中國古代科技成就指中國古代各項科技成果，包括造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄等。
中國古代科技源於生活，而生活需要各種實用技術。造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄、建築等中國人引以為豪的發明創造無不帶有鮮明的實用烙印。然而，時代在前行，曾經套用廣泛的古代實用技術，今天早已失傳或正在消失，需要我們以現代技術手段復原和再現，以今天的科學道理去揭示和闡述。
基本介紹
- 中文名：中國古代科技成就
- 外文名：China ancient achievements in science and technology
- 源於：生活
- 範圍：造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄
天文曆法,數學成就,物理學成就,醫藥學成就,地理學成就,建築學成就,著作成就,
天文曆法
（1）先秦時期：①春秋時期，留下了世界上公認的首次哈雷彗星的確切記錄。《春秋》記載，公元前613年，“有星孛入於北斗”，即指哈雷彗星，這一記錄比歐洲早六百多年。②春秋時期我國曆法已經形成自己固定的系統，基本上確立19年7閏的原則，這比西方早160年。③戰國時期，出現了世界上最早的天文學著作《甘石星經》，其中有豐富的天文記載，反映了那個時期人們對天文的認識。（《甘石星經》的真偽有待斟酌）
（2）兩漢時期：①漢武帝時，天文學家制訂出中國第一部較完整的曆書《太初曆》，開始以正月為歲首。②西漢關於太陽黑子的記錄，被世界公認為是有關太陽黑子的最早記錄。③東漢時，張衡從日、月、地球所處的不同位置，對月食作了最早的科學解釋。④張衡發明製作的地動儀，可以遙測千里以外地震發生的方向，比歐洲早1700多年。
（3）隋唐時期：①唐朝天文學家僧一行制定的《大衍曆》比較準確地反映了太陽運行的規律，系統周密，表明中國古代曆法體系的成熟。②僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創始人。在實測中他認識到，在小範圍有限的空間裡得到的認識，不能任意向大範圍甚至無際的空間推演，這是我國科學思想史上的一大進步。
（4）宋元時期：①北宋科學家沈括的突出貢獻在天文學方面，把四季二十四節氣和十二個月完全統一起來的“十二氣歷”更加簡便，有利於農事安排。②元初設立太史局編制新曆法。③元朝傑出天文學家郭守敬，提出“歷之本在於測驗，而測驗之器莫先儀表”的正確主張，創製了簡儀和高表等近二十件天文觀測儀器，主持了全國範圍的天文測量。④郭守敬主持編定《授時曆》，一年的周期與現行公曆基本相同，但問世比現行公曆早300年。
曆法著作
曆法是中國古代天文學的重要內容，它不僅包括年、月、日、時、節氣的安排，還包括日、月、行星運動，交食，晷影，漏刻，恆星出沒，天空分區，等等。因此，中國古代曆法有現今天文年曆的性質。
現在保留下來最古老的典籍之一《夏小正》相傳是夏代（約公元前二十一世紀到公元前十六世紀）的曆書。其中記載有人們由觀察天象和物候決定農時季節的知識。它原是《大戴禮記》中的一篇，後來單獨成冊流傳。據考證，正文只有四百多字。就天文知識來說，它按十二個月的順序記述了每月的星象，如早晨和黃昏出現在南方的星星，北斗柄的指向，銀河在天空的位置，太陽到了恆星間什麼地方等。此外還有每月的氣象、物候以及應該做的農事和政治活動。例如：“正月，啟蟄，……鞠則見，初昏參中，斗柄懸在下，……”這裡“鞠”和“參”都是星名，“斗柄”就是北斗七星組成勺子形的把子。這部書是否夏代的曆書，學術界還沒有定論，但它至遲在春秋時期（公元前770年到公元前476年）已經成書，而且根據書中反映的天象等情況，說明確有更早時代的資料。
