 羅伯特坦普爾描述了這些學者的解釋：「鏡子最開始的形狀 包括背面設計 是扁平澆鑄的，而表面凸起是後來經過刮擦產生。鏡面後來拋光後變得亮閃閃的。由這些程式累建起的應力造成表面較薄的部分向外凸起，且比較厚的部分更凸。最後，鏡面敷上一層汞齊；這造成了更強的應力和選擇性變形。結果是鏡面不完美，與鏡背花紋相匹配，儘管這種不完美對肉眼來說太小看不太出來。但是，當鏡子將明亮的陽光反射到牆上時，由於鏡面將產生的影像整體放大，其效果就好像光線穿過實心銅鏡般其重現背部花紋。 單孔敞肩坦弧石拱橋 已知最早的全石開拱肩段拱橋趙州橋位於河北省南部，由隋朝（西元 581618 年）匠人李春於西元 605 年完成。Needham 1986 Volume 4 Part 3 177179Day McNeil 1996 434Temple 1986 69 該橋跨度為 375 米（123 英尺），由於四個半圓形拱橋劵，故其結構在重量上相對輕，且發大水時可讓更多的洪水透過。其他中國橋樑大概此設計所影響，如西元 1130 年建成的河北趙縣敞肩永通橋，Needham 1986 Volume 4 Part 3 Plate CCCL 以及西元 1698 年（原本在西元 1189 年建成）建成的簡易弓形蘆溝橋。Temple 1986 70 後者剛好位於北京市西邊，特點是 11 個圓拱形孔，每個跨度 188 米（62 英尺），總跨度 213 米（700 英尺）。Temple 1986 7071 廁紙 廁紙最早是在 589 年隋朝（581618 年）時期官員顏之推（531591 年）所提及見《顏氏家訓》卷一治家第五，原文：「 吾每讀聖人之書，未嘗不肅敬對之；其故紙有五經詞義，及賢達姓名，不敢穢用也。」，並在後來的朝代裡有著持續使用的充分證據。Needham Volume 5 Part 1 123Hunter 1978 207 在 851 年唐朝（618907）年間，一位來自中東的大食回教旅人評註道，當時的中國人不愛乾淨，在上廁所時使用紙張而非清水來清潔自己。到了 14 世紀元朝（12711368）中葉，文獻指出單在江淮，每年就生產高達上億包的廁紙，而每包數量數千張到上萬張。明朝（13681644）劉若愚所著文獻《酌中志》亦指出，皇帝已在使用薰過香的廁紙。見《酌中志》，原文：「 寶鈔司，掌印太監一員，管理僉書十餘員，掌司、監工數十員。每年工部商人辦納稻草、石灰、木柴若干萬斤；又香油四十五斤，以為膏車之用。抄造草紙，豎不足 二尺，闊不足三尺，各用簾抄成一張，即以獨輪小車運赴平地曬乾，類總入庫，每歲進宮中以備宮人使用。至聖上所用草紙？系內官監紙房抄造，淡黃色，綿軟細 厚，裁方可三寸餘，進交管淨近侍收，非此司造也。神廟至先帝，惟市買杭州好草紙用之。祖宗時抄造印板及紅印，聞其在庫中貯之。其衙門，左臨河，後倚河。有 泡稻草池。每年池中濾出石灰草渣，二百餘年，陸績堆積，竟成一臥象之形，名曰 象山。有作房七十二間，各具一灶，突朝天，名曰 七十二凶神。凡空闊土 地，最宜種蔬，今蛙圃綿亙，桔槔相聞，若田家清野之象雲。」 以甲狀腺激素來治療甲狀腺腫 在西元前 239 年的《呂氏春秋》中提到，遠離海岸的淡水地方，禿頭與甲狀腺腫的人較多。見《呂氏春秋》卷三盡數，原文：「 輕水所多禿與癭人」Temple 1986 135 後來直到 1860 年，卡斯柏阿道夫夏丁（Gaspard Adolphe Chatin，18131901 年）才將甲狀腺腫與土壤食水中缺碘建立起關係。碘於 1896 年由尤金鮑曼（Eugen Baumann）在甲狀腺裡發現，在當時 1890 年代甲狀腺萃取物被用於治療患者。而遠在此之前，唐朝（618 年 907 年）名醫甄權（歿於 643 年）所著《古今錄驗方》中即給出自閹公羊取得甲狀腺以治療甲狀腺腫大患者；而甲狀腺賀爾蒙可以以藥丸（藥丸載體以壓碎棗仁製成）或整個甲狀腺去除脂肪吞服。見《外臺秘要》引《古今錄驗方》癭病方一十八首，原文：「療氣癭方 又方：羊靨一百枚，暖湯浸去脂炙，大棗二十枚（去皮），作丸服。忌慎如常藥法。 又方：取羊靨一具，去脂含汁，汁盡去皮，日一具，七日含，便差。」Temple 1986 133134 另一劑王燾提供的處方是利用風乾的甲狀腺磨成粉並佐酒吞服。與同時代的名醫崔知悌（活躍於 650 年）在其文獻中分開辨識了骨瘤－是種無法治癒、觸手堅硬的腫脹物－以及真正的甲狀腺腫－依其描述是種位於頸部可治癒、可移動的腫脹物。Temple 1986 134 古人亦採用了來自豬、水牛、以及梅花鹿的甲狀腺併成功治癒了甲狀腺腫。見《聖濟總錄》卷一二五：方名 豬靨散 組成 豶豬靨 27 枚（炙），半夏（湯洗去滑）22 枚，人參 1 兩。主治氣瘤癭。見《僧深集方》五癭丸治五癭：鹿靨，以酒漬，炙幹，再納酒中更浸，炙令香，咽汁，味盡更易。見《本草綱目》百病主治藥 瘍癜風，原文：「〔獸人〕 鹿靨（並消癭氣結核。）羊靨 牛靨（並酒浸炙香，含咽。）豬靨（焙末，酒服；或酒浸，炙食。）旄牛靨（燒服，消癭。）」而根據《神龍本草經》所述，古人自西元前 1 世紀（葛洪，284364 年，大約在 340 年亦建議使用一味來自馬尾藻類海草的藥方《肘後方》治項下卒結囊欲成癭。用海藻一斤，洗去鹽，浸酒飲之，不可間斷，須要時時飲二三杯，有酒氣方妙。）便利用富含碘的海藻以治療甲狀腺腫，見《神農本草經》草部中品，原文：「 海藻，味苦寒。主治癭瘤氣，頸下核，破散結氣，癰腫，症瘕堅氣，腹中上下鳴，下十二水腫。一名落首。生池澤。」Medvei 1993 48 而在西方，同樣的處方來自不知名人士在民間流傳，一直到義大利巴勒莫的羅傑留斯（Rogerius）於其 1180 年所著《手術實踐》（Practica Chirurgiae）中收錄才見天日。Temple 1986 134135 糖尿病病徵鑑別與治療 在中國古代，糖尿病被適當地稱為「消渴」症，此乃因糖尿病患者過度口渴且多尿。Temple 1986 132 在前 2 世紀漢朝（前 202 年 220 年）編纂的《黃帝內經》鑑識出糖尿病，為那些有攝取過多甜食與富含脂肪食物習慣的人所身患之疾，見《黃帝內經》素問第十三卷，原文：「歧伯曰此五氣之溢也，名曰脾癉。夫五味入口，藏於胃，脾為之行其精氣，津液在脾，故令人口甘也；此肥美之所發也，此人必數食甘美而多肥也，肥者令人內熱，甘者令人中滿，故其氣上溢，轉為消渴。治之以蘭，除陳氣也。」而唐朝（618 年 907 年）名醫甄權（死於 643 年）所著《古今錄驗方》是史上第一種提到糖尿病患者尿液中有過多的糖之文獻。Medvei 1993 49 雖然該書現已失傳，有關該書糖尿病的引言被王燾保留在其 752 年著作《外臺秘要》一書中。見《外臺秘要》卷第十一 消中消渴腎消方八首，原文：「 古今錄驗論。消渴病有三。一渴而飲水多。小便數。無脂似麩片甜者。皆是消渴病也。」唐代醫學家孫思邈（581 年 682 年）在 655 年在其《備急千金要方》一書中告誡糖尿病患者：「三件事必須放棄，飲酒、行房、以及進食鹹、澱粉穀類食品；如果患者遵守此戒，可不藥而癒。」見《備急千金要方》消渴淋閉方，原文：「 其所慎有三一飲酒，二房室，三鹹食及面。能慎此者，雖不服藥而自可無他。不知此者，縱有金丹亦不可救，深思慎之。」羅伯特坦普爾寫道，這種方法與現代避免酒精與澱粉類食物攝取的方法類似。糖尿病患者甜尿在古印度亦有一處文字記載，但不像中文文獻那樣，該古印度文獻成文時間不明確。