其他科技成就
在植物学研究方面,西晋谯郡铚(今宿县西
南)人嵇含撰写了《南方草木状》一书,内容分草、
木、果、竹四类,记载草类二十九种,木类二十八
种,果类十七种,竹类六种,这在植物分类上,比我
国最早记载植物分类知识,把植物分成草、木两大
类的《尔雅》显然前进了一大步。该书所记大都真
实可靠,对不少植物的描述准确生动,使用的植物
名称多数沿用至今,具有相当高的科学水平。北宋
铜陵人陈翥撰写了一本《桐谱》,全书分为十目,即
叙源、类属、种植、所宜、所出、采斫、器用、杂说、记
志、诗赋,对桐树(主要是泡桐)的种类、习性、种
植、采伐和用途等方面的知识作了比较全面的介
绍和阐述,是世界上最早的一部经济林木研究科
学著作。黟县人邱浚撰写了一本《牡丹荣辱志》,记
载了当时有关牡丹的品种和其他一些花卉名目、
产地情况,亦有一定的植物学价值。元代休宁医家
吴瑞撰写《日用本草》一书,汇辑了五百四十余种
切于食用的植物,是我国最早的一部食用植物学
著作,对后世救荒植物学产生一定影响。明代亳州
人薛凤翔撰写了一本《亳州牡丹表》,包括《亳州牡
丹表》《牡丹八书》和《牡丹表》三种著作。《亳州牡
丹表》分为“花之品”和“花之年”;《牡丹八书》记载
关于牡丹的种、栽、分、接、浇、养、医、忌八个方面
的方法;《牡丹史》则分别记载了一百五十多个牡
丹品种的颜色和形状等。此书最有价值的部分,是
关于栽培技术的论述。明代对救荒植物的研究比
较发达,祖籍凤阳的明太祖第五子周王朱所著
《救荒本草》是其中最著名的一部。为了对植物深
入了解,朱把收集到的四百多种植物种于圃中,
亲自观察,待其滋长成熟,则召画工绘制标本图
样。该书共收录记载植物四百一十四种,其中已见
于历代本草者一百三十八种,新增加的二百七十
六种,计草部二百四十五种、木部八种、米谷部二
十种、果部二十三种、菜部四十六种。对各种植物,
首言其名称,次说原产地及当时的分布地,再言生
态环境、生长习性、各器官特征,终言可食部分寒
热之性、甘苦之味、淘浸烹煮煎晒调和之法,描述
相当细致准确。如对花器官的描述,不仅谈及花
形、花色,而且记述了花瓣的枚数,果实和种子的
颜色,大小和形状。《救荒本草》不仅在国内很受重
视,还很早就流传到国外,在日本先后有多种版本
行世,研究者很多,仅德川时代有关的研究文献就
达十五种之多。德国植物学家布列特什耐德在
1851年研究了此书,并对其中的一百七十六种植
物作了鉴定。美国植物学家李德也称赞此书配图
精确。婺源人鲍山也写了一本关于救荒植物的书,
名叫《野菜博录》,收录植物四百三十五种,介绍了
各种植物的性味、食法,并配有图样,至今对研究
植物学、药物学还有一定参考价值。清代桐城人方
承观著有一本《棉花图》,以图为主,共有布种、灌
溉、耘畦、摘尖、采棉、拣晒、轧核、弹花、拘节、纺
织、挽经、布浆、上机、织布、练染十六幅图,每幅皆
有文字说明,系统介绍了从种植棉花到织染布匹
的全过程。怀宁人余鹏年撰有《曹州牡丹谱》,按颜
色分类统计,对一些珍奇品种作了介绍,对研究牡
丹生态很有价值。生活于晚清近代的旌德人江志
伊,撰写了一部《农书述要》,包括种棉法、种芋法、
种菸法、种蓝法、种樟法、种漆法、种柏法、种楮法、
种三桠法、种雁皮法、种桑法、种茶法等,不但辑录
了中国古代农书中的许多资料,而且介绍了大量
国外有关新法。
