中國全史百卷本—第027卷 秦漢科技史

第027卷 秦漢科技史本卷提要本書以文獻史料和考古發現作為最主要資料，從天文學、算學、農學、醫學、地理學等各方面系統地介紹了我國秦漢時期科學技術的成就和這個時期的生產技術發展水平，同時還介紹了與這些科技成就相關的政策法令、傑出的科技人物及其思想等。這些史實充分說明：秦漢時期是我國古代科學技術發展史上極其重要的時期，我國古代各學科體系在這時期大多已形成，許多生產技術也趨於成熟。這一時期的科技成就為後世科學技術的發展決定了方向，搭成了骨架。中國古代的科學技術都是沿著這一方向向前發展的。一、秦漢科技概述秦滅六國，結束了諸侯長期割據的局面，公元前２２１年建立了我國歷史上第一個統一的、多民族的、中央集權的****主義國家。秦始皇廢除分封制，建立郡縣，統一貨幣和度量衡，統一文字和車軌，下令摧毀戰國時代在各國邊境所修築的城郭，拆除了在險要地區建立的堡壘，大規模移民於西北與五嶺等邊遠地區，修築堤防，疏浚河道，興建馳道、棧道，整治長城。這些措施對鞏固全國的統一，加強中央集權的統治有著重要的意義，對生產的發展和科學技術的交流也產生了積極的影響。但是由於秦王朝對人民進行殘酷的壓迫和剝削，濫用人力和物力，並實行嚴厲的思想統治，焚書坑儒，致使民怨沸騰，在人民起義的猛烈衝擊下，很快就滅亡了。漢承秦制，西漢初年繼續採取鞏固和發展封建制的措施，實行 休養生息的政策，提倡農桑，鼓勵增殖人口和開墾土地，減徭薄賦，使經濟得到恢復和發展。漢文帝、景帝時期出現了 治世 的興盛景象，據《史記？平準書》記載，文景之世 京師之錢累巨萬，貫朽而不可校。太倉之粟，陳陳相因，充溢露積於外，至腐敗不可食.同時在思想領域裡打破了秦時的思想禁錮，戰國時期百家爭鳴的餘波仍在蕩漾。這些對生產和科學技術的發展都提供了有利條件。長沙馬王堆西漢墓出土的各種精美文物，正反映了西漢初年科學技術發展的景象。漢武帝時，實行鹽、鐵、酒等官營政策，大大增加了中央的財政收入，對農業生產和鋼鐵生產的發展以及冶鐵術的進步有一定積極意義；實行 罷黜百家，獨尊儒術 的政策，主張 天人感應 的神學目的論，加強了思想統治。為鞏固國家的統一，漢武帝北擊匈奴，並開發西南，開闢通往西域的 絲綢之路 ，既促進了國內各民族間的交流，又加強了中外經濟和文化的交流。漢武帝還施行墾荒戍邊 、 寓兵於農 的政策，對繁榮邊區經濟和科學技術的傳播起了很好的作用。漢武帝重視農業生產和水利灌溉，他認為： 農，天下之本也。泉流灌浸，所以育五穀也 ， 通溝瀆，畜陂澤，所以備旱也 （《漢書？溝恤志》）。在他統治期間，造成了 用事者爭言水利 （《史記？河渠書》）的局面，一批大型的水利工程先後築成，中小型水利工程的興建不可勝數，出現了我國古代水利史上罕見的盛況。他任用比較熟悉農業生產的趙過為搜粟都尉，推廣耦（ǒｕ，音偶）犁和耬車，在西北部分乾旱地區施行較先進的 代田法.又令全國郡守派遣所屬縣令、三老、力田、鄉里老農，到京師學習新的耕作技術。這一系列措施，對於當時農業生產和水利工程技術、農業科學技術水平的提高，都起著重要的作用。這一時期糧食畝產比漢初有較大增長，水利工程中井渠法（即坎兒井）的發明等等，都說明了這個問題。為了加強中央集權，擴大西漢王朝的統治基礎，漢武帝頒行了一套新的選用官吏制度，注意選拔人才，充實官僚機構。太學的興辦和各種人才的選拔，對於文化的傳播和提高產生了積極的作用。在人才的選用方面，也包括了科技人才的選用。如《太初曆》的制定，就是在由民間徵募來的２０多名天文專家的參與下完成的。在推廣新式農具時，也徵用了各地的能工巧匠，等等。漢武帝統治時期，是我國科學技術史上一個重要的發展時期。這個時期，是社會經濟有較快的發展時期，但卻由於武帝好大喜功，連年發動戰爭，加之統治者的揮霍浪費，幾乎將人民創造的財富消耗殆盡。在民怨沸騰的情況下，漢武帝不得不下輪台罪己之詔，宣布： 當今務在禁苛暴，止（廢除）擅賦，力本農 （《漢書？西域傳》），表示與民更始，發展生產，與民休息。漢武帝死後，昭帝、宣帝相繼當政，由於漢武帝晚年和昭、宣二帝採取了輕徭薄賦，與民休息 的政策，才使昭、宣時期的社會又暫趨安定，社會生產和科學技術才得以保持繼續發展的勢頭。劉向評論漢宣帝時稱讚他 政教明，法令行，邊境安，四夷清，單于款塞，天　下殷富，百姓康樂，其治過於太宗（文帝）之時 （《風俗通？正失篇》）。西漢末年，皇室、貴戚、官僚和豪強地主依仗政治、經濟特權，瘋狂地兼并土地，強佔民田，加速了農民的破產流亡。而統治集團的荒淫腐朽，弄得國庫空虛，民窮財盡。社會危機越來越嚴重。雖經王莽改制，但卻沒有挽救社會危機，相反，頻繁的戰爭，沉重的賦稅徵發，殘酷的刑法，使得百姓 力作所得，不足以給貢稅。閉門自守，又坐鄰伍鑄錢挾銅。奸吏因以愁民，民窮，悉起為盜賊（《漢書？王莽傳》下）。人民已無法生活，更談不上發展科學技術。終於爆發了赤眉、綠林農民大起義，沉重地打擊了豪強勢力。在這一革命浪潮的衝擊下，新建立的東漢政權接連頒布許多道有關部分赦免奴婢和提高奴婢地位的詔書，並安輯流民，組織屯田，對生產關係作了部分的調整。這些政策均有利於生產力的解放與發展。東漢前期，農民的租稅徭役相對減輕；在農田水利事業的興建方面，不僅修復和擴建了許多已堙廢的陂塘，而且又新修了一批水利灌溉工程，特別是漢明帝時期，較好地對黃河進行了治理；農業技術基礎得到了加強，農耕工具、灌溉工具、農產品加工工具都比以前有所進步。這些措施使社會經濟得到恢復和發展。由於東漢政府注重選拔人才，湧現出了以張衡為代表的一大批科學家，科學技術也很快恢復並且超過了西漢時期的水平。在這時期的科學技術中，耕犁得到改進，牛耕技術也受到了普遍的重視，精耕細作的經營方法得到大力推廣。鐵制農具已經普及，從而也推動了冶鐵技術的改進，南陽地區的冶鐵工人發明了水力鼓風爐（水排），利用河水衝力轉動機械，這是冶煉技術上的一大進步，冶鐵效率和鑄造技術都有了進一步的提高。紡織技術也有重大進步。而造紙業的發展，造紙技術的重大突破，更對中國和世界科學文化的發展，作出了偉大貢獻。天文學也有進一步的發展。因此，繼漢武、昭、宣時期科技發展的第一次高潮後，在這個時期出現了科技發展的第二次高潮。思想上，董仲舒 天人感應 的神學體系，在東漢前期更被典範化和宗教化，讖緯之說極為流行，具有和經學同樣崇高的學術地位。另一方面，與之相對立的思想也在發展，出現了楊雄①、　桓譚、王充以及張衡等一系列傑出人物，形成了 兩刃相割 、 兩論相訂 （《論衡？案書》）的激烈論爭。這是中國古代著名的一場反對天人感應論、反對讖緯迷信說的論爭，這場論爭對於科學技術的發展是十分有利的。科學技術的發展有自身的規律性，有一個積累、提高和總結、飛躍的過程。東漢前期科學技術出現的一系列進步是在西漢以來長期積累、提高的基礎上實現的。如曆法、天文儀器的改進以及天文學其它方面的進步，都有一個發展的過程；造紙術的改善也有一個摸索的過程；等等。①　　 楊雄，即揚雄。《漢書》作揚雄。經清人段玉裁考證， 揚 應作 楊.東漢後期，統治者日趨腐朽，統治階級內部有黨錮之禍，階級矛盾也進一步激化，導致了黃巾起義。但在醫學上卻出現了張仲景的《傷寒雜病論》這樣的巨著，奠定了我國傳統醫學的理論基礎，而華佗更以外科手術、方葯、針灸等精湛醫術，流傳千古。這除了戰亂與疫病蔓延的直接刺激外，主要同醫藥學知識的長期積累有密切關係。同樣，這時的天文學亦趨活躍，長期天文觀測資料的積累是其主要原因之一。古希臘的亞歷山大里亞時期約與我國戰國晚期和秦漢時期相當，這一時期的後期，在古希臘出現了托勒玫（Ｐｔｏｌｅｍａｅｎｓ，約公元９０- １６８年）、蓋倫（Ｇａｌｅｎ，公元１２９- １９９年）等著名的科學家，他們在天文學、醫學等領域進行了總結，形成了古希臘天文學、醫學的獨特體系。可是他們又是古希臘科學的終結的代表人物，在他們之後，科學的發展幾乎陷於停頓，進入中世紀以後更是如此。而東漢時期的張衡（公元７８- １３９年）、張仲景（公元１５０- ２１９年）也在天文學、醫學等領域有很高的造詣，為我國古代天文學、醫學體系的建立作出了重要的貢獻。他們又是繼往開來的人物，在他們以後，科學技術均得到持續不斷的波浪式的發展，並逐漸形成了自己的高峰。在秦漢時期，我國在許多科技領域已經超過了古希臘的水平，在中世紀以後，我國古代科技更處於領先地位。二、我國古代天文學體系的形成（一）曆法體系的形成１。秦及漢初曆法戰國末期齊國人鄒衍等倡立五行學說，論著終始五德之運，他認為周朝是火德，替代它的必須是水德。秦統一中國後，認為秦以水德代替周火德，遂採用顓頊歷，相應地改變正朔，在曆日制度上作了一些改革。漢代秦，對於秦朝制度，很少改革。因此，漢初仍繼續沿用顓頊歷。顓頊歷和黃帝歷、夏曆、殷歷、周曆、魯歷等六歷，是我國最古的曆法，創立於公元前約四世紀，它的回歸年采3651日的長度。由於秦始皇焚書，六歷原本早已失散；4 其法散見於各史志及緯書子書等，這些一鱗半爪的資料，只是這些曆法的印象，學者早已產生懷疑。從秦始皇二十六年（公元前２２１年）到漢武帝元封七年（公元前１０４年）五月，共１１７年用顓頊歷，十月為每年的第一個月，仍稱十月而不稱正月；第四個月，秦朝因避始皇名諱稱端月，漢代則改稱正月；最後一個月叫做九月，《史記》中《秦始皇本紀》從二十六年起，秦二世和漢高祖、呂太后、文帝、景帝各本紀中，史事發生年月，完全按照冬、春、夏、秋的順序排列。漢文帝十四年（公元前１６６年）魯人公孫臣上書說，漢代秦，應該改變正朔、服色制度，丞相張蒼堅持漢朝也是 水德 ，不宜改變秦朝制度，所以沒有採用公孫臣的建議。秦及漢初規定十月朔日舉行一年開始的朝賀大典，月名和四季名稱一律照舊。２。太初曆——三統曆漢初使用從十月朔日開始的曆日制度，隨著農業生產的發展，顯然漸覺這種政治年度和人們習慣通用的春夏秋冬不合。於是大中大夫公孫卿、壺遂、太史令司馬遷等建議修改曆法。同時漢初以後，人們對於天象觀測和天文知識，確有些進步，這為修改曆法創造了良好的條件。武帝元封七年（公元前１０４年）十一月初一恰好是甲子日，又恰交冬至節氣，是一個難逢的機會。這年五月，漢武帝命公孫卿、壺遂、司馬遷等人 議造漢歷 ，並徵募民間天文學家２０餘人參加，其中包括治歷鄧平、長樂司馬可、酒泉郡侯宜君、方士唐都和巴郡落下閎等人。他們或作儀器進行實測，或進行推考計算，對所提出的１８種改歷方案，進行了一番辯論、比較和實測檢驗，最後選定了鄧平、落下閎提出的八十一分律歷。把元封七年改為太初元年，並規定以十二月底為太初元年終，以後每年都從孟春正月開始，到季冬十二月年終。這種曆法叫做太初曆，它是我國最早根據一定規制而頒行的曆法。從改歷的過程我們可以看到，當時朝野兩方對天文學有較深研究者，可謂人才濟濟。特別是來自民間的天文學家數量之多，說明在社會上對天文學的研究受到廣泛的重視，有著雄厚的基礎。我國古代制歷必先測天，曆法的優劣需由天文觀測來判定的原則，這時就已得到了確認和充分的體現，這對後代曆法的制定產生十分深遠的影響。它的制定是劃時代的。太初曆的基本常數是，一朔望月為29 4381日，所以叫做八十一分法，或八十一分律歷。這個朔望月的日數比戰國時期四分曆的朔望月日數更大，當然是不夠精確的，但太初曆的頒布施行是經過考驗的。昭帝元鳳三年（公元前７８年），太史令張壽王反對施行太初曆，主張用殷歷。經考驗後，因殷歷疏遠而仍用太初曆。太初曆已具備了氣朔、閏法、五星、交食周期等內容。它首次提出了以沒有中氣（雨水、春分、穀雨等十二節氣）的月份為閏月的原則，把季節和月份的關係調整得十分合理，這個曆法在農曆（夏曆）中一直沿用到現在。太初曆還第一次明確提出了１３５個朔望月中有２３個食季的食周概念，關於五星會合周期的精度也較前有明顯提高，並且依據五星在一個會合周期內動態的認識，建立了一套推算五星位置的曆法。這些都為後世曆法樹立了範例。太初曆的原著早已失傳，西漢末年，劉歆基本上採用了太初曆的數據，據太初曆改為三統曆。它被收在《漢書？律曆志》里，一直流傳至今。實際太初曆以改元而得名，而三統曆是以法數而得名。劉歆把鄧平的八十一分法作了系統的敘述，又補充了很多原來簡略的天文知識和上古以來天文文獻的考證，寫成了《三統曆譜》。《三統曆譜》以統和紀為基本，統是推算日月的躔（ｃｈáｎ，音纏，日月運行時經過某一區域）離，紀是推算五星的見伏。統和紀又各有母和術的區別，母是講立法的原則，術是講推算的方法。所以有統母、紀母、統術、紀術的名稱；還有歲術，是以推算歲星（木星）的位置來紀年；其他有五步，是實測五星來驗證立法的正確性如何；此外，還有 世經 ，是考研古代的年，來證明它的方法是否有所依據。這些就是《三統曆譜》的七節。這部曆法是我國古代流傳下來的一部完整的天文著作。它的內容有造歷的理論，有節氣、朔望、月食及五星等的常數和運算推步方法；還有基本恆星的距度，可以說含有現代天文年曆的基本內容，因而《三統曆譜》被認為是世界上最早的天文年曆的雛形。依據三統曆所講的根數和原則推算氣朔的條件，都已齊全。就推算氣朔一方面來講，其出發點在於規定一月的日數為294381 日；其餘日數，則反而是從這朔推出或遷就而得的。即三統曆先議定：

這個一朔望月的日數，一回歸年的月數和日數都嫌太大些。１章＝１９年＝２３５月在這個周期，朔旦冬至復在同一天。１統＝８１章＝１５３９年＝５６２１２０日＝１９０３５月在這個周期，朔旦冬至復在同一天的夜半。１元＝３統＝４６１７年在這個周期，朔旦冬至又復在甲子那天的夜半。因為一統的日數是５６２１２０用６０來除，還剩４０。所以若以甲子日為元，則一統後得甲辰，二統後得甲申，三統後才復得甲子。這就是 三統 名稱的由來。這個元法４６１７以６０除不盡，所以元首的年名，不能一樣。三統曆的元首，設在漢武帝元封七年歲前仲冬甲子，據《漢書？律曆志》所載，當時曾實際觀測，得到這天朔旦冬至，所以改元封七年為太初元年。古人除了甲子夜半朔旦冬至之外，還要配合日月合璧和五星連珠的周期，所以三統曆又立５１２０元即３６３９０４０年的大周期，其起首叫做 太極上元.並定太初元年二距太極上元的積年為１４３１２７歲，即在大周中已過了三十一個元法。三統曆是我國首先使用交點年和恆星月的曆法。它的置閏方法是先定閏余，閏余是所求年前冬至距前朔得朔實（一月的日數）十九分之幾分。例如

二十四氣名稱順序和《淮南子？天文訓》所載的相同。並稱從冬至起，奇數次的氣，如大寒、雨水等為中氣；偶數次的氣，如小寒、立春等為節氣。而在《三統曆譜》中，則把雨水和驚蟄二氣次序顛倒，清明和穀雨二氣次序顛倒，其他各氣次序沒有改變。（這四個節氣次序的改變，是由於劉歆本人的偏見，而不是當時人們遵行的曆法）。太初曆的制定是以天文觀測記錄為依據的，是與生產實踐相結合的，它的內容比過去的顓頊歷豐富得多。《三統曆譜》中所敘述曆法的天文數據和運算推步方法，都是合乎科學的，成為後世曆法的範例。但是，西漢時期逞才邀寵的士大夫，大都利用經術來粉飾各種制度，劉歆為了支持王莽的托古改制，也特意利用《易經？繫辭傳》來解釋太初曆的天文數據。這樣假借經傳來穿鑿附會，使天文科學染上神秘的色彩，開２０００年來術數家所走歧途的先例，而和科學背道而馳，至為可惜。王莽篡漢時候，以夏正十二月為正月，以它為歲首；而曆法的常數，仍用三統曆的數值。東漢初期也用三統曆，太初曆從太初元年（公元前１０４年）行用到東漢章帝元和元年（公元８４年），共行了１８８年。３。四分曆太初曆施行１００多年後，到東漢初年，人們發現日月合朔常在曆書上朔日之前，月食日期，也比太史預推的早一日，東漢光武帝（公元２５-５７年）時，雖已建議改歷，但到章帝元和二年（公元８５年）才廢止太初曆，重訂四分曆並頒布施行。東漢四分曆的基本常數即歲實和朔策，與戰國時期的四分曆相同。1 回歸年 = 365.25日1 朔望月 = 29又499/940日東漢四分曆以文帝後元三年庚辰（公元前１６１年） 冬十有一月甲子夜半朔旦冬至 為曆元，這樣就校正了太初曆施行１００多年後所發生的 後天 現象。它又從庚辰年上推兩元即９１２０年（公元前９２８１年），作為日月食和五星循環周期的開始。又如二十八宿距星間黃赤道度數，二十四氣的昏正中星，晝夜漏刻和八尺表日中影的長短等等，這歷都載有當時實測的記錄。東漢四分曆叫做庚申元歷。東漢天文學家不但重視實際觀測和前代天文記錄，還要同一般迷信緯書、圖讖的人們展開鬥爭，使中國天文學向前發展了。這個時期天文學的進步，給後來制定曆法以劃時代的影響，如月行速度的遲疾和漏刻的革新是其主要者。東漢在元和改歷以後，屢提改歷論，而其議論中心，始終是關於曆法的細枝末節，並沒有談到問題的核心。因而仍以支持四分曆的人居多，終東漢之世，沒有再行改歷。東漢四分曆是經過長時期的實測醞釀而制定的。除了有關測定恆星的記錄外，還有二十四節氣的測定太陽的三種記錄：ａ。日所在黃道去極度即太陽距離北天極的度數，是用渾儀測定的；ｂ。晷景，即太陽經過子午線時表影的長度，是用圭表測定的（漢代表高為八尺）；ｃ。晝夜漏刻是漏壺測定的，晝漏刻等於從日出到日沒的時間，再加上五刻，夜漏刻等於一百刻減去晝漏刻。它是我國科學史上最古的、最完整的有關太陽的實測記錄，是珍貴的天文史料。４。乾象曆乾象曆是後漢靈帝光和年間（公元１７８- １８３年）劉洪所創的劃時代的曆法，它形成一個完整的曆法，至遲是在獻帝建安十一年（公元２０６年）。乾象曆創法很多，確比四分曆精密，為後世曆法的師法。靈帝末年，政局動蕩不安，乾象曆沒有被採用，至吳黃武二年（公元２２３年）始頒行使用。劉洪認為四分曆的缺點主要是回歸年和朔望月都嫌太長，乾象曆遂減短為：1 回歸年 =365又145/689日 =215130/589日他仍保留十九年七閏的閏周，朔望月減短為：1 朔望月 = 43026/1457日 = 29773/1457日這種改革，確比舊法進步，但回歸年仍是太長，而朔望月又略嫌太短。乾象曆一回歸年的分數中，分母５８９叫做紀法，朔旦冬至以這個年數而復原，它相當於四分歷的一紀（１５２０年）；二紀叫做乾法，即１１７８年，朔望節氣日期和干支都可復原。它以太初曆曆元即元封七年丁丑十一月朔旦冬至為曆元，再上推十二紀到 上元乙丑 年，作為推算日月五星的起點。乾象曆被稱為劃時代的曆法，首先由於它計算了月行的遲疾；它從 過周分 （指月行疾遲一周，過於周天的度數），計算出近點月的日數，和近世實測所得的結果，相差不遠。它從實測得出一近點月內，每天月球實際運行的度數，並造表列出了每天實際速度超過或不及平均速度的 損益率 ；從 損益率 累積而得盈縮積等項。為了預推日月食的時刻，乾象曆有 求朔望定大小余 和 求朔望加時定度 兩個演算法。它還創 月行三道術 （三道指中道、內道和外道。中道為黃道；內道為陰曆，在黃道北；外道為陽曆，在黃道南）；推算五星方法，也比四分曆進步，其所測五星會合周期，除火星外，都和今值接近。（二）天文儀器和天象記錄１。渾儀渾儀是我國古代天文學家用來測量天體坐標和兩天體間角距離的主要儀器。渾儀的關鍵部位是窺管，這是一根中空的管子，好象現代的望遠鏡，但是沒有鏡頭。人眼在管的一端，通過空管看見天上一個小的部分，將窺管放置於不同方向就能看到天上不同的區域。用來支撐這個窺管，使它能指向天上任何一個方位的是四游儀。四游儀的結構是這樣的：一個雙重的圓環，把窺管（又稱望筒）夾在中間，窺管可以在這個雙環里滑動，這個雙環平面內的任何方向都可以看到；這個雙環又可以繞兩個支點轉動，雙環所在平面可以掃過全天球；藉助雙環的旋轉和窺管的旋轉，兩種運動的結合就可以使窺管指向天球上任何一個方向。歷史上製造過許多渾儀，這種四游儀都是其中不可缺少的部分。除了四游儀和窺管外，渾儀的其他部分就是代表各種天文意義的環圈和支承結構。一般說來，有地平圈，代表地平面；有子午環，經過天頂過南北方向的環；有卯酉環，東西方向的環；赤道環；黃道環；白道環等。史籍記載渾儀的製造始於漢落下閎。他是蜀郡人，漢武帝時應召到京師長安參與制訂《太初曆》。落下閎以他製造的渾儀觀測天象，測定了二十八宿的距度、五大行星的運動情況等等，為制定《太初曆》取得了第一手資料。渾儀並不是落下閎最先發明的，他說：年輕的時候就能做這種儀器，那時只根據尺寸製作而已，不知道其中的道理，以後越做越明白，做得也好了，至今已七十歲，才知道了一點其中奧妙，可我又快要老死了。這說明在落下閎年輕的時候，社會上就已出現了渾儀，他並不是首創者。也許，他的家族是世代做渾儀的工匠或發明家。漢初的渾儀結構不會複雜，大概只有一個赤道環，一個赤經雙環夾著窺管，能測得天體的赤經和去極度。赤經以２８宿距星為各個標準點，以入宿度的形式表達出來。用這架只有赤道坐標的儀器來度量太陽月亮的運動，發現兩者的運動都不均勻，這同西漢天文學家們的想法不同，於是大家都在找原因，後來發現，日月的運動都是沿黃道的（當時月亮依白道而行的認識還未達到），它們即使在黃道上均勻運動，以赤道來度量當然就是不均勻的了。公元１０４年，東漢和帝下令賈逵另制一架儀器，用來測量日月的運動，他在渾儀上增設了黃道環，以黃道來測量日月運動，這就是我國歷史上第一架黃道銅儀。賈逵用他的黃道銅儀來測量日月的運動，發現太陽的運動顯得均勻了（其實也應該是不均勻的，因他的儀器精度不夠，當時也沒有這樣的認識），而月亮的運動仍是不均勻的。賈逵根據自己的實際觀測，大膽地得出結論：月亮的運動是不均勻的。這一發現是改進儀器得到的第一個結果，它導致了曆法的進步，也豐富了人們對天體運動的知識，為以後太陽運動不均勻的發現打下了思想基礎。２。渾象渾象是另一種古代天文儀器，主要用於象徵天球的運動，表演天象的變化，有時也稱渾天象或渾天儀，甚至稱為渾儀，同用於觀測的渾儀互相混淆。渾象的基本形狀是一個大圓球，象徵天球，大圓球上布滿星辰，畫有南北極、黃赤道、恆顯圈、恆隱圈、二十八宿、銀河等等，另有轉動軸以供旋轉，還有象徵地平的圈（在圓球之外）或框，亦或有象徵地體的塊（在圓球之內）。由於大圓球的轉動帶動星辰也轉，在地平以上的部分就是可見到的天象了。歷史上最早記載製造渾象的是耿中丞，即耿壽昌，他是西漢宣帝時的大司農中丞，大概是因為農業生產同天象變化關係密切，他對天文學也有研究。他把從渾天說認識到的天球形象化地表現出來，可見渾象的大體形狀應該是個大圓球，在球上布列了許多星辰，大圓球的旋轉就表演出天象的變化。可惜，耿壽昌的渾象和著作都未能保留下來，我們無從知道它的具體結構。現在我們能見到的有關渾象的記載要數東漢張衡的《渾天儀圖注》為最早了。張衡在前人製造渾象的基礎上也製作了一架 水運渾天儀 ，實際上就是一個渾象。那是一個大圓球，周長為１丈４尺６寸１分，相當於４分為1 度，周天共365.25度，上面標有二十八宿中外星官、南北二極、黃赤二道，北極周圍有恆顯圈，南極附近有恆隱圈，還有二十四節氣，日、月、五大行星等。整個渾象以水力推動，與天球轉動合拍，這是在我國古代歷史上一個很著名的創造。張衡的儀器當然由於年湮代遠而不能見到了，但是張衡渾象的式樣已被歷代繼承下來。３。天象記錄秦漢時期，對於天象的觀測和記錄有兩個明顯的特點：第一，各種天象的記錄趨於齊備現今世界公認的最早的黑子記錄，是西漢河平元年（公元前２８年）三月所見的太陽黑子記錄。載於《漢書？五行志》： 河平元年……三月己未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央。 這一記錄把黑子的位置和時間都敘述得很詳盡。事實上，在這以前，我國還有更早的黑子記載。在約成書於公元前１４０年的《淮南子》中，就有 日中有踆烏 的敘述。踆烏，也就是黑子的形象；而比這稍後的，還有漢元帝永光元年（公元前４３年）， 日黑居仄，大如彈丸 （《漢書？五行志》），這表明太陽邊側有黑子成傾斜形狀，大小和彈丸差不多。黑子，在太陽表面表現為發黑的區域，由於物質的激烈運動，經常處於變化之中，有的存在不到一天，有的可到一月以上，個別長達半年。這種現象在《後漢書？五行志》中也有記載： 中平五年（公元１８８年）正月，日色赤黃，中有黑氣如飛鵲，數月乃銷。 我們祖先觀測天象，全靠目力，對於太陽只有利用日赤無光，煙幕蔽日之際，或太陽近於地平，煙氣朦朧之中，始可觀望記錄。此後，從漢到明，黑子的記載超過１００次。有些星原來很暗弱，多數是人目所看不見的。但是在某個時候它的亮度突然增強幾千到幾百萬倍，叫做新星，有的增強到一億至幾億倍，叫做超新星，以後慢慢減弱，在幾年或十幾年後才恢復原來亮度，好象是在星空作客似的，因此我國古代凡稱 客星 的，絕大多數是指新星和超新星。新星和超新星的明確系統的記載也首見於漢代，《漢書？天文志》中有： 元光元年（公元前１３４年）六月，客星見於房.房就是二十八宿里的房宿，相當於現在天蠍星座的頭部，這是人們發現，並在中外歷史上都有記載的第一顆新星，但西洋記錄未註明月日，也沒有註明方位，不如《漢書？天文志》記錄簡明、準確。又如 中平二年（公元１８５年）十月癸亥，客星出南門中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至後年六月消 （《後漢書？天文志》），這是世界上最早的有關超新星的記錄。自此以後到１７００年，我國有９０個關於新星的記錄，這９０顆新星中，可能有１１顆是超新星。第二，天象記錄日趨詳盡、精細對日食的觀測，不但有發生日期的記載，而且開始注意到了食分、方位、虧起方向及初虧和復圓時刻等等。日月食是怎樣發生的呢？成書於西漢中期（相當於公元前１００年）的《周髀算經》中就曾認識到 日兆（照）月，月光乃出 ，說的是月亮上的光亮是太陽光照上後發射出來的，而不是月面所固有。月亮本身不發光是發生月食的先決條件之一，因此，《周髀算經》上的認識很重要。東漢張衡有了更進一步的認識，他已經知道了月食是由於地球遮住了太陽光而造成的這個非常重要的道理，即地球的影子投到月面上就要發生月食。張衡把這種影子叫做 暗虛.關於彗星，繞太陽運行平均周期是７６年，出現的時候形態龐然，明亮易見。據統計，從春秋戰國到清末的２０００多年中，關於彗星的記錄共有３１次。其中，以《漢書？五行志》元延元年（公元前１２年）記載的最詳細： 元延元年七月辛未，有星孛於東井，踐五諸侯，出河戍北，率行軒轅、太微，後日六度有餘，晨出東方。十三日，夕見西方，……鋒炎再貫紫宮中。……南逝度犯大角、攝提。至天市而按節徐行，炎入市中，旬而後西去；五十六日與蒼龍俱伏。 我國古代科學家已能用這樣生動而簡潔的語言，把氣勢雄壯的彗星的出現時間、運行速度及路線，描繪得栩栩如生。對於極光的記錄，無論數量還是質量，此時也較以前有增加和提高。如《漢書？天文志》： 漢惠帝二年（公元前１９３年），天開東北，廣十餘丈，長二十餘丈。漢永始二年二月癸未夜（公元前１５年３月２７日）東方有赤色，大三四圍，長二三丈，索索如樹，南方有大四五圍，下行十餘丈，皆不至地滅。 我國古代對天象的觀測和記錄的傳統，在漢代奠定了堅實的基礎，以後歷代延續不斷且有所發展。在望遠鏡發明以前的漫長年代裡，積累了大量有關日食、黑子、彗星、流星雨、新星、超新星和極光等十分準確、豐富的記錄，為近現代科學研究提供了寶貴的歷史資料。（三）天文學派人生天地之間，從遠古時代起就在思考這蓋我載我之天地到底具有什麼形狀，它們之間的關係如何？《詩經？小雅？正月》： 謂天蓋高，不敢不局（彎曲）；謂地蓋厚，不敢不蹐（ｊí，音及，謂後腳尖緊跟著前腳跟）。 這裡表達了古人天高地厚的原始認識，古人仰觀這摸不著的天，俯察這挖不透的地，產生了很多有關天地結構的理論。在漢代，有關宇宙結構理論的有蓋天、渾天、宣夜三個學派，人稱談天三家。１。蓋天說蓋天說，無疑是我國最古老的宇宙說之一。 天似穹廬，籠蓋四野，天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊。 當你來到茫茫原野，舉目四望，只見天空從四面八方將你包圍，有如巨大的半球形天蓋籠罩在大地之上，而無垠的大地在遠處似與天相接，擋住了你的視線，使一切景色都消失在天地相接的地方。這一景象無疑會使人們產生天在上，地在下，天蓋地的宇宙結構觀念。蓋天說正是以此作為其基本觀點的。蓋天說的出現大約可以追溯到商周之際，當時有 天圓如地蓋，地方如棋局 的說法。到了漢代蓋天說形成了較為成熟的理論，西漢中期成書的《周髀算經》是蓋天說的代表作。認為 天象蓋笠，地法覆盤 ，即：天地都是圓拱形狀，互相平行，相距８萬里，天總在地上。蓋天說為了解釋天體的東升西落和日月行星在恆星間的位置變化，設想出一種蟻在磨上的模型。認為天體都附著在天蓋上，天蓋周日旋轉不息，帶著諸天體東升西落。但日月行星又在天蓋上緩慢地東移，由於天蓋轉得快，日月行星運動慢，都仍被帶著做周日旋轉，這就如同磨盤上帶著幾個緩慢爬行的螞蟻，雖然它們向東爬，但仍被磨盤帶著向西轉。太陽在天空的位置時高時低，冬天在南方低空中，一天之內繞一個大圈子；夏天在天頂附近，繞一個小圈子；春秋分則介於其中，蓋天說認為，太陽冬至日在天蓋上的軌道很大，直徑有４７。６萬華里，夏至日則只有２３。８萬華里。蓋天說又認為人目所及範圍為１６。７萬華里，再遠就看不見了，所以白天的到來是因為太陽走近了，晚上是太陽走遠了。這樣就可以解釋晝夜長短和日出入方向的周年變化。蓋天說的主要觀測器是表（即髀），利用勾股定理做出定量計算，賦予蓋天說以數學化的形式，使蓋天說成為當時有影響的一個學派。２。渾天說蓋天說解釋自然現象的出發點是把天當做蓋在地上的一個半球，日月星辰都在這個半球形的天蓋上運動，不會沒到地下面去，有時看不見只是因為它們離我們太遠了。渾天說正是在這些基本出發點上提出了不同的看法：渾天說認為天是一個整球，一半在地上，一半在地下，日月星辰隨天球而運動；有時看不見是因為它們轉到地下面去了。這一看法的起源也很早，在《尚書？顧命》中講皇室里放置的擺設，其中就有天球在西璧。渾天說是我國古代科學家為了更好地解釋自然現象，避開蓋天說所遇到的困難而逐漸發展起來的，它同蓋天說在科學上的爭論延續了好幾百年，從漢代以後的１０００多年一直佔主要地位。經漢代落下閎、鮮於妄人、耿壽昌、楊雄等人的努力，渾天說漸為人們所接受，尤其是西漢末的楊雄提出了難蓋天八事，給蓋天說以較大打擊，東漢張衡則是渾天說的集大成者。漢代，渾天說製造的渾象和渾儀廣泛應用於天文學研究，渾象是渾天體系的形象化儀器，張衡在前人的基礎上加以改進，製成了 水運渾天儀 ，他以漏水做動力，使渾象自動運轉，其速度同人們所視天空物體運動速度相一致。渾象繞著極軸轉動，北極出地的高度為３６度。以北極為中心，在半徑為３６度的範圍之內的星永遠不會轉到地下去，這就成功地解釋了為什麼北極附近的一部分恆星常年可見，不斷繞北極轉動的現象。同樣的道理，在南極附近３６度的範圍內永遠不會轉到地上，所以看不見那裡的星星。在渾象上標出二十八宿和其他恆星，隨天球而轉動。很顯然，二十八宿和其他恆星大體上總是一半在地上可見，一半在地下不可見。由於渾象的旋轉，有的星漸漸從東方升起，有的星從西方落下。這就成功地說明了星辰的東升西沒，運轉不息的現象。至於四季循環，晝夜長短的交替，蓋天說雖然有自己的一套解釋辦法，但也確實存在若干不能解釋的問題。而渾天說卻較能精確地予以說明，在渾象南北兩極的正中間畫一個大圓，將渾象分成南北兩個半球，這個大圓就是赤道；跟赤道斜分又劃一個大圓，兩者交角成２４度，這個大圓是黃道，太陽就循黃道而運動。渾象繞極軸轉一圈就是一晝夜，當太陽處在黃道上最北點（離赤道最遠）時就是夏至日，在渾象轉一圈的時間內太陽有一大半時間在地上，一小半時間在地下，這就說明日出在東北方，日沒在西北方，說明夏至日白天長黑夜短的現象；當春秋分時，太陽正處於黃道與赤道的交點上，渾象轉一圈太陽一半時間在地上，一半在地下，這就說明了日出東、日沒西、晝夜相等的現象；當冬至的太陽處於黃道最南點，渾象轉一圈太陽在地上的時間少而在地下的時間多，這正好說明冬至日出東南方，日沒西南方，晝短夜長的現象。主張渾天說的許多天文學家對地體的形狀作過不少敘述，他們認為地體不是球形，而是上平下圓的半球形，正好填滿天球的下半部，圓形地面的直徑正好同天球的直徑相等，而地面的中心就在陽城（今河南商水西南），不管什麼季節，什麼時刻，太陽跟陽城的距離都是相等的，由此還可以計算出冬至夏至等不同節氣中午時的太陽距地高度，方法仍是勾股定理。這一套看法和知識可算是沿襲了蓋天說的成果，沒有什麼新發展。渾天說對地體形狀的上述看法顯然有很大毛病，所以必然惹來麻煩。例如，既然地面同天球的腰正好一樣大，那麼太陽、月亮等天體怎麼能自由地轉到地下去呢？渾天說同蓋天說都曾認為太陽和月亮的直徑都有１０００里，那麼地面邊緣同天球之間必須有１０００里的空隙才能容許太陽、月亮自由出入，於是張衡對圓形的天球作了微小的改變，認為東西方向要長１０００里，南北方向要短１０００里，這大概就是為了太陽、月亮出入的方便，但是在進行計算時仍把天球當做一個圓球來看待。可是後人也許沒有十分了解張衡的用意，說天球像一個雞蛋那樣的扁球形，居然還把渾象也做成一個雞蛋狀，轉動起來很不方便，後來又改成了球形。還有就是 地中 之說，認為不管人們走到地面上什麼地方，抬頭望天總感到自己處於天球正中的下面，都有 地中 之感。這些都是對地體形狀的看法不正確所帶來的麻煩，沒有得到滿意的解決。渾天、蓋天，哪個正確？這個問題很難回答，可以說都不對，又都有點兒對。渾天和蓋天代表了歷史上人們認識天地結構的不同水平，雖然它們距事實都甚遠，但是反映了人們對天體認識的一個發展階段。３。宣夜說按照蓋天、渾天的體系，日月星辰都有一個依靠，或附在天蓋上，隨天蓋一起運動；或附綴在雞蛋殼式的天球上，跟著天球東升西落。在這些系統里不會產生日月星辰是否會掉下來的問題。但是人們的思想是很活躍的，蓋天說和渾天說都有不少漏洞，特別是日月星辰的運動都各有不同，有快有慢，全不像附在同一個東西上運動，所以在漢代以前就產生了另一種有關天地結構的新思考，它既不同於渾天說，也不同於蓋天說。古書上記載為 宣夜之學 ，通稱為 宣夜說. 宣夜 這個名字很怪，初看不知為何義，歷來也無解釋，直到清末鄒伯奇（１８１７- １８６７年）才說： 宣勞午夜，斯為談天家之宣夜乎？ 這是一種望文生義的解釋，但在沒有任何說法的情況下可聊備一說，即 宣 表示喧囂達旦，夜就是整個夜裡，表示天文學家整夜忙於天文觀測，又互相討論，可見宣夜之學即為有關天文學的知識。