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中國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史概貌及其特征
中國古代科學(xué)技術(shù)在世界科技發(fā)展史上有其重要歷史地位。它的發(fā)展從遠古時代原始積累，春秋戰(zhàn)國奠定基礎(chǔ)，兩漢、宋元兩次高潮，中經(jīng)魏晉南北朝的充實提高和隨唐五代的持續(xù)發(fā)展，至明萬歷以后雖比諸同時期的西方已經(jīng)大為落后，但仍有緩慢進展，也出現(xiàn)了一系列集大成的著作，傳統(tǒng)科學(xué)思想從高峰走向總結(jié)。綜觀整個發(fā)展歷程，16世紀(jì)以前的中國科學(xué)技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位。傳統(tǒng)科學(xué)思想和科學(xué)技術(shù)的突出成就正是我國古代的科技先驅(qū)辛勤耕耘、善于觀察、長于思索、勇于探究，注重整合、聯(lián)系實際的產(chǎn)物，閃耀著我們中華民族智慧的光輝，對世界文明作出了巨大的貢獻。馬克思就曾經(jīng)指出：“火藥、指南針、印刷術(shù)這是預(yù)告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明�！偟恼f來變成科學(xué)復(fù)興的手段，變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的杠桿�！保ㄗⅲ骸恶R克思恩格斯全集》第47頁第427頁。）而今天眾多著名科學(xué)家對中國傳統(tǒng)科學(xué)思想珍貴價值的重新肯定，必將使之在21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中顯示出東方智慧的新的轉(zhuǎn)移與新的實現(xiàn)，這種情況在一些學(xué)科已初見端倪。深信我們偉大的中華民族必將在新世紀(jì)里對人類文明再次作出自己的應(yīng)有貢獻。從漫長歷史長河中吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，以服務(wù)于今天的現(xiàn)實需要，總是值得人們?nèi)ヌ骄康氖虑�。本文下面將以史實為依�?jù)對中國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史的特征，作些探討與論述。
�。ㄒ唬┪覈糯茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是科學(xué)思想的發(fā)展，既有連續(xù)性，又顯示出階段性高潮的特點
我國古代社會從五帝、夏、商、周、春秋戰(zhàn)國直至清末，凡4000年，一直綿延不斷，既不曾發(fā)生過像羅馬帝國那樣中斷無繼的歷史悲劇，也不曾經(jīng)歷西歐中世紀(jì)的黑暗時代。這就使我國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展得以世代相傳、連續(xù)積累，并在這個基礎(chǔ)上走向自己的巔峰。世界著名科學(xué)史家李約瑟曾把中國古代各個時期的重要科技成就作為縱線，世紀(jì)年代作為橫線，制作了一幅科技發(fā)展的示意圖，它清楚地表明：無論是以前4000年，還是近500年來，中國科學(xué)技術(shù)“事實上一點沒有退步”；而是“一直在穩(wěn)緩地前進”。他在《中國與西方的科學(xué)與社會》一文中還指出：“我常喜歡用一種相對來說緩緩上升的曲線來說明中國的演變，顯然這曲線比歐洲同一時期，譬如說公元二世紀(jì)至十五世紀(jì)的演變過程的曲線上升得高，有時高得多。”（注：《中國與西方的科學(xué)與社會》第65-85頁，上海科技出版社1956年版。）我國四川大學(xué)周仲壁與四川科學(xué)技術(shù)出版社的周孟璞兩位先生在《中國近代科技落后原因初探》（注：《自然雜志》13卷11期第333頁。）一文中也以中國的自然科學(xué)大事、西歐的自然科學(xué)大事和著名科學(xué)家的人數(shù)作為縱坐標(biāo)，世紀(jì)年代為橫坐標(biāo)，制作了三條增長曲線，從中國的那條曲線看，同樣顯示出我國古代科學(xué)技術(shù)的增長是緩慢而連續(xù)的。然而，在4000年漫長的歷史長河中，春秋戰(zhàn)國、兩漢（尤其是東漢）與宋元（尤其是北宋）時期，中國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基于政治、經(jīng)濟、文化、社會等方面的內(nèi)外因素又都顯示出階段性的高潮。
春秋戰(zhàn)國時期可以說是我國古代科學(xué)技術(shù)的全面奠基時期，也是第一次大發(fā)展時代，由于新興封建制度優(yōu)勝于奴隸制度，其成就不僅趕上而且超過了早期科學(xué)技術(shù)最發(fā)達的古希臘。
