中國全史百卷本第017卷[ 春秋戰國科技史]-616

第017卷 春秋戰國科技史

　　本卷提要　　本書是春秋戰國部分的科技史卷。所述時間從公元前７７０年到公元前２２１年，包括春秋（公元前７７０- 前４７６年）和戰國（公元前４７５- 前２２１年）兩個重要歷史時期。這是我國歷史上由奴隸制向封建制轉變的社會大變革時期。生鐵冶鑄技術的產生和鐵器的普遍使用，使社會生產力得到很大提高，促進了農業、手工業、土木建築工程的發展； 天命觀 的衰落和 士 這個階層的崛起，促進了思想的解放和學術的繁榮，造成了 百家爭鳴 的局面，有力地推動了我國古代自然哲學和自然科學的發展，出現了我國科學技術發展的第一個高峰。本書將以古籍文獻記載和考古發現為根據，廣泛彙集近代科技史家的研究成果，對這一歷史時期科技發展的概況和重要成就作出論述。力求系統全面，反映歷史的本來面目；並簡要論及商周、秦漢前後兩個時期科技的繼承發展關係以及春秋戰國科技成就對世界科技發展的影響。　　根據這一時期科技發展的實際情況，並考慮到天、算、農、醫這個科技史界公認的中國古代科技體系，本書將按照冶金技術和鐵器的推廣、土木工程和手工業技術、天文學、數學、地學、農學和生物學、醫學、物理學這個順序進行論述。為避免和 思想卷 有過多重複，有關春秋戰國時期自然觀（包括自然哲學）的內容，只在本書第一部分的概述中作簡要介紹。　　一、春秋戰國科技概述（一）鐵器的普遍使用與社會大變革春秋戰國時期（公元前７７０- 前２２１年）是我國歷史上由奴隸制向封建制轉變的社會大變革時期。　　和主要以工商業與貿易為生存命脈的古希臘不同，中國的奴隸制是在大陸上發展起來的。我國黃河中下游的大片平原以及渭河、汾河谷地和長江、淮河中下游的平原地帶，幾乎連成一片，比尼羅河流域和兩河流域的平原要大得多。這裡遠古時代 草木暢茂，禽獸繁殖 ，①為農業的發展提供了極好的自然條件。在使用石制、骨制、木製工具的原始社會，發展農業主要靠火，用火燒掉樹木野草，然後進行耕種。我國傳說中的農業的始祖神農，被稱為 炎帝 ，也叫 烈山氏 ，都與火有關，反映了這一歷史狀況。在石器加工和制陶技術的基礎上產生出來的青銅冶鑄技術，到了商代已發展到獨步世界的高度。青銅器具的使用，不僅把我國農業生產技術推到了一個新的高度，使農業生產逐漸取代了採集狩獵活動和畜牧業，到周初已成為社會經濟中最主要的部門，而且也為手工業技術的發展和生鐵冶鑄技術的產生奠定了基礎。銅的熔點為１０８３℃，煉塊狀鐵要求的溫度為１０００℃左右，生鐵的溶點為１１４６℃。熟練地掌握煉銅技術和進一步改進鼓風技術，獲得生鐵熔鑄的高溫是不難達到的。所以不遲於公元前６世紀，我國已出現了生鐵冶鑄，很快又發明了利用柔化退火製造可鍛鑄鐵和世界上最早的鍊鋼術與淬火技術。　　鐵器的應用，特別是鑄鐵農具的普遍推廣，成為這一時期生產力發展的重要標誌，引起了全社會整個技術基礎的巨大變化。Ｖ型鐵鏵犁和牛耕的使用，加快了農田開發和精耕細作傳統的形成，大大增加了農業的產量。鑿井技術的提高和大規模水利工程的興建，便於人們向遠離河湖的地區移居，並在附近開闢農田進行耕植，使大量荒地得到開墾。私田數量的增加和農業勞動生產率的提高，促使一家一戶為單位的、以個體經營為特徵的小農階層（自耕農和佃農）和以私有土地為資本、通過佃耕制而暴富起來的封建剝削階層的出現，使封建生產關係得到迅速發展。　　私門富於公室 的現象也誘使諸侯、卿大夫和貴族奴隸主們紛紛開始採用封建剝削形式。而新出現的封建制度，也更好地適應了當時生產力發展的要求，進一步解放了生產力，使春秋戰國、特別是戰國時期的生產力得到前所未有的巨大發展，也促成了奴隸社會無法比擬的科學技術的大發展。　　中國的奴隸制沒有產生足以和希臘科學文化相媲美的精神文明；但是中國是世界上第一個進入封建社會的國家，不僅在進入封建社會的初期就創造了可以和古希臘媲美的科學文化，並且從此伊始，以自己輝煌的成就和鮮明的特色在世界上領先達１０００多年之久。　　春秋戰國時期獎勵耕戰、重視農桑的政策，不僅促進了農業科學技術的提高和水利灌溉工程的興建，而且也促進了天文曆法的發展。春秋時期我國已開始採用十九年七閏的制歷方法，至遲在公元前７世紀已開始用圭表測日影以定冬至和夏至；戰國時期開始出現了二十四節氣的思想。在天文觀測上，這一時期也有了關於日食、月食、流星、彗星的世界上最早的觀測記錄；楚人甘德、魏人石申編製了世界上最早的星表。　　①　　 《孟子？滕文公章句上》。　　在農業發展的同時，手工業生產也有了很大的進步，形成了冶鐵業、絲織業、車輛製造、玻璃漆器業等許多獨立的生產部門，出現了分工越來越細、工藝技術逐步規範化的趨勢。春秋末期齊國人撰寫的《考工記》，記述了當時官府手工業的３０項專門部門的製造工藝和技術規範，反映了當時手工業技術發展的高水平。　　農業和手工業的發展，促進了商業貿易的繁榮、水陸交通的發達和城市的發展。各個諸侯國之間的軍事征伐、文化交流和商業活動，擴大了各個地區的聯繫溝通。這不僅促使了華夏地區各民族的融合與科學技術的交流，而且開闊了人們的地理視野，豐富了人們的地理知識，出現了《禹貢》、《管子？地員》和《五藏山經》等對地理資料進行綜合論述的著作。　　（二） 士 的出現與學術繁榮春秋時期，諸侯林立，各諸侯國之間的攻伐兼并十分激烈。各種勢力為了自身的利益和在奪權鬥爭中取得勝利，都需要輿論上的準備和思想上的支持，特別是需要籠絡收買社會上的智能之士為他們出謀劃策，承擔處理大量的軍政外交事務。在這種形勢下，原來由奴隸主階級壟斷文化教育的 學在官府 的制度受到衝擊，社會上私學興起。特別是從孔丘（公元前５５１- 前４７０年）開始的私人講學活動，使原來被統治階級壟斷的文化知識普及到社會上並不當權的平民即 國人 之中，社會上由此產生了一批受過禮、樂、射、御、書、數 六藝 教育的 士.這一大批來自 國人 的 士 ，在中國從奴隸制向封建制的轉變中發揮了很大的作用。這個時期，代表各階級、階層利益的不同思想學說紛起。許多思想家、哲學家各持見解，著書立說，奔走遊說，互相爭辯，出現了 出並作，各引一端，崇其所善，以此馳說，取合諸侯 ①的現象，造成了思想上解放、學術上自由的 百家爭鳴 的生動局面。　　儒家、墨家、道家、名家以及荀況（約公元前３１３- 前２３８年）、韓非（約公元前２８０- 前２３３年）等為代表的諸子百家，對當時科學技術的發展都有較大的影響。他們為了發展自己的學派，論證自己的觀點，實現自己的主張，達到自己的政治目的，都程度不同地關心生產的發展和科學技術的進步，從中汲取某些有利的論據。他們從不同的觀點和角度對一些自然現象和技術問題進行解釋和概括，頻繁交流，彼此辯詰，相互補充，為當時科學技術的發展創造了極為有利的氣氛和條件。戰國時期的百家爭鳴，促進了我國整個學術的繁榮和科學文化的發展；和正值奴隸制鼎盛時期的古希臘一起，在世界的東方和西方，同時形成了兩個交相輝映的科學文化高峰，全面奠定了我國後世科學技術發展的基礎。　　（三）自然知識的進步春秋戰國時期，在自然知識方面，除前面已述及的天文學、地理學之外，數學、農學、生物學、醫學和物理學等均有了相當的發展。　　在數學方面，我國商代已使用了十進位法，有了畫圓和直角的工具 規 和 矩.春秋時期已可利用籌算進行完整的加、減、乘、除四則運算，並有了分數的概念。後期墨家提出了幾何學中的點、線、面、方、圓乃至極限的概念。　　公元前２３９年，由秦相呂不韋（約公元前２９０- 前２３５年）的門客集體　　①　　 《漢書？藝文志》。　　編撰的《呂氏春秋》，融合了諸子百家的思想和學術成果。其中的《上農》、《任地》、《辨土》、《審時》四篇，專講 崇本抑末 的重農政策和深耕細作的農業技術，反映了春秋戰國時期的農業技術水平。農業和地理學的成就，也促進了生物學知識的積累。這個時期在生物形態學和分類學方面取得了不小的進步。　　中國獨特的醫學體系，也在這一時期初步形成並得到迅速發展。在醫藥、病因病理和診斷治療知識積累的基礎上，戰國後期成書的《黃帝內經》，對我國古代的醫療實踐經驗作了系統的整理和總結提高，成為我國中醫理論開始形成的標誌。《內經》運用陰陽對立、五行生剋的思想，論述了人體生理、病理、診斷、預防、治則和藥性問題，成為２０００年來中醫辨證論治、臨床實踐的基礎理論之一。　　春秋戰國時期，我國的手工業技術包含了豐富的物理學知識。《考工記》和後期墨家撰寫的《墨經》等書中，記載了我國古人在力學、聲學、熱學、電和磁以及光學方面獲得的理性認識。特別在力學、聲學和光學的研究上，還出現了實驗方法的萌芽。《墨經》中記載的光學實驗，包括小孔成像以及平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像實驗，其方法和結論與近代光學實驗十分相似，取得了比古希臘歐幾里得《光學》更早的輝煌成就。　　（四）諸子百家的自然觀自然觀作為古代科學思想的一種形態，在春秋戰國時期湧現出多種學說，成為２０００多年來影響我國科學技術和文化思想發展的傳統力量。　　１。 天命觀 的衰落和荀子 明於天人之分 的思想奴隸制向封建制的轉變，必然引起意識形態上的巨大變化。這首先體現在對維護奴隸主統治的 天命觀 所提出的公開挑戰。　　這種狀況在當時的諸子學說中普遍反映出來。即使在講過 天命 的孔子那裡，對 天命 問題也是極力迴避的。 子不語怪、力、亂、神.①他還說過： 天何言哉？四時行焉，百物生焉，天何言哉？ ②這已把 天 看作是 自然 了。同樣，宣揚 王道 的孟軻（公元前３７２- 前２８９年）　　也指出： 天之高也，星辰之遠也。苟求其故，千歲之日至，可坐而致也.③是說天和星辰雖然高遠得很，但其規律也是可以獲知的，千年間的冬至也可以被預知。這反映了對 天 的神秘感的消失以及對 天 可以認知的信心。　　地主階級上升時期的傑出思想家荀況，更提出了 明於天人之分 的思想，認為 天 是沒有意志的 自然 ，把原來被看作是人間至高無上的主宰一下子降為與人為伍的大自然，並把正確處理人與自然的關係作為 以政裕民 的物質基礎。在《荀子？天論》中，這個思想得到了完整的表述。 天 是什麼呢？荀子指出： 列星隨旋，日月遞，四時代御，陰陽大化，風雨博施，萬物各得其和以生，各得其養以成，不見其事而見其功，夫是之謂神。　　皆知其所以成，莫知其無形，夫是之謂天。 這是說 天 就是自然本身，是沒有意志的；自然的功能就是 神.他還說： 天行有常，不為堯存，不為桀亡 ，即天有其自身的運動規律，是不為 人事 所改變的。他十分卓越地提出： 大天而思之，孰與物畜而制之！從天而頌之，孰與制天命而　　①　　 《論語？述而》篇第七。　　②　　 《論語？陽貨》篇第十七。　　③　　 《孟子？離婁下》。　　用之！望時而待之，孰與應時而使之！因物而多之，孰與騁能而化之！思物而物之，孰與理物而勿失之也！願與物之所以生，孰與有物之所以成！故錯人而思天，則失萬物之情.在這裡，荀子進一步抒發了 明於天人之分 的意義，指出在 人 與 天 的關係上， 人 是可以有所作為的。只要能掌握和善於利用自然規律，就可以使自然為人服務。 如是，則知其為，知其所不為矣；則天地官而萬物役矣。 如果對 天 只是敬畏、頌揚和等待其恩賜，那就是 錯人而思天 了。荀子的這段論述，可以說是當時在處理 人 與 天 的關係上最具積極意義的認識。　　２。陰陽- 五行說在百家爭鳴的形勢下，各家學說都力求從總體上說明和理解自然，在自然的本質或宇宙萬物本原的問題上，就出現了各種不同的說法。探討、認識這一問題，是自然科學的根本任務，但在科學還沒有進步到足以解答這個問題的時候，只能先由哲學提出某些猜測和作出一定的解釋。春秋戰國時期寬鬆活躍的學術氣氛，為這些學說的提出創造了良好的條件。當時的中國哲學家們對自然本質的各種看法，與古希臘自然哲學的內容大體上是類似的。關於宇宙論和時空觀的內容，將分別在天文學和物理學部分介紹。　　殷周時期已經產生的陰陽和五行學說，仍然是這一時期關於宇宙萬物本原的重要學說。五行學說是從西周的 五材 演變而來的。漢初伏勝所著的《尚書大傳》記載，武王伐紂至於商郊，士卒歡樂歌舞以待旦，歌曰： 水火者，百姓之所飲食也；金木者，百姓之所興作也；土者，萬物之所資生也，是為人用。 把水、火、金、木、土看作是人們賴以生存的五種基本材料的看法，當是有古老淵源的。《國語？鄭語》記載，周幽王九年（公元前７７３年）太史伯回答鄭桓公之問時說： 故先王以土與金木水火雜，以成百物.這個回答表明，當時還只是把土與金木水火看作是 以成百物 的基本材料，還沒有把它們上升為宇宙萬物的本原。《左傳》中記載的關於柳下惠（展禽，生活於公元前７世紀後半期）的一段話中有： 及地之五行，所以生殖也。 這是最早出現的 五行 二字。《國語？周語下》記載公元前５７２年的一段話說： 天六地五，數之常也。天六 指陰、陽、風、雨、晦、明 六氣 ； 地五 即指五行，並把它們上升為正常的自然規律（ 數之常也 ），這就具有一定的哲學意義了。到公元前６世紀末，五行即被推廣到各個方面（ 五味 、 五色 、 五聲 等），並被看作是 禮 所依據的基本原則之一。在可能是戰國時人偽作的《尚書？洪範》中則進一步概括說： 五行，一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。水曰潤下，火曰炎上，木曰曲直，金曰從革，土爰稼穡。潤下作咸，炎上作苦，曲直作酸，從革作辛，稼穡作甘。 這裡把五行提升為構成宇宙萬物的五種基本元素，並對它們的性質和作用作了規定。　　西周末年，還產生了物質為 氣 的說法，用對立的陽氣和陰氣的相互作用來解釋天地分離、四季變化、萬物盛衰等各種自然現象。天氣為陽，性質是上升的；地氣為陰，性質是沉滯的。兩種氣的協調交感作用，生成萬物和天地的秩序；二氣不和，就會引起自然界的災異變化。周幽王二年（公元前７８０年）西周三川（今陝西中部）皆震，周大夫伯陽父說這是因為 陽失其所而鎮陰也 ，陽伏而不能出，陰迫而不能（升） ，①於是便發生地　　①　　 《國語？周語上》。　　震。　　到了戰國時期，幾乎各家都把陰陽看作自然界兩種對立的力量。《老子》中說： 萬物負陰而抱陽，沖氣以為和 ，即陰陽蘊涵於萬事萬物之內，在看不見的氣中得到統一。這裡把陰陽看作是萬物的基本屬性。《荀子？天論》稱： 四時代御，陰陽大化 ；並用 天地之變，陰陽之化 來解釋星墜之類的自然現象。　　在孔子及其弟子所編的《易經？繫辭傳》中提出了 一陰一陽之謂道 ；並稱： 乾，陽物也；坤，陰物也，陰陽合德而剛柔有體 ， 剛柔相推，變在其中矣.這是說一陰一陽，一剛一柔，相互推移，即生變化，在這種對立統一的作用之下，就發生了萬物的演化。這可以看作是對先秦陰陽學說的總結與提高。　　戰國時期，從不同角度反映自然界面貌的陰陽說與五行說開始被結合起來，形成了陰陽五行說。陰陽五行說和元氣論的結合，又構成了我國古代元氣一元論的自然觀。　　先秦學者也有將宇宙萬物的本原歸結於一種具體物質的。《管子？水地》篇稱： 集於天地，而藏於萬物，產於金石，集於諸生。……萬物莫不以生。……　　水者何也？萬物之本原也，諸生之宗室也。 這是水一行說。《莊子？在宥》篇假借黃帝時代的廣成子之口說： 今夫百昌皆生於土，而返於土。 這是土一行說。儘管我國古代的五行說、陰陽說、水一行說、土一行說還比較粗糙，但都在試圖把自然界無限多樣的物質存在形態統一於幾種或一種物質本原，用統一的觀點去解釋宇宙萬物，其中包含著一些合理的見解和天才的猜測。　　３。墨家的 原子論 思想以實驗為基礎的現代科學原子論，淵源於古代樸素的原子論。中國的墨家也曾提出過類似古希臘原子論的觀念。《墨經》第６２條①提出： 端，體之無厚而最前者也 ； 端，無間也。 這是說 端 是物體的起始，是把物體分割到 無厚 而留在最後的、最原始的質點；它是沒有間隙、即無內部結構的。《墨經》第１６０條又說： 非半弗則不動，說在端。 就是說， 端 是不能再分為兩半的東西了，所以是不能毀壞、不能變化的了。這是關於原始的、物質最小單位的概念，實質上是十分樸素的、揭示了物質的不連續性和物質最小單位不可分割的思想，可以看作是我國古代原子論的萌芽思想。古代原子論者，往往統一地看待物質與空間，把物質原子與空間幾何上的 點聯繫起來。所以 端 也被墨家看作是幾何原子，這是很自然的。　　有些學者只看到了《墨經》中所說的 端 的幾何學意義，而否認中國古代有原子論思想，這顯然是片面的。當然，與古希臘的原子論相比，墨家的論述過於簡單粗糙，而且未見對原子運動的說明。關於 端 的幾何 點 意義，我們將在數學部分論述。　　４。元氣說對自然界物質本原認識的進一步發展，出現了以比較抽象的形態反映這個統一的 元氣 學說。在戰國時期已有一些學者認為自然界是氣的世界。　　在《管子？內業》中，提出了一種 精氣 學說： 凡物之精，此則為生；下生五穀，上為列星。流於天地之間，謂之鬼神；藏於胸中，謂之聖人。是　　①　　 本書所引《墨經》的條號，均據高亨著《墨經校詮》，科學出版社 1958年版。　　故此氣，杲（ｇǎｏ，音搞，光明之意）乎如登於天，杳（ｙǎｏ，音咬，昏暗之意）乎如入於淵，淖乎如在於海，萃乎如在於屺（作 山 ）。 這是說世界上的一切事物得到了精氣就存在。五穀、列星都是精氣產生的。精氣在天地間的流動就有了鬼神，深藏於胸中就成了聖人。精氣光耀像在天上，幽微像在深淵，濕潤似海，高峻如山。這裡把精氣看作是構成宇宙萬物的最根本的本原，它充塞天地之間， 其細無內，其大無外 ，它的流行變化形成了一切事物（包括精神現象在內），而它自身卻保持不變。稷下學派的宋（約公元前３６０- 前２９０年）和尹文（約公元前３５０- 前２８５年）又以精氣學說把《老子》中的 道 作了積極的發展，說： 凡道無根無莖，無葉無榮。萬物以生，萬物以成，命之曰道。……精也者，氣之精者也。氣，道乃生，生乃思，思乃知，知乃止矣。 ①用這種精氣代替 道 ，就克服了對 道 的理解上的神秘性和不確定性。　　氣 和 陰陽 的結合，構成了我國古代自然觀的核心。包括自然界在內的客觀世界，都是由陰陽兩種對立的氣組成的。中國古代提出的 氣 的概念，既包含了最基本的對立——陰和陽的意義，還包含了宇宙萬物本原的意義。在諸子的學說中，雖然有各種不同的表述方式，如它可以是 道 、 太一 、 太虛 ，究其實質，都不過是 氣 的同義語，因為這些表述都包含了上述兩種含義。所以，我們可以把和陰陽學說結合在一起的 氣 生成萬物的自然觀，稱為氣的一元論自然觀；這個自然觀，一直深深影響著中國２０００年來科學認識的發展。　　科學技術是屬於全人類的。儘管近代自然科學主要是從歐洲發展起來的，但全人類都直接間接地為科學技術的發展做出了不同的貢獻。我國是世界上文明發達最早的國家之一。包括春秋戰國時期科學技術成就在內的中國古代科學技術，曾經在世界上長期居於領先的地位，對人類文明和科學技術的發展作出過巨大的貢獻，當然也是近代自然科學誕生的一個不可或缺的條件。在這本書中，我們將比較系統地向讀者介紹春秋戰國時期在金屬冶煉、土木工程、手工業技術以及天文學、數學、地理學、生物學、醫學和物理學等方面所取得的輝煌成就，並同時揭示科學技術發展和社會諸因素之間的相互作用，從中得出一些歷史的啟示。　　二、冶金技術與鐵器的推廣（一）青銅冶鑄的繼續發展我國的煉銅和銅器鑄造技術，誕生於仰韶文化初期。在商、西周時期，青銅冶鑄技術已有較大的發展，青銅器的使用達到鼎盛時期。青銅是銅與錫、鉛的合金，與純銅相比，熔點較低，①硬度較高。②青銅鑄件的填充性較好，氣孔少，所以鑄造性能較好。青銅良好的機械性能和鑄造性能，使它在使用上有更廣泛的適應性。　　戰國時代開始，青銅的地位逐漸被鐵所代替。但是，無論在青銅的冶煉、澆鑄、加工工藝，還是在青銅器的用途方面，春秋戰國時期還是有明顯的發展和提高。　　①　　 《管子？內業》。　　①　　 純鋼熔點為 1083 ℃，若加 15 ％的錫，熔點降到 960℃；若加 25 ％的錫，熔點為 800℃。用鉛代替錫，同樣可以降低熔點。　　②　　 純銅的布氏硬度為 35 ；若加 5～7 ％的錫，硬度增高到 50 ～65；若加 7～9 ％的錫，硬度增高到 65 ～70；若加 9～10％的錫，硬度可達 70 ～100.　　１。青銅冶鑄的 六齊 規律　　春秋時期，人們在青銅冶鑄的實踐中，直觀地認識到青銅的性質因其所含銅、錫（或鉛）比例的不同會發生顯著的變化，從而總結出了 六齊 規律。 齊就是劑、劑量； 六齊 就是青銅組成的六種不同配比。《考工記》中記載了世界冶金史上最早的合金配比工藝的總結： 金有六齊，六分其金而錫居一，謂之鐘鼎之齊；五分其金而錫居一，謂之斧斤之齊；四分其金而錫居一，謂之戈戟之齊；三分其金而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金而錫居二，謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。金 指青銅合金或指純銅。《呂氏春秋？別類》篇解釋說： 金柔，錫柔，合兩柔則為剛，燔之則為淖。 這是說適當掌握合金的成份，就會提高硬度而使青銅的熔點低於純銅。　　青銅中含錫達１７～２０％則非常堅硬，當時作為工具的斧斤，含錫量在此範圍之內。作為兵器的戈戟既要求有很大的強度，又要比斧斤銳利，所以含錫量在２０％以上。刀劍（大刃）和削（小刀、匕首）、矢等兵器要求有較高的硬度，所以含錫量增加到２５～２９％以上。作為樂器、禮器的鐘鼎，要求聲音悅耳，顏色美觀，其含錫量控制在１５％左右，這時合金呈橙黃色，外觀很美，聲音也很動聽。而鑒燧（銅境）需要磨出光亮的表面和銀白色的金屬光澤，以增強反射光的能力，還要能鑄造出細緻的花紋，所以含錫量要達５０％左右。我國在２０００多年前，總結出的這一合金配比規律，大體上是符合科學道理的。　　關於當時冶煉青銅的具體方法，至今還了解得不多。１９２９年在安陽殷墟發現的煉銅遺址里，有大小二號的陶器坩鍋。有一個重７公斤，容量約３升。　　坩鍋內有殘留銅渣，可能是用於熔合銅錫以製造青銅器的。近年在湖北大冶銅綠山發現的古礦冶遺址，找到了戰國時期煉銅爐多座，都是由爐基、爐缸和爐身三部分組成的豎爐；爐高據推測大約為１。２～１。５米，並利用了鼓風方法。　　關於青銅熔煉澆鑄溫度的掌握，《考工記？鳧氏節》中記載了觀察熔煉過程中火焰的光色以判斷冶煉溫度的方法： 凡鑄金之狀，金與錫黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之，然後可鑄也。 《韓非子》中也有 視鍛錫而察青黃 的說法。在用銅（金）和錫熔煉青銅時要以木炭作燃料，木炭開始燃燒時產生的黑煙形成 黑濁之氣.隨著溫度升高，氧化物、硫化物和熔點較低的金屬（如錫）依次揮發出來，形成黃白焰色；當溫度進一步升高時，銅的氣體所佔比重增大，焰色轉向青白；最後，青色（銅焰為綠，錫、鉛焰色為藍）佔了絕對優勢，達到 爐火純青 ，說明其他雜質大部分都跑掉了，銅錫已充分熔合，可以澆鑄了。這種根據光焰來判斷爐內冶煉狀況，即觀察 火候 的方法，是有科學根據的，在今天的某些冶煉工作中仍被採用。　　２。青銅用途的推廣《考工記》中說的 六齊 ，已說明了古代青銅的六大用途，它可以做樂器、酒器和烹調器，農具和手工工具，戈戟兵器、刀劍和箭頭，平面鏡和球面鏡等。　　春秋以後，周天子統治權力衰落，封建諸侯勢力增強。 臣弒君 、 子弒父 、 禮崩樂壞 、 犯上作亂 等現象層出不窮。這種奴隸制崩潰、封建制建立的政治形勢，在青銅器應用上的反映，就是王室之器衰退，諸侯之器興盛。西周時期青銅器物形制上的那種呆板、厚重、樣式單一、規格雷同的特點，逐漸為形態新穎、種類繁多、精巧輕便、標新立異的風格所代替；表現奴隸主高貴尊嚴的各種禮器不再受到重視，而各種實用性器物越來越得到推廣普及。在現****古發掘中，日常使用的銅製品和裝飾品，如銅鏡和帶鉤等，不僅在貴族墓中發現，在庶民墓中也常有出土。這一方面反映了青銅冶鑄的發達，另一方面也反映了庶民社會地位的變化。　　春秋戰國時期，由於各諸侯國之間戰爭連綿不斷，兵器製造業也進一步擴大。雖然鐵兵器已經開始應用，但青銅兵器仍占很大比例。由於騎兵和步兵的發展，車戰退居次要地位，致使兵器製造中除戈、矛、戟等長武器外，劍這種短兵器日漸增多。劍的重量減輕，外形也更為平直鋒利。１９６５年在湖北省江陵望山一個楚墓中，出土了兩把寶劍，一把上有 越王勾踐自作用劍 八個字，當是當年勾踐（約公元前５００年）所用之劍。雖然埋藏地下２０００多年之久，劍身仍花紋清晰，光亮奪目，刃部非常鋒利。１９７６年在湖北襄陽蔡坡和河南輝縣各出土了吳王夫差（與勾踐同時人）的青銅劍，也都完好鋒利。此前１９６４年在山西原平縣也出土一把吳王光青銅劍，紋飾細緻清晰。這一時期的青銅劍已有多起出土。　　青銅製品中應用時間最長的當屬用青銅製造的樂器、錢幣和鏡子。河南信陽長關台楚墓出土的一套戰國編鐘，形體規則，聲音清脆悅耳，音調準確。　　我國的金屬貨幣，大約起始於周朝。到了春秋戰國時期，由於農業、手工業的發展，促進了商業的繁榮和貿易的活躍，從而對貨幣的需要也迫切了，推動了鑄幣業的發展。用澆鑄方法大量製造錢幣，青銅比生鐵更為適用。因為生鐵易鏽蝕，且質脆易斷。這一時期的青銅錢幣有不少形狀：一是 布幣 ，古名 錢（ｂó） ，形狀像個鏟子，主要流行於三晉（韓、趙、魏）地區；二是 刀幣 ，形似一把小刀，流行地區很廣，以齊為主；三是 圓幣 ，形圓中有圓孔，出現最晚，流行地區很廣。此外還有僅流通於楚地的 金版蟻鼻錢 ，為黃金製品。　　我國銅鏡的製造可以追溯到很早的年代。從殷到西周，銅鏡都是奴隸主貴族專用的。戰國時代的銅鏡，質量很好，為歷代所珍視。戰國的鏡又以楚鏡最好最多。楚鏡多為黑色，光亮如漆。出土的一枚黑楚鏡的化學成份為銅７１。４％，錫１９。６％，鉛２。７％；一枚綠楚鏡為銅６６。３％，錫２２％，鉛３。４％。　　銅鏡是用青銅鑄造的，正面加工為光亮的平面，用以照人，背面常鑄以文字和圖案，作為裝飾。漢初的《淮南子》上講了鑄好後鏡面必須經過加工才能照人。加工方法是先撒上 玄錫 ，再用毛氈磨擦（ 拋光 ），才能照見眉毛鬚髮。 玄錫 可能是二氧化錫，即錫熔化氧化而成的 錫灰 ，呈灰黑色，近代仍有用它作拋光劑的。鏡面除平面形狀的外，當時已出現凹凸面的。用凹面鏡或凸面鏡所照的像與實物的大小不相等，而且可用改變距離的方法得到正立的或倒立的像，這在《墨經》中已有論述，說明在公元前５世紀以前，我國古人已發明了球面鏡。　　３。青銅加工工藝的提高關於青銅器的鑄造，西周之前已經廣泛使用了陶范，並已熟練地利用了分鑄法。　　春秋中期到戰國時期，單一的陶范鑄造已發展到綜合使用渾鑄、分鑄、失蠟、①錫焊、銅焊等方法。這個時期的青銅器，壁薄形巧，紋飾纖細清晰，說明鑄造技術和合金的鑄造性能得到提高和改善。１９７８年湖北隨縣曾侯乙墓出土的青銅器總重量達１０噸左右，各個器物的造型、紋飾、加工工藝，都達到很高的水平。其中的一套編鐘，都是用渾鑄法鑄成的，並且熟練地採用了分范合鑄技術。最大的甬鍾使用的范和芯多達七、八十塊。整套編鐘鑄造精美，花紋細緻，鐘體內很少有鑄造缺陷。建鼓的銅鼓座上的龍群，由２２個鑄件和１４個接頭用鑄接和焊接方法聯結在一起，焊接方法有銅焊和焊（用鉛、錫、銅、鋅合金焊接）。精美的透空附飾鑄件表明是用失蠟技術鑄成的。　　青銅鑄件的器壁也普遍變薄，一般在２毫米左右。湖北江陵紀南城出土的楚國青銅劍，劍端由多層圓環構成，每層厚度不到１毫米，這表明當時鑄造工藝水平很高。春秋戰國時期，銅的冷加工技術可以製造出薄而有刻制花紋的器物。河北懷來縣北辛堡一座春秋末期北方游牧民族首領的墓葬中，出土了一件紅銅槌胎薄銅缶，是由上下兩部分打製成後套接而成的，壁厚僅有１毫米左右，厚薄十分均勻，身上有精細流暢的針刻紋。　　在青銅器表面鑲嵌入紅銅薄片和嵌入金銀絲的 金銀錯 工藝，在春秋後期就產生了。所謂金銀錯，就是用金銀絲或金銀片在鑄的青銅器上鑲嵌成紋飾，再用錯石（磨石）把表面磨光打平，從而使色彩、線條對比鮮明，藝術形象更為生動。山西渾源縣１９２３年出土的春秋鑲嵌狩獵紋豆（形似高足盤的食器），用紅銅鑲嵌了兩組表現狩獵景象的紋飾，圖形生動。陝西咸陽１９６６年出土的戰國錯金銀雲紋鼎，鼎身用金銀片錯成幾何雲紋，蓋頂飾蓮瓣花紋，工藝十分精巧。此外還有在青銅器表面塗金和刻劃花紋的 鎏金 和 刻紋 的新工藝。所謂鎏金 就是把金泥（金與水銀的合金）塗在器物表面，再經過烘烤使水銀蒸發，金就留在器物表面上了。這種技藝的應用，使青銅器更加華麗精美。這種技術至今仍被採用。　　（二）生鐵冶鑄技術的突出進展１。隕鐵的使用和文獻記載在人類能夠從鐵礦石冶煉出鐵以前，人們最先看到和利用的鐵應該是隕鐵，即隕石中所含之鐵。我國古人大約在３０００多年前已經開始使用隕鐵了。　　１９７２年在河北藁城台西村出土了一件鐵刃銅鉞，鐵刃已全部銹成氧化鐵。據考證是公元前１４世紀前後商代的兵器。經金相和電子探針分析，可以確定刃部的鐵不是人工冶煉的；鐵鏽中存在的高鎳層和高鑽層表明，刃是用隕鐵熱鍛加工而成的，厚僅２毫米，寬達６０毫米，這是當時的工匠用簡單工具製成的。１９７７年在北京平谷劉家河出土的商代中期的鐵刃銅鉞，刃部也是用隕鐵製成的。這些發現表明，當時人們對鐵已經有所認識，知道用鐵製造刃口比青銅銳利，並且能夠進行鍛打加工，和青銅器鑄接成器。　　在春秋戰國時期的一些文獻中，關於鐵和鐵器的記載已逐漸增多。《詩經？秦風》中有 駟孔阜 的詩句， 可能就是最早的 字，這裡表鐵色之馬。《國語？齊語》中記載管仲曾建議齊桓公 美金以鑄劍戟，試諸狗馬；惡金以鑄夷斤，試諸壤土.這裡的 美金 指青銅， 惡金 指塊煉鐵，用以鑄造農具。在《管子》一書中說到農民需要鐵制農具，還說到齊國設有 鐵官.這些記載說明，我國在春秋時期，即公元前７００多年，已經較盛行使用鐵器了，這和鐵的人工冶煉技術的誕生和推廣當有密切關係。　　①　　 失蠟法也即熔模鑄造法，即用蠟做成鑄件模型，經高溫金屬熔液澆鑄將蠟模熔燒後，去除灰燼，即得到與蠟模造型相似的整體鑄件。　　２。塊煉鐵、生鐵冶鑄和塊鍊鋼的出現中國人工鑄鐵技術是何時發明的，至今尚難斷定。《左傳？昭公二十九年》記載： 冬，晉趙鞅、荀寅帥師城汝濱，遂賦晉國一鼓鐵，以鑄刑鼎，著范宣子所為《刑書》焉。 這是講公元前５１３年，趙、荀在今河南省中南部的古汝水之濱築城，鑄造了一個鐵質刑鼎，以頒布晉國法典，這是鑄鐵的最早記載。鑄刑鼎的鐵是作為軍賦從民間徵收來的，１鼓為４８０周斤，合現在的１１０公斤，這說明當時已有了民間煉鐵作坊。從目前的考古發掘結果來看，我國人工冶煉的鑄鐵器具約出現於春秋末期以前，即公元前６世紀左右。　　江蘇****縣程橋的東周墓中出土的鐵丸和彎曲的鐵條，經鑒定前者是迄今發現的我國最早的生鐵，為白口鐵鑄件；後者是用早期的塊煉鐵鍛成的。１９７７年在長沙窯嶺一座春秋戰國時期的墓葬中出土了一件由麻口鐵（含碳４。３％）鑄成的鐵鼎，是迄今最早的鑄鐵器，說明春秋戰國時期冶鐵技術已很成熟了。　　冶鐵的原理和冶銅的原理基本相同。所以我國青銅冶鑄技術的高度發展，已經為冶鐵技術打下了良好的基礎。從冶煉工藝來看，塊煉鐵和生鐵的主要差別在於冶煉溫度的高低不同。塊煉鐵的爐溫大致為１０００℃左右，這可能是在燒陶、冶銅過程中發現的。如在建造煉爐時偶然用鐵礦石作材料，由於與木炭接觸，經過長時間高溫燒煉和木炭的還原作用，礦石就冶成了塊煉鐵，由此逐漸創造了塊煉法，即將鐵礦石在爐中直接與木炭接觸燒煉，最後煉出固體鐵塊來。這種塊煉鐵結構疏鬆，呈海綿狀，孔隙中夾雜有礦石本身存在的許多氧化物，含碳量很低，性質柔軟，不適利用，被稱為 惡金.它不僅產量低，性能還不如青銅。塊煉鐵可在一定溫度下鍛造成型，或同時借反覆鍛打擠出夾雜的氧化物而變得更為堅實，改變其機械性能。對春秋末期和戰國初期的鍛造鐵器進行的檢驗表明，所用的原料就是塊煉鐵。　　為了增大鐵的產量以適應社會對鐵器的需求，幾乎在塊煉鐵出現的同一歷史時期，也誕生和發展起了生鐵冶鑄技術。生鐵是由鐵礦石和木炭在高大的爐內通過高溫熔煉而產生的。在冶煉過程中，鐵礦石（各種氧化鐵）在一定溫度下與高溫還原劑（木炭及其燃燒產物一氧化碳）接觸，就可以逐步地還原出金屬鐵。純鐵的熔點為１５３４℃，還原生成的固態鐵吸收碳以後，熔點也隨之降低。當含碳量達２％時，熔點降至１３８０℃；含碳量達４。３％時，熔點最低，為１１４６℃。利用鼓風技術使爐溫升高到１１００～１２００℃以上，就可得到液態鐵水流集於爐底；其上覆蓋的一層爐渣保護著鐵水不再被氧化。鐵水從爐底流出冷卻成塊，就是生鐵。　　生鐵的含碳量較高，在３％左右，質硬易碎，一般只能用來鑄造一些粗笨的東西，錘鍛則易壞。程橋東周墓出土的鐵丸，就是用生鐵鑄成的，為白口鐵。這表明我國在春秋末期到戰國初期，已經將生鐵用於鑄造了；而且從能煉出液態生鐵達到順利澆鑄的溫度這一事實來看，可能已採用了鼓風豎爐，在原料、燃料、耐火材料的利用上都有相應的發展。　　生鐵和塊煉鐵同時發展，是我國古代鋼鐵技術發展的獨特途徑。歐洲一些國家在公元前１０００年左右已能生產塊煉鐵，但直到１４世紀才使用鑄鐵，我國古代只用很短時間就實現了這一技術突破。生鐵冶鑄技術改變了塊煉鐵及其加工費時費力、生產量低的弊端，為鐵器的推廣和普及打下了良好的基礎。　　塊煉鐵在煉成後質柔不堅，需要經過加熱鍛打，擠出其中的夾雜物，才可鍛成含碳量很低的 鐵 或 熟鐵 ，以製成器物。含碳量低於０。０５％的為熟鐵，含碳量在２～６。６７％的為生鐵，含碳量在０。０５％～２％之間的為鋼。在塊煉鐵的多次加熱過程中，由於同炭火接觸而增碳變硬，人們由此總結出了塊煉鐵滲碳成鋼的經驗，這就是 塊鍊鋼 的冶煉技術。　　１９７６年在長沙楊家山一座春秋晚期墓葬中出土了一把鋼劍，長３８。４厘米，寬２～２。６厘米。從劍身斷面上，可以看出反覆鍛打的層次，中部由７～９層迭打而成。這是用塊煉鐵打成片後進行固體表面滲碳，使兩面形成高碳層，中間夾著低碳層，經過對摺鍛合，並用若干片迭搭鍛打成長劍。其中鋼的含碳量為０。５～０。６％，金相組織均勻，說明可能還進行過熱處理。這一發現，把我國鍊鋼技術出現的時間提前到春秋時期。　　東漢趙曄撰《吳越春秋》記載，吳王闔閭請與歐冶子同師的幹將鑄劍二枚， 一曰幹將，一曰莫邪。莫邪，幹將之妻也。幹將作劍，采五山之鐵精，****之金英。……幹將妻乃斷髮翦爪投於爐內，使童女童男三百人鼓橐裝炭，金、鐵乃濡，遂以成劍.鐵精（鐵礦）所煉是鋼劍，金英（銅礦）所煉是青銅劍。鋼劍當是從礦石直接煉出的鋼折迭鍛煉而成的，這種技術歐洲直到１９世紀才得以掌握。　　戰國時期的鋼製武器已漸增多。《史記？范睢列傳》有 楚之鐵劍利 的話。近代出土的鋒利鐵器，也多在楚地。如長沙、衡陽６４座楚墓中出土的７０件鐵器中，鐵兵器佔３３件，其中有劍１４枚，長的達１４０厘米。所以，這種鍊鋼技術當時主要在南方。　　３。鋼鐵的熱處理技術早期生產的生鐵是白口鐵，其中的碳都是以硬度很高的化合態的滲碳體形態存在的，使生鐵性脆而硬，鑄造性能好，但強度不夠。為了克服它的脆性，戰國早期就創造了白口鐵柔化處理技術。所謂柔化，就是將生鐵鑄件進行 退火 處理，即將鑄件加熱到高溫，保持較長的時間緩緩冷卻，就會適當減低其硬度和脆性，增加其可塑性和衝擊韌性，從而得到可鍛鑄件。按處理條件的不同，可分為白心韌性鑄鐵和黑心韌性鑄鐵兩種。洛陽水泥製品廠戰國早期周王室灰坑出土的鐵鑄和鐵，前者是在大約７５０℃左右的較低溫度下進行退火脫碳處理而得到的白心韌性鑄件，也叫脫碳可鍛鑄鐵；後者是在９００℃左右較高的退火溫度和３～５天的較長退火時間處理下，使滲碳體石墨化而生成的黑心韌性鑄件，也叫石墨化可鍛鑄鐵，石墨以團絮狀存在。　　這種經退火而使鑄件柔化的技術，既保持了生鐵易於鑄造的優點，又增強了鑄件的強度和韌性，剛柔結合，大大增加了鐵器使用的壽命，使生鐵的廣泛應用成為可能，加快了鐵器代替青銅器的歷史進程。在戰國的中晚期，這種工藝已普遍用於製造農具和兵器。長沙出土的一把戰國中期的楚國鐵鏟，大冶銅綠山出土的戰國中晚期的楚國鐵鎚、鐵斧、鐵鋤，河北易縣燕下都出土的戰國晚期的鐵钁、鐵鋤、鐵等，都是用退火柔化處理的可鍛鑄鐵。　　國外直到１７２２年才由法國人首先發明了白心韌性鑄鐵；１８２６年才由美國人首先發明了黑心韌性鑄鐵，比我國晚了２０００年以上。　　含碳量低的塊煉鐵經過滲碳處理可以煉出塊鍊鋼；含碳量高的白口生鐵鑄件在氧化性氣氛中脫碳退火，將含碳量降低到鋼的範圍，而不析出或很少析出石墨，也可以得到鋼。鑄鐵脫碳鋼技術可以追溯到戰國初期，洛陽水泥製品廠出土的戰國早期鐵錛，就屬於鑄鐵脫碳鋼技術早期階段的產品。塊煉滲碳鋼件或退火過分的鑄鐵脫碳鋼件，其堅硬程度都可能不足，這就推動人們在實踐中摸索出了鋼件的淬火處理工藝。鋼的應用和淬火是分不開的。河北易縣燕下都４４號墓出土的７９件鐵器中，有鍛件５７件，其中包括由８９片甲片組成的胄一件，以及劍、矛、戟、刀、匕首、帶鉤等。這些鍛件大部分是由塊鍊鋼鍛制後經過淬火處理的。這一事實證明，至遲在戰國晚期，淬火技術在生產上已得到廣泛應用。所謂淬火，即將鋼件加熱到高溫後使之急速冷卻（如急速浸入冷水或冷油中）。經淬火處理後的鋼件，質地就變得堅硬，刃部也更鋒利。淬火所用的冷卻物質，自古就受到重視。最早大概都是用水，後來又擴展到用動物的尿和脂肪。尿中含有鹽分，冷卻能力比水強；用脂肪淬火，高溫時冷卻快，低溫時冷卻慢。所以，用尿和脂肪淬火，可以得到性能良好的鋼件製品。　　塊煉鐵和生鐵冶鑄，塊鍊鋼和鑄鐵脫碳鋼，鑄鐵柔化和鋼件淬火，這三項技術發明，是春秋戰國時期具有劃時代意義的重大歷史事件。它們的發明，為生產工具的變革，為生產力的提高創造了物質條件，同時也為社會的進步帶來了新的推動力。　　（三）冶鐵業的發展與鐵器的普及如果說春秋末期是冶鑄技術開始興起的時期，那末到了戰國中期以後，冶鐵業則在十分廣大的地區普遍建立起來，成為手工業的最重要的生產部門，出現了鐵器生產和冶煉技術大發展的局面。　　近幾十年來在北起遼寧、南到湖南、東起山東半島、西到陝西、四川的廣大地區，都有戰國時期的鐵器出土，說明到了戰國中後期，冶鐵手工業已經突破了地區的限制，在全國範圍內得到了巨大的推廣。現有資料表明，當時的冶鐵工業基地分布於南到楚國的湖南，北到燕國的遼東半島和漁陽（今北京市密雲縣境），西到秦國的武威，東到齊國的廣大地區。　　當時的生產規模也很壯觀。如山東臨淄齊國故都冶鐵遺址就有四處，最大的一處面積達４０餘萬平方米，河北易縣燕下都城址內有冶鐵遺址三處，總面積也達３０萬平方米。這一時期出現了許多著名的冶鐵手工業中心，如趙國的國都邯鄲，楚國最著名的冶鐵手工業基地是宛（今河南南陽）、鄧（今河南孟縣東南）。　　當時從事冶鐵手工業的人數也很多。齊靈公（公元前５８１- 前５４８年在位）時的 叔夷鍾 銘文里有 造徒四千 的記載。 是 的初文，這是說有冶鐵工匠４０００名之眾。這一時期也出現了一些 富比王侯 的冶鐵鉅賈。如《史記？貨殖列傳》中所說的郭縱，就是在邯鄲從事冶鐵業的大工商奴隸主。　　鐵器的使用，已經推廣到社會生產和生活的各個方面，成為各行各業必不可少的用具，包括農民的耕具、工匠的工具和女子的紉具，充分表明鐵器在社會生產和生活中的重要作用。　　為適應戰爭的需要，鐵和鋼製造的兵器已開始使用。現已出土的有鐵劍、戟、矛、匕首、鏃、鋌、鐵甲、鐵杖等各種各樣的兵器。　　鐵制農具已逐漸取代了青銅和木、石農具。從考古發掘材料來看，當時齊、韓、趙、魏、燕、楚、秦等諸侯國已普遍使用鐵制農具。１９５５年在河北石家莊市庄村趙國遺址出土的鐵農具，佔全部農具的６５％。河北興隆縣燕國冶鐵遺址發現一批鑄鐵用的鐵范共４８付（８７件），其中用於鑄造農具的鐵范有２８付（５１件），佔６０％。遼寧撫順蓮花堡燕國遺址出土的農具中，鐵農具佔８５％。１９５０～１９５１年河南輝縣固圍村１號魏墓出土的６５件鐵器中，農具就有５８件，包括钁、鋤、鏟、鐮、犁鏵等一整套農用器具。鐵農具的廣泛使用，在戰國中後期促進了農業耕作技術的發展。牛耕和鐵犁鏵的結合使用，用鐵鋤頭耘苗除草、鐵鐮收割，開始形成了我國農業精耕細作的優良傳統，大大提高了農業生產率。　　鐵器的使用為大規模興修水利工程創造了條件。西門豹漳水十二渠工程、秦昭王時的都江堰工程、秦國末年的鄭國渠工程等大型灌溉工程，如果沒有大量鐵工具的使用，是很難完成的。　　由於鋼鐵工具比青銅工具更鋒利、耐用，所以鐵制工具如鐵削、鐵鎚、鐵斧、刮刀、鑿子、刻針等，在手工業製作中也得到普遍應用，並促使手工業生產效率大大提高。當時有相當多的人口從事小手工業生產，他們自己製造器物，自己出賣製品，促進了商業的繁榮和貿易的發展。社會經濟和商品交換的發展，又促進了城市的建立和擴大。《戰國策？齊策》和《史記？蘇秦列傳》中描寫齊國都城臨淄有７萬戶人家，人群擁擠，車水馬龍，一派繁榮景象。這些事實說明，鐵器的廣泛使用，促進了當時社會生產力的提高，使新興的封建制生產關係得到了鞏固和發展；這個事實同時也證明了科學技術是第一生產力這一科學真理。　　（四）找礦經驗與採礦技術１。找礦經驗春秋戰國時期，已經積累了較豐富的找礦經驗。吳王闔閭時製造的名劍幹將、莫邪，就是 采五山之鐵精 鍛煉而成的。《管子？地數》篇說： 出銅之山四百六十七山，出鐵之山三千六百九山 ，從中也可粗略看出當時發現的銅、鐵礦點之多。《五藏山經》中記載了礦物８９種，其中有金屬礦、非金屬礦，各種玉、怪石和各色堊土等。分布於今陝西、山西、河南、湖北、湖南等地地點確切的產鐵之山就有３４處；另記載有出金之山１３９處，出銀之山２０處，出銅之山３０處，出錫之山５處。　　《五藏山經》還根據礦石的硬度、顏色、光澤、透明度、粗糙或平滑程度、敲擊聲音、磁性、醫用性能、集合體狀態（土狀、塊狀、卵狀、米粒狀）　　等性質，來區別礦物和岩石。