在歐洲，糖尿病患者甜尿是由湯瑪斯威利斯（Tomas Willis，1621 年 1675 年）約於 1660 年發現，並在 1679 年發表，然而，這一直到 1776 年馬修多布森（Matthew Dobson）的研究成果才使糖尿病症狀與糖建立起關聯性；在 1815 年，這種糖終於被詳細指明為葡萄糖。 擒縱器（用於鐘錶機械） 雖然擒縱機構最早由希臘的拜佔廷人斐羅所發明，當時用於機械式盥洗臺的一部分，Lewis 2000b 343369 356f 不過用於鐘錶機械的擒縱機制最早是由唐代（618 年 907 年）比丘僧暨朝廷天文學家、數學家、工程師一行（683 年 727 年）開發，以供其一如張衡（78 年 139 年）所發明的水力推動渾象儀運轉，並且這種機構也可於後來張思訓（活躍於 10 世紀晚期）與蘇頌（1020 年 1101 年）所作渾儀 儀象臺上找到。Needham 1986 Volume 4 Part 2 89 445456 473475Fry 2001 10Bodde 1991 140Day McNeil 1996 781 786787 一行的擒縱機構讓每隔一刻擊鼓，每隔一時辰撞鐘，其本身就是撞鐘的一種。見《唐會要》卷四十二渾儀圖，原文：「九年。太史頻奏日蝕。不效。詔改新曆。沙門一行奏曰今欲創歷立元。 又詔一行與梁令瓚。及諸術士。更造渾天儀。鑄銅為之。若圓天之象。上具列宿赤道。及周天度數。注水激輪。令其自轉。一日一夜。天轉一週。又別置二輪。絡在天外。綴以日月。令得執行。每天西轉一匝。日東行一度。月行十三度十九分度之七。凡二十九轉有餘。而日月會。三百六十五轉。而日行匝。仍置木櫃。以為地平。令儀半在地上。半在地下。晦明朔望。遲速有準。又立二木人。於平地之上。前置鐘鼓。以候辰刻。每一刻。作自然擊鼓。每一辰。則自然撞鐘。」Needham 1986 Volume 4 Part 2 473474 不像現代擒縱機構採用懸吊震盪擺臂以停留 釋放這機構裡小型旋轉齒輪上的鉤子，中國古代早期的擒縱機構利用重力與水力來達成目的。Needham 1986 Volume 4 Part 2 460462 在蘇頌的儀象臺中，初始時樞輪（它在機構的裡扮演的腳色一如齒輪）被左、右天鎖抵住輪輻，整個樞輪無法轉動見《新儀象法要》「天衡」節，原文：「左右天鎖各一， 東西相對，以拒樞輪之輻。」「運動儀象制度」節，原文：「左右天鎖二，分置東、西天柱間樑上，所以持正樞輪也。」又「儀象運水法」節在敘述了受水壺水實 天衡起（參見下下條註文）後記載：「天衡起，發動天衡關（即天關）；左天鎖開，即放樞輪一輻過」；「樞輪一輻過，則左天鎖及天關關；」因而，受水壺開始受水至帶動天衡之前，左天鎖處於關閉狀態，即抵住樞輪輪輻，所謂「持正樞輪」，以待受水壺水實。；由平水壺經導管流出的水注入樞輪上的受水壺中；Needham 1986 Volume 4 Part 2 460 受水壺中無水時，受水壺被託在壺底的格叉架住，所以能接受注水；當注入壺中的水到一定重量，格叉就託不住受水壺，開始下降；格叉下降，受水壺也隨之下降，裝在壺側的鐵撥牙就向下擊開關舌；關舌拉動聯在其上的天條，天條再拉下天衡（槓桿）的天權端；天衡天關端隨之抬起，帶動天關，開啟左天鎖；左天鎖開啟，則樞輪被允許在受水壺中水的重力作用下轉過一輻；接著，因壺側的鐵撥牙已滑過關舌，天條鬆弛，天衡在左天鎖、天關及天衡左側杆的重力作用下，左端下落，抵住樞輪上的下一個輻板，使樞輪不能繼續轉動見《新儀象法要》卷下「儀象運水法」節，原文：「 天池水南出渴烏，注入平水壺：由渴烏西注，入樞輪受水壺。受水壺之東與鐵樞衡格叉相對，格叉以距受水壺。壺虛，即為格叉所格，所以能受水；水實，即格叉不能勝壺，故格叉落；格叉落，即壺側鐵撥擊開天衡關舌，掣動天條；天條動，則天衡起發動天衡關；左天鎖開，即放樞輪一輻過」；「樞輪一輻過，則左天鎖及天關關， 關、鎖再拒次輻（「輻」原誤作「壺」）」。；同時，天衡右端抬起，並經天條拉起關舌，等候下一次撥擊。右天鎖的作用是防止樞輪因突然被左天鎖抵住而產生的反彈。受水壺在撥過關舌後，其中的水便落入下方的退水壺中。見《新儀象法要》卷下「儀象運水法」節，原文：「關、鎖再拒次輻，（則）激輪右回，故以右天鎖拒之，使不能西也。每受水一壺過，水落入退水壺，」應當指出的是，古人發明之流體驅動、間些性工作擒縱機制與後來西方中世紀晚期機械鐘裡的真正擒縱機構「僅在名稱上達到共識」；而該中世紀擒縱機構利用砝碼取代水力以產生源源不斷但平穩的節拍。David Landes Revolution in Time Clocks and the Making of the Modern World rev and enlarged edition Harvard University Press Cambridge 2000 ISBN 0674002822 p18fRicardo Duchesne Asia First The Journal of the Historical Society Vol 6 No 1 March 2006 pp 6991 77f 披水板 披水板又稱下風板、下水板、腰舵、翼舵。為了避免航行時風力所造成的背風漂移，故古人發明了披水板；它基本上是一種朝船與風向相反那邊放下的板，現今設計常位於兩弦，插入水中，以幫助船身保持垂直並在航道內。Temple 1986 188 保羅約翰斯通（Paul Johnstone）和肖恩麥克格拉爾（Sean McGrail）表示，在東山文化（集中在越南北部紅河三角洲）銅鼓中某個有著奇怪外觀的附屬板可能描述的是早在西元前 300 年使用中的背風板。Johnstone McGrail 2001 218 羅伯特坦普爾指出，世界上首次記載披水板的文字記載可追溯到西元 759 年，是在李筌所著、成書於唐朝（西元 618907 年）年間的《太白陰經》。Temple 1986 188189 李筌寫道，戰船的披水板「將船支撐住，所以即使大風大浪襲來，船隻將不會被打亂航向，也不會被吹翻。」見《太白陰經》卷四 戰具〈水戰具篇〉第四十，原文：「 海鶻，頭低尾高，前大後小，如鶻之狀，舷下左右置浮板形如鶻翅，其船雖風浪漲天，無有傾側，背上左右張生牛皮為城，牙旗、金鼓如戰船之制。」披水板在西元 9 世紀後不久成為建於中爪哇（印度尼西亞）夏連特拉王朝時期婆羅浮屠紀念碑上雕刻藝術作品的主要特色。在西方荷蘭人是最先使用披水板的，時間大概介於西元 15 至 16 世紀（可能用於早期荷蘭貨船，或者受來自中國的發明所影響）。Block 2003 119120McGrail 2004 237 自行舟搭載機械呈杯、倒酒木俑 古匠人黃袞為隋煬帝（在位期間西元 604617 年）造水飾，並寫下《水飾圖經》，而由學士杜寶加以擴充並註釋。見《太平廣記》卷第二百二十六 伎巧二 水飾圖經，原文：「煬帝別敕學士杜寶修《水飾圖經》十五卷，新成。以三月上巳日，會群臣於曲水，以觀水飾。 若此等總七十二勢，皆刻木為之。或乘舟，或乘山，或乘平洲，或乘盤石，或乘宮殿。木人長二尺許，衣以綺羅，裝以金碧。及作雜禽獸魚鳥，皆能運動如生，隨曲水而行。又間以妓航，與水飾相次，亦作十二航。航長一丈闊六尺。木人奏音聲，擊磬撞鐘，彈箏鼓瑟，皆得成曲。及為百戲，跳劍舞輪，升竿擲繩，皆如生無異。其妓航水飾，亦雕裝奇妙。周旋曲池，同以水機使之。奇幻之異，出於意表。又作小舸子長八尺，七艘。木人長二尺許，乘此船以行酒。每一船，一人擎酒杯立於船頭，一人捧酒缽次立，一人掌船在船後，二人蕩槳在中央，繞曲水池。回曲之處，各坐侍宴賓客。其行酒船，隨岸而行，行疾於水飾。水飾行繞池一匝，酒船得三遍，乃得同止。酒船每到坐客之處即停住，擎酒木人於船頭伸手。遇酒，客取酒飲訖。還杯，木人受杯，回身向酒缽之人取杓斟酒滿杯。