春秋末期出現(xiàn)了塊煉鐵滲碳鋼，戰(zhàn)國時期又出現(xiàn)了白口鐵處理技術(shù)，這些冶鐵技術(shù)的發(fā)明，是一個突出的標(biāo)志，正是它大大促進了農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)方面形成了以精耕細(xì)作為主要內(nèi)容的中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，戰(zhàn)國末年寫成的《呂氏春秋》，其中的《上農(nóng)》、《任地》、《辯土》、《審時》等篇稱得上是這種農(nóng)業(yè)科技的論文開端。以都江堰、鄭國渠兩個大型灌溉工程的興建為標(biāo)志，展現(xiàn)出為農(nóng)服務(wù)水利工程設(shè)施的空前發(fā)展。《考工記》中生產(chǎn)工具、樂器、建筑、交通運輸、皮革制造、染色、樂器、玉器等36項專門實用工藝技術(shù)的記述，顯示了這一時期手工業(yè)內(nèi)部的細(xì)密化及其技術(shù)的規(guī)范化與科學(xué)化程度已達到相當(dāng)高的水平。它記載了大量實用力學(xué)知識，是我國古代第一部工程技術(shù)知識的總匯�！赌�(jīng)》中包含有關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、幾何學(xué)、邏輯學(xué)以及對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的猜測等科學(xué)成就，它不僅是我國第一部幾何光學(xué)著作，而且在世界上也是領(lǐng)先的，比歐幾里德幾何光學(xué)要早百余年。同時，它也是古代力學(xué)與光學(xué)論說的代表作，“力”概念的提出，光直線傳播思想的揭示，使這部著作更增添了亮麗的光彩�？梢赃@樣說，《考工記》與《墨經(jīng)》一起作為我國古代經(jīng)驗科學(xué)出現(xiàn)的標(biāo)志，是春秋戰(zhàn)國時期人們將生產(chǎn)、生活實踐中取得的豐富經(jīng)驗進行抽象概括的成果。
在數(shù)學(xué)、天文學(xué)與歷法方面都有了廣泛的發(fā)展與進步。十進位值制和籌算制度不斷得到完善，為后世具有中國特色的計算數(shù)學(xué)體系的形成確定了基礎(chǔ)。有關(guān)天象觀測的記載詳盡準(zhǔn)確，即使在今天仍不失為天文研究的寶貴歷史資料。在地學(xué)方面，《山海經(jīng)》、《禹貢》、《管子、地員》等著作的出現(xiàn)，標(biāo)志著人們的地理知識已從地理資料的積累，上升到進行某種形式的綜合論述與區(qū)域?qū)Ρ龋苑⻊?wù)于當(dāng)時的政治、經(jīng)濟需要。醫(yī)學(xué)方面，以《黃帝內(nèi)經(jīng)》等著作為代表，以人體器官整體觀、陰陽五行論與臟腑經(jīng)絡(luò)學(xué)說為理論基礎(chǔ)，以人體解剖、生理、病理、病因診斷等的研究與實踐為重點，兼及針灸、經(jīng)絡(luò)、衛(wèi)生保健等諸多方面，構(gòu)成了我國特有的醫(yī)學(xué)體系的最初基礎(chǔ)，并在臨床上顯示出杰出的貢獻。
我國人民尋求對自然界物質(zhì)本源的認(rèn)識，繼五行、陰陽說之后，元氣說與原子論是兩大發(fā)展線索，它們的確立都分別肇始于這個時代的荀況與墨翟。
兩漢時期是我國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一高峰期，一方面，由于科技本身經(jīng)過了春秋戰(zhàn)國的長期醞釀、積累和實踐，到這時達到了量變足以引起質(zhì)變的地步；另一方面，則是社會政治上的統(tǒng)一與安定，經(jīng)濟的恢復(fù)與持續(xù)發(fā)展，為科技活動和科技新高潮的到來創(chuàng)造了良好的外部條件。它呈現(xiàn)出科技人才輩出，科技著作大批問世，科技成果輝煌，科技對生產(chǎn)的滲透與協(xié)調(diào)日益顯著等諸多特點。
《九章算術(shù)》以及《周髀算經(jīng)》的成書顯示出以算盤為計算工具的獨特數(shù)學(xué)體系的形成，形數(shù)結(jié)合，數(shù)學(xué)算術(shù)化是其特征。今天，由于計算機的出現(xiàn)，算術(shù)化傾向于現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的作用已日漸顯著，中國古代算術(shù)的思想與方法和現(xiàn)代計算機科學(xué)與技術(shù)正相融合，為此它將重新煥發(fā)青春，以嶄新的面貌重現(xiàn)，在數(shù)學(xué)發(fā)展中扮演重要角色是可以預(yù)期的。
歷法已確立了我國后代歷法體系、規(guī)范和基本內(nèi)容的原始框架，而以張衡為代表對天文儀器的研制和對天象的觀察與記錄以及論天三家為代表的宇宙論則形成了中國古代天文的固有傳統(tǒng)�！稘h書、地理志》的出現(xiàn)，開拓了沿革地理研究的新領(lǐng)域�！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》是我國秦漢以來藥物知識的總結(jié)，它為后世本草學(xué)奠定了基礎(chǔ)；《傷寒雜病論》不僅確立了辯證論治的醫(yī)療原則，而且大為充實了中醫(yī)藥體系的內(nèi)容，更加切合醫(yī)療的實際應(yīng)用�！躲釀僦畷房梢哉f是對農(nóng)業(yè)知識的總結(jié)。《論衡》、《淮南子》、《淮南萬華術(shù)》、《周易參同契》、《爾雅》等書中也包含了豐富的物理、化學(xué)或生物學(xué)知識。