《五藏山經》還有關於赤銅與礪石、鐵與文石、銀與砥礪、鐵與美玉以及青堊、金銀與鐵、金玉與赭石等礦物的共生現象的記載。這些記載，比希臘學者喬菲司蒂斯（公元前３７１- 前２８６年）只記有金、石、土三類１６種礦物的《石頭志》早２００年左右，而且內容要豐富得多。　　從大量的找礦實踐中，人們總結出了礦苗和礦物之間的共生關係。《管子？地數》篇稱： 山，上有赭者，其下有鐵；上有（鉛）者，其下有銀；上有丹砂者，其下有黃金；上有慈石者，其下有銅金。此山之見榮者也。 所謂 山之見榮 ，就是礦苗的露頭。赭即赭石，多種鐵礦石表層風化而成赭石；鉛和銀的共生是習見的；這裡的 黃金 實指黃銅礦，呈銅黃色； 銅金 指黃鐵礦，呈黃銅色，易誤為銅。丹砂與黃銅礦都是金屬硫化物，可能共生；慈石即磁鐵礦，黃鐵礦風化後會成為磁鐵礦和褐鐵礦。上述這段概括，大體上符合現代礦床學的理論，這對當時礦床的探尋是有指導作用的。　　２。礦石採掘１９７４年，湖北大冶銅綠山比較完整地發掘出的春秋戰國時期的古銅礦井，是當時礦井開掘技術的歷史見證。這處古礦遺址南北長約２公里，東西寬約１公里；廢棄的礦渣估計有４０萬噸之多，表明其冶煉規模之大和採掘時間之長。發掘出的一座春秋時期的古礦井，深達４０米左右；一座戰國中晚期的古礦井，深達５０餘米。用簡單的銅、鐵工具開掘成這麼深的礦井，在當時是十分不易的。　　礦井合理地採用了豎井、斜井、斜巷、平巷相結合的開掘方式。豎井為交通孔道，用以提升礦石、地下水和把支護木運到井下；斜巷主要是為了探礦；平巷分布於斜巷兩側，用於開採礦石。　　古礦井較好地解決了井下的通風、排水、提運、照明和支護等一系列複雜的技術問題。　　在通風方面，很科學地利用井口高低不同所產生的氣壓差形成自然風流，並封閉廢棄的巷道控制風流，引導風沿著採掘方向流動，並使之達到最深的採掘工作面。　　在排水方面，用木製水槽組成井下排水系統，將水先引到井下積水坑，再用桶提出井外，初步解決了礦井積水問題。　　在提運方面，採用分層提升方法，即掘一段豎井，挖一段平巷，每個平巷都裝有轆轤等提升工具，將５０多米深處的積水和礦石分級接力提運到井口上。　　在巷道支護方面，用直徑５～２０厘米左右的圓木，採用榫接和搭接相結合的木支架形式，有效地承受了巷道的頂壓、側壓和底壓。直到２０００多年後的今天，有的巷道的支架還相當牢固。　　在礦石開採方面，當時已經掌握了某些找礦方法。不僅懂得了通過觀察自然銅、孔雀石的顏色、光澤來找礦，而且還能利用簡單器具來測定礦石品位，決定採掘方向。井下發現的船形木盤，可能就是用於重力選礦這一目的的。從礦井中斜巷、平巷的分布可以看出，當時確實是沿著礦石富集、品位高的方向進行採掘的。在採礦方法上，當時採用的是分段上行採掘法，即從礦層底部自下而上逐層開拓平巷，對已採礦石在井下即行初選，把碎石、泥土和貧礦就地充填廢井，以保證運出的大多是富礦，同時也減少了井下運輸和提升的工作量。　　銅綠山古礦井的發掘，生動地展示了我國春秋戰國時期金屬採礦業的發展規模和技術水平所達到的高度。　　三、土木工程和手工業技術（一）土木工程春秋戰國時期，由於農業的發展，戰爭和商業貿易的需要以及鐵器的推廣應用，興起了一個規模空前的大型水利設施修建的高潮。這些水利設施包括灌溉工程、運河工程和堤防工程。這些工程對當時農業和社會的發展起到了積極的作用。這一時期城市和宮殿建設的規劃設計，也有了一定的準則。　　１。灌溉工程西周時我國已有引水灌溉的記載。《詩經？小雅？白樺》有詩句： 池北流，浸彼稻田。 池是渭水支流水的上源，所灌稻田在今西安西南，周都豐鎬附近。而大型灌溉工程的修建，始於春秋之末，盛於戰國，是當時實施重農政策的一個重大措施。其中最主要的有芍陂（ｑｕè　ｂēｉ，音鵲杯）、漳水十二渠、都江堰和鄭國渠四大工程。（１）芍陂芍陂是古代淮河流域較早興建的一座大型蓄水灌溉工程，位於今安徽壽縣安豐城南，又叫安豐塘，是公元前６世紀末楚國令尹孫叔敖領導修築的。水庫巧妙地利用了當地東、南、西三面較高，北面低洼的地勢狀況，利用天然湖泊在四周築堤，引水經白芍亭東積而成湖。《水經注？肥水注》說陂堤長二、三百里， 陂有五門，吐納川流.說明可能已有閘門設施。東漢時可灌田萬頃。由於芍陂及附近其他陂塘的興建，水稻種植得到很大發展，使這一帶富庶起來。　　（２）引漳十二渠戰國初期，各諸侯國變法圖強，大力發展農業。魏國要地鄴（今河北臨漳縣西南四十里鄴鎮）位於太行山東部沖積平原上。漳水從此地流過，雨季時河水宣洩不暢，常泛濫成災。魏文侯（公元前４４６- 前３９７年在位）時李悝等推行變法，在公元前４２２年任西門豹為鄴令。西門豹沉重打擊了當地劣紳和女巫勾結玩弄的借水災向百姓勒索錢財、殘殺少女的 河伯娶婦 迷信活動，領導百姓在漳河上修建了１２道低滾水壩，開鑿了１２條大渠，引水灌溉漳河右岸土地。《水經注？濁漳水注》載： 一源分為十二流，皆懸水門。以水閘調節水量，變水害為水利。經過大約１００年，魏襄王時任史起為鄴令，又大興引漳灌鄴工程，將大片鹽鹼地變成水稻田，使魏國河內地區更加富庶。　　（３）都江堰都江堰在四川灌縣，是舉世聞名的古老而宏偉的灌溉工程。堰古稱 湔堋 、 湔堰 、 都安大堰 等，宋代才有人始稱 都江堰 ，取名於成都江（即 都江 ），指過成都的府河及錦江。　　都江堰是秦昭王（公元前３０６- 前２５１年）時蜀郡守李冰領導人民修築的。渠首堰工在今灌縣旁的岷江上，渠道遍布成都平原各縣。從１９４９年以前的工程布局可看出，它是由分水工程（分水魚嘴）、開鑿工程（寶瓶口）、閘壩工程（人字堤、百丈堤、內外金剛堤和飛沙堰）三部分組成的一個有機整體。　　在灌縣西北岷江江心洲築成的分水魚嘴，把岷江分為內外二江，西面的外江為岷江正流，沿江築有堤坊；東面的內江是引水於渠，由寶瓶口控制引水流量的大小，流入成都平原上密布的農田灌渠。百丈堤起到導流和護岸的作用。　　寶瓶口可能是在早於李冰二、三百年的蜀相開明所修工程的基礎上，劈開玉壘山建成的渠首工程。①寶瓶口左岸是玉壘山，右岸為離堆。現寬２０米，高４０米，長８０米，可使足夠的內江水量由此流入灌渠體系。　　閘壩工程包括調節內江水量的溢洪道 飛沙堰 和一整套閘壩設施。飛沙堰長約１８０米，堰身的高度可使汛期入內江的洪水和大量沙石由堰頂泄入外江，即所謂 低作堰 ；人字堤護岸兼溢流，可以補飛沙堰溢洪之不足。　　工程規劃相當完善，分水魚嘴、寶瓶口和飛沙堰三項主要工程聯合運用，互相配合，一般可保證大水時二江分流比例為內四外六，洪水不致沖入內江成災；枯水時二江分流比例為內六外四，足敷灌溉之用。　　魚嘴和堤防的修築都是就地取材，用當地盛產的竹子編成巨大的竹籠，裝填卵石，沉積堆迭而成，施工簡便，節省費用，工效顯宏。　　據《華陽國志？蜀志》載，在分水魚嘴附近曾立三石人於岷江、外江、內江水中，起著水尺的作用，以量水位的高低，從而測定內江的進水流量，及時進行調節，使 水竭不至足，盛不沒肩.１９７４年和１９７５年，在外江曾先後掘得石人二枚。另載李冰作石犀５枚，其二深埋於內江，以作為都江　　①　　 姚漢源對此說有疑，見姚著《中國水利史綱要》，水利電力出版社 1987年版第 47 頁注（一）。　　堰歲修 深淘灘 的控制高程，使河床有一定的深度和過水斷面，以保證河床可以安全通過較大的洪水流量。　　都江堰的規劃、設計和施工，都具有較高的科學性和創造性。都江堰的建成，使成都平原大約３００萬畝良田得到灌溉。《水經？江水注》稱： 蜀人旱則藉以為溉，雨則不遏其流。故記曰：" 水旱從人不知饑饉，活野千里，世號陸海，謂之天府也". （４）鄭國渠鄭國渠是秦始皇元年（公元前２４６年）在關中引涇水興修的大型灌溉工程，是由原籍韓國的一位名叫鄭國的水工設計領導為秦國開鑿的。渠首在仲山西麓瓠口（今陝西涇陽縣西北５０里的谷口），引涇水東流注入洛水，全長３００多里，用了十多年時間才完工，工程十分壯觀。　　鄭國渠的設計體現了較高的水流水文學知識。谷口是涇水進入渭北平原的一個峽口，東面是廣闊的平原，地形西北略高，東南稍低。渠首選在這裡，使整個水利工程自然形成一個全部自流灌溉系統。引水口選在谷口涇河凹岸稍偏下游處，正是河流流速最大的地方，增大了渠道的進水量，並使水中大量富有肥效的細泥也進入渠道以進行 糞灌 （淤灌）。引水口處上層由凸岸流向凹岸的水流和下層由凹岸流向凸岸的水流形成的橫向環流，既在上層增大了引水口的進水量，又在下層使較重的粗沙沖向凸岸，避免了粗沙入渠堵塞渠道。　　據《史記？河渠書》稱，鄭國渠的修建， 溉澤鹵之地四萬餘頃，收皆畝一鍾.涇水泥沙含量大，引用灌溉，其淤泥可作為肥料。秦畝１畝等於今０。２８８市畝，四萬餘頃秦畝合今１１５萬市畝。渭北平原遠古為通海湖泊，土帶鹵性，引渠水淤灌壓鹼可成為良田。１鍾為秦六斛四斗，即６４０秦升，合今２。２石，即２００多斤。這使 關中為沃野，無凶年。秦以富強，卒並諸侯.①２。運河工程春秋戰國時期開鑿了很多運河。魏在黃河以南的滎陽（今河南鄭州西北），楚在漢水和雲夢諸湖泊，吳在江淮太湖，齊在山東淄、濟等地，都開有運河以通水運。其中最著名的是邗溝一荷水和鴻溝。　　（１）邗溝- 荷水邗溝是我國歷史上第一條有確切開鑿年代記載的大運河。公元前４８６年，吳王夫差為北上爭霸，首先要創造交通運輸條件，便在邗地（今江蘇揚州東南）築城，南接長江，向北利用各湖泊河道疏通開鑿，在今淮安東北入淮水。後來屢經改道整修，一直是溝通江淮的主要運河。　　開邗溝後３年，吳又繼續向北開鑿，在 商魯之間 開了一條運河，名荷水，使沂水（泗水支流）、古濟水相連通。於是吳兵船隻便可從長江出發，由邗溝北上經泗水，再由荷水通濟水至黃河。　　（２）鴻　溝戰國中期，魏佔據了今河南省東北大部。為稱霸中原，魏惠王（公元前３７０- 前３１９年在位）九年（公元前３６２年）遷都大梁（今河南開封）。為加強與宋（今河南商丘）、鄭（今河南新鄭）、陳（今河南淮陽）、蔡（今安徽鳳台）等地的聯繫，於次年開鑿鴻溝。從河南滎澤引黃河水入圃田澤（今　　①　　 《史記？河渠書》。　　中牟縣西），再向東開至大梁城北。惠王三十一年（公元前３４０年）再由大梁城北繼續東開，並向南轉。　　鴻溝向東一支後稱（古作）渠，下游至彭城（今徐州）入泗，由春秋鄭地通曹、宋等地；水之南為睢水，自浚儀縣由鴻溝分出，東流入泗，經宋、楚地；鴻溝南支西漢時名狼湯渠，南至陳縣以南入穎水，魏惠王時陳屬楚。　　當時鴻溝運渠最為重要，地處中原，四通八達，沿運道有許多城市。大梁、滎陽等地，秦漢時為東西方向糧食水運輸送的要地。　　大型水利工程的修建，包含了測量、選線、規劃、施工等一系列技術問題。《管子？度地》對水利工程技術經驗作了概括。文稱： 夫水之性，以高走下則疾，至於漂石；而下向高，即流而不行。 它還對水流受阻產生的水文現象和水力現象作了觀察描述，為運用水流規律治理水害提供了理論根據。關於渠首工程位置的選擇，文中提出了 高其上，領瓴之 的原則，就是要抬高上游水位，以便讓水順利流入於渠。它還具體說明： 尺有十分之，三里滿四十九者，水可走也。 即在３里長距離內，渠底若能降落四十九寸，相當於１／１０００的坡度，即可保證渠水暢流無阻。這是非常寶貴的修渠經驗。　　３。堤防工程春秋戰國時期，人們為了防治洪水，在黃河邊修建了不少堤防工程，這些工程還兼作禦敵防犯或進攻鄰國之用。　　在堤防修築的實踐中，人們逐漸積累了不少經驗知識。《韓非子？喻老》說： 千丈之堤以螻蟻之穴潰 ，指出了動物穿穴造成滲漏和大堤潰決的危害。　　《考工記？匠人》和《管子？度地》還記載了堤防設計、施工、保護的技術問題。如關於堤防橫斷面的形狀，《度地》篇指出要 大其下，小其上 ，這種形狀既可保證不致產生滑坡，也符合水的側壓上小下大的規律。《匠人》篇更具體說： 凡為防，廣與崇方，其參分去一，大防外。 鄭玄注曰： 崇，高也。方，猶等也。者，薄其上。 就是說堤防的頂寬為底寬的三分之二； 大防外 可使大防受力後具有更高的穩定性，這與現代 重力壩 的原理是相符的。　　關於堤防施工的時間，文中指出宜在 春三月，天地乾燥，……山川涸落，……故事已，新事未起 之時進行。《管子》還提出，大堤上要 樹以荊棘，以固其地，雜之以柏楊，以備決水.４。城市和宮室的規劃設計《考工記》中對城市和宮室規劃設計的準則作了初步的總結。在《考工記？匠人》中記述天子都城的制度是： 匠人營國，方九里，旁三門，國中九經九緯，經塗九軌，左祖右社，面朝後市。 現已挖掘的春秋戰國時期的城市遺址，如晉國侯馬、古晉城、燕國下都、趙國邯鄲的規劃方式，基本相同，都採取方形城郭、正角交叉街道的方式。　　《禮記》中記述周代的 五門 （皋門、應門、路門、庫門、雉門）和 三朝 （大朝、外朝、內寢）的制度，在後世的宮殿、寺廟和住宅的規劃中，都有很大的影響。　　《考工記》和《禮記》中還有關於城市與宮殿建築的記述。如關於糧倉和城的圍牆，《考工記》指出： 倉城，逆牆六分.（ｑūｎ）為圓形穀倉，（ｌｉáｏ）為古代一種小屋。這裡說在建築倉、城時，圍牆的截面應呈底寬於頂的形狀，其高與外的比例應為６∶１，以保證牆體能夠抵抗住穀粒等儲存物的側壓力。　　１９７８年在河北平山縣戰國時代的中山國中山王墓出土了一塊金銀錯兆域圖 銅版，是一幅為建築中山王和王后陵墓群而作的總體規劃設計平面圖。 兆域圖 長９４厘米，寬４８厘米，大約是按１／５００的比例繪製的。　　墓主人中山王的埋葬時間在公元前３１０年左右。圖版的中心部分東西方向排置三個各 方二百尺 的大 堂 ，中間為 王堂 ，西為 王后堂 ，東為 哀後堂.東端和西端各有一個 方百五十尺 的小 堂.大堂之間相隔百尺，小堂距大堂八十尺。 丘足 （即墓坡的坡足）與大堂之間的 丘平者五十尺，其坡五十尺.丘足之外的長方形 內宮垣 將各 堂 圍起。內宮垣北外側東西排置四個各 方百尺 的 宮 ，宮門南開朝向內宮的墓 堂.宮外的長方形中宮垣 將整個墓群圍起。 兆域圖 是迄今所見我國最早的一幅建築組群的設計規劃圖。　　（二）器械製造春秋戰國時期，在農業發展的基礎上，手工業生產也得到了長足的發展，積累了豐富的手工業技術經驗。春秋末期成書的《考工記》，對春秋時期手工業生產的工藝和技術規範作了記述，真實具體地反映了當時手工業發展的水平。　　《考工記》卷首稱，當時 國有六職 ： 坐而論道，謂之王公；作而行之，謂之士大夫；審曲面勢，以飭五材，以辨民器，謂之百工；通四方之珍異以資之，謂之商旅；傷力以長地則，謂之農夫；治絲麻以成之，謂之婦功.這裡把 百工 與王公、士大夫、農夫等相提並論，表明手工業者在社會上已佔有重要地位。《考工記》記述了當時手工業的３０個生產部門： 攻木之工七，攻金之工六，攻皮之工五，設色之工五，刮摩之工五，搏埴之工二。 工種涉及到運輸和生產工具、兵器、樂器、容器、玉器、皮革、染色、建築等項目，包括了當時手工業的主要工種，每個工種內又有更細的分工。　　它反映了當時手工業高度發展、生產專門化和內部分工越來越細的趨勢。有關生產製造工藝和設計規範的內容，我們將分別在有關部分敘述。　　１。車輛的製造早在商代，我國已能製造相當完備的兩輪車。車由車轅、車輿和輪、軛等部分組成，車輪有輻條，加上馬具和轡飾，極為精緻華美。周代已採用油脂作軸承的潤滑劑，用於車戰和貴族狩獵的車形制已相當精巧。但從發掘出土的商周戰車來看，還存在著用材比例不合理、重心偏高等缺陷。　　春秋戰國時期，車輛製造有很大發展。各國除擁有大量戰車之外，貴族和平民乘坐和運輸用的車輛種類已很多。如輅車（天子、諸侯所乘馬車）、輦（人推挽之車，帝、後所乘）、軒車（大夫所乘輕便馬車，又稱巢車）、軒車和軺車（使臣所乘輕車）、車（載靈柩的四輪喪車）、車（可坐卧的車）、輜車（載輜重之　　　　　車）、廣車和車（兵車）、車（有屏蔽的兵車）、車（四輪車上立木架，蒙以生牛皮，下可容１０人，作攻城之用）、連弩之車（三輪，裝並連之兩弩，人推行，以轆轤引弩，守城用）　　等等。牲口（多用馬）拉的車一般為獨轅（），雙輪，因此一部車叫一輛.春秋以前戰爭以車戰為主，故 軍 字從 車.戰車的左右軸端還可裝以利刃。　　《考工記》對官府制車工藝及規範，作了比較完整的記述。車輪是車輛的關鍵部件，車輪在地面上的滾動，會出現摩擦、施力方向不同等力學現象，從而影響車子的運動。《輪人》篇指出： 凡察車之道，必自載於地者始也，是故察車自輪始。凡察車之道，欲其朴屬而微至。不朴屬，無以為完久也；不微至，無以為戚速也。朴屬 就是堅固結實； 微至 即輪與地面的接觸面積小。接觸面積大，就難以快轉；接觸面積小，容易轉得快。所以在《考工記》的《輪人》、《車人》、《人》諸篇中，對車輪的製作和檢驗，提出了一系列技術要求。　　首先，要用規精細地校準輪子的外形，使它盡量接近於理想的圓。　　其次，輪子的平面必須平正。檢驗之法為：將輪子平放於與輪子等大的圓形平台上，觀察是否彼此密合。　　第三，用懸垂比較各個輻條是否筆直。　　第四，將輪子放入水中，看各處的浮沉是否一致，以確定其各部分是否均衡。　　第五，以量具測兩個輪子的尺寸大小和輕重，以求相等。　　第六，輪子的整體結構必須堅固。　　第七，轂的長短粗細要適宜，要根據車輛的用途和行車地形選擇車轂的尺寸。　　第八，車輪的高度一定要適宜，使車在平地上運行時車轅大體保持水平狀態。即與馬的高低相適應。　　第九，車軸必須選材精美，堅固耐用，轉動靈便。　　第十，製造車輛，必須選用適時採伐的堅實木材，即所謂 斬三材，必以其時.此外，《考工記》還對車轅、車架的製作，各個部件的連接方法以及不同用途的車輛的要求等作了分別敘述。《莊子？天道》記載齊桓公時（公元前６８５- 前６４３年）一個叫輪扁的著名車匠對齊桓公說： （斫）輪，徐則甘而不固，疾則苦而不入，不徐不疾，得之於手而應於心，口不能言，有數存焉於其間。 這是說做輪子太寬了松垮不堅固，太緊了裝配不上，必須不寬不緊，這是有數理要求的。從這些記載可以看出，當時車輛的製造技術，已達到很高的水平，對各個部件都有周密嚴格的技術規定；而且已經認識到其中的一些科學道理，並能夠自覺地加以應用了。這正是對商周以來我國制車和用車的豐富經驗的科學概括。　　２。簡單機械的製造在古代，提挈重物是一件相當費力的工作。墨家在對斜面進行研究的同時，還設計了一種提升重物的裝置。這個裝置稱為 車梯 ，是一個裝有滑輪的前低後高的斜面車。繩子繞過滑輪，一端繞在輪軸上，另一端拴住被提升的重物；當車梯前進時，重物就會沿斜面不斷升高，從而節省了人力。　　春秋時期，我國運用桔槔即提水槓桿已很普遍。農民用桔槔從深塘、河渠或井裡把水提到高處進行灌溉。槓桿原理在春秋末到戰國初期，還被廣泛用於製造天平、秤、剪刀、鋤刀、手鉗、腳踏碓等。轆轤也是應用槓桿原理的變化形式製造出的一種提升工具。到春秋戰國時期，轆轤已得到普遍使用，並成為從礦井中提升礦石和向井下運送支護木料的重要工具。　　３。軍械兵器的製造春秋戰國時期，各諸侯國互相攻佔兼并，戰爭頻繁，軍事技術和兵器製造發展很快。《墨子？備城門》以後諸篇，集中反映了這一歷史狀況。《備城門》篇述及的攻城器械有：鉤（鉤梯，像建築上用的活動腳手架），（人推車輛，上裝鐵頭巨木，用以衝破城門），梯（雲梯），等。守城用的器械有：連弩之車，轉射機（可能是裝有立軸的弩，可向各個方向轉動發射），橐龠（施放煙霧的鼓風皮囊）等。　　春秋戰國時期的基本兵器是所謂 五戎 或 五兵.《梁傳？庄公二十五年》註明 五兵 即矛、戟、鉞、（同盾，即藤牌）、弓矢。《禮記？月令？季秋之月》註明 五戎 謂 五兵 ，即弓矢、殳（竹製八棱而尖的兵器）、矛、戈、戟。《呂氏春秋？季秋紀》說： 是月也，天子乃教於田獵，以習五戎。注曰： 五戎，五兵，謂刀、劍、矛、戟、矢也。 我國古人對於彈力器具的使用，最早當是彈弓，後來才發明了射箭的弓和弩。《吳越春秋》上有 弩生於弓，弓生於彈 的記載。　　關於弓箭的製造，《考工記》記載當時已有 弓人 、 矢人 、 冶氏的專門分工，各個部件的製作都有很詳細的技術規定。在弓的製造上，特別注意弓干所用材料的選擇。《弓人》篇指出： 柘為上，次之，桑次之，桔次之，木瓜次之，荊次之，竹為下。 篇中還就如何增加弓乾的彈力以射遠，如何增大射速，如何加固和保護弓體等作了論述，其中包括了一些材料力學的知識。　　我國弩的發明比西方早１３個世紀。弩機大約是在春秋時期發明的，它是在弓的基礎上經過改進而製造的一種強力武器。上古時期隨著弓箭的發展，弓的力量已經相當強大。但因它是直接利用人的臂力操縱的，既受臂力的限制，也不能長時間張弓以待，這就需要在弓上添裝一個 延時裝置 ，既可把一人或多人的力量儲備起來，又可延遲發射時間，以便捕捉最有利的發射時機，於是便創造了弩機。　　一般的弩機，四周有 郭 （外殼），郭中有 鉤金 ，其一端為 牙 ，可鉤緊弓弦，另一端可有 望山 （瞄準器）。 牙 下連結 懸刀 作為扳機。使用時先把弦拉開扣在弩機的牙上，扳動懸刀將牙縮下，弦就會把箭射出。比起在射箭時才臨時拉開的弓來，弩則起到了儲備彈力的作用。　　最初，弩和弓一樣是用一個人手臂的力量拉開的。戰國以來，則出現了裝有連桿和腳踏的、用腳蹬方式將踏腳壓到地就可將弓拉開的偏架弩，又叫 神臂弓.據說用它可將箭射出３００步遠，能穿透鎧甲上的幾層鐵片，威力很大。此外還有用絞車開弦的 車弩 ，將兩張或三張弓合成一個弩的 床子弩 ，儲備人力和彈力的作用就更加明顯了。到了戰國中期，我國製造的銅弩機已經比較進步了。漢代以後，由於 望山 上有了刻度，使弩射擊的準確性得到很大提高。　　關於箭矢的製造，《考工記》將它分為用於戰爭的 兵矢 ，用於弋射的田矢 和用于田獵的 殺矢.按照它們的用途，分別對它們的鏃的長短、大小，鋌的長短和鐵管的設置，規定了不同的比例。為了保證箭在空中飛行時保持穩定，就需要在箭桿上合適地安裝上起平衡和定向作用的羽毛。　　《矢人》篇說明了利用箭桿在水中沉浮的狀態判明其質量分布情況和各部分的比例，再確定羽毛的裝設，即 水之，以辨其陰陽；夾其陰陽，以設其比；夾其比，以設其羽。 這就可以保證重心位置適當， 雖有疾風，亦弗之能憚（擾亂）矣.如果箭桿、箭羽的輕重和重心設置不當，就會影響箭在空中的飛行狀態： 前弱則（ｆǔ，同俯），後弱則翔（翹起），中弱則纖（繞彎），中強則揚；羽豐則遲，羽殺則（失穩）。 這是對箭體結構（大小、重量分布）與飛行狀態之間關係的出色的技術總結。　　４。樂器的製造我國古代在樂器的製作上有許多發明和創造。《詩經》上記載，西周時樂器就有２９種。其中彈弦樂器有琴和瑟。吹奏樂器有塤、、簫、管、篪（ｃｈì，管狀橫吹）、笙６種。打擊樂器有鼓、磬、（ｇāｏ，大鼓）、賁、應、田、縣鼓、鼉（ｔｕó）鼓、（ｔáｏ，搖鼓）、鍾、鏞、南、鎮、缶、雅、（ｈù）、圄（ｙǔ）、和、彎、鈴、簧等２１種。　　從這些樂器可以看出，古人已能運用各種質地的材料來製造樂器。西周時按不同材料把樂器分為八大類，稱為 八音 ，即土曰塤，匏（ｐáｏ）曰簽，皮曰鼓，竹曰管，石曰磬，金曰鍾，木曰，絲曰瑟。這表明當時人們已經知道金屬、木頭、陶土、皮革、石頭、絲織物體、植物等均能發聲和傳聲，而且有不同的音色。　　春秋戰國時期，簫和笛已相當流行，弦樂器中有琴、瑟和箏。１９７８年在湖北隨縣發掘的約公元前４４３年的曾侯乙墓出土了編鐘、編磬、鼓和瑟等８種樂器共１２４件。其中有總重量達２５００餘公斤的６４件編鐘，分三層八組掛在銅木鐘架上。上層的叫鈕鍾，中、下層的叫甬鍾。各個鐘的口徑大小、厚薄和甬的長短各不相同，這是按照不同音階的需要設計製作的。研究表明，每個甬鍾在鐫刻著標音位置的兩個部位敲擊，能發出兩個有一定諧和關係的樂音；在每個鐘的隧部和右鼓部位多標有該鐘發音的音階名稱。這套編鐘音色優美，音域很寬，可跨５個八度，音階結構和現在Ｃ大調七聲音階極為相似，構成了一套完備的可供旋宮轉調的１２個半音系統。這個情況表明，當時樂器的發聲已由不定音發展到固定音，七音和十二律的音階體系已經形成。　　曾侯乙墓中的其他樂器也有重要的科學研究價值。如其中的笙有１２管、１４管、１８管３種不同規格，是我國最早的系列竹簧樂器。曾侯乙墓的排簫和篪在我國是首次出土，出土的琴也是迄今年代最早並較為完整的文物。　　從文獻記載和文物發掘的材料來看，早在春秋以前，我國的敲擊樂器、吹奏樂器、管樂器和弦樂器已很完備，人們從音樂實踐中已經懂得了用調節管弦的長短來改變音律；掌握了利用共鳴作用和管內空氣柱的振動作用使簧片等發出各種不同的聲音。　　５。著名工匠隨著小手工業技術的普遍提高，春秋戰國時期也出現了許多著名的工匠和技術家。　　魯班是春秋末、戰國初年的一位土木建築和軍事技術家。魯班複姓公輸，名般。因他是魯國人， 般 與 班 同音，故被稱為魯班。約生於周敬王十三年（公元前５０７年），卒於周貞定王二十五年（公元前４４４年）；出身於世代工匠的家庭，從小就學會了各種木工手藝和建築技術。　　魯班的發明創造很多，《事物紺珠》、《物原》和《古史考》等古籍記載，木工使用的曲尺（矩）、墨斗、刨子、鑽子、鑿子等工具，傳說都是魯班發明的。魯班發明的鎖，機關藏於鎖內，必須用專門配備的鑰匙才能開啟。　　民間還傳說魯班由於被山上一種長有許多小細齒的草葉劃破手掌而發明了鋸（另一種說法是軒轅發明鋸）。據《世本》所載，魯班還發明了 ，即一種石磨，解除了人們用臼杵舂米搗麥的笨重勞動，２０００多年來成為中國農村碾米磨粉的唯一工具。　　《墨子？魯問》篇記載： 公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下。另傳他還製成了由木人駕御而自動行走的機動木車馬。這些帶有神話色彩的傳說，正是對魯班高超技藝的誇張渲染。　　在兵器方面，據《墨子？公輸》記載，魯班曾被楚惠王聘為楚國的大夫，為楚造雲梯之械成，將以攻宋.這種攻城用的長梯比樓車還高，故稱為雲梯。魯班還製造了水戰用的 鉤強 （又名 鉤拒 ），都是很有威力的軍事器械。　　墨子，名翟，相傳原是宋國人，後長期住在魯國，約生活於公元前４６８年至前３７０年間，是墨家學派的創始人。墨翟曾習儒學，後另立新說，聚徒講學，以兼愛、非攻、尚賢、尚同、天志、明鬼、節用、節葬、非樂、非命為 墨家之學 的中心思想，形成與儒家並稱 顯學 的學說。現存的《墨子》薈萃了他的思想觀點和科學學說。　　墨家學派的成員大多來自社會下層，是小手工業者、小私有生產者的代表，有較豐富的技術知識和鑽研精神。墨翟自己也出身於勞動者家庭，當過製造車輛器具的工匠，是一位躬身實踐並善於總結生產技術經驗的人。他作過宋國的大夫。他廣泛接觸社會各階層的人士，特別是和 農與工肆之人 有密切聯繫。　　墨子 好學而博 ，善於思考，有一手精湛的手藝技巧。他於頃刻之間就能將三寸之木削成一個能承重６００斤的軸承。他還曾用木料製造過木鳶（ｙｕāｎ，音淵，即鷹），能在空中翱翔一天。他製造的守城器械比同時代的魯班還要高明。據《墨子》記載，當他得知楚國利用公輸般製造的雲梯等攻城器械即將攻打宋國時，便星夜兼程趕到楚都，勸說楚惠王放棄攻宋的打算，並在楚王面前以皮帶圍作城牆，用小木板作攻守器械，與公輸般進行了攻防演習。公輸般使用不同的器械和方法攻城，墨子就用不同方法守城。如一個用雲梯攻，一個就用火箭燒毀雲梯；一個用撞車撞城門，一個就用滾木擂石砸撞車；一個挖地道，一個就用煙薰。待公輸般九套攻城方法使盡，墨子的防禦器械和策略還有餘，並說明他已派禽滑等三百弟子用這些器械和方法在宋國作了防禦部署。楚惠王知道打勝宋國沒有希望，不得不放棄了攻宋的企圖。　　《莊子？人世》篇載，宋元公（公元前５３１- 前５１７年在位）時，有位名叫匠石的著名木工，帶領徒弟到齊國去。路過曲轅時見到一棵巨樹， 其大蔽牛，之百圍，其高臨山十仞而後有枝 ，觀者如市，匠石卻不顧而行。　　他的徒弟說從未見過如此美材，先生為何行而不視。匠石回答說： 勿言之矣，散木也。以為舟則沉，以為棺則速腐，以為器則速毀，以為門戶則液（流出樹脂），以為柱則蠹，是不材之木也，無所可用，故能若是之壽。 《莊子？徐無鬼》又載，一位叫作郢人的高明的泥水匠，在粉刷房子時鼻端濺上一滴白灰漿，薄如蠅翼。他讓匠石把白灰砍去。 匠石運斤成風，聽而斫之，盡堊而鼻不傷，郢人立不失容.這兩則故事，說明匠石鑒別木材與運用工具的高超技藝，真是到了出神入化的地步。後人因以 斫鼻 比喻技巧卓越。　　（三）紡織、染色、皮革加工技術我國是世界上最早發明養蠶和絲織的國家。相傳黃帝之妻嫘祖發明養蠶取絲，這反映了我國絲織業生產的悠久歷史。到春秋戰國時期，蠶桑絲綢業已有很大發展，繅絲、紡紗、織造和染整的成套工藝和手工機器逐步完善，這是我國手工機器紡織業的形成時期。　　１。絲織《禹貢》記載，黃河中下游的兗州、青州、徐州、豫州和長江中下游的荊州、揚州，都盛產絲綢。近幾十年來出土的春秋戰國時期的絲織品，無花紋的有綃、紗、（縐紗）、縞、紈；有花紋的有綺和錦等。還出土了絲綿被、絲繩、絲帶和刺繡等，充分反映了當時絲織業發展的高水平。如是用強拈絲作經緯線，再使其退拈收縮彎曲，從而在織物表面顯現出美麗的縐紋。　　說明絲工們已經發現了蠶絲的這種獨特性能，利用一定的繅絲技術，巧妙地設計織造出這種富有彈性又輕盈透明的絲織物。１９５７年在長沙左家塘一座戰國楚墓中出土的一塊淺棕色縐紗手帕，經緯線密度為３８×u65299X０根／厘米２，其輕薄程度相當於現在的真絲喬其紗。　　早在４０００多年前，我國古人已經能夠織出具有簡單幾何圖案的斜紋織品，這說明我國早就發明和使用了提花機。　　在古埃及和古希臘，主要以麻、毛為紡織原料，用豎式織機進行織造。　　但用豎機織斜紋只能靠雙手挑織，費工費時，非常複雜。因此西方把由絲綢之路運去的絢麗多彩的中國絲綢，看作是出自神人之手的織物。直到六、七世紀，西方才輾轉得到中國提花機的製造方法，開始織出較複雜的提花織物。　　１８世紀末、１９世紀初，法國人傑誇德（１７５２- １８３４年）才利用當時工業革命中發展起來的機械製造的技術條件，改革製造出了新的提花機（即現在各國通用的提花織機龍頭機）。　　織造絲綢的原料絲的來源有野蠶，也有家蠶。戰國晚期的《爾雅？釋蟲》中記載，野蠶有樗（ｃｈū，音出，即臭椿）蠶、棘蠶、欒蠶、蠶４種；家蠶只有蟓一種，即今之桑蠶。《荀子？蠶賦》是一篇專論養蠶技術的科學詩。　　繅絲是織造絲綢的第一道工序。據《禮記？祭義》記載，當時是把蠶繭放入熱水裡進行繅絲的。蠶繭必須經過松解和抽引，並將所含的絲膠等雜物清除掉，才能得到柔軟細長、有光澤的蠶絲，其方法就是把蠶繭放在沸水中煮燙脫膠，並用小木棍把散開的浮絲挑起合縷抽引出來。　　練絲是對蠶絲的進一步處理和漂白，未練的絲叫生絲，已練的絲叫熟絲。　　《考工記》記載了完整的練絲技術。《氏》載： 氏（練）絲，以說水漚其絲七日，去地尺暴之。晝暴諸日，夜宿諸井，七日七夜，是謂水。 水即以木灰滲濾之水，水中的碳酸鉀溶液可以溶脫生絲上的絲膠；經過說水漚過的絲再經日光中紫外線的作用和多次浸洗，就會使蠶絲更加柔軟並能提高白潔度，更易染色。　　織好的絲麻布帛也可以練。《氏》載： 帛，以欄（楝）為灰，渥淳其帛，實諸澤器，之以蜃，清其灰而漉之，而揮之，而沃之，而漉之，而塗之，而宿之，明日沃而漉之。晝暴諸日，夜宿諸井，七日七夜，是謂水。蜃 指蜃灰，是燒成的蛤灰，即生石灰。這段話說，將絲綢放在濃楝樹葉灰水裡浸透，再放在光滑的容器里用石灰水浸泡，待碳酸鈣等沉澱後取出脫水，塗上石灰靜置過夜。第二天再澆水脫水，最後再進行七日七夜的井水浸泡，即完成練帛程序。　　德國斯圖加特西北２０公里高村，前些年在一個克爾特部落首領的墓中，發掘出死者衣物上來自中國的絲綉品，其年代約在公元前５５０年前後。這是中國的絲織品在公元前６世紀傳到歐洲的確證①。古希臘人以 絲國 （ｓｅｒｅｓ）　　①　　 參見倉孝和：《自然科學史簡編》，北京出版社 1988 年版，第 257-259頁。　　稱呼遙遠的絲綢的產地，儘管他們在很長時期內並不知道這個國家在哪裡。　　１９７６年以來，先後在新疆烏魯木齊市魚兒溝和坤縣發掘出的絲織品印痕和殘片表明，在距今２３００年到３０００年以前，中原地區的絲織品已傳至西域。所以很可能在 絲綢之路 開闢以前，已經由中亞、波斯傳到了西歐。　　２。麻、葛的紡織葛藤和大麻、苧麻的纖維，是我國古代重要的紡織原料。利用麻類纖維紡織，在我國可以追溯到仰韶文化時代。　　大麻也叫火麻，雌雄異株，雄的叫，雌的叫苴。麻的韌皮纖維比較柔細，可以織出精細的織品，是我國古代做衣服的重要原料；苴的纖維較粗硬，織品也較粗糙，主要用於製做繩索和喪服。春秋戰國時期，絲綢一般只許貴族穿用；我國曆來敬老，平民年過五十的也可穿絲綢。一般平民主要是穿麻葛織成的布，故稱平民為 布衣.麻葛都屬韌皮植物，它們的韌皮是由植物膠質和纖維組成的。要利用其纖維進行紡織，必須先作脫膠處理。《詩經》里有 葛之覃兮，施於中谷，維葉莫之，是刈是，為為。 這不僅描寫了葛的形態，而且說明把葛刈回之後要用煮（）的辦法進行脫膠，然後把得到的粗細不同的葛纖維分別織成或。　　對於大麻和苧麻，簡單地用煮的辦法進行脫膠就不行了。《詩經》說： 東門之池，可以漚麻。彼美淑姬，可以晤歌。東門之池，可以漚苧。 詩中描寫了婦女們一邊漚麻一邊唱歌的生動情景。這詩說明，大麻是採用 水漚法 進行脫膠的，即把麻浸在池塘里漚三、五天至十多天，即可脫膠，這是利用池水中天然繁殖的微生物分泌的果膠酶分解麻皮中的膠質，使纖維分散而且柔軟。　　脫膠之後的纖維，要進行清洗、晒乾、扒麻、分梳、紡織。葛麻纖維紡線，當時主要用紡墜。《詩經？小雅？斯干》有 乃生之女，載弄之瓦.這個 瓦即指陶質的紡墜。幼小的女孩，就讓她玩紡墜，從小就訓練紡麻的技巧。所以後世將生女叫作 弄瓦.對於麻織品的質量，當時已有統一的紗支標準。計算紗支的單位叫 升.周代的麻布，布幅一般為二尺二寸（合現在一尺五寸），若含８０根經線，就叫一 升.專供喪服之用的為３升，奴隸們穿的是７升的粗布，１５升的緦布是作吉服的材料，最細的３０升的布專用於制冕。這種輕紗的經線密度已達每厘米５０根，相當於今天的府綢了。　　３。毛織品和皮革加工《詩經？豳風》稱： 無衣無褐，何以卒歲。 這是說平民如果沒有粗毛布衣，就難以過冬。褐即指這種粗毛布的顏色，說明當時毛織品的穿用已很普及了。《爾雅？釋音》載當時養羊很普遍，有吳羊、夏羊、羊等不同的品種。粗毛織品主要是平民穿的，高級的細毛布是貴族穿用的。　　關於獸皮的加工，我國古代很早就摸索出了一些製革技術。生獸皮未經熟化時皮板脆硬，不便製作衣服。原始的熟皮方法就是把大張牛羊皮在水中浸泡和用硝來熟化；而兔、狗、貓等小動物的皮板較薄，可用谷糠、玉米面和酒等物熟化。　　春秋戰國時期，皮革加工技術已有很大的提高。《考工記》中記載了對皮革質量進行鑒定的方法，並說明了要得到色澤 荼白 、質地柔滑、各部分緩急均勻、縫製工整的皮革的加工處理方法。　　４。染色技術我國很早就利用礦物、植物染料對紡織物進行染色，並在長期的生產實踐中，總結掌握了各類染料的製取和染色的工藝技術。《尚書？益稷》篇有 以五彩彰施於五色，作服 的記載，說明我國古人早就用五色對衣服染色了。西周時代，在 天官 下設有 染人 一職掌管染帛。春秋戰國時期，染色工藝已有很大提高。　　利用礦物染料對紡織品進行著色的方法稱為 石染.當時人們已發現了多種礦物染料。赭石即赤鐵礦是最早用於染紅色的染料，當時主要用於塗染作為囚衣的粗劣麻織物。硃砂（硫化汞）的顏色紅赤純正濃艷，光牢度好，是塗染貴重衣料的顏料。《考工記》中記述有用丹（硃砂）塗染羽毛。此外，染黃的有石黃（雄黃和雌黃，前者為硫化砷，後者為三硫化二砷，紅光黃，色相豐滿純正，光牢度好）；染綠的有空青（又名石綠，即孔雀石，一種鹼式碳酸銅，翡翠綠色，耐大氣性好）；染藍的有石青（又名大青、扁青，一種鹼式碳酸銅，藍色）。　　用礦物染料染色的方法有浸染與畫繢兩種。浸染是將染料研磨成微細粉末，用水調和，把織物浸入其中，染料粉末即被纖維吸附而著色；畫繢是將不溶於水的有色顏料和油、膠等有粘性的增稠劑調製成漿狀，塗飾於織物上。　　如赭石和硃砂等都是用這種方法塗染的。可以只塗一種顏色，也可以塗繪成各色圖案花紋。　　我國古代所用的植物染料種類很多，靛藍是利用得最早和最普遍的一種還原氧化染料。據記載，我國夏代已經種植藍草了。藍草中含有靛甙，從中可以提取靛藍素。周代以前，人們是用鮮藍草浸漬染色，即用藍草葉和織物在一起揉搓，用藍草的液汁浸染織物。春秋戰國時期，採用發酵法還原藍靛，這就可以用預先製成的藍泥染出青色來。《荀子？勸學》篇有 青取之於藍而青於藍 的說法。製作方法是把藍草葉浸入水中發酵，藍甙水解溶出，即成吲哚酚，再在空氣中氧化沉澱縮合成靛藍泥，即可貯之待用。靛藍染布色澤濃艷，牢度好，一直流傳至今。　　茜草是染紅色的主要染料。紫草是染紫色用的媒染性染料。染黃的植物染料更多。　　植物染料和媒染劑的使用，大大豐富了顏色種類，在染色技術上是個重大突破。《詩經》中描繪當時織物的顏色就有 綠兮衣兮，綠衣黃里 （《邶風》）， 緇衣之宜兮 （《鄭風》）， 青青子衿 （《鄭風》）， 縞衣綦巾 （《鄭風》）， 素衣朱 （《唐風》）， 載玄載黃 （《幽風》）等，真可謂五彩繽紛。　　在染色工藝上，當時有多次浸染的套色法，即把絲麻織物先後浸入溶有一種或多種不同顏色的染料中，從而染出不同深度的某種顏色，或染出其他各種變異色彩。如《爾雅》說： 一染，再染，三染。 這是指用茜草染紅的套染，得到由淺紅到深紅的顏色。《考工記？鍾氏》稱： 三入為，五入為，七入為緇 ，即指三次浸入紅色染料得到深紅色；再浸染黑色染料二次，得到帶紅光的 （淺黑色）；然後再浸染二次即得到 緇 （深黑色）。　　若用兩種不同染料套染，就可得到第三種色調。但由於顏色的遮蓋作用以及染料和媒染劑的化學作用，用不同染料進行套染要遵循一定的方法。《淮南子》載： 染者先青而後黑則可，先黑而後青則不可。 另外人們也已知道，青與黃可合為綠色，但以藤黃合靛青則為 苦綠 ，即用不同的青色與黃色染料，合成的綠色也不相同。這些知識，都是從染工們長期的生產實踐中總結出來的。　　（四）玻璃和漆器的製造１。獨特的玻璃體系關於我國玻璃的起源，早年有 外來 的說法。因為早在公元前２５００年，美索不達米亞和古埃及已經用沙和蘇打製造玻璃串珠了。約在公元前２００年，巴比倫人首先吹制出玻璃器皿，後傳入古代羅馬。羅馬人和埃及人已能用銅、鐵、鈷等金屬氧化物為添加劑熔制出各種彩色玻璃了。所以人們認為，我國古代的玻璃製造技術是從中近東和歐洲傳入的。　　本世紀３０年代以來，隨著商周以來大量玻璃實物的出土，為我國古代 玻璃自創 的說法提供了確鑿的證據。　　１９５４～１９５５年，在河南洛陽市中州路發掘的西周穆王時的８１６號墓，出土很多淡綠色圓球形穿孔玻璃珠，直徑約０。５厘米，孔徑０。３厘米，是作項鏈用的。１９５５～１９５７年在河南陝縣上村嶺西周晚期至春秋早期的五座國墓葬中，發現藍色玻璃串飾物件，有菱形玻璃珠４４粒，小圓珠２粒，玻璃管４支。同一時期在陝西省泮西張家坡一座西周墓葬中出土了４粒淺綠色、有透孔的玻璃珠；在一處西周遺址中發現有透孔的粉紫色玻璃珠。１９６４年４月，洛陽市博物館在城西龐家溝西周墓的壠土層中，找到一粒白色穿孔玻璃串珠。１９７５年在陝西寶雞茹家莊西周伯及其妻井姬和妾的墓中，出土１０００件以上玻璃管珠，數量之多十分驚人。特別是在井姬的貴重物品上，還鑲嵌一塊玻璃片，經化驗為鉛、鋇玻璃，這是前所未見的。墓葬當在昭王、穆王之交，約為公元前１０世紀。１９７６年在陝西扶風雲塘村西周墓中發現一件由７７顆４種不同形式的白色玻璃扁珠和綠色玻璃管珠串連成的項飾。另外，在陝西扶風上宋鄉北呂村、陝西岐山賀家村，都出土有西周早期淺藍色和淺綠色的玻璃管、珠。１９７９年６月，在山東曲阜魯故城西周晚期墓出土三顆淺藍色棱形玻璃珠。１９７８年在湖北隨縣曾侯乙墓出土大量玻璃珠。　　《穆天子傳》中說，西周穆王曾升於採石之山，於是採石 使重雍之民鑄以成器.重雍即仲雍，周文王時封於虞（今山西平陸北），成為虞仲。　　這與上述洛陽中州路８１６號墓以及寶雞茹家莊伯夫婦墓出土的玻璃製品在年代上是吻合的。考古發現的玻璃製品自西而東分布在寶雞、岐山、扶風、泮西、陝縣、洛陽一線，基本上也是沿河、渭兩側。平陸與陝縣正是隔河相望，地域上也是吻合的。另外，西漢劉安的《淮南子？覽冥訓》等篇多次說到 隨侯之珠 ；東漢王充的《論衡？率性》篇也有 隨侯以葯作珠，精耀如真 之說，這也為隨縣曾（隨）侯乙墓出土的玻璃珠所證實。　　這些史實說明，我國從殷周之交到春秋戰國時期，在黃河中下游和江漢地區都曾製造玻璃。特別是經中外研究機構科學檢驗，發現中國古代的玻璃屬於鉛鋇玻璃，而西方的則是鈉鈣玻璃，更表明中國的玻璃是自己獨創的，有自己的玻璃體系。含有鉛、鋇的玻璃能產生五彩繽紛的光澤，並且比重較大。西周時期一些玻璃有鮮艷的光澤，可能與鉛、鋇含量較高有關。　　我國的玻璃發源於商代的青銅冶煉和青釉瓷器的燒制。青釉瓷器的釉可以說是玻璃的先聲。鄭州出土的一件商代青釉瓷器，其表面上有厚而透明的五塊玻璃釉。玻璃的燒制很可能是受這一啟示而發現的。玻璃沒有固定的熔點，它由固體變為液體可以在８００℃到１５００℃的溫度範圍內進行。在青銅冶煉中溫度可達１０８０℃，而在原始青瓷的燒制中溫度可達１２００℃，這就為玻璃的燒制創造了有利的條件。在燒制青瓷器時，熔融的玻璃釉滴落成珠，就啟發人們去專門生產玻璃珠了。西方的玻璃製造也是先出現玻璃珠的。　　西周的玻璃成型技術是以黃土或黃土加白灰裹著細銅絲作襯芯，蘸玻璃液製成珠和管的，再用冷切割法截出各種長度的玻璃管。至於玻璃片，則是用玻璃管割制而成的，即先用襯芯蘸玻璃液製成玻璃管，再用刃具在玻璃管上壓出苦幹條直槽，冷卻前稍加壓力就可分成若干條細長的玻璃片。所以這種玻璃片有一定的弧度，且內表面粗糙，外表面光滑。這種成型技術說明，西周時期玻璃的製造已經超出最原始的工藝水平了，所以我國的玻璃製造當在西周初期以前已經出現了。　　２。