在机械技术方面,嵇含写有一篇《八磨赋》,记 其外兄刘景宣发明的用一头牛牵引可以转动八部 磨的“连动磨”,主要构造是中间有一巨轮,轮轴直 立在臼里,上端有木架管制,不使倾倒,在轮的 周围排列着八排磨,轮幅和磨边也都用木齿相间, 构成一套齿轮系,实乃粮食加工机械制造的一大 进步。明初新安詹希元创造了“五轮沙漏”,从齿轮 系的组织安排、显时盘(即测景盘)及其指针来看, 极似后来的机械钟表。明末清初的著名学者方以 智在《物理小识》中,对我国古代的起重机、吸水 机、转动机等生产工具的制造方法和制造原理进 行了记述,并做了比较科学的说明,其说明与气体 压力、液体压力和机械力学的原理是相符合的。歙 县黄异人在机械制造方面有高超技术。当时从欧 洲传入的一些器物因机械结构比较复杂,一般人 难以理解,而黄异人只要看上一遍,就能仿制出 来,而且往往有所改进。皇宫中有一张欧洲人进献 的椅子,人一坐就会发出音乐声,被称为“宝座”, 黄异人拆开细看了一回,很快就仿制出来。他还利 用机械学原理,制造出能够活动的木人、木狗。著 名学者戴震也研究过机械学,写有《考工记图》,对 《考工记》中所说的器具的形状和结构进行了考证 并配上图示。他还写有《蠃施车记》和《自转车记》, 前者乃是根据欧洲传入的一种名为龙尾车的水车 的结构写的,后者所记则是早期的脚踏车。旌德刘 茂吉工机械,曾仿欧洲传入品制造自鸣钟,质量很 高。其孙刘守宪还制造出一种日月自鸣钟,共分三 层,上层悬日月,中层列节气,下层报时刻,构造非 常精巧,没有较深的机械知识是制造不出来的。宣 城芮伊亦工于器物设计和制造,在没有机械工具 的条件下,用手工制造出自鸣钟和多种测量器。歙 县人张权与则发明了里面有机械装置的折叠式活 动房屋,叫做“就景亭”,很有创造性。
在光学方面,北宋沈括《梦溪笔谈》卷十一中 记载,庐州慎县(故城在今肥东县梁园一带)人发 明了一种“以新赤油伞日中覆之,以水沃其尸”以 发现伤痕的“红光验尸法”,为知县采用。这种方法 是使用新的红油纸伞在日光下滤取红色波段光, 犹如现在的滤光器。受伤尸体皮下淤血,一般呈青 紫色,如在白光下看不清楚,在红色光线下则能提 高它与周围部分的反衬度,很容易就能看出来。休 宁程大昌《演繁露》中也包括深刻的光学知识。如 在日食观测方面,以前一直用水盆映照观测日食, 但使用这种方法,光的漫射仍很强烈,象的反射度 也较差。《演繁露》记载了用油盆观测的方法,油面 对可见光的反射比水面低,透明度差,可减小盆地 的漫长射光线,增大象的反射度,而且油的粘度 大,反射面平稳,可以更清晰、持久地对日食进行 观测。《演繁露》中对白光散射也进行了很精辟的 解释。明末清初方以智在《物理小识》中认为,光也 是气的运动的一种方式。他提出“光肥影瘦”说,就 是指光常溢于几何光学阴影范围内,使光区扩大, 阴影区缩小,颇类似于今天所说的衍射现象。方以 智对光的色散现象的认识也很深刻,不但把自然 晶体、人造晶体和液滴的色散现象联系起来,而且 认为自然界的虹霓、星月晕、五色云等亦同此理。 歙县郑复光是个在光学理论上取得杰出成绩的科 学家。他从自欧洲传入中国的有限的光学知识中, 潜心钻研摸索,并深入实际研究光学,写成《镜镜痴》一书,对于光学原理,如物体的颜色,透镜的 原理,以及凸凹透镜成像的远近、大小、虚实、倒顺 的关系等等,都作了细致探讨和阐述,对柱镜、三 棱镜、望远镜等光学仪器的制造方法,也作了说 明。郑复光是中国近代第一位卓有成效的光学家, 《镜镜痴》也可以说是一部融汇中西之说的著 作。郑复光不仅在理论方面造诣精深,也有高超的 实际操作技术,曾用自己制造的望远镜观察月球, 还制成测量天体的测天仪和为农业生产服务的脈 水车。