船依式自行，每到坐客處，例皆如前法。此並約岸水中安機，如斯之妙，皆出自黃袞之思。寶時奉敕撰《水飾圖經》，及檢校良工圖畫。既成奏進，敕遣寶共黃袞相知。於苑內造此水飾，故得委悉見之。（出《大業拾遺記》）」Needham Volume 4 Part 2 160 黃袞建造了為數眾多的機械木俑（即水飾），每座約 06 米（2 英尺）高，某些是動物不過大部分是人形，種類包括歌妓、彈奏真實樂器的樂師、舞者與雜技者，並造 7 艘長 3 米（10 英尺）寬 18 米（6 英尺）的小「舸子」（即酒舟），上立呈杯、倒酒、划船三木俑。所有機械木俑都同時動作，栩栩如生。這些舟是定時循著宮中特殊場合招待賓客的花園園林裡蜿蜒石渠與運河繞行（由 Tang Haogui 設計）。呈杯木俑立於每艘酒舟船首，旁邊的是倒酒木俑；當酒舟自動地按時暫停於來賓就坐地點，呈杯木俑自動把呈著斟滿酒酒杯的手臂伸長等賓客取用。當來賓手中酒杯空空如也時，他可把杯放回木俑手中；木俑轉身讓倒酒木俑斟滿。當該賓客服務完了，酒船繼續自動移往下一站。李約瑟推測，小「舸子」可能備有槳輪驅動；Needham 1986 Volume 4 Part 2 161 417 如羅伯特坦普爾所注，槳輪船技術自劉宋（西元 420479 年）時期已為古人所知曉。Temple 1986 192 除了來自《水飾圖經》殘本的記述外，這些「舸子」亦可見於與黃袞同時代的史學家顏師古（西元 581645 年）著作中。Needham 1986 Volume 4 Part 2 160 footnote c and d 帶木俑的人造山自動侍酒器 8 世紀初，唐朝（西元 618907 年）匠人馬待封與與崔邑令李勁精心合造了一座鐵鑄中空人造山，高 09 米（3 英尺），坐落於龜形漆木框之上。見《太平廣記》卷第二百二十六 伎巧二 馬待封，原文：「與崔邑令李勁造酒山樸滿欹器等。酒山立於盤中，其盤徑四尺五寸，下有大龜承盤，機運皆在龜腹內。盤中立山，山高三尺，峰巒殊妙。（盤以木為之，布漆其外，龜及山皆漆布脫空，彩畫其外。山中虛，受酒三鬥。）繞山皆列酒池，池外復有山圍之。池中盡生荷，花及葉皆鍛鐵為之。花開葉舒，以代盤葉，設脯醢珍果佐酒之物於花葉中。山南半腹有龍，藏半身於山，開口吐酒。龍下大荷葉中，有杯承之，杯受四合。龍吐酒八分而止，當飲者即取之。飲酒若遲，山頂有重閣，閣門即開，有催酒人具衣冠執板而出。於是歸盞於葉，龍復注之，酒使乃還，閣門即閉。如復遲者，使出如初。直至終宴，終無差失。山四面東西皆有龍吐酒。雖覆酒於池，池內有穴，潛引池中酒納于山中。比席闌終飲，池中酒亦無遺矣。」Benn 2002 144 受重力的影響，酒自假山山頂流下到傾斜的杯子中，而溢位的瓊漿則流入一座人工湖；液壓泵將酒抽回隱藏在山中、可存 15 公升（16誇 脫）的貯酒庫。同樣的泵將酒抽到龍首狀帶嘴以及可移動部件的水龍頭，龍嘴在倒酒時可張開。從龍首倒酒入杯，杯子可放於大型蓮葉狀鐵平臺上。如果酒客喝太慢沒把酒杯放回去，假山山頂一座小亭子的門將自動敞開，同時一座小木人俑帶根小棒子往前彈出並嘲弄喝得較慢的酒客。一旦杯子放回荷葉上，帶根小棒子的小木人俑返回假山頂的小亭，而其身後的小門也將關閉。 紙牌 在世界史上，首次提到紙牌遊戲的日期當不晚於 9 世紀。當時蘇鶚（活躍於西元 880 年）在其所著《杜楊雜編》中，描述了西元 868 年間，唐朝（西元 618907 年）同昌公主丈夫韋保衡韋氏一家喜歡玩「葉子戲」見《杜楊雜編》卷下，原文：「鹹通九年，同昌公主出降 韋氏諸家好為葉子戲」Needham 1986 Volume 5 Part 1 131132Zhou 1997 34Lo 2000 390《葉子格戲》是一本跟著葉子戲紙牌刊行的書，據稱由唐代婦女所著；而該書在後來的幾個朝代中由許多學者所評述。見《文獻通考》卷二百二十九 經籍考五十六，原文：「《葉子格戲》一卷 晁氏曰：不著撰人。世傳葉子婦人也，撰此戲。晚唐之時。」Needham 1986 Volume 5 Part 1 132 宋朝（西元 9601279 年）學者歐陽修（西元 1007 一 1072 年）在其著作《歸田錄》中稱，玩紙牌自唐朝中葉以來就存在，且與有關這項發明、一般充作中文書寫媒介、不能印刷的卷軸到紙張同時進化。見《歸田錄》卷二，原文：「葉子格者，自唐中世以後有之。說者雲，因人有姓葉號葉子青（一作清或作晉）者撰此格，因以為名。此說非也。唐人藏書，皆作卷軸，其後有葉子，其制似今策子。凡文字有備檢用者，卷軸難數卷舒，故以葉子寫之」Temple 1986 116 明朝（西元 13681644 年）期間，許多來自如水滸傳等通俗小說裡的角色廣泛出現於牌面上。到了 11 世紀，在整個亞洲大陸上到處皆可見到牌戲。Needham 1986 Volume 5 Part 1 309 牌戲在歐洲是最早印製的某些出版品之一，出現於 14 世紀（即在西元 1377 年於西班牙和德國印製，西元 1379 年於義大利和比利時印製，法國則於西元 1381 年）且由歐洲人以木板印刷製成，比約翰內斯古騰堡（約西元 14001468 年）發明印刷機更早。Temple 1986 116117 宋元 豆腐 雖然一般傳統上，以及宋朝（9601279 年）學者們如朱熹（11301200 年）等皆將豆腐及豆漿的發明歸功於西漢淮南王劉安（前 179122 年），但在今本中所發現的《淮南子》（由劉安掛名編譯）卻沒有提到豆腐一事。Shurtleff Aoyagi 2001 92Liu 1999 166Yang 2004 217218 而後來試圖根據墓室浮雕與出土文物為本以說明豆腐在漢朝時就已經存在者仍舊令人難以完全信服。Sun 1998 29396 已知最早提到豆腐的文獻是在《清異錄》，其中記載了豆腐在青陽（安徽）的銷售。見《清異錄》官志門，原文：「時戢為青陽丞，潔已勤民，肉味不給，日市豆腐數個。邑人呼豆腐為『小宰羊』。」Shinoda 1963 4 學者孫機（1998 年）認為，雖然這本書作者掛名為陶谷（903970 年），不過該書大概是其他人在北宋初期所編纂。Sun 1998 29293 最早記載如何做豆腐的文獻是李時珍（15181593 年）所著《本草綱目》。見《本草綱目》谷之四豆腐，原文：「 造法水浸 碎，濾去滓，煎成，以鹽滷汁或山礬葉或酸漿、醋澱就 釜收之。又有入缸內，以石膏末收者。大抵得鹹、苦、酸、辛之物，皆可收斂爾。其面上凝 結者，揭取晾乾，名豆腐皮，入饌甚佳也。」根據夏利夫與青柳昭子（2001）所著，現代歷史學家認為劉安時期的豆腐，一如現代的豆腐，是以海水或者鹽滷凝結制成，後者即是中文所謂的滷水。根據學者劉克順（1999 年）的研究，劉安製作豆腐的過程與今日本質上是一樣的：「基本上，大豆經過洗淨，磨碎，浸漬。然後所生漿料經過濾生成生豆漿。將其加熱前加入混凝劑，形成凝乳團。凝乳最後經過壓瀝分離乳清形成豆腐。」Liu 1999 166167 考古學、目錄學和金石學 宋朝（960 年 1279 年）學者歐陽修（1007 年 1072 年）分析所謂的刻有金文的古文物，而他後來保留了約 400 片拓片；Clunas 2004 95 學者伊沛霞（Patricia Ebrey）寫道歐陽修開創了金石學的早期思想。Ebrey 1999 148 由呂大臨（1046 年至 1092 年）所編纂的《考古圖》是目前所知最古老的目錄之一，它有系統地描述和分類出土的古文物；該目錄記載繪製朝廷與私人珍藏、可追溯到商朝（前 1600 年 前 1050 年）到漢朝（公元前 202 後 220 年）的銅製文物 210 件、玉製文物 13 件。