同渾天說和蓋天說相類似，宣夜說也是古人提出的一種宇宙學說。《晉書？天文志》說： 宣夜之書亡，惟漢秘書郎郄萌記先師相傳雲，天了無質，仰而瞻之，高遠無極，眼瞀（ｍàｏ，音冒）精絕，故蒼蒼然也。譬之旁望遠道之黃山而皆青，俯察千仞之深谷而幽黑。夫青非真色，而黑非有體也。日月眾星，自然浮生虛空之中，其行其止皆須氣焉。是以七曜（ｙàｏ，音耀，七曜指日、月及金、木、水、火、土五星）或逝或住，或順或逆，伏見無常，進退不同，由乎無所根系，故各異也。故辰極常居其所，而北斗不與眾星同沒也；攝提、填星皆東行，日行一度；月行十三度。遲疾任情，其無所系著可知矣，若綴附天體，不得爾也。 這是關於宣夜說的一段最完整的史料，它包含了有關宣夜說的許多內容。首先，宣夜說起源很早，漢代郄萌（公元１世紀）只是記下了先帥傳投的東西。第二，宣夜說認為天是沒有形體的無限空間，因無限高遠才顯出蒼色。第三，以遠方的黃色山脈看上去呈青色，千仞之深谷看上去呈黑色，實際上山並非青色，深谷並非有實體，以此證明蒼天既無形體，也非蒼色。第四，日月眾星自然浮生虛空之中，依賴氣的作用而運動或靜止。第五，各天體運動狀態不同，速度各異，是因為它們不是附綴在有形質的天上，而是漂浮在空中。無可否認，這些看法是相當先進的，它同蓋天渾天說本質的不同在於：它承認天是沒有形質的，天體各有自己的運動規律，宇宙是無限的空間。這三點即使在今天也是有意義的。或許正因為它的先進思想離開當時人們的認識水平太遠，它不可能為多數人所接受。試想，一個無限的宇宙空間已是難以想像，更何況眾多的天體都毫無依賴地飄浮在空中各自運動呢？在近代科學誕生以後，依據萬有引力定律和天體力學規律說明了天體的運動，證明了宣夜說的基本觀點是正確的，然而在古代缺乏理論的證明，只能使它保留在思想領域，成為一種思辯的假說。隨著時間的流逝，人們對宣夜說的觀點也漸漸淡漠了。唐代天文學家李淳風，在他所著的《晉書？天文志》中保留了宣夜說的唯一資料，才使這一思想得以保存下來。（四）張　　衡張衡（公元７８- １３９年），字平子，東漢南陽西鄂（今河南南召縣南）人，東漢時最傑出的科學家，也是世界上最早的偉大天文學家之一。張衡是渾天說的集大成者，他的《渾天儀圖注》是渾天說的代表作，他認為： 渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居於內，天大而地小，天表裡有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而俘。 他還指出天體每天繞地旋轉一周，總是半見於地平之上，半隱於地平之下，等等。這裡張衡明確地指出大地是個圓球，形象地說明了天與地的關係，但 天表裡有水 等說法，卻是一個重大的缺欠。張衡不但倡導渾天說，而且在前人工作的基礎上，著手製造了用於演示渾天思想的儀器——水運渾象，這對渾天說能得到社會的廣泛承認，起了重要的作用。該儀器以一直徑約５尺的空心銅球表示天球，上面畫有二十八宿，中外星官以及互成２４度交角的黃道和赤道，黃道上還標明二十四節氣的名稱。緊附在天球外的有地平環和子午環等。天體半露於地平環之上，半隱於地平環之下。天軸則支架在子午環上，其北極高出地平環３６度，天球可繞天軸轉動，這就是渾象的外表結構，它們均十分形象地表達了渾天思想。張衡又利用當時已得到發展的機械工程技術，巧妙地把計量時間用的漏壺與渾象聯繫起來，即利用漏壺的等時性，以漏壺流出的水為原動力，再通過渾象內部裝置的齒輪系等傳動和控制設備，使渾象每日均勻地繞天軸旋轉一周，從而達到自動地、近似正確地演示天象的目的。此外，水運渾象還帶動一個稱作 瑞輪蓂莢（ｍíｎｇ　ｊｉá，音名夾） 的巧妙儀器。傳說蓂莢是一種奇妙的植物，它每天長一片葉子，到月半共長十五片，以後每天掉一片葉子，到月底正好掉光。 瑞輪蓂莢 就是按這種現象構思的，用機械的方法使得在一個杆子上每天轉出一片葉子來月半之後每天又落下一片葉子，上半月看長出幾片就知道是初幾，下半月看落了幾片就知道月半後又過了幾天，同時也可知道月相，這個巧妙的儀器就是機械日曆。據史書記載，水運渾象製成後，置於一暗室中運轉， 其伺之者以告靈台之觀天者曰：某星始見，某星已中，某星今沒，皆如合符也。 張衡在宇宙理論領域的探索，還涉及到宇宙起源、演化以及無限性等論題，這方面的研究成果均載於他的另一天文學名著《靈憲》中。張衡認為宇宙是在演化著的，其過程可以分為三個階段：在 溟涬（ｘìｎｇ，音幸） 階段，只存在一切虛無的空間。到 龐鴻 階段，則已經萌生出物質性的元氣，但還混沌不分。而到 太元 階段時，元氣已分成了陰、陽兩氣，又由於剛柔、清濁、動靜等物理因素的作用，逐漸形成了天地萬物。在張衡看來，每一階段都是其前一階段長期漸變的結果，而且前後兩個階段又是由突變的方式相銜接的。對於 太元 階段，張衡還特彆強調了 自然相生 的理論。他認為由於自然界自身 旁通感薄 ，即存在著互相助成，互相影響，互相矛盾的作用或運動，便自然而然地造成了物質世界 情性萬殊 的狀況。張衡的這些理論是在前人有關論述的基礎上所作的新概括和新發展。雖然他在宇宙本原的問題上，引進了虛無的觀念，但關於宇宙是在發展變化著的，變化分階段有層次的，其形式有漸變也有突變，其原因則存在於事物的內部等認識，都是十分寶貴的。另外，張衡還認為 宇之表無極，宙之端無窮 ，這則是關於宇宙無限性的精闢論述。對於日月五星的運動規律，張衡亦試圖從理論上加以探討。他認為日月五星在恆星間運動速度的快或慢，則由它們離天的遠或近決定的，二者間的關係是近天則遲，遠天則速.雖然這種描述還是定性的，而且以此解釋五星的運動並不可取，可是，這些理論不但反映了張衡關於日月五星與地球的距離有遠有近的觀點，並且對日月運動的研究具有指導的意義。張衡對於月食的成因也提供了理論的說明： 當日之沖，光常不合者，蔽於地也，是謂闇（àｎ，音案，昏暗）虛 ， 月過則食.這裡 當日 是指月望之時， 之 是 至 或 抵達 之意。 沖 則有黃白交點或其附近時，才可能發生月食。張衡以為，在陽光的照射下，地總是拖著一條長長的影子——闇虛，在 當日之沖 時，只要月體與闇虛相遇，本身不發光的月亮就要發生虧虛現象。這一理論的基本點與我們現今的認識是一致的。對於隕星和彗星，張衡也有很精彩的論述。他以為隕星原是同日月五星一樣繞地運行的天體，只是當其運動失去常態時，才自天而降成為隕石的。張衡還提到一類 錯乎五緯之間，其見無期，其行無度 的天體， 其見無期 ，特別是 其行無度 應是彗星出沒運動的重要特徵。張衡把它們與恆星相區別，並把它們歸於五大行星的範疇內，亦即把彗星歸於太陽系內的天體，這一認識也是十分可貴的。張衡還對太陽、月亮出沒於中天時視大小的變化作了認真的討論和說明。張衡對恆星亦進行了長期的觀測和統計工作。他把星空共劃分成４４４個星官，計得２５００顆恆星，這還不包括他從航海者那裡得知的在南半球看到的星宿。這一工作不僅大大超過了石申、甘德的同類工作，而且亦非他的同代人甚至後世人可比擬。可惜，張衡的這一工作大都失傳。通過觀測，張衡得到太陽和月亮的視直徑值均為半度的結果，這相當於３６０°u21046X的２９′６與現代所測的太陽、月亮視直徑值（分為３２′Ｏ和３１′１）已比較接近。張衡還曾致力於當時曆法問題的研究。他曾積极參与有關曆法問題的爭論。他 參案議注，考往較今，以為九道法最密 ，極力主張用月行九道法（由月亮運動不均勻性的認識推導出來的月亮實際行度的計算方法）改進當時的四分曆，以更準確地推算朔日的時刻。雖然，張衡的建議未被採納，但這是試圖用定朔法替代平朔法的一次早期努力，在曆法史上佔有不可忽視的地位。在張衡那個時期，較大的地震屢屢發生，於是對地震的研究成了他十分關切的課題，基於對地震及其方向性的認識，特別是從當時建築中有一種所謂都柱（即宮室中間設柱）的啟示，張衡於公元１３２年首創了世界上第一架地震儀——地動儀。 地動儀以精銅鑄成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊 （《後漢書？張衡傳》），裡面有精巧的結構，主要是中間的 都柱 （裝置在擺的周圍的八組機械裝置）。尊外相應地設置八條口含小銅珠的龍，每個龍頭下面都有一隻蟾蜍張口向上，一旦發生較強的地震， 都柱 因震動失去平衡而觸動 八道 中的一道，使相應的龍口張開，小銅珠即落入蟾蜍口中，觀測者便可知道地震發生的時間和方向。據載，地動儀成功地記錄了公元１３８年在甘肅發生的一次強烈地震，證明了張衡所制儀器的準確性和可靠性。張衡還研究過地理學，曾撰有《地形圖》一卷，其中可能附有地形圖，此書一直流傳到唐代。在數學方面，他對圓周率、球體積的計演算法等問題作了研究，所取用的π =10 = 3.162，是當時比較好的一個數值。張衡又是當時有名的文學家，有不少歌賦之作流傳於世，其中以《二京賦》尤為著名，他還是一個畫家，曾被人列為東漢六大名畫家之一。張衡是當時一位全面發展的科學家，他在天文曆法、儀器製造、地理、數學、文學和繪畫等領域均有很高的造詣，是我國歷史上非常罕見的人物。一方面，是那個時代造就了這樣一位科學巨人；另一方面，又與他個人的努力和素質分不開。張衡好學不倦， 如川之逝，不舍晝夜。 （崔瑗：《河間相張平子碑》）。他虛懷若谷， 雖才高於世而無驕尚之情 ，他 不恥祿之不伙，而恥知之不博 ，即不以追求金錢作為人生的目標，而以探索真知作為人生的最大樂趣。他 約己博藝，無堅不鑽 ，即抱定向博大精深的知識領域不斷開拓進取的決心，有一種堅韌不拔的攻堅精神。張衡曾自稱： 捷徑邪至，我不忍心投步 ，這是他在探索新知的過程中，不存僥倖心理，不走邪門歪道，而是腳踏實地地工作。對於當時盛行的反科學的讖諱神學，張衡持反對態度，主張 收藏圖讖，一禁絕之.所有這些都是張衡能夠攀上那個時代的科學高峰的內在因素。但是，張衡也不可避免地帶有時代的局限性，他曾涉足於 卦侯、九宮、鳳角（以上均見《後漢書？張衡列傳》）之術，被後人稱為 陰陽之宗 （《後漢書？方術列傳》）。他的宇宙生成與演化的思想也帶有不少客觀唯心主義性質，這也給後人帶來不好的影響。三、數學體系的形成（一）《九章算術》的出現在春秋戰國數學發展的基礎上，秦漢時期出現了我國古代最早的一批數學專著，見於《漢書？藝文志》著錄的《杜忠算術》（１６卷）、《許商算術》（２６卷）兩部數學書，早已失傳，現在有傳本的《九章算術》九卷在《漢書？藝文志》中則沒有著錄。班固的《漢書？藝文志》是依據劉歆的《七略》寫成的，可知《九章算術》的編成在劉歆《七略》之後，在公元５０年前後（漢光武帝時）鄭眾解釋《周禮》 九數 時， 句股 還沒有被安排到 九數 內去，說明包含句股章的《九章算術》的編成不會在公元５０年前。另，《後漢書？馬援傳》說，他的侄孫馬續 十六治詩，博觀群籍，善《九章算術》.馬續是馬嚴之子，馬融（公元７９- １６６年）之兄，他的生年約在公元７０年前後，他研究《九章算術》大概是在公元９０年前後。因此，《九章算術》的寫成大約是在公元５０年到１００年之間（近人孫文青以為馬續就是《九章算術》的編纂者，證據雖不夠充分，但這是可能的）。《九章算術》是我國現有傳本的古算書中最古老的數學著作。《九章算術》對後世歷代數學的發展，影響很大。它的出現，標誌著我國古代以算籌為工具，具有自己獨特風格的數學體系的形成。經過春秋戰國到西漢中期數百年間政治、經濟和文化的發展，《九章算術》比較系統地總結和概括了這段時期人們在社會實踐中積累的數學成果。這一時期的社會變革和生產發展，給數學提出了不少急需解決的測量和計算的問題：實行按田畝多寡 履畝而稅 的政策，就需要測量和計算各種形狀的土地面積；合理地攤派稅收，就需要進行各種比例分配和攤派的計算；大規模的水利工程、土木工程，需要計算各種形狀的體積以及如何合理地使用人力、物力；商業、貿易的發展，需要解決各種按比例核算等問題；愈加準確的天文曆法工作，就愈是需要提高計算的精確程度等等。《九章算術》正是由各類問題中，選出２４６個例題，按解題的方法和應用的範圍分為九大類，每一大類作為一章，纂集而成的。它所提供的數學解法，當然為生產和科學技術的進一步發展，以及為封建政府計算賦稅，攤派徭役等，提供了方便。三國時代的劉徽曾為《九章算術》作過注，他在原序言中說： 周公制禮而有九數，九數之流則《九章》是矣。 他認為《九章》是由周公制禮的 九數演進而來的，接下去又說，入漢以後張蒼和耿壽昌（二人均以善算著稱）等 因舊文之遺殘，各稱刪補，故校其目與古或異，而所論者多近語也.說 周公制禮而有九數 可能是扯得太遠，說《九章》是由張蒼等人在 舊文 基礎上增刪而成，可能是真實情況。《九章》的章目都產生過變化，書中文字也和漢代的相近。也就是說《九章算術》一書，是經過長時期由許多人刪訂增補才最後成書的，它是中國先秦至漢初許多學者共同工作的結晶。經過數學史工作者的努力，大多數人認為《九章算術》大約是在公元一世紀時成書，形成了現傳本的樣子。（二）《九章算術》內容介紹該書的體例，有時是舉出一個或幾個問題之後，敘述解決這類問題的解法；有時則是首先敘述一種解法之後，再舉出一些例題。不論那一種，都是符合人們認識事物的理論聯繫實際和由個別到一般或由一般到個別的認識規律的。它的內容可分章簡介如下：第一章　方田（共３８個例題）。是講關於田畝面積的計算方法。包括有正方形、矩形、三角形、梯形、圓形、環形、弓形、截球形體表面積的計算（後兩者的公式為近似公式）方法。在這一章中，還有關於分數的系統敘述，並給出約分、通分、四則運算、求最大公約數等運演算法則。第二章　粟米（共４６個例題）。講的是比例問題，特別是按比例互相交換穀物的問題。因在 粟米 問題里使用比例演算法比較廣泛，而且最早，故取作章名。第三章　衰（ｃｕｉ，音崔，差也）分（共２０個例題）。 衰 是按比率， 分 是分配，是各種按比例分配的問題。衰分是講依等級分配物資或按等級攤派稅收的比例分配問題。第四章　少廣（共２４個例題）。由已知面積和體積，反求一邊之長，講的是開平方和開立方的方法。值得指出的是，用算籌列出幾層來進行開平方和開立方的計算，相當於列出一個二次或三次的數字方程，把籌算的位置制發展到新的階段，即用上下不同的各層表示一個方程的各次項的係數。在此基礎上，後來逐漸發展成為具有世界意義的數字高次方程的解法。第五章　商功（共２８個例題）。 商 是估算， 功 是工程量，是有關各種工程（城、垣、溝、塹、渠、倉、窖、窯等等），即關於各種體積的計算。還有按季節不同，勞力情況不同，土質不同來計算巨大的工程所需土方和人工安排的問題等等。第六章　均輸（共２８個例題）。是計算如何按人口多少（按正比例）、物價高低、路途遠近（按反比例）等條件，合理攤派稅收和派出民工等問題，還包括複比例、連比例等比較複雜的比例配分問題。第七章　盈不足（共２０個例題）。其中大多數是對如下一類題目的求解方法： 今有共買物，人出八盈三，人出七不足四，問人數、物價各幾何？ 即假設人出八則多三，人出七則不足四，這就是 盈不足 問題。因為這類問題一般都有兩次假設，所以在其他國家的一些中世紀數學著作中稱之為 雙設法 ，這種方法可用來解決各種問題。第八章　方程（共１８個例題）。 方 是列算籌呈方形， 程 是計算多少。 方程 是指把算籌擺成方形來求解一次方程組，其中 方程 的含意和現代方程含意不同。這裡的 方程 都是一次聯立方程問題（包括有二至六個未知數），解法和現在一般中學代數學課本中的 加減消元法 基本相同。當時，是用算籌擺出方程的各係數。一個方程擺一個豎行，方程組中有幾個方程就擺出幾行，這也可說是籌算位置制的又一新發展。特別值得指出的是，本章還引入了負數（用紅算籌表示正數，黑表示負數；或者以正擺的算籌表示正數，斜擺的表示負數），並且給出了正負數的加減運演算法則。第九章　勾股（共２４個例題）。 勾股 ，前稱 句股 ，講的是利用勾股定理 （直角三角形中，夾直角二邊的平方和等於斜邊平方）進行測量計算 高、深、廣、遠 的問題。它表明當時測量數學的發達以及測繪地圖的水平已達到相當的程度。（三）《九章算術》在數學方面的成就１。算術方面主要有系統的分數運算、各種比例問題、 盈不足 問題等等。《九章算術》是世界上最早對分數運算詳加敘述的著作（ 方田 章），它講述了約分、通分、比較兩個分數的大小、分數的加減乘除四則運算等。在求分母、分子的最大公約數時，用了輾轉相除（實際是輾轉相減）。而巴比倫、古埃及、古希臘的分數，多是限定分子為１的單分數，印度關於分數的論述最早是在公元７世紀方才出現。至於歐洲就更晚了。《九章算術》中的比例問題（ 粟米 、 衰分 、 均輸 等章）很是多見，計算賦稅和徭役的按比例攤派，按等級分物等，都是和社會實際需要密切相關的，應用十分廣泛。在一個比例式中，已知三數即可算出第四數，這在歐洲被稱為 三率法. 三率法 在歐洲的出現是比較晚的。 盈不足 演算法需要進行兩次假說，在中世紀阿拉伯國家的數學著作中，這種演算法常被稱為 契丹演算法 ，說明是由中國傳入的。在歐洲早期的著作中，也有人沿用 契丹演算法 這一名稱。２。代數方面主要有聯立一次方程組解法、負數概念的引入和正負數加減法法則、開平方、開立方、一般二次方程解法等等。關於一次方程組解法，都集中在第八章 方程 之中，這一章共有１８個問題，其中：二元一次方程組：８問；三元一次方程組：６問；四元一次方程組：２問；五元一次方程組：１問；不定方程（６個未知數，可列五個方程）：１問。利用一套完整的消元程序，即可準確無誤地得出正確的解答。印度一次方程組解法是在１２世紀初方才出現；而在歐洲則遲至１６世紀。《九章算術》 方程 章，還在人類文明史上第一次引入了負數的概念，並利用正、負數的概念進行計算（只限於加、減）。在這裡，是把賣出的數目視為正，把買入的視為負；凡是加入的數目都視為正數，視減掉的為負數。負數概念，在印度，是在７世紀的算術中出現的；而在歐洲，一直到１６-１７世紀方才對負數有比較正確的認識。值得指出的是，在中國古代，負數概念還被應用於天文曆法的計算（也只限於加減法，正負數的乘除法運演算法則，最早出現在元代朱世傑所著《算學啟蒙》之中）。開方和開立方的方法，本應屬算術範圍，但《九章算術》所載中國古代的開方法卻具有代數的意義。　　a和3a實際上也相當於求解x = a2，或是ｘ２＝ａ。在利用算籌開方時，常在最下一層擺一根算籌，相當於擺出未知數的平方ｘ２，或立方ｘ３。整個開方、開立方的過程實際上就是進行代數變換的過程。因此在中國古代，一般二次方程解法被稱為 帶從開方 ，而三次方程解法則被稱為 帶從開立方.直到宋元時期發展到可以求解任意高次的方程—— 增乘開方 ，仍是離不開 開方.（四）《九章算術》的意義及影響《九章算術》的內容包括了現代小學算術的大部分和中學數學的一部分內容，即包括了初等數學中算術、代數以及幾何的相當大部分的內容，有著輝煌的成就，而且它形成了有自己特點的完整體系。這些特點就是：它重視理論，但不是那種嚴重脫離實際的理論，而在實際的計算方面具有很高的水平，有著一整套在當時世界上堪稱是十分先進的算籌演算法，用算籌的不同位置和不同擺法，不僅可以表示任意大的數目，而且可以表示一個方程的各次項係數或是表示一個方程組中各方程的係數，進一步又可以表示正數和負數。在數學命題的敘述方法上，也是從實際的問題出發，而不是從抽象的定義和公理出發。這些特點，使得中國數學在許多重要方面，特別是在解決實際的計算問題方面，遠遠勝過古希臘的數學體系，但是《九章算術》卻缺乏象古希臘《幾何原本》那樣嚴密邏輯的幾何學和數學思想。對現代數學來講，精密的計算和嚴密的證明理論同樣都是不可缺少的。《九章算術》作為中國古代數學體系形成的代表作，所顯示的在十進位解決實際問題以及在計算技術等方面的顯著優點，正都是古希臘數學的欠缺之處。後來，正是中國古代數學的這些內容經過印度和中世紀伊斯蘭國家輾轉傳入歐洲，對文藝復興前後世界數學的發展，作出了應有的貢獻。《九章算術》對中國後世也產生了巨大的影響，它一直是人們學習數學的重要教科書。１６世紀以前的中國數學著作，從成書方式來看，大都沿襲《九章算術》的體例。從實際問題出發，提供數學解決方法的傳統承繼不斷。後世許多著名的數學家都曾對《九章算術》進行注釋工作，並在這些注釋工作中不斷引入新的數學概念和方法，從而推動中國古代數學不斷前進。四、造紙術和漆器工藝（一）造紙術的發明和蔡倫的革新造紙是我國古代的一項偉大發明，它的出現對人類文明進程有著難以估量的意義。文字出現以後，就出現了在什麼材料上進行書寫的問題。在紙張發明以前，我國古代曾用過許多書寫材料。四、五千年前曾在石壁、陶器上刻畫文字元號；三、四千年前在龜甲和獸骨上刻寫文字；接著又在青銅器上刻鑄銘文。後人稱在陶器上的文字元號為 陶文 ，把刻在龜甲、獸骨上的文字叫 甲骨文 ，青銅器上的銘文叫 金文.從春秋戰國時起，隨著文化事業的發展，書寫材料發生了重大的變革，開始流行在竹、木片上書寫，用來寫字的竹片稱做 簡 ，把許多簡編在一起叫做 策 ，編簡成策所用的繩帶稱為 編 ，把絲繩的叫 絲編 ，用皮帶的叫 韋編.用來書寫的木片叫 版牘 ，一尺見方的版牘叫 方 ，常用於通信。後人把信稱為 尺牘 ，把文稿稱為 文牘 ，就是版牘字義的引伸。古人一般把短文寫在版牘上，把長文寫在簡策上。簡從５寸到３尺不等，一般是長２尺４寸。每簡大都只寫一行字，字數通常是２２到２５個，最少的僅有２字。漢代的簡也有寫二、三行，甚至五、六行的。版牘的行數則一般為四、五行。編連的簡策不用時可以捲成一束，這就是後來的書籍以 編 計數的來源。與簡版同時流行的還有帛書，即在縑帛上書寫、作畫，如同今天在素絹上寫字作畫一般，縑帛尺幅的大小可按書寫的需要剪裁，一般是每幅為一段，捲成一束，叫做一 卷. 卷 後來也就被延用，作為書籍的一般計數單位。用縑帛寫書非常考究，東漢時有個叫襄楷的人，得到一部《太平清領書》，共計１７０卷，書上用紅色畫直格，在格中寫字。後來紙本書的 朱絲欄 、 烏絲欄 就是由此演化而來。簡版和縑帛作為書寫材料，比起甲骨、銅器等來是一個重大的變革。它們的使用在我國文明發展史上曾經起過很大的作用，漢以前的重要典籍就是靠簡牘和帛書才得以流傳下來的。但是縑帛和簡牘都有其自身無法克服的弱點。縑帛是用蠶絲織成，產量有限，價格昂貴，一般的讀書人是用不起的，要廣泛地作為傳播文化的材料更是不可能的。讀書人著書立說或抄錄典籍時通常都用竹簡。竹簡資源豐富，又很便宜，但竹簡每簡僅寫２０多字，要寫一部書，或抄一部書往往要用數百甚至數千根竹簡，編成簡策後體積很大，又很笨重。戰國時諸子外出遊說，講學，隨身所帶的書籍往往要用車運載。墨子南遊到衛國去，車廂里就載有許多的書。據說惠施出外遊學，隨身載有五車的書，後來便衍生出 學富五車 的成語，用來形容人的知識淵博。《漢書？刑法志》載，秦始皇勤於政務，每天要批閱公文一石（秦制一石１２０斤，約合今５０餘斤）。漢武帝時，有一個叫東方朔的人，寫了一篇奏文，用了３０００枚木牘，串成一冊，當事官讀時得令兩個人舉起奏文來，花了二個月才讀完。簡牘之笨重和不便，由此可見一斑。同時，簡編的繩帶很容易弄斷，《史記？孔子世家》中說，孔子晚年很愛讀《易經》，經常翻讀，簡編的皮帶曾斷了３次。簡編的繩帶一斷，經常要造成錯簡、亂簡，整理起來相當費事。所以，竹簡也不是理想的書寫材料。於是尋求廉價、方便易得的新型書寫材料，逐漸成了迫切的社會要求。經過長期的實踐和探索，人們終於發明了用麻繩頭、破布、舊漁網等廢舊麻料製成植物纖維紙的方法，引起了書寫材料的一場革命，使之成為交流思想、傳播文化、溝通情況、發展生產和科學技術的強有力的工具。紙 字以絲為偏旁，似乎是用絲做原料而製成的。在東漢以來的許多典籍中，在解說 紙 字時，也都說紙最初是用絲絮製成的。但是，自３０年代以來，特別是３０多年來考古發掘中出土的西漢古紙，經化驗都不包含有絲的成分。現代模擬實驗也說明絲不能作為造紙的原料。最早關於紙字的解說見於東漢許慎的《說文解字》中，許慎的生活年代與蔡倫同時，是紙的應用得到推廣的年代，因而他的記載是有所根據的，也與造紙術的發明並不矛盾。許慎在《說文解字》中解說 紙 字時說： 紙，絮一苫也，從京，氏聲。 清段玉裁在《說文解字》注中說： 造紙昉於漂絮，其初絲絮為之，以薦而為之。 東漢服虔《通俗文》也說： 方絮曰紙.也就是說，造紙發端於漂絮。在我國古代蠶絲生產中，優質的蠶繭用來抽絲，以紡織絲綢；而質次的蠶繭則用來制絲綿。制絲綿時先要把蠶繭煮爛，脫除蠶絲上的膠質，用手工把繭剝開，放在浸於水中的蔑席或竹筐上，反覆捶打，使成絲綿，這個過程叫做漂絮。漂絮過程中，會在蔑席或竹筐上殘存一層絲絮，干後剝下成一薄絲片，可用於書寫。最早的 紙 字可能就是由此而造出來的，而且漢時用來寫字的縑帛也曾被稱做 紙.所以 紙 字開始時是同用絲分不開的。問題不在於 紙 的原意，而是它的含義後來起了變化，被用來作為現今的紙之稱謂。人們從漂絮的過程中也得到啟示：既然漂絮能得到薄層狀絲片，那麼植物纖維經過同樣的操作過程，是否也會有同樣的效果。由此，人們終於發明了造紙的工藝技術，理想的書寫材料——紙也因而問世了。紙是何時問世的，現在已很難確知了。根據考古出土的文獻，我們可以知道紙發明於西漢時期。１９３３年，在新疆羅布淖爾漢代烽燧亭故址中出土了一片麻紙，同時出土的木簡有漢宣帝黃龍元年（公元前４９年）的年號；１９５７年，在西安市東郊的灞橋出土了公元前二世紀的古紙，紙呈泛黃色，已裂成碎片，最大的長寬約１０厘米，最小的也有３×u65300X厘米。經鑒定，它是以大麻和少量苧麻的纖維為原料的，其製作技術比較原始，質地粗糙，還不便於書寫。１９７７年，考古工作者在甘肅居延肩水金關西漢烽塞遺址的發掘中，也發現了麻紙二塊。其中之一，出土時團成一團，經修復展開，長寬為１２×u65297X９厘米，色澤白凈，薄而勻，一面平整，一面稍起毛，質地細密堅韌，含微量細麻線頭，顯微觀察和化學鑒定都表明，它只含大麻纖維，同一處出土的竹簡最晚年代是漢宣帝甘露二年（公元前５２年）。這些情況表明至遲於公元前一世紀中葉，在遙遠的邊塞已有了質量較高的紙，這種紙在內地的出現應更早一些，即它是在灞橋紙後約數十年內出現的。從這些事實說明造紙術自發明以後，其技術的進步是很快的。１９７８年，在陝西扶風又發掘得西漢宣帝時期的紙。１９０１年，先後在新疆和甘肅敦煌發現兩張東漢紙；１９４２年，在內蒙古額濟納河旁的東漢烽燧遺址中，考古工作者又掘得東漢時期約公元二世紀初年的紙張，即所謂額濟納紙，上有六、七行殘字，這可說是現存最早的字紙實物；１９５９年，在新疆民豐縣也發現了一張東漢紙；１９７４年，在甘肅武威縣一座東漢墓中，更發掘了一批東漢紙，這些紙比起西漢紙有著明顯的進步，十數張紙的上面都有書寫的字跡，有的是書信、詩抄，也有的是日常文書，可見這時的紙已經比較普遍地被人們用作書寫的材料了。東漢時期，不僅中原地區使用紙，而且傳播到了新疆、甘肅、內蒙古等地區。另外，也不僅限於上層統治者使用，而是連民間也比較廣泛地使用起來了。可以說，東漢時期是造紙技術已經比較成熟的時期了。從出土的實物中我們可以知道，早期的紙都是以大麻為原料製成的。其製造工藝大致為： 漚麻 ，即把麻浸泡水中，使它脫膠；接著把麻加工成麻縷；然後把麻縷搗爛，又稱 打漿 ，使麻纖維分散開；最後進行 撈紙 ，也就是使麻纖維均勻地散布在浸入水中的篾席上，再撈出乾燥，就成紙張。這個工藝過程與漂絮法極其相似，表明造紙工藝正是脫胎於漂絮法。當然，早期的紙還是很粗糙的，麻纖維搗得不夠爛，纖維在成紙時也分布得很不均勻，因此還不便於書寫，大都只是用來包裝物品。但這畢竟是世界上最早的紙張，正是由於它的出現，才引起了書寫材料的革命。在這場書寫材料的革命中，蔡倫以其重大的貢獻而留名青史。蔡倫，字敬仲，桂陽（郡治今湖南郴州市）人，生年不詳，卒於公元１２１年。他在漢明帝永平末年（約公元７５年或稍前）入皇宮做太監，章帝建初年間（公元７６- ８４年），任小黃門（宦官中職務比較低的）。漢和帝即位（公元８９年）後，蔡倫升任侍從皇帝的宦官中常侍，參預朝廷的政務。後來（約公元９７年或稍前），蔡倫被任命為尚方令，負責監製御用器物。他總結了西漢以來造紙的經驗，進行了大膽的試驗和革新。在原料上，除採用破布、舊魚網等廢舊麻料外，同時還採用了樹皮，從而開拓了一個嶄新的原料領域，既增加了原料來源，又降低了紙的成本。用樹皮做原料，開創了近代木漿紙的先聲，為造紙業的發展開闢了廣闊的途徑。在技術工藝上，也較以前完備和精細，除淘洗、碎切、泡漚原料之外，還可能已經開始用石灰進行鹼液烹煮。這是一項重要的工藝革新。它既加速了纖維的離解速度，又使植物纖維分解得更細更散，大大提高了生產效率和紙張的質量，為紙的推廣和普及開闢了廣闊的道路。公元１０５年，蔡倫把他用樹皮、麻頭和破布、舊魚網製成的紙，獻給了漢和帝，很受歡迎。因此他在公元１１４年被封為龍亭侯，故他主持製造的紙被稱為 蔡侯紙.蔡倫造紙是現存史籍中關於造紙的最早記載。《後漢書？蔡倫傳》載： 自古書契多編以竹簡，其用縑帛者謂之為紙。縑貴而簡重，並不便於人。倫乃造意，用樹膚、麻頭及敝布、魚網以為紙。元興六年（公元１０５年）奏上之，帝善其能，自是莫不從用焉，故天下咸稱" 蔡侯紙". 後世便以這段記載為根據，把蔡倫視為造紙的鼻祖，流傳了１０００多年。儘管西漢麻紙接二連三地被發現，表明蔡倫並不是紙的最早發明者。但他首先用樹皮、麻頭、廢舊的麻布（當時的布是麻布，不是棉布）和魚網等作原料，造出了適用於書寫的優質紙張來。因此，儘管紙不是蔡倫所發明的，但他作為一位造紙術的傑出改革家，所立下的偉大功勛仍是巨大的，值得人們讚頌和懷念。造紙術的發明和發展，可以大大推動文化知識的迅速傳播和提高，是我國古代勞動人民對世界文明的巨大貢獻之一。（二）漆器的發展與興盛漆器在我國有著十分悠久的歷史和卓越的成就。用漆裝飾或製造器物是我國古代的一項創造性發明。漆器如同瓷器一樣，把實用性與藝術性有機地結合在一起，既是實用器具，又是可使人賞心悅目的工藝美術品。漆俗稱大漆，是原產我國的漆科木本植物漆樹的一種分泌物，其主要成分是漆醇。《說文解字》中說，漆是木汁可以漆物。從漆樹中分泌出來的漆液含有漆酚，在日光作用下會變成黑色發光的漆膜，人們可能就是觀察到漆樹的自然分泌液形成黑色漆膜的現象，受到啟示，而有意識地利用漆液來裝飾器物的。後來，人們又發現漆膜美觀精緻，經久耐用，能對器物起保護作用而開始製造漆器的。根據出土文物和古文獻記載可以知道，我國用漆的歷史至少已經有六、七千年之久了。而到了春秋戰國時期，漆器日見興盛，這時期出土的大量漆器，表明了當時漆器技術已達到了相當高的水平。秦漢時期漆器工藝又有了進一步的發展。這時期的漆器製造業幾乎遍及於全國各地，設有官營漆器手工業的就有十個郡縣，其中以蜀郡（今四川成都一帶）和廣漢郡（今四川廣漢郡一帶）的金銀飾漆器最為著名。 蜀、廣漢主金銀器，歲各用五百萬。 （《漢書？貢禹傳》），河南郡懷縣（今河南武涉西南）、蜀郡、廣漢郡的官營漆器工場每年耗資達５０００萬錢，可見其規模之大。除官營外，民間漆工經營也相當發達， 陳、夏千畝漆 ，其富 與千戶侯等 ，更有 木器髹（ｘｉū，音休，用漆塗器物）者千枚 、 漆千斗 的 通都大邑 （《史記？貨殖列傳》），足見當時漆器業的發達。出土的兩漢漆器種類繁多，質量優良，其中長沙馬王堆漢墓出土的大批漢初精美的漆器，則是漆器工藝提高的明證。從出土的漢代漆器銘文中，可以看到當時的官營工場內部的分工和管理情況。當時油漆技術的工序有：素工（作內胎）、髹工和上工（上油漆）、黃塗工（在銅製附飾上鎏金）、畫工（描繪油彩紋飾）、工（刻寫銘文）、清工（最後修整）等，開始於素工，完成於清工，井然有序。此外，還有供工（負責供料）、造工（管全面的工師）以及護工卒史、長、丞、掾（ｙｕàｎ；音願）、令史、佐、嗇夫等監造工官，組織十分嚴密。各工種的工人各盡所長，分工合作，使漆器工藝日臻完善，盛極一時。《鹽鐵論？散不足》說，在漆器的製造中， 一杯卷用百人之力，一屏風就萬人之功 ，形象地說明了當時官營漆器工場內生產和管理的精細和複雜程度。除了承繼和發展前代的各種漆器外，飾以金銀銅箍的漆器—— 扣器 ，在秦漢時期有較大的發展。扣器華貴艷麗，是一種高級的工藝品，被作為皇帝的賞賜之物和富家大戶的奢侈品。《漢書？貢禹傳》說： 見賜杯案，盡文畫金銀飾 ，《鹽鐵論？散不足》說： 富者銀口黃耳，金罍（ｌéｉ，酒器）玉鍾；中者舒玉紵器，金錯蜀杯 ，又說： 夫一文（紋）杯得銅杯十 ，就是說一件紋飾漆器等於十件銅杯，而金銀扣器自然要比這還要貴重。這時期，由於人們已經認識到器物上漆之後，不能日晒或風乾，否則會幹裂或起皺；同時，日晒或風乾又易落入雜物灰塵，污染器物，因而採用陰乾的方法，漆中的漆醇在陰濕的環境下容易聚合成膜，干後不易產生裂紋或皺摺。為此，人們特意建造了陰室（又寫作蔭室），創造陰濕無塵的環境，以供漆器陰乾之用。《史記？滑稽列傳》記載有這樣一個故事：秦二世胡亥登基之後，想要用漆來漆繪城郭。由於胡亥暴虐、專橫，沒有人敢於諫止。當時一個聰慧的侏儒叫優旃（ｚｈāｎ，音沾）的，對胡亥說： 好。主上如果不提出這件事情，臣也一定會向主上提議的。漆城雖然會使老百姓感到發愁和增加經濟負擔，但這是一件大好事。漆城光滑無比，敵人來了無法上城。馬上就興工的話，塗漆是很容易的，但是要建造蔭室卻非常難了。 於是，胡亥一笑了之，停止了這次勞民傷財的工程。由此可見，陰室在當時已成為漆器製造的重用設施。這種陰乾方法後來一直沿用。秦漢以後，由於瓷器的發展，漆器日用品如杯、壺、盤等漸為瓷器所代替，漆器作為生活用品減少了，但是作為工藝品，仍深受人們的喜愛，傳統工藝一直沿襲，並不斷有所創新，並先後傳到日本、朝鮮、東南亞，以及中亞、西亞各國，並傳到了歐洲，受到了世界各國人民的歡迎。漆器及其製造工藝技術，是我國歷史上對世界文明的一項重大貢獻。五、地理學（一）《漢書？地理志》的編纂《漢書？地理志》是我國第一部用 地理 命名的地學著作。在這之前，地理 一詞的含義是指地表的形態而言，並且 地理 與 天文 二者常被放在一定的關係上相提並論。如《周易？繫辭》說： 仰以觀於天文，俯以察於地理 ，《淮南子？泰族訓》寫道： 俯視地理，以制度量，察陵陸、水澤、肥墩、高下之宜，立事生財，以除饑寒之患。 