自漢代（公元前205年到公元後220年）起，就有完整系統的曆法著作留傳到現在，包括在各歷史朝代中頒行過的和沒有頒行過的曆法共約一百種，絕大部分收集在《二十四史》的《律曆志》中，這是研究中國曆法的資料寶庫。現擇要略作介紹。
《三統曆》，西漢劉歆（？-23）作，一般認為是根據漢武帝太初元年（公元前104年）鄧平、落下閎等人創作的《太初曆》稍加修改而成。這是現存最早的一部完整曆法，後世曆法的基本內容這時大體都已具備。《三統曆》共有七節：統母，紀母，五步，統術，紀術，歲術，世經。統母和統術講日月運動的基本常數和推算方法，包括回歸年、朔望月長度、一年的月數、交食周期、計算朔日和節氣的方法等；紀母、紀術和五步講行星的基本常數和推算方法，包括五大行星的會合周期、運行動態、出沒規律、預告行星位置等；歲術講星歲紀年的推算方法；世經講考古年代學。《三統曆》還明確規定，以無中氣的月份置閏，並選取一個“上元”作為曆法的起算點。《三統曆》的這些內容，對後代曆法影響極大，有的沿用至今。清代學者錢大昕（1728—1804）、李銳（1773—1817）、董佑誠（1791—1823）等人都曾對《三統曆》做過詳細研究，日本、法國學者還把它譯成日文和西方文字。
《乾象曆》，漢獻帝建安十一乍（公元206年）劉洪（約135—210）作。它對月亮運動的研究有了新進展，首次提出月亮近地點的移動（過周分），從而算出近點月長度，並在一近點月里逐日編出月離表，又首次提出黃白交角是六度（兼數），首次提出交食計算中推算食限的方法，這些都對後代曆法影響很大。
《皇極曆》，隋文帝仁壽四年（公元604年）劉焯（544—610）作，未頒行。《皇極曆》考慮太陽和月亮視運動不均勻來計算日月合朔的時刻，創立了等間距二次差內插法①。為了求得任意時刻的定朔改正值，又創立了任意間隔二次差內插法的公式。這在中國天文學史和數學史上都有重要地位，後代曆法計算日月五星運動使用的內插法多繼承《皇極曆》的方法並繼續發展。
《大衍曆》，唐玄宗開元十五年（公元727年）僧一行（683—727）作，後經張說（667—730）和陳玄景整理成文，開元十七年（公元729年）頒行，使用到天寶十年（公元751年）。開元二十一年（公元733年）傳入日本，在日本使用近百年。《大衍曆》結構嚴謹，條理分明，共有歷術七篇，講具體計算方法。另有歷議十二篇（其中略例三篇），講曆法的理論問題，是一行為《大衍曆》寫的論文，通稱《大衍曆議》。《大衍曆》的制定是從製造儀器開始的，經過實際觀測確定基本天文數據，這是科學的方法。經過《大衍曆》的制定，對太陽月亮運動不均勻現象有了正確全面的了解。通過實際觀測，破除了一千年來流傳的“寸差千里”的謬說。在計算方法上，《大衍曆》創不等間距二次差內插法的公式，比起《皇極曆》來又是一個進步。
僧一行像
僧一行像《授時曆》，元世祖至元十七年（公元1280年）郭守敬（1231—1316）作，次年頒行。明代《大統歷》繼續用它的方法，前後共使用三百六十多年，是古曆法中行用最久的，也是在天文數據、計算方法各方面發展到高峰的一種曆法。中國古典系統的曆法到此為止，以後就有西方天文知識傳入並影響到曆法的編算。現存《元史·歷志》里的《授時曆經》上下篇是郭守敬在王恂（1225—1281）初稿基礎上重新編定的。當時《授時曆》雖已頒行，但各種數據用表、推步算法沒有定稿。元至元十八年（公元1281年）王恂不幸去世，由郭守敬一人主持完成。他“比類編次，整齊分秒，裁為二卷”。《授時曆》共有七部分，內容相似於《大衍曆》；但採用等間距三次差內插法計算日月五星位置，又用弧矢割圓術和類似球面三角的方法根據太陽黃經求它的赤經赤緯，這兩種方法在天文學史和數學史上都具有重要地位。目前，有許多中外學者在對《授時曆》進行研究。
