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中國古代遙遙領先世界的28項科技發明

中國古代遙遙領先世界的28項科技發明

科學院自然科學史研究所「重要發明創造」研究組組織相關專家,經過近一年半的集體調研,推選出「古代重要科技發明創造」85項。

當然,人的發明創造不只這85項。比如,僅在機械與儀器方面,就有琢玉輪、犁鏡、走馬燈、記里鼓車、磨車、秤漏等,以及技術特色鮮明的赤道渾儀、立軸式大風車等。

研究組認為,縱觀歷史,古代科學技術創造的時間分佈並不均衡。通常認為的盛唐時代科技創造不甚突出,反倒是長期被人們認為是偏安積弱的宋代,卻湧現出輝煌的創造發明。在元帝國拖曳著的最後一抹科技創新的斜陽走下歷史舞台之後,明清時期500多年鮮有重大發明創造。

壹:科學發現與創造/年代

1、干支:商代有干支紀日,春秋以後有干支紀年,漢代以後有干支紀月

天干地支簡稱為干支。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸總稱為十天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫作十二地支。天干地支組成形成了古代曆法紀年。

2、陰陽合曆:商代後期

的曆法在幾千年的過程中,不斷改進、充實、完善,逐漸演變為現在所用的農曆。農曆實質上就是一種陰陽曆,以月亮運動周期為主,同時兼顧地球繞太陽運動的周期。

3、圭表:不晚於西周

圭表是古代漢族科學家發明的度量日影長度的一種天文儀器,由「圭」和「表」兩個部件組成。圭表和日晷一樣,也是利用日影進行測量的古代天文儀器,早在公元前7世紀,就開始使用了。

4、籌算:春秋時期

籌算是古代的計算方法之一,以刻有數字的算籌記數、運算,即用刻有數字的竹籌來計算數目。亦稱「籌策」。約始於春秋,直至明代才被珠算代替。

5、小孔成像:公元前4世紀

墨子發現了小孔成像,並在《墨子·經說下》中提到:「景。光之人,煦若射,下者之人也高,高者之人也下。」

6、雜種優勢利用:不晚於東周

是利用雜種優勢最早的國家,早在公元584年就有利用動物雜種優勢的記載,後魏賈思勰著的《齊民要術》中就記載了雌馬和雄驢雜交產生騾的事實。1637年出版的《天工開物》中也記載了蠶的雜交事例。

7、二十四節氣:起源於戰國,成熟於西漢初期

二十四節氣是指二十四時節和氣候。二十四節氣是古代訂立的一種用來指導農事的補充曆法,是古代漢族勞動人民長期經驗的積累和智慧的結晶,形成於春秋戰國時期。

8、盈不足術:不晚於公元前3世紀

盈不足術,古代解決盈虧類問題的一種算術方法。成書於公元1世紀的古代數學名著《九章算術》中,專辟一章名為「盈不足」。

9、馬王堆地圖:不晚於公元前2世紀

1973年12月出土於長沙馬王堆三號漢墓中古地圖,被歷史學家譚其驤命名長沙國南部地形圖為《西漢初期長沙國深平防區地形圖》,又稱《長沙國南部地形圖》,成圖時間當在2100年之前,是現存最早標繪南海的地圖。

10、本草學:東漢初期

本草學發展成為書籍形式是後漢以後(公元1世紀)。在梁代(公元六世紀)本草書籍迅速增多,其中有名的是陶弘景的《神農本草經集注》,收入大約700種藥物。明萬曆六年(1578)李時珍完成了總共52卷的《本草綱目》,並於萬曆18年(1590)出版共記載了1892藥物。

11、勾股容圓:不晚於東漢前期

金朝數學家李冶的《測圓海鏡》通過勾股容圓圖式的十五個勾股形和直徑的關係,建立了系統的天元術,推導出692條關於勾股形的各邊的公式,其中用到了多組勾股數作為例子。

12、方程術:不晚於東漢前期

與現今不同,線性方程組在古代稱為方程,其解法稱為方程術。首見於《九章算術》。

13、天象記錄:漢代已較為系統

的天文學歷史悠久,成就舉世矚目。在望遠鏡發明之前,天象觀測的數量和質量,在世界上無與倫比。古代大量的天象記錄,年代連續,詳細完備,準確性高,而且時間大都早於世界各國。