另一個目錄是宋徽宗（約 1082 年至 1135 年）年間的《重修宣和博古圖》（於 1111 年至 1125 年間編纂），精選 840 件器皿與拓片。這目錄曾為學者洪邁（1123 年 1202 年）所批評。他發現，某些器皿書面上描述可追溯至漢代是不正確的，這是他將這些器皿與他手頭實際上獲得自漢代的研究標本相比較下所得的結果。Rudolph 1963 171 宋朝學者們建立了一個正式系統，以透過檢視其銘文、裝飾基本風格、以及其天然形狀來鑑定這些古物的日期。宋朝學者趙明誠（1181 年 1129 年）強調利用古老的碑文，以糾正後來討論古事（如日期、歷史事件的地理位置、族譜、以及正式頭銜等）時的不一致之處與錯誤時的重要性。Trigger 2006 74Rudolph 1963 170 古代於器皿上的明文也用在祭祀中以重演古禮。Fraser Haber 1986 227 與其討論古禮如何重演，學者沈括（1031 年 1095 年）反而對發現古老製造工藝與其功能性更有興趣。不像許多跟他同代學者醉心於鑽研哪位先聖先賢製作了這些古物，沈括推論這些東西不過是古匠人的產物，如同他身處的那個時代一樣。沈括亦納入其他學科的知識，諸如音樂、數學、以及光學等等來研究古物。沈括檢視了在朱鮪墓的壁刻並總結該壁刻顯示者為漢朝時代衣冠。見《夢溪筆談》卷十九器用篇，原文：「 濟州金鄉縣發一古冢，乃漢大司徒朱鮪墓，石壁刻人物、祭器、樂架之類。人之衣冠多品，有如今之幞頭者，巾額皆方，悉如今制，但無腳耳。婦人亦有如今之垂肩冠者，如近年所服角冠，兩翼抱面，下垂及肩，略無小異。人情不相遠，千餘年前冠服已嘗如此。」沈括在海州（今江蘇省海州）出土一測量工具，這工具學者李約瑟斷言其為弧矢儀。見《夢溪筆談》卷十九器用篇，原文：「 餘頃年在海州，人家穿地得一弩機，其望山甚長，望山之側為小矩，如尺之有分寸。原其意，以目注鏃端，以望山之度擬之，準其高下，正用算家勾股法也。」學者布魯斯G崔格（Bruce G Trigger）寫道，對古老銘文與文物的收集研究的興趣在宋朝之後消退了一陣子，但在清朝（1644 年 1912 年）又復興起來。當時代表學者有顧炎武（1613 年 1682 年）與閻若璩（1636 年 1704 年）。Trigger 2006 7475 學者克雷格克魯納斯（Craig Clunas）還指出，金石學一直到研究清朝才恢復，但《重修宣和博古圖》明印本在 16 世紀的明朝（1368 年 1644 年）廣為流傳。Clunas 2004 97 崔格聲稱考古學在中國從來沒有作為自身獨立成一門學科發展下去，取而代之的是它始終被當作史學的一門分支。Trigger 2006 7576 選單 在宋（西元 9601279 年）初，商人中產階級中在城市開店的業主，由於常常在家吃飯的時間不多，所以他們便大膽地在各式各樣場所，如廟宇、客棧、茶館、熟食檔、以及做附近的妓院、歌屋、戲班場飲食生意的酒家吃飯；這些旅居中土的外國人，以及那些自全國各地聚居城市的中國人由於烹調方式間的差異，促使做飲食業生意的想盡辦法滿足種種不同的口味，由此而造成選單的崛起。West 1997 7076Gernet 1962 133134 137 thumbright 郭守敬（1233 年 1316 年）於 1281 年建立起農曆記年，其天數約等於西方於 1582 年頒行的公曆記年長度 農曆記年 3652425 日 春秋（公元前 722 前 481 年）晚期，中國老祖先們制定了古四分曆，將回歸年定為 36525 天，與西方儒略曆相等長度。Deng 2005 67 漢武帝於前 104 年頒行太初曆，使得迴歸年約等於（365 tfrac 3851539）。在漢朝與元朝（1271 年 1368 年）間先民們制定了許多他種日曆，其中包括李淳風（602 年 670 年）的《麟德歷》和一行禪師（683 年 727 年）的《大衍曆》。1281 年，元朝天文學家郭守敬（1233 年 1316 年）將農曆迴歸年固定為 3652425 天，與西方於 1582 年頒行的公曆迴歸年天數一模一樣；此農曆記年，即授時歷，頒行於中國用了 363 年。Asiapac Editorial 2004 132Deng 2005 6769 郭守敬建立新曆法是在其個人球面三角學成就輔助下，而他大部分衍生自過去在中國建立起球面三角學沈括（1031 年 1095 年）的學術研究。Needham 1986 Volume 3 109110Ho 2000 105Restivo 1992 32 不間斷鏈條傳送動力 希臘拜占庭的斐洛（Philo Of Byzantium，前 3 或前 2 世紀）Ceccarelli 2004 69 描述了用於連發弩（polybolos，即連發機弩（ballista），可擲鏢也可擲石）上的鏈條傳動和絞盤，Campbell 2003 7Soedel Foley 1979 124125 不過鏈條傳動對箭桿箭桿間並沒有傳輸連續的動力。Needham 1986 Volume 4 Part 2 109111 不間斷動力的鏈條傳動在 11 世紀的中國首次出現。或許其靈感來自於至少漢朝（前 202 年 220 年）就已為老祖先所知悉、由東漢哲學家王充（27 年 97 年）所提及的鏈泵，Needham 1986 Volume 4 Part 2 344 不間斷動力傳遞鏈條傳動首次於 1090 年由宋朝（960 年 1279 年）政府官員兼數學家、天文學家蘇頌（1020 年 1101 年）興建在開封的水運儀象臺中傳動裝置裡應用；除了早在八世紀早期發明的擒縱機械外，鏈條傳動，也被用於機械地旋轉蓋於臺頂的渾儀（它的作用在模擬天球上繁星的運動）並將有著 600 顆齒的齒輪每 2 分 24 秒朝前撥一齒，因此，每一齒代表了一天 24 小時的 tfrac 1600，每小時皆由 133 座人俑報時。這些人俑皆位於幾處開放視窗後由機械輪輪轉，人們可由視窗看到人俑敲鑼打鼓敲鐘，且在日間特殊時段舉牌告知。Fry 2001 11Needham 1986 Volume 4 Part 2 111 165 456457Gernet 1996 341 捶丸 捶丸，是一種類似源自於蘇格蘭的高爾夫運動，文獻中首次提到它是在宋朝魏泰（活躍於 1050 年 1100 年）的《東軒筆錄》；見《東軒筆錄》卷十二，原文：「 婢泣曰：『幼時我父於此穴地為球窩，道我戲劇，歲久矣，而窊處未改也。』」該遊戲在宋朝（960 年 1279 年）與元朝（1279 年 1368 年）深受男男女女喜愛，而到了明朝（1368 年 1644 年）則在都邑男子間流行，其程度一如網球在西方文藝復興時期在居於城市歐洲人那般（根據安德魯萊比斯（Andrew Leibs）所述）。Leibs 2004 301282 年，寧志齋出版《丸經》，該書介紹了捶丸的規則、裝置、場地，同時亦包括了那些精於此道人物的評註。每個球員皆有 10 種球杆，都存放在錦囊裡。見《丸經》集敘，原文：「 至宋徽宗、金章宗皆愛捶丸，盛以飾囊，擊以彩棒，碾玉綴頂，飾金緣邊，深求古人之遺制而益致其精也。」皇帝所使用的捶丸杆皆嵌金鑲玉，極盡奢華之能事。Leibs 2004 3031 該運動是在平坦及有坡度的草地，且與現代高爾夫球座非常類似的是有個球「基」 區域，在此進行開頭三杆。Leibs 2004 31 以焦炭作為燃料：到了 11 世紀宋朝（960 年 1279 年）時期，的要求，用於鋼鐵產業高爐和熔鐵爐的木炭需求導致主要林地大量砍伐；為避免過度森林砍伐，宋朝先民開始使用由煙煤生產出的焦炭，以作為冶金爐燃料，來替代源於木材的木炭。