书城教材教辅青少年应该知道的历史知识
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第37章 中国科技史(2)

8.多才多艺的天文学家:张衡

张衡,字平子,南阳西鄂(今河南南阳北)人。特别爱好数学和天文学及文学。公元115年,张衡被任命为太史令。太史令的职责是观察天文,制定历法,记录各地发生的灾异等等,这个工作正好符合他的兴趣。

张衡为了形象地论证浑天说(认为天是浑圆的,象蛋壳,地象包在中间的蛋黄,日、月、星辰都在蛋壳上不停地转动),还制造了一个仪器,叫“浑天仪”。

浑天仪用铜铸成,是一个可以转动的球体。球体上刻着日、月、星辰,随着球体的转动,日、月、星辰的依次出现,和天空中星象出没的实际情况完全相同。张衡还把浑天仪和计时用的漏壶连在一起,漏壶中水的滴漏带动浑天仪转动起来,一天一周。这样,一天里面什么星从东方升起来,什么星向西方落下去,坐在屋子里就可以看得清清楚楚。这在1800多年前,实在是非常了不起的。当时,地震非常多。50多年间,京师洛阳和陇西地区就发生了三十几次地震,其中公元119年发生的大地震,波及几十个郡县,房屋倒塌,人畜伤亡很大。为了预报地震,张衡于公元132年,研制出了候风地动仪。

地动仪用铜铸成,圆径八尺,上面有一个圆盖,中间有一根很粗的柱子,叫“都柱”。都柱周围有八根横杆,连接着地动仪外面的那八条龙,哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开,铜球落在蛤蟆嘴就会发出响亮的声音,这就是地震的警报。

张衡还写了一部天文学著作——《灵宪》。他在这本书里科学地解释了日食、月食发生的原理。他还指出,在中原地区用肉眼能见到的星,大约有2500颗,与现代天文学家的统计结果大致相同。

张衡在担任太史令的十几年间,在科技上取得了丰硕的成果。

9.中医学的两座丰碑:华佗和张仲景

华佗(约公元145~208年),字元化,东汉末年沛国谯县人(今安徽省毫县),大约生活在汉冲帝永嘉元年(公元145年)到汉献帝建安十三年(公元208年)间。当时朝政腐败,灾荒频繁,加上连年不断的战争,各种疫病蔓延,给人民带来了极大的痛苦。为了帮助人民解除疾病的痛苦,华佗决心“以医济民”,把自己的一生献给医疗保健事业。

华佗认真钻研医学,进行医疗并精读各种医书,总结民间医术的经验,终于掌握了广博的医学知识和高超的医学技术。他精通内科、外科、儿科、妇科、针灸等科,尤其擅长外科手术,被后世称为“外科鼻祖”,他在疾病的诊断、治疗和体育保健等方面也作出了卓越的贡献。

在做外科手术时,为了减轻和消除病人的剧烈疼痛,华佗经过认真研究,发明和使用一种能让全身麻醉的中药——麻沸散。在动手术前,华佗让病人用酒冲服麻沸散,病人进入全身麻醉状态,失去知觉后,华佗就开始手术,发现病症所在,除去疾秽,之后把伤口洗净,仔细缝合,在刀口处敷上药膏,四、五天后病人伤口愈合,一个月后就行动正常了。华佗曾用麻沸散麻醉病人,然后施行腹部外科手术,反映了当时我国外科手术及麻醉技术所达到的高超水平。

跟华佗同时代的张仲景,以擅长内科出名,尤其对伤寒病最有研究。

汉末战乱之世,疫病流行,死于伤寒者不计其数。张仲景钻研《内经》、《难经》、《胎胪药录》等古医书,又博采众方,结合自己的临床经验,总结了历来民间医药的成就,写成《伤寒杂病论》一书,简称《伤寒论》。书中着重研讨伤寒的病因及其病机变化,分析伤寒的类型,制定不同的治疗方法,介绍各种验方,开创了辨证施治的理论,对后世医学的发展起了巨大的作用,被医家奉为经典。