這裡不但指出了地理是研究大地的陵陸、水澤等情況，而且進一步說明了研究地理的目的是根據不同的地形條件，因地制宜地從事生產，以解決穿衣吃飯問題。《山經》和《禹貢》等著作描述了一定地區的山川、物產等的分布情況，它們雖不以 地理 命名，但卻是我國最古老的地理著作。自《漢書？地理志》出現之後和在它所產生的影響下，我國地理學的發展又進入了一個新的階段。班固（公元３２- ９２年）著的《漢書？地理志》由三部分組成，卷首收錄我國古代地理名著《禹貢》和《職分》二篇，這是對前代沿革的簡單交待；卷末有劉向的《域分》和朱贛的《風俗》，作為附錄；中間是主體部分，是班固的創作，這部分以記述疆域政區的建製為主，為地理學著作開創了一種新的體制，即疆域地理志。作者根據漢平帝元始二年（公元２年）的建制，以疆域政區為綱，依次敘述了１０３個郡國及所轄的１５８７個縣、道、邑、侯國的建置沿革。在郡國項下，都記有戶口數字，把這些數字加起來，就能得出漢平帝二年的全國人口數為５９５９４９７８人，這個數字雖不能說十分準確，但它卻是當時全國各郡縣戶口數匯總而成的，具有一定的參考價值，同時，這也是最早的提供全國人口數字的一部史書。在縣、道、邑、侯國的項下，則根據地區特點，分別選擇有關山川河流、礦藏、物產、經濟發展和民情風俗等等，各郡寫法體例一致，便於對比、查找，為今天研究歷史地理，提供了寶貴的史料。全書還記錄了周秦以來許多寶貴的地理資料，如在上郡高奴縣下記 有洧（ｗěｉ，音委，洧水，水名，在河南省）水，可（燃） ，這是最早的關於石油資源的記載；在西河郡鴻門縣下記 有天封火井祠，火從地出也 ，這裡所記的火井，就是天然氣；據統計，它載有鹽官共３６處，鐵官共４８處，反映了當時鹽、鐵產地的分布情況；書中記水道和陂、澤、湖、池等，合計３００多處，記在發源地所在的縣下說明它的發源和流向，較大的河流還記所納支流和經行里數，這為了解古今水道的改變情況，提供了可靠的依據。在《漢書？地理志》的影響下，後世以論述疆域政區建制沿革為主的著作不斷湧現，例如２０部 正史 中，有地理志的共１６部，它們都是以《漢書？地理志》為典範寫成的。自唐代以後編修的歷代地理總志，如《元和郡縣誌》、《元豐九域志》和元、明、清的《一統志》等，都與《漢書？地理志》同為疆域地理志性質的著作。宋代以來，大量增加的地方志如各府志、州志和縣誌等，也無不受到《漢書？地理志》的影響。《漢書？地理志》的寫作，是在中央集權大一統的形勢下出現的，並為統治者所歡迎和需要。從科學史的角度來看，《漢書？地理志》對於我國的地理學發展的影響是相當大的。一方面，它開闢了一門沿革地理研究的領域，這是值得稱道的。但是另一方面，在它的影響下，地理學的研究忽視了對於山川本身的地貌形態與發展規律的探索。後來，地理學更多地涉及到歷史學方面的內容，這也與《漢書？地理志》為地理著作所建立的體制有一定關係。由於歷代編修的疆域政區地理志是我國古代地理著述中最基本最重要的一部分，因此具有傳統特色。如果這種傳統可以稱之為體系的話，那麼古代地理學體系的形成是從《漢書？地理志》開始的。（二）秦漢輿地圖及測繪技術秦滅六國後，收集了包括秦本身的七國圖籍，集中貯存於關中咸陽，作為行政管理和軍事用兵的依據。之後，為了加強全國的統治、發展驛道交通等需要，秦中央政府又把地圖作為工具，曾收集大量圖籍，不僅備有 天下 各處之地圖，還有全國綜合性的一統之圖，作為全國軍政用兵的準則和依據。秦末，劉邦進兵關中，入咸陽後，大臣蕭何首先收集了秦王朝圖籍，藏於石渠閣，成為劉邦治理天下的參考。《漢書？高帝紀》：高祖元年（公元前２０６年）， 沛公至霸上，……遂西入咸陽，欲止宮休舍，樊噲、張良諫，乃封秦重寶財物府庫，還軍霸上，蕭何盡收秦丞相府圖籍之書。 《漢書？蕭何傳》又載： 及高祖起為沛公，何嘗為丞督事。沛公至咸陽，諸將皆爭走金帛財物之府分之，何獨光入，收秦丞相御史律令圖書藏之。沛公具知天下阨（è，通 厄 ）塞、戶口多少、強弱處、民所疾苦者，以何得秦圖書也。 《三輔黃圖》卷６載： 石渠閣，蕭何造，其下礱（ｌóｎｇ，音龍）石以導水，若今御溝，因為閣名。所藏入關所得秦之圖籍。 蕭何入咸陽後，他不去搜虜金銀財帛，而是先收取秦王朝政府律令圖書、天下圖籍，並在京城修建了 石渠閣 ，善藏秘書要圖，始創了 中國古代第一圖庫.由於漢收藏了秦圖籍，掌握了全國山川險要，天下阨塞，以及物產的分布、經濟的虛實、郡縣戶籍的數字、當時的社會情況等，因而在楚漢之爭中，蕭何以丞相的身份，留守於關中，負責輸送士卒、糧餉，對劉邦戰勝項羽，建立漢王朝起了重要作用。而且由於漢高祖劉邦通過蕭何全盤獲得了秦王朝行政管理所用的圖籍，使漢立國後，行政區劃、行政管理體制上基本上沿襲了秦代的郡統縣的制度。蕭何所收集的秦地圖，在東漢班固所撰的《漢書？地理志》中還有所引用。漢立國後，中央政府同秦一樣，對地圖的繪製、收集和管理等都非常重視。班固的《東都賦》載： 天子授四海之圖籍 ，說明漢王朝曾建立和實行了由各郡國向中央定期呈送地圖的制度。特別是漢武帝時對周邊地區的戰爭，必然會促進地圖的繪製；促使當時的漢中央政府，通令地方奏進地圖，並彙集起來以備繪製全國總圖。這些圖籍秘書由帝王委派的御史中丞執掌。中國古往今來通稱地圖為輿地圖，或簡稱為輿圖。從歷史上看，輿地圖的稱謂開始於漢代。《史記》卷１１８《淮南衡山列傳？索隱》引虞喜《志林》說： 輿地圖，漢家所畫，非出遠古也。 這裡的 輿 ，是盡載行事之意，即在輿地圖上，盡量包羅當時的田賦、戶口、行政、車乘等內容。我國史籍中關於漢代輿地圖的記載很多。從史籍的記載得知漢代輿地圖不僅漢代馬援（公元前１４-公元１９年）、晉代裴秀看到過，其它，東晉虞喜的《志林》、北魏酈道元的《水經注》以及唐代徐堅的《初學記》等都曾提及漢代的輿地圖。關於漢廷應用輿地圖和個人繪畫地圖的事，史書上也有不少有關記載。《漢書？淮南王傳》載： 日夜與佐吳等按輿地圖，部署兵所從入。 《漢書？李廣傳》載： 陵於是其步卒五千人，出居延，北行三十里，至浚稽山止營，舉圖所過山川地形，使麾下騎陳步樂還以聞。 《後漢書？鄧禹傳》： 光武舍城樓上，按輿地圖，指示禹曰：天下郡國如是，今始乃得其一。 《後漢書？皇后紀？明德馬皇后》： 十五年（明帝永平十五年，公元７２年），帝按地圖，將封皇子，悉半諸國。 《後漢書？李恂傳》： 後拜侍御史，持節幽州，宣布恩澤，慰撫北狄，所過皆圖烏山川、屯田、聚落百餘卷。悉封奏上，肅宗嘉之。 說明當時地圖廣泛應用于軍事，還按輿地圖評定土地疆界、封建王國。此外，當時的地圖測繪技術還有應用於農田水利。如武帝時，水工徐伯就使用了以豎標測定漕渠路線的方法，東漢明帝時，王景治河，疏決壅塞，開鑿山阜，進行了地形的測量，東漢末關於地圖應用于軍事方面的故事就更多了。由於秦漢時科學技術有了較大的發展，使得地圖測繪技術當時在世界上處於領先時期，測繪工作的基礎數學已經開始形成了體系。我國測繪術萌芽於上古的夏禹治水，戰國時使用較廣泛，秦漢時測繪術已發展成理論完善、技術較為先進的廣泛用於地圖測繪的一門測繪技術了。開始時理論上主要建立在 勾、股、弦定理 的基礎上，後來發展為 重差法.在技術上，創造和發明了基本的測量儀器和工具，其中測方向的儀器司南和測距離的儀器矩是這一時期主要的測量儀器。隨著生產和生活的需要，研究出測定目標物高、遠、大小的各種測量方法，這些都記載在《海島算經》和《周髀算經》中，這是我國勞動人民在長期的測山、測海、開路、治水的測量實踐中總結出的世界上最早的一部應用測量學，在世界數學史和測量史上具有極其重要的意義。（三）馬王堆漢墓出土的地圖１９７３年冬至１９７４年春，考古工作者在湖南長沙東郊馬王堆發掘了一、二、三號漢墓，其中三號漢墓出土了３幅繪在帛上的地圖，它們分別是地形圖，駐軍圖和城邑圖，根據與地圖同時出土的一件隨葬木牘的記載，有 十二年二月乙巳朔戊辰 字樣，可以斷定地圖是漢文帝初元十二年（公元前１６８年）以前製作下葬的，迄今已有２１００多年歷史。地圖按一定的比例、方位，詳細地彩繪了西漢長沙國南部（今湖南、廣東、廣西等省區的銜接地帶）的山脈、山峰、河流、水源、縣城、鄉里、道路、里程等，內容之豐富，勘測之精密，繪畫之藝術，均顯示了當時的高超水平，是我國現存最早的並以實際勘測為基礎的彩色地圖，並以其古老、精湛而名震中外，堪稱為中國古典地圖觀止，被世界歷史地理製圖界人士譽稱為 驚人的發現.馬王堆出土的漢初地圖，是目前世界上發現最早的以實測為基礎的古典地圖。它表明了我國２１００多年前地圖科學的蓬勃發展和地圖測繪技術的高度水平。１。地形圖馬王堆漢墓出土的３幅古地圖中，第一幅屬於地形圖，經過修復後的原圖尺寸，長寬各９８厘米，成正方形。原圖無圖名，圖例，亦未標註比例尺、繪製年代或任何說明文字。但地圖本身的內容很豐富、詳備，包括山脈、河流、聚落和道路等要素，從地圖所表示的基本內容來看，它相當於現代的普通地理圖或地形圖。也就是漢代通常所稱的輿地圖。製圖區域範圍大致包括東經１１０°u33267X１１２°u65299X０′，北緯２３°u33267X２６°u20043X間，地跨今湖南、廣東和廣西三省銜接地帶，地圖的主區為西漢初年長沙國的南部，即今湘江上游瀟水和南嶺九嶷山一帶，這部分繪得比較準確、詳細。主區以外的鄰區，尤其是南粵部分表示的內容則很粗略，這部分地區是當時南粵王趙佗的轄地，圖的精準程度顯然下降，特別是海岸線繪得很不準確，這主要是缺少具有較高水平的測量材料的緣故。整幅地圖的比例尺經過對比量測估算，平均的概數為十八萬分之一。圖上所繪聚落即居民點共有８０多個，分為二級：縣級和鄉里級，其中縣級居民地共有８個，鄉里級居民地，可辨認的有７４個。縣城用方框表示，鄉里用圓圈表示，註記寫在框里，所用字體近於篆書和隸書之間，這表明地圖所使用的符號已作了統一的設計。地圖上大部分縣城和一些主要鄉里居民地之間都有道路聯繫，圖上道路用粗細均勻的實線表示，個別道路用虛線表示，可以判讀出來的道路共有２０多條。這幅地形圖上山脈、河流的繪製也別具匠心，據統計，圖上所繪的河流大小共３０多條，其中有９條主要河流註記了河流名。圖上還標有冷水和澡水河源所在，河流的線狀符號的表示如同現代地圖，從上源至下游，線條由細變粗，例如圖上最大的一條河流，河源部分線符粗０。１厘米，到營浦以下逐漸加粗到０。８厘米，水系繪製生動、合理，同現代地形圖上的相應部分的水系相比，可以看出河流的分布、流向和彎曲情形大致相符，主、支流的關係明確，河流與山脈間關係處理得當，彎曲自然，河流交匯點的繪法合理，河流名稱的註記在匯入主流的河口處，便利讀圖。由此可見此圖的繪製技術已相當高明且有條理。南嶺地區山嶺縱橫交錯或盤結成簇，該圖採用閉合的山形線表示山脈的座落、山體的輪廓及其延伸方向，在閉合曲線內還附加暈線，使山脈十分醒目，所有山脈在圖上皆未注其名稱，但在圖上九嶷山所在位置標註有 帝舜 和 深水源 五字，九嶷山是傳說帝舜死後墓葬地舜陵所在，為當時的名山，因比圖上繪畫得特別明細，這裡的山形曲線繪製成魚鱗狀，以表示其峰巒起伏聳立，又添了九條高低不等的柱狀符號，大概是代表九座不同高度的山峰。綜觀全圖，此圖的顯著特點是水系表示得較為詳盡而醒目，有的河流名稱、河源、流向與現代實測地圖基本一致；而該圖山形地貌的表示，已不拘泥於通常的形象圖畫，而且用了閉合曲線來表示山體的範圍、谷地、山脈延伸方向，並輔以側視、俯視相結合的方法表示了九嶷山區聳立的峰叢，這與現代地形圖上利用等高線，配合山峰符號的畫法是相似的。尤其是在地圖繪製技術方面，看來當時已有了初步的 製圖原則 ，例如，對地圖內容的分類分級、化簡取捨，地圖符號圖式的設計，以及主區詳鄰區略等，有些原則至今還在應用。這充分說明了２１００多年前，中國的地圖測繪已達到了很高的水平。２。駐軍圖馬王堆漢墓出土的第二幅地圖是駐軍圖，長９８厘米，寬７８厘米，是用黑、朱紅、田青三色彩繪成的彩色軍用地圖。其範圍僅僅是地形圖的東南部地區。比例尺大致是八萬分之一至十萬分之一左右，圖面註記的字頭方向不一致，也許為著便利使用地圖的人們從四面觀看地圖。駐軍圖的基本內容除山脈、河流、居民點和道路外，突出表示了九支駐軍名稱、布防位置和防區界線、指揮城堡、軍事要塞、烽燧點、防火水池等地形要素。該圖把有關軍事方面的內容，用硃紅色突出表現於第一平面，而河流等地理基礎用淺色表示於第二平面，這與現代專門地圖的多層平面表示法是相類似的。山脈的表示在圖上也被化簡為用單線（相當于山脊線）表示山脈的走向，而與地形圖的山脈表示方法完全兩樣。這對於減輕非專門內容要素的載負量是有好處的，使地圖明顯易讀。駐軍圖上至少有９個山頭標註了名稱，如留山、昭山、蛇山等，專門標註名稱，或許是因為它們都是軍事上制高點的緣故。圖上的河流用淡色調的田青色標繪，大小總計有２０多條，其中１４條河流在其上源註記河名，如：大深水、資水、如水等。居民地和道路在駐軍圖上作為與軍事駐防有密切關係的地圖內容要素來表示。全圖注有名稱的居民地至少有４９處，大多數用紅色圈形符號表示，地名注於圈內，一般旁註居民戶數，戶數最多的龍里１０８戶，最少的資里１２戶。此外，一部分居民地旁註 不反（返） ，一部分居民地旁註 今毋（無）人 字樣，該是當時因軍事駐防需要而進行調查後記載下來的實際情況；還有一些居民地如 胡里 旁註 並路里 ， 誘里 旁註 並波里 ，看來是為了軍事需要，當時實行了 移民並村 的措施。道路在駐軍圖上也作了突出的表示，用紅點線標繪，有的還註明了里程數。駐軍圖重點表示的軍事內容是九支部隊的設營地。它們包括周都尉軍兩支、徐都尉軍四支、司馬得軍兩支、桂陽□□軍一支，共九支駐軍。在圖上用黑、紅兩色雙線勾框、突出表示，框內標出駐軍名稱。各支駐軍營地大多選擇布設在河谷地帶內的制高點上。地圖中央繪有三角形的城堡，內注 箭道 字樣，它是駐軍圖上的中心城堡，是各支軍隊的總指揮部。從圖形上分析，屬於城堡一類，它的位置正當大深水河谷幾條支流的匯合點上，三面環水，一面傍山，築有城垣、戰樓和瞭望樓等附屬建築。這種三角形城堡，只需在三個頂點分設崗樓即可控制周圍形勢。朝著前沿的南邊城外，增設一瞭望樓，有 復道 與城垣連接。為了進一步加強軍事守備的需要，在圖上用硃紅色線劃繪出了警備設防區域的界線，前沿的防區界上標出了留封、昭封、居向封等邊塞烽燧點，相當於現代戰爭的前沿監視哨所。總之，駐軍圖作為軍事要圖，主題鮮明，層次清楚，體現了中國古代軍事測繪的高度水平。軍事專家們認為該地圖反映了漢初長沙國守備作戰的兵力部署情況，體現了中國古代的傳統的複線式部署兵力，重視組織指揮並充分利用地形條件的守備作戰思想。從圖面上分析這幅圖，駐防區域正面約４０公里，縱深約有５０餘公里，分兵兩線，並依託山谷扼守通道，第一線前沿地帶和第二線三條山谷，各部署三支軍隊，西線距離約１５- ２０公里，三角形指揮部的左後方有兩支軍隊，類似當今軍事上的預備隊，以上各軍隊成梯隊布列。還有一支左鄰部隊。在第一線前沿，順山坡向下前出約５- １０公里處，標有８個前哨點，形成警戒陣地。從圖上反映出守備重點地段在左前方，預備部隊和友鄰的加強部隊的兵力有重點地配置在這裡。同時，左翼居民地較多，地形條件利於駐軍的隱蔽，又便於防守。加上這裡又南臨南粵大川，在此駐軍又利於出擊，通向敵後。從圖上可知指揮機關居中部四水匯合口，通過水路與前後方的聯繫均較方便。三角形指揮城堡設有五個箭樓及防守工事和 復道.駐軍圖不愧為我國現存最早、內容精湛的彩色軍事地圖，是中國古典專門地圖珍品中之瑰寶。３。城邑圖馬王堆漢墓出土的弟三幅地圖是城邑圖，開始時曾稱為街坊圖，這是一個城的平面圖，繪有城垣和房屋等，該圖表示的城邑具有相當的規模。有人認為它是長沙國首邑以外的某個縣城，但圖上又繪有多座豪華的宮殿建築。墓主人是利蒼之子，他是長沙國丞相軑（ｄàｉ，音代）侯家族後代，較大可能圖上繪的是長沙國首邑。這幅古老城邑圖的發現，對研究中國早期城邑的形制、規劃布局、城防設施、城垣、城堡、古樓閣建築藝術等方面都是很有價值的圖面資料。（四）氣　象　知　識我國古代對氣象知識方面十分重視，這主要是由於農業生產發展的需要，對降水和風力需要有很好的預測和把握。降水與農業生產關係密切。秦漢時期，政府就規定要上報作物生產時期的雨澤。秦代把它作為一項法令，如湖北省雲夢縣出土的秦墓竹簡中有關農業生產的律文規定 稼已生後而雨，亦輒言雨少多，所利頃數 （《睡虎地秦墓竹簡》，文物出版社１９７８年版，第２４頁）。漢代也要求 自立春至立夏盡立秋，郡國上雨澤 （《後漢書？禮儀志》），即在整個農作物生產期間，各地都要向中央上報降雨情況。這時既能報雨澤多少，必有計量單位，但是否已經使用了雨量具，還不很清楚。雲的觀測在預報天氣中用處很大，《漢書？藝文志》中著錄有《泰壹朵子云雨》和《國章觀霓雲雨》（這些書很可能都有附圖）等書，這說明當時人們已很注重通過雲來判斷未來晴雨。漢代已用多種風信器觀測風向。最簡單的一種叫作 俔 （ｑｉàｎ，音欠），殷墟卜辭中已有 俔 字，它可能是一種在長桿上系以帛條或鳥羽而成的簡單示風器。《淮南子？齊俗》記載： 俔之見風，無須臾之間定矣。 就是說 俔在風的作用下，沒有一刻是平靜的。《後漢書？張衡傳》說，陽嘉元年（公元１３２年），張衡 造候風地動儀. 候風 和 地動 應是不同的兩種儀器，可惜作者對候風儀未加介紹。《三輔黃圖》中有兩處提到候風儀，一處記台榭時說： 郭延主《述征記》曰：長安宮南有靈台，高十五仞，上有渾儀，張衡所制，又有相風銅烏，遇風乃動。 另一處記建章宮時說： 建章宮南有玉堂，……鑄銅鳳高五尺，飾黃金，棲屋上，下有轉樞，向風若翔。 這兩種候風儀都是銅製的，一作烏狀，一作鳳形，都能隨風轉動，以示風向。漢代的《京房風角》是以 風來處遠近 而論風的急緩。至於風向，在戰國和漢代著作中常見八方風名。而由八個天干、十二地支和四個卦名組成的二十四個方向在漢代已經出現。觀測濕度的儀器在我國的出現也較早。據《史記？天官書》和《淮南子？天文訓》記載，當時是用 懸土炭 的方法，觀測冬至或夏至天氣的濕度情況。即在衡（類似現在的天平）的兩端，一端懸土，一端懸炭（因炭吸濕性強），以測濕度的變化。那時在冬至前兩三天把土、炭分別懸在衡的兩端，使之平衡。到冬至日，如果炭重，就說明大氣的濕度增大了；測夏至日濕度變化的方法也是這樣。同時，以陰陽二氣的理論進行解釋，如《淮南子？天文訓》說： 陽氣為火，陰氣為水。水勝，故夏至濕；火勝，故冬至燥。燥故炭輕，濕故炭重。 此後，這種觀測炭的輕重變化的器具，就成為 懸炭識雨 的晴雨計了。此外，漢代又能視琴弦的弛張，以測晴雨，如王充在《論衡》中指出： 天且雨，琴弦緩。 因為濕度增大時，弦線也會隨之伸長。漢代有關天氣現象的理論，以董仲舒和王充的有關論述為代表。董仲舒的《雨雹對》以陰陽二氣相互作用的理論闡述各種天氣現象如風、雲、雨、霧、電、雷、雪、雹的產生，是唯物的，他認為： 攢聚相合，其體稍重，故雨乘虛而墜。……風多則合速，故雨大而疏；風少則合遲，故雨細而密。 即雨滴是由小雲滴受風合併變重下降而成。風大則雲滴合併快，使下降的雨滴大而疏，風小則雲滴合併慢，使下降的雨滴細而密。這種認識基本上符合現代的暖雲降雨理論。王充在《論衡》中也提出了雲、雨、雷、電等的形成原因和水分循環理論，他認為雷電是由於 爆炸起電 ，他用 一斗水灌冶鑄之火 來解釋雷聲是很有道理的；王充特別對雷電現象有季節性作了科學解釋，他把雷電的季節性出現，歸結為太陽的熱力作用發生變化，認為春季太陽熱力作用漸強，所以有發生雷電的可能，夏季太陽熱力作用強盛，所以雷電也比較厲害，秋冬太陽熱力作用已經衰弱，所以雷電現象也就很難出現了。《論衡》中還有不少天氣諺語，如 朝有繁露，夕有列光 ，意即早晨要是有很多的霜，夜間的星必定既多又亮。這些說明當時的勞動人民在生產活動中，已了解到不少有關天氣變化規律的現象。六、農藝學秦漢時期，全國的政治、經濟、文化中心是黃河流域。這個時期，農業生產雖有短時期衰落的現象，但總的說來，是不斷向前發展的。秦漢之際，由於戰爭影響了農業生產，致使國家不富，百姓生活艱苦。漢初，一些有影響的政治家如賈誼、晁錯等，都上書皇帝，勸皇帝採取重農政策，發展農業生產。人民獲得了６０多年的休養生息時間，經過 文景之治 ，到漢武帝時，已是國家富裕， 非遇水旱之災，民則人給家足，都鄙廩庾皆滿，而府庫余貨財。京師之錢累巨萬，貫朽而不可校。太倉之粟，陳陳相因，充溢露積於外，至腐敗不可食。眾庶街巷有馬，而阡陌之間成群，而乘字牝者儐而不得聚會。 （《史記？平準書》）然而，漢武帝為了解決來自北方的軍事威脅，長年用兵，使國力消耗很大。武帝末年，國庫空虛，於是又積極推行重農政策，任命趙過為搜粟都尉，對農業進行了一些技術改革。劉秀建起的東漢王朝由於兩漢交替期間的連年混戰，豪強橫行，土地荒蕪，百姓飢困。但劉秀畢竟是 長於民間，頗達情偽；見稼穡艱難，百姓病害 ，所以 至天下已定，務於安靜；解王莽之繁密，還漢世之輕法 （《後漢書？循吏列傳》）。從而形成了全國人口、農業和社會經濟迅速恢復和發展的 中興 局面。劉秀的兒子明帝仍能 遵奉建武制度，無敢違者 ，因而呈現了 天下安平，人無徭役，歲比登稔，百姓殷富，粟斛三十，牛羊遍野 （《後漢書？明帝紀》）的繁榮景象。兩漢前期之所以有 文景之治 、武帝鼎盛和 光武中興 的形成，因素很多，情況複雜，主要是在治國總方針上，以黃老刑名之學力指導思想，實行清靜無為、與民休息、重農貴粟，抑制豪強商賈，保護和開發邊疆；在徵稅上，實行輕徭薄賦和復除制度；在土地制度上，推行限田度田，強化私有，遏制兼并，致力屯墾；在農業生產中，大力推廣高產耕作法、先進農具和技術，引進、培育優良動植物品種，興修農田水利，發展灌溉、漕運事業。此外，在撫困濟貧，促進人口增殖諸方面也有顯著成效。這些強有力的政策和措施對提高農業生產，發展國民經濟，安定社會秩序，鞏固中央集權等起了極為重要的作用。（一）重農思想和農學思想１。重農思想我國的重農思想有深遠的歷史淵源。早在西周時代，就有了重農思想的萌芽；及至春秋戰國時代，則形成了以 農本論 為特色的重農思想；秦漢以後，則產生了 國以民為本，民以食為天 的重農理論，而成為我國重農的傳統。秦漢時的重農思想，除了繼承和發展了農本思想外，更多的是從農業是人民的衣食之源的角度申論重農的必要，從而把我國古代的重農思想推向了一個新的高度，也為秦漢時期農業科學技術的發展提供了理論保證。秦漢時期的重農思想可以歸納為以下三個方面：（１）衣食之源論晁錯在《論貴粟疏》中說： 人情，一日不再食則飢，終歲不制衣則寒。夫腹飢不得食，膚寒不得衣，雖慈母不能保其子，君安能以有其民哉。 因此，他認為：必須 務民於農桑，薄賦斂，廣畜積，以實倉廩，備水旱 ，這樣才能 民可得而有也.《淮南子》一書中也有相似的論述： 人之情不能無衣食，衣食之道必始於耕織。 這就是說，吃飯穿衣是人之常情，而解決衣食的根本途徑，在於發展農業生產。如果不注意發展農業生產， 丈夫丁壯而不耕 ， 婦人當年而不織 ，就會 饑寒並至 ，人民在饑寒交迫中， 能不犯法干誅者，古今未之聞也.晁錯所說的 民貧則姦邪生，貧生於不足，不足生於不農 也是這個道理。（２）重農貴粟論重農貴粟的思想在戰國時代就已出現。《商君書？內外》中就有 食貴則田者利，田者利則事者眾 的說法，這就是說，糧食的價格貴對農民有利，農民有利可得，務農的人就會多起來。《管子》一書中也有 粟重而萬物輕，粟輕而萬物重，兩者不衡立 的說法。到了漢代，晁錯更將重農貴粟論推向一個新的高度，他在《論貴粟疏》中說： 方今之務，莫若使民務農而已矣。欲民務農，在於貴粟，貴粟之道，在於使民以粟為賞罰。 這樣可以收到三方面的效果：一是 主用足 ，即國家可以增加財政收入；二是 民賦少 ，即可以減收貧民的賦稅；三是 勸農功 ，即在社會上可以造成樂於事農的風氣。（３）農工商並重論東漢的思想家王符認為，農工商各有本末，要崇尚其本業，抑制其末業。他在《潛夫論？務本》中說： 夫富民者，以農桑為本，以游業為末；百工者，以致用為本，以巧飾為末；商賈者，以通貨為本，以鬻奇為末。三者守本離末則民富，離本守末則民貧.這種農工商三者各有本末，農工商並重的思想，是我國古代經濟思想中很有見地的思想，對東漢手工技術的發展有指導意義。２。農學思想農業是整個古代世界的決定性的生產部門，因此在古代，農學家以及思想家、政治家都很注重用理論指導農業生產。秦漢時期是我國古代農業生產科學技術的大發展時期，我國古代傳統的農學思想，在這時都已基本形成。我國古代 天、地、人 的 三才 理論形成於春秋時期，戰國時期開始用於指導農業生產。到了秦漢時期， 三才 的概念，發生了重要的變化，由戰國時的 天時、地利、人和 ，演變為 天時、地財、人力.《淮南子》說： 上因天時，下盡地財，中用人力，是以群生遂長，五穀蕃殖.而晁錯則對農業生產的 三才 概念，作了更高的概括： 粟米布帛，生於地，長於時，聚於力.這樣， 三才 的概念，就成了：力、地、時。這是對《管子》中 力地而動於時，則國必富矣 這一觀念的繼承和發展。三才 觀念中，人的因素由 人和 演變為 人力 ，是一個重要的變化。這是因為 人和 意味著要使人的主觀因素和 天時、地利 等客觀因素密切配合，適應自然的氣息濃厚一些。而 人力 ，則具有重視人工勞動的含義，改造自然的意味濃厚一些。這種意識形態的改變，是要以一定的科學技術為前提的。顯然，秦漢時的生產力水平，要比以前有顯著的提高，從而為實現這種轉變奠定了基礎。我國古代農業生產上的 時宜、地宜、物宜 的 三宜 原則，也在這時形成，它是由 三才 理論衍生而來。它的中心思想就是農業生產必須根據天時、地利的變化和農業生物生長發育的規律，採取相應的措施。《淮南子？泰族訓》對此有深刻的闡述： 天不一時，地不一利，人不一事，是以緒業不得不多端，趨行不得不殊方 ，這就是說，天時千變萬化，地利千差萬別，人們在這種錯綜複雜的條件下，從事各項生產勞動，就不得不採取多種多樣、靈活機動的辦法，以適應各種複雜的條件。氾勝之也曾根據農作物的規律，提出了六項共性的措施，而且根據各種作物的特性，總結了因物制宜的個性措施。從而為農業生產確立了 三宜 原則。揚長避短思想，也是我國傳統的營農思想之一。《史記？貨殖列傳》中說： 陸地牧馬二百蹄，牛蹄角千，千足羊，澤中千足彘（ｚｈì，音質，豬）；水居千石魚陂，山居千章之材。安邑千樹棗；燕、秦千樹栗；蜀、漢、江陵千樹桔；淮北、常山以南，河濟之間千樹萩（ｑｉū，音秋，蒿一類的植物）；陳、夏千畝漆；齊、魯千畝桑麻；渭川千畝竹；及名國萬家之城，帶郭千畝，畝鍾之田，若千畝卮（ｚｈī，音知，一種植物）、茜（ｑｉàｎ，音欠，一種多年生蔓草），千畦姜韭.這是根據地區特點，因地制宜發展農林漁牧生產，揚長避短，發揮地區優勢的生動寫照。這種優良傳統一經形成，就成為我國傳統的營農思想的重要組成部分。趨利避害，也是我國傳統的營農思想的重要組成部分，漢代已總結出 種穀必雜五種，以備災害 的經驗，並且提出了利中取大、害中取小的趨利避害思想： 人之情，於利之中則爭取大焉；於害之中則爭取小焉 （《淮南子》）。另外，在漢代農學思想中，還有集約經營思想，如 代田法 和 區種法就是提高精耕細作和集約經營水平的典範。（二）新型農具與牛耕法１。趙過趙過，西漢農學家，籍貫和生卒年不詳。《漢書？食貨志》中說漢武帝南征北戰，大興土木，疏於農業，以致國庫空虛，朝野不妥，於是武帝 悔征伐之事 ，而提出 方今之務，在於力農 ，因而任命趙過為搜粟都尉，趙過能為代田，所以又使趙過推廣 代田法.趙過為了使 代田法 的推廣有確實的把握，曾作了長期準備和細緻安排，他有計劃、有步驟地進行了試驗、示範和全面推廣等一系列工作。首先在皇帝行宮、離宮的空閑地上作生產試驗，證實 代田法 確能比一般其它的田地每畝可增一斛，為推廣確定了前提條件。其次是設計和製作了新型配套農具，為順利推廣 代田法 創造了良好的生產條件。再次是利用行政力量在京畿內要郡守命令縣、鄉長官、三老、力田（地方小農官）、有經驗的老農學習新型農具和代田耕作的技藝，為推廣 代田法 奠定了技術基礎。第四是先在 命家田 、三輔區域公田上作重點示範、推廣，並逐步向邊郡居延等地發展。最後在邊城、河東（今山西西南部）、三輔、太常、弘農（今河南西部）等地作廣泛推行，並取得了成效，從而得到 民皆代便田 （《漢書？食貨志》）的成功。根據漢昭帝時桓寬《鹽鐵論》上記載，推行 代田法 ，主要在關中地區。貧戶缺牛少馬，只能用舊農具耕田，所以，行 代田法 的主要是富戶而不是貧苦農民。但是，隨著生產力的發展，舊耕作方法勢必逐漸被淘汰，趙過所創新農具和新耕作法，必然得到更大規模的推廣。從在居延所發現的漢簡上面，可以看到 漢昭帝初年 、 代田倉 的記載，以漢簡和史書互相參證，證明史書上代田法 曾在居延推行的記載，是確實的。從 代田倉 的建立，也可推斷，推行 代田法 後，糧食是得到了增長的。趙過推廣 代田法 取得了 用力少而得谷多 的良好效果，其中與他曾設計、創製和使用了 皆有便巧 的 耕、耘、下種田器 並傳授了 以人挽犁和 教民相與庸挽犁 （《漢書？食貨志》）等增產措施大有關係。《漢書？食貨志》說：趙過 耕耘下種田器皆有便巧。……用耦犁二牛三人……過使教田太常、三輔大農置工巧奴與從事，為作田器……善田者受田器，學耕種養苗狀 ，但這些便巧的農具的結構形式、製作方法、操作技術和具體效果等在其他古籍上卻難有蹤跡可尋。東漢崔寔（ｓｈí，音時）《政論》記載，趙過 教民耕種，其法：三犁共一牛，一人將之，下種挽耬，皆取備焉。日種一頃，至今三輔猶賴其利. 三犁共一牛 即三腳耬，因為它功能多，效率高、溝壟整齊、寬窄劃一，深淺均勻，因而為高產低耗創造了條件。我國北方直到建國前，甚至現在，耬在生產上還起著重要作用。《漢書？食貨志》所說的趙過向全國推廣 用耦犁，二牛三人 的辦法，使鐵犁和牛耕法逐漸普及，在此基礎上，東漢時期又取得了進一步的發展，為後世的犁耕技術奠定了基礎。趙過和他所創造的新農具和新耕作技術，在我國古代農業科學技術的發展史上佔有重要的地位。２。鐵犁和牛耕法（１）牛耕法的推廣趙過向全國推行 用耦犁，二牛三人 的牛耕法，其中 耦犁 ，未知何指。崔寔的《政論》曾論及： 今遼東耕犁，轅長四尺，迴轉相妨，既用二牛，兩人牽之，一人將耕；一人下種，二人挽耬。凡用二牛六人，一日才種二十五畝 ，這與前述的 三犁共一牛，日種一頃 差距很大。崔寔說的其用二牛，兩人牽之，一人將耕，可能就是二牛三人的 耦耕 ，這是東漢後期的事，東漢遼東的牛耕很可能是趙過以後才推廣去的，亦稱之 二牛抬杠.趙過推廣的 用耦犁，二牛三人 應是這樣一種牛耕法，即二牛挽一犁，由三人操作，他們分別掌握牽牛、按轅和扶犁等工作。這同解放前雲南省寧蒗納西族地區還殘留的二牛三人的牛耕法相似。這種方法雖然需用較多的人力，但在駕馭耕牛的技術不夠熟練，鐵犁構件及其功能尚不完備的條件下，不失為一種較好的方法。因為它通過三人的通力合作，可以較好地掌握方向，保證壟溝整齊和調節深淺，達到深耕細作的目的。隨著馭牛技術的日益提高和活動式犁箭的發明，至遲在西漢晚期已進而有一牛一人犁耕法，這是雙轅犁的使用和犁鏵形式改進的結果。從全國各地主要是陝西、山西、山東、江蘇等省近年來所出土的大量漢代牛耕壁畫和畫像石以及為數眾多形式多樣的犁具看，漢代牛耕推廣的範圍已經很廣泛了。為了保證牛耕的順利發展，漢初對保護耕牛和加速耕牛繁殖是較重視的，國家明文規定： 盜馬者死，盜牛者加 （《鹽鐵論？刑法論》），即指盜牛者，較盜馬加重治罪。並嚴禁殺牛， 殺牛，必亡之數 （《淮南子？說山訓》），為什麼？應劭曾解釋道： 牛乃耕農之本，百姓所仰，為用最大，國家之為強弱也 （《風俗通義》轉引自《藝文類聚》卷八十五）。光武中興後，對推廣牛耕和保護耕牛也很重視，建武年間（公元２５- ５６年），任延在任九真郡（今越南清化、河靜一帶）太守時，教民牛耕，因而開墾的田畝年年增加。廣西位於中原去九真的必經途中，因此廣西推廣牛耕理應不遲於九真之後。事實上廣西賀縣已出土過東漢鐵鏵兩件，說明廣西在東漢初期使用牛力耕地確已開始。廣東的考古發掘中發現漢墓中有隨葬的牛和水田模型的牛耕跡象，這為漢代廣東有可能推廣牛耕提供了物證。王景作廬江太守，教民犁耕，提高了耕作效率，因而 墾闢倍多，境內豐給 （《後漢書？王景傳》）。由於東漢初年，有些地區經常發生牛疫，因而東漢王朝對損害耕牛者的治罪也不手軟，不論宰殺自己的牛或是盜竊別人的牛，一律處以死刑。可見其重視之程度非同一般。牛耕的推廣和耕牛的保護是漢代發展農業政策上的兩項相輔相成的重大措施，對提高精耕細作水平，增加農業生產效益起了重要的作用。（２）鐵犁的改進和應用與牛耕法相適應，漢代鐵犁鏵為了適應不同的需要，形制和大小各有差別。一種為了適用於墾耕熟地，形制較小，上下兩面凸起，輕巧靈便。一種為了適用於開墾荒地，形制較大，前端呈銳角，上面凸起，中有凸脊，下面板平，銳利厚重。更有一種為了適用於開溝做渠，形制很大，特大的長寬都在４０厘米以上，重達１２- １５公斤，往往需要數牛牽引。至遲在西漢晚期，犁鏵已有翻土的犁壁（或稱犁鏡）裝置，特別是山東安丘、河南中牟、鶴壁、澠池、陝西西安、咸陽、醴泉、隴縣等地都有漢代鐵犁壁出土。而且犁壁已有多種式樣，陝西出土的漢代犁壁，有向一側翻土的菱形壁、板瓦形壁，有向兩側翻土的馬鞍形壁。可見當時對於犁壁的設計和使用已達到相當的水平。犁壁的發明是耕犁改革中的一個重大發展。沒有犁壁就起不到碎土、鬆土、起壠作畝的作用，有了犁壁就可能翻土、碎土。歐洲的耕犁直到１１世紀才有犁壁，比我國要遲１０００年。東漢時，出現了短轅一牛挽犁（參見《陝北東漢畫像石選集》，文物出版社１９５９年版），它操作靈活，便於在小塊農田上耕作。這種短轅一牛挽犁的出現，是跟犁鏵的改進結合在一起的。東漢時，已經大量使用鐵制犁鏵。和戰國以來一直沿用的Ｖ型犁比較起來，鐵制鏵犁的刃端角度已經縮小，更加堅固耐用，既起土省力，又可以深耕。目前已發現的漢代犁耕圖像和模型，有下列８件：Ａ。甘肅武威磨嘴子西漢末年墓出土的木牛犁模型，Ｂ。山西平陸棗園村王莽時期壁畫墓牛耕圖，Ｃ。山東滕縣宏道院東漢畫像石牛耕圖，Ｄ。江蘇睢寧雙溝東漢畫像石牛耕圖，Ｅ。陝西綏德東漢王得元墓畫像石牛耕圖，Ｆ。陝西綏德東漢郭雅文墓畫像石牛耕圖，Ｇ。陝西米脂東漢畫像石牛耕圖，Ｈ。內蒙古和林格爾東漢壁畫墓牛耕圖（犁具已模糊不清）。