在生產(chǎn)技術(shù)方面，成為我國古代傳統(tǒng)特色的主要技術(shù)，像冶鐵、紡織機械、農(nóng)具制造、造紙工藝、漆器工藝、船舶制造等都已出現(xiàn)，并達到了相當(dāng)?shù)乃�。像趙過的鐵腳耬車、杜詩的水排、梯級船閘設(shè)計的原理與方法、木結(jié)構(gòu)建筑風(fēng)格、豎爐冶煉法、實測基礎(chǔ)上繪制的地圖等等都是突出的成果。造紙術(shù)更是漢代一項最重大的發(fā)明，也是我國對世界
文明的一大貢獻。牛耕的推廣與代田法、區(qū)田法耕作制度的創(chuàng)新，則在當(dāng)時條件下起到解放和促進生產(chǎn)力發(fā)展的重要推動作用。
以王充為代表的元氣論與董仲舒為代表的“天人感應(yīng)”說的對立與斗爭，是我國科學(xué)思想史發(fā)展的又一里程碑，即使后者從協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的角度考察也有其值得吸取的精華。
宋元時期是我國古代科學(xué)技術(shù)達到高度發(fā)展階段的又一高潮時期。
我國的科學(xué)技術(shù)自兩漢而后，經(jīng)魏晉南北朝的充實和提高，到隋唐五代技術(shù)發(fā)展，并呈現(xiàn)一股繼續(xù)高漲的趨勢。前者對中國古代科技的貢獻，可以劉徽與祖沖之的數(shù)學(xué)、裴秀與酈道元的地學(xué)、賈思勰的農(nóng)學(xué)、王叔和、皇甫謐與陶宏景等的醫(yī)藥學(xué)、葛洪的化學(xué)等為標(biāo)志；后者主要有李淳風(fēng)、一行等的天文學(xué)、李淳風(fēng)與王孝通的數(shù)學(xué)，孫思邈的醫(yī)藥學(xué)以及柳宗元、劉禹錫等人的天人論與宇宙觀等。這種趨勢困宋元時期經(jīng)濟發(fā)展、文化昌盛、理學(xué)形成、戰(zhàn)爭和其他需要而得到強化。統(tǒng)治階級為滿足自身、政權(quán)和社會對科學(xué)技術(shù)的多方面需要，通過完善教育體系，舉行多元化考試，獎勵發(fā)明創(chuàng)造和培養(yǎng)扶植科技人才等措施，助長、推動和促進了科技的發(fā)展，而安定與富裕的社會環(huán)境和發(fā)達的出版業(yè)則又提供了良好的研究條件。求索物理，格物致知，懷疑、探索、創(chuàng)新的學(xué)風(fēng)催促知識分子中具有務(wù)實思想的人考察和研究自然事物以及如何使之有利于國計民生。國內(nèi)各民族之間的文化交流與國外的文化交流，也加速著科技的發(fā)展。這一切使宋元時期成為中國古代科技發(fā)展的黃金時代，不論天文、地學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)均有突出成就。
作為世界古代文明標(biāo)志的指南針、火藥和印刷術(shù)三大發(fā)明的出現(xiàn)或大規(guī)模使用均始于北宋，以沈括、蘇頌、郭守敬、李冶、秦九韻、楊輝、朱世杰、趙友欽、畢升、陳＠①、王禎、李杲、李誡、曾公亮等為代表的科技名家輩出，碩果累累，以《夢溪筆談》、《營造法式》、《四元玉鑒》、《武經(jīng)總要》、《王禎農(nóng)書》、陳＠①農(nóng)書》、《革象新書》等為代表的科技著作紛紛面世，正是諸多尊敬的科技前輩先后在各方面的努力，不斷將宋元時期的科學(xué)技術(shù)推進到一個新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰數(shù)學(xué)四大家為代表，使宋元數(shù)學(xué)在中國古代以籌算為主要計算工具的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的發(fā)展達到登峰造極的階段。大規(guī)模的恒星觀測，各種天文觀測儀器的研制成功把我國古代天文學(xué)推向它的發(fā)展高峰。沈括在磁學(xué)方面的成就在當(dāng)時是處于世界領(lǐng)先水平的。金元時期的四大醫(yī)學(xué)學(xué)派和相應(yīng)的醫(yī)學(xué)流派使中國醫(yī)藥學(xué)得到全面發(fā)展。以陳＠①《農(nóng)書》與王禎《農(nóng)書》為代表，先后總結(jié)了宋元時期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，后者所附錄的“農(nóng)器圖譜”展示了我國古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)器具方面的重要成就，成為后世記述農(nóng)具圖書的范本，反映了當(dāng)時農(nóng)學(xué)的高度發(fā)展。宋代動植物志、譜錄的大量出現(xiàn)并形成出書高潮，和宋景《歐希范五臟圖》、楊介《存真圖》所顯示的解剖學(xué)上的發(fā)展，應(yīng)該說這時的生物學(xué)也是成就不小的。在這一時期，地學(xué)方面的成就也很突出，元代朱思本的《輿地圖》不僅總結(jié)了唐宋以來的地理學(xué)成就，還根據(jù)實地調(diào)查，在制圖方面取得成績，其精確度已達至較高水平，成為明清時期我國輿圖的范本。杜綰著《云林石譜》的出現(xiàn)，反映了礦物學(xué)在宋代已較前有了很大進展。在這些學(xué)科發(fā)展的同時，諸如水利、冶金、印刷、瓷器、機械制造、建筑、紡織、交通工具、兵器等方面也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢頭。