《崇禎曆書》，明末徐光啟（1562—1633）主編，李天經（1579—1659）續成，從崇禎二年到七年（公元1629年到1634年）前後共用五年時間完成。它從多方面引進了歐洲古典天文學知識，內容包括天文學基本理論，三角學，幾何學，天文儀器，日月和五大行星的運動、交食，全天星圖，中西單位換算等，共四十六種，一百三十七卷，採用第谷（1546—1601）的太陽繫結構系統，計算方法中翻譯了哥白尼（1473—1543）《天體運行論》中的許多章節，還有克卜勒（1571—1630）《論火星的運動》一書中的材料，曆法計算中不用中國傳統的代數學方法而改成幾何學方法，這是中國天文學史和曆法史上一個重要的轉折。中國古代天文學體系開始向近代天文學轉變。
徐光啟像
徐光啟像明末未能根據《崇禎曆書》來編算民用曆書，清代開始使用根據《崇禎曆書》編算的曆書——《時憲歷》，直到清末。在《四庫全書》中有一百卷本的《西洋新法算書》是傳教士湯若望（1591—1666）根據《崇禎曆書》刪改而成的。
數學成就
（1）兩漢時期：《九章算術》約成書於東漢，分九章介紹了許多算術命題及其解法，是當時世界上最先進的套用數學，它的出現標誌中國古代數學形成了完整的體系。
（2）南北朝時期：①魏晉時期的數學家劉徽，運用極限理論，提出了計算圓周率的正確方法。②南朝祖沖之精確地計算出圓周率是在3.1415926－3.1415927之間，這一成果比外國早近一千年。他的專著《綴術》對數學發展有傑出的貢獻。
（一）《周髀算經》簡介 在中國古代算書中，《周髀算經》、《九章算術》、《孫子算經》、《五曹算經》、《夏侯陽算經》、《孫丘建算經》、《海島算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算機》等10部算書，被稱為“算經十書”。其中闡明“蓋天說”的《周髀算經》，被人們認為是流傳下來的中國最古老的既談天體又談數學的天文歷算著作。它大約產生於公元前2世紀，但它所包含的史料，卻有比這更早的。其中提到的大禹治水時所套用的數學知識，成為現存文獻中提到最早使用勾股定理的例子。 （二）勾股定理現在流傳的《周髀算經》，都不是原來的著作，都經後人修改和補充過。《周髀算經》的本文，是周公與商高的問答部分；接下去的榮方與陳子問答部分，是《周髀算經》的續文。 據《周髀算經》記載：“故折矩以為句廣三，股 四，徑隅五。既方其外，半之一矩，環而共盤，得三、四、五。兩矩共長二十有五，是謂積矩。故禹之所以治天下者，此數之所 由生也。” 這段話的意思是：將矩的兩直角邊加以折算成一定的比例， 短直角邊長（句）3，長直角邊長（股）4，弦就等於5， 得成3、4、5(如右圖)。句（即勾）、股平方之和為25，這稱為積矩。大禹所用的治天下（指治水）的方法，就是從這些數學知識發展出來的。 在世界數學史上，一般把勾股定理歸功於公元前5世紀左右發現它的古希臘數學家畢達哥拉斯，因為他提出了定理的一般形式的敘述和證明，我國則稍晚。但實際上，商高關於勾股定理的認識，要比畢達哥拉斯早得多。《周髀算經》成書於公元前2世紀左右，所記載的周公與商高問答的事是在公元前11世紀左右。這個事實證明我國古代數學家獨立地發現並套用了勾股定理的一般情形，要比外國早得多。 （三）（測高、深、遠的方法）測量太陽高度 陳子是周代的天文算學家，榮方是當時天文算學家的愛好者。在陳子教給榮方的各種數據計算的具體方法中，我們可以發現在二千六七百年前，我國對勾股定理的套用已達到十分熟練的程度。 陳子測量太陽高度的方法可敘述為：當夏至太陽直射北回歸線時， 在北方立一8尺高的標竿，觀其影長為6尺。