這些模型和圖像，雖然只有粗略的線條，從中還是可以看到當時耕犁的結構。從Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｇ等中，可以清楚地看到當時耕犁已有犁床（又稱犁底）；從Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｆ等中，可知東漢耕犁大多是單長轅，用兩頭牛牽引；從Ｃ中，可知東漢耕犁也有雙長轅，用一頭牛牽引的。從這些模型和圖像，可知漢代耕犁都已裝置有犁箭，犁箭是控制耕犁入土深淺的部位。從Ｃ、Ｄ兩圖，還可以看到在犁箭和犁轅的交叉處插有活動的木楔，這種木楔在犁箭上可以上下移動，使犁轅與犁床之間的夾角張大或縮小，決定犁頭入土的深淺。這是耕犁上的一種比較進步的裝置。從犁架上的進步裝置和犁鏵、犁壁的結構來看，東漢時代耕犁已經基本定型了（參閱張振新《漢代的牛耕》，《文物》１９７７年第８期），後世耕犁大抵是沿著這一基本形制發展和演變的。３。農具秦漢時農具的種類趨於完備，從整地、播種、中耕除草、灌溉、收穫脫粒到農產品加工的石制、鐵制或木製的機械有３０多種，其中不少是新型農具，對提高農業生產率具有重要的意義。耬車。這是趙過推廣的重要新農具。崔寔的《政論》說： 其法三犁共一牛，一人將之，下種挽耬，皆取備焉。日種一頃，至今三輔尤賴其利。 這裡的 三犁 實際上是指三個耬腳。山西平陸棗園王莽時期壁畫墓牛耕圖上有一人在挽耬下種，其耬正是三腳耬。漢代的耬車由機架、種子箱、排種孔、耬腳、輸種管以及牽引裝置所組成，其工作原理、構造部件、調節裝置等都為以後的播種機的製造打下了基礎，它在傳統的農機具中佔有重要的地位。播種時，一牛拉耬，一人扶耬，種子盛在耬斗中，耬斗通空心的耬腳，且行且搖，種乃自下。傳世的三腳耬也正是這種 三位一體 的農具。它能同時完成開溝、下種、覆土三道工序，一次能播種三行，而且行距一致，下種均勻，大大提高了播種效率和質量。據《齊民要術》記載，東漢時，耬車傳到敦煌，使用後 所省佣車過半，得谷加五 ，即勞動力節省了一半多，產量增加了五成。風車。１９７３年河南濟源縣西漢晚期墓葬中出土有陶風車明器，這說明至遲在西漢晚期，已經發明了這一在穀物脫粒後，清理籽粒，分出糠粃的有力工具。它把葉片轉動生風以及籽粒重則沉、糠粃輕則颺的經驗巧妙地結合起來，應用於一個機械之中，確是一種新穎的創造。水碓。碓是由杵臼發展而來的，是槓桿原理的實際應用。它的功用仍是舂米、舂面等。水碓的發展有三個步驟，第一步是借用一個長的槓桿，把杵頭裝在槓桿的一頭，人把兩腳踏在兩個直桿上，當用腳踏動槓桿的一頭時，即可借一部分體重作下壓的力量，當腳鬆開時，杵頭即啟動舂下去，這樣就比較省力，這是腳踏碓。第二步是從人力踏碓發展為畜力碓，利用畜力在一定的地點進行一個橫軸迴轉運動，再從橫軸上的撥板以撥動碓桿的一頭（相當於一個斜齒輪的傳動），得到碓的舂米動作。第三步是從畜力碓發展為水碓，在腳踏碓用腳踏的那一頭，裝上一個水槽，引水注入，當槽內水滿，重量增大時，就把碓揚起，同時水槽下落，水被傾瀉，重量減輕，碓就下落以舂米。就原動力來說，是完全利用水的重力以代替腳踏的力量。從西漢晚期到東漢後期百數十年間，由杵臼而人力踏碓，而畜力碓而水碓，以適應當時人對於加工數量眾多、加工質量清潔純一、加工時間迅速的要求，所以它所用的原動力，先是勞動力的體力和一部分重力，其次是畜力，再次是水力。桓譚對此評價說： 因延力借身重以踐踓，而利十倍。杵舂又復設機關，用驢馬騾牛及役水而舂，其利乃且百倍 （《新論》），即腳踏碓的功效十倍於杵臼，裝設機械，用驢騾馬牛和流水來作動力，功效可增至百倍。桓譚是兩漢之交的人，其時已有畜力和水力碓，可見碓的發明應更早。而水碓的發明說明了人們對自然力的利用和機械技術的重大進步。其它小型鐵農具，如臿、？、鋤、鐮等比戰國時期一般加寬加大，提高了工作效率。更重要的是，方銎（ｑｉóｎｇ，音窮，斤斧安柄之孔）寬刃？、雙齒？、三齒耙和鉤鐮等較先進的鐵農具，也先後出現。新式？適於深挖土地；三齒耙適於打碎土塊；鉤鐮比戰國時的矩鐮更適於收割稻、麥等作物，在四川綿陽和牧馬山崖墓中發現的鐵制鉤鐮，全長３５厘米，是專用於收割的大型農具，操作起來很方便。東漢時較重要的小型農具有鐵制的曲柄鋤和？鐮等，在四川樂山崖墓石刻畫像中見到的曲柄鋤，是便於剷除雜草的中耕工具，？鐮則是收穫的利器，成都的揚子山東漢墓出土的一塊畫像磚，就生動地刻畫了農民手持？鐮收割的場面。灌溉工具在秦漢時也有所創新。在四川彭山和成都等地發現的東漢墓葬里經常看到水田和池塘組合的模型，有從池塘通向水田的灌溉水渠，有的還在出口處安置圓形的閘門。特別是漢靈帝時，宦官畢嵐總結勞動人民的實踐經驗，創作了翻車和渴烏，使灌溉技術大大提高了一步。翻車是一種在河邊汲水的車，渴烏則是洒水的曲筒，用於給道路洒水。使用水車，較之以前用桔槔提灌，效率當然高得多。（三）《汜（ｆáｎ，鄉音凡）勝之書》１。內容介紹據《漢書？藝文志》記載，漢時的農家共有９家１１４卷之多，其中《神農》二十篇；《野老》十七篇，《宰氏》十七篇；《董安國》十六篇；《尹都尉》十四篇；《越氏》五篇；《氾勝之書》十八篇；《王氏》六篇；《蔡癸》一篇。其中以《氾勝之書》最為著名，本書是２０００多年前現存最早的一部農學專著。書中記載黃河中游地區耕作原則、作物栽培技術和種子選育等農業生產知識，反映了當時勞動人民的偉大創造。作者氾勝之，生卒年不詳，西漢後期成帝時任議郎，曾督導三輔各地種麥，是一位有實踐經驗的農學家。原書十八篇，多為後世農書所引用，約在北宋末年失傳，清洪頤煊有輯本。馬國翰從《齊民要術》中輯得十六篇，又從其他書中綴為雜篇上下，湊成十　八篇，共３７００字。１９５６年，科學出版社出版了石聲漢《氾勝之書今釋》以及萬國鼎《氾勝之書輯釋》。《氾勝之書》所反映的農業生產技術包括以下幾方面：（１）應用綜合栽培技術西漢時期，人們已經認識到農作物的生產是多種因素的綜合，是各種栽培技術的綜合。在整個作物栽培過程中，要注意六個不可分割的基本環節： 趣時，和土，務糞、澤，早鋤，早獲. 趣時 ，即不誤農時，栽培作物要不早不晚，與氣候時令同步。和土 ，即使土壤疏鬆，有良好的結構。土壤好，莊稼就長得好；土壤不好，莊稼當然就長得差。務糞 、 澤 ，就是注意及時施肥和灌溉。早鋤 、 早獲 ，就是及時鋤草，及時收穫。（２）不同作物必須有不同的栽培方法，不能千篇一律《氾勝之書》講了糧食、衣著原料、飼料等１２種作物的栽培方法，自整地、播種直到收穫的各個環節，每種作物的栽培方法都不相同，甚至差別很大，這是因為作物生長期有長短，成熟有早晚，有的需要水多，有的耐旱，有的春種秋收，有的秋種夏收，有的抽穗結實，有的在地下結果。作物的生長方式不同，因此栽培技術自然也不同。比如冬小麥和水稻的栽培方法就不一樣。首先是播種時間不同，在關中地區，冬小麥在夏至後７０天播種，水稻是冬至後１１０天播種。其次是麥、稻的需水量相差很大。如果秋天有雨，地里墒（ｓｈāｎｇ，音商，指土壤含有適合種子發芽和作物生長的濕度）量好，麥地就不用澆水；水稻則不同，從播種到成熟，都不可缺水。由於稻田裡水的溫度對水稻生產有很大的影響，因此需要採取措施控制水溫。氾勝之的辦法是在田埂的進、出水口上。當需要水溫高一些時，就把進、出水口上下相對地開在一條直線上，使水局部地在這一直線上通過，就可以避免整塊田的水溫下降；當需要降低水溫時，就把進、出水口錯開，這樣，新進來的低溫水在流經整塊稻田的過程中帶走熱量，使稻田裡的水溫降低。第三，麥、稻中耕除草的方法也不同。（３）區種法的發明區種法是一種高產栽培方法，主要是依靠肥料的力量，不一定非要好田。即使在高山、丘陵上，在城郊的陡坡、土堆、城牆上都可以作成區田。《氾勝之書》依據不同的地形，採用了兩種區田布置方法：一是帶狀區種法，二是方形區種法。兩種布置方式都要求等距、密植、全苗、施肥充足，澆水及時，以及精密的田間管理。這樣小麥畝產可達４１８７斤，這個數字顯然誇大了，但它卻給後世指出了精耕細作、提高單位面積產量的方向。（４）整地改土技術通過整地達到和土保墒，改良土壤的目的，這是氾勝之在繼承前人經驗的基礎上作出的新貢獻。要求整地要提前進行，春種地要進行秋耕和春耕，秋種地要進行夏耕，使整個耕作層有良好的土壤結構。為了防旱保墒，要特別注意選擇耕地的時間，避免秋冬干耕，春凍未解就早耕，冬季要積雪保雪。《氾勝之書》還提到耕完之後，要讓耕地長草，然後再耕一次，將草埋在地下。這種作法正是應用綠肥的開端。既利用了有機質，又消滅了雜草，這是我國利用綠肥改良土壤的獨特技術。（５）選種留種技術氾勝之已認識到 母強子良，母弱子病 的種苗關係。有好種才有好苗，有好苗才能高產。為了獲得良種，必須選種。選種的標準是生長健壯，穗形相同，子粒飽滿，成熟一致。選種的時間是在作物成熟後、收穫以前，到田間去選。選好的種子不能跟非種子混雜，要單收、單打、單藏。收藏種子要防止霉爛，防止蟲害。因此在收藏前要把種子晒乾揚凈。特別是要保存過夏天的麥種，更要用藥防蟲。（６）施肥技術施肥技術在我國發展很早，據說殷商時已有施肥的記錄。然而明確認識施肥是為了供給作物生長的養分，改善作物所需要的土壤條件，又將肥料分作基肥、種肥、追肥和特殊的溲種法等，這都是秦漢時才有，由氾勝之作了總結。（７）中耕除草與嫁接技術氾勝之講，中耕除草有四個作用：間苗、防凍、保墒、增產。以小麥為例，當麥苗顯出黃色時，那表明太密了，要通過中耕除草把麥苗鋤稀些。秋鋤後，要用耙耬把土壅在麥根上，這樣可以保墒、保溫、防凍。麥苗反青時要鋤一次。榆樹結莢時，地面干成白色，又要鋤一次。小麥經過三四次中耕除草，會使產量成倍地增加。氾勝之又以種瓠（ｈù，音戶，一種葫蘆）為例，記述了西漢的嫁接技術。當瓠苗長到２尺多長時，便把１０根莖蔓捆在一起，用布纏繞５寸長，外面用泥封固。不過１０日，纏繞的地方便合為一莖，然後選出一根最強壯的莖蔓讓它繼續生長，把其餘９根莖蔓掐去，這樣結出的瓠又大又好。（８）輪作、間作與混作氾勝之記述了西漢農作物的輪作、間作與混作技術。如穀子收穫以後種麥；瓜田裡種韭菜、小豆；黍與桑堪混播，桑苗生長不受妨礙，還能多收一季黍。這些技術的採用，提高了土地利用率，達到了增產增收的目的。《氾勝之書》記載的農業科技成就，顯示了秦及西漢時期的農業科學技術水平。２。代田法和區種法秦漢時期是我國歷史上農業生產的昂揚時期，精耕細作的水平有了很大的提高，土壤耕作技術有了新的發展，試驗示範和推廣了 代田法 和 區種法 ，這些在《氾勝之書》中，得到了比較集中的反映。（１）代田法 代田法 始於漢武帝時，搜粟都尉趙過，曾在離宮內地上進行過試驗，以後又以公田和 命家田 進行過示範， 是後，邊城、河東、三輔，太常民皆便代田 （《漢書？食貨志》）。代田法 是一種什麼樣的耕作法呢？《漢書？食貨志》中說： 過能為代田，一畮三甽（ｑｕǎｎ，音犬），歲代處，故名代田，古法也。 這裡的 畮 是 畝 字的古字，而 甽 則指壟溝，看來它是戰國時代 上田棄畝 法的繼承與發展。由於它在一個生產周期內，壟溝和壟台互換位置，所以叫做代田。代田的耕作栽培方法是， 播種於甽中，苗生葉以上，稍耨壟草，因隤（ｔｕí，音頹，使倒塌）其土，以附苗根，……每耨稍附根，比盛暑，壟盡而根深，能與風旱 （《漢書？食貨志》），這就是說，代田是壟作體系中， 種下壟 的一種方法，等到幼苗長起來以後，通過中耕除草，逐漸把壟上的土鏟下來，培在禾苗根部，到了盛夏的時候，壟上的土已經鏟盡，也就是全部培在禾苗根部去了，於是莊稼的根很深，能抗風、旱。代田法 是低作與高作的結合，在春季播種時以及幼苗時是低作的，即播種在壟溝里，但是在夏季中耕除草、培土之後，就成了壟作。由於 代田法 在每個生產周期中，壟溝和壟台互相變換了位置，而它又總是在壟溝里播種，於是就產生了輪番利用土地的效果。即原來種莊稼的地方（壟溝）就休閑起來，原來休閑的地方（壟台）就利用起來。這樣， 代田法 就繼承和發揚了戰國時代的 息者欲勞，勞者欲息 的土壤耕作原則。 代田法 的可貴之處，就在於它是在同時同地的條件下，通過壟溝互換的辦法，實現了土地的輪番利用與休閑的原則。代田法 在春季實行低作，有利於防風抗旱，在夏季實行高作，有利於排水防澇，特別是它具有 壟溝互換，輪番利用 的優點，所以它在當時被譽為用力少而得谷多 的耕作方法。據《漢書？食貨志》記載： 代田……一歲三斛常過縵田一斛，善者信之 ，即 代田法 一般要比普通的耕作方法增產２５％，搞好了甚至能成倍地增產。東北地區至今仍採用著以 壟作輪耕，扣交替，壟溝互換，輪番利用 為特徵的傳統耕作方法。種和扣種是東北地區固有耕作方法中兩種最基本的方法。所謂扣種，就是破舊壟，合新壟的壟翻方法；所謂種，就是原壟開溝播，不行耕翻。這不能不說是 代田法 的遺風至今尚存。它說明 代田法 有著強大的生命力。（２）區種法 區種法 是漢代我國耕作法的另一重要成就，《氾勝之書》首先記載了 區種法.雖然氾勝之曾偽托區種法是伊尹創造的，但已無從可考，實際上可能是氾勝之本人總結農民的先進經驗而加以倡導的。若追溯它的起源，可能是導源於趙過的 代田法 ，或更早的 甽田法. 區種法 ，是綜合運用深耕細作，密植全苗，增肥灌溉，精細管理等措施，創造高額豐產的方法。是我國耕作園田化的開端。區種法 產生在乾旱的環境中，因而它也是一種抗旱豐產的耕作法。區種法 有兩種耕作法，一種是 帶狀區種法 ，一種是 方形區種法. 帶狀區種法 ：用一畝地作標準來說，一畝地長１８丈，寬４　丈８尺，將１８丈橫斷分作１５町（ｔīｎｇ，音廳，土地面積名），町與町之間留下１尺５寸寬的人行道，共有１４條道，每町闊１丈５寸，長４丈８尺。橫著町每隔１尺，鑿一條寬１尺，深１尺的溝，將鑿溝掘出來的土壤積在溝間。帶狀區種法 的田間布置和整地方式，和今日的畦（ｑí，音奇）田有類似之處，是耕作園田化的芻型。帶狀區種法 的播種方法是很精細的。它要求種禾黍要種在溝里，順著溝種兩行，行和溝邊的距離２。５寸，行距５寸，株距也是５寸，這樣，一溝共種４４株，一畝合計有１５７５０株。種麥，行距２寸，一溝種５行，每行種５２株，一畝地合種９３５５０株。種大豆，株距１尺２寸，一行９株，一畝地合種６４８０株。可見， 帶狀區種法 在耕作栽培上，總的要求是深耕細作，合理密植，等距全苗。方形區種法 ：因勞力、土質等條件的不同，而有三種耕作方式。上農夫的區，每區６寸見方，６寸深，區間距離９寸，一畝地里作３７００區。一個工作日可以作１０００區，每區種粟２０粒，用１升好糞，與土混合，畝用種量２升。到了秋天，每區可收３升粟，一畝地可收１００斛。兩個成年勞動力，可以種１０畝，共收１０００斛，一年吃３６斛，可以維持２６年。中農夫的區，每區９寸見方，６寸深，區間距離２尺，一畝地作成１０２７區，用種子１升，收穫５１斛，一個工作日可以作成３００區。下農夫的區，每區９寸見方，６寸深，區間距離３尺，一畝地作成５６７區，用種子１升，收穫２８斛，一個工作日可作２００區。採用 方形區種法 種麥，區的大小如同上農夫的區，在收穫穀子後區種。採用 方形區種法 種大豆，要作成方、深各６寸的 坎 ， 坎 的間距是２尺，一畝地作１２８０坎，把坎作成後，要取好糞１升，和 坎 中土攪和，放在坎里，在播種時，每坎澆３升水，每坎種豆３粒。方形區種法 是一種培養豐產坑或豐產垵的方法。其特點是，局部深耕細作，增肥灌水，等距全苗。它是一種創造高額豐產的方法。區種法 有著較高的耕作水平，取得了驚人的高額豐產，它標誌著漢代精耕細作程度有了很大提高。（四）園藝、養馬、蠶桑的發展１。園藝在秦漢時，園藝方面有幾項突出的發明創造。一是創造了蔬菜瓜果的溫室栽培技術，這體現了人力控制自然、利用自然的能力。在黃河以北，冬季天寒地凍，作物不能生長，因此，要想在冬天吃到新鮮蔬菜瓜果，簡直成了神話。然而當時人通過智慧和辛勤勞動，終於把神話變成了現實。傳說秦始皇時，已在驪山山谷中冬季栽培喜溫的瓜類，獲得了成功。《鹽鐵論？散不足》描寫了當時富人的生活享受有 冬葵溫韭 ， 溫韭 就是經過溫室培育的韭菜。《漢書？召信臣傳》記載當時太官園中，冬天能種植 蔥韮菜菇 ，辦法是 覆以屋廡（ｗǔ，音午），晝夜　　 （燃）蘊火（文火），待溫氣乃生。 這些是溫室栽培技術的開端。二是瓜蔬套作。《氾勝之書》記載說，在瓜田裡可以間種薤（ｘｉè，音謝，薤菜）或小豆（采其嫩葉可當作蔬菜），這種巧妙的種植方法是套作的雛形。套作法以後在蔬菜種植方面不斷發展改進，並引用到大田作物中去。三是嫁接法。《氾勝之書》種瓠法中講到用十株瓠接在一起成一條蔓，蔓上只留三個果實，使十株根系共同滋養一條蔓上的三個果實，以求結出特別大的瓠來。這是當時人們的期望，實際上不可能結出特別大的瓠來，但它卻是關於嫁接法的最早記載。四是移植。漢武帝曾屢次令人把生長於熱帶或亞熱帶地方的果樹，如荔枝、龍眼、橄欖、柑桔等移植到氣候較寒冷的長安來，雖然 歲時多枯瘁 ，但有一些還能成活，並能 稍茂 （《三輔黃圖》）。自從漢使通西域後，也引進移植了許多瓜果蔬菜。據《漢書？西域傳》記載，當時西域大宛一帶和且末盛產葡萄，自從張騫出使西域時把葡萄帶回中原後，推廣快，成了深受廣大人民喜愛的果品。張騫從西域帶回的水果品種還有安石榴，《齊民要術？安石榴第四十一》： 陸機曰：" 張騫為漢使外國十八年，得塗林。塗扶，安石榴也". 漢初皇家囿園上林苑中還種有 出瀚海北耐寒不枯 的 瀚海梨 、 出昆崙山 的 西王棗 、 出西域 的 胡桃 （《西京雜記》）。蔬菜中由張騫等從西域帶回的大蒜、胡荽之類，《齊民要術？種蒜第十九》： 《博物志》曰：張騫使西域，得大蒜、胡荽.據記載，胡豆也是來自西域。來自西域的植物還有苜蓿，陸機《與弟書》中也記有此事。《漢書？西域傳》說罽（ｊì，音紀）賓（今克什米爾一帶）有苜蓿，張騫等使臣取回後，皇帝把它當作珍稀植物種於自己離宮別館的花園裡以供欣賞。《西京雜記》卷１說： 樂游苑自生玫瑰樹，樹下多苜蓿。苜蓿亦名" 懷風" ，時人或謂之" 光風".風在其間蕭蕭然，日照其花，有光采，故名苜蓿為" 懷風". 苜蓿在西域本是一種生長茂盛，質地優良的飼草，它的引進、試種和推廣是我國畜牧業發展史上的一個重大事件，它對加速繁育良種馬匹，增強馬、牛的體質和挽力都發揮了一定的作用。這些植物的移植成功反映出當時育苗、起苗、護苗、裝運以至種植、護養、防寒等一套操作技術已達到了較高的水平。五是在東漢時已有了雙季稻的栽培技術。揚孚《異物志》已有水稻 冬又熟，農者一歲再種 的記載。《四民月令》則有稻秧移栽的記錄，這是水稻栽培技術上的一項突出進步。２。養馬我國養馬具有悠久的歷史，並且歷來都很重視馬種的選育和改良，因此培育出許多馬的優良品種。秦時在邊郡設立的牧師苑，成為以後歷代王朝建立大規模養馬場的先聲。漢景帝二年（公元前１５５年）在西北邊郡大興馬苑達３６所，養馬３０萬匹，３萬養馬人中，很多是富有養馬經驗的少數民族兄弟。漢武帝時，為了對周邊的少數民族進行征服，因此配備駿馬、改善西漢騎兵條件是絕對必須的。漢武帝對引進優良馬種十分重視，首先派張騫去烏孫取得烏孫馬數十匹。烏孫馬，有天馬之稱，《史記？大宛列傳》記載： 種馬當從西北來，得烏孫好馬，名曰" 天馬" ，及得大宛汗血馬，益壯，更名烏孫馬曰西極，大宛馬曰天馬雲。 烏孫馬來自烏孫國，《漢書》說： 烏孫國距長安八千九百里，距漢都護所一千二百里 ，據南京農大謝成俠教授考證，其地清初為準噶爾，即現在哈薩克自治州一帶，清初所育的伊犁馬，它的老祖宗就是烏孫馬。後來漢武帝又聽說大宛有更優良的馬，匿馬而不肯給漢使時，武帝就經常遣使臣去說服、爭取，並持千金以至金馬去交換，史稱 天子好宛馬，使者相望於道 ，但大宛還是不答應。於是武帝發兵六萬，牛馬十三萬，攻擊大宛。當重兵壓境時，大宛終於被迫提供 善馬數十匹，中馬以下牝牡三千餘匹 （以上引文見《漢書？張騫李廣利傳》）。漢武帝先後得到來自西域引來的烏孫馬和大宛馬後，就在當時的西北牧區（今陝西、甘肅一帶）開展了大規模的馬匹良種選育、改良與繁殖工作，並且成效卓著。西漢前期，尤其通西域後，所謂 奇畜 的 騾、驢、馲（駱）駝，銜尾入塞 （《鹽鐵論？通有篇》），從而成為中原地區重要的役畜，以至武帝一次就能征伐 牛馬十三萬 去參加征伐大宛的戰爭，西漢前期牲畜優良品種的徵集與培育對後世家畜品質的提高有著深遠的影響。秦漢時，家畜鑒定和選種技術亦有較高水平，與之相關的家畜外形學知識，即 相畜 已有專門的著作出現，《漢書？藝文志》外載有 《相六畜》三十八卷.通過《齊民要術》保留下來的漢代（或許是漢以前的）《相馬經》，已認識到馬體各部位之間的相互關係和內外聯繫，還科學地指出相馬的關鍵和一些關於馬的外形學的知識和理論。東漢名將馬援繼承了前人和他本人在西北養馬以及軍事實踐的豐富經驗，約在公元４５年，鑄立銅馬於洛陽宮中。銅馬式等於馬匹外形學研究上的良馬標準模型。這類相馬金屬模型，在歐洲１８世紀才有所聞。有人認為１９６９年在甘肅武威雷台東漢墓出土的銅奔馬（即著名的 馬踏飛燕 ），很可能就是上述的良馬模型之一。當時良馬等級有 襲鳥 一級，即形容馬快可以追得上疾飛的 鳥.３。蠶桑在宅前宅後栽桑，用以養蠶織絲，這是我國古代農民的家庭副業之一。蠶原來野生在自然生長的桑樹上，以吃桑葉為主，所以也叫桑蠶。早在殷周時期，我國的蠶桑生產已經有很大發展，可見開始人工養蠶，遠在殷周之前。到西周，已經大面積栽種桑樹。當時栽種的桑樹，有灌木式的，也有喬木式的。《詩經？七月》中已講到矮小的桑樹， 猗彼女桑 ，因為城牆上的雉堞叫做 女牆 ，即矮牆， 女桑 在這裡轉引來說明矮桑。同時也提到了採桑養蠶的事， 春日載陽，有鳴倉庚，女執懿筐，遵彼微行，愛求柔桑 ，說的就是在春天裡，婦女們去給蠶採摘嫩桑的事。秦漢時蠶桑業大為發展，從漢畫像磚中反映出，這時有的地方已經營大規模桑園，以貿厚利。內蒙古和林格爾出土的漢墓壁畫中，有女子採桑及養蠶用的箔筐之類器物，可知最遲在東漢晚期，內蒙古南部一帶已經發展起蠶桑事業了。這是居住在這裡的烏桓、鮮卑和漢族勞動人民共同辛勤勞動的成果。也說明了蠶桑業在全國範圍內得到了普遍的推廣。桑葉是家蠶的主要食料，桑葉的品質好壞，直接關係到蠶的健康和蠶絲的質量。《氾勝之書》中已有了栽培地桑（魯桑）的明確記載，方法是：頭年把桑椹子和黍種合種，待桑樹長到和黍一樣高，平地面割下桑樹，第二年桑樹便從根上長出新枝條。這樣的桑樹，低矮便於採摘和管理。更重要的是這樣的桑樹枝嫩葉肥，宜於養蠶。這說明桑樹栽培技術的進步。在秦漢時，已有二化蠶出現， 原蠶一歲再登 （《淮南子？泰族訓》），一年能養二次蠶，絲產量就大大提高了。這時，人們還知道，適當的高溫和飽食有利於蠶的生長發育，可以縮短蠶齡；反過來就不利於生長發育，並且要延長蠶齡。在長期的養蠶實踐中，蠶農們積累了豐富的防治蠶病的經驗。他們採取了許多衛生措施、藥物添食以及隔離病蠶等辦法，來防止蠶病的發生和蔓延。崔寔在《四民月令》中說： 三月清明節，令蠶妾治蠶室，塗隙穴，具槌持箔籠。 這是講，養蠶前必須修整和打掃蠶室蠶具，塗塞隙縫和洞穴，以防鼠患，又可防風和掌握蠶室的溫度。對養蠶方法也很注意，要 浴種 ，用清水洗去種卵卵面上的污物，這是保護蠶種防治蠶病的一個重要措施。在整個飼養過程中，要及時清除蠶沙（蠶糞），不斷消毒蠶具。有了好飼料，加上講究蠶的飼養方法，生產優質的蠶絲就能得以保證。這為絲織業和絲織技術的發展，為高質量的絲織品的出現準備了重要的條件。此外，西漢伏無忌的《伏侯古今注》還記載了漢元帝永光四年（公元前４０年），山東蓬萊、掖縣一帶，農民採收野生柞蠶絲，製成絲綿的事情。可見山東放養柞蠶與生產柞蠶絲綢的歷史起碼有２０００多年。（五）水利工程秦漢時期的水利工程繼春秋戰國以後，在規模、技術和類型上都有重大的發展，取得了很大的成就。農田水利工程的分布以關中地區為中心，同時也擴展到了西北、西南等邊遠地區。隨著經濟地區的不斷開發，黃河中下游地區的經濟地位顯得越來越重要，對黃河的治理要求也就更為迫切。在西漢時期，黃河水災的記載明顯增多，我國古代勞動人民在對黃河的治理中，付出了艱巨的勞動，在治黃規劃和治黃技術上，都有顯著的成就，其中以東漢初年的王景治河最為著稱。此外，在這一時期中，還發明了許多水力機械，灌溉水車出現了，水排的發明也比歐洲早１０００多年，這些都體現了我國勞動人民的勤勞和智慧。鐵農具的廣泛使用，為興建水利提供了有利的條件。秦漢時期的大型水利工程有以下一些項目。１。都江堰都江堰位於岷江由山谷河道進入沖積平原的地方，它灌溉著灌縣以東成都平原上的萬頃農田。原來岷江上游流經地勢陡峻的萬山叢中，一到成都平原，水速突然減慢，因而夾帶的大量泥沙和岩石隨即沉積下來，淤塞了河道。每年雨季到來時，岷江和其它支流水勢驟漲，往往泛濫成災；雨水不足時，又會造成乾旱.遠在都江堰修成之前的二、三百年，古蜀國杜宇王以開明為相，在岷江出山處開一條人工河流，分岷江水流入沱江，以除水害。秦昭襄王五十一年（公元前２５６年），李冰為蜀郡守。李冰在前人治水的基礎上，依靠當地人民群眾，在岷江出山流入平原的灌縣，建成了都江堰。都江堰是一個防洪、灌溉、航運綜合水利工程。李冰採用中流作堰的方法，在岷江峽內用石塊砌成石埂，叫都江魚嘴，也叫分水魚嘴。魚嘴是一個分水的建築工程，把岷江水流一分為二。東邊的叫內江，供灌溉渠用水；西邊的叫外江，是岷江的正流。又在灌縣城附近的岷江南岸築了離碓（同堆），離碓就是開鑿岩石後被隔開的石堆，夾在內外江之間。離碓的東側是內江的水口，稱寶瓶口，具有節制水流的功用。夏季岷江水漲，都江魚嘴淹沒了，離碓就成為第二道分水處。內江自寶瓶口以下進入密佈於川西平原之上的灌溉系統， 旱則引水浸潤，雨則杜塞水門 （《華陽國志？蜀志》），保證了大約３００萬畝良田的灌溉，使成都平原成為旱澇保收的 天府之國.都江堰的規劃、設計和施工都具有比較好的科學性和創造性。工程規劃相當完善，分水魚嘴和寶瓶口聯合運用，能按照灌溉、防洪的需要，分配洪、枯水流量。為了控制水流量，在進水口 作三石人，立三水中 ，使 水竭不至足，盛不沒肩 （《華陽國志？蜀志》）。這些石人顯然起著水尺作用，這是原始的水尺。從石人足 和 肩 兩個高度的確定，可見當時不僅有長期的水位觀察，並且已經掌握岷江洪、枯水位變化幅度的一般規律。通過內江進水口水位觀察，掌握進水流量，再用魚嘴、寶瓶口的分水工程來調節水位，這樣就能控制渠道進水流量。這說明早在２３００年前，我國勞動人民在管理灌溉工程中，已經掌握並且利用了在一定水頭下通過一定流量的 堰流原理.在都江堰，李冰又 作石犀五枚，……二在淵中 （《華陽國志？蜀志》）， 二在淵中 是指留在內江中。石犀和石人的作用不同，它埋的深度是作為都江堰歲修 深淘灘 的控制高程。通過 深淘灘 ，使河床保持一定的深度，有一定大小的過水斷面，這樣就可以保證河床安全地通過比較大的洪水量。可見當時人們對流量和過水斷面的關係已經有了一定的認識和應用。這種數量關係，正是現代流量公式的一個重要方面。２。鄭國渠鄭國渠是一個規模宏大的灌溉工程。公元前２４６年，秦王政剛即位，韓桓惠王為了誘使秦國把人力物力消耗在水利建設上，無力進行東伐，派水工鄭國到秦國執行 疲秦 之計。鄭國給秦國設計興修引涇水入洛陽的灌溉工程。在施工過程中，韓王的計謀暴露，秦要殺鄭國，鄭國說：當初韓王是叫我來作間諜的，但是，水渠修成，不過 為韓延數歲之命 ，為秦卻 建萬世之功（《漢書？溝恤志》）。秦王政認為鄭國的話有道理，讓他繼續主持這項工程。大約花了十年時間這項工程才告峻工。由於是鄭國設計和主持施工的，因而人們稱為鄭國渠。鄭國渠工程，西起仲山西麓谷口（今陝西涇陽西北王橋鄉船頭村西北），鄭國在谷作石堰壩，抬高水位，攔截涇水入渠。利用西北微高，東南略低的地形，渠的主幹線沿北山南麓自西向東伸展，流經今涇陽、三原、富平、蒲城等縣，最後在蒲城縣晉城村南注入洛河。乾渠總長近３００華里。沿途攔腰截斷沿山河流，將冶水、清水、濁水、石川水等收入渠中，以加大水量。在關中平原北部，涇、洛、渭之間構成密如蛛網的灌溉系統，使高旱缺雨的關中平原得到灌溉。鄭國渠修成後，大大改變了關中的農業生產面貌， 用注填淤之水，溉澤鹵之地.就是用含泥沙量較大的涇水進行灌溉，增加土質肥力，改造了鹽鹼地４萬餘頃（相當於現在２８０萬畝）。一向落後的關中農業，迅速發達起來，雨量稀少，土地貧瘠的關中，變得 富庶甲天下 （《史記？河渠書》）。鄭國渠的修成，為充實秦的經濟力量，統一全國製造了雄厚的物質條件。鄭國渠的建設也體現了比較高的河流水文學知識，鄭國渠渠首工程布置在涇水凹岸稍偏下游的位置，這是十分科學的。在河流的彎道處，除通常的縱向水流外，還存在著橫向環流，上層水流由凸岸流向凹岸，河流中最大流速接近凹岸稍偏下游的位置，正對渠口，所以渠道進水量就大得多。同時水裡的大量的細泥也進入渠里，進行淤灌。橫向環流的下層水流卻和上層相反，由凹岸流向凸岸，同時把比較重因而在河流底層移動的粗砂沖向凸岸，這樣就避免了粗砂入渠堵塞渠道的問題。３。靈渠靈渠在今廣西壯族自治區興安縣境內，也叫興安運河或湘桂運河，由於是在秦朝開鑿的，又叫秦鑿河。秦統一六國後，為了進一步完成統一局面，在北擊匈奴的同時，又南征嶺南。公元前２１９年，秦始皇出巡到湘江上游，他根據當時需要解決南征部隊的糧餉運輸問題，作出了 使監（御史）祿（人名，一名史祿）鑿渠運糧 （《史記？主父偃傳》）的決定。在傑出的水利家史祿的領導下，秦朝軍士和當地人民一起，付出了艱苦勞動，劈山削崖，築堤開渠，把湘水引入灕江，終於修成了這條運河。這條運河成了打開南北水路交通的要道。我國長江流域與珠江流域之間，隔著巍巍的五嶺山脈，陸路往來已很難，水運更是無路可通。但是，長江支流的湘江上源與珠江支流的上源，恰好同出於廣西興安縣境內，而且近處相距只１。５公里許，中間的低矮山樑，也高不過３０米，寬不過５００米。靈渠的設計者就是利用這個地理條件，硬是鑿出一條水道，引湘入漓，婉蜒行進於起伏的丘陵間，聯結起分流南北的湘江、灕江，勾通了長江水系與珠江水系。靈渠長約３０多公里，寬約５米，開鑿靈渠，先在湘江中用石堤築成分水鏵嘴 和大小 天平 ，把湘江隔斷。在 鏵嘴 前開南北兩條水渠，北渠仍通湘江，南渠就是靈渠，和灕江相通。湘江上游，海陽河流來的水被 鏵嘴 一分為二，分別流入南渠和北渠，這樣就連接了湘江和灕江。 鏵嘴 類似都江堰的 魚嘴.當海陽河流來的水大時，靈渠可以通過大小 天平 等溢洪通，把洪水排泄到湘江故道去，保證了運河的安全。靈渠選擇在湘江和灕江相距很近的地段，這裡水位相差不大，並且使運河路線迂迴，來降低河床比降，平緩水勢，便於行船。靈渠的設計和布局都很科學。在世界航運史上佔有光輝的地位。靈渠的渠道工程非常艱巨複雜。南渠一路，都是傍山而流，途中要破掉幾座攔路的山崖。尤其是在跨越分水嶺，即太史廟山時，更要從幾十米高的石山身上，劈開一條河道。這樣的工程，在一無先進機械，二無炸藥的條件下，全憑雙手和簡單工具，充分表現了當時人的智慧。靈渠工程體系完整，設計巧妙，在技術上利用了都江堰的先進經驗，充分顯示了人民群眾的創造才能。靈渠修成後，在歷史上起過重大的作用。秦始皇就在渠成的當年（公元前２１４年），平服嶺南。漢武帝在平定呂嘉的叛亂中，也曾利用這條交通線。靈渠的暢通，還為南北經濟文化交流創造了條件。４。關中地區農田水利（１）關中漕渠關中是西漢政治、經濟中心，為了有足夠的農副產品供應本地區，特別是京師的需要，抓緊興修水利和發展農業是極其重要的一環。關中素稱八百里平川，有肥沃土壤和渭、涇、洛等河縱橫流貫其間，充分合理利用這些資源，是發展農業生產的基本條件。元光年間（公元前１３４- 公元前１２９年），漢武帝採納了大司農鄭當時的建議，下令引渭水從長安向東開渠直通黃河，渠長３００餘里，既節省了漕運糧食的時間，又可灌溉民田萬餘頃。這條工程技術要求較高的漕渠渠道是由水工徐伯選定的。渠道開鑿的成功；表明在複雜的地形中選線及測量技術的巨大成就。（２）六輔渠為了使鄭國渠旁得不到灌溉的田地也能夠得到水澆，漢武帝元鼎六年（公元前１１１年），左內史倪寬主持修建了六輔渠，該渠大概是引鄭國渠以北的冶峪（ｙù，音遇）、清峪、濁峪等幾條小河為水渠來 益鄭國渠傍高仰之田 （《漢書？溝恤志》）。倪寬在六輔渠管理方面創造性地制訂了 定水令，以廣溉田 （《漢書？倪寬傳》）的合理用水制度，因而擴大了灌溉面積，這是農田水利管理史的一個重大進步。（３）白渠白渠建於漢武帝太始二年（公元前９５年），因為是趙中大夫白公的建議，因人而名，故名白渠。這是繼鄭國渠之後又一條引涇水的重要工程。它首起谷口，尾入櫟陽，注入渭河， 中袤二百里，溉田四千五百餘頃 （《漢書？溝恤志》）。該渠在鄭國渠之南，兩渠走向大體相同，白渠經涇陽、三原、高陵等縣至下邽（今渭南縣東北）注入渭水，而鄭國渠的下游注入洛水。白渠的建成使涇陽、三原一帶的大片土地，在改善土肥條件，促進生產發展，提高人民生活等方面取得了巨大成就，因此廣大群眾對白公也深為愛戴，並編成歌謠廣為傳頌： 田於何所？池陽谷口。鄭國在前，白渠起後，舉臿為雲，決渠為雨。涇水一石，其泥數斗。且溉且糞，長我禾黍。衣食京師，億萬之口 （《漢書？溝恤志》），可見人民的感激之情，溢於言表。以後白渠與鄭國渠合稱為鄭白渠。（４）龍首渠這條渠大約是在漢武帝元狩到元鼎年間（公元前１２０- 公元前１１１年）根據庄熊羆的建議而修建的。這是開發洛河水利的首次工程，徵調了１萬多民工，挖通起自征縣（今澄城縣）終到臨晉（今大荔縣）的渠道。據說渠成後，重泉（今蒲城縣東南）以東的１萬多頃鹽鹼地得到灌溉，每畝能收１０石糧。引洛水灌溉臨晉平原，就必須在臨晉上游的征縣境內開渠。可是在臨晉與征縣間卻橫亘著一條東西狹長的商顏山（今鐵鐮山）。渠道穿越商顏山，給施工帶來了困難。最初渠道穿山曾採用明挖的辦法，但由於山高４０餘丈，均為黃土覆蓋，開挖深渠容易塌方，於是改用井渠施工法。《史記？河渠書》記載當時井渠施工法的技術要領是： 鑿井，深者四十餘丈。往往為井，井下相通行水，水頹以絕商顏，東至山嶺十餘裡間。井渠之生自此始。 開創了後代隧洞豎井施工法的先河。渠道要穿越十餘里的商顏山，如果只從兩端相向開挖，施工面較少，洞內通風，照明也有困難。若在渠線中途多打幾個豎井，這樣既可增加施工工作面，又能加快施工速度，同時也改善了洞內通風和採光的條件。井渠法無疑是隧洞施工方法的一個創新。