Ebrey Walthall and Palais 2006 158Ebrey 1999 144Hobson 2004 53 火槍 火槍是一種原始的槍，在 10 世紀發明。有著一開始用竹子、後來用金屬製造的管子，用來將混合著火焰與碎片的微弱火藥爆炸射出；其最早的影像是來自敦煌壁畫《降魔變》。Needham 1986 Volume 5 Part 7 224225 232233 241244Embree 1997 185Cowley 1996 38 斗門水閘 雖然在中國，單門運河潮閘在斗門水閘發明之前就已存在，不過西元 984 年宋朝（西元 9601279 年）初期淮南轉運使喬維嶽發明了雙門斗門水閘，因此船隻可以安全地沿著有斗門調控隔間水位的運河水道航行。見《宋史》列傳第六十六，喬維嶽， 原文：「 維嶽規度開故沙河，自末口至淮陰磨盤口，凡四十里。又建安北至淮澨，總五堰，運舟所至，十經上下，其過載者皆卸糧而過，舟時壞失糧，綱卒緣 此為奸，潛有侵盜。維嶽始命創二斗門於西河第三堰，二門相距逾五十步，覆以廈屋，設縣門積水，俟潮平乃洩之。建橫橋岸上，築土累石，以牢其址。自是弊盡 革，而運舟往來無滯矣。」Needham 1986 Volume 4 Part 3 350352Day McNeil 1996 582Temple 1986 196 宋朝科學家沈括（西元 10311095 年）在其著作《夢溪筆談》一書中描述了經濟與交通上得益於此發明的種種便利。見《夢溪筆談》卷十二官政二， 原文：「 天聖中，監真州排岸司右禁陶鑑始議為復閘節水，以省舟船過埭之勞。是時工部郎中方仲荀、文思使張綸為發運使、副，錶行之，始為真州閘。歳省 冗卒五百人，雜費百二十五萬。運舟舊法，舟載米不過三百石。閘成，始為四百石船。其後所載浸多，官船至七百石；私船受米八百餘囊，囊二石。自後，北神、召 伯、龍舟、茱萸諸埭，相次廢革，至今為利。餘元豐中過真州，江亭後糞壤中見一臥石，乃胡武平為《水閘記》，略敘其事，而不甚詳具。」Temple 1986 197 煙花 煙花於宋朝（960 年 1279 年）在中國以早期火藥的方式首次登上歷史舞臺。宋朝百姓可以從市場小販買到簡單的煙花，而這些煙花都是由竹筒裝滿火藥而成，譯按：即「爆竹」一辭由來。Gernet 1962 186 縱然竹筒煙花有諸多限制，歷史記載當時較華麗的煙火表演仍舊舉辦。在 1183 年，為了娛樂宋孝宗（1127 年 1194 年）及其宮廷成員，城管禁衛軍舉辦了軍事操演，其中穿插了大型煙花施放伴隨著舞者穿過彩煙。見《武林舊事》卷七，原文：「淳熙十年八月十八日，上詣德壽宮恭請兩殿往浙江亭觀潮。 管軍官於江面分佈五陣，乘騎弄旗，標槍舞刀，如履平地，點放五色煙炮滿江，及煙收炮息，則諸盡藏，不見一隻。」1264 年，恭淑皇后韓氏在其兒宋理宗為其舉辦的廷宴上，因一隻快速火箭推進的「地老鼠」煙花點燃後鑽到她座下而受驚。見《齊東野語》卷十一御宴煙火，原文：「穆陵初年，嘗於上元日清燕殿排當，恭請恭聖太后。既而燒煙火於庭，有所謂地老鼠者，徑至大母聖座下，大母為之驚惶，拂衣徑起，意頗疑怒，為之罷宴。穆陵恐甚，不自安，遂將排辦藝巨王當陳詢盡監繫聽命。黎明，穆陵至陳朝謝罪，且言內臣排辦不謹，取自行遣。恭聖笑曰：「終不成他特地來驚我，想是誤耳，可以赦罪。」於是子母如初焉。」Crosby 2002 100103 火箭推進很快地被應用在戰爭上，而到了 14 世紀中葉，已經有許多種火箭發射器研發出來。Needham 1986 Volume 5 Part 7 485489 thumb 中國古代的火焰噴射器：猛火油櫃，本圖來自宋朝軍事著作《武經總要》 雙活塞、火藥啟動的火焰噴射器（猛火油櫃） 儘管單活塞火焰噴射器最早在 7 世紀拜占庭帝國就已發明，Needham 1986 Volume 5 Part 7 7778 不過 10 世紀時期的中國火焰噴射器，就能源源不斷地噴出火焰，其原理利用了雙活塞注射器（古人自漢朝已掌握該技術）壓縮佇滿的猛火油噴出。而猛火油在當時已由中國與中東地區（大食）海上貿易交流中引進。猛火油的第一個文獻記載是在 917 年，見《資治通鑑》卷 269 均王上貞明三年（丁丑，公元九一七年），原文「 吳王遣使遺契丹主以猛火油，曰：『攻城，以此油然火焚樓櫓，敵以水沃之，火愈熾。』」它第一次用於實戰中是在 932 年五代十國時期（907 年 960 年），見《吳越備史》卷三文穆王，原文：「夏四月乙巳，大戰淮人於狼山江。 戰血既漬，踐豆者靡不顛踣，命進火油焚之。火油得之海南大食國，以鐵筒發之，水沃其焰彌盛。武肅王以銀飾其筒口，脫為賊中所得，必剝銀而棄其筒，則火油不為賊所有也。」猛火油櫃實物藍圖首次則見於宋朝（960 年 1279 年）1044 年軍事著作《武經總要》，該書詳細記載了該裝置。Needham 1986 Volume 5 Part 7 8184Gernet 1996 310 不像希臘版本的火焰噴射器那樣噴出時得用火點燃，猛火油櫃由易燃黑火藥引信啟動。 漁線輪 古稱釣車、釣輪，現另稱捲線器。在文學記錄中，有關最早的漁線輪證據是 4 世紀 Birrell 1993 185Hucker 1975 206 的著作《列仙傳》。見《列仙傳》陵陽子明，原文：「 陵陽子明者，鄉人也，好釣魚於旋溪。 當來問子明釣車在否。」Ronan 1994 41Temple 1986 88 目前已知最早的漁線輪繪畫是來自南宋（1127 年 1279 年）馬遠（約 11601225 年）於 1195 年所作《寒江獨釣》圖。該圖佈局為一人坐在一艘小舢舨上，並投出了釣絲。Needham 1986 Volume 4 Part 2 100 PLATE CXLVII 另一幅描繪漁線輪的作品是元吳鎮（12801354 年）的《洞庭漁隱圖》。介於 1208 至 1224 年之間出版的《天竺靈籤》中收錄了兩幅不同的、當時常用的漁線輪木刻版畫插圖。一卷 13 世紀亞美尼亞羊皮紙福音上顯示出漁線輪（雖然不是很清楚地描述是否與來自中國樣式類似）。於 1609 年出版的《三才圖會》，刊載了下一幅漁線輪的圖片，且栩栩如生地顯示出轆轤滑輪裝置。上述 5 幅是在 1651 年之前顯示漁線輪的僅有圖畫，而 1651 年是第一批英國漁線輪插畫繪製時期；在該年之後它就變成了世界藝術中常見的題材。 法醫昆蟲學 由宋朝（960 年 1279 年）宋慈在 1247 年成書的法醫學案例著作《洗冤集錄》含括了已知最古老的法醫昆蟲學案件。Haskell 2006 432 該謀殺案於西元 1235 年發生，一名村民被人用刀刺死。仵作們認為死者的創傷是由鐮刀造成的，而鐮刀是種在收穫季節用於割稻的工具，這一事實使他們懷疑同伴農工涉有重嫌。地方縣令將村民都聚集在衙門廣場，以便暫時收繳鐮刀。幾分鐘內，一大群蒼蠅循著肉眼無法識別的血跡氣味而來，圍著一把鐮刀，對其他的不屑一顧。很顯然地，該鐮刀的所有者便是罪魁禍首，後來該農工被捕快拿下後請求寬恕。 手銃 最早的金屬管手銃可以追溯到西元 13 世紀，這由由黑龍江省考古挖掘，以及成書於西元 1370 年《元史》中關於元朝（西元 12711368 年）女真族驃騎衛上將軍李庭在西元 1288 年率領其「銃卒」譯按：「銃卒」一辭疑出自《元史》卷 162 列傳第 49 李忽蘭吉 李庭 史弼 高興 劉國傑：「 既而庭整軍再戰，流矢中左脅及右股，追至一大河，選銳卒，潛負火炮，夜泝上流發之，馬皆驚走，大軍潛於下流畢渡。」中「銳卒」之誤。鎮壓宗王乃顏文字記載。