漆器製造技術我國的漆器製造有悠久的歷史，大約產生於７０００年前的河姆渡文化時期。漆液從漆樹中自然分泌出來以後，經日晒形成黑色發亮的漆膜，這是很容易被觀察到的。古人對這種自然現象加以利用，從漆樹中收集更多的漆液，塗在各種用具上，就成了原始的漆器。漆樹分泌的樹汁主要成份是漆醇。夏、秋的清晨，砍破漆樹的樹榦，就會收集到流出的樹汁，這種樹汁暴露在空氣里不時攪拌，約經半天到一天裝入桶內，就是生漆。生漆經日晒或低溫烘烤，即成深色粘稠狀的熟漆。生漆或熟漆加入熟桐油調製即成廣漆。廣漆的漆膜堅硬、光亮、耐水燙。如果在漆液中加入各種顏料或染料，就會形成彩色漆層，使漆器格外美觀。　　春秋時期，漆樹和桐樹的栽培受到重視。《詩經？國風》說： 山有漆，隰有栗 ， 椅桐梓漆，爰伐琴瑟.《書經？顧命》有 漆仍兒 的話。　　戰國初期，設有官營的漆林，由專門的官員管理。《吏記？老莊列傳》說： 莊子者，蒙人也，名周，嘗為漆園吏。 據說他所在的漆園就在今河南省中牟。當時人們已經認識到漆膜對器物有防腐保護作用，《考工記》稱： 漆也者，以為受霜露也。 《墨子》在說到做事應有先後次序時比喻說，工匠先漆好器具再塗以紅漆（生漆中摻入硃砂等顏料）是可以的，但先畫上紅漆再塗漆就不成了，這說明當時用漆已很普遍。近來在河南信陽、湖南長沙以及三門峽等地發現的春秋戰國時期用漆裝塗的几案傢具、日常用具、鼓瑟樂器、兵器把柄、棺槨和鎮墓獸等物，塗繪一般都很精美。這時的漆器多用木胎、皮胎和夾胎（用麻布）等胎型，也有在金屬器物表面塗漆的。彩繪包括紅、黃、藍、白、黑五色和各種複合色；所用顏料大概是桐油中摻入硃砂、雄黃、雌黃、紅土、白土等礦物顏料和靛藍等植物性染料配成的油彩。據《韓非子》記載，這一時期還出現了珍貴的工藝品特種漆畫。　　漢代以後，我國的漆器和髹漆技術就先後流傳到東亞、東南亞、中亞和西亞各國。後經波斯人、阿拉伯人和中亞人再西傳到歐洲一些國家。像瓷器一樣，世界各國的漆器製造，也受惠於我國古人的發明創造。　　四、天文學的巨大發展中國古代的天文學，在春秋戰國時期初步確立了自己的獨立體系。隨著天文觀測資料的積累，建立起了以二十八宿為代表的星象坐標體系；在對日、月、五星運動規律深入研究的基礎上，確立了陰陽合曆的制歷規則；在對天體運行規律所進行的理性概括中，出現和形成了關於宇宙起源、結構和演化的一些理論學說，給我國後世宇宙論的發展提供了一個基礎。　　（一）天文觀測１。天文家中國古代天文學，主要由兩部分組成：一為 星占 ，一為 曆法.這首先是為王權天授尋找依據，其次是為農業的發展服務。觀察天象，確定季節，以利農業生產，對鞏固政權也是有利的；誰能把曆法授與人民，他便有可能取得天下。所以天文學就成為政教合一的、為帝王服務的神秘知識，歷來受到統治者的重視。《尚書？堯典》記載： 乃命羲和，欽若昊天，曆象日月星辰，敬授人時。 這使中國古代天文學一開始就具有傳統的官辦性質。帝堯和殷商時代都設有專門的天文官員。西周時代，皇家天文家稱為馮相氏，占星家稱為保章氏，還設有執掌漏壺的挈壺氏。　　春秋戰國時期，周王室和各個諸侯國都設有自己的專職司星負責天文曆法工作。司馬遷在《史記？曆書》中說： 幽厲之後，周世微，陪臣執政，史不記時，君不告朔，故疇人子弟分散，或在諸夏，或在夷狄。 說明由於周王室衰微，天文測算工作也受到忽視，歷算學者分散外流。而各個諸侯國出於各自的政治需要，卻十分重視天文的觀測與研究，都有自己的司掌天學的天文家。　　在當時的天文學界，以甘德、石申、巫咸三大學派的影響最大。巫咸傳說是殷商大臣，吳（今蘇州一帶）人。《巫咸星經》當為我國最早的星表，據說含三十三座共一百四十四星，不過原本已無存。後世存本所載肯定不是原來的《巫咸星經》，因為它所列齊、趙等十二國名都不是殷代的國名。入周以後，巫咸學派的天文學說即由殷之遺民所建的宋國的司星所繼承和發展。子韋是巫咸學派的代表，《莊子？天運》中有 巫咸 一語，子韋名，所以可能就是指子韋。　　齊國司星甘公，名德，有說為楚人，有說為魯人。《史記？張耳陳余列傳》載有： 張耳敗走，念諸侯無可歸者。……甘公曰，僅王之入關，五星聚東井，東井者秦分也，先至必霸。楚雖強，後必屬漢，故耳走漢。 從甘德作星占指示張耳投奔漢王事，可知甘德生當戰國末期，楚漢相爭時仍有活動。張守節《正義》引梁阮孝緒《七錄》雲，甘德 戰國時作《天文星占》八卷.魏國司星石申，亦稱石申夫。《正義》引《七錄》云： 石申，魏人，戰國時作《天文》八卷也。 石申的書約在惠施為魏相時所作。後世將甘、石的著作合稱《甘石星經》，原著早已遺佚。但從《史記》、《漢書》和唐瞿曇悉達所編《開元占經》等書的引文中，尚可了解其大概。　　石申的《天文》在《開元占經》中引述最多，這部分內容被稱為《石氏星經》。石申把全天的恆星分為二十八宿及中外官星座，並用 度數 給出了這些星的坐標位置，包括 去極度 （該星與北天極的角距離），二十八宿的 距星（各宿中選定的作為測星標誌的星）的 距度 （相鄰二宿的距星的赤經差）和黃道內外度；還有中外官的 入宿度 （該星與其西鄰一宿距星的赤經差）和黃道內外度； 度 以下的小數還用 太、半、少、強、弱 等表示。據《開元占經》所載，《石氏星經》共包含有二十八宿和中外官星１２０座，含星１２１顆。現存《開元占經》中的僅有１１５顆星。石申著有星經是無可置疑的，但《開元占經》中的《石氏星經》的內容，則是經過後漢時代修改的。據推算，石氏測定的恆星的位置是在戰國中期的位置，石申的活動當在公元前４世紀。所以可以斷言，《石氏星經》是世界上最古老的星表之一。　　《晉書？天文志》載，西晉後武帝時，吳國太史令陳卓將石氏、甘氏、巫咸氏三家所著星經綜合在一起，編寫成一個包含２８３個星座、１６４５顆恆星的星表，並繪成星圖，成為中國古代的一個標準星圖，使三氏星經的內容一同留存。在《開元占經》中，引有甘氏、石氏、巫咸氏三家的恆星表。　　我國大約在商代以前，占星術就已經萌芽了。周末戰國時代，由於戰爭紛起，天災頻仍，人們生活很不安定，聯繫到天上的異象，就認為是上天的示警，因而占星術從春秋以後，非常盛行。我國古代這些天文家在當時大都以星占家的面目出現。儘管星占學本身是荒謬的，但由於占星術需要不斷去觀測和研究天象，尋找異常天象，預測五星的運動方位和日、月食的發生，所以對於我國古代天文觀測資料的積累以及天體運動規律的揭示，是有一定作用的。　　至於中國古代天文研究的官方性質，雖然使天文學蒙上了為統治階級服務的御用色彩，不但使天體運動的客觀規律受到歪曲利用，而且使天文學知識被壟斷掌握在少數人手裡，這當然嚴重阻礙了中國天文學的發展。但這種官方性質也使中國古代天文事業的發展在人員、經費、設備和工作條件等方面，都得到了官方的扶持和保證。儘管自古以來改朝換代頻繁，但天文觀測研究工作始終未曾中斷，文獻資料也得到很好的整理和保存。這使中國的天文家們不斷有新的發現和創造，不但獨立地建立起了自己獨特的天文學體系，也對世界天文學研究工作作出了不可磨滅的貢獻。而春秋戰國時期我國天文家們所獲得的光輝成就，在中國古代天文學發展中，佔有突出的地位。　　２。星象春秋時期，人們為了觀測研究各種天象以及日、月、五星在天空中的運行，對星空的現象（星象），即恆星的分布情況有了相當準確的劃分。因為要想準確地表示出各種天象發生的方位，只有以恆星天空為背景，以恆星的位置作為標誌。這樣， 星官 的知識得到了豐富，並在此基礎上，發展起了 三垣 、 四象 、 二十八宿 的星象坐標系統。　　（１）星　　　官 星官 也就是現代所說的 星座 或 星宿.古人為了認識星辰和觀測天象，把天上相近的恆星組合在一起，分別給以名稱，即為星官。　　最早，我國古人只注意東南西北四方最顯著的星象；在有了關於北極、黃道、赤道的知識後，就對北極附近和黃道、赤道沿線的恆星作了劃分，形成了各個星官。　　中國星官的名稱，大致來自兩個方面。一是原始社會和奴隸社會流傳下來的，這些名稱大都與生產和生活有關，如營室、壁、箕、畢、井、斗等，它們分別表示房屋、牆壁、揚谷的簸箕、捕兔的小網、水井和盛酒的容器等；還有神話人物和傳說故事，如牽牛和織女。《春秋左傳》載魯昭公元年子產講的一個故事說： 昔高辛氏有二子，伯曰閼伯，季曰實沈，居於曠林，不相能也，日尋干戈，以相征討。後帝不臧，遷閼伯於商丘，主辰。……遷實沈於大夏，主參。 說高辛氏的二子閼伯和實沈不和，天天打架，堯只好派閼伯到商丘去主管辰星，即心宿，亦稱商星；派實沈到大夏去主管參星，彼此不相見。參星為當時冬季的初昏中星，商星為當時夏季的初昏中星，一在西，一在東。所以杜甫有詩句曰： 人生不相見，動如參與商。 另一部分星官或恆星的名稱則是把階級等級制度的社會結構映射到星空的體現，使天上世界的名稱反映地下人間社會的事物。如北極附近為 太一常居 的宮闕組織，中央為帝星（小熊座β），在它周圍有太子（小熊座γ）、正妃（勾陳一，小熊座α）等星；外面還有相當於帝車的北斗七星以及由表示上將、次將、貴相、司命、司中和司祿的六星組成的作為天府的文昌宮等，這就把人間的宮廷組織搬到了天上。之所以把星座稱為星官，可能就是認為星座和人的官曹列位以及事物的貴賤一樣，也有尊卑之別。　　根據古文獻統計，我國戰國以前記載下來的星官，大約為３８個，共２００餘顆恆星。到公元前２世紀司馬遷的《史記？天官書》中，則系統地記載了全天９２座星官約５００餘顆恆星。　　在我國古代，常用的星象是三垣、四象和二十八宿，由此發展形成了中國古代的星空區劃體系。這３種劃分方法出現的先後，現在尚有爭論。不過從史實記載來看，應以四象為最早。三垣中天市垣的東藩、西藩用的都是戰國時代的國名，所以三垣的設立當在戰國時代或其以後，比二十八宿為晚。　　當然，星象劃分的實際過程是很複雜的，增補修改不止一次，是逐漸得以完善的，所以很難作出孰先孰後的絕對判定。　　（２）三垣三垣即紫微垣、太微垣和天市垣，是環繞著北天極和靠近頭頂天空區域的星象。三垣的每一垣都有東西兩藩的諸星圍成牆垣的樣子，因而叫做三垣。　　三垣的劃分不是一次完成的。作為星官，紫微垣和天市垣的名稱在《開元占經》輯錄的《石氏星經》中已經出現，所以這二垣大約創立於戰國時代，太微垣的名字直到唐初的《玄象詩》中才見到。雖然直到隋丹元子的《步天歌》，三垣的劃分才得以完備，但在巫咸、甘德、石申三家的星經中，已有屬於三垣範圍的星官，不過他們所列的星座、星數都不一樣。據《清會典》所載，這三家所列情況如下：／紫微垣／／太微垣／／天市垣／／星座／星數／星座／星數／星座／星數巫咸／４／１８／１／１／４／８　　 甘德／２１／１０２／７／１５／２／１０　　 石申／１３／６４／６／４２／８／４１紫微垣是三垣的中垣，位居北天中央位置，故被稱為中宮或紫宮、紫垣等。《春秋元命苞》曰： 紫之為言此也，宮之為言中也，天神運動，陰陽開合，皆在此中。 紫微垣大體相當於現今所謂 恆見圈 ①的拱極星區，包含現在所說的小熊、大熊、天龍、獵犬、牧夫、英仙、仙王、仙后、武仙、鹿豹等星座。　　紫微垣是皇宮的意思，包含３７個星座和兩個附座（杠、輔），正星１６３顆，增星１８１顆。各星都以某一官名和其他名稱命名。以北極為中樞，東西共有１５顆星組成屏藩形狀，似二弓相合，環抱成垣。東藩八星為左垣，西藩七星為右垣，二垣南端的左樞和右樞成關閉狀，叫閭闔門；垣內有北極、勾陳、天皇大帝、五帝內座、四輔、六甲、御女、天柱、大理等；其外有北斗、天理、文昌、天槍、玄戈、天、天廚、傳舍、八谷、三師、三公等。　　太微垣是三垣的上垣，在紫微垣下的東北方向，位於北斗星的南方。橫跨辰、己、午三宮，約佔６３°u30340X天區範圍；包含２０個星座，正星７８顆，增星１００顆。北起常陳，南至明堂，西自上台，東至上將，大體相當於室女、後發、獅子等星座的一部分。中樞為五帝座，成屏藩形狀。太微為政府的意　　①　　 恆見圈即以北極為中心，以某地緯度為半徑在天球上所作的圓圈（赤緯圈）；圈內的星在該處看永遠不落到地平線以下，故稱為拱極星。　　思，所以星名多用官名。如由東、西上丞相、次丞相、上將軍、次將軍和右執法（御史大夫）、左執法（廷尉）組成東、西二藩的左垣和右垣。左右執法為南垣二星，形成端門，其內有內屏；其他星座尚有三公、九卿、五諸侯、幸臣、太子、郎將、虎賁以及靈台、長垣、三台等。　　天市垣為三垣的下垣，在紫微垣下的東南方向，橫跨丑、寅、卯三宮，約佔東南天空５７°u30340X範圍，包含１９個星座，正星８７顆，增星１７３顆。北自七公，南至南海，西起巴蜀，東至吳越，大體相當於現今的蛇夫、巨蛇、武仙、天鷹等星座的一部分。以帝星為中樞，成屏藩形狀。天市為 天子率諸侯幸都市 的意思，所以東西藩各十一星皆用戰國時的國名命名。如東藩（左桓）從南起順次為宋、南海、燕、東海、徐、吳越、齊、中山、九河、趙、魏；西藩（右垣）從南起順次為韓、楚、梁、巴、蜀、秦、周、鄭、晉、河間和河中。從這些名稱可知，天市垣的制度必在戰國時代或其後。其他星座名稱尚有象徵執政皇族的宗正、貴族的宗人；作為尺度的帛度以及量固體和液體的斛和斗；此外還有車肆（百貨市場）、屠肆、列肆（寶玉市場）和市樓（市府）等。　　《石氏星經》列天市垣東西藩有五十六星。和現今所說二十二或二十三星相差甚多，說明星座星名的變更是很複雜的。　　（３）四象我國天上星象，還有四象（四獸、四維或四陸）之劃分。所謂四象，是指四種動物，所以又稱四獸。古人以北極為中央，把周圍天區分為東、南、西、北四個區域，配以青、紅、白、黑四種顏色，詳察各個天區星象的分布形勢，按其星象輪廓彷彿類似某種動物，即以此命名，於是就定出天文上的四象，並作為仰觀星象的參照系。　　古書上對四象的敘述不甚詳細。《十三經註疏》說，四象是 前朱雀而後玄武，左青龍而右白虎.《考工記》稱： 龍旗九以象大火，鳥旗七以象鶉火，熊旗六以象伐，龜蛇四以象營室.這裡 大火 指心宿， 鶉火 指七星， 伐 指參宿一， 營室 指室，為四方諸星。朱雀即鳳凰，玄武即烏龜。所以四象分別為東方蒼龍，南方朱雀，西方白虎，北方玄武（龜蛇）。　　為什麼要用這４種動物來命名四方星象呢？這大概與古人的動物分類法有關①。古人按外表形態把動物分為鱗、羽、毛、甲、倮五類。在帶鱗的動物中為首的是龍，《論衡？龍虛篇》稱： 龍為鱗蟲之長。 羽指鳥類動物，以鳳凰為首。《大戴禮記》曰： 羽蟲三百六十，鳳凰為之長。 毛指有皮毛的獸類，按《大戴禮記》說： 毛蟲之精者為麟 ，即麒麟。甲指帶甲殼的動物，《韻會》云： 龜，甲蟲之長。 倮則指無鱗無羽無毛無甲的裸露的動物，以人為首。《禮記？禮運》曰： 麟鳳龜龍，謂之四靈。 看來，當初的四象，應指蒼龍、朱雀、麒麟、龜蛇。後來之所以把麒麟改為白虎，可能與孔子寫《春秋》到獲麟為止，以此為周道不興的象徵有關。 麟為周亡天下之異 ①。所以後人就以 山獸之君 虎代替。但因麟為仁獸，所以還是讓它升到最高地位，作為中央天象的表徵。《禮記？禮運》孔疏引： 龍東方也，虎西方也，鳳南方也，龜北方也，麟中央也。 於是就形成了我國　　①　　 參見周桂鈿：《天地奧秘的探索歷程》，中國社會科學出版社 1988 年版，第 152-153頁。　　①　　 《孔疏引》。　　四靈有麟，四象有虎 的傳統說法。　　四象的東西南北方位是如何確定的呢？這與四象產生的根源有關。古人創設四象是為了觀測日月五星的運行以定四季；四象就是在四時的 仲中星 的基礎上發展起來的。在古籍《堯典》中就有關於四仲中星的說明： 日中星鳥，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虛，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬。 這是說晝夜等長而初昏時 星鳥 正好出現在南方中天，就是春分了；若白日長而 火 於初昏時在南方中天，就是夏至；若黑夜白天等長而 虛 出現於初昏時的南方中天，則為秋分；若白日短而 昴 出現於初昏時的南方中天，就是冬至。這說明我國古人測四仲中星以定四時是由來已久的；而且由此產生了把周大恆星分為四群以分別表示春夏秋冬四季星象的思想。更有意思的是， 鳥 的形象很早就被用來描繪春天初昏時南中天的星象了。比《堯典》更早的甲骨文中就出現了鳥星。在沒有曆法的原始社會裡，人們把鳥的出現看作是春天來臨的信號，所以很自然地會把春天初昏時南中天的恆星群想像作一隻大鳥的形象；而且很容易發現，春分前後初昏時當朱雀升到南方中天（上中天）時，蒼龍的房宿正處於東方的地平線附近；白虎的昴宿正處於西方的地平線附近；而龜蛇的虛宿正處於地平線下與朱雀的七星相對的北方（下中天）。這就是定東、西、南、北四個方位的由來，它是以古代春分前後初昏時的星象為依據的。　　至於四象的具體劃分，《尚書通考》稱： 東方蒼龍三十二星，佔七十五度；北方玄武三十五星，佔九十八度四分度之一；西方白虎五十一星，佔八十度；南方朱雀六十四星，佔百十二度。 共得四象星數一百八十二星（現今統計為一百六十一星），共３６５度，布滿周天。具體星宿為：東方，青色，蒼龍（或青龍）。對應角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿；約為現今室女、長蛇、半人馬、牧夫、天秤、天蠍、豺狼、蛇夫等星座。　　南方，紅色，朱雀。對應井、鬼、柳、星、張、翼、軫七宿；約為現今雙子、御夫、巨蟹、大犬、南船、獅子、長蛇等星座。　　西方，白色，白虎。對應奎、婁、胃、昴、畢、觜、參七宿；約為現今仙后、白羊、英仙、金牛、波江、獵戶、天兔等星座。　　北方，黑色，玄武（龜蛇）。對應斗、牛、女、虛、危、室、壁七宿；約為現今人馬、摩羯、天鷹、寶瓶、飛馬、天鵝、仙女、雙魚、鯨魚等星座。　　關於四象與二十八宿產生的時間與先後問題，一直存在著爭論。雖然古籍中有關四象的記載比二十八宿晚得多，在《淮南子》、《史記》等漢代著作中才有具體記載，但陳遵媯先生認為，先有四象，後有二十八宿。因為二十八宿中的角、心、尾宿就是東方蒼龍的龍角、龍心、龍尾的意思；這說明古人是先設四象，而後才在四象的基礎上細劃二十八宿的①。　　１９７８年在湖北隨縣擂鼓墩發掘的戰國早期曾侯乙墓中，發現一個漆箱蓋，上面畫著象徵天象的圖案。箱蓋中央是一個很大的篆文粗體 （斗）　　字，斗字周圍是古代的二十八宿名稱，它們依中間斗字的形狀圍成一個中間大、兩頭小的橄欖形。蓋面兩端繪有兩個動物形象，頭尾方向正好相反，東方是青龍，西方是麟。從它們與二十八宿名稱的對應關係來看，它們所處的位置正好與四象中青龍、白虎的星宿範圍基本相符。雖然蓋面上只畫了青龍與麟，但可以理解這是因為箱面繪畫是裝飾性的，加之蓋面形狀大小的限制，　　①　　 陳遵媯：《中國天文學史》第二冊，上海人民出版社 1982 年版，第 330頁。　　可以有所選擇，不必反映出星象的全部情況。但將二十八宿與四象繪在一起，正說明了它們之間的密切關係。　　有些學者認為蓋面上西方畫的是白虎，但從這個動物圖像的頭上很明顯有隻大角來看，它應該是麟。因為虎無角，而麟在傳說中卻是有一隻角的。　　《春秋感精符》稱 麟一角 ；《爾雅？釋獸》說麟 身，牛尾，一角.這說明在戰國早期，西方獸象為麟，漢代以後才改為白虎。②據考證，隨縣曾侯乙墓的墓葬年代，是在公元前４３３年或稍後，因此這件天文文物的發現，把我國二十八宿體系全部名稱出現的年代提前到公元前５世紀的戰國早期；四象的劃分至遲也在戰國初期，都早於甘德、石申活動的年代。由於曾國在戰國初期只是一個小國，箱蓋面繪畫又是一種裝飾性的東西，更加說明四象、二十八宿的知識在當時已是相當普及的了。所以有理由推斷，它們的形成當比戰國早期早得多。　　從以上說明可知，我國四象中所說的蒼龍、玄武、白虎、朱雀，即龍、龜、虎、鳳四禽。在印度佛典中，也以龍、龜、獅（虎）、孔雀為四禽。陳遵媯先生認為這 實際脫胎於我國的四象.高麗古墳中發掘的 四神鏡 也用龍、龜、虎、鳳；古墳石室壁畫用龍、蛇、虎、鳳。日本古墳中發掘的 四神鏡 也用四禽來裝飾，充分說明我國古代四象在世界各國的流傳與影響。　　（４）二十八宿（ｘｉù）　　古人為了觀測日月五星的運行，必須在天上確定一些相對靜止的背景標誌，不然就無法描繪和度量日月五星的運動。天上相對靜止的標誌只有恆星，但一顆恆星無法確定，於是就將幾顆星聯繫起來組成一個圖形，定出一個名稱，成為一個參照星區，就叫做一個 宿 或 舍 ，意為日月五星行經停留的驛站。《史記？律書》云： 舍者，日月所舍。 我國古代對天象的觀測以及曆法的制定等，都是以二十八宿為基礎。所以，二十八宿在我國古代天文學的發展中佔有很重要的位置。　　按照日月視運動的方向，自西向東排列，這二十八宿順序為：東方七宿（蒼龍）：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方七宿（玄武）：斗、牛（牽牛）、女（須女或婺女）、虛、危、室（營室）、壁；西方七宿（白虎）：奎、婁、胃、昴、畢、觜、參；南方七宿（朱雀）：井（東井）、鬼（輿鬼）、柳、星（七星）、張、翼、軫。　　二十八宿是把沿天球赤道和黃道附近的星象劃分為２８個不同的星區部分，每個部分就是一宿；至於這些名稱的意義，可能與四象、三垣以及當時的社會生活有關。　　二十八宿的體系，是在春秋戰國時期完善起來的。其中部分星宿的名稱，在春秋時期的《詩經》、《夏小正》等書中已有記載。《周禮》的《春官》、《秋官》兩篇中都有 二十有八星 之說。不過，直到《呂氏春秋？有始》中，才最早給出了自角至軫的二十八宿全部名稱。據《開元占經》所引甘、石、巫咸三家記述，對二十八宿的天區已作了劃分，並指明了各個星宿的距星（標誌星）、星數和相鄰星座間的距離（即相鄰二宿的距星之間的赤經差）。　　②　　 周桂鈿：《天地奧秘的探索歷程》，第 154頁。　　特別是《石氏星經》，給出了二十八宿的距星的赤道坐標、位置和黃道內外度，並附有石申之前２５個 古度 數據。１９７８年湖北隨縣曾侯乙墓出土的漆箱蓋上寫出了二十八宿的全部名稱，這是迄今所發現的我國二十八宿全部名稱的最早記錄；它把我國二十八宿的可靠記載提前到了戰國初期（公元前４３３年）。可以斷言，二十八宿的創設當在戰國以前。　　關於建立二十八宿的最初目的，目前尚有不同意見。我國學者竺可楨、錢寶琮、夏鼐等主張是為觀測月亮的運動而設。《呂氏春秋？圜道》稱： 月躔二十八宿，軫與角屬，圓道也。月行於天，約二十七日又三分之一天而一周，約日旅一星，經二十七日余而復抵原星，故取二十八為宿舍之數，以記月亮所在位置。 這個說法有一定道理。但由於二十八宿的劃分有大有小，它們的範圍即星度相差十分懸殊，月亮並非每天正好到達一宿， 月躔 說很難令人信服。日本學者新城新藏和我國學者陳遵媯認為，二十八宿是古人由間接參酌月亮在天空的位置來推定太陽的位置而設的①。因為星象在四季出沒的早晚是不同的，反映了太陽在天空的運動。於是就可以通過測定月亮的位置以推斷太陽在星宿中的位置，從而確定一年的季節。這個方法和從觀測昏旦星象以定太陽的位置來確定季節的方法不同。所以新城新藏說這是中國 上古天文學一大進步.關於二十八宿的起源，近百年來爭論十分激烈，因為中國、印度、阿拉伯和巴比倫都有二十八宿。它們雖略有不同，但可以肯定是同出一源的；不過在起源於哪一國的問題上，各國學者的分歧是尖銳的。最初主張起源於印度和巴比倫的人很多，近年來多數人則主張起源於中國。因為阿拉伯使用二十八宿的年代不會早於我國的西漢；埃及也在公元後才使用二十八宿；巴比倫雖然是西洋天文學的發源地，但至今尚未發現古代巴比倫有二十八宿的遺迹。所以只有中國與印度孰先孰後的問題了。　　我國學者郭沫若、竺可楨、夏鼐等人都認為二十八宿是由我國傳入印度的。日本的新城新藏在《二十八宿起源說》一文中甚至肯定說： 二十八宿是在中國周初或更早時代所設定，而在春秋中期以後自中國傳出，經由中亞細亞傳於印度，更傳入波斯、阿拉伯等地方。 印度的二十八宿是等分黃道度數的，每一宿都為１３°u65298X０＇，共３６０°u65307X中國的二十八宿的距度則是寬窄不等的，相差十分懸殊。在印度的二十八宿各宿的主星（聯絡星）中，採用了很多亮星，一等星以上的達１０顆之多，四等星以下的只有３顆；而我國二十八宿中的距星大多數是暗星，只有１顆一等星（角宿一），四等星以下的有８顆。中國二十八宿從角宿算起，印度則從昴宿（ 剃刀 ）算起。另外，中國制定二十八宿本來是為了定日月位置來確定春夏秋冬四季的，但印度古代年分冬、春、夏、雨、秋、露六季，現今印度還是分為寒、暑、雨三季而不用四季，當然也就沒有用四象配合二十八宿的必要了。日本的新城新藏還說，二十八宿的發源地當有牛郎織女的傳說故事，而這個故事在我國的《荊楚歲時記》中就有記載了。在前面提到的隨縣曾侯乙墓的漆箱蓋面上，巨大的 斗 字寫於中央，二十八宿名稱環列於 斗 字周圍，這也正反映出我國古代天文學的一個重要的傳統特點，即二十八宿是與北斗星等拱極星聯結在一起的。這也是二十八宿源於中國的一個有力證據。所以，我國的二十八宿體系具有鮮明的中國特點，完全是我國古代的獨特創造。　　①　　 陳遵媯：《中國天文學史》第二冊，第 306頁。　　關於二十八宿是沿黃道還是沿赤道劃分的問題，歷史上長期存在著很大的爭論。一派認為二十八宿是沿黃道劃分的，因為日月五星在天球上的視運動都沿黃道附近，新城新藏就認為二十八宿是黃道附近天空的標準點。我國學者竺可楨、夏鼐和陳遵媯則主張二十八宿是沿赤道劃分的。英國學者李約瑟也認為二十八宿是一種完善的赤道分區體系。因為我國古代天文學是很重視觀測的，漢代以前就建立了明確的赤道坐標體系，這是我國古代天文學的一大突出優點。根據歲差的計算表明，在距今３５００年前，冬至在虛，夏至在星（七星），春分在昴，秋分在房，天球赤道正好與二十八宿中大部分星宿的位置相符合，即二十八宿大部分處於赤道附近。從二十八宿實際星象的選取來看，近於黃道的天市、太微、軒轅等都未被選用，卻選用了黃道以北的虛、危、室、壁和遠在黃道以南的柳、星、張、翼。到後漢時代，我國的黃道坐標概念才得以形成。當然，二十八宿的劃分不是一次完成的，在其演變過程中，會有多次調整的。　　（５）十二次和分野中國古代劃分天區的方法，除三垣、四象、二十八宿之外，還有十二次。　　十二次是以太陽每月在恆星間所處的方位與北極相連接，把周天分為十二等分，即十二次。由於太陽一年運行一周天，每個月在天空正好行走一個次。　　我國古代又認為歲星（木星）是十二年運行一周天，因而十二次又用以表示歲星每年所處的位次。　　十二次的名稱依次是星紀　　　　　　玄枵　　　　諏訾　　　　降婁　　　　　　大梁　　　　實沈鶉首　　　　　　鶉火　　　　鶉尾　　　　壽星　　　　　　大火　　　　析木這些名稱大都與星象有關。星紀的中央在牽牛宿的初位，相當於冬至點。　　玄枵相當於二十八宿的虛宿和危宿，虛宿的星象本有廢墟之狀，即空虛的意思，故稱玄枵。諏訾亦稱豕韋，與分野的分配有關。降婁的中央中婁４°u65292X相當於春分點，和奎婁同音，本是星名。大梁和實沈的名稱來自分野的分配。　　鶉首、鶉火、鶉尾是由於與朱鳥類似的星象而得名；鶉首的中央中井３１°u20026X夏至點。壽星相當於二十八宿的角、亢二宿，其中央中角１０°u20026X秋分點。大火即心宿二（天蠍座α），本為星名。析木的意義不明。　　陳遵媯先生認為，十二次的制定既然與確定歲星十二年周天運行有關，它的創立當在熟知五星運行的時代，即在戰國中期。考慮到十二次和分野是同時代制定的，因而十二次大約是在公元前４００年前後制定的。由於二十八宿的劃分是不規則的，十二次則是等分度的，所以十二次的創製應在二十八宿之後。　　二十八宿的制定主要是曆數家用來表示日月的位置的，十二次的制定固然也可用於觀測日月的位置，但主要是占星家用來表示五星的位置的。中國古代的占星術認為，天上某一部分星宿與地上某一區域相應；該部分星宿中發生的某種星象變異，會使與它相應的地上區域發生某種事件或災禍。這種把天上的星宿與地上的區域相互對應的分配法，就是所謂 分野 概念。　　至於天象與地面的具體對應關係，各種史籍不盡相同。分野說以星象占卜相應地區的吉凶，當然是一種偽科學。但這種占星術很能引起當時人們對星象觀測的重視，從而促進了天文學精密化和定量化的進程。實際上，正如前面所說，春秋戰國時代著名的天文家，都擅長這種占卜，所以被人們稱為星占家。因此，在我國古代天文學的發展中，對分野說的作用要作具體的歷史分析。　　（１）五星運行周期　　３。五行星運動　　我國古人很早就注意到水、金、火、木、土這五顆行星了，它們在天空中移動的路線總在黃道附近，而且很明亮。但在早期的典籍中，提到五星的不多。《尚書？堯典》中說： 在璇璣玉衡，以齊七政. 七政 即指日、月、五星共七個天體。《詩經？小雅？大東》中說到 東有啟明，西有長庚 ；《詩經？鄭風？女曰雞鳴》中有 明星有爛 ，都是指金星。　　到了甘德、石申的時代，對五星運行現象已有了初步的描述。１９７４年初，在長沙馬王堆三號漢墓（葬於公元前１６８年）出土的帛書中，用６０００多字的巨幅，記述了關於五行星的運動。這部帛書被稱為《五星占》，它保留了甘、石二氏天文書的一部分內容，並在最後三章中列出了從公元前２４６年秦王政元年到公元前１７７年漢文帝三年共７０年間木星、土星、金星的位置和五大行星的會合情況。《五星占》充分反映了我國戰國時期到秦漢初期關於五星運行的研究成果。　　我國古代關於五大行星有另一組專有名稱，分別稱為歲星、熒惑、填星（鎮星）、太白和辰星。五星又稱五緯。《穀梁傳序疏》稱： 五星者即東方歲星，南方熒惑，西方太白，北方辰星，中央鎮星是也。 《漢書？律曆志》稱： 水合於辰星，火合於熒惑，金合於太白，木合於歲星，土合於填星。 所以在五行說盛行之後，才用木、火、土、金、水這五行屬性與五星搭配，以歲星為木之精，熒惑為火之精，填星為土之精，太白為金之精，辰星為水之精。帛書中也稱：東方木，其神上為歲星，歲處一國，是司歲 ； 西方金，其神上為太白，是司日行 ； 南方火，其神上為熒惑 ； 中央土，其神上為填星，賓鎮州星 ； 北方水，其神上為辰星，主正四時.這是後來形成現在的五星名稱的由來。　　五星中最先被清楚認識的是木星。這可能與它在一年中被人們看到的時間很長而且比較明亮有關。大約在公元前２０世紀以前，古人就知道木星是顆行星了，並知道它１２年繞天一周。周初時期已用推算歲星的位置來占卜吉凶了。由於歲星大體上１２年繞天一周，按１２次的星象之分，它每一年在一次，所以被用來紀歲。楊泉《物理論》說它 歲行一次，謂之歲星.不過到公元前４００年前後，大約已知它繞行一周天不是整１２年了。到了漢代的《太初曆》中，就以１１。９２年作為歲星的周期。《後漢書》又以１１。８７年為其周期，與現代精確值１１。８６年已極接近了。歲星又名攝提、重華、應星、紀星。《史記？天官書》云： 義失者，罰出歲星。 古人稱火星為熒惑。它有火紅的顏色，熒熒似火而且光亮常有變化，運行軌跡也進退不定，錯綜複雜，令人迷惑，故名 熒惑.《淮南子？天文訓》說熒惑司刑罰： 熒惑……行列宿，司無道之國，為亂，為賊，為疾，為喪，為飢，為兵。出入無常，辯變其色，時見時匿。 《史記？天官書》也云： 禮失，罰出熒惑。 據《開元占經》所引可知，甘德、石申已測定火星的恆星周期為１。９年（現代值為１。８８年）。　　古人測知土星２８年繞全天一周，一年走二十八宿的一宿，好像巡行鎮壓二十八宿一樣，故稱鎮星，又叫填星。《五星占》載土星在恆星天球上運行的周期為３０年，比現代的值２９。４６年只差０。５４年。《淮南子》和《史記》為了符合土星一年鎮一宿，所以說它２８年行一周天。　　金星古稱太白，也叫啟明、長庚。它光色銀白，耀眼奪目，是全天最亮的星，所以很早就記載於古籍中了。《詩經》中說的 東有啟明，西有長庚 ，就是把晨前現於東方的金星稱為啟明，把夕暮現於西方的金星稱為長庚。金星在恆星天球上運行的周期為２２４。７天，戰國時期尚未記載它的周期，直到漢代《太初曆》中才說它的周期為一年。　　水星離太陽最近，不超過一辰（３０°u65289X，並附隨於太陽左右巡行十二辰，故被稱為辰星。水星在恆星天球運行一周的時間為８８天，《太初曆》說是一年，這可能是因為它緊隨太陽一起運行之故。在沒有 日心說 思想的古代，對於金星、水星這些極靠近太陽的內行星的運行周期，是很容易和太陽的視運動周期混為一談的。　　（２）五星運行的會合周期古人觀測五星是與占星術密切相關的，即以五星的運行占卜吉凶。《五星占》中有： 大白與熒惑遇，金、火也，命曰樂（鑠），不可用兵。熒惑與辰星遇，水、火［也，命曰，不可用兵］，舉事大敗。 就是說象徵金神與火神的二星相遇為 鑠 ，火神與水神的二星相遇為 ，都不可用兵，用兵則敗。五星的所在位置以及它們的合離變化，都預示著吉凶禍福，所以古人對五星的行度和會合十分重視。在甘石星經和《五星占》中，都有五星會合周期的觀測結果。　　現在知道，五大行星和地球都在圍繞太陽運動。對於水星和金星這些內行星來說，它們彷彿總在太陽兩邊擺動。當它們離地球最遠，正好和地球分處於太陽兩邊，三者成一條直線方向時，就叫作上合；當它們離地球最近，正好走到太陽與地球中間而成一直線方向時，叫作下合。無論上合或下合，行星都會被太陽強烈的光芒所掩沒，這時的行星是無法看到的。對於火星、木星、土星這些外行星來說，走到離地球最遠時，正好和地球分處太陽兩邊，從地球上來看它們正好與太陽在同一直線方向，這叫合；當它們離地球最近、亮度最大、地球正處在太陽與外行星之間時，叫作沖。　　內行星從上合到下一次上合，或從下合到下一次下合；外行星從合到下一次合或從衝到下一次沖的時間，就叫作行星的一個會合周期。　　甘、石測得水星的會合周期為１２６日，《太初曆》給出為１１５。９１日，現今測定值為１１５。８８日。由《開元占經》的引文還知，甘、石測定的金星的會合周期為６２０日和７３２日，而帛書《五星占》記為５８４。４日，與現今測定值５８３。９２日極為相近。帛書中還提到了金星的五個會合周期恰好等於八年。《五星占》根據這一結果列出了金星７０年的動態表，這是一個了不起的成就。　　關於木星的會合周期，《開元占經》引甘氏數值為４００天；帛書記為３９５。４４日。《太初曆》則記為３９８。７１日。《漢書？律曆志》記為３９９日。這與現代值３９８。８８日很接近。　　火星的會合周期約為７８０日，這個 晨始見 之間的日期在《漢書？律曆志》中已有記載。　　土星的會合周朗，帛書記載為３７７日，比《淮南子》和《史記》都準確，現今測定值為３７８。０９日。　　（３）行星的順行和逆行五星的真實運動，都是和地球一樣自西向東繞太陽公轉的，它們的運行軌道都是以太陽為一焦點的橢圓軌道，而不是環繞地球運轉。我們從地球上觀察五大行星在星座間的巡天運動，實際上是它們在恆星天球上的投影的變化，稱為視運動。行星的視運動，不僅有自西向東的移動，叫作順行，而且還有自東向西的移行，叫作逆行。在從順行改為逆行或者由逆行改為順行的時候，看起來它們在這段時間好像停留不動，這叫作留或守。　　在春秋戰國時期，我國天文學家已經觀測到這種逆行現象。《史記？天官書》說： 甘、石歷五星法，唯獨熒惑有返逆行。 《漢書？天文志》說： 古歷五星之推，無逆行者，至甘氏石氏經，以熒惑、太白為有逆行。 《隋書？天文志》則說： 古歷五星並順行，秦曆始有金、火之逆。又甘、石並時，自有差異。漢初測候，乃知五星皆有逆行。 這些說法雖不完全相同，但看來都說到甘、石已發現行星的逆行，而且知道外行星（火星）和內行星（金星）都有逆行，這還是可信的。《開元占經》引， 甘氏曰：去而復還為勾，再勾為巳 ， 石氏曰：東西為勾，南北為巳.甘氏將順行轉逆行稱為勾，將逆行再轉順行稱為巳；石氏將東西向的拐彎稱為勾，將南北向的拐彎稱為巳。他們所用的術語意義雖不盡同，但都用了 勾 、 巳 ，而且用 巳 字描繪行星逆行弧線的形狀，是很形象的。　　帛書《五星占》第二章中有 其逆留，留所不利 ，第三章中有 其出東方，反行一舍 等說法。第九章最末一段，還把金星在一個會合周期內的動態分為晨出東方——順行——伏——夕出西方——順行——伏——晨出東方 這樣幾個階段，而且說明第一次順行是先緩後急，第二次順行呈先急、益徐、有益徐等不同的運動狀態。這說明當時對一個內行星的順行、逆行、留和疾徐變化等情況已有了全面細緻的觀測，其結論基本是符合事實的。　　行星的順行、逆行和留的現象，雖然十分複雜，當時也難以解釋其原因，但我國古代由於積累了十分豐富的觀測資料，因而有利於對行星的未來運動和位置作出基本準確的預告，這也是我國古代天文觀測上的一個重要成就。　　４。異常天象的觀察我國古代十分重視日月食一類異常天象的發生，特別是因為統治者把日月食的發生看作是 上天示警 的徵兆。所以我國也就有了世界上最早而且最完整的日食記載。　　中國最早的日食記載（也是世界上最早的日食紀事）見於《書經？胤征》篇： 惟仲康肇位四海，胤侯命掌六師，羲和廢厥職，酒荒於厥邑。胤侯承王命徂征，告於眾曰：……惟時羲和，顛覆厥德，沉亂於酒，畔官離次，擾天紀，遐棄厥司。乃季秋月朔，辰弗集於房，瞽奏鼓，嗇夫馳，庶人走。　　羲和屍厥官，罔聞知，昏迷於天象，以干先王之誅。 當時尚無 日食 的說法， 辰弗集於房 一語按《通鑒綱目》云： 辰日月之會；房，所舍之次；集，會也；會，合也。不合則日食可知。 所以，這裡說的是一次日食。　　據考證，這次日食大概發生在夏代仲康年代，約公元前２１３７年前後。當時的天文官羲和由於酗酒未能準確預報這次日食而被殺頭。這似乎說明《書經》成書時代（公元前８- 前５世紀），即春秋時代，已經能夠預報日食了。所以春秋以後的日食記錄應當是較準確的。　　春秋以後的２４２年中，有史可考的日食記錄就有３７次，可以說是我國古代最完整的日食記錄。在《春秋》三傳中，《公羊傳》記載日食３６次，《穀梁傳》記載３７次，《左傳》記載３７次；其中未寫干支的３次，干支不符的２次。經考證，共有３３次是可靠的。春秋以後的日食紀事，都有史可考，基本上都是正確的。其中戰國時期的共有１４次。這些日食記錄的數量之多和準確程度，在當時世界各國中是無與倫比的。　　關於日食的成因，史載石申已經知道日食與月亮有關，日食必發生在朔或晦。現在我們知道，日食是由於月球進入太陽和地球之間遮蔽了太陽光所致，所以它必然發生在朔時。　　《左傳》記載： 魯庄公七年，夏四月辛卯，夜恆星不見，夜中星隕如雨。 這是公元前６８７年３月１６日所發生的流星雨現象，也是世界上關於天琴座流星雨的最早記載。據考證，世界上第二次天琴座流星雨（漢成帝永始二年，即公元前１５年）的記載，也是中國作出的。據不完全統計，我國史書上關於流星雨的記載，至少有１８０多次，這是關於流星雨研究的極有價值的資料。　　關於流星墜地為隕石的事迹，春秋戰國時期也有記載。《春秋》記載魯僖公十六年 隕石於宋五 ，《左傳》明確指出為 隕星也 ，說明已認識到隕石是天上的星隕落而來的。《史記？天官書》更準確地說： 星墜至地，則石也。春秋戰國時期，還有不少關於一些明亮彗星的記載。《春秋？文公十四年》記載： 秋七月，有星孛入於北斗。 這是公元前６１３年的事。《晉志》稱： 孛亦彗屬，偏指曰彗，芒氣四齣曰孛。 據考證，這是世界上關於哈雷彗星的最早記錄。《史記？六國年表》記載有秦厲共公十年（即周貞定王二年）冬， 客星見七十五日.這可能是公元前４６７年哈雷彗星再現。哈雷彗星繞太陽運行的平均周期約為７６年，從秦始皇七年（公元前２４０年）起，到清宣統二年（公元１９１０年），哈雷彗星共出現２９次，我國每次都有詳細記載。西方關於哈雷彗星的最早記錄是公元６６年。　　我國歷史上關於各種彗星的記錄共約５００餘次，其中春秋戰國時期的約１５次，如魯昭公十七年（公元前５２５年） 六月甲戌，有星孛於大辰西及漢 ，指出彗尾向西延伸達到銀河。我國古人雖把彗孛視為災異之兆，用於占驗，但觀測之勤，記錄之詳，為現代關於彗星軌道和周期的研究，提供了一份極為寶貴的歷史資料。　　到戰國時代，我國對於彗星的觀測已經有了比較豐富的經驗，積累了關於彗星形態的不少知識。長沙馬王堆三號漢墓帛書中，就繪有２９幅彗星圖。　　據考證，這些圖形大概是楚人彙集的觀測結果。這是迄今世界上所發現的關於彗星形態的最早文獻。從圖上可以看出，當時人們已經注意到彗星有多種形態，彗尾有寬有窄，有長有短，有彎有直，條數有多有少；而彗星的頭部，有圓圈、圓點，還有在圓圈中套有小圓的。這看來不是隨意畫出的，因為現代將彗頭分為Ｎ、Ｃ、Ｅ三類，帛書中所畫圓形頭部中還有一小圓的，可歸於Ｅ類彗星；只有一個圓形彗頭的，屬於Ｃ類；畫為一個大黑點的，當為Ｎ類彗頭。這充分說明了當時我國的天文家們對彗星觀察的精細程度，他們已注意到了彗頭還可分為彗核和彗發兩部分。帛書中的這些圖下，都有名稱和占卜文字。在２９幅彗圖中，有名稱１８種，其中一半都是在其他古籍中未見到過的。所以，帛書彗星圖是十分珍貴的歷史資料。　　（二）曆法春秋戰國時期，在曆法的制定上，我國取得了以《四分曆》為代表的陰陽合曆的重大進步。　　中國古代典籍中提出 欽若昊天，敬授民時 ，說明當時觀測天象的重要目的，是根據自然變化確定一年的季節，編製曆法，以指導農事活動，安排日常生活。所謂曆法，就是根據天象變化規律，連續計數時日，判斷氣候變化，預知季節更替的法則。曆法的內容包括回歸年長度的確定，每月日數的分配，大、小月的安排，節氣的排布，調和節氣的閏月的插置等。我國古代的曆法還包含有更豐富的內容，如五星運行與日、月食的推算等。　　１。四分曆春秋後期，產生了一種取回歸年長度為３６５日，採用十九年七閏為閏周的曆法—— 四分曆.在歐洲，羅馬人從公元前４３年採用的儒略曆所確定的回歸年長度與此相同，但要比我國晚５００年。而十九年七閏的方法，古希臘的默頓也是在公元前４３３年才發現的，也比我國晚１００年左右。這說明，我國的四分曆在當時的世界上是十分先進的，也標誌著我國的曆法制定已走上成熟。　　