同時，龍首渠的施工還表現了測量技術的高水平，它在兩端不通視的情況下，準確地準定渠線方位和豎井位置，這也是難能可貴的。在施工中掘出恐龍化石，因而渠道叫作龍首渠。經１０餘年的時間，龍首渠建成，可惜並未實現原定的設想。失敗的原因可能是由於當時井渠未加襯砌，井渠通水後，黃土遇水坍塌，因而導致了工程的失敗。但在２０００多年前，確實表現出當時測量、施工技術的高水平。５。新疆的坎兒井漢代尤其是漢武帝的主要功績之一是開發了廣大的西北地區。當時把移民實邊和修渠屯田作為抗擊匈奴侵擾的組成部分，這時西北地區成為僅次於關中的水利重點地區，水利工程技術也大大提高。新疆特殊的水利工程型式——坎兒井也創始於西漢。據《漢書？西域傳》記載：宣帝時 漢遣破羌將軍辛武賢將兵萬五千人至敦煌，遣使者按行表，穿卑鞮侯井以西，欲通渠轉谷，積居廬倉以討之 ，三國人孟康註解 卑鞮侯井 說： 大井六，通渠也，下流湧出，在白龍堆東土山下.可以看出，這個工程有６個豎井，井下通渠引水，顯然是近代的坎兒井。坎兒井是新疆特有的灌溉取水工程型式。在新疆一些沖積扇地形地區，土壤多為砂礫，滲水性很強，山上雪水溶化後，大部滲入地下，地下水埋藏也較深，為了將滲入地下的水分引出，供平原地區灌溉，開挖井渠是比較方便的。而井渠技術已在龍首渠的施工中應用，新疆勞動人民大約吸引了井渠法的施工經驗，並將它引用到新的地理條件下，創造出新型的灌溉工程型式。６。南陽水利秦漢時期，長江流域的灌溉以漢水支流唐白河發展最為顯著。唐白河的灌溉那時以今河南的南陽、鄧縣、唐河、新野一帶較為發達。漢元帝時，南陽太守召信臣對這一帶水利有特殊貢獻，據《漢書？召信臣傳》已載，召信臣 行視郡中水泉，開通溝瀆，起水門提閼（è，音餓，提閼即堤堰）凡數十處，以廣溉灌，歲歲增加，多至三萬頃，民得其利，畜積有餘.在他領導下，幾年之內，建設引水渠數十處，灌溉面積約合今２００多萬畝，成績是十分可觀的。召信臣不僅注意新建工程，而且也重視灌溉管理。為了合理地調配用水，他制定了 均水約束 ，也就是今天的灌溉用水制度。由於發展了水利，再加上其他措施，南陽地區面貌有了較大的改觀， 郡中莫不耕稼力田，百姓歸之，戶口增倍.召信臣因而受到老百姓的擁戴，被譽為 召父.六門堨（又稱六門陂）是召信臣興建的數十處工程中最著名的一處，它位於穰縣（今鄧縣）之西，興建於建昭五年（公元前３４年）。該工程壅遏湍水，設三水門引水灌溉。元始五年（公元５年）又擴建三石門，合為六門，因而稱之為六門堨。六門堨 溉穰、新野、昆陽三縣五千餘頃 （《水經？湍水注》），是一個具有相當規模的大灌區。六門堨在西漢末年修有石質閘門六座，修建閘門可以控制河流水位的漲落，是我國古代水利工程的一大進步。東漢時期，南陽水利進一步興盛。建武年間（公元２５- ５５年），杜詩任南陽太守，他很重視發展農業， 修治陂池，廣拓土田，郡內比室殷足 （《後漢書？杜詩傳》）。杜詩並曾發明 水排 ，水排是我國早期水力利用的重大成就，對後世發展水力機械具有重大意義。因召信臣、杜詩對發展南陽水利有功，被群眾稱為 召父 、 杜母.７。汝南水利汝南地區位於准河支流汝水流域。這一帶的水利工程在兩漢時期以鴻隙陂最著稱。鴻隙陂位於今河南正陽、息縣間，亦即淮水和汝水之間。東漢初年，鄧晨任汝南太守，他委派懂得水利的許楊為都水掾，用好幾年的時間修堤４００餘里，恢復了鴻隙陂。百姓得到灌溉的利益，連年豐收。漢代在汝南地區的類似鴻隙陂的陂塘灌溉工程相當普遍。永平五年（公元６２年），汝南太守鮑昱因 郡多陂池，歲歲決壞，年費常三千餘萬 （《後漢書？鮑昱傳》），於是建議用石料修建渠道，加固堤段，效果顯著。當時在工程維修時 作方梁石洫，水常饒足，溉田倍多，人以殷富 （《後漢書？鮑昱傳》）。方梁、石洫起到了顯著的效果。晉人郭璞解釋 梁 字說： 梁，堤也 （《爾雅？釋地？注》），方梁大約是斷面較大的堤防，因堤防較寬，梯形斷面近於方形，故謂之方梁。石洫大約是石砌渠道，石砌的用意是防沖和防滲，防沖的作用顯而易見，防滲一來可以防止農田出現次生鹽鹼化，二來可以節約灌溉用水，因而在相同的引水條件下出現 溉田倍多 的效果。石洫亦即渠道襯砌，它的出現，標誌著渠道建設的新進步。８。治黃事業戰國時黃河兩岸已修建有連貫的堤防，不過堤防分屬有關各國。秦統一六國後，黃河大堤開始實施系統地合理地整治。秦始皇於三十二年（公元前２１５年）東遊碣石，在他刻石紀頌統一的功德時，曾特別指出： 初一泰平，墮壞城郭，決通川防，夷去險阻 （《史記？秦始皇本紀》）， 決通川防，夷去險阻 即是指改建不合理的堤防，從而使舊有的險工段化險為夷。這可能包括統一整治黃河大堤。西漢初年，黃河還比較安定，唯一的一次泛濫記載是在漢文帝十二年（公元前１６８年），那一年， 河決酸棗，東潰金堤 （《史記？河渠書》）。酸棗在今河南延津縣，決口後曾派許多民工前往堵口，從而揭開了治黃的序幕。武帝時，河決頻繁，引起了人民的不滿。元封二年（公元前１０９年），漢武帝下決心堵塞決口，命令汲仁、郭昌主持，動用幾萬民工參加。為了堵口的需要，竟連 淇園 （戰國衛國的苑囿）里的竹子都砍下來使用。通過群眾的英勇奮戰，決口終於被堵塞了，並在其上修建宣防宮，這就是著名的瓠子堵口。漢武帝在決口現場，當口門尚未堵成時，曾賦詩說： 頹林竹兮楗石菑（ｚī，音資），宣防塞兮萬福來 ，所說 頹林竹 ，即指砍淇園之竹作堵口材料的事。這次堵口也給司馬遷以深刻的體會，他說： 余從負薪塞宣防，悲《瓠子》之詩而作《河渠書》 （《史記？河渠書》）。司馬遷在《史記》中首創《河渠書》專篇的體例，系統地論述前代治水史實以及當代的防洪、航運和農田水利建設的主要史事。這篇《河渠書》，是中國第一部水利專史，並為後世歷史專著所效仿，成為中國通史中重要組成部分之一。瓠子決口堵塞沒多久，黃河又多次決口。但直到東漢時黃河才得到應有的治理，這就是歷史上有名的 王景治河.公元１１年，黃河在魏郡決口，此後河勢越來越惡化，汴渠受衝擊，而兗豫地區百姓大受水害，統治者迫於壓力，於永平十二年（公元６９年）派王景治理黃河。王景，字仲通，與王充為同時代人，《後漢書？王景傳》記載，他 廣窺眾書，又好天文術數之事，沈深多技藝 ，是個學識淵博的學者。他尤其擅長水利工程技術， 能理水 ，而且在從事治黃之前，他已經積累了成功地修治汴渠的實踐經驗。他對於治黃的利害得失有較深入的了解，所以當漢明帝接見並問及治河問題時，他能對答如流，遂被委派治河。這次治河規模相當大，動員了數十萬人參加，施工整整一年時間，所花經費以百億計，工程終於順利完成。關於這次治理黃河，《後漢書？王景傳》作了比較簡單的說明： （永平十二年）夏，遂發卒數十萬，遣（王）景與王吳修渠（汴渠）。築堤自滎陽東至千乘（今山東利津）海口千餘里。景乃商度地勢，鑿山阜，破砥績，直截溝澗，防遏衝要，疏決壅積。十里立一水門，令更相洄注，無復潰漏之患。景雖簡省役費，然猶以百億計。明年夏，渠成。帝親自巡行，詔濱河郡國置河堤員吏，如西京舊制。 從上面這段史料看，這次治河工作包括： 築堤 ，即治河； 修渠 ，即治汴兩方面。 築堤自滎陽東至千乘海口千餘里 ，即修築系統的黃河大堤，從而固定了黃河大改道後的新河線。 鑿山阜，破砥績，直截溝澗，防遏衝要，疏決壅積。 這一段文字說的是 修渠 的工程措施，即開鑿汴渠的新引水口，堵塞被黃河洪水沖成的汴渠附近的溝澗；加強堤防險工段的防護；將淤積不暢的渠道上游段加以疏浚等等。這些技術在西漢都已具備，並沒有技術上的困難。在築堤、修渠之後，再 十里立一水門 ，這樣一來就達到了 河、汴分流，復其舊跡 （《後漢書？明帝紀》）的目的。王景治河取得了重大成就，技術上也有新的創造，這主要表現在：第一，系統地修建了千里黃河大堤，穩定了公元１１年決口後的黃河河床。堤防建成當年，漢明帝即下令： 濱河郡國置河堤員吏，如西京舊制 ，加強對黃河下游全線堤防的維修和管理。這條新的黃河行洪路線比較徑直，是黃河下游距海最近的路線，河流比降大，水流挾沙能力強，是一條理想的行洪路線。第二，整修了汴渠。汴渠整修工程除整修堤防、河道外，主要集中在口門處。這次施工中更發展了前代水門技術，總結了 十里立一水門，令更相洄注的辦法，發展了在多沙河流上採用多水口形式引水的技術。由於汴口水門成就突出，所以元和三年（公元８６年）當地百姓在盛讚王景治河的功績時特別指出： 往者，汴門未作，深者成淵，淺則泥塗。追惟先帝，勤人之德，底績遠圖，復禹弘業 （《後漢書？章帝紀》）。關於王景治河的工程技術，近人李儀祉指出： 這是一個河、汴兼顧而分治的偉大工程。汴在滎陽接受河水，有一段與河並行，相去不遠。河與汴各自有堤。所謂" 十里立一水門" ，當是開在河與汴之間的汴堤上的。河水漲時，含泥沙的濁水注入汴。汴水上漲，水由各水門注入河汴二堤之間，這樣可使洪峰不致過高，不致危害堤岸。漲水從上游開始，所以通過汴堤水門，注入河、汴二堤之間的水，也是從上游的水門先注入。從第一個水門注入二堤之間的水，其流速已稍緩於汴渠正流，流至第二個水門時，受著從第二個水門注入的水的頂托，流速又降低，如此經過第三、四、五、六等水門而流速更緩，水中泥沙沉澱，二堤之間的地淤高，落水時，二堤之間的已經沉澱掉泥沙的清水，又通過各水門，回注入汴渠，使正槽水量增加，可以刷深河漕。這就是" 令更相洄注，無復潰漏之患" 的道理。這是一個合乎科學原理的非常巧妙的方法。在黃河入海的最後一段播為八道，讓部分洪水越過減水壩，減低洪水壓力以免潰決，這就是所謂" 疏導壅積" ，也是很高明的方法。自經王景治河後，歷經魏、晉、南北朝、隋、唐， 八百多年沒有大患。（李儀祉：《後漢王景理水的探討》，《水利月刊》第９卷第２期，１９３５年８月。）９。鑒湖水利鑒湖又稱鏡湖，是長江以南最古老的大型灌溉工程之一，位於今浙江紹興縣境。東漢永和五年（公元１４０年），由會稽太守馬臻主持修築了鑒湖，該工程就是在各分散的湖泊下緣修築一道長圍堤，形成一個蓄水湖泊，即鑒湖。鑒湖水利首次記載於劉宋時期孔靈符所著的《會稽記》中， 順帝永和五年馬臻為太守，創立鏡湖，在會稽、山陰兩縣界。築塘蓄水，水高（田）丈余，田高海丈余。若水少則泄湖灌田，如水多則閉湖泄田中水入海，浙以無凶年。其堤塘周回三百一十里，都溉田九千餘傾。 這樣，鑒湖的巨大容積可以起到對山溪來水的儲存和調節作用，初步解除了這一帶的洪水威脅，其中，湖水高於農田，農田又高于海面的高程關係，為農田灌溉和排水提供了前提條件。以後又在湖堤上建了水門，這是控制灌溉和排水的設施，它根據田中需水量進行調節，天旱時泄湖水灌溉，無雨時則將水門關閉，保證了萬頃農田的需要。１０。其它水利工程技術秦漢時期的水利工程技術，除上面介紹的外，還有 渡槽 及 壩工 技術。渡槽：漢長安縣西南有 飛渠引水入城 （《水經？渭水注》）的工程。飛渠者，顧名思義是一條渡槽，其渡槽尺寸多大，用何材料修建，均未見記載。飛渠修建的具體年代也難以斷定，大約是西漢時的建築。它是見於記載的我國第一條渡槽。壩工：《論衡？率性篇》載： 洛陽城中之道無水，水工激上洛中之水，日夜馳流，水工之功也。 這是洛水上的工程。同樣的工程措施在河套地區也曾採用，《後漢書？西羌傳》載： 既而激河浚渠為屯田，省內郡歲費一億計。 什麼是 激 呢？《淮南子？詮言訓》上說： 使水流下，孰弗能治；激而上之，非巧不能。 由此看來， 激 是修建橫斷河床的潛水壩，用以抬高水位，引水之渠。另一意義的 激 在河工中應用更廣，永初七年（公元１１３年）在黃河榮口處建八激堤， 於石門東積石八所，皆如小山，以捍衝波，謂之八激堤。賈讓在論述今河南北部一帶黃河堤防時，也提出利用石堤激河水改變流向， 激使東抵東郡平剛 、 又為石堤激使東北 （《漢書？溝恤志》）。唐代顏師古註解 激 字說， 激者，聚石於堤旁衝要之處，所以激去其水也 （《漢書？溝恤志？注》），河工上的 激 ，顯然是近代的挑水壩。總起來看，秦漢時期是我國古代農田水利發展的重要時期，特別是在技術水平上，有許多重要的新創造，為農業的發展提供了很好的水利條件。七、我國臨床醫學理論的奠基時期（一）秦漢醫藥學概述秦漢時期醫學發展的總趨勢是《內經》的基本理論進一步在實踐中加以驗證、充實和發展，使理論和實踐逐步結合起來，能更好地為臨床治療服務。《內經》的醫學理論，雖然已基本上形成了一個比較完整的體系，但許多地方還缺乏更充實的實踐經驗，特別是藥物方劑的運用方面經驗更少，因此基本理論和臨床實踐之間脫節。如理論上雖然認識到各種疾病的基本病變是虛實、寒熱，應該按補虛瀉實、清熱溫寒的原則來治療，但是哪些藥物、方劑能起到補或瀉、清或溫的作用，沒有長期的實踐經驗是很難總結出來的。而這些問題不解決，這些治療原則就不可能充分運用。原則本身也很難更加具體而明確。《內經》雖然提出補虛瀉實的原則，但主要討論的是針灸手法，很少涉及藥物的補瀉；對於寒熱的病變，則只提到 陽病治陰，陰病治陽 的籠統原則，清熱溫寒的具體原則根本未提。這些都說明理論和實際的完全結合，尚有相當的距離。而秦漢醫學的發展，主要是填補了這個缺陷。秦漢醫學的成就，主要表現在兩個方面：一是藥物方劑的進步，一是對疾病的認識更進一步著重在本質方面（即病機病變方面）來探討。經過４００多年的經驗積累，最後初步建立了根據病機病變進行治療——即後世所說的 辨證理論 的臨床理論體系。這就使《內經》的基本理論和臨床實踐更緊密地結合起來，開闢了以後中醫發展的健康的、富有民族特點的道路。戰國時代，方劑雖然已經發明，但一般治療仍以針石等外治療法為主。到西漢初，以方治病才成為主要手段。《史記？扁鵲倉公列傳》記載倉公治病的事迹就不但以方為主，而且許多方劑已有了固定方名。《漢書？藝文志》載錄醫書１１家２７４卷，並且把醫書分成《醫經》和《經方》兩大類。東漢官府更設立了專門官方的機構，即 方丞.可見中醫以方治病的特點在漢代就完全形成了。１９３０年在甘肅居延發現的漢簡，其中一部分就是記載醫藥的。方劑的進步，必須以對藥物認識的進步為基礎。《漢書？樓護傳》載： 護少隨父為醫長安，出入貴戚家。護誦醫經、本草、方術數十萬言。 可見記載藥物的專書 本草 ，不但在西漢已經出現，而且已經達到和醫經、方術三足並立的地步。《漢書？平帝紀》載，平帝於元始五年（公元５年）曾 征天下通知逸經、古記……本草以及五經者，遣詣京師，至者數千人。 可見《漢書？藝文志》雖沒有本草書的記載，但西漢已有許多本草書籍的存在則是可以肯定的。現在流傳下來的只有一部《神農本草經》。秦漢時的針灸治療，仍然占著重要地位。從秦漢之際的淳于意到東漢的華佗、張仲景等都是針、葯並用的醫生。而據《後漢書？郭玉傳》記載，郭玉和他的隔代老師涪（ｆú，音福）翁則更是專以針灸治病的。據說涪翁還有專書《針經》的著作。根據西晉皇甫謐（ｍì，音密）著的《甲乙經》知道，漢代針灸有了很大的進步，也是向便於臨床實踐的方向發展的。河北滿城發掘的西漢劉勝墓，出土了葯匙、葯壺和金針、銀針等一些醫療用具，反映了當時針灸、藥物應用的情況。秦漢時的醫學理論，主流是基本理論和臨床實踐相結合，但是基本理論本身，卻受到當時陰陽五行說神秘化的影響，再由於統治者提倡道家學說，道家學說更向宗教迷信方向發展，道家的 養生 法也流於腐朽，於是神仙、方士、煉丹、服石，甚至房中術、巫醫等紛紛流行。如秦皇、漢武，就千方百計想尋求長生不老之法。社會上也出現了一批自稱持有長生之葯或有特殊法術的 方術之士 ，同時也出現了一批修行成道的 神仙.這些人所用的方法都不外採藥、煉丹、服石、房中術、按摩等，於是這方面的著作也就大量出現，和一般醫學著作並列流傳。如《漢書？藝文志》把方技列為一類，而分醫經、經方、房中、神仙四種。這種情況，對中醫理論的發展，起了阻礙作用，使得由《內經》和《傷寒雜病論》奠定的中醫理論基礎，在以後的１０００多年裡沒有什麼發展。（二）病歷的首創者淳于意秦漢時期良醫輩出，淳于意便是其中傑出的一位。淳于意（公元前２０５？- 前１６７年？），山東臨淄人，因曾做過齊國的太倉長，故被稱為倉公或太倉公。淳于意自幼愛好醫學，２６歲時曾拜同鄉公乘陽慶為師。受業３年，盡得所傳。又讀過許多脈書和葯論，故醫術精湛。淳于意為人剛直不阿，因他不願給某些貴族治病而獲罪，於文帝四年（公元前１７６年）被解送長安，幸得小女緹（ｔí，音提）縈上書，表示願 身為官婢以贖父刑罪 ，得免刑，以後即家居，以看病謀生。淳于意給人看病注重病歷記述。凡患者姓名、職業、地址、病名、脈象、病因、治療、用藥、療效、預後等，皆作詳細記錄。這就是《診籍》。《史記？扁鵲倉公列傳》記載了淳于意所述 診籍 ２５案，有成功的經驗，也有失敗的病例。這是我國最早見於文獻記載的醫案。其體例內容，實為後世病歷醫案的創始。在這些醫案中，所記病名有瘧、氣鬲（ｇé，音格）、涌疝、熱病、風癉（ｄāｎ，音單，熱症）、肺消癉、遺積瘕（ｊｉǎ，音甲，腹中蠱脹痛）、迥風、風蹶、熱蹶、腎痹、蟯（ｎáｏ，音撓，人體寄生蟲）瘕以及傷脾氣、肺傷等。所論病因，以房事及飲酒最多，其次為過勞出汗、風寒濕等外邪。診斷則以脈診為主，認為只有 起度量，立規矩，稱權衡合色脈，表裡，有餘不足，順逆之法，參其人動靜，與息相應，乃可以論.其論脈的變化有 肝氣濁 、 肺氣熱 、 長而弦 、 右口氣急 、 脈無五臟氣 、 陰陽交 、 沉之而大堅 等。論病機病變則有 絡脈有過 、 病主在於肝 、 重陽 、 中熱 、 血不居其處 、 陰氣盡而陽氣入 等等。這些方面，雖然也用針灸，但大部分已是用方葯了。所用方葯有下氣湯、火齊湯、苦參湯、柔湯、火齊米汁、丸藥等。（三）《神農本草經》本草 是我國傳統醫學中藥物著作的專稱。《神農本草經》是我國現存最早的本草學專著。一般認為其成書年代是西漢，稱 神農 不過是假託而已。《神農本草經》是我國藥學史上對藥物第一次進行比較全面、系統地分類著錄的著作。它是戰國、秦漢以來藥物知識的總結，而不是出於一時一人之手，對後世藥物學的發展有很大影響。《神農本草經》共收藥物３６５種。其中以植物葯最多，計２５２種，動物葯６７種，礦物葯４６種。根據藥物的性能和使用目的的不同，又分上、中、下三品。上品藥物１２０種， 無毒，多服久服不傷人 ；中品１２０種， 無毒有毒，斟酌其宜 ；下品１２５種， 多毒不可久服.這是我國藥物學的最早分類法。以後的歷代本草著作，即相沿引用此法。三品分類法明顯受到當時服石成仙思想的影響，認為 欲輕身益氣不老延年者，本上經.但從每一品的細目看，仍是按藥物的自然屬性分為玉石、草、木、獸、禽、蟲、魚、果、米穀、菜等部排列的，這是科學的。書中還明確地提出了醫方中主葯和輔助葯之間的 君、臣、佐、使 理論，同時還提出了藥物七情（單行、相須、相使、相畏、相惡、相反、相殺）理論，闡明了藥物配伍的原則。另外，書中還提出 葯有酸、咸、甘、苦、辛五味，又有寒、熱、溫、涼四氣 的 四氣五味 說；不同的藥物有 宜丸者、宜散者、宜水煮者、宜酒漬者、宜膏煎者、亦有一物兼宜者，亦有不可入湯酒者，並隨藥性，不得違越 的製劑原則；以及有關 真偽 、 陳新 、 生地所出 、 采造時月 和 陰乾、暴干 、 生熱 的不同炮製方法等許多藥物學的基本原則。這些為我國藥物學的發展奠定了基礎。該書對每一味葯的記載都較詳細，其中包括有藥物的主治、性味、產地、採集時間、入葯部分、異名等。書中還提到主治疾病的名稱達１７０多種，包括內科、外科、婦科以及眼、喉、耳、齒等方面的疾病，如書中有６０多種葯明確記載了主治婦人、女子的各種疾病，包括通乳、陰蝕痛、崩漏、不孕、墮胎、閉經、白帶、乳瘕、安胎、痛經等。書中所載藥物的藥效，經過長期臨床實踐和現代科學研究，證明絕大部分是正確的。如利用水銀治疥瘡，麻黃治喘，常山截瘧、黃連止痢，大黃瀉下，莨菪（ｌáｎｇ　　ｄàｎｇ，音良盪，草藥名）治癲，海藻療癭（ｙǐｎｇ，音穎）瘤（甲狀腺肥大）等，已為現代科學研究所證實，至今仍具有一定的實用價值。從此書所涉及的有關煉丹術的一些記載，可以看到當時已經觀察到了一些無機化學變化。如：①丹砂，能化為汞。丹砂又名硃砂、辰砂等，是汞和硫的化合物，加熱則發生化學變化，生成二氧化硫和汞。ＨｇＳ＋Ｏ２ＳＯ２＋Ｈｇ（丹砂）　（二氧化硫）（汞）②曾青，能化為銅。曾青是藍色銅礦物，化學上稱為鹼式碳酸銅，其組成為［Ｃｕ（ＯＨ）２？２Ｃｕ（ＣＯ３）］，在一定條件下能與其它活性強的金屬起作用，提取出銅。特別是用木炭與之混合後加熱，則起還原反應而提取出銅來。［Ｃｕ（ＯＨ）２？２Ｃｕ（ＣＯ３）］＋Ｃ- →Ｃｕ＋ＣＯ２↑（曾青）　　　　（木炭）　　　（銅）（二氧化碳）其它還有空青、石膽、水銀等的化學變化現象，書中均有記載。《神農本草經》問世後，對我國醫藥學起了很大的促進作用，歷代修撰本草的醫家多以此為基礎。陶弘景在此書的基礎上加以編撰成《本草經集論》，蘇敬等人又加工撰成《新修本草》，藥物越來越多，解釋越來越詳細。（四）醫聖張仲景與《傷寒雜病論》《漢書？藝文志》記載，漢成帝河平三年（公元前２６年），侍醫李柱國校訂官府收藏的醫書時，就有 醫經七家，二百一十六卷 ， 經方十一家，二百七十四卷.其中有記述基礎理論的醫經，有治療內科疾病、婦人嬰兒疾病的方書，有治療戰傷和破傷風的《金創瘲瘛（ｚòｎｇ　　ｃｈì，音縱斥，驚風）方》，還有專論湯藥、飲食禁忌以及按摩、導引的書籍。這是醫藥學自春秋戰國以來又有了新發展的很好說明。正是在勞動人民和無數醫家的醫療實踐中取得的豐富資料的基礎上，張仲景於三世紀寫成了《傷寒雜病論》一書，確立了理、法、方、葯（即有關辨證的理論、治療法則、處方和用藥）具備的辨證論治的醫療原則，使我國醫學的基礎理論更加切合臨床應用，從而奠定了中醫治療學的基礎。張仲景，名機，南陽郡涅陽（今河南南陽）人，約生於東漢桓帝和平元年（公元１５０年），死於東漢獻帝建安二十四年（公元２１９年）。《後漢書》中沒有為他立傳，後人認為他少年時曾隨同郡名醫張伯祖學醫，後來官至長沙太守，但此事並不一定屬實。據說他剛剛成年時同郡何顒（ｙóｎｇ）就指出了他的特點是： 用思精而韻不高，後將為良醫。 後來果如其言，張仲景成為漢代最有名的醫學家之一。在《傷寒雜病論？自序》中，他申明了 勤求古訓，博採眾長 的嚴謹治學精神和重視繼承前人的醫藥學成果的科學態度。他十分推崇與熟悉扁鵲、公乘陽慶、淳于意等醫家的工作與貢獻，而《素問》、《九卷》（即《靈樞》古本名）、《八十一難》（即《難經》）、《陰陽大論》、《胎臚（ｌú，音廬，腹前）葯錄》等古典醫籍，則是他的重要參考書籍。他提倡 精究方術 ，反對 各承家技，終始順舊 ，提倡以認真嚴肅和精益求精的態度從事醫療實踐。這些都是張仲景在醫學上得以作出重要貢獻的治學原則。最初，張仲景在家鄉為人治病。後來，曾到洛陽、修武等地行醫。他善於運用 經方 給人治病。 經方 是前輩人留下來的經驗方葯，藥味簡單，療效顯著，但是比較零散，不容易掌握。張仲景經過多年勤奮求索，並且用這些經方治癒了很多病人。他在群眾中有 經方大師 之稱，名望也很高。張仲景的醫療態度是十分認真的。他在行醫過程中，常常見到有些醫生給人看病， 按寸不進尺，握手不及足 ，敷衍搪塞，草率處方，單憑一張巧嘴騙人。對這種不負責任的態度和庸醫作風，張仲景非常反感。他在看病的時候，總是先仔細觀望病人氣色，察聽病人發出的各種聲音，詢問病人的感受，並且結合切脈，對病情進行綜合分析，然後作出確切診斷。張仲景的診斷技術是很高明的。據《傷寒雜病論》及《針灸甲乙經》兩書的自序記載，張仲景有一次遇到 建安七子 之一王粲（ｃàｎ，音燦），見他臉色不好，就對他說：你已經染上病了，應及早治療，馬上服用五石湯，或許可除病根。否則４０歲會掉眉毛，那時不僅不容易醫治，此後半年命將不保。時王粲年僅２０，正春風得意，聽後非常不高興。認為張仲景是在炫耀自己的醫術，也沒有吃張仲景給他的葯。三天後兩人又相遇，張仲景問他是否吃過葯了。王粲雖心中不快，但還是敷衍說，已經吃過了。張仲景責備說，從你的臉色可以看出你並沒有老實吃藥，你為什麼這樣諱疾忌醫，又為什麼如此不愛惜自己的生命呢？可王粲仍不在乎，自以為身體健康，始終不相信張仲景的話。２０年後王粲果然落　眉。這時想再治病可就來不及了，此後只活了１８７天。王粲所患疾病，有人推測，可能是麻瘋病。這是一種潛伏期限很長的傳染性疾病，不容易診斷，也很難治癒。張仲景對一些病程比較長的嚴重慢性疾患能夠做到早期發現，主張早期治療，表明他的醫術非常精湛。張仲景被尊為醫聖，主要是因為他寫了一部《傷寒雜病論》。此書被後世稱為我國第一部理、法、方、葯具備的經典著作。據此書原序記載，張仲景家族人口眾多，但幾年之中竟有三分之二家人患病死亡，其中又尤以患傷寒病者為最多。痛苦的現實，激起了他著書立說、治病救人的信念，於是撰《傷寒雜病論》十六卷。《傷寒雜病論》是我國第一部理、法、方、葯兼備，理論和實踐緊密結合的臨症診療專著，它的內容十分豐富。在這部著作中，張仲景以樸素的唯物主義為指導，總結和發展了祖國的病因學說。當時，求巫問卜之風盛行，統治者一面提倡讖緯迷信，認為鬼神能主宰人的生死禍福；另一方面竭力散布 天人感應 等神學目的論，用陰陽五行說來解釋疾病的發生。如說 逆木，則百姓流行疥癬、熱病；逆火，則百姓發生血壅成腫、眼病…… 等等，使醫學蒙上一層神秘主義的色彩。張仲景根據多年的實踐經驗，從樸素的唯物主義自然觀出發，明確指出： 千般災難，不越三條：一者，經絡受邪入臟腑，為內所因也；二者，四肢、九竅、血脈相傳，壅塞不通，為外皮膚所中也；三者，房室、金刃、蟲獸所傷。以此詳之，病由都盡。 這就充分說明了人體發病的原因，是由內部器官機能的改變、或外邪的入侵、或物理因素等所致，和天命鬼神毫不相關。由於張仲景對疾病的發生有正確認識，因此他對一些變化無常、發展迅速的疾病能夠做出科學的解釋。例如癔病（歇斯底里）是婦女易患的一種病，發病的時候感情衝動，喜怒無常， 象如神靈所作 ，一些人以為鬼神附體作怪，張仲景在《婦人雜病》部分分析了這種病，指出這病是由婦女帶脈病所致， 非有鬼神 ，只要仔細判斷，用針、葯醫治，是可以 治危得安 的。張仲景還很重視疾病的預防，主張 治未病.認為人和自然界息息相關，發病與否，和人體是否能適應外界環境以及四季不　　正常的氣候變化有密切關係。如果一個人能夠保持體內正氣旺盛暢達，外邪就不容易侵入體內，不致發病。所以他指出，只要飲食有節，起居有常，勞逸適當，注意鍛煉，講究衛生，內養正氣，外慎風邪，就可以預防疾病，保持身體健康。這些見解，是很符合科學道理的。張仲景在自己的著作中，還以古代辯證法為指導，進一步總結了前人的臨症經驗，特別深入地探討了一切外感發熱病的診斷和治療，創造性地提出以 六經 辨傷寒、以臟腑辨雜病的 辨證論治 的醫療原則，確立了理、法、方、葯緊密結合的比較完整的理論體系，為中醫學術的發展打下了基礎。一直到現在， 辨證論治 仍是中醫診斷治療的核心部分。張仲景所說的 傷寒病 並非現代醫學的 腸傷寒 ，而是泛指外感風寒導致的種種癥狀，甚至包括了許多內、婦、兒、外科的雜病。《傷寒雜病論》，總結了秦漢３００多年的臨床實踐經驗，和《內經》的基本理論聯繫起來，並且把它加工充實和發展，或糾正了它的某些不合理的部分，使它更好地應用於臨床，為實踐服務，開創了我國古代醫學健康發展的道路，其具體表現主要有以下幾方面：第一，大大充實和發展了《內經》的熱病學說。熱病是泛指以發熱為主要癥狀的一類疾病，基本上包括現在的各種急性傳染病。《內經》認為它的原因是傷寒，張仲景就把這類疾病直接叫做 傷寒.《內經》對這類疾病的發展過程、主要癥候、治療原則等都已有了基本的認識，但它把病程簡單地歸結為１２天，而且認為是機械地一天傳一經，治療原則是３日以內用汗法，３日以上用下法；對本病的不同表現則又按五臟加以分型。這些都是簡單、機械、不合實際情況的。張仲景基本上採取了它六經傳變的總原則，並根據病邪侵害經絡、臟腑的程度，把外感熱病發展過程中各個階段的綜合癥狀概括為六大類型，就是太陽、陽明、少陽（即三陽）和太陰、少陰、厥陰（即三陰） 六經.在每一經中，又概括出某些能反映病理機制的基本癥狀作為辨識本經病的主要依據，這是主症。例如，太陽病的主症是惡寒、發熱、頭項強痛、脈浮等；陽明病的主症是高熱、譫語（譫，ｚｈāｎ，音沾，譫語即病中說胡話）、口渴、咽干、大便燥結、脈象洪滑有力等；少陽病卻以口苦、咽干、目眩、往來寒熱、胸脅苦痛、心煩喜嘔、脈象弦細等作為主症，等等。這是根據癥狀就能斷定病屬哪一類。張仲景以樸素的辨證觀點看待疾病的發展，認為 六經 病的任何一個類型都不是一種獨立的病，而是外感熱病在整個發展過程中的某個階段所呈現出的綜合癥狀。也就是說， 六經 之間有一定的有機聯繫，並且能互相轉變。例如一般傷寒初起多呈表症，屬太陽病。但是往往由於感受的病邪不同，病人體質強弱不同，或因醫療失誤，就可能由太陽病轉變為陽明病、少陽病或太陰等三病。一般說來，從三陽病轉成三陰病表明病勢加重，相反由三陰病轉成三陽病卻預示好轉。張仲景把這種按 六經 次序演變的病情變化叫做 傳經 （ 傳變 ），不按六經次序演變的叫 越經 （ 轉屬 ）。更重要的是張仲景在指出 六經 的特點後，就緊接著提出不同的處理方法。如太陽病同屬表症，有的用麻黃湯發汗，有的則用桂枝湯調和營衛。陽明病同屬里症，有的用白虎湯清熱，有的用承氣湯瀉實。而瀉實的辦法又有大承氣湯、小承氣湯、調胃承氣湯的不同。這樣就不但使臨床醫生便於具體掌握運用，而且使《內經》的基本病變學說和臨床實踐緊密地聯繫起來了。第二，奠定了中醫 辨證論治 對病機病變進行治療的一種臨床基本理論。即根據病變的表、里、陰、陽、虛、實、寒、熱等不同情況，決定治療原則，這就是被後人稱為 八綱 的辨證論治方法。張仲景把那些病勢沉伏而難於發現，惡寒、厥冷、脈象沉遲細弱無力的稱為陰症，而把那些興奮、充血、發熱等癥候和脈象洪大有力浮滑的稱為陽症；病症發生在體表的稱為表症，在內部的稱為里症；凡病毒滯留體內，而精氣已經虛弱的稱為虛症，邪氣充實，但精力仍足以抵抗稱為實症；具有寒性傾向的稱為寒症，有熱性傾向的稱為熱症。在 八綱 之中，又以陰陽作為總綱，凡寒症、虛症、里症一般是陰病，凡熱症、實症、表症一般是陽病。運用 八綱 來辨識疾病屬性（屬陰屬陽），確定病變部位（在表在里），區分邪正消長（是虛是實），弄清病態表現（發寒發熱），就可以全面認識疾病，有的放矢，以便採用合理的療法。張仲景這種把通過 四診 （望、聞、問、切）得來的病人各方面的表現加以綜合歸納、層層分析、仔細辨認、做出正確判斷的方法，就是所謂 辨證 ，他把秦漢以前的診斷技術提高到了一個新水平。如表症用汗法，里症用下法，虛症用補、實症用瀉、熱症用清、寒症用溫等。這些原則，在《內經》里已經基本形成，但由於各種病變的指證還不夠明確和具體，特別是藥物治療方法還比較簡單，不能完全按這些原則進行治療，因此在臨床實踐上很難充分運用，只有在有了上述各方面的進步和發展，才能使這些原則具體實行，使這種理論能夠確立。所以這也是張仲景的一個重大貢獻。張仲景還總結出了一套治療原則和治療方法，就是所謂 論治.他把治療原則分做驅邪和扶正兩大方面，就是一些發病急劇、人體還消耗不大的疾病，例如 三陽病 ，就宜以驅邪為主，迅速消除病灶；而對於一些發病緩慢、或病程長久、體力消耗比較大的疾病，例如 三陰病 ，就以扶正為主，就是恢復病人的抗病能力，調動人體本身的積極因素。除此以外，他還提出了 隨症治療 的原則，主張 緩則治其本，急則治其標 ，把嚴格的規律性同必要的靈活性結合起來。但必須指出的是，《傷寒雜病論》是一部條文式的臨床札記性的著作，而且經過散亂，是別人重新整理編定的。既沒有系統的專門的論述，每條條文也不是都加以明確的說明，再加上條文本身有散失、有倒置，所以一般人很難具體掌握。如本書第一條上說 太陽之為病，脈浮、頭項強痛而惡寒.並沒有指示虛實寒熱等何種病變，也沒有治法。第十三條又說 太陽病，頭痛、發熱、身痛、腰痛、骨節疼痛、惡風、無汗而喘者，麻黃湯主之.再加上第九十五條 太陽病發熱汗出者，此為榮弱衛強，故使汗出……宜桂枝湯 ，第十六條 桂枝本為解肌，若其人脈浮緊，發熱、汗不出者，不可與之也 ，第五十一條 脈浮者，病在表可發汗，宜麻黃湯 ，根據以上一些條文以及其他一些條文，才能歸納出：太陽病是表症，汗出的用桂枝湯調和營衛以解肌；無汗的用麻黃湯發汗以解表；前者是表虛症，後者是表實症；前者脈浮緩，後者脈浮緊等這些原則。因此這些原則雖已基本上確立，但還很難普遍推廣，直到宋代後又經過很多學者的整理研究，才得到普遍推廣，所謂 辨證論治 的理論才最後完成。不過張仲景的奠基之功是不容忽視的。第三，對熱性傳染病以外的其它重要疾患也初步納入 辨證論治 的軌道。如中風、痰飲咳嗽、水病、黃疸、消渴、虛勞等，也都指出它們的不同類型，病機病變，主要特徵和治療原則，不過這方面的原文可能散失更多，混亂更甚，除其中不少方劑仍為今日使用以外，其實際意義就更不如傷寒部分了。第四，診斷上確立了脈症並重的原則。《內經》在談到具體疾病時，有時只憑癥狀下診斷，有時只憑脈象下結論，脈象和癥候聯繫起來考慮的地方很少，而且彼此矛盾之處也很多。《傷寒雜病論》則大多數的情況下都是脈和症聯繫起來考慮的。這就開創了以後脈症合參，二者並重的診斷原則。第五，保存了大量有效的方劑。《傷寒雜病論》共選收３７５個藥方，使用藥物２１４種，它們大都具有用藥靈活和療效顯著的特點。對每一味葯的應用都比較明確、謹慎，並指出藥物相互配合及增減的原則。對藥物的煎法、服法（有溫服、冷服、分服、頓服等）也作了詳細的規定。在所用劑型上，有湯、丸、散、酒、軟膏、醋、洗、浴、熏、滴耳、灌鼻、吹鼻、肛門栓、灌腸、陰道栓等等。在製藥工藝上，也多有創造，如再煎濃縮和入蜜矯味的方法，散劑中的研磨法、攪拌法和篩法等等。由於張仲景彙集了不少藥方，保存了民間治病的豐富經驗，所以後人稱他為方劑學之祖，把他創製的方劑稱為 經方.這些方劑至今還是中醫處方用藥的基礎，其中大部分經過長期的臨床實踐證明其有確實效果，這不但是臨床實用上的寶貴遺產，而且也是研究祖國醫學的重要資料。總之，從辨證到立法，從立法到擬方，從擬方到用藥，環環相扣，聯繫緊密，形成了一整套辨證論治的醫療原則。《傷寒雜病論》這部著作原貌如何，由於年代久遠，三國戰亂兵燹（ｘｉǎｎ，音顯，兵火）之災所致已殘缺不全，西晉王叔和得到殘本後進行了整理加工，重新編排。