在水利工程方面,楚庄王时叔孙敖修造的芍 陂是一项具有较高技术水平的工程,其设计非常 合理,利用大别山余脉延伸到淮南地区所形成的 西、南、东三面高而北面低的地形特点,选择北部 天然低洼湖沼地作为陂塘地址,把淮南丘陵流淌 来的水汇集起来,并在其周围低处筑堤,不仅大大 节省了工程量,而且蓄水量也较大。陂塘的西、北、 东三面,则开设闸门以通渠道,可供灌溉、泄洪之 用。为了保持陂塘水源充足,又开凿了一条名叫 “子午渠”的人工渠道,将发源大别山、水量充沛的 淠水引入陂塘中,这样既保证了芍陂水源充足,又 起到了调节淠水流量的作用,可减少其泛滥成灾。 西汉时期,庐江舒县(今庐江县)人文翁任蜀郡太 守,“穿灌江口,灌溉繁(今四川彭县西北)四千七 百顷”(《华阳国志·魏志》),即自今四川灌县城东 分湔江水,可灌溉灌县东部及彭县等地的大片田 地。九江寿春(今寿县)人召信臣任南阳郡(治今河 南南阳市)太守,好为民兴利,“行视郡中水泉,开 通沟渎,起水门、提阏(即堤堰)凡数十处,以广灌 溉,岁岁增加,多至三万顷”(《汉书·循吏传》)。北 宋历阳(今和县)人沈立曾参与治理过六塔河,他 博采大河事迹,细研古今利病,著成《河防通议》, 治河者皆奉以为法。在该书中,他不但总结了古今 河患及其防治的经验教训和黄河全年十二个月的 水信规律,而且对开河、闭河、制造水平仪、修筑石 岸、卷埽、筑城的方法和标准,以及物料与器具的 种类和规格,都明确作了规定。明代,婺源人汪应 蛟曾在天津葛沽、白塘等处引水辟田五百亩,这是 天津附近较大规模地改造盐碱地的开始。泗县人 常三省有感于淮河上游人民常遭水患的痛苦,研 究了积水成患的原因,认为是淮河下游淤塞不畅 所致,提出在大涧口、高良涧等地建立水闸,疏通 淮河入江道路,以及疏浚清口以上淤塞地段的治 水方案,并最终得以实现。桐城人左光斗制定了在 北京地区根据地势,疏浚河渠、兴筑陂塘、建坝立 闸、引水灌田等一整套计划,付诸实施后,北京地 区水利大兴,昔日的旱田都逐步的改成稻田,产量 提高很多。
在机械技术方面,嵇含写有一篇《八磨赋》,记 其外兄刘景宣发明的用一头牛牵引可以转动八部 磨的“连动磨”,主要构造是中间有一巨轮,轮轴直 立在臼里,上端有木架管制,不使倾倒,在轮的 周围排列着八排磨,轮幅和磨边也都用木齿相间, 构成一套齿轮系,实乃粮食加工机械制造的一大 进步。明初新安詹希元创造了“五轮沙漏”,从齿轮 系的组织安排、显时盘(即测景盘)及其指针来看, 极似后来的机械钟表。明末清初的著名学者方以 智在《物理小识》中,对我国古代的起重机、吸水 机、转动机等生产工具的制造方法和制造原理进 行了记述,并做了比较科学的说明,其说明与气体 压力、液体压力和机械力学的原理是相符合的。歙 县黄异人在机械制造方面有高超技术。当时从欧 洲传入的一些器物因机械结构比较复杂,一般人 难以理解,而黄异人只要看上一遍,就能仿制出 来,而且往往有所改进。皇宫中有一张欧洲人进献 的椅子,人一坐就会发出音乐声,被称为“宝座”, 黄异人拆开细看了一回,很快就仿制出来。他还利 用机械学原理,制造出能够活动的木人、木狗。著 名学者戴震也研究过机械学,写有《考工记图》,对 《考工记》中所说的器具的形状和结构进行了考证 并配上图示。他还写有《蠃施车记》和《自转车记》, 前者乃是根据欧洲传入的一种名为龙尾车的水车 的结构写的,后者所记则是早期的脚踏车。旌德刘 茂吉工机械,曾仿欧洲传入品制造自鸣钟,质量很 高。其孙刘守宪还制造出一种日月自鸣钟,共分三 层,上层悬日月,中层列节气,下层报时刻,构造非 常精巧,没有较深的机械知识是制造不出来的。宣 城芮伊亦工于器物设计和制造,在没有机械工具 的条件下,用手工制造出自鸣钟和多种测量器。歙 县人张权与则发明了里面有机械装置的折叠式活 动房屋,叫做“就景亭”,很有创造性。