見《元史》卷 162 列傳第 49 李忽蘭吉 李庭 史弼 高興 劉國傑，原文：「李庭，小字勞山，本金人蒲察氏，金末來中原，改稱李氏。 二十四年，宗王乃顏叛，驛召至上都，統諸衛漢軍，從帝親征。塔不臺、金家奴來拒戰，眾號十萬，帝親麾諸軍圍之，庭調阿速軍繼進 乃引壯士十人，持火炮，夜入其陣，炮發，果自相殺，潰散。」該記載是已知史上最早使用這個辭的事件。Needham 1986 Volume 5 Part 7 293294Temple 1986 245 可追溯到西元 1288 年、來自黑龍江的元朝青銅手銃長約超過 03 米（1 英尺），重約 36 公斤（8 磅）。它有著一個用來點火的火門，以及一個除了在爆炸室周遭有如球根般擴大外其餘均勻的內膛，這種設計使得該武器可以支撐內部爆炸的力量。 鑄鐵炸彈 第一個史料記載生鐵所鑄、內填裝爆炸火藥的炸彈 而非早先型別的外殼 出現在 13 世紀的中國。Needham 1986 Volume 5 Part 7 170174 在金朝（1115 年 1234 年）1231 年對抗蒙古人的海戰中這炸彈的詞（即「震天雷」）被創造出來，不過書面上並沒有明確指明是否使用了鐵。Needham 1986 Volume 5 Part 7 171《金史》（1345 年彙編）指出在 1232 年，蒙古大將速不臺（1176 年 1248 年）南征位於開封的金國據點，防衛方使用了「震天雷」，它以「鐵罐盛藥，以火點之，炮起火發，其聲如雷，聞百里外，所爇圍半畝之上，火點著甲鐵皆透。」見《金史》卷一百一十三 列傳第五十一，原文：「 鐵罐盛藥，以火點之，炮起火發，其聲如雷，聞百里外，所爇圍半畝之上，火點著甲鐵皆透。」宋朝（960 年 1279 年）官員李曾伯於 1257 年寫道，當他在荊州時火藥庫應該有幾十萬鐵火炮可用，月產約一至二千顆，一次派送一萬到兩萬到襄陽與潁州。Needham 1986 Volume 5 Part 7 173174 此舉的重要性，一如李約瑟所述，是「在最終業已達成高硝酸鹽火藥混合物工藝，因為少差一分都無法將生鐵殼炸開。」Needham 1986 Volume 5 Part 7 170 弧矢儀 宋朝（960 年 1279 年）古物研究者沈括（西元 10311095 年），在海州（今江蘇省海州）一處田園出土了一個類似古十字弓的器械。這裝置在其柄處有著觀測刻度以做精密測量。Needham 1986 Volume 3 574 他寫道，在檢視整座山時該儀器上所佔的距離很長，不過當觀測山邊一小部分所佔距離很短，因為該儀器的十字部分已被推離觀察者的眼睛，而刻度是自較遠的那端開始的。他寫道，如果在裝置上放枝箭並順著其尖端看去，山的角度可被測量，因而其高度可被算出。沈括寫道，這是類似數學家利用勾股定理來測量高度。李約瑟寫道沈括當時所發現的東西是弧矢儀，這種測量工具一直到法國普羅旺斯的猶太數學家列維本格森（西元 12881344 年）於西元 1321 年描述後才為歐洲人所知。Needham 1986 Volume 3 573 地雷 古文獻證據暗示著中國史上第一次使用地雷是在宋朝（960 年 1279 年）部將婁鈴轄於西元 1277 年使用了「火炮」殺死入侵計程車兵入侵蒙古廣西。見《宋史》列傳第 210 忠義六，原文：「至元十四年，平章阿里海牙攻廣西。 靜江破，邕守馬成旺及其子都統應麒以城降，獨塈部將婁鈴轄猶以二百五十人守月城不下。 婁乃令所部入擁一火炮然之，聲如雷霆，震城土皆崩，煙氣漲天外，兵多驚死者。火熄入視之，灰燼無遺矣。」Needham 1986 Volume 5 Part 7 175176 192 不過，首次詳細記述地雷是在焦玉（活躍於西元 14 至 15 世紀初）和劉基（西元 13111375 年）於元（西元 12711368 年）末明（1368 年 1644 年）初所著的《火龍經》。Needham 1986 Volume 5 Part 7 2425 176 192 焦玉與劉基描述當時的地雷是球形的，由鑄鐵製成，其導火線由一種敵人走動時不經意拌到的機關點燃；雖然焦劉兩人沒有仔細描述該機關的內部結構，不過一份後來於西元 1606 年成書的文獻揭示了該機關如何運作的。該機關是個木匣，在木匣中間裝鐵軸、貫鋼輪，繞繩鐵軸上。繩的一端掛重物（一般用石塊，故此繩稱為「墜石繩」）。當墜石急劇下降時，它帶動鐵軸與鋼輪轉動，使鋼輪與火石相摩擦並噴出火星、點燃裝於匣內的引線。平時用一栓卡柱墜石板，使石不掉落；或者在遊線進入木匣前裝一板閥，使鐵軸不轉動。見《武備志》火器圖說十三 鋼輪發火，原文：「鋼輪匣，用榆槐木如式造兩頭重，用藏火線槅板底鑿墜石口。匣蓋周圍，多鑽引線眼，內兩旁用槽木四枝，上粘紫膠。火石純鋼，照匣大小造，兩輪中用鐵軸卷繩，從下中孔拴墜石於底外。匣內兩頭閣輪，用鐵板四個，中開眼制鐵長針，將底外墜石版扶住。閣於地坑，草土覆之。其針鼻拴遊線，交橫遠系釘地。若人馬絆繩，針脫輪轉，火起貫天，通槽火線，群炮轟發，有神術之妙，履試驗也。」Needham 1986 Volume 5 Part 7 193 199 中式骨牌 明朝（1368 年 1644 年）《五雜俎》作者謝肇淛（1567 年 1624 年）於 1112 年開始了史上第一次將骨牌呈現給朝廷的傳奇。見《五雜俎》卷六 人部二》，原文：「 今博戲之盛行於時者，尚有骨牌。其法古不經見。相傳始於宣和二年，有人進此，共三十二扇，二百二十七點，以按星辰之數。天牌二十四，象二十四氣；地牌四點，象四方；人居中數，以象三才。其取名亦皆有意義。對者十二，為正牌；不對者八，為雜牌。三色成牌，兩牌成而後出色以相賽。其取名如天圓、地方、櫻桃、九熟之類，後人敷演其說，易以唐詩一句，殊精且巧矣。」Lo 2000 401 不過，最古老的中式骨牌文獻記錄可見於宋末元初作家周密（1232 年 1298 年）的《武林舊事》（武林為杭州宋末舊稱，為當時實際意義上首都），在該書中宋孝宗（1127 年－1194 年）年間小販販售雜物即有「蒱牌」與骰子。見《武林舊事》卷六，原文：「 小經紀（他處所無者） 蒱牌骰子（宋刻「蒲捭」）」學者羅德城說，周密提到蒱牌時意味著中式骨牌，乃因明朝作家陸容（1436 年 1494 年）明確定義了中式骨牌就是蒱牌（在講述一位屢次自一付蒱牌中摸一把皆得四色手藝贏得美人歸的求婚者故事中）見《菽園雜記》卷十五原文：「昆城夏氏與處州衛一指揮為親日。指揮聞夏氏有淑女，求為子婦，數年未成。後求之益力，家人皆許之，女之祖獨不許。因會客，以骨牌為酒令，祖設難成之計，謂求婚者雲：『蒱牌若得天地人和四色皆全，即與成婚。』一拈而四色不爽，眾驚異，遂許之。」 已知對中式骨牌的最早書面簡介是假託為瞿佑（1347 年 1433 年）所撰之《宣和牌譜》（1119 年 1125 年），在《萬寶全書》中，張溥（1602 年－1641 年）以樸牌描述了中式骨牌遊戲規則，雖然蒱牌的蒱轉為樸，不過仍保留了相同的發音。 傳統中式骨牌玩法包括天九、牌九、斜釘、及其他。應當指出的是，一套總共 32 片的中式骨牌（它被製成代表丟兩個骰子骰面所呈現的每種可能，故因此沒有空白片）與 18 世紀中期在西方（如法國和義大利）一套總共 28 片的多米諾骨牌不同。Pickover 2002 141 八股文 八股文是過去有志考入朝廷參政之科舉應試書生必須熟練的一種文體。而八股文其名得自其分成八部份的架構：破題、承題、起講、起股、中股、後股、束股、以及大結。它最早是由北宋（9601279 年）宰相王安石（10211086 年）變法時啟用，並沿用至明（13681644 年）、清（16441912 年）兩代。