同時代的皇甫謐在所著《甲乙經》中說： 近代太醫令王叔和，撰次仲景，選論甚精 來看，王叔和所做的工作還不僅限於文獻整理，在取捨方面是融合了他自己的學術思想的，這才構成了專論傷寒的一部系統性著作。即使如此，此書仍未引起醫學界足夠的重視，只是到宋代成無己《註解傷寒論》之後，才引起廣大醫家的重視，紛紛著書研究《傷寒論》的理論體系，辨證思想，這才愈來愈顯示六經辨證思想體系的優越性。後人將一些雜病治療方藥理論整理成《金匱要略》一書，從這本書中可以看到張仲景並不是只能治療外感熱病的內科大夫，書中首次記載了人工呼吸這一急救措施的具體應用。書中說如遇到自縊者上吊時間不長，或心下還有熱氣時，應該： 徐徐抱解，不得截繩，上下安被卧之，一人以腳踏其兩肩，手少挽其發，常弦弦勿縱之，一人以手按柔胸上，數動之；一人摩捋臂脛屈伸之。若已僵，但漸漸強屈之，並按其腹，如此一炊頃，氣從口出，呼吸，眼開，而猶引按莫置，亦勿苦勞之 （《金匱要略？雜療方》第二十三）。這種方法與現今所使用的人工呼吸法基本相同。所謂人工呼吸，也就是說搶救者通過用手按壓胸部與牽引肢體活動，可以使被搶救者的胸腔被動地運動，實現氣體交換並促進血液循環的進行，經過一段時間，如出現自主的呼吸，搶救就算成功了。而在國外，直到公元１８９７年，才開始把人工呼吸的方法應用於臨床。張仲景一生著述甚豐，除《傷寒雜病論》外，據史書記載，他還著有《黃素藥方》二十五卷、《辨傷寒》十卷、《療傷寒身驗方》一卷、《評病要方》一卷、《療婦人方》二卷、《五臟論》一卷、《口齒論》一卷等。此外，他的兩個學生衛汛和杜度繼承他的事業，也寫了不少書。可惜這些書都已亡佚了。（五）神醫華佗華佗，又名旉（ｆū，音夫），字元化，沛國譙（ｑｉáｏ，音橋，今安徽省亳縣）人，生卒年月不可確考，只知道於公元２０８年以前被曹操殺害。《後漢書》本傳說他 年且百歲而猶有壯容 ，則知他大約生於公元二世紀之初。據《後漢書》和《三國志》本傳的記載，華佗是一個 兼通數經，曉養生之術 的人。沛相陳硅曾舉他當孝廉，太尉黃琬也曾 徵辟 他去做官，可見他是一個淡於名利的民間醫生。在《三國演義》第七十五回中，有一段膾炙人口的關雲長刮骨療毒 的故事。說華佗曾為三國時的著名將領關羽治箭傷，因為箭頭有毒，只好割去肌肉，颳去骨頭上的毒藥，挽救了關羽的性命。後來曹操患頭痛頭暈也請他看病，很快就將他多年不愈的痼疾治好了，便強迫他做了侍醫，他又借故請假回家，推說妻子有病，屢次催促，堅決不來。曹操派人去看，發現他妻病是假，就把他抓進監獄，最後竟加以殺害。當時曾有人對曹操說，華佗是名醫，殺了太可惜，但曹操卻以為像華佗這樣的一個窮醫生，沒什麼了不起，只要需要，什麼時候都能找到。直到他的孩子因病不治而死時方才醒悟。華佗懂得養生之道，又精通方葯，曾為許多人治好疾病，因此人們對他特別尊敬，尊他為 神醫 ，民間流傳有許多華佗治病救人的故事。他行醫的足跡遍及今江蘇、山東、河南、安徽的若干地區，有十分豐富的醫療實踐經驗，深受廣大人民的熱愛和尊崇。他取得的成就反映了秦漢時期醫藥學發展的又一側面。他的醫學成就可以歸納為以下幾點：第一，外科手術和麻醉術華佗擅長外科，曾為許多人施行過手術。從《後漢書》所記載的病例來看，當時他已經能夠成功地進行諸如腹腔腫物摘除、胃腸吻合等大手術。有一次一個患有重病的人請他診治，華佗仔細檢查後對他說： 你的病已是根深蒂固，只能剖腹手術治療，但術後存活期也不過十年，不如算了吧，這病並不會促使你早死。 這人受不了疾病的折磨，一定要除掉病患，於是華佗為他做了腹部手術，癥狀得以緩解，那人１０年後果然死了。另外，史書還記載華佗為河內太守的女兒治病的醫案：河內太守的女兒，年約２０歲，左腿膝蓋旁生瘡，癢而不痛，反覆不愈，已經七、八年了。請華佗診治……華佗從瘡口中取出一條蛇樣的東西，用鐵椎貫穿蛇頭，在皮膚間扭動許久，不動之後取出，長約３尺，但頭上有眼凹處卻沒有眼珠，身上有逆鱗。然後在瘡口上敷上藥膏，７天後就好了。現在有人認為這是華佗取出慢性骨髓炎的死骨，死骨多空間，凹凸不平，所以說有眼窩卻沒眼珠，身上好象有逆鱗。至今民間還有把死骨稱為骨蛇的。能夠認識到骨髓炎必須取出死骨，是了不起的（見韋以宗：《中國骨科技術史》，上海科技文獻出版社１９８３年版，第６４頁）。當然這段文字有些神秘，反而使人不敢相信其事了。華佗能夠順利地施行各種手術，與他發明了 麻沸散 有極大關係，《後漢書？華佗傳》有關於華佗使用麻沸散等施行腹腔外科手術的生動描述： 若疾髮結於內，針葯所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉，無所覺，因刳（ｋū，音枯，剖開）破腹背，抽割積聚。若在腸胃，則斷截湔（ｊｉāｎ，音間，洗滌）洗，除去疾穢，既而縫合，敷以神膏，四、五日創愈，一月之間皆平復。 這是說華佗成功地做了腹腔外科手術。他所以能這樣高明而成效卓著地進行這些手術，是和他已經掌握了麻醉術分不開的。他以酒沖服麻沸散，為麻醉劑。酒本身就是一種常用的麻醉劑，即使現代，外科醫生還有應用酒於小兒以進行麻醉的。可惜麻沸散的藥物組成早已失傳。用酒和藥物作臨床麻醉，這在世界外科麻醉史上佔有重要的地位。縱觀《後漢書》的上述記載，可見當時解剖術、診斷術和止血術已有較大進步。如果沒有生理解剖的足夠知識，沒有判斷發病部位和性質的能力，沒有防止手術大出血的必要方法，要成功施行手術是不可能的。將某些具有麻醉性能的藥物或用於戰爭，或用於暗殺，這在華佗之前就有人使用。華佗總結和發展前人所掌握的藥物學知識，使其轉而為人類的健康服務，為醫學的發展作出了重要的貢獻。 麻沸散 的藥方雖早已失傳，但這種思想卻深深影響了後世的醫生。宋代竇材所著《扁鵲心書》記有睡聖散可做麻醉之用；元代危亦林用草烏散解決骨傷科複位時的疼痛問題；日本外科學者華岡青州也曾於１８０５年用蔓陀羅花等植物製成 麻沸散 ，成功地進行了乳癌切除手術。這種方法較之西方早期所使用的機械性壓迫、單純飲酒、放血的方法無疑要好得多。第二，診斷疾病華佗擅長於察聲望色，對脈象有專門的研究。他 精於方葯 ，在處方上力求簡便精當。華佗不僅精於外科，而且對婦科、兒科等也很有研究。有一次，某將軍的妻子病了，請華佗去診視，根據脈象斷定為妊娠受傷而胎死未去。將軍聽後說：確實受了傷，但胎已經去了 ，華佗搖搖頭回答： 根據脈象分析，胎沒有去。 大家都覺得好笑，胎兒已經流產是客觀事實，怎能相信你的 三指一摸 呢？可是過了一段時間將軍妻子又覺身體不適，請華佗看後仍說是死胎未去，脈和以前一樣。接著華佗又向大家作了一番解釋： 此婦人是雙胞胎。先前流產了一個而且流了很多血，所以後一個沒有娩出，胎兒死後就失去了血液的營養，一定乾癟附著在母親身體里。 隨即為病人扎針、煎藥，並叫接生婆以手操查，果然取出一個死胎，人的形狀已經具備，但顏色甚黑。華佗在內科診斷方面，醫術也是很高明的。他善於察聲觀色，根據病人的面目、形色、病狀來判斷疾病的輕重和能否治療。《後漢書》、《三國志》里記載了他不少這方面的事例。一次在鹽瀆（即今江蘇鹽城）一家酒店裡，有幾個人正在喝酒。華佗仔細察看了其中一個叫嚴昕（ｘīｎ，音欣）的男子，告訴他說： 你有急病，從臉上看得出來，最好不要多飲酒，快回家去。 果然嚴昕在回家的路上從車上跌下，到家不久就死了。又有一次，一個叫徐毅的人得了病，華佗去看他，徐毅告訴他說： 昨天請人針刺胃管後，便咳嗽不已，不能躺卧。 華佗看了他的病說： 沒有刺中胃管，反而誤傷了肝。此後飲食還要減少，恐怕五天以後就不能救了。 後來果如華佗所說，過了四、五天，徐毅就死去了。又如廣陵太守陳登，胸中煩悶，面色發赤，食欲不振。華佗給他脈診後，斷定他肚裡有蟲，就給他配了些湯藥，喝下去便打出許多蟲來。有一個軍吏一直咳嗽不停，經華佗診斷後，認為是腸上長了毒瘡，就給他配了些葯，服後吐出二升濃血，並逐漸痊癒。又如一郡守患病已有相當長時間了，華佗診斷後認為是激他生氣可治好病，因而就留下一封信罵那郡守。郡守大怒，並派人追殺華佗，沒追上，更加氣憤，吐出黑血，但病好了。正確診斷對於提高療效具有重要意義。華佗還善於透過現象，抓住本質，根據不同情況，辨證施治，對症下藥。例如有兩個人都患頭痛、發燒，一塊來找華佗醫治。華佗經過仔細診斷，給一個人開了瀉下藥，給另一個人卻開了發汗藥。在一旁的人迷惑不解，請教華佗。華佗解釋說： 他們二人雖然病症相同，都屬實症，但是一個人患的是外實（感冒），另一個患的是內實（傷食），得病的原因不同，所以開的葯也不同。 結果那兩人服了葯後，病很快都好了。長期生活、行醫在民間的華佗，十分注意學習和總結勞動人民中間的治病用藥經驗，尤其重視運用民間的單方和驗方治療常見病。他處方用藥簡潔，但是療效很高。比如象寄生蟲病這樣一類民間常見疾病，華佗很注意下功夫研究，常常是藥到病除。有次華佗在路上遇到一個患 咽塞 不能進食的病人，正要去求醫。華佗看了病人的癥狀後，對他說： 我剛來的路上有一家賣餅的，可到那裡買三升醋泡蒜泥來，喝下去病就會好。 患者照此而做，喝下去沒多久，就吐出一條大蟲，病就好了。患者把蟲懸掛在車旁到華佗家致謝，見他家裡牆壁上掛著很多類似的蟲子。原來華佗治過不少這類患者，那些蟲子全是病人痊癒後送來表示道謝的。華佗對許多重症也能診斷出來，如肝硬化腹水的 病人面黑，兩肋下滿，不能自轉反者 ，以及 循衣縫 、 口張 、 汗出不流 等都指出為難治的大病（王叔和：《脈經》，卷五）。正是由於華佗能較為準確地診斷疾病，因此他才能在治療方面取得令人滿意的療效。第三，提倡體育鍛煉療法華佗提倡用醫療體育鍛煉的方法防治疾病，以達到延年益壽的目的。他對他的弟子吳普說： 人體欲得勞動，但不當使極耳。動搖則谷氣全消，血脈流通，病不得生。譬如戶樞，終不折也。是以古之仙者，為導引之事，熊頸鴟顧，引挽腰體，動徹關節，以求難老。我有一術，名五禽之戲：一曰虎，二曰鹿，三曰熊，四曰猿，五曰鳥。亦以除疾，兼利蹄足，以當導引。體育不快，起作一禽之戲，怡而汗出，因以著粉，身體輕便而欲食。 此即 五禽之戲 ，據說吳普照此法鍛煉，年九十餘，還 耳目聰明，齒牙完堅 （《後漢書？華佗傳》）這顯然是一種簡單合理的體育活動。在醫藥學的其他領域中，華佗也多有建樹，在針灸方面，他特別注重選用穴位，據《三國志》記載，他針灸用穴少、療效高。 若當灸，不過一二處，每處不過七八壯，病亦應除。若當針，亦不過一兩處 ，並且預先告訴病人會引起什麼樣的針感，沿什麼方向傳導，得氣後即時起針，病就好了。據說，一次華佗碰到一個兩腳都不能走路的病人。他便讓病人脫下衣服，在脊柱兩側點了幾十個穴位，每穴灸十壯，灸後這個人就能行走了。華佗還根據自己的臨床經驗，創用 夾背穴.現在臨床上仍常應用，被稱為 華佗穴.關於華佗的著作，《梁七錄》載有《華佗內事》五卷，《隋書？經籍志》載有《華佗觀形察色並三部脈經》一卷，《華佗枕中灸刺經》一卷。又有《華佗方》十卷，注為吳普撰。這些著作都沒有流傳下來。但王叔和《脈經》卷五有《扁鵲華佗察聲色要訣》的載錄，唐代的《千金方》和《外台秘要》也有所引證，可能就是從這些著作中引錄的，有人因為本傳中記有華佗在獄中燒其著作的事，懷疑這些書都是偽托，這是不適當的。因為華佗燒書即使是事實，亦只能燒掉他在獄中所寫的書，絕不可能把他入獄前的著作全部燒掉。華佗的學生，以吳普、樊阿、李當之三人最為知名，樊阿善針灸，並善深刺。他針背部 夾背穴 入一二寸，針腹部穴甚至深入五六寸，打破了當時 凡醫咸言背及胸臟之間不可妄針，針之不過四分 的規定，提高了療效。吳普著《吳普本草》，李當之著《李當之葯錄》，他們在不同的領域為醫藥學的發展作出了貢獻。華佗死後，在他行過醫的許多地方都有 華祖廟 ，徐州還有 華祖墓 和廟，可見人民對他的懷念。八、冶鐵業的成熟（一）生產工具和兵器鐵器化的完成秦漢時期，鐵器和冶鐵術在廣大地區，得到了使用和傳播。考古發現表明，西漢初年鐵農具和工具已經普遍取代了銅、骨、石、木器，在西漢中後期以後，隨著炒鋼技術的發明，鍛鐵工具增多，鐵兵器也逐步佔了主要的地位，到東漢時期，主要兵器已全部為鋼鐵所制，從而完成了生產工具和兵器的鐵器化進程。西漢中期以來出土的鐵器種類較戰國時期有所增加，其突出的特點還在於形制進一步成熟，並有加寬加大的趨勢，這同西漢前期整個社會生產處於恢復與提高的總趨勢是相一致的。西漢中期以後，情況發生了根本的變化，出土鐵器的種類急劇地增加，如燈、釜（ｆǔ，音撫，一種鍋）、爐、鎖、剪、鑷、火鉗以及齒輪、車軸等機械零件，等等，都湧現出來，東漢時期更是如此。鐵農具發展的狀況，也大體與此相似。這說明在西漢中期以後，鋼鐵生產在質和量兩個方面都有了重大的發展。這同當時社會生產的發展、國防的需要以及冶鐵術的進步有密切的關係，使人力、物力和財力比較集中統一，生產技術還可以較快地在較大範圍內得到推廣和交流，對鋼鐵生產的發展起了積極的作用。秦漢時期，尤其西漢中期以後，鐵的生產量猛增，技術迅速發展，質量顯著提高。這個時期是我國古代冶鐵業的第二次大發展時期。漢代鐵的應用比過去廣泛。鐵器逐步取代了銅器。武帝前，銅、鐵兵器往往同時並用；武帝後，鐵兵器佔了主要地位；東漢前期，主要兵器已全部為鐵制。生產工具和日常用具，也同樣逐漸被鐵製品所取代。遼寧遼陽三道壕所發掘的西漢八座居民房址中，每一戶都有鐵制農具，包括了犁鏵、耬、？（ｊｕé，音覺）、鍤（ｃｈā，音叉）、耙、鋤、鐮等從種到收的全套農具。生活上所用的鐵制燈、釜、爐、剪、刀以及車輨（ｇｕǎｎ，音管）、齒輪等，在南北各地也多有出土。足見鐵的使用，已經十分普遍。漢代冶鐵生產的規模，也相應地擴大了許多。漢朝政府將冶鐵收歸官營以後，設有專門機構，管理全國生產。這些官營手工業都使用大量 卒徒 來從事生產， 卒 是指服役的兵卒， 徒 是指犯罪而罰作工役的人。貢禹在元帝即位之初（元帝在公元前４８年即位）曾上書說：當時鑄錢的官和 鐵官 所使用開銅鐵礦的 卒徒 多到十萬人（見《漢書？貢禹傳》）。各地鐵官所用的 卒徒 ，一般都有幾百人。由於冶鐵手工業的發展，鐵的生產率提高，鐵在市場上的價格比銅要便宜得多。西漢前期，大概鐵價只相當於銅價的四分之一，據《史記？貨殖列傳》說，當時做買賣每年有二分利潤，放債每年可得二分利息，一個有銅器千鈞（即３萬斤）的商人，有鐵器千石（即１２萬斤）的商人，有千貫（即１００萬文錢）本錢的高利貸者，其收入都和 千戶之君 等。當時封君每年可以向每戶征取租稅２００文錢， 千戶之君 每年租稅收入可有２０萬文錢。從這裡，我們可以知道當時銅器價格是鐵器價格的４倍，銅器３萬斤的價格是１００萬文錢，即每斤價３３文強；鐵器１２萬斤的價錢也是１００萬文錢，即每斤價８文強。漢武帝時，全國各地共設４９處鐵官，在今山東有１２處，河南、江蘇各有７處，河北有６處，陝西、山西各有５處，四川有３處，安徽、湖南、遼寧、甘肅各有１處。到東漢時代，在西北、西南、東北等邊遠地區又略有發展。《續漢書？郡國志》所記產鐵地點，除了西漢已設鐵官之處以外，還記有８處，四川３處，雲南２處，湖南、甘肅、河北各一處。而廣東、廣西、新疆等邊遠地區，也有當地的冶鐵業。從現在發掘的冶鐵遺址看，西漢有６０多處，東漢有１００多處。這些都反映出漢代冶鐵業的擴大和發展。（二）冶鐵新技術秦漢時期，冶鐵技術進一步發展，取得了新的成就。高爐煉鐵和平爐鍊鋼，現在已成了人們的常識。西漢時期，隨著鐵器需要量的大幅度增加，冶鐵業的重大發展，煉鐵高爐建造得越來越大。歷史上最早關於高爐事故的記載在《漢書？五行志》中：漢武帝征和二年（公元前９１年）春天，涿郡（今河北涿縣）的鐵官鑄鐵，因為技術上的某種關係，鐵水如流星似的飛上天空；漢成帝河平二年（公元前２７年）正月，沛郡（今安徽宿縣）鐵官煉鐵時，高爐中的鐵料堵塞不下，隆隆如雷聲，猶如鼓音，１３個工人驚慌逃走，等聲音停止後，回去一看，高爐炸成１０塊，爐基陷落數尺，一爐鐵水散如流星。這是高爐懸料後，又突然下落引起的嚴重爆炸事故。這種事故的發生，是因為高爐相當高大，溫度不夠均勻，懸料很久不下，高爐下部很長一段爐料已經燒空而熔化，爐缸里聚集了很多沸騰的鐵水，當上部爐料突然下降時，爐缸承受的壓力過大，引起了嚴重的爆炸事故。爐子爆炸成１０塊，炸得地面塌陷數尺之深，而爐中沸騰的鐵水散射如流星一般，說明當時爆炸的力量很大，這個爆炸的高爐必然是個龐然大物了。在這個高爐上同時操作的工匠多達１３人，也說明這個爐子很高大，需要裝料鼓風的人力很多。高爐煉鐵是一種經濟而有效的煉鐵方法，因而長期以來成為我國冶煉生鐵的主要方法。高爐從上邊裝料，下部鼓風，形成爐料下降，和煤氣上升的相對運動。燃料產生的高溫煤氣穿過料層上升，把熱量傳給爐料，其中所含一氧化碳同時對氧化鐵起還原作用。這樣燃料的熱能和化學能同時得到比較充分的利用。下層的爐料被逐漸還原以至熔化，上層的爐料便從爐頂徐徐下降，燃料被預熱而能達到更高的燃燒溫度。這確是一種比較合理的冶煉方法，因而具有強大的生命力，長期流傳。在今河南新安、鶴壁、鞏縣、臨汝、西平以及江蘇徐州、泗洪、北京清河以及新疆民豐、洛浦等漢代冶鐵遺址中，都有高爐的殘跡發現。從河南各地冶鐵遺址來看，當時高爐有圓形截面和橢圓形截面兩種：鞏縣鐵生溝６座高爐的截面都是圓形的，爐身直徑有１。８米的，也有１。６米的，又有１。３- １。５米之間的，有殘高１米左右的。鶴壁市東南５公里鹿樓村發現有１３座高爐，截面都是橢圓形，爐缸短軸２。２- ２。４米，長軸２。４- ３米左右，面積一般在５。７２平方米左右。江蘇徐州銅山北微山湖南岸發現的漢代煉鐵爐，爐型作長方形，底部東西寬３。８米，南北長４。７米，爐壁厚１米左右，內腔作橢圓形，長軸２。５米，短軸１。４米。爐身北壁在地面以下，估計爐高１。７８米以上。築爐用石英砂粒和粘土混合而成的耐火泥夯築而成，採用一層層搗築結實的方法，每層厚６厘米。爐基用粘土夯築而成，範圍大於爐身。從河南鄭州市古滎鎮西漢中晚期冶鐵遺址中發現了兩座特大的煉鐵高爐，２號爐的爐缸已損壞，１號爐短軸約２。７米，長軸約４米，面積約８。４８平方米。在１號爐南端５米處的坑內，挖出了拆爐時取出的１號爐積鐵塊，積鐵塊的邊緣立著一塊條狀的鐵瘤，鐵瘤和積鐵成１１８度夾角，向外傾斜，高約２米。由此可以推知高爐的高度可能達到５- ６米，爐身呈直筒形，其下有一段喇叭形的爐腹與最下部的爐缸連接，有效容積約５０立方米左右。爐子截面築成橢圓形，是為了使鼓風和煤氣流更容易達到爐缸中心，有利於提高爐的中心溫度。這樣大的高爐，每天可煉出生鐵５００公斤。高爐增大，反映了築爐、鼓風、原料處理、添加熔劑技術等均有了很大進步。爐子高大，冶煉時需要的鼓風能力也要相應增大。解決的辦法一是在爐壁上增加風口，由原來的１個風口增加到４個風口；一是增加鼓風能力，由１個鼓風皮囊發展到排列在一起的幾個鼓風皮囊，組成複合皮囊。山東滕縣宏道院出土的東漢畫像石中，有一方是描寫冶鐵勞動過程的，上有鼓風的圖像，其中鼓風大皮囊上排列有４根吊杆，右方下部是個風管。鐵生溝、古滎鎮、南陽瓦房庄和鶴壁市的冶鐵遺址，均有鼓風風管出土。其中古滎鎮和瓦房庄發掘的彎頭朝下的陶胎風管下側泥層已經燒琉，經實踐測定，泥層燒琉溫度為１２５０℃- １２８０℃。就鼓風動力而言，從人力鼓風發展到畜力鼓風，如 馬排 、 牛排 等；在兩漢之際，又發明了水利鼓風機，取名為水排。東漢建武七年（公元３１年），杜詩到南陽做太守，南陽的冶鐵業有較長的歷史，規模又較大，杜詩總結了當地的冶煉經驗，製造了水排來鑄造農具，這是幾百年冶煉手工業工人勞動經驗和智慧的結晶，杜詩只是進一步加以推廣利用而已。利用水排來鼓風，來冶鑄農具，自然比用人力來鼓風 用力少，見功多.從已發現的在今河南省的漢代冶鐵遺址來看，漢代冶鐵作坊多半建設在礦山附近，而魯山縣望城崗、桐柏縣張畈村兩處，卻距離礦山較遠，相距有１０- ２０公里，而建設在河流旁邊，這兩處在漢代正屬於南陽郡，很可能就是為了利用 水排鼓風的緣故。水排的發明和應用，不僅提高了鼓風能力，而且大大降低了成本，因而長期為冶鐵工業沿用。高爐的增大，固然提高了產量，但是爐子過於高大，又會使爐內的煤氣上升受到阻礙，影響冶煉。在爐溫不夠高的情況下，這種矛盾尤其突出。至遲到西漢，冶煉工人在長期實踐中觀察到，爐料的粒度整齊可以減少煤氣阻力，因而在煉鐵前，先將礦石加工成粒度在３厘米左右的爐料，礦石碎屑用篩子篩去。這樣做的結果，既節省了燃料，又加速了冶煉過程。西漢時，已經發明了在爐料中添加一定數量的石灰石作為鹼性熔劑，起助熔作用。結果，煉渣中的二氧化硅就和氧化鈣結合，降低了煉渣熔點，從而加強了煉渣的熔化性和流動性，使煉渣與鐵水更容易分離，並順利地流出爐外。添加的石灰石除了助熔外，還有一定的脫硫作用。這種技術的發明，對古代冶煉生鐵的提高，乃是關鍵性的一步，是十分重要的創造。從屬於西漢中晚期的鞏縣鐵生溝遺址中發現有石灰石，兼之對熔渣的化驗發現含有４１。９９％的氧化鈣和３。２２％的氧化鎂。除了用高爐煉鐵外，西漢時期還有用坩堝煉鐵的技術。這是從坩堝熔銅法演變而來的。１９５９年發掘出瓦房庄附近古宛城西漢冶鐵遺址，發現坩堝煉鐵爐１７座，其中３座較完整，都近似長方形。其中一座長３。６米，寬１。８２米，深度殘存０。８２米。爐的建築方法是，就地面挖出長方坑，留下爐門，周壁經過夯打後再塗薄泥一層。爐頂有的用弧形的耐火磚砌成，磚的大小不同，磚的背面塗有約５厘米厚的草拌泥；爐頂有的用土坯和草拌泥蓋成。爐由門、池、窯膛、煙囪四部分組成。門在爐的最前端；是用來裝爐和通風的，左右兩壁經火燒，已成磚灰色。池在門內，周壁也燒成磚灰色，池底留有厚約１厘米的細砂，是用作燃燒時的 風窩 的。爐膛為長方形，周壁糊有草拌泥，火燒較輕，當是盛放成行排列的坩堝和木柴、木炭等燃料的。爐的後部設三個煙囪，是排放爐煙用的。有的爐內填滿木柴灰，有的爐底堆有很多燒土塊和磚瓦碎片。坩堝發現３件，都是橢圓形的圜底陶罐，罐外敷有草拌泥約厚３- ４厘米，泥的內部燒成紅磚色，表面則成光亮的深黑色，並存有一層灰白色光亮岩漿。另在一坩堝的內壁還粘有鐵渣的碎塊。從煉爐的結構以及流傳到後世的坩堝煉鐵法，可以推知當時的煉鐵方法是：把礦石、木炭、助熔劑混合，裝入坩堝，再把坩堝排列在爐膛內。裝爐前，先在爐底鋪上一層適當磚瓦碎片，使爐底通風。磚瓦碎片之間要留出許多空隙作為火口，空隙里放易燃品，以便點火。磚瓦碎片上鋪第一層木炭，木炭上面安放第一層成排的坩堝。裝滿第一層坩堝後，又在這層坩堝上面鋪第二層木炭，第二層木炭上面，安放第二層成排的坩堝。這樣依次安裝，直到把爐膛裝滿，最後鋪上一層木炭、一層碎磚瓦片，蓋好。點火時，先點中間的火口，等大量冒煙後，再點兩邊的火口，這樣才能均衡燃燒。點火後，隨即鼓風。８小時以後，停止鼓風，靠自然風冶煉２４小時，即可開爐。這種爐子有大有小，大的一次可裝３００個坩堝，小的只裝六、七個坩堝。這種煉鐵法雖然簡便，但不宜大規模生產，因而在歷史上處於次要地位。至遲到西漢中晚期，已經出現了性能較白口鐵為好的灰口鐵，並很快被用作工程材料。河北滿城一號漢墓出土的鐵錠，經檢驗是含低硅、中磷、低琉元素的灰口鐵；出土的軸承則為灰口鑄鐵，具有承載能力大、潤滑和耐磨性能好等特點。對河北滿城二號墓出土的西漢中期的生鐵錠、鐵生溝出土的熟鐵塊和河南澠池出土的漢魏時期的若干鐵器的化學成分的分析表明，其含硫量都很低，均在０。０７％以下，含磷量偏高些，在０。１１- ０。３８％之間，用現今國內外煉鐵的標準衡量，也是合格的優質鐵。灰口鐵和優質鐵的生產，正是煉爐巨型化、鼓風設施強化以及其它技術進步的產物。（三）炒鋼、百鍊鋼和鑄鐵脫碳鋼技術炒鋼技術的發明與百鍊鋼工藝的日益成熟，是秦漢時期鋼鐵冶煉技術發展的一大標誌。西漢中期前後，雖然在冶煉塊鐵煉滲碳鋼時，反覆加熱、鍛打的次數有明顯的增多，使鋼的質量逐漸得到提高。但由於塊煉鐵生產效率低，鋼鐵的製作在原料上受到很大限制。為了滿足社會對鋼的需要，在西漢中後期又創造了 炒鋼技術，從而開闢了一個嶄新的鍊鋼途徑。直到如今，生鐵仍是鍊鋼的主要原料。炒鋼，就是把生鐵加熱到熔化或基本熔化以後，在熔池中加以攪拌，藉助於空氣中的氧把生鐵中所含的碳氧化掉。在古代缺乏化學分析的條件下，炒鋼產品中的含碳很難控制在適當水平，需要有熟練的技巧和豐富的經驗。所以當時往往 一炒到底 ，把生鐵炒成熟鐵。炒熟鐵與炒鋼實質上是一回事，熟鐵就是含碳極低的炒鋼。熟鐵與炒鋼的成分均勻，其中的夾雜物，一般比較細小，分布也比較均勻。因此區別炒鋼和塊煉鐵煉成的鋼的重要標誌之一，就是炒鋼夾雜物是含硅較多而含鐵較少的硅酸鹽，成分比較均勻，含氧化亞鐵很少；而塊煉鐵煉成的鋼的夾雜物則以氧化亞鐵和含鐵較多的硅酸鹽共晶為主。東漢晚期著作《太平經》卷七十二《不用大言無效訣》第１１０頁說： 今軍師兵，不詳之器也，君子本不當有也，……不貴用之也。但備不然，有急乃後使工師去治石，求其中鐵，燒冶之使成水，乃後使良工萬鍛之，乃成莫邪.從這裡，可知在漢時期普遍的鍊鋼技術是：先尋求鐵礦石，冶煉成生鐵水，即所謂燒冶之使成水 ，然後炒煉成鋼，再反覆鍛打，製成莫邪一類的鋼劍，即所謂萬鍛之，乃成莫邪.王充在《論衡？率性篇》中曾說，世上價值千金的寶劍，如棠溪、魚腸、龍泉、太阿之類，原本是礦山中普通的鐵，冶工把它們鍛煉成鋒利的劍，豈是鍛煉的原料有什麼不同，而是由於鍛煉到家。如果用價值一金的劍， 更熟鍛煉，足其火，齊其（ｘｉāｎ，音先，鋒利） ，也就和價值千金的劍相同了。這樣出於天然的 鐵石 ，經過鍛煉就 變易故質 ，產生了質的變化。從這段話，我們可以知道：在漢代用一般的鐵經過反覆炒熟鍛煉也能成為鋼。所說 更熟鍛煉 ，就是反覆炒熟和鍛煉。由於東漢鍊鋼技術的進步，鐵工具多用鋼刃，《考工記？本人》鄭玄註： 首六寸，謂今剛關頭斧。 賈公彥疏：漢時斧近刃，皆以剛鐵為之。 到三國時，用鋼製作兵器就更加廣泛了。東漢時已有熟鐵的專門名稱。許慎《說文解字》說： 鍒（ｒóｕ，音柔），鐵之耎（ｒｕǎｎ，音軟，柔弱）也 ， 鍒 就是柔軟的熟鐵的專門名稱，這正是對剛鐵而言。這時以剛柔的性質，分別用來稱呼鋼和熟鐵，該是和當時炒鋼技術的推廣、鋼和熟鐵的生產增加有關。河南鞏縣鐵生溝漢代冶鐵遺址發現了西漢後期炒鋼爐１座，上部已毀損。爐體很小，建造也很簡單，從地面向下挖成 缶（ｆǒｕ，音否，古代的一種瓦器）底 狀坑作為爐膛，然後在爐膛內邊塗一層耐火泥。爐門向西，長０。３７米，寬０。２８米，殘高０。１５　米。爐壁已燒成黑色，爐內尚有未經炒煉的鐵塊。在河南省方城縣趙河村漢代冶鐵遺址中也曾發現同樣的爐型６座。這種炒鐵爐容積小，呈缶形，溫度可以集中；挖入地下成為地爐，散熱較少，有利於溫度升高；爐下部作 缶底 狀，是為了便於裝料攪拌。這種爐子的風當是從爐子上面鼓入的。河南南陽瓦房庄漢代冶鐵遺址中，也發現幾座炒鋼爐，形制、結構都和鐵生溝發現的缶　式炒鋼爐大同小異，爐底還留有鐵渣塊。說明當時這類冶鐵作坊，不僅用生鐵鑄造鐵器，也還用生鐵炒煉成熟鐵或鋼，緞製成工具、構件。遺址中出土的鍛件如鑿、钁等，當是該作坊自製的。南陽東郊出土一件東漢鐵刀，形制較特殊，類似炊事用刀，刀身有一道平行於刃部的鍛接痕迹。刀寬１１。２厘米，長約１７厘米，刀背厚約０。５厘米，就是用炒鋼鍛制，其刃部當是用高質量的炒鋼鍛接而成。由於炒鋼以生鐵為原料，價廉易得，生產率高，因此與其它制鋼方法比較，有很大的優越性。它的出現和逐步推廣，改變了整個冶鐵生產的面貌，是鋼鐵發展史上具有劃時代意義的大事情。由於炒鋼法的創造，使得 百鍊鋼 技術發展到成熟階段。從已發現的古代鋼製品來看，我國東漢時代已經掌握這種百鍊鋼技術，當時 煉 的工藝有 三十煉 、 五十煉 、 百鍊 等區別。東漢流行一種環首鋼刀，叫做 書刀 ，因為它的一面常有錯金的馬形紋樣，又稱為 金馬書刀 ，皇帝往往用它來賞賜給臣下，官僚和儒生往往用帶子把它系在腰間，因此也往往作為陪葬品。羅振玉《貞松堂吉金圖》卷下著錄有四件 書刀 ，一面有錯金的馬形紋樣，一面有錯金銘文，其中三件銘文都是 卅煉.１９７４年，在山東蒼山縣漢墓出土一把環首鋼刀，全長１１１。５厘米，刀身寬３厘米，刀背厚１厘米，環首呈橢圓形，環內徑２。５- ３厘米。刀身有錯金火焰紋和隸書銘文：永初六年（公元１１２年）五月丙午造卅煉（煉）大刀，吉羊（祥）宜子孫.說明這把大刀是用 三十煉 工藝製成的。經過金相鑒定，鋼的含碳量比較均勻，刃部經過淬火，所含夾雜物與現代熟鐵相似。１９７８年，在江蘇徐州銅山縣駝龍山漢墓出土一把鋼劍，鋒部稍殘，無首，通長１０９厘米，劍身長８８。５厘米，寬１。１- ３。１厘米，脊厚０。３-０。８厘米。劍把正面有錯金銘文： 建初二年（公元７７年）蜀郡西工官王愔造五十湅（煉）□□□孫劍□ ，內側上陰刻銘文 直千五百 ４字。 西工官 是蜀郡的工官，王愔是工官性名。銘文說明這把鋼劍是蜀郡工官用 五十煉 工藝製成的。 直千五百 應當是該劍的價錢。１５００錢當時可買５０石粟，可供一個人吃兩年零九個月。由此可知 五十煉 的鋼劍是比較昂貴的。金相鑒定，這把鋼劍和蒼山出土的 三十煉 鋼刀基本相同，也是用含碳量較高的炒鋼為原料反覆鍛煉而成。東漢鋼製品更有用 百鍊 工藝製成的。１９６１年日本奈良縣古墓出土一把鋼刀，上有錯金銘文： 中平□［年］五月丙午，造作［支刀］，百鍊清［剛］，上應星宿，［下］辟［不詳］.中平是公元１８４- １８９年東漢靈帝年號。銘文說明了這把鋼刀是用 百鍊 工藝製成的。在東漢末建安年間，曹操曾令造寶刀５把，３年才造成，自己留了２把，其餘３把分給了３個兒子。這５把寶刀，也叫做 百辟刀 ，是 百鍊利器 ，據說是用來 以辟不詳，攝服姦宄（ｇｕǐ，音軌，犯法作亂的人） 的，曹植為此還寫了一篇《寶刀賦》，生動地描寫了煉製寶刀的經過。 辟 就是摺疊鍛打的意思， 百辟 是和 百鍊 的意義一致的，就是經過１００次左右的加熱和反覆摺疊鍛打。建安二十四年（公元２１９年），曹丕也下令造寶刀寶劍，共煉製了寶劍３把、寶刀３把、匕首兩把、露陌刀一把，據他自己說，所有 國工亦一時之良也 ， 至於百辟 才煉成的。 百鍊 代表了當時煉製優質鋼利器的工藝質量的最高水平。１９９３年初，在陝西興平出土的東漢中晚期的墓葬中，發現一把向下斜插的鐵劍，被坍塌的墓土壓成彎弓狀，當考古工作者小心翼翼地清除掉劍身坍土時，鐵劍突然反彈復原成垂直狀，使在場目睹者驚訝不已。據測定，此劍長１。１米，木質劍柄已朽，劍身表面雖已鏽蝕，但劍頭、劍刃猶存。經Ｘ光透視，劍身內部未有損傷。劍身被壓彎１７００多年，仍能反彈復原，是迄今眾多古代兵器發掘中的首例，說明此劍堅韌性很強，鍛造技術達到非常高的水平，從而也使 何意百鍊鋼，化為繞指柔 的古詩，得到了有力的實物佐證。這些資料說明，在東漢前期，炒鋼以及以此為原料的百鍊鋼工藝已經相當普遍地被使用了。而在東漢時期，鐵兵器完全代替銅兵器，鍛制農具和鋼工具顯著增多的情形，正與這項新技術的發明與推廣有著密切的關係。炒鋼的發明，不僅是鍊鋼史上的一次革命，而且對整個社會經濟發展都有重要意義。歐洲用炒鋼法冶煉熟鐵的技術在１８世紀中葉才開始出現，比我國要晚１９００餘年。鑄鐵熱處理技術在漢代也有很大發展，並臻於成熟。在南陽瓦房庄漢代冶鑄遺址所出土９件鐵農具，經檢驗有８件是黑心韌性鑄鐵，質量良好，有一些和現代黑心韌性鑄鐵已無多大的差別。河南澠池漢魏鐵器窖藏、北京市大葆台西漢燕王墓及瓦房庄遺址都出土了具有鋼的金屬組織的鑄鐵件，有的殘存著少量微細的石墨，它們是經脫碳熱處理獲得的白心韌性鑄鐵或鑄鐵脫碳鋼件，由於熔鑄時經過液態，雜質很少，質地相當純凈，性能良好，可以用作剪刀一類刃具。由實物檢測可知，黑心韌性鑄鐵多用於要求耐磨的農具等，白心韌性鑄鐵多用於要求耐衝擊性能較好的手工工具，說明當時的冶鑄匠師對不同材質的性能及適用範圍已有較深入的認識，能較為正確的選材和加工以達到工藝要求。南陽、古滎等處還出土有多量薄鐵板，它們經脫碳熱處理已成為含碳較低的鋼板，可以鍛打成器，這實際是創造了一種新的制鋼工藝，是我國古代所獨有的。尤為突出的是，鞏縣鐵生溝漢代冶鐵遺址所出鐵？，具有和現代球墨鑄鐵的Ⅰ級石墨相當的帶放射狀的球狀石墨，類似的有球狀或球團狀石墨的鑄鐵生產工具已發現３６件，這是我國古代鑄鐵技術的傑出成就，而現代球墨鑄鐵是１９４７年才研製成功的。漢代鑄鐵脫碳制鋼的工藝成就，突出地表現於鄭州市博物館在東史馬發掘到的６件東漢鐵剪上。鐵剪需要有較好的硬度和彈性，才便於應用，不致於在使用過程中很快斷裂。因此按一般的工藝觀點來看，無論就形狀和性能來說，是不適宜鑄造的。但是，其中一件經過金相檢驗，發現剪刀的整個斷面都是含碳量為１％的碳鋼，組織均勻，滲碳體成良好的球狀，和現代工業中所用的碳素滾球鋼相似，而質地非常純凈，幾乎找不到夾雜物。但經過仔細觀察，在斷面的較厚部位，見到有微小的石墨析出，證明這種剪刀是用鑄件為材料經過脫碳退火而成的。它的製作方法，應是先用白口鐵鑄造出成形的鐵條，經過脫碳成為鋼材後，磨礪刃部，而後加熱彎曲作交股形的８字形，從這６件東漢鐵剪，可以看到當時這種固體脫碳制鋼工藝有了進一步的發展，不但廣泛使用生鐵鑄件脫碳成為鋼件，而且能夠利用這種成形的鋼材，再鍛造成為工件。從鑄造技術上看，秦漢時期鐵范的使用已大為普及。戰國時期已經出現的疊鑄技術，這時得到了進一步發展。河南省溫縣發掘的一處漢代烘范窯，出土有５００多套疊鑄范，有１６件鑄件，３６種規格，其總澆口直徑為８- １０毫米，內澆口薄僅２毫米左右，一套范有４- １４層不等，每層有１- ６個鑄件，最多的一次可鑄８４件。這就大大提高了生產率。這一時期鑄造工藝也出現了更細的分工，根據對漢代鑄造作坊出土器物的考察，它大體可分為制模、制范、烘范、熔鐵、澆鑄等作業，尤其是烘烤鑄模、鑄范的製造精密，在鑄造工藝中起著重要的作用。從而保證了鑄件的質量和降低了次品率。綜上所述，我國早在漢代，鋼鐵技術已發展到較為成熟的階段。漢代冶鐵業規模巨大，遍布全國的冶鐵作坊和精湛的鋼鐵技術成為漢代工農業生產進一步發展、國力增強的物質基礎。鑄錢業也是重要的手工業部門，採用銅範、鐵范和泥范來製作。除銅、鉛、錫外，秦漢時期的金、銀、汞的產量也有很大增長，我國古代社會所能冶煉的八種金屬——金、銀、銅、鐵、錫、鉛、汞、鋅，除鋅外，在秦漢時期都已掌握其冶煉工藝了。九、建築、交通、紡織及其它技術（一）秦漢長城萬里長城是世界建築奇蹟之一。它雄踞於我國北部河山，走向由西向東，跨過黃土高坡、沙漠地帶，崇山峻岭、河谷溪流，以其雄偉壯觀、工程浩大聞名於世。長城的修建開始於戰國時代。