然後，測量者向南移動標竿，每移動1000里，標竿的影長就減少1寸。據此可構想，當標竿的日影減少六尺，則標竿就向南移動了60000里，而此時標竿恰在太陽的正下方。據勾股定理和相似形原理可算得：測量者與太陽的距離為10萬里。 據記載，古希臘第一個自然哲學家泰勒斯也曾利用日影測出金字塔的高。他的方法是由一根立竿的影長和同時測得的金字塔的影長算出了金字塔的高度。泰勒斯被稱為西方的“測量之祖”。泰勒斯的這一工作與陳子的工作大致在相同的時期，然而陳子的方法要比泰勒斯的方法水平高得多，泰勒斯只利用到相似三角形的知識，而陳子除了能利用相似三角形的性質外，還能熟練地運用勾股定理。
物理學成就
醫藥學成就
（1）先秦時期：扁鵲是戰國時期最著名的醫生，後代把他奉為“脈學之宗”，他採用望聞問切四診法，從脈象中診斷病情。切脈是扁鵲的主要成就。四診法成為我國中醫的傳統診病法，兩千多年來一直為中醫所沿用。
（2）兩漢時期：①戰國問世、西漢編定的《黃帝內經》是我國現存較早的重要醫學文獻。它奠定了祖國醫學的理論基礎。②東漢的《神農本草經》是中國第一部完整的藥物學著作。③東漢末年的名醫華佗，擅長外科手術，被人譽為“神醫”，發明的麻沸散，比西方早1600多年。④東漢末年的名醫張仲景，被稱為“醫聖”，其代表作《傷寒雜病論》是後世中醫的重要經典。
（3）隋唐時期：①唐朝傑出的醫學家孫思邈的《千金方》，全面總結歷代和當時的醫藥學成果，並有許多創見，在我國醫藥學歷史上占有重要地位。②吐蕃名醫元丹貢布編著的《四部醫典》，在國內外有重要影響。③唐高宗時期編修的《唐本草》，是世界上最早的、由國家頒行的藥典。
（4）明清時期：明朝李時珍《本草綱目》，記載藥物一千八百多種，方劑一萬多個，全面總結了16世紀以前的中國醫藥學，被譽為“東方醫藥巨典”。李時珍重視實地考察和試驗觀察，注意運用比較方法，所以他對藥物的認識和總結具有較高的科學價值。《本草綱目》對藥物的分類反映了由低級到高級的生物進化觀。李時珍還提出“鳥產於林，故羽似葉”的觀點，反映了他在動物適應環境、相關變異以及遺傳特徵等方面的新認識。
地理學成就
（1）南北朝時期：①西晉時期，裴秀是中國古代傑出的地圖學家。繪製出《禹貢地域圖》，還提出了繪製地圖的原則。②北魏時期，地理學家酈道元的《水經注》，通過為古書《水經》作注，以《水經》為綱，全面而系統地介紹了水道流經地區的自然地理和經濟地理等諸方面的內容，是一部歷史、地理、文學價值都很高的綜合性地理著作。
建築學成就
（1）先秦時期：夏、商、西周的都城是全國政治、交通中心，都城有城門供居民出入，城內有整齊寬廣的街道。
（2）隋唐時期：隋唐是中國古代建築的成熟時期，取得了輝煌成就。①隋朝著名建築師宇文愷主持修建了大興城，唐朝在此基礎上擴建為長安城。長安城政體設計合理，建築規模宏大，體現了當時城市建築的高超技術。②宇文愷採用圖紙和模型結合的設計方法，是我國建築技術上的一大突破。③隋朝工匠李春設計建造的趙州橋，是世界上最早的敞肩石拱橋，在世界橋樑史上占有重要地位。
著作成就
（1）農學專著：①北朝時期，賈思勰《齊民要術》，系統地總結了6世紀以前黃河中下游地區農牧業生產經驗、食品的加工與貯藏、野生植物的利用等，是中國現存最早最完整的農書。②明朝時期，徐光啟《農政全書》。綜合介紹了我國傳統農學成就，建立了一個比較完整的農學體系。書中還引入了《泰西水法》，介紹了歐洲先進的水利技術和工具。全書60卷，分12門，其中“救荒”一門占全書三分之一，表明作者關心民間疾苦，也說明當時災荒的嚴重和政局的衰敗。
（2）手工業專著：戰國時期，出現了手工業專著《考工記》。記述了齊國官營手工業各個工種的設計規範和製造工藝，不但在我國工程記述發展史上有重要地位，在當時世界上也是獨一無二的。