在光学方面,北宋沈括《梦溪笔谈》卷十一中 记载,庐州慎县(故城在今肥东县梁园一带)人发 明了一种“以新赤油伞日中覆之,以水沃其尸”以 发现伤痕的“红光验尸法”,为知县采用。这种方法 是使用新的红油纸伞在日光下滤取红色波段光, 犹如现在的滤光器。受伤尸体皮下淤血,一般呈青 紫色,如在白光下看不清楚,在红色光线下则能提 高它与周围部分的反衬度,很容易就能看出来。休 宁程大昌《演繁露》中也包括深刻的光学知识。如 在日食观测方面,以前一直用水盆映照观测日食, 但使用这种方法,光的漫射仍很强烈,象的反射度 也较差。《演繁露》记载了用油盆观测的方法,油面 对可见光的反射比水面低,透明度差,可减小盆地 的漫长射光线,增大象的反射度,而且油的粘度 大,反射面平稳,可以更清晰、持久地对日食进行 观测。《演繁露》中对白光散射也进行了很精辟的 解释。明末清初方以智在《物理小识》中认为,光也 是气的运动的一种方式。他提出“光肥影瘦”说,就 是指光常溢于几何光学阴影范围内,使光区扩大, 阴影区缩小,颇类似于今天所说的衍射现象。方以 智对光的色散现象的认识也很深刻,不但把自然 晶体、人造晶体和液滴的色散现象联系起来,而且 认为自然界的虹霓、星月晕、五色云等亦同此理。 歙县郑复光是个在光学理论上取得杰出成绩的科 学家。他从自欧洲传入中国的有限的光学知识中, 潜心钻研摸索,并深入实际研究光学,写成《镜镜痴》一书,对于光学原理,如物体的颜色,透镜的 原理,以及凸凹透镜成像的远近、大小、虚实、倒顺 的关系等等,都作了细致探讨和阐述,对柱镜、三 棱镜、望远镜等光学仪器的制造方法,也作了说 明。郑复光是中国近代第一位卓有成效的光学家, 《镜镜痴》也可以说是一部融汇中西之说的著 作。郑复光不仅在理论方面造诣精深,也有高超的 实际操作技术,曾用自己制造的望远镜观察月球, 还制成测量天体的测天仪和为农业生产服务的脈 水车。
在水利工程方面,楚庄王时叔孙敖修造的芍 陂是一项具有较高技术水平的工程,其设计非常 合理,利用大别山余脉延伸到淮南地区所形成的 西、南、东三面高而北面低的地形特点,选择北部 天然低洼湖沼地作为陂塘地址,把淮南丘陵流淌 来的水汇集起来,并在其周围低处筑堤,不仅大大 节省了工程量,而且蓄水量也较大。陂塘的西、北、 东三面,则开设闸门以通渠道,可供灌溉、泄洪之 用。为了保持陂塘水源充足,又开凿了一条名叫 “子午渠”的人工渠道,将发源大别山、水量充沛的 淠水引入陂塘中,这样既保证了芍陂水源充足,又 起到了调节淠水流量的作用,可减少其泛滥成灾。 西汉时期,庐江舒县(今庐江县)人文翁任蜀郡太 守,“穿灌江口,灌溉繁(今四川彭县西北)四千七 百顷”(《华阳国志·魏志》),即自今四川灌县城东 分湔江水,可灌溉灌县东部及彭县等地的大片田 地。九江寿春(今寿县)人召信臣任南阳郡(治今河 南南阳市)太守,好为民兴利,“行视郡中水泉,开 通沟渎,起水门、提阏(即堤堰)凡数十处,以广灌 溉,岁岁增加,多至三万顷”(《汉书·循吏传》)。北 宋历阳(今和县)人沈立曾参与治理过六塔河,他 博采大河事迹,细研古今利病,著成《河防通议》, 治河者皆奉以为法。在该书中,他不但总结了古今 河患及其防治的经验教训和黄河全年十二个月的 水信规律,而且对开河、闭河、制造水平仪、修筑石 岸、卷埽、筑城的方法和标准,以及物料与器具的 种类和规格,都明确作了规定。明代,婺源人汪应 蛟曾在天津葛沽、白塘等处引水辟田五百亩,这是 天津附近较大规模地改造盐碱地的开始。泗县人 常三省有感于淮河上游人民常遭水患的痛苦,研 究了积水成患的原因,认为是淮河下游淤塞不畅 所致,提出在大涧口、高良涧等地建立水闸,疏通 淮河入江道路,以及疏浚清口以上淤塞地段的治 水方案,并最终得以实现。桐城人左光斗制定了在 北京地区根据地势,疏浚河渠、兴筑陂塘、建坝立 闸、引水灌田等一整套计划,付诸实施后,北京地 区水利大兴,昔日的旱田都逐步的改成稻田,产量 提高很多。
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