當時，諸侯分立，各自割據一方，經常相互攻伐，進行兼并戰爭；北方的游牧民族匈奴、東胡、樓煩也經常南侵。因此，秦、趙、魏、齊、燕、楚等國各自築長城以自衛。秦始皇統一中國以後，為了防範匈奴的突然襲擊，把燕、趙、魏等諸侯國的長城連接起來，用３０萬人力連續１０多年，築成了西起甘肅臨洮，沿黃河到內蒙臨河，北達陰山，南到山西雁門關、代縣、河北蔚縣，經張家口東達燕山、玉田、遼寧錦州並延至遼東的萬里長城。漢代除重修了秦長城外，又修築朔方長城（內蒙河套南）和涼州西段長城，後者包括北起內蒙額濟納旗居延海，沿額濟納河到甘肅金塔縣北的北長城，從金塔縣經破城子、橋灣城到安西縣的中長城以及從安西縣經敦煌城北直達大方盤城、玉門關進入新疆的南長城。它們是漢武帝時期開始修築的。據《居延漢簡》記載，當時長城沿線 五里一燧，十里一墩，卅里一堡，百里一城 ，構成了一個嚴整的防禦體系。秦漢長城的遺迹至今仍歷歷可尋。據考察，秦漢長城多就地取材，用夯土築成。在黃土高原一帶是就地挖土築版而成，現存臨洮秦長城遺址就是用這種方法建造的。敦煌西南玉門關一帶漢長城，牆身殘高４米，下部寬３。５米，上部寬１。１米，是用土夯成，距地面５０厘米開始鋪縱橫交錯的一層蘆葦或紅柳，沙礫石與紅柳或蘆葦層層壓疊，紅柳或蘆葦擺法相交，有些地方的蘆葦至今還保留完好。利用這些植物原料，作為防鹼夾層，在乾燥地區是不易腐爛的，它們可以防止城牆坍塌，起著加固城牆的作用。無土地帶的長城牆則是用石塊砌成，如赤峰附近一段的漢長城遺址，就都是用石塊砌成的。在山岩溪谷之處，地勢陡峭險峻，只用石塊來砌築，城牆容易坍塌，故雜用木石建造。在金塔縣和額濟納旗，還存留烽火台２００多座，台平面呈正方形，每邊１７米，高２５米左右，蔚為壯觀。它也是由夯土或土坯築成，施工中亦用蘆葦。至今仍有許多烽火台，除四角剝蝕外，其餘部分都還完好。長城跨越的地區大都是荒涼偏僻的地方，氣候惡劣，數十萬民工長年累月地在這裡艱辛勞作，生活沒有保障。廣為流傳的孟姜女哭長城的故事，就是老百姓對統治階級不顧人民的死活、興修長城的控訴。該故事說，秦始皇時，孟姜女的新婚丈夫范喜良被強征去修長城，在沉重的勞役中被折磨死去。孟姜女思夫心切，萬里跋涉，來到長城工地為丈夫送寒衣，得知丈夫已死，便在長城下痛哭，把長城哭倒，從而發現了丈夫的屍骸。後來，孟姜女投海自殺。這雖是一個虛構的故事，但說明長城是古代勞動人民血淚的結晶。秦漢長城的修建反映了當時測量、規劃設計、建築和工程管理等方面的高超水平。（二）木結構與磚結構技術秦漢時期宮殿建築的主要形式是高台建築，它是由一種夯土和木結構相結合的建築形式，它把許多單體建築聚合在一個階梯形夯土台上。秦代修建的咸陽新宮、朝宮等都是在夯土台群上修建的龐大宮室殿屋群，周圍修築高架的道路——閣道，同其它的 離宮別館 相通，極其華麗壯觀。秦於公元前２３０年開始興建新宮，前後經１０年時間，先建成倍宮，作為咸陽各宮室的中心，隨後又建立甘泉宮、北宮等，構成了一組大建築群。 秦盡破諸侯，寫仿其宮室，作之咸陽北阪之上 （《史記？秦始皇本紀》），所以，咸陽新宮吸取了六國建築的不同形式特徵，可視為戰國以來宮殿建築的集大成的產物。公元前２１２年，秦始皇又興建一組規模更為龐大的建築群——朝宮，其前殿即著名的阿房宮， 先作前殿阿房，……上可坐萬人，下可建五丈旗。周馳為閣道，自殿下直達南山，表南山之顛以為闕。為復道，自阿房渡渭，屬之咸陽。 （《史記？秦始皇本紀》）。這些宮殿大都採用了高台建築的形式，西漢時期在長安城先後修建的許多宮殿的形式也是如此。在西漢時已經出現的多層建築，到東漢時期得到了迅速發展。從出土的明器、畫像磚和銅器上，用木架構成的多層樓閣和封建塢壁的門樓、望樓等，就是這一建築形式的生動說明。這是在樑柱上再加樑柱的迭架技術的應用，表明了木結構技術的重大發展，奠定了後世木結構高層建築的基礎。中國古代建築特有的 斗拱 結構（ 斗 是斜方形墊木， 拱 是彎長形墊木），在戰國時期已經出現，在秦漢時期又有很大發展。其形式多樣，有直拱、人字拱以及單層拱、多層拱等。四川樂山漢代崖墓的斗拱就有六、七種式樣的曲拱。斗拱與挑梁、斜撐同時發展、既用以承托屋檐，也用以承托平座，是建築結構本身的一個重要組成部分。 斗拱 結構的出現，說明已有了關於合力、分力等經驗性力學知識。建築的屋頂也出現了多種形式，如四坡頂、歇山頂、卷棚頂、懸山頂、四角拈尖頂等，具有豐富生動的造型特徵。磚與磚結構技術，在秦漢時期也得到了很大發展。西周已出現了鋪地磚和瓦，從而開闢了新的建築材料和結構領域，對於建築質量的提高有著重要意義。戰國時期出現的空心磚和小條磚，到秦漢時期已被大量用作建築材料。由於小條磚具有製造容易，承重性強，砌築方便，可靈活應用等優點，到西漢晚期終於取代了空心磚。秦漢時期，小條磚逐漸趨向模數化，長、寬、厚的比例是４∶２∶１，使在壘砌牆體時，可靈活搭配。為了防止磚塊脫落，人們還創造了榫（ｓǔｎ，音損，榫頭）卯磚、企口磚、楔形磚等。這些都是人們在實踐活動中取得的科學合理的方法。初期的磚砌法，磚與磚之間缺乏聯繫，經過不斷實踐與總結經驗，磚牆的砌法就朝著相互拉結的方向發展，使得磚牆有較好的整體性，既穩固，又能承受壓力和推力。在戰國時期已出現的數種壘砌技術的基礎上，秦漢時期更有式樣新穎的壘砌新技術出現，使牆體既堅固又美觀。關於磚頂結構，兩漢有重大發展。西漢中葉盛行筒拱結構，用條磚，其特點是二邊支承；西漢末年出現了拱殼結構，特點為四邊支承，它是由拱頂平面為十字交叉、等高的兩個筒拱相互貫通穿插而成，充分發揮了磚材耐壓的性能。在施工技術上採用了無支模施工法。雖然當時拱殼的跨度不大，但其結構性質，仍與現代的雙曲拱磚扁殼類同。東漢時期出現了一種新的磚結構形式——迭澀結構，它保持了拱殼結構的外形，採用上下磚之間的磚縫成水平的逐層出挑成頂的方法。這種砌法較之不斷地改變磚縫面角度的拱結構，在施工上要簡便得多。所以該結構的出現，乃是探索一種簡便的磚拱結構施工方法的結果。（三）馳道與棧道馳道和棧道的修建，是秦漢時期規模宏大的築路工程，對於陸路交通的發達，促進經濟文化的交流，具有重大的意義。秦始皇統一中國後，下令築馳道。以咸陽為中心的，有東方大道（由咸陽出函谷關，沿黃河經山東定陶、臨淄至成山角），西北大道（由咸陽至甘肅臨洮），秦楚大道（由咸陽經陝西武關、河南南陽至湖北江陵），川陝大道（由咸陽到巴蜀等），此外還有江南新道，南通蜀廣、西南達廣西桂林；北方大道，由九原（今包頭）大致沿長城東行至河北碣石，以及與之相連的從雲陽（今陝西淳化）至九原的長達９００餘公里的直道，等等。１９７４年，在伊克昭盟發現了長約１００米的直道遺址，路面殘寬約２２米，斷面明顯可見，現存路面高１- １。５米，用紅砂岩土填築，從直道遺址可以看到南北四個豁口遙遙相對，連成一線，這同《史記？蒙恬傳》所載 塹山堙谷，通直道 的記載正相吻合。由此可見馳道工程的龐大和艱巨。棧道的修築始自戰國秦。公元前三世紀，秦國為了開發四川，就修築了棧道，正如蔡澤所說： 棧道千里，通於蜀漢，使天下皆畏秦。 （《史記？范睢蔡澤列傳》）到西漢前期已有嘉陵故道、褒斜道、讜洛道和子午道四條通蜀的棧道。其中褒斜道長２５０餘公里，路面寬３- ５米不等。棧道盤旋於高山峽谷之間，因地制宜採用不同的工程技術措施，或鑿山為道，或修橋渡水，或依山傍崖構築用木柱支撐於危岩深壑之上的木構道路，表現了在築路工程中，適應十分複雜的地形條件的出色的技術能力。棧道是川陝間的交通幹線，歷代屢屢修建，在經濟文化交流和戰略方面發揮了重要作用。陸路交通的主要工具是各種車輛。秦時規定 車同軌 ，亦即每輛車的兩車軸間距離相等。這時大多為兩輪車，其設計因不同的用途而異，有的適於載重，有的利於速行，有的輕便舒適。秦漢時也有靈活適用的獨輪車和穩定性強、載重量大的四輪車等。遼寧遼陽西漢遺址出土有鐵車輨（車軸承）、車鐧（鐵圈）等物，說明漢代已在車軸上加鐵圈，使鐵與鐵相磨，其間加上油脂潤滑，增強了車輪的牢固性，減少了車軸承的摩擦力。（四）船舶技術春秋戰國時期，許多諸侯國都相繼建立了水軍，並設有專門建造作戰用船的工程，能夠製造許多類型的戰船。秦以後，在甲板上建有重樓的戰船- - 樓船成為主力戰艦，秦始皇曾派遣用樓船組成的艦隊攻打越國。漢武帝為征伐廣東、福建的越人，建造了高達十多丈的樓船，船上插滿旗幟，顯得非常威武雄壯。漢時以樓船為主力的水師非常強大，一次戰役就能出動樓船２０００多艘，水軍２０萬人。《後漢書？公孫述傳》還有 造十層樓帛欄船 的記載，其高大壯觀可想而知。秦漢樓船等的出現是我國古代造船技術初步成熟的標誌。１９７４年，在廣州發掘的秦漢造船工場遺址，是一個規模巨大的古代船舶工場，有三個平行排列的造船台，還有木料加工場地，船台和滑道相結合，外形和鐵路相似，由枕木、滑板和木墩組成，枕木分大小兩種。滑板寬距可以調節。一號船台兩滑板中心間距１。８米，船的寬度應是３。６- ５。４米；二號船台兩滑板中心間距２。８米，能造５。６- ８。４米寬的船。滑板上平置兩行承架船體的木墩，共十三對，兩兩相對排列，高１米左右，便於在船底進行鑽孔、打釘、艌縫等作業。漢代船舶技術的進步還表現在櫓、舵和布帆等的發明和應用。櫓是我國造船和航行技術中的一大發明，在長沙出土的西漢船模中，已有一支櫓，說明至遲在公元前１世紀時，櫓已經發明和應用。東漢劉熙在《釋名》中說： 在旁曰櫓，櫓，膂也。用膂力，然後舟行也。 櫓的外形有點象槳，但是比較大，支在船尾或船側的櫓擔上，入水的一面剖面呈弓形，另一端繫於船上。用手搖動櫓擔繩，就可以使伸入水中的櫓板左右擺動，櫓板與水接觸的前後部分會產生壓力差，形成推力，推動船隻前進，就象魚兒擺尾前進。用槳划水，只在槳板划水時才做有用功，而在槳板離開水面之後的整個過程都做的是無用功，浪費了許多人力。櫓從槳的間歇划水變為連續划水，提高了功效，因而有 一櫓三槳 之說，意即櫓的功效可達槳的３倍；而且櫓巧妙地利用了槓桿原理，人們只要來回搖動櫓擔繩就可以推動船隻前進，大大減輕了用槳划水的笨重勞動。這種結構簡單而又輕巧高效的船舶推進裝置，有人稱之為 可能是中國發明中最科學的一個.大約在１８世紀中葉，櫓被英國海軍所引用。後來，在櫓的性能的啟發下，發明了螺旋推進器。舵是我國古代在造船和航行技術方面的另一重大發明。船尾舵的出現大概在兩漢之交，《釋名》中說，船尾的裝置稱為舵，舵是拖的意思，在船後可以看到它拖在船尾，用來幫助船隻順著航向行駛而不偏轉。１９５５年在廣州近郊的一座東漢墓葬中，出土有一隻陶制船模型，船尾有一支舵，舵桿用十字狀結構固定，從船尾斜伸出船的後方，表明這已是一種軸轉舵的裝置。舵為船舶的航行提供了方便有效的制導工具。它的作用原理與槳不同，槳是通過划水所產生的反作用力來推導船隻前進的，舵不划水，但是當船舶前進時，船尾所產生的水流會在舵面上形成水壓——舵壓，由於舵壓的作用，船舶就會改變航行的方向。舵在應用的過程中，形狀和性能都在不斷得到改進。單靠人力划槳、搖櫓推動船舶前進來進行遠洋航行是難於實現的，古代一般都是依靠風力來進行。在３０００多年前的殷代甲骨文中，已有帆字出現，說明當時已發現了帆，利用風力來推動船隻前進。到了漢代，帆的結構和性能都有很大改進。這時已經有了布帆，而且大概已經有了升降帆幕和改變帆的張掛方向的裝置。《釋名》說： 隨風張幔曰帆，帆，泛也，使舟疾泛泛然也。 這說明東漢已經使用了布帆，它是利用風力解決船舶動力問題的重大發明。秦漢造船遺址，漢代樓船，以及高效率推進工具櫓的出現、船尾舵的出現和風帆的使用，說明我國古代造船技術到漢代已經成熟了。（五）紡　　織１。紡織業的發展隨農業的發展，秦漢時的手工業也很快地發展。官、私營手工業都很發達，當時的官營紡織手工業規模都很大。為了供應皇室紡織品的需要，西漢在京師長安沒有東、西兩織室，由織室令丞主管。這時民間手工業最普遍的是紡織業，時諺曰： 一夫不耕或受之飢，一女不織或受之寒 ，紡織手工業一般的來說是與農業密切結合的，一個農戶的家庭，總是 男耕女織 ，解決衣食問題。紡織手工業的原料在種桑養蠶，漢時對農桑業很重視，每年必由皇后舉行養蠶儀式。這種採桑養蠶也是婦女們的勞動，漢樂府民歌中有一詩名《陌上桑》，敘述秦羅敷在春月採桑時嚴辭斥責一個侮弄她的太守的故事。秦漢以前，我國的紡織業絕大部分集中在黃河中下游，長江流域以及南方地區主要是生產麻織物。西漢時期養蠶絲織業重心也在北方，但我國南方也早有種桑養蠶方法在流傳，位於長江中游的蜀中，蠶桑之利也極流行，四川成都和德陽漢墓出土都有 桑園 圖磚，成都出土的 桑園 畫像磚上，桑園設有門，一高髻婦女正在園內從事勞作。當時蜀地的人民栽桑養蠶，並生產全國著名的蜀錦。當時在長城以北和西北地區的廣闊土地上，也有蠶桑業。１９７１年秋，在內蒙古呼和浩特市南的和林格爾縣，發現漢代壁畫墓一座，圖的左上部畫了一大片叢林，有女子在採桑，另外還畫了一些筐箔之類的器物，表明莊園內是有蠶桑業的。崔寔的《四民月令》中，記載了從養蠶到繅絲、織縑、擘綿、治絮、染色的全部生產過程，說明養蠶織帛是莊園中的一項重要生產。根據壁畫我們可知至遲到東漢晚期，中原的蠶桑生產技術已傳播到邊遠郡縣，內蒙南部已經發展起蠶桑之業了。１９７２年，在距市中心約４０里遠的嘉峪關市東面的戈壁灘上發掘一東漢晚期磚墓。墓內有大量反映有關蠶桑、絲絹的彩繪壁畫和畫像磚，其中有採桑女在樹下採桑、有童子在桑園門外揚桿轟趕飛落桑林的鳥雀，還有絹帛，置有蠶繭的高足盤，絲束和有關生產工具的畫面。這說明當時河西走廊不僅是絲綢之路，而且也是農桑繁盛、絲綢生產的地區。漢時由於農桑業的迅速發展，全國範圍內都普遍植桑養蠶，綿帛生產激增。據《漢書？平準書》記載，在元封四年（公元前１０７年）的一年中，官府收到民間的輸帛５００餘萬匹，根據現存的西漢牙尺推算，５００萬匹就是２４００萬平方米左右，而當時全國人口至多不過五、六千萬，由此可知當時紡織生產的發達。２。秦漢時期的紡織技術漢時紡織品不僅數量大，而且紡織花色品種也已十分豐富多樣。就絲織品來說，在繒或帛的總稱下，就有紈、綺、縑、綈、？、縵、綮（ｑǐ，音起，細密的繒帛）、素、練、綾、絹、縠（ｈú，音胡，有縐紋的紗）、縞、、，以及綿、綉、紗、羅、緞等色品種。漢代絲織物品種花色如此多種多樣，可見織造技術達到了純熟的境地，是漢代紡織工藝空前提高的標誌。在麻織物方面，漢代的布以麻、葛為代表品，也有緆、絺、綌、縐、絟、繐、紨等許多品種。漢代還有把毛織成氈褥，鋪在地上，叫做氍毹（ｑú　ｓｈū，音渠書，地毯），或稱毛席，是地毯的正式開端。秦漢時各種紡織品的質量和數量，都比前代大為提高。馬王堆出土了許多精美絕倫的紡織品，更反映了當時紡織技術的高度水平。僅在１號墓中，除殮屍用的高級紡織品服裝外，還出土了各種成衣５０餘件，單幅絲織品４６卷，此外，還有綉枕、巾、襪、香囊、鞋、鏡和樂器的袋套等，五光十色，可稱是２０００年前西漢初期絲織品和高級服飾的一次博覽會。經鑒定，馬王堆出土的絲織品的絲的質量是很好的，絲縷均勻，縱面光潔，單絲的投影寬度和截面積同現代的家蠶絲極為相近，表明養蠶方法和繅練蠶絲的工藝相當進步。馬王堆出土的絲織物，從種類上包括了：絹、綺、羅、紗、縠、錦等，許多織品的精細，令人讚歎。其中最能代表當時紡織技術水平的有兩種織物：其一就是薄如蟬翼、輕軟透明的素紗；另一就是手感厚豐、圖案富麗的絨圈錦。素紗織物，最能反映繅絲技術的先進水平，這種輕紗從觀感上來說，可以和現代的尼龍紗相媲美。其中一件素紗單衣，衣長１２８厘米，袖長１９０厘米，全衣輕薄透明，領口、袖口都用絹緣，總重僅４８克，這是用相當細的紗織造的。現代衡量纖維粗細的單位名稱叫（ｄàｉ，音代），它是用９千米長單纖維的克重來定義的，學名又稱 纖維度.　　 數愈小，說明紗的纖維愈細。出土的素紗單衣的纖維度，經測定是１１。２　　.出土的另一塊寬４９厘米、長４５厘米的紗料，重量僅２。８克，其纖維度為１１。３　　.更多的測定證明出土素紗的纖維度是在１０。２- １１。３　　 之間，這完全可以和喬奇紗相媲美。素紗就是用這種纖細的絲加拈，經絲弱拈，緯絲強拈，用平紡織造而成的。這說明當時的繅絲、紡織技術均已達到很高水平。錦是一種非常漂亮的提花織物，也可以經過精心的設計，織成花紋美麗的紋錦。此次出土的絨圈錦乃是在紋錦的基礎上，使有紋樣的地方用起圈的提花方法，用許多起圈的組織，構成突出在織物表面上的隆起的花紋。經分析研究，發現其織造工藝過程十分複雜。假如以幅寬為５０厘米計算，所用經線的密度可達８８００- １１２００根。其中有四分之一的經線是上一下三的規律，用手紋式提沉，其餘的地經和起圈的絨圈經（由４根以上絲線合股拈成）則需要由提花束綜來提沉。尤其是起圈時需用假緯（多股蠶絲或細竹絲）使起絨經繞假緯起圈，織好後再抽去假緯，即可達到起圈的目的。這種起圈的織法一直是絨類織物所必需的，例如現代的平絨就是普遍起圈再經過剪平之後形成的，而洗臉毛巾則是保留整圈不剪。馬王堆出土的絨圈錦就是把提花和起圈聯繫在一起，在有花紋的地方形成突起的織物。構思之精妙，織造技術之高超，真可謂巧奪天工。除素紗單衣和絨圈錦之外，馬王堆西漢墓還出土了各種紋式圖案的紗、羅、綺、錦等絲織品。有些是用提花方法織造的，也有一些則是用各種礦物染料（硃砂、絹雲母、硫化鉛等）和植物染料（靛蘭、茜草、梔子、炭黑等）印染而成的。不但有浸染，而且有套版印花、媒染等技術。這些都說明：除繅、絡、紡、織等絲織技術之外，印染技術也達到十分精美完備的程度。從長沙馬王堆漢墓出土的織物可知，漢代織物上的彩繪和印花，歸結起來約為兩種：一為彩色套印，一為印花敷彩。彩色套印的為印銀白雲紋灰色紗，以灰色方孔紗為地本，用白色和銀粉套印成白色細線、金色小圈點的雲紋圖案，花色極為淡雅。印花敷彩的為印茱萸花敷彩拓黃紗，以柘黃色方孔紗為地本，先用黑色印出茱萸花枝幹，然後用白、失紅、灰藍、黃、黑等色加工描繪花和葉蔓。 兩者的共同點是，線條細而均勻，極少有間斷現象，用色厚而立體感強，沒有滲花污漬之病，花地清晰，全幅印到，可見當時配料之精，印製技術之高，都達到了十分驚人的程度。 （魏松卿：《座談長沙馬王堆一號漢墓》，《文物》１９７２年第９期）。我國印花和彩繪，起源於秦漢以前，但從未見過早期實物，從這批印花、彩繪織物嫻熟的工藝水平看，它決不是初創時期的產物，這是無可疑義的。馬王堆出土的紡織品中，還有一部分是麻織物。其中有灰色細麻布、白色細麻布和粗麻布，俱質地細密柔軟，白色細麻潔白如練，灰色細麻布灰漿塗布均勻，布面經過輾軋，平而有光澤。麻織物的原料經鑒定是大麻和苧麻，細麻布的單纖維比較長，強度和韌性也比較好。最細的一塊苧麻布，單幅總經數達１７３４-１８３６根，相當於２１- ２３升布，是我國首次發現的如此精細的麻織物。這些麻布的色澤和牢度，均和新細麻布一樣，由此可見，當時從育種、栽培、漚麻、漬麻、脫膠、漂白、漿碾、防腐以及紡、織等技術，都已達到了相當高的水平。漢時少數民族自織的布、帛、氈類紡織品亦多。當時東北地區的挹婁也能織些麻布，西南方的益州郡、永昌郡產毛織物、木棉布、火烷布（石棉布）。１９５５年，在雲南晉寧縣石寨山，發現大批約當西漢時期的墓葬，出土了大量反映奴隸制生產和生活的器物，在一具貯貝器上，雕鑄奴隸從事家內勞動的場面。一群裝束不同的女奴隸環繞在中央高坐的滇族的奴隸主周圍，從事紡織和其它家內勞役。１９５９年，在新疆民豐縣發掘出的東漢合葬墓里，出土的大批織物中有些是棉織品。如復蓋在盛著羊骨的木碗上的兩塊藍白印花布，男屍穿著的白粗布褲和女屍的黃粗布手帕，都是用棉纖維織造的，證明１８００年前，新疆地區就已經有了棉織印染業（新疆維吾爾自治區博物館：《新疆民豐縣北大沙漠中古遺址墓葬區東漢合葬墓清理簡報》，《文物》１９６０年第６期）。此外，《羅布淖爾考古記》所記烽火台遺址中出土的毛織品也不少。漢代絲織品的圖案花紋，是我國古代工藝裝飾圖案燦爛的一頁。漢代絲織品圖案花樣繁多，有龍、鳳、孔雀、豹首、雙兔、雙鶴、爰居等象形圖案，又有雲氣華藻美麗生動的圖案。《西京雜記》卷三有 尉陀獻高祖鮫魚荔支，高祖報以蒲桃錦四匹 ，又卷一載： 霍光妻遺淳于衍蒲桃錦二十四匹，散花綾二十五匹.蒲桃（葡萄）其時初傳入中國，就被引作錦繡的最新圖案。１９２４年發現的諾顏烏蘭的匈奴主古墓遺物，墓中絹布上面綉有彩色的山雲、鳥獸、神仙、靈芝、魚龍等物，在流雲神仙中間，並刺有 新神靈廣成壽萬年 吉祥語。蒙古人民共和國通瓦拉古墓出土的漢代絲織物中，除各種花紋外，有 群鵠 、 交龍 、 登高 等字樣，還有 雲昌萬歲宜子孫 等吉祥語文字。漢代絲織物組織複雜，花紋綺麗，證明當時人民已掌握了很先進的紡織技術。３。紡織機械漢代紡織物如此精美，織紋極其複雜，織造這些織物的工具和工藝技術，當然也必然是先進的。新石器時代遺址中發現的紡輪很多，漢時紡輪仍沿用不廢。新疆民豐古墓葬中出土帶桿木紡輪一副，長１６。５厘米，出土時放在女屍腳下。長沙西漢後期墓葬中也有紡輪出土，可知為漢代個體勞動人民所用之紡具。漢代紡織工具，在山東肥城孝堂山郭巨祠、山東嘉祥武梁祠、山東滕縣宏道院、山東滕縣龍陽店、江蘇沛縣留城鎮和江蘇銅山洪樓、江蘇泗洪等地出土的漢畫像石上的紡織圖中，可以見到有絡車、緯車、織機３種，圖中的織機構造比較簡單，但可以看出當時的織機是由豎機向平機發展中的一種過渡樣式，可能是漢代民間一般所常用的普通小型織機。漢代紡織工具見於文獻的，有繀（ｓùｉ，音歲，紡）車（見《太平御覽》八百二十五引《通俗文》），有榬、有絡車（見同上書引《方言》，有機杼（見同上書引《列女傳》），有棱（見同上書引《通俗文》）。織機經過不斷的改造，到漢昭帝時（公元前８６年- 公元前７４年），巨鹿陳寶光妻創造了一部高級提花機。《西京雜記》說她所用之機，複雜至１２０躡，須６０方成一匹，費工費時之多，實在驚人。這種絲織機之構造，屬於特殊最精細的綾錦之織機，不便於一般織物適用，至於普通綾機，用躡不會如此之多，至多五、六十躡夠用。東漢王逸的《機婦賦》有一段對 花機 的描寫： 兔耳跧伏，若安若危。猛犬相守，竄身匿蹄。高樓雙峙，下臨清池，游魚銜餌，瀺灂（ｃｈáｎ　　ｚｈｕó，音纏濁，水聲）其波，鹿盧並起，纖激俱垂，宛若星圖，屈伸推移，一往一來，匪勞匪疲，…… 賦中所說的 兔耳 是控制懷滾的裝置， 猛犬 是對於引桿行筘的迭助木的形容。 高樓雙峙 ，是指提花裝置的花樓和提花束綜的綜絖相對峙，挽花工坐在３尺高的花樓上，按設計好的 蟲禽鳥獸 等紋樣來挽花提綜。挽花工在上面俯瞰光滑明亮的萬縷經絲，正如 下臨清池 一樣，制織的花紋歷歷在目。 游魚銜耳 是指挽花工在花樓上牽動束綜的衢線，衢線下連竹根是衢腳，一般要１０００多根，挽花工迅速提綜，極象魚兒在上下爭食一樣快。提牽不同經絲，有屈有伸，從側面看，確如漢代人習慣畫的星圖。 宛若星圖，屈伸推移 是一句十分形象化的比喻。 一來一往 是指 推而往，引而來 的打緯用的筘。這裡把提花機的作用原理，描繪得維妙維肖，提花過程也描繪得十分具體動人。臨淄、襄邑兩地織工，精深技巧，思圖發明織花機代替手工刺繡，漢成帝綏和二年（公元前７年），詔書云： 齊三服官諸官，織騎綉難成，害女紅之物皆止，無作輸 （《漢書？成帝紀》），是臨淄織工在試製織花機。東漢永平二年（公元５９年），明帝率公卿大臣祭天地，各著五色新衣，明帝衣刺繡，公卿大臣衣織成，俱著襄邑服官所貢。襄邑織工發明織花機，不知在何年，至少東漢初這種織物已為公卿大臣所服用。雖然織物精美程度比手工刺繡差，但以機械織花代替手工刺繡，這是一項重大的技術改造。世界公認歐洲開始有提花機的時間，較中國為晚，而且還可能受到中國的影響，英國學者認為西方的提花織機是從中國傳去的，採用時代比中國晚４個世紀（夏鼐：《我國古代蠶、桑、絲、綢的歷史》，《考古》１９７２年第２期）。（六）其它技術１。秦漢橋樑技術秦漢時的橋工繼承和發展了前輩巧匠的寶貴經驗，將建橋技術提高到新的水平。據《水經注》記載：渭水上有橋，稱為渭橋（即中渭橋），秦始皇作離宮於渭水南北。《三輔黃圖》說： 始皇兼并天下，都咸陽，引渭水貫都以象天漢（象徵天上的銀河），橫橋南渡以法牽牛（效法牽牛星座），南有長樂宮，北有咸陽宮，欲通二宮之間故造此橋，廣六丈，南北三百八十步，六十八間，七百五十柱，百二十二梁。 由此可見，這座橋是多跨梁式橋，共有６８跨，由７５０柱組成了６７個橋墩，每墩由１１根或１２個根柱組成。《三輔舊事》說此橋是 漢承秦制 ，也就是說漢朝的渭橋和秦朝的差不多。這是第一個明確地說明了秦漢橋型和詳細記載了尺寸的歷史資料。秦時１丈約等於現今２。３米，６丈約合１３。８米，這個數字接近於我國現代大中城市四車道城市橋的寬度１５米。和林格爾東漢墓壁畫中的 渭水橋 圖提供了當時橋樑的明晰形象。它是一座多跨梁橋，每跨端點連接處各有由四根木柱組成的排架式的樁支承著。這是某座渭橋的一個局部的簡化圖。沂南漢墓和成都青杠坡漢墓都有橋樑畫像磚，未註明橋名。它們都是多跨，兩個邊跨傾斜，中間諸跨水平。上部結構和橋柱都與渭水橋相仿。從三個相隔甚遠的地區的漢代古墓中發現的橋樑圖形竟是如此相似，足見這種多跨梁式橋是當時普遍採用的形式。為什麼橋樑是採取中跨水平邊跨傾斜的形式呢？這是出於當時通航的需要。漢朝已有較高的船隻，樓船即其一例。《漢書？薛廣德傳》曾載漢元帝欲乘樓船泛渭河去宗廟舉行祭祀的事。漢代橋樑中段高起，可能是為了滿足較高船隻航行所需的凈空。據《三輔黃圖》記載，渭橋南北兩頭築有堤激（即泊岸），其作用在於抗波和防坍。砌築泊岸仍是今天的橋樑工程、碼頭工程和水利工程常用的技術措施。據和林格爾漢墓的 渭水橋 圖，渭水橋的木柱頂部置有兩跳斗拱承托蓋梁（蓋梁是橫樑，用作縱梁的支承），橋頭還立有華表（或燈柱），可見當時已很重視橋樑的建築藝術。《水經注》記載： 秦始皇造橋，鐵鐓重，不勝。故刻石作力士孟賁等象以祭之，鐓乃可移動。 《三輔黃圖》也有同樣的記述，且指明是建造渭橋。據《康熙字典》載：鐓有 千斤椎 之意，那麼 鐵鐓 就是 大型鐵椎 之意。《漢書》說： 秦始皇為馳道，道廣五十步，三丈而樹，厚築其外，隱以金椎。最末一句是用鐵椎夯土堅實之意。秦始皇造橋，鐵鐓重不可勝，足見造橋時用了大得多的鐵椎。築橋時橋台夯土和橋墩打樁都要用鐵椎，特別是打樁時需要使用較重的椎。青杠坡出土的漢墓畫像磚上的橋樑，木柱很多而且很細。這些橋柱倘若立腳於河底的天然土壤上是不行的，須在河底打樁，置柱腳於樁頂之上，方能承托全橋。由此可知，秦始皇築橋時已使用了樁基礎，漢朝推廣了這種技術。１９５７年４月，河南新野縣北安樂寨村出土了一批東漢畫像磚，刻有拱橋的圖形。磚上刻有一座單孔裸拱橋，橋上有駟馬，車前有騎馬者，橋下還有若干艘船。畫面的線條極為清楚，一目了然。這幅圖畫明確無疑地提供了我國至遲在東漢已有拱橋的科學結論。秦始皇建阿房宮時修的 閣道 ，即天橋，因為上下有道，就稱上道為復道。我國兩千多年以前的能工巧匠這樣精妙地處理雙層交通問題，是值得後人借鑒的。另外，棧道是木橋早期的一種形式；東漢已有伸臂式的梯橋，能靠斜撐支持懸於湖水之上，山東曲阜孔廟保存的東漢墓石有梯橋浮雕圖。２。制鏡技術用青銅製鏡子，在我國大約流行了２０００年之久，到了近世才給玻璃鏡所代替。漢代的銅鏡，質量很好，歷代都非常珍重。鏡是鑄造的，正面平滑可以照人，背面常鑄上文字和圖案，這主要起裝飾作用。關於澆鑄的鏡坯，如何加工使它光亮照人，《淮南子》上有一段簡略記述，大意是：鏡子鑄好，不能照人，撒上了 玄錫 ，再用毛氈磨打（ 拋光 ），才能照見眉毛頭髮。 玄錫 可能是二氧化錫，就是錫在熔化時，氧化而成的錫灰 ，因錫中常含雜質，所以是灰黑色，與 玄 字恰相符合。近代二氧化錫仍有用作拋光劑的。漢武帝曾設 尚方 來監製鏡子，所以在鏡上常有 尚方作鏡真大好 等類似文句。在王莽時代，鏡銘上常有 漢有善銅出丹陽 句。漢朝生產一種叫 魔鏡 的銅鏡，這種鏡又名 透光鏡 ， 魔鏡 是歐洲人的稱呼，認為是中國西漢人的偉大發明。這種鏡就是一面平滑（反射面）一面有凹凸飾紋（背面）的青銅鏡，但奇妙的是，用它的反射面把日光反射到壁上，能顯出鏡背的飾紋來。今日透光鏡已不多見，上海博物館藏有兩面西漢時期的透光鏡，用此鏡把日光或燈光聚光反映到牆壁上，能現出鏡背上飾紋的朦朧映象。這說明了當時勞動人民已在鑄造銅鏡中，發現了由於應力所生的 透光 現象，並掌握了必要的研磨技術。３。其它技術秦漢時期的科學技術在其它方面也取得了極大的成就。１９７２年在長沙馬王堆出土的西漢女屍以及１９７５年在江陵鳳凰山出土的西漢男屍，屍體基本保存完好。這兩具屍體在地下保存了２０００多年仍然完好，雄辯地證明了西漢防腐技術的巨大成就。漢代已經出現了指南儀器，王充《論衡？是應篇》： 司南之杓（ｂｉāｏ，音標，北斗第五、六、七顆星的名稱，也叫 斗柄 ），投之於地，其柢（ｄǐ，音底）指南 ，司南之杓，為磁性的勺子。將磁勺放到地盤上即能指南，解釋上有困難，所以有人認為此句中 地 應為 池 ，指 水銀池 ，柢為勺柄。原文的意思是： 磁性的勺子，投到盛水銀的小容器中，浮著的磁勺的柄將指向南方.這說明當時人們對於磁體指極性和磁偏角的物理性質已有認識。當時人們已開始把熱膨脹與熱應力用之於工程。《華陽國志？蜀志》記都江堰工程時說： 大灘江上，其崖嶄峻不可鑿，乃積薪燒之，故其處懸崖有赤白五色。 意即江上的懸崖很難開鑿，就用火燒，然後冷卻讓石頭爆裂。公元２世紀初成都太守虞詡（ｘǔ，音許），曾主持西漢水（嘉陵江的上源）航運整治工程，為了清除泉水大石，用火燒石，再趁熱澆冷水，使堅硬的岩石在熱脹冷縮中炸裂，《後漢書？虞詡傳》注引《續漢書》說： 下辯（今甘肅成縣西）東三十里有峽，中當泉水，生大石，障塞水流，每至春夏，輒（ｚｈé，音折）溢沒秋稼，壞敗營郭。詡乃使人燒石，以水灌之，石皆坼裂，因鐫去石，遂無泛溺之患。 這是 火燒水淋法.這表明秦漢時人們對於熱膨脹與熱應力學的認識。漢武帝時，李少君為漢武帝設計了一場幻術。據說漢武帝死了愛妃李夫人，思念不已。當時的術士李少君說可以設法讓其相見，他在一個夜晚 張燈燭，設帳帷 ，讓漢武帝遠遠地坐著。忽然，漢武帝看見帳帷之上有 好女如李夫人之貌 ，忽而走動，忽而坐下。但又看得不甚真切。據後世人記載，當時李少君是用一種特殊的石頭，刻成李夫人的形象，在帷帳與燈燭之間動作，帷帳之上就生成李夫人的影子在動作（見王嘉《拾遺記》）。在這裡已有了光源、形象與屏幕三個基本部分，可以稱得上是影戲的雛形。１９６８年，在河北滿城西漢中山靖王劉勝夫婦墓中發掘出大量的精美的器物，表現出了西漢時期的高超的手工技術水平。出土的 長信宮燈 ，製作十分生動，燈的設計更為精巧，可以拆卸，燈盤可以轉動，燈罩可以開合，隨意調整燈光的亮度和照射的角度；宮女頭部可以拆卸，體內空虛，右臂與煙道相通；通過煙道而來的蠟炬的煙被容納於體內，以保持室內的清潔。出土的錯金（把金絲嵌入器物表層，磨光後，面呈紋飾）博山爐是一種用來熏香的銅爐，高２６厘米，分爐座、爐身和爐蓋三部分，爐座用透雕方法通座雕滿蟠龍紋。爐身的上部和爐蓋鑄出一層層高低起伏的山巒，在山巒之間還鑄有獵人和賓士的野獸，構成一副非常生動的群山行獵圖案；爐的通身還用黃金錯出美麗的紋飾，更加顯得光彩奪目。特別引人注目的是墓中兩套完整的 金縷玉衣 ，這兩件金縷玉衣都是用２０００多塊玉片組成，每一塊玉片四角穿孔，然後用黃金製成的絲縷編綴而成；玉片上的孔經僅１毫米左右，這充分表現出玉工們精湛的技術。十、學術思想對科學技術發展的影響（一）董仲舒的 天人感應 說和讖緯之學的盛行秦統一中國後，採取了一系列嚴厲的加強思想統治的政策，使十分活躍的學術思想受到禁錮，對於科學技術的發展產生了不利的影響。西漢前期，思想統治相對削弱，戰國諸子學說又有復甦的傾向，學術思想呈現比較自由的景象，這種情況對於當時科學技術的發展起著一定的作用。漢武帝為了 大一統 的政治需要，採納董仲舒（約公元前１７９年- 公元前１０４年） 罷黜百家，獨尊儒術 的建議，確立了儒家的正統地位和今文經學派的官學地位。董仲舒從解釋儒學的經典著手，建立了一整套神學世界觀，使儒學走上了宗教化的道路。他提倡 天人感應 的神學目的論，在政治上論證了****統治的合法性和合理性，它虛構天的至高無上，以樹立皇帝的最高權威，來維護和加強人間君主的統治。這就對科學技術產生了很大的影響，它排除了進行科學探索的必要性，認為宇宙內的一切，從自然界到人類和社會的所有現象，都是照著天的意志而顯現的， 天者萬物之祖，萬物非天不生 （《春秋繁露？順命》），而天創造萬物的目的是為了養活人，即所謂 天之生物也，以養人（《春秋繁露？服制象》），天又完全依照它自身的模型塑造了人，人的形體、精神、道德品質等等，都被說成是天的複製品，與天相符的。這樣 天人感應就成為必然的了。於是災異被認為是天的譴告， 災者，天之譴也，異者，天之威也 （《春秋繁露？必仁且知》）。春、夏、秋、冬四季變化則是天的愛、嚴、樂、哀的表現，天氣的暖、清、寒、暑則以帝王的好、惡、喜、怒來解釋，等等。它幾乎要窒息人們對自然現象的規律進行探索的任何生機，對科學技術的發展產生了極大的阻礙作用。在漢武帝時期，由於董仲舒的這一段神學世界觀剛剛確立，非正統的所謂異端思想還在進行頑強的反抗。 欲以究天人之際，通古今之變，成一家之言（《漢書？司馬遷傳》）為抱負的司馬遷，正是這樣的代表人物。他反對在科學知識上面附上宗教迷信，使人 拘而多畏 ，他批評 巫祝禨（ｊī，音擊，迷信鬼神的舉動）祥 的迷信思想，對 天人感應 的神學世界觀持批評的態度。在《史記》中，司馬遷在同自然科學有關的一些問題上，顯示了自己廣博學識和求實精神，其《天官書》是我國現存的第一篇系統描述全天星官的著作；《曆書》則表達了他關於曆法的主張；《律書》、《河渠書》、《貨殖列傳》等則有關於音律學、水利、地理知識的記述。而且司馬遷所開創的在史書中記錄科學技術史料的先例，為後世所遵循。他的首創之功，不可湮沒。當時，諸子百家的學說在一些郡國還有一定影響，如淮南王劉安也正在這時召集賓客寫成陰陽、儒、道、名、法畢集的著作《淮南子》。所以，這時的學術思想雖已向僵化的方向發展，但還有較大的活動餘地。但到了甘露三年（公元前５１年）漢宣帝召集各地儒者到長安石渠閣開會，討論經義異同，把董仲舒思想體系推到了唯一官學的地位；同時還禁封了諸子百家以及司馬遷的著作，甚至由西漢王朝分封出去的劉姓諸侯王手中的這些著作也在禁封之列。從此以後，僵化的神學世界觀廣為泛濫。