以張載為代表的唯物主義的氣一元論自然觀和以沈括為代表“驗跡原理”和科學(xué)方法與朱熹的“格物致知”的科學(xué)方法，無疑是哲學(xué)和科學(xué)發(fā)展到北宋時所取得的重大成就之一，對宋元時期的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。當(dāng)然，朱熹的理一元論的自然觀對當(dāng)時科技的影響也是不可低估的。
明清時期雖相對于前發(fā)展勢頭明顯下降，但這一階段問世的一些著作，像李時珍的《本草綱目》、朱載育的《樂律全書》、徐光啟的《農(nóng)政全書》與徐霞客的《徐霞客游記》都分別顯示其集醫(yī)藥、樂律、農(nóng)業(yè)和地學(xué)大成的特點。宋應(yīng)星的《天工開物》更是一部百科全書式的科學(xué)技術(shù)著作，不僅是我國科技史上的一顆明珠，也是世界科技史上光彩奪目的瑰寶。王夫之、王廷相、戴震的元氣本體論使張載的自然觀更臻完善和具體化。明末清初中西科學(xué)成就交融與會通的起步以及清代傳統(tǒng)科技仍然緩慢推進也是清晰可見的。
�。ǘ┙�(jīng)驗性、描述性、實用性與本土化是我國古代科學(xué)技術(shù)的一個突出特點
我國古代科學(xué)技術(shù)特點是在封建社會初創(chuàng)的秦漢時期形成的，從建立與鞏固新的封建秩序出發(fā)，要求科學(xué)技術(shù)直接為發(fā)展生產(chǎn)服務(wù)就成為必然的事，因此它更多地具有實用性的色彩。秦統(tǒng)一我國后，出現(xiàn)了“焚書坑儒”事件，“所不去者，醫(yī)藥、卜巫、種樹之類”，意思是那些有實用價值的書要保留，也就是說科技的實用性還是受到重視的。漢承秦制，這部分科技遺產(chǎn)當(dāng)然會被繼承�？萍嫉膶嵱眯员还潭讼聛恚兴煌氖�，與此同時，把秦始皇打擊的儒家樹立為統(tǒng)治思想，西漢作為整理已有科技知識的重視時期，像醫(yī)藥、天文歷法、數(shù)學(xué)與農(nóng)學(xué)四大傳統(tǒng)科技或者在此時成書，或者在原有基礎(chǔ)擴充，都是在儒家思想指導(dǎo)下，以實用性為特色的重要成果。由于封建社會綿延2000多年，中國科技在秦漢時期形成的這種特色，也就被進一步固定化，幾乎成為一種前后繼承的固有模式。
這種特色，不僅在天文學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地學(xué)等自然科學(xué)各分支中表現(xiàn)出來，在工程技術(shù)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等方面更突出地顯示出來。譬如，就我國古代的物理學(xué)而言，力學(xué)知識是與農(nóng)耕技術(shù)、都邑建筑、鐵制工具、各種原動力和簡單機械的應(yīng)用、水利工程、船舶制造、材料選配等緊密相連的；聲學(xué)知識是與樂器制造、音樂娛樂活動、禮樂制度的推進、特殊需要建筑的建造以及軍事活動等緊密相關(guān)；熱學(xué)與物性學(xué)知識則與冶煉業(yè)和煉丹術(shù)、火藥、火箭的研制，氣象、氣候的觀測以及日常生活等相聯(lián)系，電學(xué)與磁學(xué)知識則與雷電現(xiàn)象的觀察、防避，冶鐵業(yè)的發(fā)展，地形測量，航海事業(yè)，軍事，醫(yī)學(xué)以及日常生活等緊密相關(guān)，光學(xué)知識則與古鏡研制、照相、火的利用、自然現(xiàn)象的觀察、對天然晶體的考察等息息相連。當(dāng)然在中國古代物理學(xué)發(fā)展歷史中也有單純是為了尋求物理規(guī)律的揭示而進行研究工作的，如元趙友欽之于幾何光學(xué)，但那畢竟是少數(shù)。
對于已形成體系的天文學(xué)、數(shù)學(xué)，其實用性特點也不例外，例如天文學(xué)就是圍繞“頒歷授時”等維護皇權(quán)的實用目的而展開研究的。由于主要致力于制訂歷法和異常天象的觀測，在歷法及天象記錄兩方面雖有不足之外，但成就卻是明顯的。數(shù)學(xué)的發(fā)展是與急需回答的各種測量與計算的實際問題的解決聯(lián)系在一起的，因而它往往側(cè)重于計算出具體數(shù)字，顯示出很強的程序性。
同時，由于在延續(xù)2000多年的中國封建社會中，自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟一直是社會生產(chǎn)的基礎(chǔ)與主體，它對科學(xué)技術(shù)能提供的經(jīng)驗往往是片斷而零星的，不可能有其系統(tǒng)性，這樣，在這個基礎(chǔ)上進行的科學(xué)抽象當(dāng)然多數(shù)也就只能是經(jīng)驗性的；同時在這樣的社會生產(chǎn)條件下，為科學(xué)實驗與觀測所提供的儀器設(shè)備，總的講也必然是既有限又簡陋的，這就使人們對自然現(xiàn)象的觀測受到限制，對其本質(zhì)的揭示只能停留在描述階段，或者在理論上給予某些定性的說明，或者作出些天才的猜測。而這種情況，與著眼于實用要求，特別關(guān)注工藝技巧與可操作性是密切相關(guān)的。當(dāng)然，我國古代的有些學(xué)科，像醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、農(nóng)學(xué)、天文學(xué)也有其獨特體系，中醫(yī)、中藥學(xué)以陰陽