Lui 1974 391392 在科舉考試中，每名應考人需為《四書》（依朱熹集註）寫三篇、依《五經》古體寫四篇八股文。Lui 1974 391 最早印刷地圖 一如在中國考古發掘所證明，已知最早的中國地圖是在前四世紀，由秦朝製圖家所繪，Hsu 1993 9093 然而中國最早印刷地圖，要一直到宋朝（9601279 年）才出現。該《十五國風地理之圖》由博物學家楊甲所編，收錄於 1155 年成書的《六經圖》中。Needham 1986 Volume 3 549 Plate LXXXII 最古老的印刷星圖 雖然身兼天文學家、朝廷官員、工程師於一身的蘇頌（10201101 年）所制星圖在世界上肯定不是最古老的，然而它卻是世上最早、付諸刊印的星圖。Sivin 1995 III 32 其星圖（渾象紫微垣星圖、渾象東北方中外官星圖、渾象西南方中外官星圖、渾象北極星圖、渾象南極星圖 等 14 幅）與其鐘錶報時的研究一併收錄在其著作《新儀象法要》中。該書於 1092 年完稿，於 1094 年刊印，並在後來 12、17、以及 19 世紀皆有增補修訂。Needham 1986 Volume 4 Part 2 448 蘇頌星圖亦採用了與其同時代的沈括（10311095 年）科研成果，將北極星位置修正 3 度（即介於 350 度和勾陳一之間。Needham 1986 Volume 3 278 八階標準等級的建築模組系統 雖然在《營造法式》之前已有其他文獻（如部分儲存在其他文獻中的唐朝（西元 618907 年）《營繕令》），不過於西元 1103 年由宋朝（西元 9601279 年）將作監少監李誡（西元 10651110 年）出版的《營造法式》一書是充分完整地留存下來的最古老建築論文。Guo 1998 13 它包含了材份制 8 級標準度量的詳細描述與插圖，以備木材建築和結構木工模組構件之用。Guo 1998 67 在《營造法式》木材構件模組的 8 級標準中，第一級最大第八級最小，而它被用來確定建築物作為一個整體最終的比例和規模，例如所有大木作施工型別 宮殿、府第、一般住宅、亭臺樓閣 都被按照社會階級分類，以對應著該採用哪一等級材份方式。Guo 1998 78 舉例來說，宮殿型態的建築僅用等級 1 到等級 5 的材份，而王公府第型態建築永不會用到大於等級 3 的構件，也不會用等級小於 6 的構件。Guo 1998 7 在這個木工結構系統中的，最小的第八級是以一材代表；而一材等於現代的 15 釐米（59 寸），而一材亦可分為 15 份（因此此模組體系得其名）。Guo 1999 97 明清至近代 火龍經 已知最早配備了空氣動力翼的火箭者為記載在焦玉和劉基於明（西元 13681644 年）初所編的《火龍經》（成書於西元 14 世紀初到中期）中的神火飛鴉。見《火龍經》， 原文：「用篾造制，形若飛鴉，兩傍設飛翅，腹懸神火，尾縛催火筒，逐風飛入城中，用鴉數百，火光蔽天，乘亂攻之，此其神機也。腹藏神火、飛火，中以爆火發之，尾縛推火。隨風發去火鴉百隻，滿城火發，內外交攻，賊可擒矣。」Needham 1986 Volume 5 Part 7 498501 該火箭的形狀很像隻鳥（特別像烏鴉），塞滿了火藥，並形成由竹條編成籃狀長筐。筐再以膠紙補強。Needham 1986 Volume 5 Part 7 500 筐瘦長端前後分裝上裝飾用鴉頭鴉尾，而翅膀被釘在兩旁。在每邊翼下固定了兩個斜角火箭以推進本體，主要導火線是點燃這引發了四倍保險絲連線到每個火箭和執行透過鑽孔在後面的鳥類。該書聲稱，「神火飛鴉」瞄準敵人營地或船隻發射到空中，後自動導火線自動引爆內藏火藥，焚燒遙遠的敵營。Needham 1986 Volume 5 Part 2 502 成書於西元 1621 年的《武備志》一書中亦描述了一種被稱為「飛空擊賊震天雷」的武器。它是另一種帶空氣動力翼的火箭彈，以多層油紙粘固。這種震天雷後方並備有一管管狀火箭。當後方管狀火箭在飛行中燒盡後，它將自動點燃內藏炸藥並釋放出毒煙以及毒蒺藜。 thumbright 西元 14 世紀中葉記載於《火龍經》中的水底龍王炮 水雷 由焦玉（活躍時期西元 14 世紀到 15 世紀初）與劉基（西元 13111375 年）所著軍事著作《火龍經》還介紹了用於河川湖海的水雷；它由熟鐵製成，裝在牛脬內。這是一種定時裝置，其中漂浮在雷體上燃燒中的信香決定何時點燃導火線；而在《火龍經》中明確提到，若沒了空氣或者打溼了導火線將不會燃燒，因此它是放在羊腸製成的長防水管中保護起來；後來宋應星（西元 15871666 年）於西元 1637 年所著《天工開物》裡插圖的模型顯示生漆皮囊取代了牛膀胱袋，而水雷由岸邊拉索拉動鋼輪發火機制引爆。Needham 1986 Volume 5 Part 7 203205 多節火箭 雖然在歐洲最早的火箭是否於西元 13 世紀首次開發出來還有些曖昧不明（即希臘人馬克希臘名 Marcus Graecus，英文作 Mark the Greek，故中文應稱「來自希臘的馬克」約在西元 1232 年著作中提到的「ignis volantis in aere」（即「飛火槍」：意指飛行火標槍），儘管李約瑟和戴維斯聲稱該著作提及者可能是翻譯自中國的「『飛火』槍」：使用致盲火藥「飛火」的火槍；一字之差），不過如李約瑟所述，文獻上中東（即西元 1280 年哈桑拉姆瑪（Hasan alRhammāh）所指「中國箭」阿拉伯文英拼「sahm alKhitāi」）、中國（即「地老鼠」或西元 1270 年為抵抗蒙古入侵，宋軍所使用與現代迫擊炮原理類似的「衝」）、以及自元朝（西元 12711368 年）期間「火箭」一詞從借用唐時用於指火攻箭矢來描述真正現代意義上的火箭，上述三者用詞混淆皆造成史學家考證上的困難。Needham 1986 Volume 5 Part 7 472474 而明朝（西元 13681644 年）初期由焦玉（活躍時期西元 14 世紀到 15 世紀初）與劉基（西元 13111375 年）的著作《火龍經》則介紹了多種火箭，Needham Volume 5 Part 7 473505 其中之一名為「火龍出水」的多級火箭，儘管與其說它不名符其實地從水下發射，倒不如說是在接近水平面發射並維持一條扁平的彈道；一如二級火箭所定義，「火龍出水」採用了數枝起飛火箭，當它們快燒完時會點燃一大群小火箭從前端龍嘴飛出，射向目標。Needham 1986 Volume 5 Part 7 505510Temple 1986 240241 爆炸炮彈 由焦玉（活躍於 14 世紀至 15 世紀早期）和劉基（1311 年 1375 年）在 14 世紀中期編纂的中國古軍事著作《火龍經》描述了已知最早的爆炸炮彈。該炮彈是由鑄鐵製造，中空，其中塞滿了火藥；焦玉劉基寫道，當這爆炸炮彈射入敵陣可將敵營縱起熊熊大火；而在歐洲最早的爆炸炮彈證據可追溯到 16 世紀。見《火龍經》飛雲霹靂炮，原文：「炮用生鐵鎧鑄，其形如碗，其圓如珠，中容神火半升，以母炮發出，飛入賊營，霹靂一聲，火光迸出。若連發十炮，則滿營皆火，賊必自亂。」Needham 1986 Volume 5 Part 7 264Cowley 1996 49《火龍經》還詳細記載了具「致盲」（即飛火）與「毒」（即毒火）性火藥裝填入爆炸炮彈在戰場上應用；這種化學戰的效果記述如下：「毒氣煙飛，撲人眼目。毒火合飛火，人馬俱傷。」見《火龍經》鑽風神火流星炮，原文：「 炮用生鐵鎧鑄，中藏神火、法火、神沙，用母炮送入賊營。火發炮碎，擊賊穿心，神沙蓋炮鐵，毒氣煙飛，撲人眼目。毒火合飛火，人馬俱傷，一步不可行，一物不能見，一技不能施，此生擒活捉之要器也。」