作為陰陽曆基礎的天文常數，是回歸年和朔望月的長度，所以，制定曆法的第一步，即歲實（回歸年）和策朔（朔望月）。　　年是以地球繞太陽公轉運動周期為基礎的時間單位。由於古人認為地球是靜止的，所以就以太陽在天球上視運動的一個周期為一年。所謂回歸年，就是太陽在天球上連續兩次通過春分點或冬至點的時間間隔。我國古代天文家把冬至作為一年的起算點，因此，只要準確地連續測定兩個冬至點的時間，就可以定出回歸年的長度。春秋時期把冬至叫作 日南至 ，因為冬至那天日中太陽的高度最低，被認為是太陽處在最南端的位置，所以叫作 日南至.據《左傳》記載，我國最早的冬至時刻的測定，是在春秋時代魯僖公五年（公元前６５５年）正月辛亥和魯昭公二十年（公元前５２２年）二月己丑兩次，這是用圭表測定的。　　據被認為是在戰國後期或秦朝初年成書的《周髀算經》記載，我國從西周時代，就開始使用一種最簡單的觀測工具——周髀。《周髀算經》卷上之二載：周髀長八尺，夏至之日晷一尺六寸。髀者股也；正晷者勾也。 《周髀算經》趙註： 伸圓之周而為勾，展方之匝而為股。 又據《晉書》： 表，竿也。蓋天之術曰周髀。髀，股也。用勾股重差，推晷影極游，以為遠近之數，皆得於表股者也。 這說明，周髀即圭表，直立於平地上的標竿（或石柱）為股或表，正南北方向平放於地上的尺為勾或圭，二者互相垂直而組成圭表。從《考工記》可知，戰國以前人們已知道使用鉛垂線來校正表的垂直，用水平面來校正圭的水平。每天正午時刻，日影恰在正北的方向（太陽在正南中天）；但每天正午時刻日影的長度並不一樣，夏至時太陽在北回歸線，午時的日影最短（當時記為一尺六寸），冬至時，太陽在南回歸線，午時的日影最長（當時記為一丈三尺五寸）。這樣，根據正午時表影的長度，就可以推定節氣，從正午時表影長度的周期性變化，就可以確定出一個回歸年的日數。具體地說，周髀就是以八尺長的標竿直立地上，用 立竿見影 之法，晝觀日中之影（晷），以定出節氣推移和一年的日數。所以，我國在西周初期，已知道了回歸年的長度。但是，周初數百年還處於 觀象授時 的階段，離制定曆法還有相當長時間。不過，周髀的發明，雖然十分簡單，而在中國古代天文學的發展上，其作用和意義決不在後來的天文望遠鏡和射電望遠鏡之下。　　由於每次太陽到達冬至的時刻並不一定正好在中午，所以為了測得準確的回歸年長度，古人採用了連續測量若干個冬至日正午的影長的方法，取其間隔日數的平均值，得出回歸年的日數（歲實）。春秋末年，我國把歲實定為３６５日，這個日數與現代值３６５。２４２２日相比，只長了０。００７８日，即１１分鐘，說明當時對太陽在天球上的視運動的觀測，已達到很精確的程度。　　月是以月球繞地球的公轉運動為基礎定出的時間單位。朔望月（策朔）　　即月相變化的周期，是根據月亮相對於太陽的位置（即根據月亮的圓缺變化周期）來確定的。所謂 朔 ，是月球和太陽在黃道上的經度相同，即處於同一方向，二者同時出沒的日子，又稱 合朔 ，這時的月亮叫作 新月 ，實際上是看不見的 月黑天.所謂 望 ，是月球和太陽的黃經相差１８０°u65292X二者遙遙相對的時候，這時的月亮叫作 望月 或 滿月.月球連續兩次朔或連續兩次望之間的時間，就是一個朔望月。月球運行一周天大約需要２９日多。春秋時期朔望月的平均日數定為２９。５３０６日，用朔望月的平均日數推算的每月的朔日，叫作平朔。由於朔望月的長度不是整日數，而在實際應用中每個月都以整日數計，所以就安排大月為三十日，小月為二十九日，通常大月小月交替排列。即使如此，平均仍小於朔望月的長度，時間長了也會產生明顯誤差，所以每相隔大約１７個月或１５個月，還得安排連續兩個大月，稱為頻大月。　　以太陽的周年視運動為依據制定的曆法叫作陽曆，或叫太陽曆，這種曆法與月亮的朔望變化無關；而以月亮的圓缺變化周期為依據制定的曆法叫作陰曆，或叫太陰曆，這種曆法與太陽的運動無關。二者同時並用的，為陰陽合曆，這種曆法以太陽的周年視運動為回歸年，以月亮的朔望變化周期（朔望月）為月。我國古代的曆法就是這種陰陽曆。　　實行陰陽合曆，就會遇到一個安置閏月的特殊問題。因為一個回歸年是３６５日多，一個朔望月是２９天多，兩個周期都不是整數，這就出現了陽曆和陰曆無法協調整齊的困難。即使安排了大月３０日，小月２９日，１２個朔望月也只有３５４或３５５日，每年要差１０至１１天，三年就差一個來月。因此就必須用置閏月的方法來加以調整。不過，如果每隔三年插入一個閏月，每年平均日數就比陽曆年少幾日；如果每隔八年插入三個閏月，則每年的平均日數又比陽曆年多了幾日。古人從長年的經驗中逐漸發現，十九年七個閏月（共２３５年月）與十九個陽曆年的日數（６９３９。６９日）幾乎相等。我國大約在公元前五、六百年，開始採用十九年七閏月的方法。因為根據前述《左傳》所載的兩次 日南至 （冬至）的測定，表明當時已知這兩次冬至之間相隔１３３年，魯僖公五年那次冬至在正月，昭公二十年的那次冬至在二月，顯然前一年少置了一個閏月；這其間應有４９個閏月，可以推得，正好是１９年有７個閏月。所以可以斷言，公元前５００年左右，魯國天文家已發現了１９年７閏之法。古希臘到公元前４３３年才採用這種置閏法，比我國晚了１００來年。　　這種安排連大月和１９年７閏的方法，在陰陽合曆中是一種極巧妙的設計。在春秋中葉，即魯文公、宣公時代，我國已開始有規則地使用連大月和置閏月，表明春秋時期我國在曆法制定上已處於逐步走上確定的準備階段。　　不過，若以一年為３６５。２５日，用１９年７閏的方法在日數上仍然帶有一個小數（６９３９。６９日）。它的４倍（７６年）極接近於２７７５９日，所以又採用了７６年的周期，使大小月的安排以及閏月的插入都以７６年為周期。這個方法，在公元前３６０年的戰國中期的顓頊歷中已經實行了。希臘的卡利巴斯在公元前３３４年發現了７６年插入２８個閏月的方法，比我國晚了２０多年。　　春秋時期雖然還沒有創立起有規則的制曆法，但已實行１年１２個月的曆日制度，每隔２年或３年插入一個閏月來調節寒暖季節。在一個朔望月內，以日月合朔的那天為 初一 或 朔日 ，最後一天叫 晦日.春秋初期，閏月一般都安排在冬１２月後，為第１３個月。到春秋後期，閏月則隨意安插，不一定在１２月之後。　　我國曆法確定製定的時期，當在戰國中期。由於它以３６５日為一個回歸年，故稱為 四分曆.《漢書？藝文志》記載的古六歷，即黃帝歷、顓頊歷、夏曆、殷歷、周曆、魯歷，都屬於 四分曆.由於戰國時期有關天文曆法的著作在秦始皇焚書後都已失傳，我們只能從《漢書》和其他古籍中了解其大概。可以確言，這個時期的四分曆，歲實為３６５日，用１９年７閏的閏周，以冬至之日為一年之始，以平朔為一月之始，以夜半為一日之始，以此前某一個平朔、冬至恰在同一個夜半的日子為曆元，從曆元這一天開始推算此後各月的朔望和各年的節氣日期。當時由於對日月合朔和冬夏二至日期的測定不很精確，所以各諸侯國的曆法家採用的曆元日期就不相同，這便形成了古六歷的不同。　　戰國以後，各諸侯國雖然都實行相同的曆法，但由於採用的 歲首 不同，於是就出現了所謂 三正.歲首即一年開始的月份，大約黃河下游的周室及其同姓諸侯國，採用東周王室頒行的曆書，規定新年從子月開始，即包含冬至的那個月（相當於現在的農曆１１月）為歲首，稱為周正；南方及東方殷民族所建諸侯國，如鄭、宋、齊等國，以季冬之月，即丑月（冬至後一月，相當於現在的農曆１２月）為歲首，稱為殷正；黃河中游地區的晉國、秦國等古代夏民族後裔居住的區域，以孟春之月即寅月（冬至後二月，相當於現在的農曆正月）為歲首，稱為夏正。因此，我們現行的農曆，被稱為夏曆。　　２。干支紀法在曆法上，我國古代創造了干支紀法這一獨特的方法。　　所謂干支就是天干、地支的總稱，它是一種周期性的循環順序。天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、王、癸，也稱十干天，古稱十日；地支即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥，也稱十二地支，古稱十二辰；東漢以後，才有了 干支 這個名稱。十乾和十二支順序各取一字相配，正好組成６０個序數，這就是通常所說的 六十甲子 或 六十花甲子.六十甲子的順序見下頁之表。　　我國古代常用干支紀法來紀年、紀月、紀日、紀時，不過這些紀法開始使用的年代各不相同。　　在干支紀年法以前，我國曾經採用過歲星紀年法，後改為太歲紀年法。　　古人認為１２年木星行天一周，所以把它叫作歲星，並且把它的運行軌道分為１２份，即１２次，歲星一年移過一次，以次紀年。最初的歲星紀年法，開始於公元前３６５年；郭沫若認為，在殷周時代或其以前就有了歲星紀年法。由於歲星的運行方向是自西向東的，與實際觀測的星象的運行方向正好相反，又因為１甲子／２乙丑／３丙寅／４丁卯／５戊辰／６己巳／７庚午／８辛末／９壬申／１０癸酉１１甲戌／１２乙亥／１３丙子／１４丁丑／１５戊寅／１６己卯／１７庚辰／１８辛巳／１９壬午／２０癸未２１甲申／２２乙酉／２３丙戌／２４丁亥／２５戊子／２６己丑／２７庚寅／２８辛卯／２９壬辰／３０癸巳３１甲午／３２乙未／３３丙申／３４丁酉／３５戊戌／３６己亥／３７庚子／３８辛丑／３９壬寅／４０癸卯４１甲辰／４２乙巳／４３丙午／４４丁未／４５戊申／４６己酉／４７庚戌／４８辛亥／４９壬子／５０癸丑５１甲寅／５２乙卯／５３丙辰／５４丁巳／５５戊午／５６己未／５７庚申／５８辛酉／５９壬戌／６０癸亥歲星的運行並不均勻，有時還有逆行，所以用它來紀年有不少不方便之處。於是古人就假想了一個與歲星運行方向相反的 太歲 （歲陰、太陰），它每十二年在天球背景上自東向西均勻地運行一周，這就可以用每年太歲所在的軌道部分來稱呼該年，這就是太歲紀年法。《開元占經》所引甘氏歲星法以及《漢書？天文志》所載甘、石歲星紀年法，表明戰國時期普遍使用這種紀年法，並一直使用到秦和漢初，它是干支紀年法的前身。後因發現木星運行的周期並不嚴格為１２年，而是１１。８６年，因而再用太歲紀年就與實際的天象不相符合了，所以從東漢建武三十年（公元５４年）以後，就廢止了太歲紀年法而只用干支紀年法。　　干支紀月法在我國古代很早就使用了。春秋開始以十二支紀月，叫作月建。由於地支之數正好為十二，所以各月紀月的地支是固定的。當時人們把 日南至 即冬至的十一月定為子月，所以十二月為丑月，正月為寅月，二月為卯月，其後順次為辰月、巳月、午月、未月、申月、酉月、戌月、亥月。　　在各月固定地支的情況下，再配上天干，就是干支紀月法，這可能是唐代才開始使用的。干支紀月五年為一周期，農曆的閏月不加干支。　　干支紀日法在我國有悠久的歷史，在發掘出的殷代甲骨片上已發現了完整的干支表。可能在盤庚遷殷（約公元前１３００年）之前，已經採用干支紀日了。不過這種紀日法是否有過間斷和錯亂，現在還不能肯定。但從春秋以來，這種紀日法已被證明沒有間斷和錯亂。《春秋》所記第一次日食發生在魯隱公三年（公元前７２０年）二月己巳日，經現代計算證明，這個日期確實發生了一次日食，因此這個日期的記載是準確的，表明從那時以來一直到清宣統三年（１９１１年）止，其間歷經２６００餘年，我國一直有條不紊地使用干支連續紀日，未發生一日差錯，這是世界上最長的紀日史料，也是世界上極為珍貴的一份科學文化遺產。　　中國古代使用過多種時段制度。春秋戰國時期曾用過十時制，即把晝夜各分為５個時段，晝有朝、禺、中、晡、夕；夜有甲、乙、丙、丁、戊，共１０個時段。這種時段的劃分是不等長的，因為一年四季中晝夜的長短是不相同的。到秦漢以後，十時制就廢止了。至於干支紀時，它是什麼時代產生和運用的，已經無從查考了。不過它當是在古代十二辰制的基礎上演變出來的。　　古代將一晝夜分為十二個時辰，並用子、丑、寅、卯等十二地支表示，子時的正中為夜半。一種比較普遍的看法是，十二辰大概是在二十八宿之前創立的；到了唐代，才將十二支配上十干，成為干支紀時。　　３。二十四節氣使用二十四節氣，是中國曆法的重要組成部分，也是我國曆法的一個顯著特點，這與協調陰陽合曆不無關係。因為一個回歸年並不等於１２個整朔望月，使得四季寒溫節氣的變化與月份之間無法固定出一種對應關係。所以我國古人就逐漸創立了二十四節氣，以彌補這一缺陷。　　所謂二十四節氣，即從冬至日開始，將一回歸年等分為二十四分，大約１５天多設置一個節氣，以反映太陽在黃道上視運動的二十四個特定位置，從而反映出氣候變化的情況。所以，二十四節氣完全是根據太陽的回歸年周期性變化而確定的，它與陰曆的朔望月周期毫無關係，而是一種特殊的純陽曆系統。古代世界上實行陰陽合曆的國家為數不少，但只有我國創立了二十四節氣，這確實是一個十分傑出的創造。　　我國古代在發明用圭表測量日影之前，就利用昏旦中星以及北鬥鬥柄的指向來定季節了；而在發明了圭表測日影的方法之後，就首先相當準確地確定了二分和二至。《堯典》所載 日中星鳥，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虛，以殷仲秋；日短星昂，以正仲冬 ，說明從殷代至周初時期，已經分別以日中、日永、宵中、日短四詞來分別表示春分、夏至、秋分、冬至四氣了，並指出這四氣分別在仲春、仲夏、仲秋、仲冬這四個月份中。到了春秋時期，就有了 日南至 和 日北至 的名稱，這是用圭表實測冬至和夏至日影的長短所用的專有名詞。《呂氏春秋？十二月紀》中，始有孟春、仲春、孟夏、仲夏、孟秋、仲秋、孟冬、仲冬八個月中分別安插的立春、日夜分、立夏、日長至、立秋、日夜分、立冬、日短至這八個節氣，即 二至 、 二分 和立春、立夏、立秋、立冬。其中春分和秋分用 日夜分 的名稱，夏至和冬至用 日長至 和 日短至 的名稱，其他皆與現代一致，這八節是二十四節氣中最重要的節氣，其間平均間隔４６天。　　二十四節氣的名稱，最早見於成書於公元前１３９年的《淮南子？天文訓》中，文稱： 日行一度，十五日為一節，以生二十四時之變。 後文所列舉的二十四節氣名稱和現今所用的二十四節氣的名稱、順序完全相同，即立春、雨水、驚蟄、春分、清明、穀雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。這說明二十四節氣的制定完善，當在西漢初年。　　不過，古人是用 恆氣 法定節氣的，即不考慮太陽在黃道上運動的快慢不均的情況，把歲周平均分配為二十四等分，每一節氣平均間隔１５日多，這又叫作 平氣.現在用 定氣 法，以太陽所在實際位置為根據，因而各節氣間的日數並不相等，冬至前後太陽移動快，各節氣之間只有１４日多，夏至前後太陽移動慢，各節氣之間可有１６日多。　　二十四節氣的含義，包括有天文、氣象、物候和農業生產方面的內容。　　《周髀算經》概括 八節二十四氣 說： 二至者寒暑之極，二分者陰陽之和，四立者生長收藏之始，是為八節；節三氣，三而八之，故為二十四。 二十四節氣中，在月頭的如立春、驚蟄、清明、立夏、芒種、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒，叫作十二節氣；其餘十二個在月中的，叫作十二中氣，二分二至都處於月中。每個中氣規定要在一定的月份里。由於一個回歸年不等於十二個朔望月，即陰曆的月份與真正的季節不相吻合，所以每隔幾年就會出現某個月份中沒有中氣。因此從漢代的《太初曆》之後，就明確規定閏月要安排在沒有中氣的月份，這就保證了真正的季節和月份的安排合理地對應起來。這是我國古代陰陽合曆的一個極科學和巧妙的創造。　　（三）宇　　　　宙　　　　論我國古人在天象觀測等長期的天文學實踐中，不斷把積累起來的天文知識系統化並加以提煉概括，逐漸形成了關於宇宙結構、天地關係、天體運動和演化等方面的思想體系。春秋戰國時期，在天論體系的諸多方面，都有不少進展和成就。後世的許多天論思想，都可以從春秋戰國時期找到它們的思想淵源。　　１。蓋天說　　我國古代關於天地結構的思想，主要有蓋天、渾天和宣夜三家，其中蓋天說的產生最為古老並最早形成體系，這個學說基本上是在戰國時期走向成熟的。在《周髀算經》中，記載和保留了這一學說。　　遠在人類社會的早期，人們根據直觀感覺，認為天在上旋轉不已，地在下靜止不動，由此逐漸產生了 天圓地方 的思想。到了商代後期或西周初期，在這個思想的基礎上形成了 第一次蓋天說.《周髀算經》卷上之一的開頭，記載了周武王的弟弟周公和周朝大夫商高的對話，其中商高談到 方屬地，圓屬天，天圓地方.但是對於 天圓地方 的含義，後人卻有不同的理解。據《晉書？天文志》所載 周髀家 的觀點， 天員（圓）如張蓋，地方如棋局 ，把天看作平面圓形，如張開的車蓋，就如一張傘面一樣；把地看作正方形的平面，就如棋盤一樣。這種觀點受到了人們的懷疑。《大戴禮記？曾子？天員》篇就記述了曾子（公元前５０５年以後）的批評： 單居離問曾子曰：天員而地方，誠有之乎？曾子曰：如誠天員而地方，則是四角之不也。參嘗聞之夫子曰：天道曰員，地道曰方。 這裡 員 同 圓 ， 即 掩 ，曾參指出圓形的天遮蓋不住方形大地的四角；所以他根據孔子的看法，把 天圓地方 解釋成為天道圓，地道方。《呂氏春秋？圓道》篇進一步闡釋道： 何以說天道之圓也？　　精氣一上一下，圓周複雜，無所稽留，故曰天道圓。何以說地道之方也？萬物殊類殊形，皆有分職，不能相為，故曰地道方。 這裡認為 圓 是指天體的循環運動， 方 是指地上萬物特性各異，不能改變和替代。所以 圓 和 方 並非指天和地的形狀。為《周髀算經》作注的東漢後期人趙爽注稱： 物有圓方，數有奇偶。天動為圓，其數奇；地靜為方，其數偶。此配陰陽之義，非實天地之體也。天不可窮而見，地不可盡而觀，豈能定其方圓乎？ 這又把 天圓地方 說成是 天動地靜 之意了。　　正是在對 天圓地方 說的否定過程中，產生了 第二次蓋天說.《周髀算經》卷下中把 天圓地方 改述為 天象蓋笠，地法覆.《晉書？天文志》進一步闡述曰： 天地各中高外下。北極之下，為天地之中，其地最高，而滂沲四。三光隱映，以為晝夜.這是說地和天一樣都是拱形的。　　天穹有如一個扣在上面的斗笠，大地像一個倒扣於下的盤子；北極為最高的天地之中央，四面傾斜下垂；日月星辰在天穹上交替出沒形成大地上的晝夜變化。　　在更為精確的數量關係方面，《周髀算經》卷下中根據一些假設和圭表測影的數據，利用勾股弦定理進行推算，得出 極下者，其地高人所居六萬里，滂沲四而下。天之中央，亦高四旁六萬里 ； 天離地八萬里，冬至之日，雖在外衡，常出極下地上二萬里.所謂 外衡 ，就是冬至時太陽運行的軌道，即 冬至日道.這裡說明北極天中比冬至日道高出６萬里。　　由於天恆高於地８萬里，所以冬至日道仍高出極下地面２萬里。《周髀算經》還根據圭影得出 冬至日道下 （即冬至時地面上 直日下 的地方，也即現在所說的南回歸線）到極下地中的距離為２３。８萬里； 夏至日道下 （即北回歸線）到極下地中為１１。９萬里；以周地為代表的 人居處 （黃河流域一帶）到夏至日道下為１。６萬里，所以人居處距極下地中１０。３萬里，距冬至日道下１３。５萬里。　　根據這些數據，蓋天說設計出了 七衡六間圖 ，以說明日月星辰的周日運動，晝夜的長短變化和四季二十四節氣的循環交替。　　蓋天說認為，太陽在天蓋上的周日（視）運動在不同的節氣是沿不同的軌道進行的。以北極為中心，在天蓋上間隔相等地畫出大小不同的同心圓，這就是太陽運行的七條軌道，稱為 七衡 ，七衡之間的６個間隔稱為 六間.最內的第一衡為 內衡 ，為夏至日太陽的運行軌道，即 夏至日道 ；最外的第七衡為 外衡 ，是冬至日太陽運行的軌道，即 冬至日道.內衡和外衡之間塗以黃色，稱為 黃圖畫 ，即所謂 黃道 ，太陽只在黃道內運行。從《周髀算經》卷下所載二十四節氣，可知太陽在七衡六間上的運行與二十四節氣的關係是：七衡相應於十二個月的中氣，六間相應於十二個月的節氣。具體的對應關係如後頁圖所示。　　這樣，太陽在３６５日內，極於內衡、外衡各一次，完成一個循環，即歲一內極，一外極.由於內衡、外衡分別與地面上的北回歸線、南回歸線上下相對應，所以內衡的半徑為１１。９萬里，外衡的半徑為２３。８萬里，其間相距１１。９萬里，共六個間隔，因而相鄰各衡之間相距１１。９萬里÷u65302X，即１９８３３里。　　蓋天說認為，日光可照到的距離為１６。７萬里，人也只能看　　第一衡（內衡）　　　　　　　夏至第一間　　　　　　　　　　　　芒種　　　　小暑第二衡　　　　　　　　　　　　小滿　　　　大暑第二間　　　　　　　　　　　　立夏　　　　立秋第三衡　　　　　　　　　　　　穀雨　　　　外暑第三間　　　　　　　　　　　　清明　　　　白露第四衡（中衡）　　　　春分　　　　秋分第四間　　　　　　　　　　　　驚蟄　　　　寒露第五衡　　　　　　　　　　　　雨水　　　　霜降第五間　　　　　　　　　　　　立春　　　　立冬第六衡　　　　　　　　　　　　大寒　　　　小雪第六間　　　　　　　　　　　　小寒　　　　大雪第七衡（外衡）　　　　　　　冬至到這麼遠的光源射來的光，因此以周地為中心，以１６。７萬里為半徑所畫出的圓，就是居住在周地的人所能看到的天體範圍，這個部分被塗以青色，稱為 青圖畫.蓋天說以此解釋了若干常見的自然變化。如蓋天說能夠大體上說明四季常見的天象和氣候變化，這在２０００多年以前的科學發展狀況下，可以說是相當了不起的。　　《周髀算經》還包含了一些令人極感興趣的其他論述。例如，蓋天說的七衡六間與現今地球上的五帶劃分存在著對應關係，中衡對應於地球上的赤道，內衡與外衡對應於北回歸線與南回歸線；蓋天說所說的 極下 ，即現在所說地球的北極。所以，蓋天說對地球上各地氣候差異所作出的準確解釋，也就不難理解了。《周髀算經》卷下之一稱： 璇璣徑二萬三千里，周六萬九千里，此陽絕陰極放不生萬物 ； 極下不生萬物。北極左右，夏有不釋之冰。 這是說北極徑二萬三千里的範圍內，常年結冰，萬物不生。《周髀算經》的這個結論，是有定量根據的，因為即使在夏至之日，太陽距北極仍有１１。９萬里遠；而冬至時太陽離夏至日道也為１１。９萬里，這時 夏至日道下 （北回歸線）的 萬物盡死 ，由此可知即使太陽移至內衡（夏至）時，北極下也不生萬物，何況其他季節？《周髀算經》還進一步得出： 凡北極之左右，物有朝生暮獲.這是指北極地帶，一年中６個月為長晝，６個月為長夜，１年１個晝夜，所以作物也在長晝生長，日沒前就可收穫了。同樣， 中衡左右，冬有不死之草，夏長之類；此陽彰陰微，故萬物不死，五穀一歲再熟.這是對赤道南北熱帶地區的氣候和作物情況的精確說明。這些論述的巧妙正確，確實令人驚嘆不已。　　《周髀算經》在關於七衡六間的敘述中，引用過《呂氏春秋》的文句，但這不表明七衡六間是在秦呂不韋之後才產生的。用七衡六間方法說明四季與太陽位置的變化，是在春秋未、戰國初之間已經產生了的，這是目前比較公認的看法。　　蓋天說雖然在漢代以前一直在天文學界起著主導作用，但終因其自身有著不可克服的困難，而在漢代以後逐漸被 渾天說 所代替。但是，不論是 渾天說 還是另一種 宣夜說 ，都可以從春秋戰國時期找到它們的思想淵源。如公元前４世紀的慎到（公元前３９５- 前３１５年）在《慎子》中說： 天體如彈丸，其勢斜倚； 《莊子？天下》篇中引述的名家大師惠施（約公元前３７０- 前３１０年）所提出的辯題： 南方無窮而有窮，今日適越而昔來，連環可解也。我知天下之中央，燕之北，越之南是也 ，都提出了大地是球形的思想。惠施的前一句話提出一直向南走可以周而復始，無窮無盡，但若認為北極的正下方為南極，則南方又 有窮 ；後一句話指出無限的大地是沒有中央的，或者說任何地點都可看作是中央；如果將北極和南極分別看作是北半球和南半球的中央，則天下的中央在 燕之北 、 越之南.這段論述，被認為包含了渾天說的大地是球形的思想。另外，對於惠施的命題 天與地卑，山與澤平 ，如果從渾天說的地球居於天的中央的觀點來看，就很容易理解了。因為既然大地的四面八方皆為天，那麼有天高於地之處，也有地高於天之處，它們無分高下；同樣，此處的水面與它處的山頂也可以處在同一個高度上。當然，對這些論題的理解，也有不同的意見。①關於主張宇宙無限、天是由元氣組成的宣夜說，戰國時代也出現了一些有價值的先期思想。《莊子？逍遙遊》中有： 天之蒼蒼其正色邪？其遠而無所至極邪？認為天其色青青，深邃幽遠，是遼闊無邊的。惠施所說 至大無外，謂之大一 ，②也將宇宙看作是尺度無窮大的 大一.《莊子？天運》篇中，對大地靜止不動的傳統說法也提出了質疑： 天其運乎？地其處乎？　　日月其爭於所乎？孰主張是？孰維綱是？孰居無事推而行是？意者其有機緘而不得已邪？意者其運轉而不能自止邪？ 這是說天是運動的嗎？地是靜止的嗎？日月都在爭覓著它們的處所嗎？什麼力量主宰著它們的張斥？什麼力量維持著它們的制引？什麼力量會無緣無故地推動著它們運動？莫非其中有什麼機制使它們不得不如此？莫非它們運轉起來以後就無法自己停止下來？　　《莊子》在這裡雖然只是提出了疑問而沒有給出答案，但在這些疑問中所隱含的天地在某種吸引和排斥的作用下運動不止的思想，卻是清晰的。戰國末期的李斯在《倉頡篇》中也提出： 地日行一度，風輪扶之。 這裡明確提出了大地運動且 日行一度 的思想，而且說明大地是在 風 的作用下運動的。這個風 字當與宋尹學派的元氣學說有關。　　①　　 參見周桂鈿：《天地奧秘的探索歷程》，第 240、245 ～247 頁。　　②　　 《莊子？天下》。　　２。天地演化思想關於天地是怎麼產生出來的，也即宇宙的起源和演化的問題，很早就是中國古代思想家們探討的問題。戰國時代的大詩人屈原（約公元前３４０- 前２７８年）在《楚辭？天問》中就提出了這個問題： 曰：遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢，誰能極之？馮翼惟象，何以識之？明明，惟時何為？陰陽三合，何本何化？圜則九重，孰營度之？惟茲何功，孰初作之？ 這是問宇宙初始的情況，是誰傳下來的？那時天地還未形成，如何進行考察？那時渾渾沌沌，誰能弄清楚呢？陰陽交互運轉於未形之先，如何察識？明明暗暗，天何以有晝夜？陰陽沖氣，誰演化出誰來？穹窿天層九重，是誰營造的呢？天地陰陽的諾大功能，是誰賦予的呢？……屈原的這些疑問，實際上已包含了在原始渾沌中，由於陰陽元氣的作用而形成天地，造化出日月星辰，出現晝夜交替的思想。　　成書於公元前４００年左右的《老子》（《道德經》）中稱： 道生一，一生二，二生三，三生萬物。 還說： 天下萬物生於有，有生於無。 把這兩句話聯繫起來，就是說宇宙萬物都是從 道 生成的，而 道 就是 無 ，宇宙是從 無 生 有 的；老子哲學也因此曾被認為是唯心論的。但實際上，在《老子》第二十五章中說： 有物混成，先天地生，寂兮寥兮，獨立而不改，周行而不殆，可以為天下母。吾不知其名，字之曰道。 可見，老子哲學中的 道是先於天地的、無形無象的 混成 之物，是實實在在的 有物.那麼為什麼又說是 無 呢？在第一章中說： 無名天地之始，有名萬物之母 ，說明只是由於對 天地之始 的這個混沌狀態的 物不知其名 ，才名為 無.所以道家所說的 道 ，其實是最原始的 始基 之物； 有生於無 是說天地是從最原始的 道 演化出來的；而 道法自然 ，它以它自身的樣子存在著。　　從道家的 道 ，後來又衍生出 太極 、 無極 等概念。戰國時期出現的《周易？繫辭傳》稱： 易有太極，是生兩儀，兩儀生四象 ，說明天地（兩儀 ）和春夏秋冬四時（ 四象 ）都是從 太極 演化出來的。　　到了宋代道學家周敦頤那裡，在 太極 之前又加了個 無極 ，這或許是為了更符合 有生於無 的本意吧。　　春秋戰國時期，也誕生了以 氣 為宇宙本原的學說。戰國中期的宋尹學派認為 其細無內，其大無外 的 精氣 充塞天地之間，構成萬物的本原，不過這個學說還未說明天地是否也是由精氣演化出來的。《莊子？至樂》則發展了氣 的學說，指出 氣變而有形，形變而有生 ，認為一切有形的東西都是由無形的氣變化而來的。在《莊子？知北游》中更斷言： 通天下一氣耳。 這就把整個世界歸結於統一的氣了。在戰國末期到秦漢時代成書的《黃帝內經》的《素問？陰陽應象大論》中，則進一步用氣說明天地的形成： 積陽為天，積陰為地 ； 清陽為天，濁陰為地。 以上這些氣一元論的思想，後來得到了深入的發展，成為在我國的傳統哲學思想中有深遠影響的學說。　　關於宇宙萬物的起源，《管子？水地》篇還提出了 水 和 地 為萬物之本原的思想，不過其 本原 性還只是指它們處處存在，萬物莫不以它們為生之意，並未包含它們 產生 天地萬物的意思。　　３。天地不毀說與天地起源說相關聯的天地不墜不陷的問題，在春秋戰國時期也進行過不少討論。　　《莊子？天下》篇記載，公元前３１８年，魏相惠施出使楚國時， 南方有倚人焉，曰黃繚，問天地所以不墜不陷，風雨雷霆之故。惠施不辭而應，不慮而對，遍為萬物說.惠施的萬物說雖然沒有留傳下來，但從先秦文獻中還可以看到當時的學者們對這一問題的解答。大體說來，有三種說法。　　（１）水浮說《管子？地數》篇認為， 地之東西二萬八千里，南北二萬六千里，其出水者八千里，受水者八千里.這是一種蓋天說思想，即認為大地是一近於正方形的有限實體，載水而浮，是以不陷。這個大地半沒水中、半露水上的想法，後來為渾天說所吸收。　　（２）氣舉說在《素問？五運行大論》中記載了所傳黃帝與歧伯的一場對話： 帝曰：地之為下，否乎？歧伯曰：地為人之下，太虛之中者也。帝曰：憑乎？歧伯曰：大氣舉之。 這是說處於大虛之中的大地，是憑藉大氣的舉力而懸浮於太空之中的。把大地看作是被大氣托舉於太空中的一個有限物體的想法，和宣夜說是相合的。在《列子？天瑞》篇所記 杞人憂天 的故事中，有 天，積氣耳，亡處亡氣 ， 日月星宿，亦積氣中之有光耀者 ， 虹也，雲霧也，風雨也，四時也，此積氣之成乎天者也 等論述，說 天 本身就是 氣 ，這與元氣說思想是一致的。　　（３）運動說認為天地都由於處在永不停息的運動之中而不墜不陷。《管子？侈靡》篇稱： 天地不可留，故動，化故從新，是故得天者高而不崩。 說天地的運動使其不斷演進更新，永不毀壞。這就把運動本身看作是保持天地不墜不陷的原因。這種思想是非常卓越的。前面引述過的《莊子？天運》篇對 天運地處 的質疑中，不僅認為天地永遠處於運動之中，而且還提出了引起天地運動的動力機制問題，其思想也是很深刻的。　　五、數學知識的積累春秋戰國時期，人們在生產和生活實踐中，積累了不少的數學知識。但對於數學這個學科，諸子百家中沒有一位專門從事它的研究，因而也沒有一部專門的數學著作流傳下來，數學知識只是散見於各種典籍中。總的說來，這個時期還屬於數學知識的積累階段，尚未形成數學體系。　　（一）四則運算、分數和籌算１。記數與四則運算在殷墟甲骨文卜辭中，已有很多記數的文字，當時已採用了十進位制。　　到了春秋時期，記錄大數已經用億、兆、經、等字表示數字的十進單位。　　《國語？鄭語》載史伯對鄭桓公說： 合十數以訓百體，出千品，具萬方，計億事，材兆物，收經入，行極。 後世記錄大數則改從萬進或其他進法。　　四則運算方法在春秋戰國時期已趨完備。如戰國初年李悝（ｋｕí，音魁）　　《法經》中有關於一個農家收支情況的計算，其中已經講到了減法、乘法和除法，還出現了 不足 之數，雖然當時還未形成 負數 的概念，但為這個概念的出現提供了來源。　　不少先秦典籍中，出現有乘法口訣的例句，說明此前早已出現了乘法口訣，只是到春秋戰國時期，才有不完全的記載。《夏侯陽算經》說： 乘除之法先明九九。 當時的乘法口訣是從 九九八十一 起到 二二如四 止，共３６句，因口訣由 九九 二字開頭，故用 九九 作乘法口訣的簡稱。漢文帝時為博士的韓嬰，在他所撰《韓詩外傳》卷三里講了一個故事： 齊桓公設庭燎，為便人慾造見者，期年而士不至。於是東野有鄙人以九九見者。　　桓公使戲之曰，九九足以見乎？鄙人曰，……夫九九薄能耳，而君猶禮之，況賢於九九者乎？……桓公曰，善，乃因禮之。期月，四方之士相導而至矣。這個故事說明春秋時期乘除演算法已是不足為奇的 薄能 了。　　２。算籌和籌算我國古代用算籌作為記數工具，並用它發展起了一種獨特的計算方法，即籌算。算籌是用小竹棍做的；利用算籌在案上擺成數字進行計算，就叫籌算。　　秦以前算籌的長短粗細已無法考證，很可能尚無固定規格，隨便找些小木棍即可充用。《方言》中有 木細枝為策 的說法。《漢書？律曆志》說： 其演算法用竹，徑一分，長六寸，二百七十一枚，而成六觚為一握。 據一漢尺長２３厘米摺合，算籌長六寸合１３。８厘米。２７１根正好合成一個一手可以握住的六角形束。１９５４年在長沙左家公山一座戰國晚期楚墓中出土的文物中，有竹棍４０根，長短一致約１２厘米，可能就是算籌的實物。　　１９７８年在河南登封出土的戰國早期陶器上，刻有算籌記數的陶文；在戰國時期的貨幣中，也有一些是用算籌記寫的數目為紋式的。表示數目的算籌有縱橫兩種籌式：用籌來表示一個多位數字，其方法就像現在用數碼記數一樣，把各位的數目縱橫相間地從左到右橫列，個位用縱式，十位用橫式，百位、萬位用縱式，千位、十萬位用橫式。如６６７３，籌式是。數字中遇有零時，就用空位表示，如８６０３２，籌式就為，百位上的空位不放算籌。　　由於籌式用的是 十進位值制 ， 位值制 也叫 地位制 ，不同位值要縱橫相間擺設算籌，所以數字中的空位很容易辨別。籌算的加減法很簡單，擺上兩行數字，位數對齊，相加相減變成一行數字就得出結果。乘除法的步驟稍複雜一些。乘法分三層擺籌，上位、中位、下位分別相當於被乘數、積和乘數。先以上位的首數乘下位各數，從左到右用算籌布置乘得的數於中位，乘完後去掉上位首數的算籌；再用上位第二數去乘下位各數，兩次之積對應位上的數相加。如此繼續下去，直到上位各數全部去掉，中位就是二數相乘之積。如８４×u65302X１，先擺成圖１中ａ的樣子，用 ８０ 去乘 ６１ 得４８８０。去掉已用過的 ８ ，成圖ｂ的樣子；再用 ４ 去乘 ６１ 加到４８８０上，將上下位皆去掉，就是所求的乘積５１２４，如圖Ｃ所示。　　圖１乘法籌算圖示古人稱被除數為 實 ，除數為 法 ， 實如法而一 ，即實中有等於法的數所得（商）為１，實中有幾個法所得（商）就是幾。籌算的除法也分三層擺籌，中位為實，下位為法，上位為商。法擺到實夠除的那一位之下，除完向右移動。如５９８７÷u65297X６，先用算籌布置 實 與 法 如圖２中ａ。因 ５９ 夠 １６ 除，所以將 １６ 擺在 ５９ 之下。用 １６ 去除 ５９ 得商 ３ （百位）余 １１８７ ，將 １６ 右移一位如圖ｂ，再用 １６ 去除 １１８ 得 ７ （十位）余 ６７ ，將１６ 右移一位如圖Ｃ。最後用 １６ 去除 ６７ 得 ４ （個位）余 ３ ，如圖ｄ所示，這種擺法表示帶分數的形式。全部運算可表述為： 實五千九百八十七，如法十六而一，得三百七十四又十六分之三.若恰好除盡，最後只擺出商的籌式即可。　　圖２除法籌算圖示　　　　算籌記數用極簡單的竹籌縱橫布置，就可完全實現位值制記數法，能夠表示出任何自然數，這就為加、減、乘、除的運算提供了良好的條件。我國古代數學在數字計算方面的卓越成就，應當歸功於遵守位值制的算籌記數法。十進位值制記數法和以籌為工具的各種運算，是我國古代一項極為傑出的創造，它比古巴比倫、古埃及和古希臘所用的計算方法要更為優越；印度到７世紀才有採用十進位值制記數的確鑿證據。據考證，現在通用的所謂 印度- 阿拉伯數碼 ，大約在１０世紀才傳到歐洲，它很可能就是在我國十進位值制記數法的基礎上形成的。英國科學史家李約瑟高度評價我國古代的這一貢獻說： 如果沒有這種十進位值制，就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了。 ①３。分數的廣泛應用春秋戰國時期，分數已常被使用，在當時的著作中，有很多關於分數及其應用事例的記載。當時曆法計算中的奇零就用分數表示。在生產和生活中大量存在的分配問題，常常需要用到分數概念。在《管子》、《墨子》、《商君書》中記載的分數，大都與分配有關。　　《管子》在談到土地種植的分配時有 十分之二 、 十分之四 、 十分之五 、 十分之六 、 十分之七 等分數。《墨子》在講到食鹽的分配時有 二升少半 、 一升大半 的說法。 半 即二分之一， 少半 為三分之一， 大半 為三分之二，都是當時通用的分數術語。《商君書》中描繪一處各種地貌的比例說： 地方百里者，山陵處什一，藪澤處什一，谷流水處什一，都邑蹊道處什一，惡田處什二，良田處什四。 就是說１００平方里的區域內，山陵、藪澤、谷、都邑各佔１／１０，惡田與良田分別為２／１０和４／１０，合為１０／１０。秦孝公採納衛鞅的意見， 平斗桶、權衡、丈尺 ，建立統一的度量衡制度，現在保存的當時１斗的標準量器 商鞅量 上刻有銘文： 十八年齊遣卿大夫眾來聘。冬十二月乙酉，大良造鞅爰積十六尊五分尊一為升。 即公元前３４４年，大良造（官職）衛鞅改定 十六尊五分尊一為升 ， 尊 即 寸 ，這裡作 立方寸 解，可知當時定１升為１６立方寸。　　《考工記》關於各種器具製造的記載中，由於器具規格的規定而大量使用了分數，而且有了分數運算。如其中記載了一種竹製有棱無刃的兵器 殳 的規格： 凡為殳五分其長以其一為之被而圍之，叄分其圍去其一以為晉圍，五分其晉圍以其一為首圍。 這是說１圍＝長，１晉圍＝１圍－圍＝圍，１首圍＝晉圍。這些例子表明， ｎ分其Ａ，以其一為之Ｂ 已成為 Ｂ為Ａ的１／ｎ 的規範表述。在《考工記？輪人》中還有 十分寸之一謂之枚 的說法，即枚 為１／１０寸的單位名稱，這就是後世所用的單位 分.這些記載表明，我國在公元前四、五世紀已建立了分數概念，並有了普遍的應用。　　從戰國墓葬中出土的天平砝碼的重量，以１、２、４、８、……遞增。這相當於等比數列２、２、２、２……。在樂律研究中，《管子？地員》篇提出了 三分損益法 的樂律計算方法，其法為 先主（立）一而三之，四開以合九九 ，相當於１×u65299X＝９×u65305X＝８１。這兩個例子說明當時已有了指數的初步概念。　　①　　 李約瑟：《中國科學技術史》，中譯本卷 3，第 333頁。　　（二）幾何知識與測量１。勾股測量在戰國未年到漢代成書的《周髀算經》卷上之一中，記載了西周開國時期周武王之弟周公姬旦與周朝大夫商高關於原始的割圓之法的問答。第一段講周天曆度之數的方法，即勾股法。商高回答說：數之法，出於圓方，圓出於方，方出於矩，矩出於九九八十一。 這是從萬物之象不外乎圓方，萬物之數離不開圓方的觀點出發，把圓、方都歸宿於矩；而矩形則可從二數相乘得到。 九九 是乘法口訣， 九九八十一 即表二數相乘之意。商高接著說： 故折矩以為句（勾），廣三，股修四，徑隅五。既方其外，半之一矩。環而共盤，得成三、四、五。兩矩共長二十有五，是謂積矩。故禹之所以治天下者，此數之所生也。 這是說在夏禹時已有了 勾三股四徑（弦）　　五 這個勾股定理的特例的知識了。從《周髀算經》卷上之二所載榮方與陳子的問答，可看出陳子已經掌握了勾股弦定理。文中有 以日下為勾，日高為股，勾股各自乘，並而開方除之，得邪（斜，弦）至日.這是明確的勾＋股＝弦的表述。榮方為周惠王大臣，陳子為陳宣公時公族，都是公元前７世紀中葉人。所以我國發現勾股弦定理至少比古希臘學者畢達哥拉斯（公元前５６０- 前５００年）早一個世紀，所以這個定理應稱為 陳子- 畢達哥拉斯定理.《周髀算經》卷上之一載，當周公向商高請教 用矩之道 時，商高答稱： 平矩以正繩，偃矩以望高，覆矩以測深，卧矩以知遠，環矩以為圓，合矩以為方。 這裡的矩 是指工匠所用的由互相垂直的二直尺做成的曲尺。可見，當時已掌握了利用 矩 的不同擺法來測定目的物的高度、深度和距離了；此外，還掌握了環矩求圓、合矩求方的方法。　　２。幾何測繪由於戰爭和生產的需要，春秋戰國時期各地修建了不少城防和水利工程。早在公元前６世紀，大型土木工程中要預先進行距離、高低、厚薄、土方等測量，並作出工程進度、勞動力安排、糧食和材料的準備等方面的預算。　　這當然要運用大量的幾何知識。如計算土方就是求各種形體的體積，包括立方體、正四稜台等，這都有確定的計演算法則。《墨子》中記載了有關城牆、城門、垛口、城樓的一系列計算問題，都與立體幾何有關。　　春秋時期，在一些地區有了封建制生產關係的萌芽。《春秋》記載，宣公十五年（公元前５９４年）魯國首先實行對公、私土地一律按田畝徵稅的 初稅畝 制度。這必然要求對各種形狀的面積進行丈量計算。可以相信，當時對正方形、長方形、三角形、梯形、圓等各種面積，已經有了計演算法則。　　春秋戰國時期的文獻中，包含了不少測量繪圖的記載。測量包括直線測量、水準測量和垂直測量，分別稱為 繩墨 （或 準繩 ）、 水 和 懸. 繩墨 就是打墨線以取直； 水 就是以水平面為標準測量坡度和高程； 懸 就是用鉛垂線以定豎直。《考工記？匠人》篇載有： 匠人建國，水地，以懸置以懸，以景。水 就是指 水平 ， 水地 就是以水平面作標準把地整平； 為木質的表， 懸 即用繩懸掛一重物， 以懸置 就是用掛有重物的繩作準繩，把表立得和地面（水平面）相垂直。　　文中還指出，作為高水平的工匠，必須作到 可規可（矩）可懸可水可量可權 ，就是要掌握（用規）畫圓、（用矩）畫直、（用鉛垂）定垂直、（用水平器）定水平，以及進行容積測量、重量測量的六種技巧，這才能稱之為 國工.在《墨子》等書上也有 直以繩，正以縣（懸） 的說法。　　當時在製造各種農具、車輛、兵器、樂器的工作中，常常會遇到不同部位有不同角度的要求，這就需要進行角度的測定，於是就形成了角的概念和衡量角度大小的一些單位。《考工記》把角稱為 倨句 （ｊùｇōｕ，音巨勾）， 倨 就是鈍， 句 就是銳，用 倨句 表示角就像通常的語言中用 多少 來表示量一樣。一個直角在《考工記》中稱為 倨句中矩 或簡稱 一矩.例如在磬氏 節中講 磬氏為磬，倨句一矩有半.