五行說為主導(dǎo)，包含八綱辯證、六經(jīng)分證、經(jīng)絡(luò)腑臟、治則治法、藥方配伍、預(yù)防預(yù)后等在內(nèi)的一系列理論成果；數(shù)學(xué)形數(shù)結(jié)合，數(shù)學(xué)算術(shù)化的特征與劉徽《〈九章算術(shù)〉注》等代表性著作所表現(xiàn)出的嚴(yán)密細(xì)致的推理論證；以及農(nóng)學(xué)中天、地、人三者統(tǒng)一并強調(diào)人的作用的基本理論；天文學(xué)中的蓋天、渾天與宣夜說的宇宙理論都是例證。然而，就科學(xué)技術(shù)的總體而言，由于歷史的局限性與社會條件的制約，仍然只能說是停留在定性描述為主的經(jīng)驗科學(xué)階段。
�。ㄈ┡c農(nóng)業(yè)關(guān)系密切的學(xué)科更多地得到發(fā)展是我國古代科學(xué)技術(shù)的又一特征
由于我國古代的封建經(jīng)濟主要是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，國家又采取重農(nóng)抑商的政策，因此，與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切的學(xué)科，如天文學(xué)、農(nóng)學(xué)、地學(xué)、醫(yī)學(xué)等在中國古代都得到較大的發(fā)展。譬如中國古代天文學(xué)中的歷法方面所顯示的特色體系與連續(xù)不斷發(fā)展的情況，那是很突出的。從社會需要考察，先秦以來，一直強調(diào)以農(nóng)為本，編造歷法，授民以時正是歷代王朝必須從事并給以極大關(guān)注的重大事項。又如作為地學(xué)分支之一的氣象學(xué)，遠在3000多年前，在我國殷代甲骨文中，就有關(guān)于天氣實況的記錄，《卜辭》里還表達出人們已有預(yù)知天氣狀況的要求，這些都是和當(dāng)時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要相適應(yīng)的。以后隨著生產(chǎn)的發(fā)展，有關(guān)氣象的知識不斷積累和豐富，取得很大的成就。利用物候知識安排生產(chǎn)，以不誤農(nóng)時，促使物候歷在我國出現(xiàn)較早，以記載各月物候和農(nóng)業(yè)活動為主要內(nèi)容的《夏小正》就是一部最早出現(xiàn)于我國奴隸社會時期的物候歷。水利工程與水文知識的發(fā)展同樣與農(nóng)業(yè)灌溉、防止水患侵襲、保障皇糧軍糧運輸?shù)刃枨缶o密相連，正因為這樣，都江堰、鄭國渠、龍首渠、黃河大堤、海塘等我國古代水利工程都是聞名世界的杰作，它們都集中反映出在我國古代對水利工程與水文知識的掌握水平已經(jīng)相當(dāng)高了。據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)存中醫(yī)藥文獻近8000種，其中以臨床醫(yī)學(xué)占絕大多數(shù)。它記載了幾千年來所積累的醫(yī)藥科學(xué)知識和醫(yī)療實踐經(jīng)驗，不僅數(shù)量大，種類多，而且內(nèi)容十分豐富，形成自己獨有的體系，是我國古代燦爛文化的重要組成部分，它的發(fā)展除了適應(yīng)皇族追求長生不老的需求以外，應(yīng)當(dāng)講也是與保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力息息相關(guān)的。
再就農(nóng)業(yè)本身而言，自古以來，我國的農(nóng)業(yè)就很發(fā)達，悠久的農(nóng)業(yè)歷史，使農(nóng)學(xué)和農(nóng)業(yè)技術(shù)知識得到了豐富的積累，傳到現(xiàn)在最早的農(nóng)學(xué)論著，距今至少已有2000多年。據(jù)不完全統(tǒng)計，2000多年來，我國的古代農(nóng)書，包括現(xiàn)存和業(yè)已散失的，總共有376種，其中綜合性農(nóng)書，一般以作物栽培、圃藝畜牧和蠶桑為基本內(nèi)容，而又以大田生產(chǎn)為主。也有包括水產(chǎn)以及農(nóng)具、水利、救荒、農(nóng)產(chǎn)加工等內(nèi)容的。專業(yè)農(nóng)書，則包括天時、耕作專著，各種專譜，蠶桑專書、獸醫(yī)書籍，野菜專著、治蝗書等，內(nèi)容十分豐富。與這些學(xué)科不同，一些與手工業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切的學(xué)科，像力學(xué)、物理學(xué)等都不像與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切的一些學(xué)科那樣發(fā)達，也不成體系。
�。ㄋ模┯袡C宇宙觀、元氣論是指導(dǎo)中國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流思想