14、經脈學說:漢代

經絡學說,即研究人體經絡的生理功能、病理變化及其與臟腑相互關係的學說。它補充了臟象學說的不足,是中藥歸經的又一理論基礎。該學說,即古代經絡認為人體除了臟腑外,還有許多經絡,其中主要有十二經絡及奇經八脈。

15、四診法:漢代

四診法,是戰國時期的名醫扁鵲總結出來的診斷疾病的四種基本方法,即望、聞、問、切。它的基本原理是建立在整體觀念和恆動觀念的基礎上的,是陰陽五行、藏象經絡、病因病機等基礎理論的具體運用。

16、方劑學:漢代

方劑是中醫藥學理、法、方、葯的一個重要組成部分,是在辨證立法的基礎上選葯配伍組成的。

17、製圖六體:不晚於公元3世紀

製圖六體是最早的地圖製圖學理論,它正確的闡明了地圖比例尺、方位和距離的關係,對西晉以後的地圖製作技術產生了深遠的影響。

18、律管管口校正:公元3世紀

管樂器上存在管口校正,這個問題很早就被我們的祖先發現了。因此,古代對於管口校正的研究是很早的。《呂氏春秋.古樂》記載著「伶倫」用十二支竹管「造律」的事。

19、物不知數(剩餘定理):不晚於公元4世紀

古代著名算題,原載《孫子算經》卷下第二十六題,也稱作「剩餘定理」,是古算中最有獨創性的成就之一。

20、敦煌星圖:公元8世紀初

敦煌星圖於1900年出自敦煌藏經洞,是目前已知最早的標示了幾乎所有星座的星圖,也是迄今發現的第一張用不同顏色的點來區別星表所列星的星圖。

21、潮汐表:始見於公元8世紀後半葉

唐代竇叔蒙在《海濤志》一文中提出了根據月相推算高潮時刻的圖表法,這是保存下來的介紹潮汐預報方法的最早的文獻,大約比英國的《倫敦橋潮候表》早400年。

22、法醫學體系:公元1247年

宋慈:南宋人,著有《洗冤集錄》,為古代法醫學的代表作,出版於1247年;該書是一部廣泛總結屍體外表檢驗的書籍,對於屍體現象、窒息、損傷、中毒等各方面都有比較科學的記載,早於歐洲第一部系統法醫學著作的誕生。

23、正負開方術:公元1247年

秦九韶在《數書九章》中除「大衍求一術」外,還創擬了正負開方術,即任意高次方程的數值解法,也是中世紀世界數學的最高成就,秦九韶所發明的此項成果比1819年英國人霍納的同樣解法早572年。

24、天元術:公元1248年

歐洲的數學家,到了十六世紀才完成的東西,在在十三世紀已經作出來了。1248年,金代數學家李冶在其著作《測圓海鏡》中,系統地介紹了天元術。天元術和現今代數方程的列法雷同,而在歐洲,只是在十六世紀才開始做到這一點。

25、垛積術:公元1261年

北宋大科學家沈括在《夢溪筆談》中首創「隙積術」。南宋數學家楊輝在《詳解九章演算法》和《演算法通變本末》中,豐富和發展了沈括的隙積術成果,提出了一些新的垛積公式。對這類高階等差級數的研究,在楊輝之後一般稱為「垛積術」。

26、四元術:公元1303年

是古代一種四元高次方程組解法,即近代多元高次方程組的分離係數表示法。元成宗大德七年(1303),數學家朱世傑撰成《四元玉鑒》一書,為傳統四元術之代表著作,早於法國數學家別朱(Bezout)於1775年才系統提出的消元法近五百年,是數學史上的光輝成就之一。

27、等程律(十二平均律):公元1581年

據楊蔭瀏先生考證,從歷史記載看在音樂實踐中開始應用平均律,約在公元前二世紀,但平均律理論的出現,則是1584年明代朱載堉《律學新說》問世之時。

28、《本草綱目》分類體系:公元1578年

《本草綱目》建立了16部60類分類法,將l892種藥物,歸入16部之60類中,這是一項十分複雜、艱巨而細緻的工作,在分類學上是一個偉大的科學創舉,它是對前人藥物分類思想的巨大突破。

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