磬為古代一種石制樂器，由大小不同的一組磬按次序吊起來，敲擊發出高低不同的聲音。　　每個石磬背部折角的大小是一個直角（矩）再加上半個直角，即１３５°u12290X《考工記》 築氏 節記有： 築氏為削，合六而成規 ； 弓人 節又說：為天子之弓，合九而成規；為諸侯之弓，合七而成規；大夫之弓，合五而成規；士之弓，合三而成規。 這裡說的 削 是彎成圓弧形的刀，六個削合起來可拼成一個圓環，說明每個削的圓心角為６０°u12290X 弓人 所述也是用圓心角的大小規定弓背的曲率，要按照社會地位等級的高低制弓。天子用的弓九張合在一起成為一個圓周，士用的弓三張就可合為一個圓周。如果把弓上的弦也連接起來，就會構成圓內接正九邊形、正七邊形、正五邊形和正三角形。　　《考工記》 鹵氏為量 節說： 量之以為，深尺，內方尺而圓其外，其實一；其臀一寸，其實一豆；其耳三寸，其實一升；重一鈞。其銘曰：時文思索，允臻其極。嘉量既成，以觀四國。永啟厥後，茲器維則。 可知這個 是統治者頒布的度量衡的標準量（容）器。 通 釜 ，齊國容量的單位是１鍾＝１０釜，１釜＝４區，１區＝４豆，１豆＝４升。所以１釜或１是６４升。當時規定１釜的容積為１立方尺，或１０００立方寸，所以１升的容積當為１５立方寸。　　這些史料表明，春秋戰國時期，適應於戰爭和生產發展的需要，已經積累起了較為豐富的幾何知識。　　３。測量標準和量的比較《考工記？匠人》載： 為規，識日出之景與日入之景，晝參諸日中之景，夜考之極星，以正朝夕。正朝夕 即測定東西南北方位。直立木杆於地作為圓心，描下日出、日入時的桿影，過影端作圓，連接影端作弦，再作弦的垂直平分線；然後參照白天中午的桿影和夜晚北極星的方位校正此垂直平分線，即指出正南正北方向，弦則指出東西方向。　　《管子？七法》稱： 不明於則而欲出號令，猶立朝夕於運均之上.《墨子？非命上》也記載墨子的話說： 必立儀。言而毋（無）儀，譬猶運鈞（均）之上而立朝夕也。 這都指出了在運轉的陶車之上是無法測定東西南北方位的，即測量必相對於靜止的參照體系進行。《墨經》經下稱 ［經］取下以求上也，說在澤。［說］取：高下以善（差）不善（差）為度。…… 這裡指出了高低的測量應以水面（澤）為基準而測出高下之差。這和現代以海平面為基準測各種地勢的垂直高度是同樣的方法。　　《墨經》還指出了不同質的量不能相比較，如木之長與夜之長分屬空間量與時間量，不能相比較；智慧與糧食不能比較多少，等等。　　（三）組合數學和運籌學的思想萌芽我國流傳至今的最古典籍之一《易經》，是符號體系和概念體系的統一體。它的符號體系中包含有嚴格的數學邏輯性，梁啟超就說過： 易學也可以叫數理的哲學。 《易經》的符號體系是由代表 陰爻 的 —— 和代表 陽爻 的- 兩種基本符號通過排列組合而得出的 四象 、 八卦 和 六十四卦 的集合。　　把- 、 —— 各與- 、 —— 排列一次，共有２＝４種組合，就是 四象 ；再把- 、 —— 與 四象 各配一次，即由三個爻組成一組，共有２＝８種組合，就是 八卦.八種符號分別象徵天（）、地（）、水（）、火（）、風（）、雷（）、山（）、澤（）　　八種自然事物，再相應賦予乾、坤、坎、離、巽、震、艮、兌八個卦名，同時還分別代表八個方向。把八卦的每一卦都和八卦相配一次，即取六個爻組成一組，共有２＝６４種組合，即 八八六十四卦.由於 陰 和 陽 是我國古人對一切事物和現象中兩種對立力量的高度概括，因而在邏輯體系上由 陰 和 陽 兩種符號的排列組合而形成的 六十四卦 ，就可以表示出事物和現象的六十四種可能的狀態。如自然界的天和地、山和澤、水和火、風和雷；人的剛柔、喜怒、哀樂；人事的吉凶、禍福；事物的表裡、虛實等。這些對立的事物和現象相反相成、互相轉化構成了宇宙間的一切變化和發展。所以卦爻從下（第一個初爻）到上（第六個上爻）的每種排列，都可以表示出事物的某種發展過程。這樣，《周易》就給出了一個樸素的、具有一定邏輯結構的關於事物發展變化的描述體系。　　卦爻還反映了二進位的數學思想。如果把陰爻 —— 以 ０ 代替，把陽爻- 用 １ 代替，可以看出易卦就是二進位數碼組。八卦和二進位數碼的對應關係為：坤　　　　艮　　坎　　　　巽　　震　　　　離　　兌　　　　乾卦畫　二進位數０００　　００１　　０１０　　０１１　　１００　　１０１　　１１０　　１１１十進位數　　　　０　　１　　　　２　　　　　３　　　４　　　　　５　　　　　６　　　７所以，六十四卦也可表成二進位展開式和相應的自然數序：①００００００／０００００１／００００１０／００００１１／０００１００／０００１０１／０００１１０／０００１１１００／０１／０２／０３／０４／０５／０６／０７００１０００／００１００１／００１０１０／００１０１１／００１１００／００１１０１／００１１１０／００１１１１０８／０９／１０／１１／１２／１３／１５０１００００／０１０００１／０１００１０／０１００１１／０１０１００／０１０１０１／０１０１１０／０１０１１１１６／１７／１８／１９／２０／２１／２２／２３０１１０００／０１１００１／０１１０１０／０１１０１１／０１１１００／０１１１０１／０１１１１０／０１１１１１２４／２５／２６／２７／２８／２９／３０／３１１０００００／１００００１／１０００１０／１０００１１／１００１００／１００１０１／１００１１０／１００１１１３２／３３／３４／３５／３６／３７／３８／３９１０１０００／１０１００１／１０１０１０／１０１０１１／１０１１００／１０１１０１／１０１１１０／１０１１１１４０／４１／４２／４３／４４／４５／４６／４７１１００００／１１０００１／１１００１０／１１００１１／１１０１００／１１０１０１／１１０１１０／１１０１１１４８／４９／５０／５１／５２／５３／５４／５５１１１０００／１１１００１／１１１０１０／１１１０１１／１１１１００／１１１１０１／１１１１１０／１１１１１１　　①　　 按照宋代邵雍的 六十四卦方圖 譯為二進位數表。　　５６／５７／５８／５９／６０／６１／６２／６３１６９８年，德國哲學- 數學家萊布尼茨（１６４６～１７１６年）在法王路易十四派往中國的傳教士白晉（１６５６～１７３０年）的影響下，開始研究《易經》。１７０１年４月，萊布尼茨把自己研究的二進位數表介紹給白晉；同年１１月白晉把邵雍的伏羲六十四卦次序和伏羲六十四卦方位兩張圖介紹給萊布尼茨。萊布尼茨立即發現六十四卦就是０～６３的二進位數表，六十四卦圓圖的結構和他研究的二進位算術是一致的。所以，萊布尼茨對於《易經》中的八卦給予了很高的評價。他說： 易圖是留傳於宇宙間科學中之最古紀念物。 在一封信中他說： 《易經》也就是變易之書，在伏羲的許多世紀以後，文王和他的兒子周公以及在文王和周公五個世紀以後的著名的孔子，都曾在這六十四個圖形中尋找過哲學的秘密，……這恰是二進位算術。……在這個算術中，只有兩個符號０和１，用這兩個符號可以寫出一切數字。 ①二進位是現代電子計算機所採用的主要進位制。　　春秋戰國時期，在軍事、博奕活動中，為了進行籌劃， 運籌 的思想有所發展。春秋末期著名軍事家孫武在他所著《孫子兵法》中就提出過以弱敵強要以 我專為一，敵分為十，是以十攻其一也，則我眾而敵寡 的策略。　　這就是要集中自己的兵力而分散敵人的兵力，用集中的兵力攻擊分散之敵，形成局部 我眾而敵寡 的形勢，以取得以少勝多的結局。這個策略後來也為戰國時期的著名軍事家孫臏所運用。　　《史記？孫子吳起列傳》中記載，戰國初齊國大將田忌與齊威王以千金（１０００斤銅）為賭注進行賽馬的事。各人都有上、中、下馬各一匹，而田忌的三匹馬都稍遜於齊威王的三匹馬。孫臏向田忌提出對策：以己之下馬對人之上馬，以己之上馬對人之中馬，以己之中馬對人之下馬；結果田忌輸了第一場而贏了後兩場，以一場的失敗換取了全盤的勝利，這是對策論中爭取總體最優的一個範例。　　（四）墨家和名家的數學思想春秋戰國時期，在實用數學知識豐富積累的基礎上，人們也開始探討一些抽象的數學理論問題，這種探討在墨家和名家的著作中有較多的反映。　　墨家學派的成員大都參加實際的生產活動，從生產技術活動中提煉出不少自然科學知識。在現存的《墨子》五十三篇傳本中，有《經上》、《經說上》、《經下》、《經說下》四篇，合稱《墨經》，是墨翟和他的門人弟子所著，大約寫於公元前５世紀到公元前３世紀之間，其中包含了有關邏輯學、數學和物理學的一些論題。在文字敘述上，［經］提出論題，［說］則對相對應的經文作出解釋。　　在《經上》和《經說上》中，記載了墨家關於數學、特別是幾何學（形學）問題的論述。這些論述包括以下有關的定義和說明： 平 （同高）； 直（ 參也 ，即三點共線）； 體 （ 分於兼也 ，即部分之和）； 同長（ 正相盡也 ）； 中 （對稱性形體中心）； 圜 （ 一中同長也 ）； 方 （ 框隅四觀 ）； 倍 （ 為二也 ）； 厚 （立體）； 端（點）； 間 和 （ 間虛也 ）； 盈 （重合、涵容）； 攖 （相交）； 仳 （比鄰、連接）； 次 （二相等形的迭合　　①　　 萊布尼茨：《致德雷蒙的信：論中國哲學》。譯文見《中國哲學史研究》1981年第 3、4 期，1982年第 2期。　　或二形體相次）；空間的 有窮 、 無窮 和時間的 始 等。這些論述雖然主要是關於數學名詞的界說和定義的文字，但卻包含有豐富的數理科學思想和嚴密的邏輯推理。有不少內容與古希臘大約同時期的歐幾里得所著的《幾何原本》極相符合。　　在《經下》和《經說下》中，有關於 十進位值制 和用兩種方法（ 進前取 和 前後取 ）分割線而得到 不可 的 端 的說明。　　在《莊子？天下》篇中，記載了名家惠施和公孫龍等辯者所提出的一些與數學思想有關的論題，這些論題是：① 至大無外謂之大一，至小無內謂之小一；② 無厚不可積也，其大千里 ；③ 矩不方 ；④ 規不可以為圓 ；⑤飛鳥之影未嘗動也 ；⑥ 鏃矢之疾，而有不行不止之時 ；⑦ 一尺之棰，日取其半，萬世不竭.第１條中的 大一 和 小一 ，從物理學的角度可理解為 宇宙 和 原子 ；而從數學角度來說， 大一 可理解為空間、時間的整體， 小一 可理解為空間的 點 和時間的 瞬時.第２條中的 無厚 可理解為幾何學裡的線和面，它們都 無厚 而 有所大.惠施斷言，積累線不能成面，積累面不能成體，這種認識比《墨經》更為深刻。第３、４條中所說的 矩 和 規 是畫方和畫圓的工具，但用工具畫出來的方和圓與它們的幾何定義是不會嚴格相符的。　　第５條說鳥在天空飛翔的過程中，每一瞬時都會在地面上特定的位置形成一個影子，這個影子是沒有移動的，這和第６條所說的 飛矢 的情況一樣。射出的箭每一瞬時都佔有空間的一個特定位置，因而在該瞬時可以說是靜止在這個位置上的，但它同時又正在離開這個位置，這就是 不行不止 的狀態。公元前５世紀，古希臘學者芝諾也提出過 飛矢不動 的辯題，不過他的目的是要否定運動的真實性，以論證一切存在都是靜止。而名家的這兩個論題卻沒有否定運動的真實存在，只是深刻地揭示了運動和靜止的辯證統一，即動中有靜，靜不抑動。　　第７條中的 棰 同 ，是古代一種策馬杖。一尺長的木棒，每天取其所剩下的長度的一半，如此下去，永遠也不會取完。這是用具體的比喻來說明物質是連續的和可以無限分割的。從純數學上說，這個命題相當於雖然Ｌ可以無限地趨近於零，但無論ｎ為多麼大的數，Ｌ卻永遠也不會等於零。　　六、地理學的初步創立殷商時代的控制範圍已由原先的黃河中下游地區擴展到長江以南，北面到達內蒙古的河套以北地區。西周時期政治、經濟勢力影響的範圍又向北、向西、向南擴充。到春秋戰國時期，東南沿海地區得到較快的發展。由於疆域的擴大，生產的發展，交通的發達，商貿的繁榮和列國爭霸，諸侯之間的戰爭和聯盟以及學術交流的日益頻繁，人們的地理眼界大為開闊，對各個地區的自然條件有了更多的了解和認識，積累了大量的地理資料，地理知識在深度和廣度上都得到了空前的提高。　　地理 這個名詞，大約就是在這個時候出現的。《周易？繫辭上》有：仰以觀於天文，俯以察於地理，是故知幽明之故。 這是迄今所知我國古代 地理 一詞的最早應用。據唐代孔穎達解釋： 天有懸象而成文章，故稱文也；地有山川原隰，各有條理，故稱理也。 東漢王充《論衡？自紀》篇說： 天有日月星辰謂之文，地有山川陵谷謂之理。 表明 地理 一詞是指山河大地的地表形態。至於研究地理的目的，首先是為了因地制宜，發展生產。《管子？形勢解》中強調，人們的活動不能 上逆天道，下絕地理 ，即不能違反天時，破壞地利，不然則 天不予時，地不生財.《禮記？禮器》篇也指出： 天時有生也，地理有宜也。 孔穎達解釋後一句話說： 地之分理各有所宜，若高田宜黍稷，下田宜麥稻是也 ，指出了地形條件與農作物種植的密切關係。可見，當時已經認識到了 地理 研究的重要性。　　（一）地理著作為了對積累起來的地理資料進行初步的綜合整理，以服務於生產和政治、軍事的需要，春秋戰國時期先後出現了我國最早的地理著作《禹貢》、《管子？地員》和《五藏山經》等。雖然這些著作都不以 地理 命名，但都從不同方面對區域地理作了有意義的論述。其他如《尚書》、《周易》、《詩經》、《周禮》、《孫子兵法》、《考工記》等古代典籍，也都記述了一些屬於地理知識的內容。　　１。《禹貢》《禹貢》是《尚書》中的一篇，大概是我國古代文獻中最古老和最有系統性地理觀念的著作。戰國秦漢以來，人們一直認為它是禹本人或禹時代（約公元前２１世紀）關於禹治水過程的一部記錄，同時穿插說明了與治水有關的各地山川、地形、土壤、物產等情況以及把貢品送往當時的帝都所在地冀州的貢道。經近人研究確認，《禹貢》大約成書於公元前５世紀前後，即春秋末期和戰國初期，基本上是依據孔子時期所了解的地理範圍和地理知識編寫而成的。　　《禹貢》中所談到的中國當時的地理疆土主要包括長江中下游，黃河中下游以及這兩條河流之間的平原和山東半島，西面達到渭水和漢水的上游，包括山西和陝西的中南部。《禹貢》全篇只有１２００字左右，由 九州 、 導山 、 導水 和 五服 四個部分組成。 九州 部分主要依據自然條件中的河流、山脈和大海的自然分界，把所描述的地區分為冀、兗、青、徐、揚、荊、豫、梁、雍等九州。如把山西、陝西交界的黃河以東、河南黃河以北、河北黃河以西的地區劃為冀州；把山東濟水與河北黃河之間的地區劃為兗州；把湖北荊山與河南黃河之間的地區劃為豫州等。這種區分具有明顯的地理學意義，帶有自然區劃思想的萌芽。但是總的說來，由於只以少數山川表明九州之間的分界，其山只限於岱（泰山）、華、荊、衡，水只限於河（黃河）、濟、淮、黑水和海，岱、華只有定點的作用，黑水本身部位不明，所以九州的區界不很明確，只是提供了一個約略的範圍。　　按照禹治水途經的路線，《禹貢》對各州的山川、湖澤、土壤、植被、特產、田賦和運輸路線等自然條件，都作了描述，較真實地反映了各個地區的地理特色。如對冀州和兗州的描述，指出了冀州是一種鬆散的白色土壤，歲收屬於上等，有些地方較差，田地屬於中等，當地人都衣皮服（皮服可能為貢品）。兗州經過禹的治理，黃河的九條支流都流進自己的河道，雷夏這個地方變成沼澤，河和沮河在此會合；此州以桑田養蠶，土壤是黑色的肥土，草木茂盛，樹木高大，田地屬於中等；貢品是漆和蠶絲，在貢品的籃子里有各種花紋和顏色的織品。　　對其他各州的描寫也都比較真實，如由兗州南下至徐州，此地已呈 草木漸包 的面貌。南方的揚州更是草木繁茂，正確反映了淮河下游和長江三角洲之間的自然景觀的變化。　　關於水系，說兗州 浮於濟漯，達於河 ，即沿濟河、漯河，可入黃河；徐州則 浮於淮泗，達於河 ，即從淮河下游的徐州，可由淮河航行到泗水（古泗水南入淮河），再入荷水（古荷水入泗水）。由於漯河是黃河下游的一個支流，古時濟、漯相通，荷水又與濟水相通，因而當時兗州、徐州和冀州的水系是相互貫通的。《禹貢》還講到其他各州與冀州通過水路或某段海路、陸路相互銜接的多條貢道，如青州 浮於汶，達於濟 ；豫州 浮於洛，達於河 ；揚州 浮於江海，達於淮泗 等。這就把以黃河為中心，主要利用水道通向帝都的水陸交通網路清晰地描繪出來。當然有些貢道的描述既不準確，也不實際。如雍州 浮於積石，至於龍門西河，會於渭 ，就是無法通航的。　　《禹貢》根據土壤的顏色和性狀，將九州的土壤分為白壤、黑墳、赤埴墳、塗泥、青黎、黃壤、白墳、墳壚等類別，這是有一定分類價值的。　　《禹貢》中專論山嶽和河流的 導山 與 導水 兩部分內容，是純粹地理的內容，它們開創了我國關於區域地形的分部門研究的範例。 導 字被認為是 治理 的意思，以與禹治水的史跡相聯繫。　　導山 按照從北向南的順序，採取列舉山名的方式，把我國的山系分為由西向東延伸的四列。首先把渭水以北和潼關以東的黃河北部的諸山列為一條，從陝西西部的岍山、歧山開始，向東過壺口、雷首、霍山（太岳）、砥柱、王屋、太行、恆山到靠近渤海的碣石山，共１２山。這第一列在冀州境內最長，且多轉折。第二列大部分相當於秦嶺山脈，從青海的西傾山，經鳥鼠同穴之山、太華、熊耳、外方到桐柏，終於至今無法判定的 陪尾 山，共８山。第三列從漢水流域的陝西冢山到湖北的荊山、內方山，終於湖北、河南交界的大別山，共４山。第四列由長江流域的岷山、衡山到敷淺原（可能在今江西德安縣境內）共３山組成。這四列山都是由西向東延伸，而且西部集中，東部分散，正確反映了我國西部多高山，東部多平原的地形特點。　　四列可再細分為九段，即 導九山.因當時平地為洪水所淹，故要在山地循行， 隨山刊木，奠高山大川 ，形成沿大山行走的九條大道。一道沿岍、歧至荊山到黃河為止；一道從壺口、雷首到太岳；一道由砥柱、析成至王屋山；一道經太行、恆山、碣石山入海；一道西傾、朱圉、鳥鼠至太華；一道熊耳、外方、桐柏到陪尾；一道冢至荊山；一道岷山至衡山；一道內方山到大別山。後來馬融將它分為三條，即導岍為北條，西傾為中條，冢為南條。這就是反映我國古人對山地地形認識的 三條、四列、九山 學說。漢代以後學者關於 山脈 的 三條四列 思想，概源於《禹貢》。　　導水 部分被認為是《禹貢》地理的精華。它按照先北後南、先上游後下游、先主流後支流的順序，對九州向靠近黃河的帝都貢賦所經過的水道中的九條河流的水源、流向、流經地、支流和入河口等作了描述，開我國水文地理的先聲。　　《禹貢》首先講到的是雍州的弱水和黑水。弱水是甘肅張掖西部的一條內陸河。 導弱水，至於合黎，餘波入於流沙 ，說明了它北經合黎山，流入巴丹吉林沙漠，這大致是正確的，也符合乾燥地區內流水道的特點。但所說 導黑水，至於三危，入於南海 ，則是不真實的。從《禹貢》原文看，黑水似乎是從雍州西部南流經過梁州而流入南海的，這很難找到實地根據；文中提到的 三危 山也只是傳說中的山名。所以這段文字很可能是根據傳聞寫成的。接著講到黃河、漢水和長江。關於江、河的發源地，文中說到 導河積石 和 岷山導江.積石即青海的積石山，說明戰國時期我國古人已知黃河源在青海境內了。但由於對積石山以遠地區的情況尚不了解，所以對黃河的了解未能達到最上源。至於 岷山導江 一句，本意是說禹治理長江時曾到達岷山，但包含有長江發源於岷山之意。由於金沙江源遠流長，加之山高水急的阻隔，當時人們對它的狀況還不了解，所以未把它看作長江的主源，而把遠在東邊、水量頗大的岷江看成為長江的正源，這是對長江之源認識過程中一個可以理解的歷史曲折。關於漢水，由於了解較多，所以寫的也較詳細。對於當時獨流入海的濟水和淮河，《禹貢》指出前者 導水，東流為濟，入於河 ， 溢為滎，東出於陶丘北.被認為在冀州境，入於河的濟，又從地下潛流到榮而為澤，再伏潛而出於陶丘北，這才是真正的濟水。《禹貢》對濟水與汶水以及淮水與泗、沂二水的關係，作了正確的敘述。　　《禹貢》最後講到黃河的兩大支流渭水和洛水，對於它們的發源和它們入黃河所匯的支流，都作了準確的敘述。　　五服 部分，反映了作者政治上的大一統思想。它不受諸侯割據形勢的局限，把廣大地區看作一個整體，以帝都為中心，向外擴展。５００里之內的地帶為 甸服 ，即王畿；再向外５００里之內為 侯服 ，即諸侯領地；再次為綏服 （已綏靖地區，即中國文化所及的邊境地區）、 要服 （結盟的外族地區）和 荒服 （未開化地區）。這表明了賦制和政治文化影響隨距離帝都的遠近而不同的事實。但由於所言的範圍遠超過當時實際了解的地域，對四周邊緣地帶只能作出 東漸于海，西被於流沙，朔南暨 的粗略交代，不過還是正確地指出了我國東臨大海、西北為沙丘移動的沙漠的事實。　　以上這些內容，充分體現出《禹貢》在我國地理學歷史發展過程中的重要地位。它不僅是我國最古老、最系統的地理文獻，而且它關於九州區劃、山嶽關聯、水道體系、交通網路以及土壤、物產、景色的描述，都體現出明確的地理觀念，所以它對我國後世地理學的發展，產生了深遠的影響。　　２。《管子》《管子》一書傳說是春秋前期齊國的管仲（約公元前７２５～前６４５年）　　所著，但實際上內容龐雜，絕大部分反映的是戰國時代的情況。《管子》一書中的《地圖》、《地數》、《地員》和《度地》等篇，都涉及到不少自然地理學的內容。這些篇章都是戰國時代的作品，其中有關地圖、植物地理、植物生態、找礦等內容，將分別在他處敘述，這裡僅就《地員》篇和《度地》篇中一些地理內容略作說明。　　《管子？地員》按照農業生產的情況，對地形類型作了分類。由於當時不少地方是在山南向陽坡地進行開墾，整平高地和低地，引灌泉水進行耕種，所以《地員》篇把丘陵地分為１５種，山地分為５種。《地員》後半部分專論土壤，即 九州之土.它根據土色、質地、結構、孔隙、有機質、鹽鹼性和肥力等特性，結合地貌、高度、坡面、水文和植被等條件，將土壤分為上土、中土、下土三大等級，每一等級再分為六 物 ，每一物又以赤、青、黃、白、黑分為５種。如上土包括五粟、五沃、五位、五、五壤、五浮；關於五粟再分說其土區所長的許多草木、漁牧的發展以及人和泉。這種區分方法當然帶有形式主義和煩瑣的弊病；對任何一 物 也未講清土質本身的特徵以及不同土色有何本質的差異。不過，這種分類還是有一定的地理學價值的，大體上符合土壤性質的實際情況。如所謂 群土之長 的 息土 ，就指出了它具有排水良好、蓄水力強的特點。而被列為 下土 之一的 植土 ，則是一種重黏土，遇水而散，乾燥即裂，當是一種貧瘠劣土。　　《管子？度地》篇提出了治水的重要性，說 善為國者必先除其五害 ，五害包括水、旱、風霧雹霜、癘和蟲，而 五害之屬，水為最大.接著又根據水的大小遠近、來源去路，將水分為 經水 、 枝水 、 谷水 、 川水 、淵水 ，這種區分是有意義的。進而還指明了各種水道的特點，並提出 因其利而往之可也，因而扼之可也 ，以及 乃迂其道而遠之，以勢行之 的治水思想。關於 扼水 的方法，提出 令甲士作堤，大水之旁，大其下，小其上，隨水而行 ，這反映了當時築堤土功的經驗。　　《度地》篇還包括有由於河水與河床的相互作用而使河道發生演變的論述。說水之性 杜曲則搗毀，杜曲激則躍，躍則倚，倚則環，環則中，中則涵，涵則塞，塞則移，移則控，控則水妄行. 杜 意 沖 ，說明在河床彎曲處河水會衝擊河岸使之崩塌，河水本身也會由於受激而躍動，因而流向偏斜，產生環流和旋渦，沖刷河床而挾容泥沙，泥沙在緩流處沉澱堆積，則會阻塞河道，使水道遷移；遷移中由於不斷受到新的阻礙而繼續變動，河水就不循舊道而妄行了。《度地》對於河道演變的複雜作用和變動過程的這種規律性的概括與論述，實在是令人敬佩的。　　３。《五藏山經》《五藏山經》是《山海經》中最古老、地理學價值最大的部分。西漢末年才通行於世的《山海經》，由山經、海經和大荒經三部分組成，海經和大荒經是後人增補的，而山經大約是戰國後期寫成的，包括五篇。在其結尾處有 天下名山經五千三百七十山，……居地也，言其五藏 ，因此早期以《五藏山經》之名通行。所謂 五藏 ，可能兼有書分五篇，地分五區之意。今本《山經》之末有一段類似於 跋 的文字，說《山經》編寫的目的是為 國用；又說： 天地之東西二萬八千里，南北二萬六千里。出水之山者八千里，受水者八千里。出銅之山四百六十七，出鐵之山三千六百九十，此天地之所分壤樹谷也，戈矛之所發也，刀之所起也。 這段文字被認為是漢代添加的，但所舉出鐵之山 遠多於 出銅之山 ，正是反映了繼青銅文化之後，鐵器盛行時代的特徵即戰國中後期的情況。　　《五藏山經》全文１５０００多字，山名３４７個，它把我國的山地分為南、西、北、東、中五個走向系統，每個系統中的許多山又被分成若干行列，即若干次經，依次分別敘述它們的起首、走向、相距里數和結尾。 山經 含有今天所說的 山脈 之意，不過當時還只有把山隔成行列的概念，而缺乏山勢連綿的意義。《五藏山經》中有些山名今天仍在使用，但由於原著對五大系統中各個山列的方位、距離的說明不夠準確，加上一些虛構、誇張的內容，造成後人的許多誤解和爭論。不過，山經中有關地形的描述，基本上遍及我國各地，還是反映了戰國時代已經認識到的 天下 形勢。　　《東山經》論述的範圍大致在今山東省至蘇北、皖北，東至於海。①其中　　①　　 《山經》論述的範圍，參看譚其驤：《論的地域範圍》，《中國科技史探索》，上海古籍出版社 1982 年版。　　包括４６座山，由西而東分成四次經，大致都呈由北而南的走向。　　《北山經》論述的範圍在今內蒙以南、賀蘭山以東、河套以北，南起山西中條山，東至太行山東麓（河北省西部），北至內蒙陰山以北，不包括內蒙和遼、吉、黑等省，也不包括河北省中、東部。有山８７座，由西而東分成三次經。其中不少山名今仍可考，不過誇大了各山之間的距離。文中所說的管涔山、漳水、滹沱、洹水、滏水、沁河等名，至今沿用。　　《西山經》論述的範圍在今秦嶺以北，甘肅、青海湖一線，新疆東南角，包括河西走廊，不包括羅布泊。北至寧夏鹽池西北、陝西榆林東北一線，東至陝西黃河界。有山７７座，由南而北分為四次經，大致分布在山西、陝西兩省之間的黃河大峽谷以西。　　《中山經》論述的範圍大致在巴、蜀和以東的湘、鄂、豫部分地區，不包括今滇、黔、桂等省，敘述最為詳細，可能是作者最熟悉的地區。包括９７座山，分為十二次經，基本上都為東西走向。　　《南山經》論述的範圍為今浙、閩、贛、粵、湘等省，不包括廣東西南部和海南島。有山４０座，由北而南排為二次經，皆為東西走向。　　《五藏山經》通過這五大地區，基本上對遍及我國各地的地形作出了記述。在各個山列的記述中，又詳略不一地論述了各地的水文、地貌、動植物、礦物、特產以及神話傳說等，記載了許多非常寶貴的自然地理知識。　　關於水系，《五藏山經》首先記述了作者最熟悉的現今晉、豫兩省交界地區的水系分布，然後又相繼說明了其他地區的情況。幾乎在所有山列的敘述中，都聯繫到了發源的河流，說明它們的流向、歸宿、主流和支流的關係以及有關的湖泊、沼澤等。《五藏山經》共記述３５８條河流和湖泊，粗略地勾划出了北自黃河、海河流域，南至長江中下游的水系分布狀況。　　關於黃河之源，《北山經》稱： 敦薨之水，流入澤，出於崑崙之東北隅，實惟河源.又稱： 積石之山，其下有石門，河水冒以西流。 這似乎是想突破 導河積石 的傳統說法，把黃河之源推向積石山以遠地區，以誇大河源遙遠，但又無把握說得太確切，因而把昆崙山以北很遠的羅布泊水系與昆崙山之東的黃河水系不切實際地混連起來，把前者當作黃河的上源。這當然反映了當時地理考察的局限性，不過這個錯誤的說法對後世的影響卻是頗大的。　　關於長江之源，《中山經》的中次九經把 岷山之首 稱為女凡之山，其水是 東注於江 的支流， 又東北三百里曰岷山，江水出焉，東北流注于海.這是沿襲 岷山導江 的說法。　　《五藏山經》關於其他地貌的描述也十分豐富。如南次三經所說南方岩溶洞穴： 南禺之山，其下多水，有穴焉。水春輒入，夏乃出，冬則閉。 南禺之山指粵北英德一帶石山，屬峰林石山地形，石山腳下多有落水洞穴，春季雨水注入，夏季多雨使地下水位升高而由洞穴流出，冬季乾旱無水。關於河水潛流現象，如 白沙之山……鮪水出於其上，潛於其下. 灌山……　　郁水出於其上，潛於其下.關於北方河水的季節變化，如 教山，……教水出焉，西流注於河，是水冬干而夏流，實惟干河.關於東部地區的湧泉現象，如 踵之山，……有水焉，廣員四十里，皆涌.關於流沙，有 泰器之山，觀水出焉，西流注於流沙，……南望崑崙.這是指塔里木盆地內的沙漠地形。《五藏山經》還有關於火山的記述，如《西山經》中稱： 南望崑崙，其光熊熊.這是講昆崙山的火山現象，昆崙山至今仍有活火山存在。　　《五藏山經》對不同地帶動植物的記述，也很符合實際。如對西部高山地區的描寫： 申首之山，無草木，冬夏有雪。 《南山經》中記有 多桂 、 多象 、 多白猿 等，反映了熱帶和亞熱帶的特點；《中山經》則有 多桑 、 多竹箭 、 多漆 等，反映了黃河以南到長江中游地區的特點；《北山經》有 多馬 、 多橐駝 的描述；《西山經》有 多松 、 多犀兕熊羆 等；《東山經》寫東部沿海地區 多茈魚 、 多文貝 等。《五藏山經》還記載金屬礦產地點１７０多處和許多玉石的產地。　　秦漢以後，人們又將《海經》九篇和《大荒經》四篇與《五藏山經》一起編成《山海經》。這兩部分雖然提到一些地理學方面的內容（如《海內北經》和《海內經》講到朝鮮），但大都不準確。文中反而包含過多的神話傳聞和離奇怪誕的內容，所以地理學價值不大。　　４。其他著作中的地理知識《穆天子傳》是一部神話式的、但卻具有一定地理學價值的著作。此書是晉太康二年（公元２８１年）河南汲縣民不準（人名）盜發古冢所得，皆竹簡素絲編。汲縣是戰國時魏地，此書出自魏惠王子令（魏襄王）之冢，當為公元前２９９年魏襄王去世時的陪葬品，所以它應寫成於此前，即公元前４世紀。　　《穆天子傳》系小說體裁，追述西周時代的第五位君王周穆王滿（公元前１００１- 前９５２年在位）三次出遊的經歷。全書共六卷，前四卷敘述主要轉向西方的遠遊，後二卷敘述兩次向東的出遊，三次都以南鄭為歸宿或出發點。　　這些敘述明顯帶有神話性質，特別是前四卷所述西遊的故事。如說穆天子的 八駿之乘 由造父等四人為御，一日走千里。另如卷二 辛酉，天子升於崑崙之丘，以觀黃帝之宮 ；卷三 天子賓於西王母，……天子觴西王母於瑤池之上 等，顯然都是神話。不過，結合著天子的飲宴、射獵、釣魚、短途旅行等活動，大量敘述了這位天子所遊歷的高山、江河、沙漠、特殊氏族等，反映了我國大西北山川的形勢，其中不少都大致可考。同時，也從一定程度上反映了先秦時期已達到的地理視野。　　極可能是戰國後期編成的文字訓詁類書《爾雅》，其中的《釋天》、《釋地》、《釋丘》、《釋山》和《釋水》諸篇，都或多或少包含了一些與地理有關的內容。《釋地》篇的 九州 條略去了《禹貢》中的梁州，而增加了 燕曰幽州 ，將《禹貢》中的青州改為 齊曰營州 ；各州的分界不再用山或海，而統用河、江、漢、濟四水。關於城市四周遠近不同的地帶的稱謂，說 邑外謂之郊，郊外謂之牧，牧外謂之野，野外謂之林，林外謂之 ，一定程度上反映了當時城市發展的狀況及城野差異的擴大。關於不同地形的區分，文中稱： 下濕曰隰，大野曰平，廣平曰原、高平曰陸，大陸曰阜，大阜曰陵，大陵曰阿 ； 可食者曰原，陂者曰阪，下者曰濕.原、坂（阪）、陵、阜等名稱至今在我國西北地方仍沿用。《釋丘》篇中把丘按外形分為４種，即 一成為敦丘，再成為陶丘，再成銳上為融丘，三成為崑崙丘 ；按地理地貌條件，把丘又分為更多種。《釋山》篇中稱一重的山為 坯 ； 山大而高，嵩 ； 山小而高，嶺 ； 大山恆 ， 獨山蜀.今天不少山仍用這些名稱，如 大坯山 、 恆山 、 嵩山 、山東南四湖區的 蜀山 等。此篇的末尾，提出五嶽說： 泰山為東嶽，華山為西嶽，霍山為南嶽，恆山為北嶽，嵩山為中嶽。 霍山即天柱山，到漢初尚被稱為南嶽。《釋水》篇中有關於大水與支水的分級： 水注川曰溪，注溪曰谷，注谷曰溝，注溝曰澮，注澮曰瀆。 關於河流在河床中的堆積地形或河谷地貌，稱 水中可居者曰洲，小洲曰，小曰，小曰坻，人所為為.於公元前２４０年前後成書的《呂氏春秋？有始覽》述稱 天有九野，地有九州，上有九山，山有九塞，澤有九藪，風有八等，水有六川.它採用戰國早期的九國作為九州的標記，並把以周為標誌的豫州列於第一位，其他有冀州（晉）、兗州（衛）、青州（齊）、徐州（魯）、揚州（越）、荊州（楚）、雍州（秦）、幽州（燕）。這裡把九州的劃分作為地理分區的概念，是地理思想上的一個進步。　　其他在《周易》、《詩經》、《周禮》、《左傳》、《孫子兵法》、《考工記》等早期著作中，都有不少屬於地理學方面的內容。　　（二）大地水陸分布及域外地理的認識春秋時期，華夏民族主要活動的地區仍在黃河中下游以及江、淮、河、漢之間的地區，地理視野還是狹小的。所以當時人們把對東方的 海隅 和 海表 的認識加以擴大，產生了四方皆為海的設想，把 海 看作是世界四周的邊際。　　戰國時期，由於四周諸侯的疆土日益拓展，各個民族接觸頻繁，地理視野空前擴大，於是就產生了 九州 、 四極 的概念。《禹貢》、《呂氏春秋》、《周禮》和《爾雅》中各自都有關於 九州 的說法，相互並不一致，不過還都屬於對已認識的地理區域的劃分。《史記？孟子荀卿列傳》記載齊國的鄒衍提出的一種 大九州 的猜想，說鄒衍 以為儒者所謂中國者，於天下乃八十一分居其一分耳。中國名曰赤縣神州。赤縣神州內自有九州，禹之序九州是也，不得為州數。中國外如赤縣神州者九，乃所謂九州也。於是有稗海環之，人民禽獸莫能相通者，如一區中者，乃為一州。如此者九，乃有大瀛海環其外，天地之際焉.這是一種以蓋天說為基礎而對世界大地水陸分布的大膽猜想。　　四極 之說更能反映當時人們地理視野的擴大。《禹貢》稱： 東漸于海，西被於流沙，朔南暨。 這是在對東方海域、西北方大沙漠認識的基礎上，對北方（朔）和南方的一種類推性猜測，即北方亦至於流沙，南方亦至於海。《楚辭？大招》進一步描述 四極 說： 東有大海，溺水只 ， 南有炎火千里 ， 西方流沙，漭洋洋只 ， 北有寒山，龍只.《山海經》還記載了許多國名以及怪異的動植物和種族，多數屬於神話傳說和想像，但也包括一些實際的地理知識①，如黑齒國、題國，可能是南方的一些部族；釘靈之國，可能指貝加爾湖地區的丁零；端璽國可能就是敦煌。英國學者李約瑟也講到有人考證《山海經》中提到的文身國可能是千島群島有文身風俗的部落；白民國和毛人可能是指阿伊努族（Ａｉｎｕ）；郁夷國則是西伯利亞 有惡臭的未開化部落.戰國時期海上交通的發展，還產生了 三神山 的傳說。《史記？封禪書》云： 自（齊）威、宣、燕昭使人入海求蓬萊、方丈、瀛州，此三神山　　①　　 參見中國科學院自然科學史研究所地學史組編寫的《中國古代地理學史》，科學出版社 1984 年版，第360 頁。　　者，其傅在勃海中，去人不遠，患且至，則船風引而去，蓋嘗有至者。三神山 之說，也反映了人們對東方遠海地理知識的追求。秦始皇統一中國後，於公元前２１９年派方土徐福（徐市）率龐大的航海船隊和童男童女數千人，由山東半島出發，入海求 不死之葯 ，船隊經過朝鮮而最終到達日本。　　（三）地　　圖地圖以簡明形象的特點，表示出地表的地貌和各種地理形象，是表達地理知識的一種有效手段。相傳我國在夏朝就鑄造過九尊大鼎（夏鼎），將九州的川澤山林、草木、禽獸等皆繪鑄其上，以使人們了解各個地區的自然環境，不致遠行時遭受意外的傷害。這個傳說雖然無從考證，但我國在夏代或更早時候就出現了繪有表示山川分布的原始地圖，是完全可能的。　　從古書中有關地圖的記載，可知地圖的繪製多是由於政治、軍事和生產等多方面的需要。　　《尚書？洛誥》記載，西周初年成王即位後，先後派周、召二公在洛河流域建新城。他們通過對洛河的兩個支流澗水、水附近的考察和占卜， 來以圖及獻卜. 即使者，將部點陣圖和卜辭一併獻給成王，後來就在這裡建成王城和成周兩座新城。　　《論語？鄉黨》談到孔子的行為時，有 式負版者 一語。 式 指表示敬意， 版 是刻在木版上的一國封疆圖版。這大概是後來表示國家疆域的 版圖 一詞的來源。這種地圖，常有專人背負運送，說明春秋末年這種 版 已普遍使用。　　大約於戰國時期成書的《周禮》（也有認為是西漢末年的偽托之作）中，有關使用地圖的論述特別多，所載地圖的種類至少在７種以上。如有關於戶籍的；有關於全國行政區域的 天下之圖 ；有關於山川林澤分布的；有關於礦產分布的；有關於道路交通的；有關於墓域的；甚至還有用地圖作為打官司的憑據的。《周禮？地官司徒》稱： 凡民訟以地比正之，地訟以圖正之。 《周禮？地官司徒》載： 大司徒之職，掌建邦之土地之圖與其人民之數，以佐王安擾邦國。以天下土地之圖，周知九州之地域廣輪之數，辨其山林、川澤、丘陵、墳衍、原隰之名物，而辨其邦國都鄙之數，制其畿疆而溝封之.這裡不僅說明當時已設有專門保管地圖的官職 大司徒 ，而且還說明了地圖的用途和主要內容。　　《管子？地圖》突出說明了戰國時期地圖在軍事上的主要作用，說： 凡兵主者，必先審知地圖。轅之險，濫車之水，名山、通谷、經川、陵陸、丘阜之所在，苴草、林木、蒲葦之所茂，道里之遠近，城郭之大小，名邑廢邑、困殖之地，必盡知之。地形之出入相錯者，盡藏之。然後可以行軍襲邑，舉措知先後，不失地利，此地圖之常也。 這段精彩的論述，說明當時的地圖對地形地物的表示已很完備，內容也很豐富複雜；而且可以想到，這種地圖的繪製，必定是按照一定的比例縮尺並使用多種符號和說明方式作出的。　　《戰國策？趙策》記載，蘇秦以合縱遊說趙王時說： 臣竊以天下之地圖案之，諸侯之地五倍於秦。 能從地圖上看出地域大小的倍數，肯定這種地圖是按一定比例尺縮繪製的。　　１９７８年在河北平山縣中山國中山王墓出土的 兆域圖 ，更證實了戰國時期的確已按比例尺繪製地圖了。圖中各個 堂 之間的間隔， 丘足 與堂 之間的距離，所標註的數字與圖示的大小基本上呈現１∶５００的比例；與實際墓地相對照，還可知圖的方位是 上南下北.這些史料證明，春秋戰國時期，我國地圖的使用不僅已經很普遍了，而且地圖的測繪已達到一定的水平。　　七、農學和生物學的發展（一）重農思想和精耕細作的農業技術春秋戰國時期，伴隨著奴隸制向封建制的轉變，以一家一戶為基礎的小農經濟逐漸發展起來。鐵制農具的出現和推廣使用，同時藉助於牲畜動力，對推動農業生產和技術的發展起了極其重要的作用。黃河流域的農業生產面貌煥然一新，長江流域及其以南地區的開拓也逐漸取得進展。一家一戶獨自經營的自給自足的小農經濟，以生產穀物為主，種植桑麻和飼養豕、雞、犬等小家畜為副業，形成了以五穀、桑麻、六畜為輕重次序的農業結構。由於可以做到深耕，多鋤、及時施肥灌溉，並創造了畦種法、復重輪作法，進一步挖掘了土地的生產潛力，開始形成了我國農業生產上精耕細作的優良傳統。　　在穀物種植上，由於技術能力的提高，過去地位次於黍（黃米）、稷的粟（谷），栽培面積逐漸擴大，取代了黍、稷的地位。黍、稷的種植地區則向北推移。但由於當時抵抗旱災的能力還沒有很大提高，防旱的主要措施就是在栽培粟等主要糧食作物的同時，搭配播種一些耐旱 保歲 的大豆（大菽），而且大豆的播種要達到每人五畝的面積。《管子》稱， 菽、粟不足 ，民就會有飢餓之色；《孟子？盡心上》說： 聖人治天下，使有菽粟如水火。　　菽粟如水火，而民焉有不仁者乎？ ，即謂 聖人治天下 必須使菽、粟的生產達到用之不竭的水平。後來由於冬麥栽培技術的發展和種植面積的擴大，終於形成了菽、粟、麥三者並重的糧食生產組合格局。　　冬麥栽培技術的推廣所引起的一個重大改變，是部分地區過去一年一熟制開始走上複種輪作的道路，即把冬麥和一些春種或夏種的作物搭配起來，採取一些適當的技術措施，在一年或幾年內，增加種植和收穫的次數。春秋期間， 嵩山之東，河汝之間 ，即今河南中部地區，已可以 四種而五獲 ①，即四年五熟。到戰國時期，《荀子？富國》稱，在黃河流域的一些地方， 人善治之，則畝數盆，一歲而再獲之 ，即達到一年兩熟。這是我國古代在耕作制度改革上的一項偉大創舉。　　農業技術的發展和農業主產的提高，也反映到諸子百家的著述中。這一時期既出現了如許行一樣專門談 神農之學 的農家學派②，也出現了專門的農學著作《神農》二十篇和《野老》十七篇。前者為 諸子疾時怠於農業，道耕農事，托之神農 而作的，後者據東漢人應邵所說是 年老居田野，相民耕種，故號野老 ③。它們當是當時農業生產技術經驗的總結，可惜都散佚無存了。今天仍能見到的是《呂氏春秋》中的《上農》、《任地》、《辨土》、《審時》四篇，以及散見於其他先秦典籍中的零星資料。這些論述大體上反映了春秋戰國時期我國農業科學技術發展的基本水平。　　１。重農思想春秋戰國時期，我國就形成了以 農本論 為特色的重農思想，即把農桑耕織看作 本業 ，把商賈技巧看作 末業 ，崇尚本業、抑制末業的思　　①　　 《管子？治國》。　　②　　 見《孟子？滕文公上》。　　③　　 以上均見《漢書？藝文志》。　　想。《管子？王輔》稱： 強本務，去無用，然後可使民富； 《管子？治國》稱： 舍本事而事末作，則田荒而國貧， 這是農本思想的代表性論述。　　這一時期所形成的農本思想，並不是一種單純的經濟思想，而是兼具政治的和軍事的多種內容。從經濟上講， 民事農則田墾，田墾則粟多，粟多則國富 ， 桑麻植於野，五穀宜其地，國之富也 ①。即只有發展五穀、桑麻、六畜的生產，才是國家致富之本。從政治上講，《管子》指出： 治國之道，必先富民。民富則易治也，民貧則難治也。 因為 民富則安鄉重家，安鄉重家則敬上畏罪，敬上畏罪則易治也；……故治國常富，亂國常貧，是以善為國者，必先富民，然後治之。 所以，重農又是國家長治久安的根本大計。從軍事上講，《管子》指出，粟多則國富、兵強，才能戰勝、守固；相反，如果不注意發展農業生產，人貧則輕家，輕家則易去，……則戰不必勝，守不必固矣.把天（時）、地（利）、人（和）看作是農業生產三大要素的 三才 思想，在春秋時期已逐漸形成，戰國時期的思想家們，開始用 三才 理論來指導農業生產。