著名科學(xué)史家李約瑟在他的《中國科學(xué)技術(shù)史》中提出這樣的看法：“當(dāng)希臘人和印度人很早就仔細(xì)地考慮形式邏輯的時候，中國人則一直傾向于發(fā)展辯證邏輯。與此相應(yīng)，在希臘人和印度人發(fā)展機械原子論的時候，中國人則發(fā)展了有機宇宙的哲學(xué)�！保ㄗⅲ豪罴s瑟：《中國科學(xué)技術(shù)史》第3卷第337頁。）他認(rèn)為西方機械論是把世界看作一臺機器，而中國哲學(xué)則把宇宙看作是一個有機體。物理學(xué)家普里高津在閱讀了李約瑟的著作以后，也寫道：“正如李約瑟在論述中國科學(xué)和文明的基本著作中經(jīng)常強調(diào)的，經(jīng)典的西方科學(xué)和中國的自然觀長期以來是格格不入的，西方科學(xué)家向來是強調(diào)實體（如原子、分子、基本粒子、生物分子等），而中國的自然觀則以關(guān)系為基礎(chǔ)，因而是以關(guān)于物理世界的更為‘有組織的’觀點為基礎(chǔ)”（注：普里高津《從存在到演化》，中譯本序，上�？茖W(xué)技術(shù)出版社1986年。），中國傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)思想著重研究整體性和自發(fā)性，研究協(xié)調(diào)和協(xié)和。這就是說，在他看來，整體、和諧的思想，把自然界看作是一個有機整體，立足從整體來把握事物及其規(guī)律，強調(diào)把握事物之間的關(guān)系，這些都是中國傳統(tǒng)學(xué)術(shù)思想的特點。自發(fā)的自組織的觀點是中國傳統(tǒng)哲學(xué)的中心思想，基于人類社會與自然關(guān)系的深刻理解，強調(diào)了人與自然、自然與社會的聯(lián)系，等等。
再綜觀歷史史實，“有機”的說法在中國的古籍論述中，不僅發(fā)祥甚早，而且包含著諸多內(nèi)涵的概括，這種觀念的在中國古代出現(xiàn)，誠如許多人所指出的，是源于中國長期農(nóng)業(yè)社會經(jīng)濟生產(chǎn)方式的影響，而對它作出較為完整的表述，并在后代留下深刻影響的，則出自《易經(jīng)》這部書籍。也有很多思想來自《黃帝內(nèi)經(jīng)》等醫(yī)學(xué)典籍中。綜合前人的論述，大致可從以下三個方面來理解“有機”宇宙觀在思維方式上的特征：
1.“天人合一”觀。這是一種以直覺和樸素的方式，表現(xiàn)人與自然溝通、智慧動物與養(yǎng)育環(huán)境的融合，以及自然界與人類之間共存共榮的思想。它的主旨在于強調(diào)天與人的關(guān)系緊密相聯(lián)，不可分割。也是指“天道”與“人道”、自然與人為（即秩序與人事條理）的相通、相類和統(tǒng)一。
天人合一的核心，乃在追索天與人的相通之處，以求天人之間的協(xié)調(diào)與和諧，盡管在中國古代哲學(xué)的各個流派之中，對“天”的理解有所不同，有的只從物質(zhì)世界意義上去理解它，而有的則賦予其道德倫理等精神上的意義，也有的甚至將他人格化，使之成為“上帝”的代名詞，但有一點是共同的，那就是反對把天與人相互對立、勢不兩立。漢代出現(xiàn)的“天人感應(yīng)”的說法，以人的行為能力、形體結(jié)構(gòu)及內(nèi)在的性質(zhì)等諸多方面與天加以比附，帶有神秘主義色彩，但他所蘊含的自然與人統(tǒng)一的思想內(nèi)核依然清晰可見。
2.“整體相關(guān)”觀。整體思維傳統(tǒng)在我國古代發(fā)祥甚早，其源頭可追溯至原始社會。到《易經(jīng)》成書時，整體地觀察世界已經(jīng)成為一種根深蒂固的思維方式�！兑捉�(jīng)》中整體觀念在全書中多有體現(xiàn)，它還特別體現(xiàn)在卦象和六十四卦的編排上�！兑讉鳌钒l(fā)展了《易經(jīng)》的整體思維，它以文字的形式在多種篇章中作出系統(tǒng)而明確的表述。如八卦分別代表天、地、雷、風(fēng)、水、火、山、澤。并指出這八種自然事物構(gòu)成宇宙整體。還將此與人體作出比類，說“乾為首，坤為腹，寒為足，巽為股，坎為耳，離為目，艮為手，總為口”。顯然首、腹、足、股、耳、目、手、口，構(gòu)成人身的整體。另外，它還以八卦構(gòu)成其它的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，這些都體現(xiàn)出作者已從常識經(jīng)驗出發(fā)，逐漸加深思辨成分，使之成為一種觀察與思考問題的出發(fā)點與重要方式。
3.運動變化觀。中國哲學(xué)中的運動變化觀念表達得最好的，仍推《易經(jīng)》。經(jīng)名的“易”字即為變化之意。《說文》對此字作象形的解說，謂其字是指晰蜴、蜓和審宮四腳蛇一類的動物，它們都以善變出名，故可以其義釋“易”。它點出了該書的中心意旨便是“變”、是“動”�！兑讉鳌分袑Υ俗谥甲鞒鲞M一步說明，說“圣人有以見天下之動，而觀其會通，以行其典禮�！保ㄗⅲ骸兑讉鳌は缔o上》。）意思是說，圣人是以認(rèn)識到天下的運動變化及其融會貫通而發(fā)現(xiàn)一切事物的共同規(guī)律的，易學(xué)家有時亦稱“道”。將運動變動的觀念與整體相關(guān)思想相結(jié)合，人們意識到為了全面深入認(rèn)識事物，必須把握事物運行的軌跡，也就是要把事物在變化運動過程中各階段的情況綜合起來加以考察，而不能僅僅觀察變化過程中的個別階段或少數(shù)環(huán)節(jié)。
而且事實上，在我國古代不僅比較早