Temple 1986 217 天花接種療法 李約瑟和羅伯特坦普爾表示，早在 10 世紀後半頁的宋朝年間（960 年 1279 年）就已經有過接種天花的案例，不過他們是以朱奕梁在西元 1808 年的著作《種痘心法》作為此方之佐證。Temple 1986 136Needham 1986 Volume 6 Part 6 154 而萬全（西元 14991582 年）在 1549 年所作之《痘疹心法》中明確記載了史上第一次天花接種。又名《痘疹世醫心法》，原文：「 女子種痘，經水忽行，暴暗不能言語者。」在喻昌於 1643 年出版的《寓意草》，見《寓意草》直敘顧明二郎三郎布痘為宵小所誤以及張琰西元 1741 年的《種痘新書》皆生動地描述了接種的過程。Temple 1986 136137 正如俞天池西元 1727 年著作《痧痘集解》書面記載（該文字基於翁仲仁西元 1579 年的著作《痘疹金鏡錄》的紀錄），該防治天花的接種技術一直到明朝（1368 年 1644 年）明穆宗（約 15671572 年）在位期間才在中國廣為傳播。清代名醫俞天池，字茂鯤，《痧痘集解》舊稱《痘科金鏡賦集解》，原文：「聞種痘法起於明朝隆慶年間寧國府太平縣，姓氏失考，得之異人丹家之傳，由此蔓延天下。近日溧陽人竊而為之者亦不少。當日異傳之家，今日尚留苗種，必須三金，方得一丹苗。」Needham 1986 Volume 6 Part 6 134Temple 1986 137 由於有傳染的風險，中醫古方避免取用自疾病（如重型天花 Variola major）已經完全發作患者身體或穢物取材；相反的，中醫使用棉塞插入已經接種過、帶輕微痘班（如緩和型天花 Variola minor）患者的鼻孔以取得其接種材料。一旦受接種人的身體對小宗天花病症建立起免疫力，那這個人將永遠不會再感染該病。Temple 1986 135137 鐵索吊橋 儘管有證據表明，許多早期文化中皆利用繩索構築吊橋，第一個鐵索吊橋的文字記載來自寫於 15 世紀、雲南當地史地方誌。它描述了一座在明朝永樂帝（約 14021424 年）期間修復的鐵索橋見《滇南雜誌卷七霽虹》，原文：「 永昌府城北八十里，跨瀾滄江，古以舟渡，狹隘湍急，行者憂之，後以篾繩為橋，攀緩而渡，武侯徵南架木橋以濟師。元也先不花西征，始更以巨木，題曰『霽虹』，後圮，復以舟渡。明洪武二十八年，鎮撫華嶽，鑄二鐵標於兩岸以維舟狀，岸陡水悍，時遭覆溺。成化間，有僧瞭然募建鐵索橋。」；雖然根據李約瑟的研究，如果照明代（13681644）老祖先聲稱，鐵索吊橋自漢朝已經存在，而該 15 世紀的文獻卻不這麼寫，故它是有問題的。見《雲南志》，原文：「 舊以竹索為橋，修廢不一。洪武間鎮撫華嶽，鑄二鐵柱於兩岸以維舟，然岸陡水悍，時遭覆溺，後架木為橋，又為回祿所毀，弘治十四年，兵備副使王愧重修，構屬於其上，貫以鐵繩，行者若履平地」Needham 1986 Volume 4 Part 3 196197 學者 KS 湯姆亦提到一如李約瑟所述的吊橋修復文獻，但他補充說，最近的研究的一篇文獻揭示了那些據稱是當地造橋人，在雲南當地於 600 年左右建了這座鐵橋。Tom（1989），105106。 豬鬃牙刷 據美國國會圖書館網站，中國人自 1498 年明朝（1368 年 1644 年）明孝宗（約 1487 年 1505 年）在位時期就在使用豬鬃牙刷；它還補充說，牙刷一直到 1780 年被賣給英國克拉肯沃爾德（Clerkenwald）的威廉艾惕思（William Addis）才大規模生產。與美國國會圖書館網站一致的是，學者約翰鮑曼（John Bowman）亦寫道，在 1490 年代中國人發明了使用豬鬃刷毛的牙刷。Bowman 2000 601 而學者邦妮L肯德爾在同意此一事實的同時，她亦指出，牙刷的前身在古埃及時就已存在。其形式為在底端經過磨損的樹枝。Kendall 2006 2 麻將 作家捷爾特雷普（Jelte Rep）寫道，超過 100 張骰牌一套的賭博遊戲麻將，最早是由清朝（西元 16441912 年）來自寧波的三品洋務官陳魚門發明。Rep 2007 52 然而，雷普追溯麻將的起源追溯到唐朝（西元 618907 年）的一種使用 32 片木製或象牙制卡片遊戲。Rep 2007 51 這演變成 40 片葉子牌的明代（1368 年 1644 年）紙牌遊戲：馬吊，該遊戲有 4 套花色，而不是現代麻將的 3 套。 當代 人工胰島素 人工胰島素是第一種由人類合成的具有生物活性的物質，其化學結構與天然牛胰島素完全相同，化學本質為由 3 個肽鏈和 51 個氨基酸組成的多肽分子。該物質可以用於治療糖尿病等。該發明曾獲得諾貝爾生理學或醫學獎提名，但因最終無法確定獲獎人選而沒能得獎。 人工牛黃 主要成分為膽紅素、膽酸、膽固醇、無機鹽等。有清心，豁痰，開竅，涼肝，息風，解毒等作用。天然牛黃產量極低，且價格昂貴，其價格遠遠超出工薪階層的承受範圍。而人工牛黃價格則遠遠低於天然的，含人工牛黃的中成藥（如牛黃解毒片等），價格與大多數中成藥無異，但人工牛黃療效不及天然的。 青蒿素的抗瘧性質 青蒿素複合物的抗瘧疾藥物是在蒿屬植物黃花蒿上發現，而黃花蒿與青蒿同屬長期以來雖為中國傳統中藥藥方但由於主流醫書記錄錯誤，且不願採取視為旁門左道的《肘後備急方》之方見《肘後備急方》卷三治寒熱諸瘧方第十六，原文：「又方 青蒿一握。以水二升漬，絞取汁。盡服之。」而備而不用，卻稍後在 1972 年由中華人民共和國學者屠呦呦領導的科研小組發現青蒿素，用於治療多耐藥菌株惡性瘧原蟲瘧疾收效良好。Croft 1997 50075008 多樣種類的雜交水稻 1966 年美國科學家亨利畢徹於印度尼西亞在世界首次成功培植出水稻雜交；但多樣種類的雜交水稻於 1973 年才在中國南方出現。Hybrid rice International Rice Research Institute1973 年一隊以袁隆平（生於西元 1930 年）為首的農業科學家開發了一種新型水稻，叫做雜交水稻。這種水稻可在每公頃（10000 平方米）面積上種植約 12000 公斤（26450 磅）的稻作。雜交水稻已被證明對耕地極度有限情況下是非常有價值的，併為許多亞洲和非洲國家所採用。 磁懸浮風力發電機 世界上第一臺風力發電機於 1887 年由格拉斯哥大學教授發明；磁懸浮於 1922 年最早被德國工程師提出；直至 2006 年一種採用磁懸浮的新型風力發電機在中國北京舉行的亞洲風能大會展展出。科學家李國坤是新型磁懸浮風力發電機首席研發員，與中科院廣州分院能源研究所及廣州中科恆源能源科技有限公司偕同合作。李國坤錶示，傳統風力發電機由於軸承造成摩擦的關係，需要高風速以啟動。新的無摩擦磁懸浮風力發電機啟動風速僅需每秒 15 米（或每小時 5 公里），這預計將降低風力發電場運營成本的一半，即大約每千瓦小時 04 人民幣的總開銷。 反艦彈道導彈 中國發展並製造了世界上第一種反艦彈道導彈 ASBM，東風 21 丁型，其射程超過 1450 公里。美國海軍認為，這種導彈已經擁有初步作戰能力，並且已經接近實際部署。Chinas Push to Modernize Military Is Bearing Fruit New York Times 電子煙 無煙及不含菸草和能產生蒸汽的香菸裝置理念最早由美國赫伯特吉爾伯特（Herbert A Gilbert）於 1963 年提出；2000 年至 2003 年中國中醫師韓力設計出電子煙，並於次年的 2004 年首次在市場上銷售。 智軌 雲巴 參考文獻 引用 書目 參見 中國一百發明 中國科學史