荀子在談到致富之途時就指出，只有 上得天時，下得地利，中得人和 ，才能 財貨渾渾如泉源，如河海，暴暴如丘山 ；反之，如果失掉天時、地利、人和，就會使 天下敖然，若燒若焦.《呂氏春秋？審時》篇稱： 夫稼，為之者人也，生之者地也，養之者天也。 這就在農業生產的三大要素中，把人的因素放到了首要地位，這是很有積極意義的，說明當時的農業生產已經從等待自然恩賜，向主動地去改造自然、向自然索取的方向邁進了。 農本論 在農業生產上的表現之一，就是集約經營 思想，即提高勞動強度，實行精耕細作，充分挖掘土地潛力，努力提高單位面積產量。在戰國初期，我國的農業生產就表現出了集約經營的特色。　　李悝在魏國為相時，就曾對魏文侯作 盡地力之教.他說： 治田勤謹，則畝益三斗（約合今六升） （當時的一畝約合今三分之一畝）。《呂氏春秋？上農》篇更突出地強調了集約經營： 敬時愛日，非老不休，非疾不息，非死不舍。上田夫食九人，下田夫食五人，可以益，不可以損。一人治之，十人食之，六畜皆在其中矣，此大任地之道也。 這是要農民起早貪黑，以大強度的勞動去努力增產；並規定 上田 每個勞動力要養活９個人， 下田 每個勞動力要養活５個人，牲畜的飼料還要包括在內。這樣的勞動生產指標，是相當高的。　　２。精耕細作春秋戰國時期，由於製造了鐵犁，推行了牛耕，從而為深耕細作創立了物質條件。到戰國時期，深耕的提法已遍見於各種典籍。　　在西周時代，我國就很重視中耕除草和農田管理。到春秋戰國時代，由於鐵農具的廣泛使用和牛耕動力的推行，中耕水平有了顯著提高，逐漸形成了 耕耨結合 的耕耘體系。 耕 主要指播種前的基本耕作， 耨 指作物生長期間的中耕管理，特別是鋤草。當時諸子的著述中多有 耕耨 連述的，或者 耕連述、 耕耘 連述。《韓非子》中稱： 耕者且深，耨者熟耘 ；《呂氏春秋？任地》稱： 五耕五耨，必審以盡。 都強調了耕種之後要精細地鋤多次，尤其在乾旱時要鋤地，即 人耨必以旱 ，以使土壤疏鬆，減少水分散失。這種重視中耕除草和加強田間管理的措施，成為我　　①　　 《管子》。　　國精耕細作優良傳統的重要組成部分之一。　　為了利於澇時排水和乾旱時保墒，《呂氏春秋？辨土》提出整地時 （壟）欲廣以平，（溝）欲小以深 ，這樣就可以使作物 下得陰，上得陽.在《任地》篇中更明確地描述了當時已實行的 畦種法 （壟作法），即 上田棄畝，下田棄 的栽培方法。這是說在高田旱地或雨水稀少的地區，墒情不足，應該把莊稼種在溝里，即 種壟溝 的 低畦栽培法 ，以減少水分的蒸發，並防風；而對於低濕田，水分過多，要把莊稼種在比較高而乾燥的壟上，即 種壟台的 高畦栽培法.這是根據地勢的不同，合理進行田間作物布置，以保證 上田 、 下田 都能得到充分利用的科學方法。在這一方法的基礎上，漢代以後又發展了 代田法 和 區田法.３。多糞肥田和土質改良我國古人很早就對土壤的肥力有了較深刻的認識。《國語？周語》上有 陽氣俱蒸，土膏其動 的說法。 膏 即指肥美的養料， 土膏 當然是指土壤的肥力。這說明至遲在春秋時期，人們就知道了土壤具有肥力這一基本特性了，而且還把 土膏 看作是 動 態的，即可以改變的。《禹貢》按肥力的高低把全國的土壤分為３等９級；《管子？地員》更進一步把全國的土壤分為３等１８類９０種，這是世界上土壤分類研究的最早成果。《周禮》中有 草人掌土化之法 的說法，漢代鄭玄注曰 化之使美 ，即通過人的墾耕熟化，使土壤肥美起來。這實際上已經指出了土壤的肥力不是固定不變的，而是可以改變的，特別是可以通過人的活動來加以改造。　　如何提高土壤的肥力呢？在春秋時期以前，主要靠休閑來恢復地力，施用肥料還不是普遍的方法；而到春秋時期，情況就有了很大的變化。《周禮》記載當時已有 不易之地 、 一易之地 和 再易之地 的區分，就是有連年種植不休閑和休閑一年、二年的土地。這不休閑的耕地顯然要靠人工施肥來保持和提高其肥力了。到了戰國時期，隨著農業生產力的提高，施肥受到普遍的重視。《孟子？滕文公上》中有 糞其田而不足 的記載；《荀子》更提出 多糞肥田 ，並說這是 農夫眾庶之事 ；《韓非子》有 積力于田疇，必且糞灌 的說法。《史記？李斯列傳》記載商鞅變法後的秦國，有 棄灰於道者刑 的規定，即把可以作為肥料的灰拋撒在路上的人要被治罪，說明對肥料的珍視。《呂氏春秋？任地》提出： 子能藏其惡而揖之以陰乎？ 意思是說你能把糞便藏於田地而使它在土下不斷發揮肥力作用嗎？這說明當時已有了關於施肥的技術和學問。正是因為有這種基礎，《任地》才能明確提出： 地可使肥，又可使棘（瘠） ，即可以用人力改變土地的肥瘦。文稱： 凡耕之大方，力者欲柔，柔者欲力。息者欲勞，勞者欲息。棘者欲肥，肥者欲棘。急者欲緩，緩者欲急。濕者欲燥，燥者欲濕。 意思是說土壤耕作的基本原則，過於堅硬的要使之柔軟，過於柔軟的要使之堅硬些；休閑過的要種植，種植過的要休閑；貧瘠的要使它肥沃，過於肥沃的又要控制調節；過於緻密的（粘土）要使它疏鬆，過於疏鬆的（沙土）要適當緻密些；過濕的要使之乾燥，過於乾燥的又要使它濕潤。這五項處理原則，包含了土質改良、輪作養地、施肥保墒等豐富的技術內容，為合理使用土地、提高土壤肥力和增加產量提供了保證措施。　　這些措施的實施，保證了土地的較高產量。《荀子？富國》說 田肥以易，則出實百倍.《呂氏春秋？適威》也說： 若五種之於地也，必應其類，而蕃息於百倍。 這都是說當時已可使產量為播種量的百倍。或許這有些誇大，不過當時農田產量較高還是可信的。　　４。防蟲除草採取多種耕作措施來防治害蟲、清除雜草，在春秋戰國時期積累了不少經驗。　　通過深耕細作來消除雜草和減少害蟲危害，是一個基本措施。　　《呂氏春秋？審時》中總結了適時種植的麻、菽、麥抗蟲免蟲的經驗，得出了 得時之稼興，失時之稼約（青病） 的結論，令人信服地論證了 凡農之道，候之為寶 的科學真理。　　（二）動植物形態、分類知識１。動植物分類思想的產生由於鐵農具和牛耕的普遍使用，春秋戰國時期的農業得到了很大的發展。為了治理好農業，並充分利用豐富的動植物資源，就需要具有關於辨別不同動植物類別的知識。所以，關於動植物形態和分類的知識在這個時期得到了不小的發展。《周禮》在關於西周的政治制度和經濟制度的論述中，提到了所設置的一些專管農業的官吏，他們就有辨別各種不同的動植物類別的職責。這說明辨別不同動植物的種類，當時已成為與社會生產和經濟生活息息相關的 學問 了。　　如何對生物進行分類，當時還沒有形成明確的分類原則，但是人們從生活和生產實踐經驗的積累中，特別是基於對動植物形態認識的深化，還是逐漸形成了一些分類原則。商周時期已經出現了以下幾種分類方法①：①按照毛色分類。如黃牛、幽牛；白羊、黃羊；馬有（黑色馬）、（金色馬）、（赤色馬）、騏（青驪色馬）等。植物也有以色澤區分的，如粟有（赤苗）和芑（白苗）之分。　　②按照體形大小分類。如大兕、小等。　　③按照雌雄性別分類。如牡（公牛）、（公羊）、（公豕）；牝（母牛）、（母羊）、（母豕）等；大有苴、之別。　　④按照功能、用途分類。如馬有種馬、道馬、田馬、駑馬等。　　⑤按照外形特徵分類。如牛與羊以其犄角之大小區分；虎與豹有條形斑紋與銅錢斑紋之區分；龜鱉類體被介甲，魚蛇類體被鱗甲等。植物有 木 本和 草 本的基本區別。　　這種分類方法，主要是以動植物直觀的形態特徵為依據的。戰國後期，隨著動植物分類知識的增長以及後期墨家學派邏輯分類概念的形成，荀子在《正名》篇中提出了 制名以指實，上以明貴賤，下以辨同異 的觀點。荀子發展了後期墨家 類 的思想，提出了 大共名 、 大別名 的區分概念級別的方法。大共名 即泛指一切物的最高類的名，如 物 ； 大別名 即泛指某一類事物之名，如 鳥獸.更進一步愈來愈細緻地進行區分，達到 別則有別，至於無別 ，最終 使異實者莫不異名也 ， 使同實者莫不同名也 ，就是個別事物的名了。荀子的這種具有邏輯學特色的分類思想，對生物學分類工作也是有指導意義的。　　在《荀子？王制》篇中，荀子對自然界的事物作出了如下的分類： 水火有氣而無生，草木有生而無知，禽獸有知而無義，人有氣有生有知亦且有義。 這是根據當時的 元氣 本體論學說，以 氣 、 生 、 知 、　　①　　 參見芶萃華：《我國古代的動植物分類》，《科技史文集》第 4輯，上海科技出版社 1980 年版。　　義 作為不同級別的 共則有共 、 別則有別 的標準，將自然事物分為有生命的和無生命的兩大類，有生命的（生物）又分為無感知的（植物）　　和有感知的（動物）兩類，動物中又分為有義（理性）的和無義的（禽獸）　　兩類。這種分類同時也給非生物、生物、植物、動物和人類下了定義。這就將前人經驗性的分類方法上升到了理論性的分類思想。　　２。動植物的具體分類在具體的動植物形態、種類的認識和分類方法上，春秋時期都有所進步。　　《詩經》中記載的動植物約有２５０餘種，如農作物就有禾（粟）、稷、黍、麥、牟（大麥）、稻（）、菽（大豆）等；蔬菜有葵（冬寒菜）、、瓜類等；果樹有棗、郁（郁李）、（歐李）、杏等；經濟樹種有榛、栗、椅、桐、梓、漆等。動物有熊、狐、狼、鹿、雁、鴻、鴛鴦、鵜、倉庚、鯉、、鮪、魴、鯊、、蛇、蜉蝣、莎雞、蟋蟀、斯螽、蜩、螗等１００多種，其中鳥類有７０多種，昆蟲２０多種。　　《周禮？地官？司徒》提出了 以土會之法，辨五地之物生 的分類方法。 土會 即計土征納貢賦， 五地 即各種不同地形。其中首次出現了 動物和 植物 兩個名詞，而且分植物為物（指柞、栗等果實有殼斗之屬）、膏物（指生有橐韜的蓮芡之屬）、物（指梅、李等核果類）、莢物（指生有豆莢的植物）、叢物（指 萑葦 之屬）五類。這是根據果實的形狀對植物所作出的最早分類。　　關於動物，文中分為毛物、鱗物、羽物、介物與物五類。毛物指虎豹之屬，即獸類；鱗物指魚類；羽物指鳥類；介物指龜鱉之屬；物指人類。　　按照現在的分類學觀點，這五類都是脊椎動物。《周禮》中的這種分類方式，與現代把脊椎動物分為 人 、 哺乳類 、 鳥類 、 爬行類 和 魚類基本一致。　　在《考工記》中把動物分為 大獸 和 小蟲 兩大類。在談及雕刻工匠（梓人）關於動物造型的創作時稱： 梓人為。天下之大獸五：脂者、膏者、者、羽者、鱗者。……外骨、內骨、行、仄行、連行、紆行，以鳴者，以注鳴者，以旁鳴者，以翼鳴者，以股鳴者，以胸鳴者，謂之小蟲之屬。 文中所說作為 宗廟之事 的犧牲的 脂 、 膏 二類，是根據用途定類的，沒有分類學的意義。其他三類（、羽、鱗）都是脊椎動物。　　結合於《周禮？地官》所述， 大獸 應包括這三類和毛、介兩類脊椎動物。　　上文後半段講的都是昆蟲的形態，包括具有外骨骼和內骨骼的，有不同行動方式的，有以口、腹側、翅和後足腿節發音的。所以，這裡所說的 小蟲 當指以昆蟲為主的無脊椎動物。因此，《考工記》實際上已將動物分為脊椎動物和無脊椎動物兩大類，這是動物分類上的一個進步。　　由此可見，春秋時期已經形成了我國古代的生物分類體系了。　　戰國以來，人們對動植物形態的認識不斷擴大和深入，因而在關於動植物形態、器官的描述以及動植物分類原則和分類系統上，都有明顯的進步。　　在戰國後期成書的訓詁之作《爾雅》中，《釋草》、《釋木》、《釋蟲》、《釋魚》、《釋鳥》、《釋獸》諸篇，集中概括了這一時期積累下來的動植物方面的知識，也成為一種分類系統。　　《釋草》、《釋木》兩篇，把植物分為草、木兩大類。草類中著錄草本植物１９０餘種，木類中著錄木本植物７０餘種，兩類中主要都是種子植物。此外，草類中還有菌藻類和羊齒類；木類中還包括 寓木 ，即寄生植物。在《釋木》篇中，把木本植物區分為 小枝上繚 的 喬木 ， 族（叢）　　生 的 灌木 和 無枝 的 檄木 （棕櫚科植物）三類。喬、灌二詞至今沿用。　　在具體的分類中，《爾雅》注意把形態上相似和親緣上相近的排列在一起。如把山、山蔥、山蒜這些山野生的百合科植物，蘩、蒿、蔚等菊科植物，芑、、、等禾本科植物，壺棗、酸棗、羊棗、大棗、苦棗、棗等棗屬植物等，分別排在一起， 以類相聚.《釋草》中所說 槐棘喬，桑柳條，椒，桃李核 ，則分別以 喬 （枝高聳）、 條 （枝低垂）、 （圓形聚合成球的果）和 核 （核果）等形態特點作為區分槐棘、桑柳、椒、桃李等植物的分類標誌。　　《爾雅》把動物（包括低等動物、高等動物和家養動物）區分為 蟲 、魚 、 鳥 、 獸 四大類，再以其形狀、形體大小、色澤、生態環境的異同作更細緻的區分和敘述，從而較清楚地表現出了動物分類階元的思想。其中所列的 蟲 ，相當於現在所說的無脊椎動物； 魚 為魚綱、兩棲綱、爬行綱等變溫動物； 鳥 為鳥綱； 獸 指哺乳類。《釋畜》篇中的家養動物可分別列入鳥類和哺乳類。在蟲、魚、鳥、獸以下更詳細的分類相當於現代所說的 目 、 科 的分類階元。　　（三）植物生態知識１。植物與環境隨著人們有關植物知識的增加，不僅加深了對植物個體形態的認識，而且也越來越多地了解了植物的生活習性、植物與環境的關係以及植物的分布。　　植物與環境的關係是比較複雜的，也是多方面的。莊子首先提出了 種有幾 ①的命題， 幾 即環境，是說任何物種都有一定的生長地勢、環境和條件。在更早的《詩經》里，就有不少詩句反映了人們對植物與環境的依賴關係的認識。如 山有扶蘇，隰有荷華；山有喬松，隰有游龍 ②，說明扶蘇和喬松生長於乾爽的山上，而荷花和游龍（馬蓼）則生長在低濕的地方。《詩經？大雅？公劉》中稱： 相其陰陽，觀其流泉，其軍三單，度其隰原，徹田為糧。 就是說要選擇水源充足、濕潤的土地，才適宜闢為農田生產糧食。　　２。植物與水春秋戰國時期，我國古人對水在植物生長中的作用、甚至水與植物不同器官發育的關係，已有相當清楚的認識。《管子？水地》篇中稱水 集於草木，根得其度，華得其數，實得其量 ，說明水是植物的根、華、實賴以生長的重要物質基礎。當時人們不僅知道旱生與水生之分，而且知道不同的水分環境生長著不同的植物種類。《詩經？小雅？白華》稱： 池北流，浸彼稻田.水稻所需要的正是水可浸苗之地。　　３。植物與土壤、地勢關於植物生長與土壤的密切關係，在春秋戰國時期的著作里也多有論述。《管子？地員》是一篇專門論述土壤與植被關係的文章。它把各地的土壤分為三等、十八類、九十種，分別說明了它們的特性和適宜的作物。如上等土壤中最好的三種是 粟土 、 沃土 和 位土.粟土無乾濕之患和　　①　　 《莊子？至樂》。　　②　　 《詩經？鄭風？山有扶蘇》。　　泥濘板結之害，土質疏鬆，透水、蓄水性好，最適於粟的種植；沃土有五種，干而不坼裂，濕而不積水，持水性與透水性良好，適於植物生長；位土的水是青黑之色，無論高低保水性都很好。上等土還有 壤土 、 浮土.中等土壤如塥土累然如仆累（蝸牛），不忍水旱，……不若三土以十分之四 ，說明塥土中有許多象蝸牛狀的礫石，不耐水旱，作物產量比三種上等土壤低十分之四。下等土如 觳土 ，貧瘠不耐水旱，只適於種植些豆類和果木。在這些論述中，都把持水性、透水性的好壞作為評價土壤的主要標準，這與現代理論是一致的。　　關於土地的合理利用，文稱： 凡地之所載，紛紛紜紜，無所不有。而重視五土之辨，九穀之宜，蓋將以養萬民之生，盡萬物之性也。五土 即山林、川澤、丘陵、墳衍、原隰五種地形； 九穀 指黍、稷、稗、稻、大麥、小麥、大豆、小豆、粱。說明土地上生長的植物、動物品種繁多，一定要辨明土質施種穀物，才可獲得好收成，養活萬民。　　《管子？地員》篇還舉出一個十分精彩的例子，列舉了１２種植物隨地勢高下的順序分布，說明了 草土之道.文中說： 凡草土之道，各有谷造，或高或下，各有草土（物）。葉（荷）下於（或茭白），下於莧（莞），莧下於蒲（香蒲屬），蒲下於葦（蘆葦），葦下於（旱生之葦），下於蔞（蔞蒿），蔞下於（胡枝屬，掃帚菜），下於蕭（蒿屬），蕭下於薛（薛，莎草類），薛下於萑（，益母草），萑下於茅（白茅）。凡彼草物，有十二衰，各有所歸。 這裡從低到高、由 葉 到 、 莧 、 蒲 、 葦 、 、 蔞 、 、 蕭 、 薛 、 萑 到 茅 ，從深水到高陵，從水生到陸生，準確地說明了水生植物、濕生植物、中生植物、旱生植物在不同地勢環境中的分布。現在看來，從 葉 到 葦 是低濕地的草本植物，屬草甸土的成土範疇；從 到 茅 ，是高地的草本植物，屬草原土的成土範疇。這表明了 草與 土 之間存在著密切的關係，有什麼土壤，才有什麼植物。　　在《尚書？禹貢》中，也敘述了 九州 的不同土壤和植物分布生長的關係。如說明兗州（魯西）為灰棕壤，草茂樹高；徐州（蘇北與皖魯交界處）　　屬棕壤，草木叢生；揚州（江、浙、皖南）為濕土，草豐茂，樹木多高大的喬木。　　４。植物與陽光、氣溫、空氣對植物生長與陽光的關係，春秋戰國時期已有清楚的認識。《詩經？大雅？公劉》中已記載人們規劃農田時要選擇向陽的地塊： 既景乃崗，相其陰陽。 陰、陽分別指背陰和朝陽之地。《詩經？大雅？卷阿》說： 梧桐生矣，於彼朝陽 ，說梧桐生長良好的原因在於朝陽。《左傳》云： 松柏之下，其草不殖 ，說明松柏林下陽光不足而草不茂盛。《荀子？勸學》篇說： 蓬生麻中，不扶自直。 飛蓬是一種菊科野草，在光線充足的地方長勢散亂，向四面八方爭受光照；而在長得又高又快的大麻間隙里，被迫直立上長，以爭取更多的陽光。這裡已經認識到了植物爭奪陽光的現象，即懂得了無論作物或野草，只有受到充足的陽光照射，才能良好地生長。　　對於植物的生長與溫度的關係，古人最早是根據植物葉子的春萌、夏榮、秋隕的現象認識到的。《夏小正》中已有多處記載。《詩經？豳風？七月》中也有 四月秀 ， 十月隕 ，即四月狗尾草抽穗，十月樹葉凋落的現象。　　植物需要呼吸，綠色植物的光合作用又需要二氧化碳，所以空氣對大多數陸生植物的生長有重要作用。古人早就知道農作物之間要有一定的距離使空氣流通。《詩經？大雅？生民》和《詩經？王風？黍離》中提到 禾役 和 彼黍離離 ，都是說禾穀一行行縱直通達，這是為了便於管理和使莊稼通風透氣。在《呂氏春秋？任地》中明確提出了 子能使子之野盡為冷風乎？ 強調了農田的通風問題；接著在《辨土》篇中指出： 既種而無行，耕而不長，則苗相竊也.然後具體回答了使莊稼通風（和透光）的方法和作用： 莖生有行，故速長；弱不相害，故速大。橫行必得，縱行必術，正其行，通其風。夫心中央，帥為冷風。 這就強調了把作物種成行列的重要性，說明西周以來我國在農業上已普遍實行條播了。不過，大風對植物的生長是不利的，這種情況在當時的著作中也有記載，如《五藏山經》的東次三經中有： 無皋山，無草木，多風。 地勢的高低，地形的起伏，往往使氣溫、光照、水旱情況及土壤等都發生變化，從而使植物的生態條件也發生綜合的變化，直接影響到植物的分布和生長發育。前面已述及《周禮？地官》中已記載了不同地形上生長的植物的不同；《管子？地員》在談及九州的土壤時，也講到了不同地形上植物種類的差異。如 其山之淺，有蘢與斥（芹）；其山之梟（阜），多桔符榆；其山之末（半），有箭與苑；其山之旁，有彼黃。 這是說山中淺水處有蘢芹等水生植物，山阜之地有榆屬樹木，山腰處有懸鉤子屬植物，山邊上則生長著葫蘆科的貝母。　　５。植物分布界線春秋戰國時期，人們還獲得了關於我國第一條植物分布界線的認識。《考工記》載： 桔逾淮而北為枳，……此地氣然也。 在《晏子春秋》卷六中也有： 嬰聞之，桔生淮南則為桔，生於淮北則為枳，葉徒相似，其實味不同。所以然者何？水土異也。 這是說桔子只能生長於淮河以南，如果把它移到淮河以北，就會變成另一種植物枳了。為什麼會如此呢？就是因為淮河南北的 地氣 或 水土 不同，即包括氣候、溫度、水分、土壤、光照等條件在內的地理環境是有差異的。現在我們知道，在地理學上，秦嶺、淮河是我國暖溫帶和亞熱帶的分界線。像竹子、茶葉、柑桔等亞熱帶植物，只有在這條分界線以南才能良好地生長。《考工記》等第一次明確提出了這個植物分布界線的思想，是很可貴的，它完全符合科學道理。當然，桔變為枳的說法是不準確的，它們雖同是芸香科，但並不同屬，在形態結構、對環境條件的要求和地理分布上也不相同；它們的葉子也不相似，桔具有單葉，枳則為具有三個小葉的複葉，用簡單易地的方法使它們發生轉變，是不可能的。　　另外，在關於植物生態的知識方面，我國古人對植物間的相互關係，也早就取得了不少直觀的認識。《詩經》中就記載有植物的寄生現象。如 蔦與女蘿，施於松柏，……蔦與女蘿，施於松上.①女蘿即松蘿，附生在針葉樹上。　　（四）動物生態知識春秋戰國時期，有關動物生態學的知識，即動物與周圍環境的關係的認識，有了更深入的觀察與概括，有的已初步提高到理論認識的水平。人們認識到，每一種動物都有一定的棲息環境，並對周圍環境中的各種自然因素如　　①　　 《詩經？小雅？頍棄》。　　水分、溫度、光照等產生一定的反應。　　１。動物與非生物環境的關係很多動物都棲息在山林、水域，這在古籍中有大量反映。如《詩經》中的一些詩句，便說明了鶴和大雁生活在沼澤地，魚生長於有水藻的池澤，蟬生活在柳樹茂盛的地方，黃鳥棲息在灌木叢中。　　《荀子？致土》篇也指出： 川淵者，龍魚之居也；山林者，鳥獸之居也.說明魚類和鳥獸棲息環境之不同；進而又指出： 川淵深而魚鱉歸之，山林茂而禽獸歸之 ；反之， 川淵枯則龍魚去之，山林險則鳥獸去之。 這又說明了環境條件的好壞影響到動物的存亡。　　在對動物與水的關係的觀察中，人們還發現了動物的形態構造與生存環境的適應關係。《莊子？駢拇》篇講到： 鳧脛雖短，續之則擾；鶴脛雖長，斷之則悲。 說鳧（游禽）足短，正適於在水中游泳覓食，足長了反而不利於游泳；相反，鶴（涉禽）足長，正適於在淺水中行走捕魚，足短了則不利於涉水逐魚了。　　關於水對動物的重要意義，《管子？水地》篇把水看作 諸生之宗室（本原） ，說： 水，鳥獸得之，形體肥大，羽毛豐茂，文理明著。 說明動物靠水才得以正常地生長發育。人們還觀察到不少動物對天將雨的反應。《孔子家語？辯政》中講了一個故事，說有一足之鳥，飛集於齊宮殿前，舒翅而跳，齊侯怪而遣使請教於孔子。孔子回答說： 此鳥名商羊，水祥也。昔童兒有屈其一腳，振訊雨眉而跳，且謠曰：天將大雨，商羊鼓舞。 ①商羊雖然是一個被神化了的鳥類，但這個傳說卻反映了古人早已知道鳥類對將雨的天氣會有反應的。　　氣溫對動物生長和活動的影響，特別是各種動物的活動方式隨一年內四季的變更而發生的周期性變化，如候鳥的南北遷徙，魚類的繁殖和活動範圍的改變，獸類的換毛和冬藏等，古人早就有了很多了解。《夏小正》、《尚書？堯典》、《詩經？豳風？七月》以及《呂氏春秋》等著作中所記載的許多物候現象，都反映了這些知識內容。　　關於晝夜以及月望、月晦的變化對動物活動的影響，春秋戰國時期也有記載。《莊子？秋水》篇有一段議論說： 鴟鵂夜撮蚤，察毫末，晝出目而不見丘山，言殊性也。 鴟鵂為角鶚類鳥，它與一般在白晝活動的鳥不同，夜間視物清晰，可以取蚤而食，白天卻什麼也看不見，《莊子》把這歸為鳥類不同的特性所致。《呂氏春秋？精通》篇還記載了月亮的圓缺變化對某些海洋動物生育活動的影響： 月也者，群陰之本也。月望則蚌蛤實，群陰盈。　　月晦則蚌蛤虛，群陰虧。夫月形乎天，而群陰化乎淵。 這裡記載的蚌、蛤等水生動物體內肉質隨月望而充實、月晦而空虛的現象是符合事實的；實際上此類動物的生殖腺在月望時增大，表明生殖期到來。由於古代把月亮和水生動物都看成是屬陰的，所以上述這段記載不僅指出月相變化對蚌、蛤生殖活動的影響，而且還推廣到月亮對所有水生動物（ 群陰 ）的普遍影響，即所謂 月形乎天，而群陰化乎淵.漢代以後的《淮南子》、《論衡》等著作中也多有此類記載。發現月相變化對水生動物的影響，是我國古代動物學上的一個重要成果。　　一般說來，動物受地形的影響比植物為小，不過還是有一些相關性的。　　①　　 《孔子家語》，二十七卷。　　《周禮？地官？司徒》中已提出了不同地形適宜於不同動物的生活，如：山林，其動物宜毛物 ； 川澤，其動物宜鱗物 ； 丘陵，其動物宜羽物 ； 墳衍，其動物宜介物 ； 原隰，其動物宜物。 即山林多走獸，江湖多魚類，丘陵多飛鳥，水邊低地適於水居陸生動物，平原地區最適合人類生活。這段論述雖然還較粗糙，也不完全正確，但說明當時人們已經根據生態學的觀點去觀察生物界了。　　這諸多無生命界的因素綜合作用的結果，使動物也呈現出一種地理分布狀況。隨著社會的發展和人們活動範圍的擴大，我國古人逐漸認識到分布在各地的動物是不同的。《五藏山經》中記載了各個地域動物分布的差異。如《南山經》記載的動物有蝮蟲（蛇）、魚、犀、兕、象、白猿；《東山經》記載的動物有糜、鹿、虎、蛇、蜃（蚌屬）、文貝（貝類）；《中山經》記載的動物有牛、虎、豹、羊、羊、麋、麂、麝、兕牛、白犀、象、熊羆、、白蛇、、翟、鳩等。《南山經》、《東山經》與《中山經》中記載的這些動物多生活在熱帶、亞熱帶地區，與所論述的地理位置相符合。　　《西山經》記載的動物有肥（蝮蛇）、牛、毫彘、旄牛、熊羆、鹿、同穴的鳥鼠、、赤等，顯示了溫帶和乾旱地區的特色。《北山經》記載的動物主要有馬、駱駝、氂牛、人魚（）等，為草原和乾旱地區的動物。　　《考工記》中還提出了動物地理分布的界線問題，稱： 鵒不逾濟，貉逾汶則死，此地氣然也。 鵒即鴝鵒，俗稱 八哥 ，多生活在我國中、南部各省的平原和山林間。濟水與今小清河河道略同，自濼口以下至海。上文說八哥只能留居於濟水以南；貉是生活在北方的毛皮獸，不適宜生活在南方較暖的地區。汶今名大汶河，在山東西部，古汶水西流經東平縣南至梁山東南入濟水。上文說貉若越過汶水以南，就會因不適應較暖的氣候而死亡。　　濟、汶這條古代動物地理分布界線，與現在我國動物地理區劃中古北界里的華北區的南界（秦嶺、淮河）大致相當，說明《考工記》所講的這條動物地理分布界線很有科學價值。　　２。動物之間的相互關係我國的古籍里，有不少關於動物之間相互關係的記載。《詩經？小雅》中載有關於動物的寄生現象： 螟蛉有子，蜾蠃負之 ，即螟蛉的小幼蟲被蜾蠃帶走的現象。經過歷代藥物學家的觀察研究，才弄清楚這是一種寄生現象，即蜾蠃產卵於螟蛉身上，靠螟蛉身軀長育，最後食之而出。我國古人還巧妙地利用這種寄生關係來防治螟蛉蟲害。　　動物的共棲現象，早在《尚書？禹貢》中就有記載說： 導渭自鳥鼠同穴。 這裡說的 鳥鼠同穴 是山名，是說渭水流域有鳥鼠同穴的山區。《五藏山經？西山經》也有： （山）又西二百二十里，曰鳥鼠同穴之山。 《爾雅？釋鳥》篇解釋說： 鳥鼠同穴，其鳥為，其鼠為鼷。 這是最早指出的同穴共居的鳥鼠的名稱。這一現象是否真的存在，歷史上有過長期爭論，因為這個現象多出現在我國西北邊遠地區，人們知之不多，所以懷疑它的真實性。但後來不少人，如後魏時前往取經的和尚惠生，公元６０７年隋煬帝楊廣和文人牛弘，明代充軍甘肅的岳正，清代文人宋琬和方觀承等，都親眼看到過這一現象。劉宋時的段國在《沙州記》里說： 寒嶺去大陽川三十里，有雀鼠同穴，雀亦如家雀，色少白；鼠亦如家鼠，色如黃虺，無尾，……。 方觀承１７３３年隨軍出征蒙古時所寫《從軍雜記》寫道： 鳥鼠同穴，科布多河以東遍地有之。方午鼠蹲穴口，鳥之鼠背，……鼠名鄂克托奈，譯曰野鼠，色黃。雀名達蘭克勒，譯曰長脛雀。在《莊子？山林》篇中記載了不同種類的動物之間為了獲得食物而存在的激烈鬥爭現象。說一天莊周來到雕陵栗園，看到一隻翅膀寬廣、眼睛圓大的異鵲停在栗林中，莊周執彈欲射，忽見一蟬方得美蔭而忘其身，被藏在樹葉後的螳螂捉得；螳螂也因獲得獵物而忘其形，不知已被異鵲發現而為異鵲利之；異鵲見利而忘其身，不知自身已陷於被莊周彈殺的危險之中。莊周見此情景而感嘆說： 噫，物固相累，二類相召也 ，遂棄彈而走，不想被管林的虞人當作偷栗者 逐而誶之.這個故事生動地說明了人窺人、人彈鵲、鵲食螳螂、螳螂捕蟬等激烈競爭的關係，即 虞人——莊周——異鵲——螳螂——蟬 之間的相互制約的鏈鎖關係，也就是包括人類在內的生物之間 相累- 相召 的關係，實際上蘊含著 自然-社會複合生態系統 的萌芽認識。　　在動物的生存鬥爭中，為了適應環境、躲避敵害或迷惑對方，不少動物還逐漸形成了與環境相似的保護色，甚至可以隨環境而變化其體色。《晏子春秋》外篇中記有 尺蠖食黃則黃，食蒼則蒼。 （五）生物資源的合理利用與保護我國古人很早就懂得了保護生物資源、合理開發利用生物資源的重要性。在先秦古籍中，就有不少有關這一論述和政策的記載。　　如關於開發山林資源的問題，《周禮？地官》中說： 山虞仲冬斬陽木，仲夏斬陰木。 《管子？立政》稱： 山澤救於火，草木殖成，國之富也 ， 修火憲（制訂禁燒山林的法令），敬山澤，林藪積草。夫財之所出，以時禁發焉。 說明保護山林與富國生財的關係。《管子？法禁》說： 工尹伐材用，無於三時，群材乃植。 《管子？八觀》指出： 山林雖廣，草木雖美，禁伐必有時。 《管子？輕重》甚至戒曰： 為人君而不能謹守其山林菹澤草菜，不可以立為天下王 ，就是說不能保護自然生態的人，是沒有資格當一國之王的。　　《孟子》曰： 斧斤以時入山林，林木不可勝用也。 荀況更進一步闡述說： 山林澤梁，以時禁發 ； 殺生時，則草木殖 ； 草木榮華滋碩之時，則斧斤不入山林，不夭其生，不絕其長也 ； 斬伐養長不失其時，故山林不童，而百姓有餘材也 ； 修火憲，養山林藪澤草木魚鱉百索，以時禁發，使國家足用，而財物不屈，虞師之事也。 ①這就全面地論述了禁止亂砍亂捕，保護和有計劃地以時開發利用生物資源對於富國富民的重要意義。　　《呂氏春秋》具體記載了保護植物資源的政策： 制四時之禁，山（非時）不敢伐材下木 ； 正月禁止伐木 ； 二月無焚山林 ； 三月命野虞無伐桑柘 ； 四月無伐大木 ； 五月令民無刈藍以染，無燒炭 ； 六月樹木方盛，乃命虞人入山行木，無或斬伐，不可以興土功 ； 九月草木黃落，乃伐薪為炭 ； 十一月日短至，則伐林木取竹箭.這些記載包括了不得違時砍伐山林，伐薪燒炭；不得燒山；不得在樹木正長時興土功；還包括了要派人巡山護林等多種法規和措施。　　《管子？度地》篇還記載了在河堤上 樹以荊棘，以固其地，雜以柏楊，以備決水 的造林護堤的措施。　　在動物資源方面，秦漢以前就認識到了亂捕、亂獵的危害，制訂了依時　　①　　 皆見於《荀子？王制》。　　開發的法令。《荀子？王制》稱： 養長時，則六畜育 ；《呂氏春秋？孟春紀》稱： 是月也，無覆巢，無殺孩蟲、胎犬、飛鳥，無（鹿子曰）、無卵。 這是說初春這個月，不要翻鳥巢，不要捕殺動物幼崽和懷胎的狗，不要捕捉飛鳥、幼鹿，不要掏鳥卵，這樣才能使鳥獸繁殖成長。《禮記？月令》規定初夏不得大事捕獵，初冬才可撤網捕魚。這些認識和法規，今天仍有借鑒的意義。　　八、中醫理論的初步創立（一）經驗醫學知識的積累一般認為，春秋戰國以前是我國 巫醫結合 的時期。隨著醫學經驗知識的積累，逐漸發展形成了一門具有我國自己的思想特色和理論體系的傳統醫學科學。　　１。巫、醫的鬥爭在疾患的治療上，西周時期巫醫的勢力還是很大的。到春秋時代後期，由於周天子威望掃地，出現了對 帝 和 天帝 迷信的動搖，巫醫的影響也日漸衰落。在關於生命、疾病和死亡等問題上，逐漸出現了用自然界的物質原因作出說明的思想。如公元前５４１年晉平公患病，鄭國的子產就認為是 出入飲食哀樂之事也，山川星辰之神又何與焉？ 齊國大夫晏嬰也說齊景公的病是 縱慾厭私 所致，祈禱是無用的。戰國後期的荀子、韓非子更決斷地說： 養備而動時，則天不能病 ； 用時日，事鬼神，信卜巫而好祭祀者，可亡也！ 據《呂氏春秋？知接》篇記載，管仲說過： 死生命也，苛病失也。君不任其命、守其本，而恃常之巫，彼將以此無不為也。 《呂氏春秋？盡數》稱： 近世尚卜筮禱祠，故疾病癒來 ，意思是說用卜筮治病，疾病就愈發猖獗了。　　這種時代的氣氛，在巫的身上也反映了出來。《山海經？大荒西經》載：大荒之中，……有靈山，巫咸、巫即、巫盼、巫彭、巫姑、巫真、巫禮、巫抵、巫謝、巫羅十巫從此升降、百葯爰在。 《山海經？海內西經》載： 開明東，有巫彭、巫抵、巫陽、巫履、巫凡、巫相，……皆操不死之葯以距之。 這說明巫咸、巫彭等雖然 索隱行怪 弄神弄鬼，但也不得不 採訪百葯 和用 不死之葯 來醫治病患。　　２。對疾病的認識春秋時期到戰國初期，我國還沒有專門的醫學著作，只是在一些典籍中零散地記載了一些對疾病的認識和藥物知識。　　《詩經》中已出現了４０餘種古代疾病的名稱，並說明了不少疾病的證候。如（人疲不能行走）、閔（傷痛）、狂（精神分裂症）、（憂傷）、噎（氣息不利）、疚（心憂憊病）、瘼（瘵，結核病）、癲（癲狂）、朦（視物不明）、瞽（盲）等。《易經》中記有 婦孕不育 （流產）、 婦三歲不孕 （不孕症）、 往得疑疾 （精神病）等。尤其是《山海經》中記載了３８種疾病，大都根據疾病的特點給出了固定的病名。如瘕疾、癭、痔、癰、疽、疥、痹、風、瘧、狂和疫疾等２３種；明確記載癥狀的有腑（腑腫）、（大腹）、腹痛、嘔、嗌痛、聾等１２種；另有３種如腫病、腹病、心腹之疾，病名較籠統。《周禮》中還記有腫瘍、潰瘍、金瘍、瘧疾、疥、、癉疽、足腫病、佝僂病（ 黑而上僂 ）、禿頭、胼脅等疾患。這些記載反映了對疾病認識的進步。　　３。人體結構知識　　這一時期的不少文獻中，記載了一些對人體結構的認識的簡單知識。如《管子？水地》篇有關於五臟（脾、肺、腎、肝、心）、五肉（膈、骨、腦、革、肉）、九竅（鼻、目、耳、竅）的記載。《呂氏春秋？達郁》篇稱凡人有三百六十節、九竅、五臟、六腑、肌膚、血脈、筋骨。《韓詩外傳》釋六腑曰： 何謂六腑？咽喉量入之府，胃者五穀之府，小腸轉輸之府，小腸受盛之府，膽積精之府，膀胱液之府也。 ①《內經》明確提倡對人體進行解剖。　　《靈樞？經水》說： 若夫八尺之夫，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而視之，其臟之堅脆、腑之大小、谷之多少、脈之長短、血之清濁、氣之多少，……皆有大數。 《靈樞？腸胃》中記載，人的大小腸的長度與食管長度的比例為３５∶１，與現代解剖所得比例３７∶１基本相符，說明當時確實已通過解剖來認識人體內髒的結構了。由上述記載可以知道，戰國時代對人體的宏觀構造如皮膚、骨胳、肌肉、血脈、肌腱、關節、五臟、六腑、九竅等，都已有了大體上正確的認識，為進一步探討人的生理功能奠定了基礎。　　４。藥物知識的積累春秋時期，治病所用藥物的品種增多起來，用藥的經驗也日益豐富。《周禮？天官》所稱的 五葯 ，指草、木、蟲、石、谷，這可能是對藥物的初步分類；文中還記載有用 五毒 （膽礬、丹砂、雄黃、石、磁石）煉製外用腐蝕葯，這可能是我國古代使用化學藥物的最早記錄。　　《詩經》中記載的大量動植物，有１００餘種都作為藥物收入後世有關本草著作之中，如（車前）、（澤瀉）、葛（葛根）、薇（白薇）、芩（黃芩）、虻（貝母）、荑（白夷）、（益母草）、壺（葫蘆）、木瓜、棗等。對其中一些植物的食用作用也有說明，如說 食其子，宜子孫 ，即有利於婦女生育。　　《山海經》中記載的植物、動物和礦物藥物最為豐富，並明確說明了它們的功效。種類達１２０多種，包括動物葯６７種，植物葯５２種，礦物葯３種，水類葯１種，還有幾種類屬不明的；按其功能又分為補藥、毒藥、解毒藥、醒神葯、殺蟲藥、預防葯、避孕藥、美容葯、獸葯等。除此之外，還記有如桂、杞、桔梗、麝、雄黃、芍藥、、術、門冬等６０餘種藥名，只是沒有關於它們的功效的說明。特別可貴的是，《山海經》還對植物葯的根、莖、葉、花、實，動物葯的喙、翼、足、尾等不同部位在療效和使用方法上的差異作了詳細說明。如《西山經》中說浮山有草 名曰薰草，麻葉而方莖，赤華而黑實，臭如蘼蕪，佩之可以已癘。 關於用藥的方法，《山海經》記述有食、服、浴、佩、帶、塗、抹等，如說 食之無疾疫 ， 食之可御疫 ， 食之不蠱 ， 服之不狂 等。　　５。早期的預防保健思想在對疾病認識的基礎上，我國古人逐漸產生了預防疾病、保持個人衛生的思想。　　夏商時代，人們已有洗臉、洗手、洗腳的習慣。《禮記》中已有了人們定期洗澡、洗頭的記載，還認識到 頭有創則沐，身有瘍則浴 的治療意義。　　《禮記》中提出了對病者要 內外皆掃，徹褻衣，加新衣 ，即更換內外衣；《易經？卦》中還提出了在疫病流行時應遠離迴避，以防傳染。　　①　　 見《太平御覽？人文部》第四。　　在飲食和養生方面，《易經》中說， 能協於天地之性，雖得疾病，常可不死.春秋末期的老子把 恬淡虛無，少思寡慾 作為養生的基本宗旨；孔子也強調淡泊名利、生活簡樸和保持恬靜的心態。他在回答魯哀公如何長壽的問題時說： 人有三死，非其命也，已取也。 第一種便是 寢處不適，飲食不節，逸勞過度者，疾共殺之.孔子還指出不同年齡的人要注意不同的問題： 君子有三戒，少之時，血氣未定，戒之在色；及其壯也，血氣方剛，戒之在斗；及其老也，血氣既衰，戒之在得（貪求）。 ①在日常生活方面，他主張 食不厭精，膾不厭細 ，食物腐敗、變色、臭惡、失飪、不時等皆 不食 ；還講究用姜、醬、醋之類的調味品。　　《禮記》主張飲食要與季節變化相適應， 春多酸，夏多苦，秋多辛，冬多咸.《呂氏春秋？盡數》篇指出： 大甘、大酸、大苦、大辛、大咸，五者充形，則生害矣；大喜、大怒、大憂、大恐、大哀，五者接神，則生害矣；大寒、大熱、大燥、大濕、大風、大霖、大霧，七者動精，則生害矣。 指出過甘、過酸等皆害形，過喜、過怒等皆害神，過寒、過熱等皆害精。所以 凡養生，莫若知本，知本，則疾無由至矣.所謂 知本 ，就是要懂得致病之因而加以預防。文中以 流水不腐，戶樞不螻，動也 為立論的根據，指出 形氣亦然，形不動則精不流，精不流則氣鬱 ，氣鬱則引起頭、目、耳、鼻、腹、足等多種疾病，所以人們要經常活動形體；同時， 凡食，無強厚味，無以烈味重酒 ， 食能以時，身必無災.《莊子？刻意》篇也宣揚 道引之士，養形之人 的 吹噓呼吸，吐故納新，熊頸鳥申 的養生活動。《呂氏春秋？古樂》篇稱： 民氣鬱閼而滯著，筋骨瑟縮不達，故作為舞以宣導之 ，即以舞蹈使民防疾健身。　　在婚姻制度上，當時也有了一些合理的主張。《禮記》稱： 三十曰壯，有室 ；《周禮》稱： 男三十娶，女二十嫁 ；還說 禮不娶同姓.《左傳》稱： 男女同姓，其生不蕃 ；《晉語》有： 同姓不婚，惡不殖也。　　是故娶妻避其同姓。 這些晚婚優生的認識，都是符合科學道理的。　　在環境衛生上，《周禮》、《詩經》中記載有除蟲滅鼠的方法，如抹牆、堵洞、葯熏、灑灰、掃房屋等。《周易》中有 井者法也 的記載，說明當時為保護井水的清潔，甚至要採用法律的手段。《管子？禁藏》中還有 易水 的記載，說 春三月，……杼井易水，所以去茲毒也.說春季要清挖井中的積垢淤泥，排除積水，換以新水。另外，《詩經》、《左傳》、《周禮》中還有不少冬季貯藏天然冰以供夏日應用的記載。在古代建築遺址中，也發現了春秋時期修建的冰窖和貯存食物的冷藏井。這麼高水平的衛生保健措施，在世界醫學史上是罕見的。　　（二）中醫理論的形成在醫學實踐知識積累的基礎上，人們開始了對疾病的原因以及疾病的診斷與治療的系統探索，醫學理論開始萌芽。到戰國末期，以生理學說、病理學說和診斷治療為基本內容的中醫理論，大致形成了一個比較完整的系統。　　１。精、氣、神的生理學說中醫的生理學說，與對生命的起源以及生命現象的本質的理解是密切聯繫著的。古人認為，一切有形的東西都是由無形的東西氣 變化而來的，人也是由 氣 生成的。《莊子？知北游》說： 人之生，氣之聚也，聚則　　①　　 《論語？季氏》。　　為生，散則為死.《管子？心術下》說： 氣者身之充也.《管子？內業》說： 氣通乃生，生乃思，思乃知，知乃止矣 ，即認為人的生命來源於 氣 ，甚至人的思維也是由氣的活動實現的。　　氣 也被稱為 精氣.《管子？內業》說人的精氣來源於天氣，人的形體來源於地氣。《管子？水地》篇具體說明人經十月長成出生的過程說： 人，水也，男女精氣合而水流形。三月如咀，咀者何？曰五味。五味者何？　　曰五臟：酸主脾，咸主肺，辛主腎，苦主肝，甘主心。五臟已具，而後生肉：脾生膈，肺生骨，腎生腦，肝生革，心生肉。五肉已具，而後發為九竅：脾發為鼻，肝發為目，腎發為耳，肺發為竅。五月而成，十月而生。 這是說男女的精氣合成水樣的流體，經３個月形成包含五味的 咀 ，再形成五臟，生出 五肉 、九竅，５個月形成完整的人體，十月長成生出。這個過程雖有臆造的成份，但表明當時已試圖以統一的 精氣 來探討人體的生成這個重大問題了。《管子？內業》還指出，這種精氣充滿人體，人就能維持正常的生理功能： 精存自生，其外安榮，內臟以為泉源。浩然和平以為氣淵，淵之不涸，四肢乃固，泉之不竭，九竅遂通。 說明人的內臟、四肢、九竅的活動，都是以精氣為泉源的。　　此外還存在所謂 神.《易經？繫辭上》稱： 陰陽不測謂之神。 《呂氏春秋？下賢》篇曰： 精充天地而不竭，神覆宇宙而無望。莫知其始，莫知其終，莫知其門，莫知其端，莫知其源。其大無外，其小無內。 《荀子？天論》說： 列星隨旋，明暗遞，四時代御，陰陽大化，風雨博施；萬物各得其和以生，各得其養以成；不見其事，而見其功，夫是之謂神。 這些論述說明， 神 和精氣一樣充溢宇宙，大到無邊無際，小到沒有內部結構，以其不可測知的作用支配著世界上萬事萬物的生成變化。《管子？內業》還進一步指出： 神 也是一種特殊的氣或氣的屬性，它是事物發展變化的一種內在的、能動的作用；在人，則表現為人的精神作用。　　氣、精氣和神三者結合起來，形成對生命現象的總理解。《管子？內業》強調 氣 通和 精 存；《呂氏春秋？盡數》強調形、神、精、氣的充實和正常活動，並說： 精神安乎形，而年壽得長焉。 在《呂氏春秋？先己》篇中又說： 用其新，去其陳，腠理遂通。精氣日新，邪氣盡去，及其天年。 這是說精氣新陳代謝活動的正常進行，腠理肌脈遂通利不閉，就會保證正常的生命活動。　　２。氣血、經絡、心志學說《呂氏春秋？達郁》篇一開頭就對人體的生理結構作了一個概括的說明： 凡人三百六十節、九竅、五臟、六腑。肌膚欲其比也，血脈欲其通也，筋骨欲其固也，心志欲其和也，精氣欲其行也。若此，則病無所居，而惡無由生矣。 