地發(fā)展了辯證邏輯，也比較早地發(fā)展了氣一元論為基礎(chǔ)的辯證自然觀，認(rèn)為氣分陰陽，陰陽的對立統(tǒng)一就是道，也就是自然界變化發(fā)展的規(guī)律。繼五行、陰陽說之后，從伯陽文、荀況，中經(jīng)漢代的王充，唐代的柳宗元、劉禹錫，到北宋的張載以及明清之際的王夫之，眾多的唯物主義哲學(xué)家都主張這種學(xué)說，成為傳統(tǒng)科學(xué)思想的主流，而中國古代自然科學(xué)中的天文、歷法、音律、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)乃至物理學(xué)、化學(xué)等等，也都無一不是建立在這種氣一元論思想的指導(dǎo)之下的。也可以說，在這些學(xué)科中貫穿了有機宇宙觀和元氣論的哲學(xué)的指導(dǎo)。
以統(tǒng)一的與運動變化的觀點看待自然界，把它視為一個不斷運動變化、各部分相互聯(lián)系的有機整體，這在各門自然科學(xué)中最典型的事例就是中醫(yī)學(xué)。中醫(yī)學(xué)正如前文已經(jīng)多次談到的，它是我國發(fā)展得很系統(tǒng)的一門學(xué)科。其理論體系可以說正是在“有機”宇宙觀與元氣論的基礎(chǔ)上形成的。以《黃帝內(nèi)經(jīng)》為代表，認(rèn)為人體各個器官（《內(nèi)經(jīng)》中稱臟器）可按功能特性劃分為五臟、六腑和奇恒之腑三大類，并按它們功能活動聯(lián)系的規(guī)律，分別構(gòu)成以五臟為主體的五個功能系統(tǒng)。然后由經(jīng)、脈、氣、血的溝通，實現(xiàn)臟腑間的內(nèi)在聯(lián)系，這就是生命活動的整體。也就是說人體的各個器官各有不同的結(jié)構(gòu)與功能，它們既有區(qū)別，又有內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)成了一個動態(tài)的有機整體。中醫(yī)認(rèn)為人體某部分病變影響全身或其他器官，而全身的狀況又能影響局部的病變，因此在治療上，不單治有病的局部，甚至不直接治有病的局部，而從治其他部位入手。它還認(rèn)為人與自然之間是統(tǒng)一的，人體與外界環(huán)境有相互感應(yīng)的關(guān)系。把人體置于一定的外界環(huán)境之中來考察、研究，凡疾病防治的分析都把受治對象所處的四時氣候、地方水土、患者的生活習(xí)慣、性情好惡、體質(zhì)強弱和年齡、職業(yè)、性別等情況結(jié)合起來考慮。并認(rèn)為在疾病的治療中對疾病發(fā)生發(fā)展和變化的內(nèi)在機理，人體正氣與病邪相對抗消長形勢的病理都應(yīng)作過細(xì)的考察，也就是說，中醫(yī)學(xué)是以運動變化來對待疾病的治療的。
《內(nèi)經(jīng)》應(yīng)用陰陽五行學(xué)說，從理論上，具體闡述了中醫(yī)對生理、病理、疾病的發(fā)生發(fā)展，臨床診斷與治療等基本問題的看法，以構(gòu)建其學(xué)說的體系。譬如它以陰陽對立統(tǒng)一、消長變化的矛盾發(fā)展的認(rèn)識，指出人要保持健康不生病，就必須“和于陰陽，調(diào)和四時”，強調(diào)人要積極“提挈天地，把握陰陽”，并且把它作為處理各種醫(yī)學(xué)問題的綱領(lǐng)。應(yīng)用五行的生、克、乘、侮等學(xué)說，則在一定程度對肌體各臟腑之間的內(nèi)在聯(lián)系與既相生又相克的關(guān)系作了說明。而臟腑與經(jīng)絡(luò)學(xué)說，前者是對血液循環(huán)概念的早期描述，后者則通過對人體運行氣血道路的闡述，把人體連結(jié)成一個表里上下、臟腑器官相互聯(lián)系溝通的統(tǒng)一整體。
又如金代李杲以《內(nèi)經(jīng)》理論為基礎(chǔ)，結(jié)合實踐，形成其獨創(chuàng)的見解，認(rèn)為“元氣”是人生之本，元氣充足與否決定了人體的健康與疾病，而脾胃則是元氣之源。這種認(rèn)識對后世中醫(yī)學(xué)頗具影響。
再以物理學(xué)為例，雖然它是與手工業(yè)有更多聯(lián)系的學(xué)科，可是元氣論也不僅使它對物質(zhì)本源的研究取得一定成就，而且對一些物理現(xiàn)象的闡釋也產(chǎn)生過積極意義，諸如靜電、靜磁現(xiàn)象，熱的傳導(dǎo)與輻射，聲的傳播機制等等都是。至于張載、王夫之的元氣說里，關(guān)于“氣”和“形”的總和是不生不滅的認(rèn)識，應(yīng)當(dāng)講是蘊含著物質(zhì)不滅、甚至能量不滅的思想萌芽的。
對照中國古代與西方在指導(dǎo)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不同的自然觀、方法論，并由此所形成的不同的科學(xué)體系結(jié)構(gòu)；再審視今天自然科學(xué)的發(fā)展，一方面在不斷分化，向微觀、縱深推進；另一方面，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)近一、二十年又不斷地向著宏觀、交叉、復(fù)合、綜合、集成的方向發(fā)展，而且綜合似乎比分化更具有旺盛的生命力，比如材料科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、空間與宇宙科學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、腦科學(xué)、行為科學(xué)等等，都在向著綜合化、整體化的方向發(fā)展。自然科學(xué)與社會科學(xué)的相互滲透也不斷加強。這種情況更使我們深切地感受到有機宇宙觀、辯證邏輯與原子論、形式邏輯相結(jié)合的迫切必要性。我國著名數(shù)學(xué)家吳文俊院士在這方面為大家作出了榜樣。他把我國古代算術(shù)思想與方法和現(xiàn)代計算機理論與技術(shù)以及現(xiàn)代數(shù)學(xué)結(jié)合起來，建立了數(shù)學(xué)機械化的新分支，并且預(yù)言，我國古代算術(shù)思想與方法“必將因此而重新煥發(fā)出青春，在未來的數(shù)學(xué)發(fā)展中扮演重要角色。”