西漢末年，隨社會矛盾的加劇，讖緯之說開始廣泛流行。讖緯是一種庸俗經學和神學的混合物。讖是用詭秘的隱語、預言作為神的啟示，向人們昭告吉凶禍福、治亂興衰的圖書符籙。這類宣揚迷信的作品，往往有圖有文，所以也叫圖書或圖讖；為了顯示它的神秘性，又往往作一些特殊的裝飾（如王莽的《金匱書》和劉秀的《赤伏符》）或染成一種特殊的顏色（如《河圖》、《洛書》被染成綠色），所以又稱符命或符籙。緯是用宗教迷信的觀點對儒家經典所作的解釋。因為經文是不能隨意改動的，為了把儒學神學化，緯書就假託神意來解釋經典，把它們說成是神的啟示。讖緯說中雖然也包括一些天文、曆法和地理知識，但大部分充滿著神學迷信的內容。這時今文經學同讖緯之說結合起來，更成為十分荒謬、煩瑣、庸俗的混合物，成了統治階級的思想武器，成為科學技術發展的嚴重障礙。東漢統治者一開始就利用讖緯之說，并力圖把它合法化。光武帝於中元元年（公元５６年） 宣布圖讖於天下 （《後漢書？光武帝紀》），把圖讖國教化。漢章帝更於建初四年（公元７９年）召集白虎觀會議，這次會議的討論記錄，後來由班固整理成書，名為《白虎通德論》，或簡稱為《白虎通》、《白虎通義》，成了讖緯國教化的法典，使今文學說完成了宗教化和神學化。正當 天人感應 說和讖緯之學盛行時，一些科學家開始覺醒，他們衝破神秘主義的迷霧，寫出了一些著名的作品，給宗教化和神學化的儒學以有力打擊。（二）楊雄及其《法言》楊雄（公元前５３年- 公元１８年），字子云，成都人，是我國西漢末年一位重要的哲學家、文學家和語言學家。他的先世是做官的，後來沒落為 以農桑為業 ，因此楊雄在官場上毫無地位，後來由於奏《羽獵賦》得到皇帝的賞識， 除為郎 ，歷成、哀、平三朝而不升遷，一直到王莽代漢後，他才 以耆老久次轉為大夫 ，後因政權內部矛盾，幾乎送了命（《漢書？楊雄傳》）。楊雄的一生，處於西漢由盛轉衰之時，整個社會呈現出一種風雨飄搖、朝不保夕的動蕩惶惑狀態。楊雄由於其出身和經歷的影響，成了當時統治階級中下層的思想代表。他出於補救統治思想危機之心，寫成《法言》一書。史稱《法言》為模仿《論語》而作，至於取名《法言》，則本於《論語？子罕篇》： 法語之言，能無從乎 和《孝經？卿大夫章》： 非先王之法言不敢道. 法 有準則和使物平直的意思，所以 法言 就是作為準則而對事情的是非給以評判之言。《法言》形式上類似語錄，一條一條的。全書共１３類，每卷３０條左右，最後有一篇自序，述說每篇大意和寫作意旨，但並不能完全概括各卷的內容。各卷在內容上也有交叉。所以自序實際上是楊雄藉此更進一步闡述自己的思想。《法言》的內容很廣泛，對從哲學、政治、經濟、倫理，到文學、藝術、科學、軍事乃至歷史上的人物、事件、學派、文獻等，都有所論述。閱讀《法言》除了能對楊雄的思想有所了解外，還可以知道許多西漢末年以前的歷史知識和文化知識。楊雄作《法言》，反對方士巫術、像龍致雨、神仙不死等，對人類能否成仙而長生不死明確否定，他認為： 吾聞伏犧神農歿，黃帝堯舜殂落而死，文王畢，孔子魯城之北。獨子愛其死乎，非人之所及也。仙益無益子之矣。 又說 有生者，必有死；有始者，必有終。自然之道也 （《君子》）。同時他對傳統的天命思想表示不滿，甚至不承認天有作用，如對項羽死前說的 此天亡我 ，他就明確表示反對，認為 漢屈群策，群策出群力。楚憞（ｄｕì，音對，憎惡）群策而自屈其力。屈人者克，自屈者負。天曷故焉？ （《重黎》）。對於古代流行的天命５００歲一循環，５００歲而有聖人出的神秘主義思想，他也不贊成。在認識論問題上，《法言》中反對生而知之，強調後天的學、習和行，如說 習乎習！以習非之勝是也，況習是之勝非乎 （《學行》）。強調感官聞見在認識中的作用，如說： 多聞則守之以約，多見則守之以卓。寡聞則無約也，寡見則無卓也 （《吾子》）。他還反對沒有驗證的妄言，認為 君子之言，幽必有驗乎明，遠必有驗乎近，大必有驗乎小，微必有驗乎著。無驗而言之謂妄 （《問神》）。《法言》在歷史上的作用和影響，在很長時期內是比較大的。最突出的有兩方面：一是《法言》中所表現的對以董仲舒哲學和讖緯經學為代表的神學目的論的懷疑和不滿，為後世的唯物主義哲學家所繼承和發場，促進了我國古代唯物主義哲學和無神論思想的發展，對科學技術的發展起積極作用。二是楊雄在《法言》中所表現的捍衛正統儒學的精神，對後世儒家所謂道統的建立有重要的啟發作用。楊雄在《法言》中認為，孟子在他的時代為捍衛孔子學說作出了重大貢獻，他要學習孟子，在漢代擔負起捍衛正統儒學、批判諸子異說的任務。《法言》對後世所產生的這兩方面的影響，既是矛盾的又是統一的，但在當時神學迷信作為正統的官方思想瀰漫泛濫於整個社會的情況下，他獨能發表這樣一些懷疑和不滿，是很不容易的。（三）桓譚及其《新論》桓譚（公元前４０年- 公元３２年），字君山，沛國相（今安徽淮北市）人，生活於西漢末年到東漢初年，曾在農民起義的更始政權中擔任過太中大夫。他好音樂，善鼓瑟，遍習五經，精天文，主張渾天說。因宗弘薦拜議郎給事中。桓譚的主要著作《新論》早已失散，現在見到的本子是後人輯錄的。桓譚明確指出，讖記緯書是 奇怪虛誕之事 ，並非 仁義正道 ，應該而且必須拋棄。他指出，讖緯預言雖然也有偶然巧合的時候，但完全不足憑信。他說，王莽崇信讖緯，臨死時還抱著他的符命不放，但這並不能挽救他滅亡的命運。王莽的失敗，是由於 為政不善，見叛天下 ，並非什麼天意。所以，在桓譚看來，唯一 有益於政道者，是合人心而得事理 （《後漢書？桓譚傳》），從這種觀點出發，桓譚反對一切的災異迷信，他說 災異變怪者，天下所常有，無世而不然。 （《新論？譴非》）也就是說，災異的變化是自然的現象，並沒有什麼奇怪。他批判當時的儒學信徒把災異當作上天的譴告，認為這是很荒唐的。他認為連孔子都講不清楚 天道性命 ，後世的 淺儒 怎麼會知道呢？因此桓譚公開對劉秀說自己不讀讖，對讖緯表示輕蔑。劉秀非常惱怒，說桓譚 非聖無法 ，要殺他的頭。結果桓譚被貶為六安郡丞，在赴任途中病卒。桓譚還反對方術士所宣揚的通過服 不死之葯 ，達到 長生不老 、 羽化成仙 的神仙思想，桓譚認為， 生之有長，長之有老，老之有死，若四時之代謝矣。而欲變異其性，求為異道，惑之不解者也。 （《新論？形神》）他把人的生死現象看成是一種自然現象，這對秦皇、漢武以來，方士之流所宣揚的長生不老 是有力的批判。神仙思想的認識論基礎，是認為精神可以脫離形體而存在，精神對形體起決定性作用，如果 養神保真 ，就可以長生不死。桓譚認為，精神是依賴於形體的，形體對精神起決定性作用。他用蠟燭和燭火的關係來說明形體和精神的關係， 精神居形體，猶火之燃燭矣，……燭無，火亦不能獨行於虛空 （《形神》），脫離形體的精神是不存在的。桓譚的思想直接受到楊雄的影響，在其著作中，桓譚曾多次高度讚揚楊雄及其《法言》和《太玄》，甚至把楊雄比作孔子，《漢書？楊雄傳》記載桓譚評論楊雄說： 昔老聃著虛無之言兩篇，薄仁義，非禮學，然後世好好者尚以為過於五經。……今楊子之書文義至深而論不詭於聖人，若使遭遇時君，更閱賢知，為所稱善，則必度越諸子矣。楊子之書 指的就是《法言》，可見他對楊雄和《法言》的推崇。當時，除了楊雄、桓譚外，就連在鬥爭中動搖不定、比較溫和的賈逵，也曾曆數讖緯之說的弊端。這說明了思想界反對讖緯之說的廣泛性。這種反對讖緯迷信的思想鬥爭，對於當時科學技術的發展產生了一定的影響。尤其是桓譚，他所闡發的唯物論和無神論觀點，在哲學史上具有重大意義，並對稍後的唯物主義思想家王充，有直接的影響。（四）王充及其《論衡》王充（公元２７- 約公元９７年），字仲任，會稽上虞（今浙江上虞）人，出身 細族孤門 ，青年時遊學洛陽，家貧無書，常到市肆（店鋪） 閱所賣書.曾做過幾任州、縣官吏，他疾恨俗惡的社會風氣，常常因為和權貴發生矛盾而自動去職，以至於終身 仕路隔絕 不得通顯。他十分推崇司馬遷、楊雄、桓譚等人，繼承了這些先行者的叛逆精神，與 天人感應 的神學目的論和讖緯迷信進行了針鋒相對的鬥爭。在鬥爭中，王充建立了一個反正統的思想體系，無論在當時還是後世都產生了深遠的影響。在《論衡？自紀篇》中，王充說自己一生作四部書，因 疾（厭惡）俗情，作譏俗之書 ； 又閔（憂傷）人君之政，……故作政務之書 ； 又傷（痛感）偽書俗文，多不實誠，故為論衡之書 ；晚年作 養性之書.但今天只有《論衡》一書被保存下來。《論衡》全書８５篇，２０餘萬言。所謂論衡，是說他所論述的是銓衡真偽的道理。在這部書里，他全面地批判了以神秘主義為特徵的漢儒思想體系，系統地闡述了他的樸素唯物主義思想。王充在《論衡》中，充分利用科學知識為武器，無情地批判了 天人感應說和讖緯迷信。這些科學技術知識有的是當代的成果，有的則是王充本人對自然現象認真地觀測研究的心得。於是，《論衡》不但是我國古代思想史上一部劃時代的傑作，而且也是我國古代科學史上極其重要的典籍。由《論衡》我們看到，一方面正是王充衝決了正統思想的束縛，而在科學技術一系列問題上提出了精闢的見解；另一方面，正是王充勤奮學習，努力掌握當代的科學實踐，從而獲得同正統思想作鬥爭的勇氣和力量，並為闡明自己的思想體系提供了有力的依據。王充繼承和發展了古代的元氣學說，以元氣自然說與神學目的論相抗衡，從而體現出兩個思想體系 兩刃相割 的總態勢。王充認為世間萬物都是由物質性的 元氣 構成的。 天地，含氣之自然也 （《談天》）， 天地合氣，萬物自生，猶夫婦合氣，子自生矣 （《自然》），即認為天地萬物都是由 元氣自然而然地構成的，既然天與萬物一樣，都是客觀存生的自然實體，沒有什麼手足耳目等感覺器官，因而，天也就沒有意識性活動，更談不上什麼嗜欲，不可能有目的地創造萬物。王充還認為，自然界的變化，只是元氣運動的結果，和人世間的變化根本不存在感應關係；至於宣揚帝王是天的兒子，代表 上天 的意志來統治人民，統治有了偏誤，便會發生災異，說是 天造譴告 ，這些王充都斥之為虛妄無稽之談，並用形式邏輯的方法，否定了天有意識等正統觀念。元氣自然說是王充說明許多自然現象的重要出發點，在批判 天人感應 說和各種迷信思想時，他更從具體地考察自然現象的特殊性入手，以無可辯駁的科學事實，給予強有力的批判。針對董仲舒土龍致雨的迷信，王充考察了雲雨產生的自然機制。指出 雨露凍凝者，皆由地發，不從天降也 （《說日》），即雨並不是天上固有的，而是由地氣上蒸，遇冷 凍凝 而成的。先是 雲氣發于山丘 （《感虛》），而後 初出為雲，雲繁為雨 （《說日》），科學地解釋了降雨的機制。既然雲雨是有規律可循的自然現象，那麼一些向天求雨止雨的舉動都不過是無用的蠢事。王充還指明了雲、霧、露、霜、雨、雪等，只是大氣中的水在不同氣溫條件下的不同表現形式，這是王充在同迷信的鬥爭中取得的合乎科學的可貴見解。對於雷電是所謂 天怒 的表現，雷電去殺人是 上天 懲罰有罪的人的說法，王充也給予有力地駁斥。他認為雷電是由 太陽之激氣 同雲雨一類陰氣分爭激射 而引起的，這是關於雷電成因的直觀、樸素的猜測。由此，王充用自然界本身的原因說明了雷鳴電閃只是一種自然現象，而決不是什麼 天怒.依照這個原理，王充還說明雷電發生的季節， 正月陽動，故正月始雷；五月陽盛，故五月雷迅；秋冬陽衰，故秋冬雷潛 ，駁斥了所謂 夏秋之雷為天大怒，正月之雷為天小怒 的無稽之談。王充還用 雷者，火也 ， 人在木下屋間，偶中而死矣 （以上引文見《雷虛》），說明雷電殺人的現象。與把蟲災的發生同貪官污吏為害等同起來的觀點不同，王充把這兩者區別開來，指出蟲的特性和一定的生長條件， 甘香渥味之物，蟲常生多 ， 然夫蟲之生也，必依溫濕，溫濕之氣，常在春秋，秋冬之氣，寒而乾燥，蟲未曾生 ，並且注意到蟲有它們自己的生活史， 出生有日，死極有月，期盡變化，不常為蟲（《商蟲》），進而談到干暴麥種、煮馬糞汁浸種和驅趕蝗蟲入於溝內加以消滅等防治病蟲害的辦法。這些認識和措施都是與 天罰說 相對立的。針對潮汐現象是鬼神驅使而生的迷信說法，王充把潮汐漲落同月亮盈虧聯繫起來，指出 潮汐之興也，與月盛衰，大小、滿損不齊同.同時，他還注意到河道 殆小淺狹，水激沸起 （《書虛》）的現象，並以此作為說明涌潮現象產生的一個原因。這些科學的創見，對於有神論都是有力的打擊。王充還對人的生死變化作了唯物主義的解釋。他認為 陰陽之氣，凝而為人，年終壽盡，死還為氣 ， 人之所以生者，精氣也，死而精氣滅。能為精氣者，血脈也，人死血脈竭，竭而精氣滅 ， 形體朽，朽而成灰，何用為鬼 （《論死》），對於那些 道術之士 ，企求 輕身益氣，延年度世 的荒誕思想，王充也予以批駁，提出了 有始者必有終，有終者必有死。唯無終始者，乃長生不死 （《道虛》），把認識提到了新的高度。這裡王充利用當時的醫學成就，繼承了桓譚等人關於形神關係的唯物見解以及對 長生不老 術的批判，闡述了無神論和樸素辯證法的觀點，對當時和後世鬼神迷信觀念都是有力的抨擊。在王充的思想中，也包含有宿命論等唯心主義的糟粕，他對一些自然科學問題的見解也不盡正確，甚至落後於他的同時代的人，這一方面同當時科學發展的水平有關，也同王充本人存在的片面的思想方法有關。但是王充畢竟建立了一套反封建神學的 異端 思想體系，而且在同 天人感應 和各種迷信思想的鬥爭中，王充所應用的科學武器涉及到天文、物理（力、聲、熱、電、磁等知識）、生物、醫學、冶金等領域，這反映了王充有關於科學技術的淵博知識，更反映了當時科學技術的發展水平。王充的思想，代表著當時人們要求從實際出發，探索自然界發展規律的社會要求。又由於生產的發展，人們獲得越來越多的感性知識，這就要求突破舊的思想的束縛，開拓科學技術發展的新道路。王充唯物主義思想體系的建立，是這一時代的產物，它確實為新道路的開拓提供了銳利的武器。十一、中外科技文化的交流秦漢時中外交通貿易得到了較大的發展，我國同各國人民的往來日趨頻繁，這既增進了友誼，又加強了科技文化的交流。當時我國發達的科技文化，也對許多國家的社會經濟產生了一定的影響，各國的優秀科技文化也不斷豐富著我國的文明寶庫。（一）中外貿易交通１。海路交通我國同朝鮮、日本之間的交通開闢較早，在朝鮮和日本都曾有漢代文物出土。秦始皇為了求取長生不老葯，曾派方士徐福帶著童男童女數千人，率領船隊航海去尋找三神山。據傳，這支船隊到達了日本，並在日本定居下來。到漢武帝時，日本國土上的百餘個小國中有３０多個小國通過朝鮮與中國交往。通往東南亞諸國和進入印度洋的航路已經開闢，而且交往頻繁。在印度尼西亞曾發現不少漢代文物，說明當時兩國間已有經濟、文化交流。據《漢書？地理志》記載，漢武帝時曾派使臣、貿易官員以及應募商民，從合浦郡的徐聞縣（今廣東徐聞縣西）出發，行船經５個月到都元國（蘇門答臘），又行船約４個月，到邑盧沒國（緬甸太公附近），又行船２０餘日，到諶離國（緬甸伊洛瓦底江沿岸），然後棄舟步行１０餘日到夫甘都盧國（緬甸蒲甘城附近），又行船２月余，到黃支國（印度建志補羅）、自此往南可達到已程不國（斯里蘭卡）；自黃支國返航，經印度東海岸航行８個月到皮宗（馬來半島），又行８個多月返回。這是我國船舶經南海，穿越馬六甲海峽在印度洋上航行的最早記錄。東漢桓帝延熹九年（公元１６６年），大秦（羅馬帝國）王安敦派遣使者航海來到中國，從而開闢了中國和大秦之間的海上通路。與此相適應的是航海船舶的發展和航海術的進步。這時的航海術，大抵是依沿海地理等知識的了解，憑航海者的經驗沿海岸航行，但天文航海的知識也不斷增長並得到運用。漢初《淮南子？齊俗篇》曾說到在大海中航行 夫乘舟而惑者不知東西，見北極則悟矣 ，這是人們已經使用天文知識以確定航向的說明。２。陸路交通秦漢時期中外陸路交通也很發達。張騫於漢武帝建元三年（公元前１３８年）和元狩四年（公元前１１９年）先後兩次出使西域，到達了中亞、西亞若干國家和地區。張騫死後，漢武帝又派使節繼續往西探行，從而開闢了舉世聞名的始自長安（西安），西至大秦等地的 絲綢之路. 絲綢之路 分為南北兩條大道。南路經敦煌、鄯善（新疆羅布淖爾南面的石城鎮）、于闐（新疆和田）、莎車等地，越蔥嶺（帕米爾）到大月氏（阿姆河流域中部）、大夏（土庫曼國境一帶）、安息（即波斯，今伊朗），再往西達條支（伊拉克、敘利亞一帶）、大秦等國和地區。北路經敦煌，沿天山南麓的車師前王庭（即高昌，今吐魯番）、龜茲（庫車）、疏勒（喀什）等地，越蔥嶺北部，到大宛（今烏茲別克費爾干納一帶）、康居（即康國，今烏孜別克斯坦境內），再往西南經安息，而西達大秦。這兩條大路成為當時經濟交流的大動脈。那時，中國的絲織品在國際上享有盛譽，通過這兩條通路輸出的商品主要是絲織品，所以被稱為 絲綢之路. 絲綢之路 是古代中國同中亞、西亞各國經濟文化交流的友誼之路。這時通往印度的陸路也有兩條。張騫在大夏時，曾看到四川的竹杖和蜀布，並詢知是身毒（印度）轉運而來，這說明到印度的通道早已開闢。在公元２世紀以前，由四川經雲南往南到緬甸的陸路已經通達，當時中國的物品可能就是經此道由緬甸轉往印度。而在張騫出使時，曾派遣副使由大夏到身毒，這就開闢了到印度的第二條通道。漢武帝元狩元年（公元前１２２年），張騫曾從西蜀的犍為（四川宜賓）出發，想探尋前往身毒的捷徑，但沒有成功。（二）科技文化的交流１。漢代紡織品的外傳西漢時開始有大量的錦繡羅縠輸往少數民族地區，作民族間的經濟往來。《史記》、《漢書》都稱西北匈奴不重珠玉、喜愛錦繡，漢代每年必賜匈奴許多錦繡。《漢書？匈奴傳》記載，景帝前元六年（公元前１５１年）報單于書，贈送禮物有 綉十匹，錦二十匹，赤綈綠繒各四十匹。 又說， 單于好漢繒絮食物.《後漢書？南匈奴傳》說漢朝皇帝賜給單于 黃金錦繡，繒布萬匹 ，又賜 彩繒千匹、錦四端 ， 賜單于母及諸閼氏、單于子女及左右賢王、左右谷蠡（ｌí，音離）王、骨都侯有功善者繒彩合萬匹.這樣的贈賜不止一次，而是 歲以為常.除了賜予外，漢朝廷還指定官員用黃金及絲織物與匈奴、西羌、南蠻等少數民族交換各物。古樓蘭曾是西域轉運和銷售漢絲綢的重要市場。新疆羅布淖爾考古所得漢代的絲織品，有彩巾、帕、絲織方枕、絲織殘片、方眼紗羅、絲綿等，這是漢絲輸入樓蘭的例證。新疆民豐東漢古墓中出土有漢代布帛製成的服飾，有藍白印花布殘片、淡青色綢衣、繡花鏡袋、繡花粉袋、 萬世如意 錦袍、 延年益壽宜子孫 錦襪、手套、綢上衣、綢襯衣、綢裙等絲織物，都是漢時從內地輸入的。漢代西域同內地的商業往來頻繁，物資交流十分通暢，張騫兩次出使西域，據《漢書？西域傳》記載，帶去的貨物， 牛羊以萬計，齎金幣帛直數千巨萬.此後，漢廷常將大量綺綉雜繒等贈送給西域各地的貴族，西域的商人源源不斷地來到內地購買各種貨物，其中尤以絲織品為大宗。此外，中亞各地的商人也大批通過西域來到中國內地經商。密切了西域和內地之間的經濟交往和文化聯繫。漢代絲織品外銷的範圍極廣，近如朝鮮、蒙古，遠及西亞、歐洲都重視中國錦繡，有因互市或贈送關係，有因商人販運遠輸國外。朝鮮民主主義人民共和國平壤附近樂浪王旴古墓中曾出土菱形紋絹殘片、羅、Ｃ、絹組紐及組縒紐等，皆是東漢建武、永平時物，顏色美麗，織造技術純熟，這是漢絲織物輸入朝鮮的例證。蒙古人民共和國諾顏烏蘭古墓遺物，紡織物有東漢建平年　　間的絹布和毛織物，在絹布上綉有彩色的山雲鳥獸神仙等物，在流雲和神仙中間織有 新神靈廣成壽萬年 吉祥語文字。另外，在蒙古人民共和國通瓦拉古墓出土絲織物更多。這些絲織物上，除綉有各種花紋外，還有 雲昌萬歲宜子孫 等吉祥語文字；有些織品上有 群鵠 、 交龍 、 登高 等織文字樣。這些都是漢絲輸入蒙古，在考古材料上的明證。古代西域是不產絲的。《史記？大宛傳》說： 自大宛以西至安息，……其地皆無漆絲 ，這是武帝時，西域尚未有產絲的記載。《後漢書？西域大秦傳》記載： 又常利得中國縑絲，解以為胡綾紺紋 ，又說： 安息欲以漢繒綵與之交市，故遮閡不得自達 ，這是漢代史籍里關於絲傳入西域的記載。漢代向西域諸國換馬和雜罽（ｊì，音紀，一種毛織品），也用的是錦繡和其它絲織物。漢武帝每年都派遣使者到西方各國出使，又代表國家商隊和西方各國進行頻繁的商業貿易。當時有一部分中外商人以番禺為採集地，通過海路，先把絲綢運到印度、錫蘭，然後轉口到安息，或是經紅海以達開羅，再由開羅運往敘利亞的泰爾、培盧特等地，就在當地把從中國運來的絲綢進行複製加工（染色、繡花，或是把生絲絡出後摻上麻，再織成胡綾），然後運銷羅馬帝國。泰爾、培盧特兩城竟因而成了敘利亞的絲織中心。古代西方對我國稱為 塞里斯 （Ｓｅｒｅｓ，意為 絲國 或 制絲的人 ）。塞里斯 這一稱呼，屢見於西方古籍，曾沿用了好幾個世紀。據考 塞里斯 一詞，系從古希臘人 塞爾 （Ｓｅｒ，意為 絲 ）轉來。原來，中國的絲和絲織品早在春秋戰國時期，就已名揚海外，那時的希臘人，就已經用 塞里斯 來稱呼中國。這說明我國的絲織品早在 絲綢之路 開闢之前便已經傳入了歐洲。張騫通西域後，進一步打開了東、西方的陸路交通，中國絲綢被大量運銷至以羅馬為中心的地中海各國， 絲國 的稱呼就更為廣泛流傳了。公元１世紀時，羅馬博物學家普林尼（公元２３- ７９年）在他的名著《自然史》里寫道： 中國產絲，織成錦繡文綺，運至羅馬，……裁成衣服，光輝奪目，人工巧妙，達到極點。 並說： 中國或作塞里斯，在希臘古語里意思是絲。 公元二世紀時，希臘著名地理學家托勒玫在他所著《地理》一書中，也曾幾次提到馬其頓商人，經由大夏 向稱為絲國的中國去販運絲織物 的情況。販運、經營中國絲綢，是當時中亞以至地中海諸國的一項重要商業活動。中國絲綢的西運，大大豐富了當地人民的物質文化生活。華麗、輕柔的絲綢傳入歐洲後，被認為是最上等的衣料。最初，即使在歐洲的政治、經濟中心羅馬，也只有少數貴族婦女穿著，以示炫耀。據說在羅馬共和國末期，有一次連凱撒穿著綢袍看戲，都被當時人非議，認為過分奢侈。羅馬帝國的統治者提比烏斯，為了防止羅馬貨幣的外流，曾以奢華愈製為理由，試圖禁止羅馬人穿用中國的絲綢織品，但沒有成功。而一些轉售中國絲綢的商人和國家卻取得了極大的利潤。中國和羅馬之間的絲綢貿易，無論是陸路或是海路，都要經過好幾個國家的轉口。由於安息地處絲路的必經之道，因此從很早的時候起，安息就操縱著中國和羅馬間的貿易。《後漢書？西域傳》載： 其（大秦）王常欲通使於漢，而安息欲以漢繒罽與之交市，故遮閡不得自得。 《三國志？魏志》注引《魏略？西戎傳》也說： 常欲通使於中國，而安息得其利，不能得過。 羅馬帝國亟欲與中國建立直接的貿易關係。直到公元１６６年，大秦安敦王派的使節由海路到中國，和漢廷談判中國和地中海各地建立正常的海上貿易問題，以後才開始有了中國和歐洲的直接交通。漢代的紡織品，不論在產量和質量上都有很大的提高，精美的絲織品在世界文化史上佔有重要的地位，在國際市場上有著卓著的聲譽，中國被冠以 絲國的稱號，是當之無愧的。公元１世紀時，漢代華麗、精美的絲綢就通過橫亘歐亞的 絲綢之路 向外國輸出傳播，在世界歷史中產生了極大的影響。２。中外科技文化的交流中外海陸交通的發達，大大增加了人們的地理知識。張騫曾把他親身經歷和傳聞中的國家，如大宛、康居、奄蔡（裏海東北）、大月氏、大夏、安息、條支、身毒等國家和地區的人口、兵力、物產、城鎮、交通、河流、湖泊、氣候以及彼此間的相對位置和距離等，作了不同程度的介紹，這些知識載於司馬遷的《史記？大宛列傳》中，是我國古代有關中亞、西亞、南亞一些國家經濟地理的最早記述。又如，漢和帝永元九年（公元９７年），甘英出使大秦，西抵波斯灣，為風浪所阻，未達目的地，但他回國後，把沿途見聞詳加介紹， 莫不備其風土，傳其珍怪焉 ， 皆前世所不至，山經所未詳 （《後漢書？西域傳》）。這對各國人民間的相互了解，對科學技術的交流都起了積極的作用。中外海陸交通的發達，使人員的往來更為頻繁。僅沿 絲綢之路 ，漢武帝以後，我國西往的使者，一年之中多者十餘次，少則五、六回，來回時間長的達八、九年，短的也有幾年。沿這條道路保持著大規模的經濟貿易往來，伴之而來的則是科技文化的交流。秦漢時期沿海、陸通路，我國出口的主要物資是絲綢、鐵器（包括鐵農具和兵器）和漆器，與之相應的是絲帛生產技術、冶鐵術和髹漆技術的傳播。這些技術對朝鮮、日本、東南亞以及中亞、西亞、南亞、西南亞各國都產生了廣泛的影響。中國的鐵器和農業生產技術也在這時傳入越南，越南人民推廣了鐵犁和牛耕等農業生產技術，發展了農業生產。越南人民用土特產和中國的鐵制農具互相交換，豐富了彼此間的經濟文化生活。印度、緬甸等國與中國的關係也很密切，漢和帝永元六年（公元９４年），永昌（今雲南大理白族自治州及哀牢山地區）境外的敦忍乙王莫延曾派使者來訪，雙方互贈禮物。永元九年（公元９７年），緬甸北部的撣國王雍由調派遣使臣向漢王朝贈送珍寶，東漢政府則以金印回贈。安帝永寧元年（公元１２０年），雍由調再次遣使來漢，並 獻樂及幻人 ，緬甸的音樂和雜技，在當時深受歡迎。自從印度的佛教傳入中國後，漢與印度的聯繫就日趨密切。特別是漢明帝派蔡愔去印度取經以後，印度的僧侶大量來到中國，譯佛經，傳佛學，對中國的文化思想產生了重大影響。自張騫通西域後，中西交通日見發達，除外交活動外，商業貿易也日益頻繁。那時，商人們除了將中國的絲織品運往西方外，我國的冶鐵技術、鐵器、井渠法和穿井法也傳入大宛、安息等國。《史記？大宛傳》記載： 自大宛以西至安息，……其地皆無絲漆，不知鑄鐵器。 他們的漆器和冶鑄技術都是從中國傳去的，而且通過大宛等國，往西傳至更遠的羅馬等地。井渠法和穿井術傳入大宛，對農業生產的發展產生了有利的影響。與此同時，朝鮮的人蔘，大宛的汗血馬、花蹄牛、駝鳥，大夏的石榴，大宛的葡萄、苜蓿、芝麻，安息的胡桃（核桃）、胡豆（蠶豆）等植物品種，毛布、毛氈、毛毯等織物和象牙、犀角、玳瑁等，東南亞、南亞的香料、珍珠等，都傳到我國，增加了我國的動植物品種和藥物種類，豐富了我國的物質和文化生活。此外，中亞的箜篌、琵琶、胡笳、胡角、胡笛等樂器和樂曲、舞蹈也傳入我國，給我國的古典音樂注入了新的聲律，古典歌舞場面為之一新。還有犁靬（有人認為是條支的一個港口庇特拉，也有人認為是埃及的亞歷山大城，都屬於羅馬帝國範圍）人的幻術（眩人）也在這時傳入中國。中西文化交流，互通有無，有利於社會發展。在相互交往的過程中，各國人民取長短補，創造了融混中外特色在一起的新物品。如在樓蘭，曾發現漢代織有中國和希臘混合風格圖案的絲織品；和田出土的一種銅錢，一面鑄有漢文 廿四銖 字樣，另一面鑄著馬的圖像和法盧文字；日本曾利用中國的銅器熔鑄具有日本民族風格的器物，等等。十二、結語秦漢時期，是我國古代科學技術體系的形成時期，我國古代傳統的天文學、算學、農藝學、醫藥學四大學科，在這時均已形成了自己獨特的體系。天文學在秦漢時得到相當大的發展，這與農業生產的發展是相適應的，因為只有更精確的天文學，才能更正確地推算出與農業有關的季節來。在漢代，天文學研究者分為蓋天、渾天、宣夜三派，他們各有自己的天文學思想，雖然在今天看來，他們都還不全面或不正確，但當時的天文學者，敢於大膽地立假說，這就表明了他們探求宇宙的精神。當時的天文學家，不僅敢於做科學的假說，而且不斷地用簡單的儀器進行天文的測量，來驗證他們的假說。據《漢書》記載，武帝太初元年（公元前１０４年），曾立晷儀下漏刻，以追求二十八宿的地位，武帝時，落下閎又創製天文儀器——渾天，宣帝時，耿壽昌更鑄銅為象，以測天文。和帝永元十四年（公元１０２年），霍融改進漏刻，十五年（公元１０３年），賈逵創製太史黃道銅儀，定黃道宿度。順帝陽嘉元年（公元１３２年），張衡妙盡璇璣之正，作渾天儀，推測星辰的出沒移動，皆甚準確，張衡又作候風地動儀，測驗地震，亦無不應驗。因為有不斷的天文測驗，秦漢時期的人們對於日月星辰的運行，比前代人知道得更多。隨著天文學的發展，曆法也有了進步，秦漢４００餘年，曆法變更４次，變更的原因，是因計算不精，但這時的曆法已具備了後世曆法的主要內容——氣、朔、閏、五星、交食、晷漏等，特別是東漢末年，劉洪造的《乾象曆》，有推算日蝕月蝕的演算法，並且編了一張月亮運行速度表，後來的曆法，都是在這個基礎上改進和提高的。中國古代的曆法體系在秦漢時已經形成，而天文儀器、天象記錄以及有關宇宙理論等等天文學內容在這時也已經形成了自己的傳統。曆法的推算，天文學的測驗，需要算學，所以在天文、曆法的研究中算學也被提高了，而土地測量、粟米和均輸以及商業等會計也需要算學。《九章算術》的出現則標誌著以算籌為計算工具的、獨具一格的中國古代數學體系的形成。同時，從《九章算術》中有方程與勾股的存在，我們又可以看出在漢代已有代數學和幾何學的萌芽。農業方面，奠基於戰國時代的輪作制、一般作物栽培的基本原理和精耕細作提高單位面積產量的技術措施，在秦漢時已得到確立。秦漢時期，是旱作地區生產技術逐漸定型化的階段，這一階段，農業技術上比較突出的成就，是基本上解決了這一地區農業生產中的矛盾，即 春旱多風與春種的矛盾。黃河流域氣候比較乾燥，雨水分布也不均勻，大致是：黃河中下游的春天是 春旱多風 ；夏季到秋初，雨水比較旺；冬季雨雪卻不多。因此，春種要受到嚴重威脅，秋種也難倖免。為了解決這一矛盾，除在有條件的地區，興建一些農田水利工程外，還在耕作栽培方面作了不少艱辛的、不屈不撓的鬥爭，並在這一過程中，創製了適合於不同地區的、多種形式的犁、犁壁、耙、耮、耬車等工具。首先，他們運用了畦種法的原理創製了 代田法 ，土地輪番利用，使產量得到了提高；繼則，又在 代田法 的基礎上，發展了 負水澆稼 的 區種法 ，將田地劃分為若干小區或播幅，把作物播種在區里，採取深掘、集中施用肥、水和區內密植等一系列措施，以奪取增產。土壤耕作方面，中國傳統農業精耕細作提高單位面積產量的技術措施在這時也基本確立，根據不同質地的土壤，擇定各個適宜的耕作時期進行耕作，耕後，加一道 耱平 工序，就可以達到 和土 的目的。土壤經過這樣的處理，就具備了保墒防旱的作用，春種作物的出苗也從而得到保證。這種耕作措施，保證了春種作物和冬麥的生產，也促進了它們的栽培技術的發展。在連續種植的經驗基礎上，又進一步摸清了作物與作物之間的關係，從而更好地安排了農作物的倒茬輪作方式。東漢期間，粟、豆、麥已成為一般運用的輪作方式。這時期，在作物的選種上也同樣取得了新的比較突出的發展。漢代已採用穗選法，揀選穗大而子粒飽滿的做種，在選種過程中，除注意品種的產量、成熟期等特性之外，還開始注意到它們的抗逆性、純度等問題。秦漢時的耕作措施，基本上解除了黃河流域農業生產上的主要威脅，提高了技術水平，促進了旱作地區的農業生產。從生產實踐中也總結出一些技術原理和原則，並隨著生產的發展而逐步提高。《氾勝之書》就提出了生產中的重要環節： 凡耕之本，在於趣時、和土、務糞澤、早鋤、早獲 ，又綜合地、辯證地總結了運用天時、地利兩個因素的生產規律，即 順天時，量地利，則用力少而成功多，任情返道，勞而無獲 ，這些仍是我們今天農業生產中所必須遵循的規律。秦漢時修建了許多水利工程，有些水利工程直到現在仍然起著作用，這時也對黃河進行了大規模的治理，這樣保證了農業的發展。同時，水利工程技術也不斷地被發明、改進，一些水利工程技術至今仍被運用。其它一些農業生產技術，包括養馬業、蠶桑業、園藝業在這時均有較大發展。可以說秦漢時期是我國古代農業生產技術體系的確立時期。醫藥學在秦漢時期也有很大的進步。因為農業的發達，人類對於植物的性質獲得了更多的知識，在長期的經驗中，人類在不斷地嘗試中，知道某種植物可以醫治某病，因而有不少的植物，被引用為藥物。《神農本草經》就是在這個基礎上編成的，這部書奠定了後世本草學的基礎，直到現在，這部書還是中國藥物學的經典。這時期的醫學，已有內科、外科、婦科、兒科等的分別。淳于意、馬長、馮信、杜信、唐安等，都是當時有名的內科醫生；而華佗則為外科高手，並創造性地運用 麻沸散 施行外科手術；張仲景的《傷寒雜病論》則確立了理、法、方、葯具備的辨證論治的醫療原則，奠定了我國臨床醫學理論，大大充實了中醫藥學體系的內容。地理學在漢代，也添加了新的內容。秦漢以前，中國人所知道的世界，僅限於中國的本部；對於塔里木盆地一帶的情形，還是非常模糊；對於日本之島，且認為是可望而不可及的神域；對於更遠的地方，就更無所知了。秦漢時期，中國政府的使節和商人，先後走到了中國本土以外很多的遙遠地區，他們從外國帶回來許多關於異國風土人情的記錄，這樣就擴大了中國人的地理概念，改變了中國古代所謂 天下 的概念。在《史記》、《漢書》中，我們可以看到關於中國本土各地的山川形勢、風土人情及物產等的詳細情況的記載；同時還可以看到關於南洋各地的記載。在《大宛列傳》、《西域傳》、《匈奴傳》、《西南夷兩粵朝鮮傳》中，我們可以看到中亞、新疆、蒙古、遼東、朝鮮、福建、兩廣以及川、黔、滇等地的地理記載。象這些記錄的出現，不能不說這是中國地理學上的嶄新一頁。而《漢書？地理志》的出現，開闢了沿革地理研究的新領域，但同時又使地理學成為歷史學的附庸，這也是中國古代地理學的特殊之處。後世以論述疆域政區建制沿革為主的著作都是以《漢書？地理志》為典範寫成的。古代地理學體系的形成正是從《漢書？地理志》開始的。就生產技術而言，我國古代主要的冶鐵技術除 灌鋼 外在秦漢時均已出現，主要的紡織機械和農具的情況也大抵如此；馬王堆出土的紡織品和地圖，說明了紡織技術和地圖測繪技術的巨大發展；造紙術發明了並且得到了重大的改進，主要的造紙工藝均已出現，漆器工藝更得到高度的發展；龐大的樓船的建造以及櫓、舵、帆等的發明與應用，是船舶技術臻於成熟的標誌，長城、馳道、棧道、橋樑以及水利工程的興建，則表明大規模的土木工程技術已有很高水平，等等。所有這些都為後世的進一步發展開拓了道路。中外科技文化交流在秦漢時開始有很大的發展，這是此時科學技術發展的一個重要特點。科學技術的進步，給秦漢時期社會生產力的提高以有力的推動。也為西漢文帝、景帝和武帝時期以及東漢前期的社會繁榮創造了條件，即這些時期幾位統治者施行的一些開明的政策措施對科學技術的發展起了促進作用，而科學技術的進步又推進了社會經濟的發展。同時，科學技術的進步，給神學目的論和讖緯迷信說以有力的打擊，也給兩漢時期思想鬥爭的開展以直接的刺激。因此說秦漢時期是我國古代科學技術發展史上極其重要的時期，我國古代各學科體系在這時大多已形成，許多生產技術趨於成熟，這些都為後世科學技術的發展決定了方向，搭成了骨架。

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