這段話雖很簡短，卻是中醫生理學說的中心內容。　　上文指出，人的機體是由肢節、肌膚、筋骨、官竅、五臟、六腑等固形器官和組織構成其基本構架的。 比 為依附，所有的器官組織都要通過肌膚緊密聯結起來，相互適應、相互協調。　　血脈 包括血液和血管，對它的作用強調一個 通 字，這裡隱含有對血液循環的初步認識。對 精氣 ，強調它的運行，因為人的肢體活動、血液流通、臟腑器官的作用等都是靠精氣的運行來激活的。 氣血 說也成為中醫理論的一個重要組成部分。因為當時人們認為機體的少、壯、衰老，都是由氣血決定的。《論語？季氏》講到了人在少年、中年和老年的不同時期氣血的興衰變化，《國語》則稱： 若血氣強固，將壽。 氣血運動的結合，可能是產生 經絡學說的基礎。 經絡 的概念在《史記？扁鵲倉公列傳》中有記載，可能在戰國時期已經形成了，不過當時還未得到普遍的流行。至於經絡學說體系具體是如何形成的，為什麼能在戰國末期一個很短的歷史時期內突然出現並達到那麼完善的地步，至今尚未得出一個令人信服的解釋。不過，經絡學說一經提出，對中國傳統醫學理論的基本特徵和發展方向，都起到了十分重要的作用。　　中國古人把人的精神活動歸之於 心.所謂 心志 ，包括人的思維活動和喜怒哀樂等情緒變化。所謂心志的 和 ，是指各種不同的精神活動以及精神活動與其他生理機能之間，都要平衡協調。《管子？心術上》說： 心之在體，君之位也，九竅之有職，官之分也。……心也者，智之舍也 ；《管子？內業》又說： 我心治，官乃治；我心安，官乃安。治之者心也，安之者心也。 這都強調了 心志 對人體一切器官活動的支配作用。所以《管子？內業》中主張：不以物亂官，不以官亂心 ； 平正擅匈，論治在心，以此長壽。 這也是中醫在病因學說上強調精神狀態和情緒變化的重要性的根據，這可以說是對高級神經活動與內臟機能之間相互作用關係的樸素認識。　　３。臟器機能與 五行 關係的學說 五行 說在醫學上的應用，主要是五行配五臟說。前文已提及《管子？水地》篇中關於五味、五臟和五肉的關係的論述。《管子？幼官》篇又把四時與五方（中、東、南、西、北、）、五色（黃、青、赤、白、黑）、五味（甘、酸、苦、辛、咸）、五音（宮、商、角、羽、征）、五氣（和、燥、陽、濕、陰）、五類（倮、羽、毛、介、鱗）等聯繫起來。《呂氏春秋》 十二月紀 則把春夏秋冬四季和角征商羽、酸苦辛咸、脾肺肝腎、青赤白黑、木火金水等聯繫起來。這裡因為是以四時立論的，所以各種事物都只談到 四 ，實際上所反映的也是五行與五音、五味、五臟、五色之間的聯繫。《周禮？天官》也講到了酸、辛、咸、苦、甘、滑與骨、筋、脈、氣、肉、竅的關係，實際上也是講五味和機體組織之間的關係。這些材料都表明，春秋戰國時期，在五行學說的影響下，人們把身體內的五臟、官竅、組織與五色、五味、五氣、五液、五音、五行、四時等相互關連配合起來，這成為中醫理論體系中的一個重要特色。不過，在當時的各種典籍中，這種配合併不一致，大約有四、五種不同的配置方法。如《周禮？天官》是酸骨、辛筋、咸脈、苦氣、甘肉；而《管子？水地》則是酸膈鼻、咸骨竅、辛腦耳、苦革目、甘肉舌。　　心臟今文屬 火 ，《管子》等書則把心歸屬於 土 、 水 或 木.這種不統一，正說明它尚處於創立階段，其中包含著種種臆造成份更是必然的了。　　４。病理學說？醫和疾病發生的原因是什麼？春秋戰國時期人們已開始從氣候變化、自然環境、飲食起居、情慾哀樂等方面來進行探討了。　　公元前５４１年晉侯平公患病，時鄭國大夫公孫僑（子產）至晉，卜人說晉侯之病是由山川星辰之神 實沈 、 台駘 作祟引起的，子產則說是由飲食哀樂不節招致的，與鬼神無關；並說 內官不及同姓，其生不殖.因晉侯甚至把同族女子也收為內官淫樂鬼混。當時秦國良醫醫和被聘赴晉為平公治病。《左傳？昭公元年》記載這件事曰： 晉侯有病，……求醫於秦，秦伯使醫和視之。曰疾不可為也，是謂近女室。疾如蠱，非鬼非食，惑以喪志。……公曰：女不可近乎？對曰：節之。……天有六氣，降生五味，發為五色，征為五聲。淫生六疾。六氣曰陰、陽、風、雨、晦、明也。分為四時，序為五節，過則為（災）。陰淫寒疾，陽淫熱疾，風淫末疾，雨淫腹疾，晦淫惑疾，明淫心疾。女（指房事），陽物而晦時，淫則生內熱蠱惑之疾。　　今君不節不時，能無得此乎？ 這裡醫和除具體指出晉侯之病是過度沉溺於女色、情慾不節所致之外，特別重要的是提出了 六氣致病說.他將四時不正、六氣太過看作是致病的重要原因。這裡已包含了以四時、五節、六氣等氣候變化為主要病因的概念，是後世形成的風、寒、暑、濕、燥、火 六淫病源 說的基礎。陽淫熱疾、陰淫寒疾的說法，即後世 陽盛則熱，陰盛則寒 的病變學說的先導。從醫和的話中還可看出，當時陰陽、五行學說已滲入醫學基礎理論之中；五味、五色、五聲的概念給後來的診斷、藥理學說的形成奠定了基礎。　　季節、氣候的變化與人體健康之間有一定關係的認識，早在西周時期已經出現了。《周禮？天官》記載： 四時皆有癘疾，春時有首疾，夏時有癢疥疾，秋時有瘧寒疾，冬時有嗽上氣疾 ，這是指四季的多發病。《禮記》中還有四時氣候異常引起疾病流行的記載： （孟春）行秋令，則民大疫 ； （季春）行夏令，則民多疾疫。 醫和的 六氣致病說 以及氣候變化致病的認識，包含了中醫理論的一個重要思想，即 天人相應 的觀念。古人認為人和天地自然都來源於氣，都受陰陽、五行規律的支配，所以人和天地自然是息息相通的。《禮記？禮運》稱： 人者其大地之德、陰陽之交、鬼神之會、五行之秀氣也。……故人者天地之心也，五行之端也。 《管子？五行》稱： 人與天調，然後天地之美生。 《淮南子？天文訓》更明確地說： 行喙息，莫貴於人。孔竅肢體，皆通於天。天有九重，人亦有九竅；天有四時以制十二月，人亦有四肢以使十二節；天有十二月以制三百六十日，人亦有十二肢以使三百六十節。故舉事而不順天者，逆其生者也。 這些具體數字當然有牽強臆造之處，不過 天人相應 的思想對中醫理論的影響卻是很大的。　　生活起居、水土環境致病的記載也多有出現。《莊子？齊物論》有： 民濕寢則腰疾偏死。 《呂氏春秋？重己》稱： 室大則多陰，台高則多陽。　　多陰則，多陽則痿。 春秋時期，人們還認識到喜、怒、憂、思、悲、驚、恐等情誌異常是疾病發生的重要原因。《呂氏春秋？情慾》稱 百病怒起.《管子？內業》稱 思索生知，慢易生憂，暴傲生怨，憂鬱生疾，疾困乃死.中醫非常重視精氣血脈的流通和運行，一旦精氣血脈的流通發生障礙，人當然就要患病了。《呂氏春秋？盡數》指出： 流水不腐，戶樞不螻，動也。形氣亦然，形不動則精不流，精不流則氣鬱。郁處頭則為腫為風，處耳則為為聾，處目則為為盲，處鼻則為孰為窒，處腹則為脹為，處足則為痿為蹶。 說明 氣鬱 會引起頭、足、內腹的多種疾患。《呂氏春秋》其他篇中也多有強調 氣不達 和 血脈壅塞 是致病和不得長生的原因。　　５。疾病的診斷和治療？扁鵲隨著醫療知識的增長和巫醫的衰落，專門以治療疾病為職業的醫生就出現了，如《左傳》里記載的醫和、醫緩，就是當時秦國的良醫。　　《屍子》記載醫也是秦國的良醫，約為公元前５～４世紀的人，他曾 為宣王割痤，為惠王割痔，皆愈 ；還給張子治 背腫 ，也治好了。醫可能是一個外科醫生。　　《呂氏春秋？至忠》篇記載齊王疾病，使人請宋國醫生文摯治療，文摯用激怒的辦法 重怒王，王叱而起，疾乃遂已.齊王的病治好了，文摯卻被齊王以鼎生烹 而死。　　這一時期最著名的醫學家是扁鵲。《史記》中為他專門立傳，《戰國策》、《韓非子》、《列子》、《韓詩外傳》中也有他的片斷記載。扁鵲姓秦，名越人，又號盧醫， 勃海郡人 （今河北任丘州鎮人。又有說為齊國盧邑即山東濟南長清縣人），活動於公元前４世紀。年輕時曾跟長桑君學醫，後長期在民間行醫，是一個周遊列國的專業醫生，足跡遍及齊、趙、衛、鄭、秦等國。他醫術高超，技藝精湛，遭到秦國太醫令李醯的妒忌而被謀殺。　　扁鵲醫術全面，兼通各科， 隨俗為變.在趙為 帶下醫 （婦科），在周為 耳目痹醫 （五官科），在秦為 小兒醫 （兒科）。在診斷上，扁鵲精通望色、聞聲、問病、切脈，尤以望診和切脈著稱。《史記？扁鵲倉公列傳》記載，他幾次見到齊桓侯時，都曾根據他的氣血變化判斷他病在腠理，在血脈，在臟腑，直至發展到在骨髓，忠告他及時治療，齊侯不以為然，延誤了治療，終於不救而亡。又記載趙簡子病重 五日不知人 ，眾人以為無可救治，扁鵲切脈後說：血脈治也，而何怪？ 認為脈象正常因而可愈，後趙簡子果然痊癒。司馬遷慨嘆曰： 至今天下言脈者，由扁鵲也。 在治療方法上，扁鵲熟練地掌握和運用湯劑以及砭石、針灸、按摩、熨貼、手術、吹耳、導引等方法，按病情進行綜合治療。如為虢國太子治療 屍 （類似休克、假死）之症，就使用了針灸、熨貼、湯液等多種方法而獲顯效，被傳為 起死回生 之術。扁鵲卻說： 越人非能生死人也，此自當生者，越人能使之起耳。 《列子？湯問》篇甚至說他還做過給公扈和齊嬰二人互換心臟的手術，這就把扁鵲神化了。扁鵲還提出了 病有六不治 的原則，其中有 信巫不信醫不治 ，這也反映了當時醫與巫的激烈鬥爭。　　傳說扁鵲曾著有《扁鵲內經》九卷和《扁鵲外經》十二卷。王叔和《脈經》中有 扁鵲論脈 的引文。西漢初年名醫淳于意說過他從老師那裡接受過 黃帝扁鵲之脈書 的話，可見扁鵲不但是個醫生，而且也是一個醫學著作家。司馬遷說他為 方者宗 ，扁鵲發明方劑和診脈方法是有可能的，而他在這些方面的重大貢獻則是完全可以肯定的。扁鵲的醫術代表了春秋戰國時期醫學診斷與治療的總體水平。　　當時在認識疾病的基礎上，積累了一些診斷經驗，形成了一定的診斷方法。《禮記？曲禮》稱： 醫不三世，不服其葯 ，說病人要向經驗豐富的醫師求醫問葯。《周禮？天官》說明診病的方法是以 五氣、五聲、五色 的變化為主要徵象，以 九竅 之變為輔助，以 九臟 之動為參考，進行多種因素的綜合分析。這可以說是後世中醫診斷學的雛形。《史記？扁鵲倉公列傳》說到扁鵲的診病方法是： 切脈，望色，聽聲，寫形，言病之所在。 後世所謂 四診 法這時已基本形成了，特別是診脈方法，對我國醫學的發展有很大的意義。　　在臨證治療方面，食養、葯療、酒劑和針刺火灸等，都已廣泛應用。《周禮？天官》稱， 以五味、五穀、五葯養其病 ，說明已採用了食物療法和藥物療法。對外科疾患， 凡療瘍，以五毒攻之，以五氣養之，以五葯療之，以五味節之。凡葯，以酸養骨，以辛養筋，以咸養脈，以苦養氣，以甘養肉，以滑養竅.說明對外科疾患除用藥物外敷外，還用內服藥物和食補進行調理；藥物中不但有普遍可食的五穀和 養 病的普通葯，而且還有攻病的毒藥；藥物依據其酸、辛、咸、苦、甘、滑等性味，分別調養筋骨、血脈、氣血、肌肉和九竅。這是一套攻、養、療、節的 攻補兼施 的治療方法。　　使用毒藥治病，是春秋時期用藥方面發生的一個重大變化。過去的藥物，大部分是 湯液 、 醪醴 等比較平和無毒之葯；這類藥物雖然作用範圍較廣，但對某些疾病療效不大。春秋時期則發現了一些作用專、效果顯、能攻病的帶有毒性的 毒藥.《尚書？說命》稱： 若葯弗瞑眩，厥疾弗療 ，可能就是指要使用一些帶有毒性和副作用的、能使人暈眩的葯，如附子、烏頭一類毒藥。《周禮？天官》有 聚毒藥以供醫事 的說法，這是藥學方面的一個進步。另外，也開始以 五氣 、 五味 來推論藥物的作用，這表明在藥物使用上已開始向理論認識飛躍。　　湯液即水葯的普遍使用，也是個重大進步。因為在商代以前，人們的用藥主要是單味葯，且用重劑，療效差，副作用大，且有一定的危險性。在湯液發明之後，可用多種生葯加水煎煮成藥劑，就可以根據病情選用多種藥味相互配伍混合煎煮，即由單味葯轉向復味葯，既減小了藥物的毒性，又提高了醫療效果；這樣便促使了 方劑 的出現。如《史記？扁鵲倉公列傳》中有 越人之為方也 ， 以八減之齊 、 和者煮之 的記載，就說明了這一情況。　　關於針灸，《黃帝內經》中幾乎所有的疾病都有用針灸治療之法，記載的穴位達３００多個，已經有巨刺、謬刺、補瀉等不同手法。外科療法中有用砭石破癰膿的記載，如《戰國策》記載扁鵲要以砭石給秦武王割除疾病，《韓非子》記載扁鵲治病有 以刀刺骨 的方法；前面已說過的醫給宣王割痤、給惠王療痔的故事，也是外科手術方法。其他還有按摩、導引、湯熨、毒熨、熏蒸、洗浴等外治法。文摯為齊王治病的方法是採用情緒變化來治病的精神療法。《內經》在說明這些治療方法的起源時說： 砭石從東方來，毒藥從西方來，灸從北方來，九針從南方來，導引按摩從中央來.說明當時豐富多樣的治療方法，是綜合各個地區、各個民族積累的經驗而形成的，而且已經開始由經驗向理論方面飛躍了。　　（三）馬王堆出土醫籍戰國時期，已有不少零散的醫學著作，西漢初年淳于意從他老師那裡接受的書目中，就有《脈書》、《上下經》、《五色診》、《奇賅術》、《揆度陰陽》、《外變》、《葯論》、《石神》、《接陰陽禁書》等；《黃帝內經》的引書中有《針經》、《上經》、《下經》、《脈經上下篇》、《刺法》、《奇恆陰陽》等。不過，這些醫籍都沒有保留下來。　　１９７３年冬至１９７４年春，在長沙馬王堆三號漢墓發掘的漢文帝初元１２年（公元前１６８年）的葬品里，出土了大批醫學帛書與簡牘，內容包括４個方面：一是關於十一脈和脈法的記述，有《足臂十一脈灸經》、《陰陽十一脈灸經》甲本、《陰陽十一脈灸經》乙本、《脈法》、《陰陽脈死候》；二是５２種疾病的醫方《五十二病方》；三是關於導引養生的論述，有《導引圖》、《養生方》、《卻穀食氣》；四是一些雜類，如專論胎產宜忌的《胎產書》，咒禁方術方面的《雜禁方》、《雜療方》，以及《十問》、《合陰陽》、《天下至道談》等屬於 神仙 、 房中 類的著作。　　關於這些醫書的著作年代，據考證最早的可能成書於春秋時期，最晚的則是戰國末年至秦漢之際的作品。從它們的內容來看，都較成書於秦漢之際的《黃帝內經》更為原始古樸，可以看作是戰國時代已佚的醫著。這批醫籍為研究我國傳統醫學從經驗醫學向理論醫學的過渡、早期經絡學說體系的建立、針灸藥物療法的演變等，提供了極為可貴的資料。　　《足臂十一脈灸經》是迄今為止所發現的最早的一部關於經脈學的著作，可能成書於春秋時期。書中以先足經、後手經的順序，簡明地論述了全身１１條脈的生理、病理和治療方法。下肢 足 脈６條：足太陽脈、足少陽脈、足陽明脈、足少陰脈、足太陰脈、足厥陰脈；上肢 臂 脈５條：臂太陰脈、臂少陰脈、臂太陽脈、臂少陽脈、臂陽明脈。各脈在體表循行的路線，都是從四肢末端　　到胸腹或頭面部。 足臂十一脈 主疾候７８種，在各病症之後皆有 諸疾此物者，皆灸××脈 的說明，即只有灸法的治療方法。　　《陰陽十一脈灸經》甲、乙兩種文體內容基本相同，成書時間較《足臂十一脈灸經》稍晚，按先陽經、後陰經的順序敘述了足巨（太）陽脈、足少陽脈、足陽明脈、肩脈、耳脈、齒脈、足巨陰脈、足少陰脈、足厥陰脈、臂巨陰脈、臂少陰脈。各脈都敘述了其循行路線及所主共１４７種疾病。《陰陽十一脈灸經》不僅以 陰陽 的抽象概念取代了 足臂 這樣具體的部位性描述，而且對各種疾病只是指出了治療的總原則，不再局限於灸法或其他一些具體的治療手段，標誌著經脈學說向更加完備的理論體系的進展。不過，這幾種 十一脈 的著作，均未有 經絡 字樣，只有１１脈而沒有１２經，１１脈也沒有互相銜接的說明，因而還未形成經絡全身、 如環無端 的循環概念，恰恰說明它們是經絡學說形成之前的過渡著作。　　《脈法》是醫家傳授灸法和砭法的民間教材，缺損較甚。但還可以看出，當時的醫家已經了解到血脈作不停息的、有節律的搏動和患病時脈搏異常的現象，創立了 循脈診病 的方法。《陰陽脈死候》主要論述了由人體體表部位或器官的異常判斷體內某些疾患的診斷方法。書中包含了有關肉、骨、氣、血、筋 五死 的體征的論述，如 面黑目環、視衰，則氣先死 ； 汗出如絲，傅而不流，則血先死 等。　　《五十二病方》是我國迄今已發現的最古老的一部方書。全書約１５０００多字，有病名１００多個，治療方劑２８０餘首，載葯２４０餘種，內容十分豐富。　　《五十二病方》所載涉及到內、外、婦、兒、五官等科的各種疾病。外科病包括外傷、咬傷、傷痙（破傷風）、癰疽、潰爛、腫瘤、皮膚病和肛痔病等；內科病包括癲癇、瘧疾、食病、癃病和寄生蟲病等。書中所載２８３首治療方劑多為二味葯以上組成的復方，如治 疽 病的方劑由白斂、黃芪、芍藥、桂、姜、椒、茱萸七味葯組成，根據疽病的類型調整主葯的劑量。如說 骨疽倍白斂，肉疽倍黃芪，腎疽倍芍藥 ，包含了辨證論治的思想。關於方劑的劑型，書中已提到丸、餅、曲、酒、油膏、葯漿、湯、散等各種劑型。對方劑的煎煮法、服藥時間、次數、禁忌等，都有說明。由各首醫方的藥物配伍、劑型和用法來看，有實踐意義的方劑體系當時已初步形成了。　　關於外治方法，書中提到了手術、葯浴、敷貼、熏蒸、熨、砭、灸、按摩等多種。在諸傷條下，記述了止血、鎮痛、清創、消毒、包紮等治療環節。　　如用燔發（血餘炭）止血，用酒止痛消毒，用黃芩製劑和消石（芒硝）溶液沖洗傷口，用砭石穿刺皮肉，用酒類膏藥塗抹傷口，用火灸法燒的創面形成瘢痂等；還講到了繼發感染、壞死等併發症的治療。這些方法與現代創傷外科的處理方法十分近似。　　馬王堆醫書中記載的養生方法，包括辟穀、食氣、服食、導引等。《卻穀食氣》講述不食穀物，只吃某些特定植物維持生命，以求法疾長壽的方法。　　《十問》中講到按不同季節選擇不同環境、運用一定方法進行呼吸運動以達養生目的的 食氣 之法以及多種 服食 方法。文中還談到了勞逸結合、節制飲食、起居有常以及調和性情的辯證關係。《養生方》是以醫方為主滋補強壯、增強體力的方法，其中包括一些黑髮方、健步方和治療偏枯、陰部腫脹的方法。《導引圖》是一部古代醫療體育的導引圖譜，繪有４４個不同年齡男女的導引動作姿態，大致可分肢體運動、呼吸運動和持械運動三類。有些動作是模仿禽獸的飛翔、奔走、跳躍的姿態，稱為 鷂背 、 龍登 、 信 （鳥伸）、 熊經 等，用這些動作進行鍛煉以達到伸展肢體、宣導氣血、增強體質、防治疾病的目的。　　《十問》、《合陰陽》、《天下至道談》還討論了 接陰 、房中術保健理論、房中導引的具體方法以及性知識、性藝術等；強調了性生活要有一定的法度，通過正常的性行為達到兩性關係的和諧完美和雙方的身體健康；指出縱慾無節、粗暴強合將影響健康。《合陰陽》還講述了性行為前激發女性****，性交中誘導女性高潮的 十修 、 十節 以及觀察身體的 八動 使性行為達到和諧的方法。《天下至道談》將正確與不正確的性行為分別概括為 八益 與 七損 ，前者為房中氣功導引的８種形式，後者指明性生活中７種有害的情況。文中稱善用八益，去七損，耳目聰明，身體輕利，陰氣益強，延年益壽，居處長樂.這些論述中雖然摻雜有許多糟粕，但不少內容還是符合生理要求和有益健康的，反映了我國先秦時期關於性科學的研究水平。　　（四）《黃帝內經》《黃帝內經》（簡稱《內經》）是我國現存的一部最全面地總結秦漢以前醫學成就的醫學著作。它是偽托黃帝與其臣子歧伯、雷公、鬼臾區等論醫之書。　　關於《內經》的成書年代，歷代學者意見分歧很大，至今尚無一致的結論。從書的內容、體例、遣文用語上看，並非出於一人一時，是彙集前後不同時期的醫學篇章而成的。《內經》約產生於戰國時期，後經秦漢醫學家的整理、綜合、補充、修改，使其內容逐漸豐富。書名首見於《漢書？藝文志》，說明此書最後成書於西漢時代。　　現在流傳的《內經》包括《素問》和《靈樞》兩大部分，共十八卷１６２篇。《漢書？藝文志》只載有《黃帝內經》十八卷之說，無《素問》、《靈樞》之名。據西晉皇甫謐說，當時有《素問》和《針經》各九卷，即《漢書》所稱《黃帝內經》十八卷，所以《靈樞》原稱《針經》。《素問》之名最早見於東漢末年張仲景的《傷寒雜病論》序言，其中提到《素問》九卷。由於戰亂，《素問》到唐代已殘缺不全，唐太僕令王冰根據其他古書補入第七卷中的７篇，其餘２篇是宋嘉二年（１０５７年）醫官高保衡、林億等增補進去的。　　《靈樞》在隋唐年間還稱《九靈》、《九墟》。唐王冰注《內經》之後，《靈樞》之名才確定下來。《靈樞》在較長時間曾失傳，北宋元八年（１０９３年）高麗獻來《黃帝針經》一部，哲宗下詔頒行天下。南宋紹興二十五年（１１５５年）史崧把家藏舊本《靈樞》九卷校正刊行，即現存最早版本的《靈樞》。　　《內經》的內容十分豐富，對人與自然的關係，人的生理、病理、診斷、治療到養生、疾病預防和針灸等，都有很詳細的記載。特別是在基本理論方面，它總結了過去醫學理論的成果，為我國傳統醫學的理論體系奠定了廣泛的基礎，成為以後中醫理論的基本準則。　　１。《內經》的氣血、臟象、經絡學說《內經》對生理現象和生理活動的認識，仍然重視精、氣、神的作用。　　但在《內經》里， 精 被看作是由氣變成人的形體時最先形成的東西，它是由氣變成的、化生人體臟器組織的始基。《靈樞？經脈》篇稱： 人始生，先成精，精成而腦髓生 ；《素問？金匱真言論》稱： 夫精者生之本也 ；《上古天真論》還把精看作生殖下一代的物質基礎： 精氣溢瀉，陰陽和，故能有子 ，這裡顯然是指男子的精液了。 神 也被看作是一種氣。《素問？八正神明論》說： 血氣者人之神 ；《靈樞？平人絕谷》篇又說： 神者五穀之精氣也 ，說神是五穀轉化成的血中的一種精氣，所以是生命不可或缺的東西。 氣的概念在《內經》中有很大發展，包括精氣、真氣、宗氣、營氣、衛氣、臟氣、經氣等，均來自胃中的水谷化成和空中的大氣吸入，它們所處的部位和作用各不相同。　　血 是由營氣變化而來的，進入經脈，循環全身，營養臟器組織。《素問？八正神明論》說： 血氣者人之神 ；《靈樞？營衛生會》篇也說 血者神氣也.既然神被看作是生命活動的內在動力，所以血的營養作用也就是給予臟器組織以生命活動的動力。《素問？五藏生成》篇說： 肝受血而能視，足受血而能步，掌受血而能握，指受血而能攝。 《內經》認為人體的津液（包括汗、淚、溺、唾等）也是由水谷變化而成的，用以潤澤臟器組織，滑利肢節關竅，津液和氣也可以互相轉化。　　所以，《內經》把精、神、血、津液看作是都可以和氣互相轉化的東西。　　運用這種 氣化 的概念，可以對新陳代謝過程和許多生理、病理現象作出統一的說明，所以它成為中醫理論的一個重要內容。　　臟象經絡學說，是中醫基本理論的重要組成部分，它以研究人體的五臟、六腑、十二經脈、奇經八脈等生理功能、病理變化及其相互關係為主要內容。　　五臟即肝心脾肺腎，《內經》認為它們是人體最重要的臟器，是精神氣血的貯藏之所，是生命的根本。其次，五臟又是全身其他臟器組織和精神活動的支配者，並和外界四時氣候變化相聯繫。如肝主膽、主筋、主怒，屬春、屬風等。五臟中 心 是整個生命活動的最重要的器官。《素問？靈蘭秘典》把心比作 君主之官 ，說 主明則下安，…主不明則十二官危.《六節臟象論》也說： 心者，生之本，神之變也。 《內經》對於心和血液循環的關係也有一定的認識。《素問？痿論》說： 心主身之血脈 ；《五臟生成論》有 心之合脈也 及諸血者皆屬於心 的說法。五臟中 肺 的主要功能是 主氣 ，是氣血循環的起點。《經脈別論》說： 經氣歸於肺，肺朝百脈.《靈樞？營衛生會》篇稱： 營出於中焦，……上注於肺脈，乃化而為血，以奉生身， 說明對肺的呼吸作用以及它與血液循環的關係，已有一些初步的認識。五臟中 肝 的作用，在臨床上常用的是 肝藏血 和肝氣 喜散 的特點，並有 主目 、 主怒 和主筋 的作用。 脾 的作用是和胃腸等一起轉化水谷成為氣血津液等營養成份。《內經》認為 腎 的主要功能是 藏精 和 主水 ，與人體健壯、生殖能力、諸多水腫和積水疾患有關，所以在五臟中有很重要的地位。　　《內經》把五髒的生理功能與五行的特性相配，認為肝木喜條達，心陽（火）溫煦，脾土為氣血生化之源，肺（金）氣肅降，腎水藏精主水等；進而按照五行相生、相剋、相乘、相侮的關係，來分析人體的生理、病理現象。　　體現在五髒的功能活動上，就是肝藏血以濟心，心陽溫脾，脾化生水谷精微上輸以充肺，肺氣肅降下行以助腎水，腎藏精以滋養肝血；腎水制約心火，心火制約肺金，肺金制約肝木，肝木製約脾土，脾土製約腎水。以上均屬正常的生理活動；反之，若五行中有太過（相乘）或不及（相侮）者，臟腑之間的協調關係便受到破壞： 亢則害，承乃制，制則生化，外列盛衰，害則敗亂，生化大病。 六腑包括胃、小腸、大腸、膀胱、膽和三焦，其主要功能是轉化水谷和傳導津液及糟粕。其中以胃的功能最為重要。《靈樞？五味》篇稱： 胃者五臟六腑之海也。水谷皆入於胃，五臟六腑皆稟氣於胃。三焦 之說在先秦諸子中沒有記載，在人體內也沒有與之對應的具體器官。《內經》認為上焦是衛氣由胃到胸中的通道，中焦是營氣由胃到肺脈的徑路，下焦是津液由小腸至膀胱的徑路。　　除五臟六腑外，《素問？五藏別論》把形態與腑相近，功能與臟腑相似的腦、髓、骨、脈、膽、女子胞（子宮）稱為 奇恆之腑.此外還有耳、目、口、鼻、舌、咽、喉、肛門、外陰和它們的功能的記述。　　經絡學說是中醫生理學說中的一個重要部分。經絡本來就是血脈，主幹稱為經脈，分支稱為絡脈。《內經》認為經絡是運行全身氣血，聯絡臟腑、肢節、筋肉、皮膚，溝通人體上下內外的傳導系統。《內經》認為，全身主要經脈有１２對，左右對稱，稱為１２經，包括６對陽經，６對陰經。分布在上肢的６對稱為手三陰、手三陽；分布在下肢的６對稱為足三陰、足三陽。　　三陰的名稱是太陰、少陰、厥陰；三陽的名稱是太陽、少陽、陽明。 手之三陰，從藏走手；手之三陽，從手走頭；足之三陽，從頭走足；足之三陰，從足走腹.①每一對陰經連屬於一臟，並和一腑相連絡；每一對陽經連屬於一腑，並和一臟相連絡。氣血在經絡中運行，從而構成 陰陽相貫，如環無端 的循環徑路，把人體結成一個表裡上下、臟腑器官聯繫溝通的統一整體。　　於是，臟腑發生的種種變化，就會通過經絡反映到膚表腧穴上來，對體表有關腧穴進行針刺、火灸或按摩等，就可以通過經絡的傳遞治療內髒的疾病。　　這就為診斷和治療提供了理論根據。所以《靈樞？經別》篇說十二經脈是人之所以生，病之所以成，人之所以治，病之所以起 的主要系統。這一學說被２０００多年來的實踐所證明是行之有效的，成為中醫辨證論治的基本理論依據。　　《內經》還以陰陽學說來說明人體構造和生理功能之間的關係。《素問？寶命全形論》說： 人生有形，不離陰陽.它把男女、寒熱、燥濕、高低、內外、臟腑、氣血、動靜、功能等，都分為陰陽。如人體的背為陰、腹為陽，體表為陽、內臟為陰，內臟中六腑為陽、五臟為陰，五臟中心肺屬陽、肝脾腎屬陰，等等。《內經》還認為，外界環境的陰陽變化，也會影響到人體的陰陽變化。如白天為陽，人的陽氣盛，活動多；夜間為陰，人的陰氣盛，睡眠多；春夏秋冬的陰陽變化，也能影響到人體的陰陽變化。《內經》強調人體必須保持陰陽的相對平衡，才不致於生病。《素問？生氣通天論》稱： 陰平陽秘，精神乃治 ；一旦陰陽失去平衡，人體就會生病， 陰勝則陽病，　　①　　 《靈樞？逆順肥瘦》。　　陽勝則陰病 ， 陽盛則熱，陰盛則寒 ， 陽虛則內寒，陰虛則內熱.治病在某種意義上就是要調整陰陽失調的狀態，恢復到 陰平陽秘 的健康狀態。　　２。《內經》的病因病機和病變學說《內經》把發病的原因仍然歸結到人的精神狀態、生活起居、外界環境和氣候變化上。　　精神情志失常即怒、喜、思、憂、恐過度，會對不同臟腑產生影響。《素問？陰陽應象大論》認為 怒傷肝 ， 喜傷心 ， 思傷脾 ， 憂傷肺 ， 恐傷腎 ；《靈樞？本神》篇則認為怵惕思慮傷心，憂愁不解傷脾，悲哀動中傷肝，喜樂無極傷肺，盛怒不止傷腎。雖然這種對應關係並不統一，但《內經》關於精神情志狀態異常會引起疾病的認識還是正確的。　　生活狀態失常包括飲食過量， 五味失調 ，房事不節，勞倦過度等。　　在環境和氣候變化上，《內經》強調風、暑、濕、燥、寒 五氣 的影響，特別把 善行而數變 的風看作是 百病之長 ，認為風可以引起多種不同的疾病。　　《內經》把外界致病的因素統稱之為 邪氣 ，認為即使有邪氣侵襲，人體也下一定會發病，關鍵取決於體內 正氣 （包括精神氣血津液等）的強弱以及正氣和邪氣的力量對比。在一般情形下，人體的正氣旺盛，邪氣不容易傷害人體。《靈樞？百病始生》說： 風雨寒熱，不得虛，邪不能獨傷人。 反之，如果正氣不足，就會引起 虛 的病變；邪氣 入客 和正氣鬱滯，則會引起 實 的病變。《素問？評熱病論》稱： 邪之所湊，其氣必虛。 《靈樞？口問》篇稱： 邪之所在，皆為不足。 可見，《內經》的病因病機學說，特彆強調人體內在因素的作用，這也是中醫理論的一個重要特點。　　關於疾病的傳變，《內經》認為外邪侵入人體之後，將會由表及裡、由淺入深、由輕到重地發生變化，即由皮毛而經脈，再由經脈最後侵入筋骨；或者由經脈而腧穴，由腧穴而沖脈，由沖脈而肝胃，最後傳入募原；或者由經脈入六腑，由六腑而五臟；或者由皮毛直接傳入肺。外邪傳入五臟後，就在五臟之間按五行相勝的順序傳變，如肺（金）病傳肝（木），肝病傳脾（土）。　　疾病一般地都是 旦慧，晝安，夜甚.《內經》根據這個理論，特彆強調疾病要早期治療，不要延誤病情；對重病患者，夜間要特別注意。　　３。《內經》的診法治則學說《內經》的診法，主要包括望、聞、問、切，這是後世中醫傳統診斷法 四診 的淵源。關於望診，主要是審察面部、眼睛的五色變化，以及沉浮、聚散、澤沃、明暗等。《靈樞？天年》篇說： 失神者死，得神者生 ，神的盛衰是判斷人體庭康狀況的主要標誌之一。對面部不同部位色澤的觀察，也是辨別五臟六腑氣血盛衰、疾病預後的主要手段。五色反映著五髒的病變。　　《靈樞？五色》篇說： 青為肝，赤為心，白為肺，黃為脾，黑為腎； 並由五色確定病變的性質： 黃赤為風，青黑為痛，白為寒，黃而膏潤為膿，赤甚者為血。 《內經》還描述了１４種舌體的異常變化及所主疾病。　　聞診包括聽聲音和嗅氣味。《素問？陰陽應象大論》提出五聲、五音應五髒的理論，不同臟腑的病變會引起不同的聲音變化，併產生異常氣味。　　《內經》十分重視問診，認為 診病不問其始，憂患飲食之失節，起居之過度，或傷於毒，不先言此，卒持寸口，何病能中？ ①所以首先注意病人患病前的情志變化，如 嘗貴後賤 ， 嘗富後貧 ， 始樂後苦 ， 憂恐喜怒 ， 離絕鬱結 ；②其次是飲食起居的變化；再次是 故傷敗結 ， 傷於毒 等。問診的目的在於探求病因，了解病史，掌握今病的臨證表現。　　切診分為切脈和切膚兩部分。因為氣血通過脈而周流全身，故從脈象的變化可以判斷出疾病的部位、性質、邪正盛衰及預後情況。　　《內經》關於脈診的記述複雜多樣，表現出這種方法屬初期應用而尚未定型的情況。最初的切脈方法，可能是對１２經的動靜進行全面診察。其次是 三部九候法 ，即對頭部的兩額、兩頰和耳前，手部的太陰、陽明和少陰，足部的厥陰、少陰和太陰九個部位的脈象進行診察。再次是 人迎（頸部兩側動脈）、寸口（兩手太陰脈搏動處） 診脈法。最後才發展到 氣口（即寸口）診脈法.《素問？五臟別論》稱： 五臟六腑之氣位，皆出於胃，變見於氣口 ，所以單診寸口之脈，就可以判斷出五臟六腑的病變。後世中醫的脈診方法，就是由此發展起來的。關於脈搏的變化，最初可能僅僅注意其動靜盛衰，以後則注意到脈的至數 （快慢）和其他細微的脈象變化。　　《內經》中提到了４０多種脈象。此外，《內經》還提出了 五臟之脈 和 四季脈 ，說明了脈象與五臟、季節的關係。　　切膚是把脈的變化和尺部皮膚的變化相對照的診斷方法。尺部是上肢的掌側面從尺澤到寸口的一段肌膚，又稱 調尺.尺膚的顏色和急緩熱寒的變化與脈象存在著正常的對應關係；一旦出現反常，就是發生病變了。也可以單獨根據尺膚上、中、下不同部位的變化來進行診斷。後來這種方法就演變成氣口部位 寸、關、尺三部診脈 的定位法了。　　《內經》強調臨證應用四診時要相互配合。《靈樞？邪氣臟腑病形》篇指出： 見其色知其病，命曰明；按其脈知其病，命曰神；問其病知其處，命曰工。余願聞見而知之，按而得之，問而極之，……能參合而行之者，可以為上工。這就是診斷學上所說的 四診合參.《內經》有關治則的內容十分豐富。首先是強調早期治療的原則。《素問？陰陽應象大論》說： 善治者治皮毛，其次治肌膚，其次治筋脈，其次治六腑，其次治五臟。治五臟者半死半生也。 《八正神明論》也說： 上工救其萌芽，……下工救其已成，救其已敗。 其次是注意標本先後的原則。　　《內經》認為先得的病為本，後得的病為標；正氣為本，邪氣為標；病因為本，病證為標。一般地說， 治病必求於本 ；但也須根據標本緩急決定其先後次序。《素問？標本病傳論》指出： 病發而有餘，本而標之，先治其本，後治其標；病發而不足，標而本之，先治其標，後治其本。 即病急先治其標，病緩則治其本。《靈樞？師傳》篇還說： 春夏先治其標，後治其本；秋冬先治其本，後治其標。 《內經》還強調了 扶正法邪 、 補虛瀉實 的治療原則。祛邪的方法有多種，如 其高者，因而越之；其下者，引而竭之. 其在皮者，汗而發之。 ① 虛 是精氣不足引起的，治療時應補充精氣； 實 是邪氣過盛引起的，治療時應排除邪氣。在實際運用中，則必須注意具體情況採取陰陽補瀉的方法，以求重新達到 陰平陽秘 的平　　①　　 《素問？征四失論》。　　②　　 《素問？疏五過論》。　　①　　 《素問？陰陽應象大論》。　　衡狀態。　　《內經》特彆強調根據病機和病變來決定治療方法，即根據疾病的特點、病人的體質、時令氣候、地理環境等具體情況制定相應的治療方法。《內經》中記載的治療方法有吐、下、內消、蒸浴、毒藥、九針、砭石、灸、切開、導引、按摩、熱敷等；所載藥方有湯、酒、丸、散、膏、丹等；治療的一般原則是 毒藥治其內，針石治其外 ；② 病生於脈，治之以灸刺；……病生於內，治之以針石；……病生於筋，治之以熨引；……病生於咽嗌，治之以百葯.③此外，《內經》中還記載了水療法、灌腸法、穿刺放腹水法和截肢手術等方法。《內經》中關於針刺的記載和論述特別詳細，大約記有氣穴３６５穴，氣府３６５穴；同時對針刺的具體手法、針具和 禁刺 情況等都作了敘述，表明當時十分重視針刺治療，治病的方法也是以針刺為主的。　　４。《內經》的預防養生思想《內經》十分重視疾病的預防。《素問？四氣調神大論》說： 是故聖人不治已病治未病，不治已亂治未亂，此之謂也。夫病已成而後葯之，亂已成而後治之，譬猶渴而穿井，鬥而鑄錐，不亦晚乎？ 說明好的醫生應見微知著，及早預防疾患的發生和發展。　　和預防疾病相聯繫，《內經》較系統地闡述了中醫養生學說。《內經》吸收了諸家之說，特別是道家的養生思想，總結出 春夏養陽，秋冬養陰 的養生原則，提出了動靜結合的養生方法。以靜養生主要是 恬淡虛無，真氣從之，精神內守，病安從來！ ①以動養生主要是 形勞 ， 廣步於庭 ， 導引按驕 ，以促進氣血流暢，達到 形與神俱.《內經》把精、氣、神視為人身的三大寶，尤其把腎中精氣的盛衰看作是決定人的生長發育、衰老死亡的基本條件，所以將保養腎精看作是 盡終其天年，度百歲乃去 的重要措施，要求人們食飲有節，起居有常，不 以酒為漿，以妄為常，醉以入房，以欲竭其精，以耗散其真.《內經》把 五味 學說應用於食物，把穀物、瓜果、畜肉、菜蔬都分為五類，分別歸屬於辛、酸、甘、苦、咸 五味 ，說明何者養肝，何者養心，何種疾病宜吃什麼不宜吃什麼等等，這就是中醫 食養 的根據。　　《內經》全面總結了秦漢以前的醫學成就，從陰陽五行、五運六氣、臟腑經絡、病因病機、診斷治療、針灸方葯、預防養生等方面，作了全面系統的闡述，從經驗積累上升到理論概括，開創了中醫學獨特的理論體系，為後世中醫學的發展奠定了堅實的基礎，所以在我國醫學發展史上佔有十分重要的地位。　　《內經》不僅對我國傳統醫學的發展有極為深刻的影響，而且對當代生命科學、醫學的發展也有極有益的啟示。歷史上朝鮮、日本等國都曾把《內經》作為醫學經典。《內經》的部分內容已被譯成日、英、德、法等國文字，得到廣泛的傳播和國際醫學界的高度評價。《內經》體系恢弘，博大精深，是我國古代醫學文獻中極其珍貴的典籍之一；它的豐富內容和重大意義，還在進一步發掘之中。　　②　　 《素問？移精變氣論》。　　③　　 《素問？血氣形志》。　　①　　 《素問？上古天真論》。　　九、物理學的輝煌成就　　春秋戰國時期百家爭鳴的局面，促進了學術思想的發展，提出了諸如物質本原、時間空間、運動靜止等重要問題；以鐵器的使用為代表的生產技術的發展，又促進了力、熱、聲、光等物理知識的積累，使物理學取得了重大的進展。　　（一）力學知識力學是研究宏觀物體機械運動規律的一門學科，它也是最古老的學科之一。春秋戰國時期，我國古代力學已進入形成時期，表現出兩種發展趨向。　　一是以《考工記》為代表的實用力學知識的積累，諸如物體的滾動、箭矢的飛行、物體的沉浮等現象的知識；一是以《墨經》為代表的理性力學的萌芽，如時空與運動、力與重、重心和平衡、簡單機械原理等方面帶有理論性的粗淺概括。　　１。對空間、時間和運動的認識時空問題是一個既抽象又實際的根本問題。先秦時期的思想家們對時間、空間的本質和特性，提出了不少卓越的見解。　　《管子？宙合》篇最早明確提出了時間、空間的概念。 宙 含循環往複之意，喻日月往複，四時循環，所以一般指時間； 合 古義即 盒子 ，上下四方為 **** ，意指空間。文稱： 天地，萬物之橐，宙合又橐天地 ，即萬物納於天地之中，天地又納於時空之中。 宙合之意上通於天之上，下泉於地之下，外出於四海之外，合絡天地以為一裹。 即天地四海皆包含於宙合之中，宙合更擴及到天地萬物之外。　　２０００多年前對時空的這種認識，確實是十分卓越的。　　後期墨家更明確地論述了時間、空間的概念。《墨經》中用 久 不用 宙 ，第４０條稱： 久，彌異時也 ；《經說》釋曰： 久：合古、今、旦、莫（暮）。 所以久就是遍合所有不同時刻的總和。《墨經》第４１條稱： 宇，彌異所也 ；《經說》： 宇：東、西、家、南、北。家 指 中 ，這就說明 宇 即遍合所有場所的總和。 久 和 宇 是很有概括性的時間和空間的概念。西漢成書的《屍子》中記載了戰國時期的雜家屍佼（約公元前３９０～前３３０年）的話： 四方上下曰宇，往古今來曰宙也 ，這就進一步指出了 宇 是包括東西、南北、上下六個方向的三維空間， 宙 是包括過去、現在、未來的一維時間。　　戰國時代的學者們還提出了宇宙在時間和空間上的無限性思想。墨家在《經說下》中提出了 久，有窮，無窮 的認識，說任何一個具體的事物所經歷的時間是有限的，但古往今來的時間整體是無止境的；名家惠施所說的 至大無外，謂之大一 的 大一 ，正是無限宇宙的樸素概念。《莊子？庚桑楚》稱： 有實而無乎處者，宇也；有長而無本剽（標）者，宙也。 認為空間是實際存在的，但又沒有窮處；時間有古今之長，但古今之長卻無始無終。《莊子？秋水》又指出： 夫物，量無窮，時無止，分無常，終始無故 ，說明事物的大小是無窮的，時間的長河也是無止境的，盈虛得失分之不常，終始日新故不可留。這裡包含了空間、時間和運動變化的無限性思想。　　對於自然界中普遍存在的機械運動，《墨經》有明確的討論。《墨經》第４９條稱： 動，或（域）徙也 ，指出了運動即位置的變化，這是關於機械運動的一個準確的定義。《經說》稱： 動：偏祭（際）從（徙）者，戶樞免瑟。偏際徙 指轉動，是說轉軸以外的一切部位（ 偏 ）都發生了移動；門軸就是因不斷轉動而免遭蛀噬。《墨經》第４３條說： 盡，莫不然也 ；《經說》： 盡：但（俱）止、動。 這是關於平動的定義，是說物體的一切部分止則俱止，動則俱動。《墨經》第５０條說： 止，或（域）　　久也 ，說物體在某一位置上處有一段時間，即靜止狀態。這樣，《墨經》就全面定義了運動和靜止，轉動與平動，概括了機械運動的主要形態。　　關於運動和時空的關係，墨家已認識到了它們有著不可分割的聯繫。《墨經》第１１４條指出： 宇，或徙，說在長宇久 ； 長：宇徙而有處；宇：宇南北在旦又在莫（暮〕，宇徙久。 是說物體的運動必然經歷一定的空間和時間的變化；每一時刻物體都有一定的位置（ 有處 ），而位置的變化（如從南到北）必然伴隨著時間的變化（如從早到晚）；所以，空間的變遷和時間的流逝是緊密地聯繫在一起的（ 宇徒久 ）。第１６４條稱： 宇進無近，說在敷 ； 宇：不可偏舉宇也；進：行者先敷近後敷遠。 這是說一個物體在空間行進，不可能同時處於空間的一切位置，只能由近而及遠。　　第１６５條進一步說： 行以久，說在先後 ； 行者：行者必先近而後遠。　　遠近，也；先後，久也。民行必以久也。 行經一定距離（ ）就需要一定時間（ 久 ），二者是不可分割的。墨家這種關於時間、空間與運動緊密聯繫的見解，是相當深刻的科學認識。　　《呂氏春秋？察今》中所講的 刻舟求劍 的故事，隱含了同一物體（沉劍）對於不同的參照物（舟，江）其運動狀態不同的意義，這是對機械運動的相對性的初步認識。　　２。對力的認識 力 是力學中最基本的概念之一，墨家最早給出了 力的定義。《墨經》第２１條稱： 力，刑之所以奮也。刑 同 形 ，指物體； 奮 與 動 字意雖相近而實際上有重大區別，包括由靜到動，由慢變快，由下上升等意思，泛指各種運動狀態的變化。所以上面這段論述是說 力 是使物體由靜而動，動之愈速和由下而上的原因。這和現代力學所說 力是使物體運動狀態發生變化的原因 的定義是一致的。墨家對 力 的本質的這一高度抽象和準確的概括，實在是一個極其卓越而光輝的成就，是人類對力的最早的理性認識。《列子？說符》中也有 力盛者奮 的說法。在《經說》中更具體地說：力，重之謂，下、舉，重奮也。 這裡把 重 看作力的表現之一，認為物體的下落、上舉，都是在重力作用下的運動變化。在第１２７條中進一步指出： 凡重，上弗挈，下弗收，旁弗劫，則下直 ，說明凡重物，不從上面提升，不從下面托舉，不從側面推拉，它就必然豎直下落。這些論述表明，墨家不僅把 重與 力 聯繫起來，而且對重力作用下物體的運動情況，已有很深入的觀察概括了。　　３。對一些力學現象的描述與分析《墨經》第１６２條說，球形的物體放在水平面上，不論在什麼地方，都不能使之傾斜，只能使之轉動，它總是正立的。