�。ㄎ澹┕俎k為主是中國古代科技發(fā)展史上的另一特點
我國古代科學(xué)技術(shù)事業(yè)大多為官辦，相當(dāng)多的著名科學(xué)家同時又是官吏臣僚，這從一些歷史史實里可以清楚地看出這一點，科學(xué)史家也從史料的分析研究中得出同樣的結(jié)論。
綜察史實，幾千年來，天象記錄、歷法編制都是連續(xù)不斷，代代相傳，和它相關(guān)的大型天文儀器的研制，大規(guī)模的天體測量，水利工程的興建與治水理論的探討，地理志的編纂，一些大型藥典的修撰等方面都是在“士”的積極參與下由統(tǒng)治者組織龐大人力、物力來完成的，八世紀(jì)早期，在僧一行與皇家天文學(xué)家南宮說指導(dǎo)下進行的子午線的測量就是一個很具代表性的例子，這次測量的范圍南到交州、北至鐵勒，至少有2000多公里長。另外，技術(shù)的絕大多數(shù)精華也都掌握在官辦企業(yè)及其人員手中，從絲綢、官窯瓷器、鹽業(yè)、煉鐵、大型船舶的建造、從萬里長城直到皇宮寢殿的修筑等方面，我們都可以察見其端倪。《考工記》、《武備志》、《營造法式》等技術(shù)著作也都是在官辦情況下編纂完成，更足以窺其底蘊。對各門科學(xué)技術(shù)有重要貢獻的著名科學(xué)家或技術(shù)專家多數(shù)人又均出身于官僚世家，而本人也都是現(xiàn)任的高官，我統(tǒng)計了從先秦至明清期間的74位，其中69%是這樣的社會背景與個人經(jīng)歷，而且不論數(shù)學(xué)、天文、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)乃至理性、生物、地理都有這樣的情況。
著名科學(xué)史學(xué)李約瑟在《中國與西方的科學(xué)與社會》一文中指出：“我們覺得無論是理論方面還是應(yīng)用方面，科學(xué)都相對具有‘官辦’性質(zhì)”。他舉例說：天文學(xué)家“只不過是皇帝的文職公仆而已”。并且還分析說：“而文化更低、更下一層的技師和工匠也無疑同樣具有這種官僚性質(zhì)。其部分原因，幾乎各個朝代的作坊為國家所有。另一個原因是不少在某些朝代，如西漢鹽業(yè)及煉鐵業(yè)等大多數(shù)具有先進技術(shù)的行業(yè)都為國家所有。除此之外，還有一種明顯的現(xiàn)象，一些技師是追隨某個顯赫官員個人的食客�！�
我們進一步分析官辦科技的原因，可以這樣來看：當(dāng)封建社會處于上升時期，或經(jīng)歷調(diào)整社會關(guān)系階段，統(tǒng)治階級的施政在一定程度上反映了社會發(fā)展的客觀趨勢，在歷史上或多或少起著進步作用的時候，依附于統(tǒng)治階級的“士”必然為其所用。統(tǒng)治階級為了治國安民，鞏固其統(tǒng)治，也為了滿足他們本身驕奢極欲的生活和尋求上天保佑、長生不死的夢想，必然在一定程度上關(guān)心生產(chǎn)的發(fā)展和天時地利的情勢，追求好的保健、醫(yī)療手段與觀賞玩樂、享受生活的物質(zhì)條件，而這樣也就不得不求助于科學(xué)技術(shù)的力量，必須組織一批“士”為實現(xiàn)其目的服務(wù)，而傳統(tǒng)一經(jīng)形成，在封建社會往往就會很自然地沿襲下去，從而形成我國古代科技官辦為主的特征。上述情況與西方同時期相比，更可見其差異。
由于中世紀(jì)的歐洲，教育文化全由教會把持，知識分子概為神職人員，數(shù)量甚少，受教育面也有局限。在希臘城邦里出現(xiàn)的科學(xué)家，是一些擺脫了社會環(huán)境的公民，也就是說他們的科學(xué)成就往往是由個人進行著，多數(shù)與生產(chǎn)沒有什么密切關(guān)系，更很少由政府來發(fā)揮科學(xué)技術(shù)工作的組織作用。文藝復(fù)興以后的情況有了很大變化，在17世紀(jì)，一些學(xué)
會、學(xué)院的建立對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是起促進作用的，科學(xué)家的社會背景與個人經(jīng)歷也有不少變動；18世紀(jì)又有了發(fā)展，一批科學(xué)中心十分活躍；到19世紀(jì)，隨著工業(yè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)有了更快的進步，科學(xué)團體與大學(xué)發(fā)揮了更大的促進作用，但是科學(xué)技術(shù)由官辦的比例仍然是比較小的。
中國古代與西方古代在科技活動中的這種差異實際上在今天早已縮小，雖然因國情不同，在組織科技活動的方式上會有些區(qū)別，但國家、集體、個人相結(jié)合，視不同內(nèi)容、性質(zhì)而以不同組織形式進行這應(yīng)當(dāng)是一致的。
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