除了伤寒病以外,张仲景对其他疑难杂病也下了很大功夫去探求治疗方法。

杂病的范围很广泛,大致上以内科病为主,也包括妇科、儿科和外科等疾病。写成治疗各种杂病的医方汇集《金匮要略》。

张仲景以他杰出的医学贡献被称为“医圣”。

10.不可思议的数学专著:《九章算术》

《九章算术》是我国现存最古老的一部数学专著。所谓“九章”就是分为九大类数学问题,全书共有246个数学问题及其解答,其体例与现在的数学习题集相似。

第一章方田,是关于各种形状的田亩面积的计算问题,其中,还有世界上关于分数的约分、通分、四则运算、求最大公约数等运算法则的最早记述。第二章粟米,讲的是各种比例的计算问题,特别是按比例交换各种谷物的问题。第三章衰分,讲的是按等级分配物资或按等级摊派税收的比例计算。第四章少广,讲的是由已知面积或体积,求其一边的边长问题,其中涉及开平方和开立方的方法。第五章商功,讲的是有关土石方和用工量的各种工程数学问题,主要是讲述各种工程体积的计算方法。第六章均输,讲的是按人口多少、路程远近、物价高低等条件,摊派税收和分派民工的比例问题,涉及到复比例、连比例等较复杂的比例分配计算。第七章盈不足,讲的是用两次假设来解决某些难题的算法,因其解法要用两次假设,故现通常称“双设法”。第八章方程,讲的是联立一次方程组的解法问题。本章还引入了负数,并绐出了正负数的加减运算法则。这些内容在世界数学史上都是第一次出现。第九章勾股,讲的是利用勾股定理测量和计算高、深、广、远等问题,内容涉及直角相似三角形、二次方程等的解法。《九章算术》的问世,标志着中国传统数学已经形成,它对后世的数学发展有着深刻的影响。

11.《水经注》:挖掘不尽的地理学宝藏

郦道元,字善第,北魏时人。范阳涿鹿(今河北涿县)人。

郦道元从少年时代就喜爱游览。他追随父亲任职青州时,曾遍游山东,访求名胜古迹,培养了“访读搜集”的兴趣。

郦道元觉得祖国的地理现象随着时间的流逝在不断变化着,经过历代的兴衰,城邑变迁河流迁移,山名更名的情况普遍存在,因此应在对当时的地理做重新考察的基础上,印证古籍,然后详细准确地记载经常变化的地理面貌,留给后人资料,以免误传。

在这种思想的指导下,郦道元选中三国时以全国水道为纲的地理著作《水经》为底本,决心为它做注解。

经过七年的艰苦考察和认真写作,郦道元对《水经》作了详尽的补充和发掘,终于写成了《水经注》。书中记载了全国大小河流1252条,比《水经》增加了近十倍,注文多了近20倍,全书分四十卷,共三十余万字。书名虽然是“注”,但实际上是一部体裁新颖、富有创见的地理专著。

郦道元在《水经注》中抓住河流水道这一现象,对全国地理情况做了详细记载,尤其对黄河情有独钟,用大量笔墨记述了黄河及其支流,为当时人和后人了解黄河之迹提供了有益的线索,也还谈到一些外国的河流。从内容上,书中不仅详细记述了每条河流的水文情况,而且谈到每条河流流域内的其他自然现象如地质、地貌、土壤、气候、物产、城邑兴衰、历史古迹以及神话传说等等。

《水经注》还记载了大量农田水利建设工程的资料,也涉及了其他科学领域,如古代的冶炼业、煮盐术、古生物化石等等。

《水经注》在中国科学发展史上具有重要地位。明清以来,许多学者先后对它进行了系统深入的研究,形成了专门的学问——郦学。

12.影响了达尔文的“中国古代百科全书”:《齐民要术》

贾思勰是北魏末期(公元6世纪)杰出的农业科学家。山东益都人,曾任高阳郡(今山东高阳)太守。到过山西、河南、河北等地。卸官回乡后,他经营陋农牧业。他用十几年的时间,从文献中搜集了许多古代和当时的农业生产经验和知识,又访问老农,写成了著名的农业科学著作《齐民要术》。

《齐民要术》是部规模宏大、丰富多彩的农业科学专著,全书分为10卷,共92篇,正文大约7万字,注释4万多字,共11万字,书前有《自序》和《杂说》各一篇。分别论述了各种农作物、蔬菜、果树、竹木等的栽培和育种,家畜家禽的饲养,农产品的加工及副业等,是我国乃至世界上保存下来的最早的一部农业科学著作,对推动我国古代农业生产和农业科学技术的发展有巨大的影响。 被后人誉为“农业百科全书”。

贾思勰在书中还表达了要求变革的思想。另外,还提出“富国以农”的思想,主张重视农耕,说明发展生产的重要性。

进化论的创立者,19世纪英国伟大的生物学家达尔文说,他的人工选择思想是从“一部中国古代的百科全书”中受到启发的,他引用了不少这部“中国古代的百科全书”的内容,人们认为,这部书就是《齐民要术》。因为《齐民要求》中初步揭示了生物和环境的相互关系,描述生物遗传和变异的关系问题。说明“土地之异”,会使植物形态同原来的发生很大的差别,作者提到人工选择、人工杂交和定向培育等育种原理,介绍了许多改变旧的遗传性、创造新品种的经验。

当然,《齐民要术》受作者生活的时代和阶级的局限,它也有不足,如唯心史观,维护剥削阶级的利益,书中还收录了一些怪诞迷信的无稽之谈。但这一切都不影响《齐民要术》作为“农业百科全书”的科学价值和它在我国古代科学文化史上的地位。