因為它的中心總在圓球與平面的接觸點的同一豎直線上。這是說隨遇平衡的情況。如果球體沿一平面滾動起來，則此平面必為一斜面。《墨經》第１２６條對橫樑承重進行了力學分析。文中描述了一個橫樑承重的實驗：兩端支起的一段橫木，中間加上重物而不撓曲，說明它的抗彎力勝任這一重荷；而用繩索連起的兩根木樑，即使不加重物也會由於自身的重量而撓曲，說明其抗彎力很小，因為在這裡實際起連木作用的是繩索的抗拉能力。　　《考工記？輪人》篇中關於必須使車輪盡量接近正圓形，以達到與地面的接觸面最小（ 微至 ）的論述，實際上涉及到了滾動摩擦的問題。近代的滾動摩擦理論指出，滾動摩擦阻力是與接觸面的大小有關的。　　在春秋戰國時期的典籍中，還有關於流體特性的一些記載。《孫子？虛實》講： 水無常形 ；《莊子》中也說到水 莫動則平 的特性。《墨經》第１５７條對浮力的作用原理進行了概括： 荊（形）之大，其沈淺也，說在具 ；荊：沈荊之貝（衡）也，則沈淺非荊淺也，若易五之一。 這是說將一大的浮體放到水裡，當浮力與重力平衡時，浮體下沉的深度小於浮體的高度（即浮體的上部露出水面）。浮體的高度與下沉的深度雖不相同，但浮體的重量與下沉部分受到的浮力卻像市場上５件甲商品與１件乙商品的交換那樣，是完全等價的。這段敘述雖不像古希臘的阿基米德（公元前２８７- 前２１２年）所表述的浮力原理那樣明確，但其含義卻是一樣的，而且比阿基米德的表述早約兩個世紀。　　慣性現象是物體運動中普遍存在的一個基本現象。《考工記？人》篇中明確描述了這個現象。文曰： 馬力既竭，猶能一取也。 意思是說馬拉的車，當馬不再去拉車時，車轅還能繼續趨前一段距離，這裡描述的顯然是車的慣性現象。而古希臘學者亞里士多德（公元前３８４- 前３２２年）在一個多世紀後還完全忽略了這種慣性現象，說 推一個物體的力不再推它時，物體便歸於靜止.相比之下，我國古人的認識要深刻得多。　　４。槓桿原理和簡單機械槓桿是我國出現最早、應用最廣的一種簡單機械。春秋戰國時期常用到的槓桿裝置一是汲水用的桔槔，一是作為衡器的天平和桿秤。　　相傳 伊尹作桔槔.《莊子？天地》篇中記載孔子的弟子子貢（公元前５２０- ？年）路過漢水北岸，見一老丈鑿隧入井，抱灌田，用力甚多而見功寡，隨向老人說： 有械於此，一日浸百畦，用力甚寡而見功多，夫子不欲乎？……鑿木為機，後重前輕，挈水若抽，數如（溢）湯，其名為槔。 《莊子？天運》篇也記載，孔子的弟子顏回（公元前５２１- 前４９０年）也說過： 子獨不見夫桔槔者乎？引之則俯，舍之則仰。 這些記載說明桔槔的應用在當時已相當普遍。　　至於我國古代的衡器，是先有天平，再有不等臂秤，然後才有提系桿秤的。史傳我國在黃帝時代就有了天平，但迄今出土的最早的天平是春秋戰國時期的製品。墨家根據桔槔和不等臂秤的運用，深入地探討了槓桿平衡的問題。　　墨家把槓桿中的支點到重物間的桿長叫作 本 ，把支點到秤錘（權）　　之間的桿長叫作 標 ，用 本 、 標 、 權 、 重 的概念論述了著名的槓桿原理。《墨經》第１２７條說： 天（衡）而必正，說在得 ； 衡：加重於其一旁，必捶（垂）。權重相若也，相衡，則本短標長。兩加焉，重相若，則標必下，標得權也。 這段論述是說，如果秤的二邊平衡，則秤桿一定是水平的（ 正 ）。 得 本意為取得，引申為契和，說平衡是由於秤錘（ 權 ）與力臂（ 標 ）、重物（ 重 ）與重臂（ 本 ）相互契和的聯合作用造成的。這實際上已經表述出了槓桿原理的公式： 重×u26412X＝權×u26631X.進而指出，在平衡時，如果加重其中一邊，這一邊一定下垂；只有使權、重相若，即成某一比例時，才能達到二邊平衡，此時必然 本短標長 ；假如在二邊增加相等的重量， 標 這一端必定下垂，這是由於 標 和 權 的聯合作用較大所致，即 標得權也.墨家用確切的術語比較完整地表述了不等臂槓桿的狀態顯現。　　在進一步的討論中，墨家還說明了槓桿之所以會產生不平衡的道理。墨家還用錐刺物作類比，說明不等臂秤能以較輕的秤錘舉起較重的重物，就像利用錐子能夠很容易地刺進物體一樣。可見墨家已經懂得了利用槓桿能夠以小力發大力的省力效應。墨家實際上比古希臘的阿基米德早約２００多年就已經發現了槓桿原理，這是非常了不起的一個成就。　　春秋戰國時期， 斜面 這種簡單機械也有廣泛的應用。《墨經》將斜面稱為 梯 或 區.輪軸和轆轤，都是斜面的變形，墨家對它們都有詳細的研究。《墨經》第１２８條說： 倚者不可正，說在剃（梯）。倚 指偏斜， 梯為斜面之例，這是說在斜面上的物體，不可能使其水平或垂直放置，只能沿斜面下滑，原因是它放置在一個斜面上。在這一條的《經說》中，首先從受力情況對下滑、豎直下落和水平靜置的三種運動狀態作了比較，說明如果重物不受提拉、托舉和側移作用，就必然豎直下落，而物體沿斜面的下滑是由於受到從旁的作用力的緣故。其次，還說明了四種倚斜現象： 倚：倍、拒、堅、，倚焉則不正。倍 同 背 ， 堅 作 通 牽 ， 作 射.這四種最常見的倚斜情況就是： 背負 ，人負重物於背時身體必前傾，以使人與重物的共同重心適在雙足的正上方； 抵拒 ，大物將傾，以木撐拒之，此支撐之木必與地面傾斜才能得力； 牽曳 ，用繩索牽曳重物前行，繩與水平地面成傾斜狀； 投射 ，將重物投向遠方，一般要斜向投出，如斜上拋。在這四種情形下， 倚 都起主要作用，不能以水平或垂直代替，故曰 倚焉則不正.《墨經》第１１１條中有一句謎語式的話： 舉之則輕，廢之則重，非有力也。 這句話實際上是對槓桿、輪軸、斜面等簡單機械的省力效應的一個概括。放置於地的重物本身是很重的，但提舉它時顯得很輕，又不是提舉人力氣很大，這是什麼緣故呢？當然是因為利用了簡單機械。　　從前述內容可以看出，春秋戰國時期，中國古代力學已有較大的發展，並且已由經驗的積累向理性的概括過渡，達到了初步形成的階段。這就為中國後世力學的發展奠定了一個良好的基礎。　　（二）聲學知識春秋戰國時期，人們對物體的振動和發聲的關係，各種質料和形態的物體所發聲音的響度與音色，聲音的共鳴現象等，已有較清楚的了解和詳細的記載，並隨著音樂娛樂活動的日益興盛，創立了我國古代律學的基礎。　　１。物體的振動和發聲春伙戰國時期，人們從生活和生產實踐中，已經認識到物體發聲的高低與物體的振動之間有著密切的關係。當時在樂器製造中出現了一定的分工，造鐘的工匠稱為 鳧人 ，造磬的工匠稱為 磬人 ，制鼓的工匠稱為 人.他們從長期製造樂器的實踐中積累了不少關於物體振動與發聲關係的經驗。　　《考工記？鳧人》篇記載： 鳧人為鍾，……薄厚之所震動，清濁之所由出 ，指出聲音的清濁是由薄厚不同的鐘的振動產生的。所謂 清濁 ，指的是音調，音調的高低決定於振動的頻率。鳧人已經掌握了物體發聲的高低與發聲體的薄厚有關。同樣， 磬人 也從自己的生產實踐中認識到 凡樂器，厚則聲清，薄則聲濁.從聲學原理上講，鍾與磬的振動都是板振動，而板振動的頻率正比於板的厚度。所以《考工記》指出： 磬人為磬，……　　已上則摩（磨）其旁，已下則摩其（端）。 就是說聲音太高時，就磨磬的兩面，使之變薄，振動頻率變低，聲音就降至正常；聲音太低時就磨其二端，使磬體相對變厚，聲音就升高到正常要求。　　與此相類似，弦樂器的音調是由弦線的長度、密度和張力三個因素共同決定的。《意林卷一？韓子》中記載： 齊宣王（公元前３４２- 前３２８年在位）問匡倩曰：儒者鼓瑟乎？對曰：不也！瑟者，小弦大聲，大弦小聲，大細易位，貴賤易序，故儒者不為。 這個故事說明，至遲在公元前４世紀，我國古人已定性地知道了弦的發聲規律。現代聲學原理指出，弦線的振動頻率與線密度的平方根成反比，即與弦線的粗細有某種反比關係，確實是 大細易位 的。　　２。物體的發聲和傳播的物理性質春秋戰國的古籍中，對物體發聲和傳播中的一些物理現象，如音調的響度、音品和共振等，都有所記載。　　響度指人的聽覺所辨別的物體發聲的強弱，它與聲源的振幅有關。《考工記？鳧氏》篇載： 鍾大而短，則其聲疾而短聞；鍾小而長，則其聲舒而遠聞。 這裡講的就是鐘的形狀與響度、傳播距離的關係。大而短的鐘，振動的振幅小，響度（聲強）小，單位時間內傳出的能量少，故傳播的距離也小；小而長的鐘，響度大，能遠聞。同樣，在《考工記？人》篇中也稱： 鼓大而短，則其聲疾而短聞；鼓小而長，則其聲舒而遠聞。 鍾、罄、鼓都屬於板振動，它們的發聲規律也是一樣的。　　各種物體所發聲音的特性是不同的，用現代聲學理論講，即具有不同的頻譜，這種特性稱為音品，也叫音色。春秋戰國時期人們對不同物體的音品已有初步的認識。《禮記》中稱： 鐘聲鏗，……石聲磬，……絲聲哀，……　　竹聲濫，……鼓鼙之聲灌，…… 這是古人對不同物體音色的最早描述。《考工記》中還講： 鍾已厚則石，已薄則播。 從音樂聲學角度來說， 石 與 播 都在人耳的聽覺範圍之內， 石 指聲音太悶，不響亮； 播 指聲音太散，不集中實在。　　物體的共振和聲音的共鳴現象，在古籍中也早有記載。《莊子？徐無鬼》中記載，莊周曾對惠施講過，西周初年的魯遽演示過瑟弦的共振現象： （魯遽）為之調瑟，廢一於堂，廢一於室。鼓宮宮動，鼓角角動，音律同矣。夫或改調一弦，於五音無當也，鼓之，二十五弦皆動。廢 為放置之意，這段記載可說是世界上最早的一個共振實驗。分別放在堂屋和居室的兩具瑟，在其一上奏出宮音和角音時，另一具上相應的弦就發出共振，這是基音的共振現象；若改調一弦使之與任何一音皆不合，則當彈奏它時另一瑟上的２５根弦皆振動，這是基音和泛音的共振現象。文中還用 音律同矣 對這種共振現象提出了解釋，這是很確切的。《呂氏春秋？應同》中也說： 類固（同）相召，……聲比則應。鼓宮而宮動，鼓角而角動。聲比 二字既包含了基音之間（頻率為１比１）的共振，也包含了泛音之間（頻率為整數比）的共振，真是準確恰當。特別是關於泛音之間共振的發現，我國要比西方為早。　　利用聲音的共鳴現象來偵探敵方的行動，在中國古代典籍中多有記載，最早見於《墨子？備穴》篇。文中記述了用埋缸聽聲的方法判斷地下聲源方向的幾種設計。如 穿井城內，五步一井，傳（通 附 ）城足。高地丈五尺，（下）地得泉三尺而止。令陶者為罌，容四十斗以上，固順（冪）之以薄革，置井中，使聰耳者伏罌聽之，審知穴之所在，鑿穴迎之。 這是說當敵方挖坑道攻城時，守軍就在靠城牆內挖井，每五步（約６米）遠挖井一口，高處挖到一丈五尺（約合今３米），低處挖到地下水位之下三尺（約６０厘米）；以容積為四十斗（約７８升）以上的罈子，壇口綳以薄皮埋入井中，使聽力好的人伏於壇口諦聽，確定出敵方坑道的方位，從城內挖坑道迎擊敵人。敵人挖坑道的聲音從地下傳來比從空氣中傳來的衰減較小；這種聲波又會和罈子中的空氣發生共鳴，很易被人聽到；利用三、四個相鄰井內罈子的響度差，就可判斷出聲源的方位，即起到現代聲學所說的 雙耳效應 的作用。另外，地下水位之下的土壤，其孔隙被水充滿，傳聲性能也會更好。　　古人在利用共鳴現象將聲音放大之外，還懂得了有時需要消聲的方法。　　河北易縣燕下都４４號墓出土的戰國時期的空心磚，就是用於這一目的的。用空心磚砌成的牆壁有隔音作用，這可以說是消聲技術的先導。　　３。律學和三分損益法所謂律學就是對樂器上各種音調的獲得以及它們之間的頻率關係進行數學研究的學科，現在也稱為數理音樂學。春秋戰國時期，隨著音樂活動和樂器製造的發展，我國古代律學也得到了很大的發展。所謂 律 ，既指構成音階的每個音，又指選擇音階中各音的構成規律。人們從實踐中發現，可以根據弦和管的長度與所發音調（頻率）之間的關係，來確定出音階中各個音調之間的數學比例，由此產生了樂律計演算法。　　在我國古代律學的發展中，選擇五個音或七個音組成一個音階的樂制，可能在公元前１１世紀已經形成了。唐代杜佑的《通典》稱： 自殷以前，但有五聲。 《禮記？樂記》中也說： 昔者，舜作五弦之琴以歌南風， 其注曰： 五弦，謂無文武二弦，惟宮、商、角、征、羽五弦.可見中國古代樂律是先有五聲，後有七聲。在七聲的基礎上，由於轉調的需要，就產生了十二律。十二律產生的確切年代已無法查考。《國語？周語》記載，公元前６世紀時一個叫伶州鳩的樂官已經把十二律的名稱一一列舉出來。文中記載周景王貴於其二十四年（公元前５２１年）向伶州鳩請教樂律，伶州鳩回答說，十二律即黃鐘、大呂、太簇、夾鍾、姑洗、仲呂、蕤賓、林鐘、夷則、南呂、無射、應鐘，相當於今之ｃ、Ｃ、ｄ、ｄ、ｅ、ｆ、ｆ、ｇ、ｇ、ａ、ａ、ｂ這１２個調； 五音 是宮（ｄｏ）、商（ｒｅ）、角（ｍｉ）、征（ｓｏｕ）　　和羽（ｌａ）；再加上變徵（ｆａ）和變宮（ｓｉ）兩個音就成為 七音.樂律學發展到春秋時期，產生了一種計算方法，即 三分損益法.《管子？地員》篇載： 凡將起五音，凡首，先主一而三之，四開以合九九，以是生黃鐘小素之首，以為宮。三分而益之以一，為百有八，為征；不無有三分而去其乘，適足，以是生商；有三分而復於其所，以是成羽；有三分去其乘，適足，以是生角。這段文字所規定的計算方法，就是 三分損益法.即以一個被定為基音的弦（或管）的長度為基礎，把它三等分，再加長一份（ 益一 ）或去掉一份（ 損一 ），就可以定出另一個律的長度。從數學上講，即把基音的弦（管）長乘以４／３或２／３，照此法依次進行下去，直到獲得比基音高出一倍或低一倍的音，就得出一個五聲音階。具體推算方法如下：令黃鐘宮音的弦（管）長為８１（一而三之，四開以合九九 ），即１×u65299X×u65299X×u65299X×u65299X＝８１，則征音弦長為８１×u65300X／３＝１０８；商音弦長為１０８×u65298X／３＝７２；羽音弦長為７２×u65300X／３＝９６；角音弦長為９６×u65298X／３＝６４。　　上述五音依弦的長短順序排列，則為征（ｇ）羽（ａ）宮（ｃ）商（ｄ）角（ｅ）　　１０８　　　９６　　　　　　８１　　　　　　７２　　　　　　６４這是一個五聲徵調音階，它們的頻率之比為各音弦長之比均為２／３或４／３。由於弦長與頻率成反比，所以這五音之間的頻率之比均為３／２（即五度音程）或其倍數。所以， 三分損益法 得出的五聲音階，實際上是由許多相差五度的音調組成的，因此 三分損益法 就是 五度相生法. 三分損益法 的提出，是我國古代樂律學研究上的一個傑出成就，也是我國古代物理學應用數學的最早例證。　　用 三分損益法 由五音再加變宮（ｂ，弦長為６４×u9632X ＝４２）和變徵（ｆ，弦長為４２×u9632X ＝５６）兩個半音，就可得出七聲音階。《呂氏春秋？音律》篇還記載了用 三分損益法 相生十二律的計算方法： 黃鐘生林鐘，林鐘生太簇，太簇生南呂，南呂生姑洗，姑洗生應鐘，應鐘生蕤賓，蕤賓生大呂，大呂生夷則，夷則生夾鍾，夾鍾生無射，無射生中呂。三分所生，益之一分，以上生；三分所生，去其一分，以下生。黃鐘、大呂、太簇、夾鍾、姑洗、中呂、蕤賓為上；林鐘、夷則、南呂、無射、應鐘為下。 這裡說的 上生 就是加長三分之一（乘以）； 下生 就是縮短三分之一（乘以），以此來定出另一律的長度。　　（三）熱學知識在長期的生活和生產實踐中，通過對大量火燒、火烤、冷熱變化所引起的物質性質和形態的變化的觀察，我國古人逐漸積累了許多熱學知識。不過相比較而言，春秋戰國時期的典籍中有關熱學知識的記載是較少的，更談不上系統了。　　１。對熱的基本認識熱是什麼，即關於熱的本性問題，我國古人很早就作了探討。在古代，人們常把熱與火等同起來，殷商時代產生的 五行說 中，就把 火 看成是構成宇宙萬物的物質元素之一。《墨經》中有 火離，然（燃）的論述，認為火是包含在木頭裡面的，它一離開木，就產生木的燃燒。這和１８世紀西方流行的 燃素說 十分相似。　　關於摩擦生熱的現象，戰國時期也有記載。《墨經》第４８條載： 儇，（俱）（抵） ； 儇：（煦）民（）也. 儇 即 環 ，指圓環，在地面上滾動時其邊緣各點都將依次碾地，這可以從輪輞（）發熱證明環上各點都碾地了。這段論述實際上是借摩擦生熱作為論據進行論證的，說明摩擦生熱已被作為一個基本常識看待了。　　物體的體積受熱膨脹、遇冷收縮的現象，當時也被應用於實踐中。《華陽國志？蜀志》載，李冰父子在領導修建都江堰時，為了開鑿堅硬的山石，已經採用了 積薪燒之 的方法，即在岩石上鑿一些槽溝，在槽溝和天然石縫中填柴燒的，使岩石因脹縮不勻而自行崩裂，從而加快了開鑿速度。玉壘山的 寶瓶口 就是用這種方法開鑿的。這是把熱學知識運用於施工技術的一個卓越創造。　　冷熱變化引起水的物態變化的現象，特別是雨露霜雪的形成，由於與農業生產有密切的關係，所以很早就引起了人們的注意。《詩經》中有 白露為霜 的詩句，說明古人已經認識到露和霜之間的內在關係了。他們把霜看作是白色的固態的露，這種認識基本上是正確的。《莊子》中還有 積水上騰 的說法，包含了對地面上的水與大氣中所降雨水之間的循環轉化的正確認識。　　２。降溫術與高溫技術我國古人很早就掌握了降溫和獲得高溫的一些方法。最早的降溫術是接觸降溫法。《詩經？國風》中記載： 二之日鑿冰沖沖，三之日納於凌陰。　二之日 指農曆十一月， 三之日 指一月， 凌陰 即冰窖，這是說冬天裡鑿下天然冰塊貯於冰窖中，到夏天用來降溫。《周禮》中也有：凌人掌冰，正歲十有二月令斬冰。……春始治鑒，凡外內饔之膳羞，鑒焉。……　　大喪，其夷盤冰。凌人 是專司貯冰事宜的職務， 鑒 為青銅容器。　　這個記載說明當時人們是冬貯天然冰，夏季用來冷藏食物和保存屍體。　　高溫技術與早期的制陶業以及商周以來金屬冶煉業的發展是密切相關的。在仰韶文化（距今約五、六千年）和龍山文化（距今約４０００年）時期，精美的彩陶和黑陶都是在陶窯內燒製成的。在河南廟底溝發掘的一座陶窯，由火口、火膛、火道、窯室等部分組成，可使窯內溫度達１０００℃左右。在燒制黑陶時要用滲水方法使窯內的木柴不完全燃燒或熄滅以產生濃煙，有些木柴可能因此變成木炭，這可能是木炭的最早來源之一。人們很快發現木炭比木柴的燃燒溫度更高，這就為銅的冶煉創造了高溫條件。對商周的爐壁和爐渣熔點進行的測定表明，其溫度約為１１００℃到１３００℃。利用木炭作燃料雖然可以提高燃燒溫度，但要達到這樣高的溫度，還必須利用鼓風助燃，表明當時已經發明了原始的鼓風技術，這又為冶鐵技術的發展提供了良好的手段。　　春秋後期我國出現的生鐵冶鑄技術，只有在爐溫達到１１５０℃到１３００℃的條件下才有可能。這表明我國的高溫技術又有了很大進步，可能已經採用了鼓風豎爐。　　３。測溫知識生活和生產實踐中有關冷熱知識的積累，必然會使人們萌生溫度的概念。古漢字中很早就出現的 寒 、 涼 、 溫 、 熱 ，實際上是對溫度高低的差異的描寫。在燒制陶器和冶煉金屬的生產過程中，我國古人逐漸掌握了觀察火候以判明溫度高低的方法。 火候 初稱 火齊 ，可能得名於烹飪術。《周禮？天官》中有 水火之齊 的說法；《禮記？月令》中已稱 火齊.《荀子？強國》把 火齊得 視作冶鑄青銅器的關鍵之一。　　東漢鄭玄在《十三經註疏》中將 火齊 解釋為用火的 多少之量 或 腥熟之調 ，這可以看作是根據供輸熱量的多少對 火候 所作出的一個簡單定義。根據 火候 來判斷溫度的高低，不再是單憑主觀感覺，而是依據溫度變化時物質物理性質的變化來作出判斷的，這使溫度的判斷具有一定的客觀性。　　《考工記？輪人》篇記載，當用火燒烤一根木條以把它彎成輪牙時，必須恰當地控制火候，以使木條外不斷絕，內不折裂，側不扭曲。《考工記？氏》篇稱： 凡鑄金之狀，金與錫，黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之，然後可鑄也。 這是根據青銅冶煉中焰色的變化來判斷爐內的溫度。《韓非子？顯學》中也記有： 夫視鍛錫而察青黃，區冶不能必以劍. 察青黃 就是觀察火候。　　比觀察火候更為準確的方法，是根據某些標準的恆溫點（如冰點）來確定溫度的高低和變化。《呂氏春秋？察今》中說： 見瓶水之冰而知天下之寒 ；漢初的《淮南子？說山訓》中進一步指出： 睹瓶中之冰而知天下之寒暑。 這就是通過水的凝固（成冰）和冰的熔解（成水）來判斷氣溫的變化趨勢。這可以看作是一種原始的驗溫器。　　（四）關於電和磁的認識１。關於電的初步知識自然界中的雷電現象，早就引起了人們的注意。早在殷商時代遺留下來的甲骨片中，已經出現了 雷 字；西周時代青銅器的銘文中，也有了 電 字，這當然指的是閃電。從出土的殷商文物上的雲雷紋飾可以得知，人們早就把雲和雷電聯繫起來了。《尚書？金滕》篇中有 天大雷兜風 的說法；《易？豫？象》中有 雷出地 的記載，說明已觀察到雷雲對大地的放電現象。　　關於雷電的成因和本質，人們也按照當時的陰陽學說作出理解。《淮南子？墜形訓》中說： 陰陽相薄為雷，激揚為電。 即認為陰陽二氣相抗相迫產生雷，陰陽二氣相互激蕩則為電。　　２。關於磁的認識自然界存在著以四氧化三鐵這類鐵礦石為主的永磁性天然磁體，古人在尋找和冶煉礦石的過程中必然會遇到這類磁體，所以人們早在２０００多年前的春秋時期，就已經認識磁石了。《管子？地員》中記有： 上有慈石者，下有銅金 ，這是我國古籍中關於磁石和磁鐵礦的最早記載。在《五藏山經？北山經》中也記載有 西流注於澤，其中多慈石.這些記載與西方最早發現的磁石吸鐵現象的時間大致相同。　　天然磁石的大量發現，為了解磁石的一些重要性質創造了條件。據記載，周大夫關尹子（關喜）對 慈石無我，可見大力 作過如下解釋： 金烏搦土，慈石吸鐵，二物扭結，而生變化。 公元前４世紀成書的《鬼谷子》中有： 其察言也，若慈石之取針。 《呂氏春秋？精通》篇有 慈石召鐵，或引之也。 這些記載表明，當時關於磁石吸鐵的知識，已經相當普遍了。　　中國古代早先沒有 磁 字，東漢以前都寫作 慈石.東漢高誘在注釋《呂氏春秋》時說： 石，鐵之母也。以有慈石，故能引其子；石之不慈者，亦不能引也。 可見當時用 慈 字即表示磁石是 慈愛的石頭 ，字義中就包含了具有吸鐵性的意義。　　人們同時也發現了其他物體和金屬均不受磁石的吸引。《淮南子？覽冥訓》中記載： 若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣。物固不可以輕重論也，……故耳目之察，不足以分物理；心意之論，不足以定是非。 《淮南子？說山訓》中也有： 慈石能引鐵，及其於銅則不行也。 這不僅指出了磁石對鐵性物質與非鐵性物質的作用不同，而且還指出對這一現象不能用常識和主觀想像去理解。《淮南子？墜形訓》中還有 慈石上飛，雲母來水 的說法，表明當時人們已經認識到不僅磁石能吸引鐵，（重的）鐵塊也能把（輕的）磁石吸引上升，這裡已經初步認識到磁力是一種相互作用。　　３。對磁性作用的利用早在戰國時期，已經出現了把天然磁石用於醫療實踐的事例。《史記？扁鵲倉公列傳》中就有 齊王侍醫遂病，自煉五石服之 的記載。 五石 指磁右、丹砂、雄黃、礬石和曾青，這種葯即後人多用的 五石散.我國大約在戰國時期已知道了磁體的指極性，即磁體自動取南北方向的性質，這個發現很快導致了指南器 司南 的製造。　　在《鬼谷子？謀》篇中有關於 司南 的最早記載： 鄭子取玉，必載司南，以其不惑也。 《韓非子？有度》篇也有： 夫人臣侵其主也，如地形焉，即漸以往，使人主失端，東西易面，而不自知。故先王立司南，以端朝夕。 當時的所謂 先王 一般指禹、湯、文、武，最晚的周武王也是公元前十一、十二世紀的人。 端朝夕 即正四方之意，這段話說明利用司南指示方向當為很古之事。《後漢書？南蠻傳》和《梁書？海南諸國傳》記載，在周公姬旦輔佐成王時，越裳氏（古柬埔寨人，在今越南中南部）來朝，使者迷其歸路，周公賜他有帷幕、駕三馬的車以指南。從當時的技術狀況看，這種裝置不會是利用差動齒輪組造的機械式指南車，而應為裝有磁性司南的車輛。　　至於 司南 的形制，當時沒有具體的記載。後來，東漢王充（約公元２７- ９７年）在《論衡？是應》篇中作了較明確的記述： 司南之杓，投之於地，其柢指南 ，說司南形如湯勺，放在光滑的地盤上，勺柄便轉向南方。　　可南南陽東漢墓出土的石刻上有司南勺的畫圖。今人王振鐸根據考證認為司南是用天然磁石琢磨成勺狀的東西，底呈光滑的球形；把它放置於用青銅製成的光滑地盤上，撥動其柄使之輕微轉動，靜止後其柄即指向南方。　　（五）光學成就春秋戰國時期，我國古人對光的直線傳播、光的反射和折射等一些具體規律，已有比較全面的概括與論述；並且還巧妙地做出諸如針孔成像之類的光學實驗。《墨經》中對光學現象的系統論述，比西方古希臘學者歐幾里得（公元前３３０～前２７５年）的《光學》早約一個世紀。　　１。先秦的光源和對視覺的認識古人首先是以太陽為光源的，經過漫長的歲月，才學會了使用火在夜間照明。我國古人用竹、松脂等製成火炬作為人造光源。《周禮？秋官》中載西周設有 司（ｘｕǎｎ，音選，光明）氏 掌火禁，兼掌墳燭庭燎。樹於門外的謂之火燭，在門內的謂之庭燎。另外在軍事上為防備敵人入侵，還在邊防設有告急用的火炬聯絡信號 烽燧.用油點燈作為光源在我國也有十分悠久的歷史，《周禮》載司氏在宮廷儀式中已用麻子油燈。戰國時期沿海諸侯國宮廷中則用鯨魚油或海豹油來點燈。當時人們還知道了用纖維或竹心外裹層層蜜蠟（用蜜蜂巢煎熔而得之蠟）製成蠟燭。這些光源直到近代以前一直被用於照明。　　古時取火的工具也稱為 燧.我國古人早就利用凹面鏡聚太陽之熱取火，故稱凹面鏡為 陽燧 ，也稱 夫燧.《周禮？司寇》有： 司氏，掌以夫燧，取明火於日。 《莊子》中也有 陽燧見日，則燃而為火 的記載。高誘注《淮南子？天文訓》還具體說明了陽燧取火之法： 陽燧金也，取金杯無緣者，熟摩令熱，日中時以當日下，以艾承之則燃得火也。 即將無邊的金屬杯磨擦光亮，正午時對著太陽，將艾絨放在光線會聚之處（焦點），即可受灼起火。在墨家的著作中，把球面鏡的焦點稱為 中燧 ，即指陽燧取火的光線會聚處。　　關於光線穿過透明體的折射現象，我國古人也早有所知，並加以利用。　　《管子？侈靡》中記載： 珠者，陰之陽也，戰勝火……。 唐人房玄齡解釋說： 珠生於水而有光鑒，故為陰之陽。以向日則火降，故勝火……。 這裡所說的珠，大約就是石英一類透明體，由於流水沖刷成為卵形，類似凸透鏡，向日當可取火。西漢劉安組織編寫的《淮南萬畢術》記載，在公元前２世紀我國就有人用冰作透鏡向日取火： 削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。 ２０００多年前作出的這種實驗，真可謂巧奪天工的發明創造。　　英國的胡克在１７世紀也作過這個實驗，在當時曾引起很大的震動。　　《墨經》中提出了產生視覺的３個條件：一是人自身的視覺功能（ 明 ）；二是視覺對象（ 物 ）；三是光（ 火 ）。進而正確地指出：人以眼睛見物（ 以目見 ），而眼睛則依靠光見物（ 目以火見 ）。這說明眼睛本身只是光的接受器，只有當光被物體反射到人的眼睛裡後，人才可以看到物體，這是對視覺最早的科學說明。而古代西方的一些學者卻認為人的眼睛會發射某種東西接觸到物體而引起視覺。與之對比，更反映出中國古人對視覺的認識的正確性。　　２。關於光的直線傳播光的直線傳播原理是光學的一個基本原理。中國古人很早就認識到光的直線傳播這一基本特性。特別是在《墨經》中，已經有了這方面的精彩實驗的明確論述和精闢的解釋。　　在公元前４世紀，墨家就做了世界上最早的 針孔成像 的實驗，並作出了正確的分析。《墨經》第１２０條載： 景到（倒），在午有端，與景長。　　說在端 ； 景：光之人，煦（照）若射。下者之人也高，高者之人也下。　　足敝（蔽）下光，故成景於上；首敝（蔽）上光，故成景於下。在遠近，有端與於光，故景庫內也。 文中的 景 為 像 ， 午 指 交午 ， 端為 點 ，指屏中的小孔。這條經文說明，光線從人體各個部位向四面八方直線射出，穿過小孔的光線均在小孔處（ 端 ）相交午；從人體下部射出的光線射到高處，從人體上部射出的光線射到低處。足部射向低處的光線被屏壁遮蔽，因而只能成像於幕的高處；首部射向高處的光線被屏壁遮蔽，因而只能成像於幕的低處。這樣，便在屏後的幕上得到一個倒立的像，而像的大小則與交點（小孔）的位置有關。人離小孔的距離由遠而近，幕上的像就由小變大。　　《經說》中的 照若射 ，用 射 字來形容光線徑直前進、疾速如箭、遠達他處的特性，確實是十分生動、形象和確切的。 庫 當指屏幕內之意；而《墨經》第４９條又說： 庫，易也 ，即上下易位之意，說明由於光的直線前進和小孔的存在，使物在屏後的幕上產生倒立的像。所以， 庫 字可看作是墨家論述針孔成像理論的一個重要概念，即指這是一個上下易位的過程。　　墨家還利用光的直線傳播的性質，討論了光源、物體和投影三者之間的關係問題。通常人們會認為，運動著的物體的影子也是隨著物體一起運動的。　　墨家在分析了光、物體和影子的關係後卻提出： 景不徙，說在改為 ；景：光至，景亡；若在，盡古息。 ①這是說物體的影子並不隨物體一起運動，只不過是由於物體或光源的運動，使原來舊的影子不斷消失，而新的影子又不斷生成（ 改為 ）而已。成影之處，有光一照，影子就立即消失了；如果影子不消失（ 若在 ），那是由於物體和光源都沒有移動，所以影子也止息於原處（ 盡古息 ）。墨家的論述準確地闡明了影不動的實質，舊影不會移至它處成為新影，新影不是它處移來的舊影。墨家在這裡實際上已經用　　①　　 《墨經》第 118條。　　到 瞬時 的概念來理解物與影的對應關係了，這種認識是相當深刻的。名家後來也提出 飛鳥之景，未嘗動也 ②的命題。司馬彪釋曰： 鳥動影生，影生光亡，亡非往，生非來。 《列子？仲尼》篇引公子牟曰： 景不移者，說在改也 ；張湛注曰： 景改而更生，非向之影。 這些論述顯然都是受到《墨經》的影響而發抒的。　　《墨經》第１１９條載： 景二，說在重 ； 景二：光夾。一光，一。　　光者（堵）景也。 這一條說明了重影現象及其原理。如果一個物體同時受到兩個光源的照射（ 重 ），就會形成兩個投影，兩個陰影相互重迭的部分形成更深的重影（本影），所以就會出現兩個半影夾持著一個本影的現象（ 夾 ）。如果只有一個光源，則只有一個影子，影子是光線被堵遮而生成的。　　墨家還討論了桿影的長短粗細與光源、木杆、地面之間相對位置的關係③。當時人們普遍使用圭表測定日影以確定時辰和方位，這對曆法的制定和建築測量都是有重要意義的。所以研究桿影的變化規律在當時是有重要的實踐意義的。　　３。關於鏡面成像原理我國在４０００多年前已經出現了銅鏡，到春秋戰國時期，青銅鏡已相當流行。光線遇到鏡面，就會發生反射現象，鏡面成像，就是光的反射的結果。　　《墨經》中對平面鏡和球面鏡（凹面鏡和凸面鏡）成像，作了深入的研究，反映了當時在這一研究中所取得的輝煌成果。　　《墨經》第１２１條載： 景迎日，說在搏（轉） ； 景：日之光反燭人，則景在日與人之間。 這條經文很可能是用來解釋 月魄 成因的演示實驗的記錄。通常，日光直接照射人體，形成的人影是背著日的；但是，如果日光被一平面（如鏡）反射後再照到人體上（ 反燭人 ），產生的影子就會迎著日（ 景迎日 ），即投在日與人之間，這是日光經反射而轉變了方向的緣故（ 說在轉 ）。如果把鏡子看作是大地，人體相當於月球，背向太陽的人體表面就相當於 月魄 ，由於它只是被大地反射的日光間接照射，所以只能顯現出月面灰光。墨家的這個實驗，在光學和天文學的發展史上，都是一項傑出的成就。　　《墨經》第１２３條記載了一個平面鏡成像的實驗及其光學解釋： 臨而立，景到（倒）；多而若少，說在寡區 ； 臨：正，景寡，貌能（態）、白黑、遠近、正、異（映）於光。（者），景當俱就；去（亦）當俱，俱用北（背）。者之臭（糗），於無所不；景之臭（糗）無數，而必過正，故（估）同處。其體俱然，分。 此條有不同解釋，一說是關於各種球面反射鏡的總論①；一說是論述平面鏡成像之理。我們從譚戒甫、錢臨照、徐克明等說，作平面鏡成像解。經文指一物（如人）俯臨放在地上的平面鏡邊緣而立（如臨湖水面照之），在鏡中得一倒像。鏡面所對範圍很大，物體很多，而觀察者從一個固定點只能看到不大範圍內的物像，這是由於鏡面面積較小（ 寡區 ）之故。任何物體在鏡內只能　　　有一個像，物的形態、明暗、距離、斜正都由光線映射於鏡。　　②　　 《莊子？天下》。　　③　　 《墨經》第 122條。　　①　　 方孝博：《墨經中的數學和物理學》，中國社會科學出版社 1983 年版，第 88 頁。　　當人（或物）走近鏡子時，其像也一起走近（ 者、景當俱就 ）；當人（或物）轉身離開時，其像也同時離去（ 去亦當俱 ），人（物）與像是相互背離的（ 俱用背 ）。人（物）對著鏡子的表面上的一切點（物點），在鏡中無一不被照射出來（ 者之糗，於無所不 ）。由於人（物）　　體表面之點無數，所以像的點（像點）也無數（ 景之糗無數 ），而且像點必位於鏡面的另一側（ 而必過正 ），估計與其相應的物點到鏡面的距離相等（ 估同處 ）。像的每個部分與人（物）體表面相應部分之間的關係都是這樣的，即分處於鏡面二側等距離的地方。　　特別值得指出的是，墨家在分析鏡面成像時，已經懂得把物體表面析為 物點 （ 者之糗 ），把像析成 像點 （ 景之糗 ），而且指出它們是對稱地分布於鏡面二側，這在當時是光學理論上的一個重要創造。　　糗 字本指炒米粉或炒麵粉，墨家在此取它來表示細小的點。　　我國古代對於凹面鏡聚焦特性的認識是相當早的，墨家對凹面鏡面成像進行了深入的研究，並取得了驚人的成就。　　《墨經》第１２４條記載了一個凹面鏡成像的實驗及其光學解釋： 鑒位（窪），景一小而易，一大而正。說在中之外、內 ； 鑒：分鑒。中之內：鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠中，則所鑒小，景亦小，而必正。起於中緣（燧）正而長其直（置）也。中之外：鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠中，則所鑒小，景亦小，而必易。合於中而長其直（置）也。　鑒窪 即指凹面反射鏡。經文是說凹面鏡所成之像有兩種，一種是物在鏡面球心之外時形成的比物小的、倒立的像；一種是物在鏡面球心之內時形成的比物體放大的、正立的像。後期墨家在《經說》中進一步作了準確的說明。實驗分為 中之內 、 中之外 兩種情形（ 分鑒 ）。 中 指 中燧 （焦點，陽燧取火光線會聚之處）到 合於中 （鏡面球心，物與像重合之處）之間的這一段。如果物體在 中之內 ，即在焦點之內，物體離焦點近些，所照也大些（ 所鑒大 ，即視角大），因而產生的像也大些；物體離焦點遠些，則所照小，因而產生的像也小些。但是在這種情況下，所得的像必然都是正立的。這是物體從中燧（焦點）開始正立著向鏡面方向移遠其位置的情況（ 起於中燧正而長其置也 ）。　　如果物體在 中之外 ，即在球心之外，物體離球心近些，則所照大，產生的像也要大些；物體離球心遠些，則所照小，產生的像也要小些。但在這種情況中，物體的像都是倒立的，這是物體在球心同自己的像重合之後，背著鏡面向遠處挪移其位置的情況（ 合於中而長其置 ）。　　值得指出的是，在這個實驗的記述中，墨家已經明確地區分了 球心 和焦點 ，把後者稱為 中燧 ；而且還知道了物體和它的像在球心處重合，這種準確的描述是與當時所進行的多次周密的實驗分不開的。當然，凹面鏡成像還有第３種情形，即物體在球心與焦點之間時在球心之外所產生的比物體大而倒立的像。墨家在作實驗時可能還沒有讓像成於屏幕上，而是觀察者面對凹面鏡直接觀察自身（物）所成之像，所以對在自己背後（球心之外）所成之像未能觀察到，這是容易理解的。在科學還處於萌芽狀態的２４００多年前，墨家能對凹面鏡成像作出如此正確的概括，這已是十分難能可貴的了。　　關於凸面鏡成像，墨家也進行了實驗研究。《墨經》第１２５條記載： 鑒團，景一 ； 鑒：鑒者近，則所鑒大，景亦大；亓（其）遠，所鑒小，景亦小。而必正。景過正，故招。　團 ，圓也，指球體； 鑒團 即凸面反射鏡。物體在凸面鏡前被反射，無論和鏡面距離遠近如何，都在鏡面後產生縮小的正立虛像，只有這一種成像情況（ 景一 ）。物體離鏡近些，則所照顯得大些，所成之像也大些；物體離鏡遠些，則所照顯得小些，所成之像也小一些。在所有這些情況中，像必定都是正立的。物體過遠，像就模糊不清了（ 故招 ）。　　墨家所描述的情形，基本上是正確的，不過文中用 所鑒大 、 所鑒小來說明像的大小，則是不準確的。因為凸面鏡成像的大小決定於（虛）　　焦點對物體首尾二端所張的視角，而不是決定於物體對鏡面二端所張的視角。　　前述《墨經》中關於光的直進性以及各種面鏡成像原理的敘述，是一部系統完整的關於幾何光學問題的實驗記錄和理論說明。首先以光的直線傳播的性質為立論的基礎，對光、物和影三者之間的各種複雜關係作出了詳細而準確的分析說明；進而又以精確的實驗為依據，對平面鏡和各種球面鏡成像的現象和規律作了描述。墨家在光學上這些出色的研究，和近代光學理論基本上是一致的，墨家的成果，在世界光學史上應當佔有崇高的地位。　　十、結語春秋戰國時期是中國古代科學技術的奠基時期；形成後世中國古代科技體系的許多知識內容和學說，大都可以從這一時期找到它的初始形態和萌芽思想。中國古代科學技術中最具特色和最為發達的天、算、農、醫，在這一時期均有了相當的進展，特別是天文學和醫學，已形成了比較系統的理論體系。　　概括這一時期的科學技術成就，可以得出以下幾點結論：（１）冶鐵術的發明，特別是生鐵冶鑄、鑄鐵柔化和塊煉鐵滲碳鋼技術的出現，加快了鐵器工具的普遍推廣，大大促進了生產力的發展和勞動生產率的提高，有力地推動了社會制度的大變革，在世界歷史上第一個實現了由奴隸制向封建制的過渡，充分顯示了科學技術對促進社會經濟發展和推動社會進步的革命作用。　　（２）戰國初期，隨著新興地主階級在政治上的勝利，殷商時期的 神治被 人治 所代替，由此帶來了中國歷史上第一次思想大解放。各諸侯國為了消除奴隸主階級的思想影響和發展自己的霸業，也需要藉助於各種新學說、新思想的支持，所以社會上形成了一個寬鬆、自由的學術氛圍，出現了諸子百家自由探討、相互爭辯的 百家爭鳴 的局面，對這一時期科學技術的迅速發展是十分有利的。中國封建時期所以能在科學技術、哲學、文學藝術等領域長期處於世界領先地位，與春秋戰國時期的思想大解放不無關係。　　（３）以孔子私人講學為肇始而產生的 士 這個階層，是中國封建社會特有的現象。一大批來自 國人 的知識分子的出現，打破了少數統治階級人員壟斷文化知識的局面。 士 來自各方，與社會各階層有廣泛的聯繫，他們是文化知識的主要掌握者，新思想的創造者和傳播者。他們既把已有的文化知識傳播到國人中，又把國人中積累的科學技術知識搜集起來加以總結概括，使中國古代科學技術知識得到不斷豐富和發展。無庸置疑，農民和工匠是中國古代科學技術發展中的基礎力量，尤其是實用技術的直接創造者。但是由於文化素養的限制，他們沒有能力將在生產實踐中摸索積累起來的知識和技巧作系統的總結、記載和進行更廣泛的傳播，更沒有條件去實現知識的理論化。這些工作只能由受過系統文化教育訓練的 士 去完成。　　（４）和古代世界各個民族的科學發展相比較，中國古代的自然哲學和以原理、定律表現出來的理論性自然知識是較薄弱的，特別是比古希臘遜色。但在實用科學方面，我國在相當長時期里居於世界領先地位；即便是中國古代最為發達的天、算、農、醫四大學科，大部分也是經驗性和描述性的。這個傳統在春秋戰國時期已經形成了。中國封建統治階級 以政裕民 的政治主張，使他們急功近利，主要關心科學技術中那些能夠直接轉化為實用的內容。　　這也影響到 士 只能在 從政 過程中，從對 天地萬物善用其材 中來關心科學技術，而不去深究其 所以然.提出 制天命而用之 的封建地主階級思想家荀況就明確說： 其於天地萬物也，不務說其所以然而致善用其材；其於百官之事、技藝之人也，不與之爭能而致善用其功。 ①就是說對 天地萬物 只求 善用其材 而不求明白其 所以然 ，即不必深究其中的科學道理；對 百官之事、技藝之人 ，只需 善用其功 而 不與之爭能 ，即對其中的技術原理不必了解。在這種思想的作用下，中國古代科學技術既具有以善於解決實際問題見長的特點，又具有偏重實用缺乏理論概括的明顯局限。　　中國古代文化的整個狀況，特別是哲學的發展，對科學技術的發展也有一定的影響。從西周開始到春秋戰國時期，統治階級和思想家們逐漸形成了重人事的傳統，關心人與自然的關係、關心社會倫理比對關心自然本身更受到重視。開始時顯得很有生氣的自然哲學學說，最終大都在社會倫理道德的說教中迷失了它的發展方向。這又是造成中國古代科學缺乏理論性特點的一個重要原因。　　近代自然科學沒有在中國發展起來，原因當然是多方面的，特別是缺少新生資本主義生產關係這個重要的社會條件。但是，中國科學技術極強的實用性傳統，也是阻礙近代自然科學在中國產生的一個重要原因。　　（５）春秋戰國時期我國科學技術發展的豐碩成果，通過多種渠道，在世界各地陸續得到傳播，對後世東亞、東南亞、中亞、西亞乃至歐洲各國科學技術的發展，都產生了重要的影響。例如天文學上的 四象 、 二十八宿 ，數學上的十進位制，手工業中的鍊鋼術、蠶絲織綢和提花技術、漆器的製造等，先後都傳播到國外。在生物學、醫學、物理學方面，更有不少超前於西方的重要成就。英國科技史家李約瑟在他所著《中國科學技術史》的序言中曾公正地評價說：中國的這些發明和發現往往遠遠超過同時代的歐洲，特別是在１５世紀之前更是如此。 這當然也包括春秋戰國時期的科技成果在內。一些國外學者曾說，中國古代的許多科技成果似乎是從印度、阿拉伯乃至西方傳入的，這種論點大都被考古的發現和史料的挖掘所否定了。可以毫不誇張地說，在古代，中國給予世界各國的東西，遠比世界各國給予中國的要多。　　①　　 《荀子？君道》。
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