科普-中华学生百科全书-第479节
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的土地面积；合理地摊派税收就需要进行各种按比例分配和摊派的计算；大
规模的水利工程、土木工程需要计算各种形状的体积以及如何合理地使用人
力、物力；商业、贸易的发展，需要解决各种按比例核算的问题；愈加准确
的天文历法工作，就愈是需要提高计算的精确程度等等。《九章算术》正是
从各类问题中选出了 246 个例题，纂集而成的，并按解题的方法和应用的范
围分为 9 大类，每一大类作为一章。它所提供的数学解法，为生产和科学技
术的进一步发展，以及为封建政府计算赋税、摊派徭役等，提供了方便。
《九章算术》不是一时一人之作，而是经由很多人的修改和补充，才逐
渐发展完备起来的。三国时代的刘徽曾为《九章算术》做过有名的注释工作。
《神农本草经》与《伤寒杂病论》
到西汉时，药物学的研究不但在官府有专门的机构，在民间也有十分广
泛的基础，而且药物学的专著已出现不少。《神农本草经》成书于汉代，是
我国现存最早的药物学专著。它是战国、秦汉以来药物知识的总结，而不是
出于一时一人之手的著作，对后世药物学的发展有很大的影响。
《神农本草经》共收载药物 365 种，其中以植物药最多，计 252 种，动
物药 67 种，矿物药 46 种。根据其性能和使用目的的不同，这些药物分为上、
中、下 3 品。上品 120 种，一般是毒性小或无毒的，大都是“主养命以应天”
的补养药物；中品 120 种，有的有毒，有的无毒，多是既攻治疾病又能滋补
虚弱的药物；下品 125 种，多是有毒而专用于攻治疾病的药物。这是我国药
物学最早的分类法，它明显地受到方士服食的影响，如书中所载上品药物，
屡言“长生不老”“不老神仙”等就是最好的证明。该书对每味药的记述较
详细，其中包括有药物的主治、性味、产地、采集时间、入药部分、异名等。
书中提到主治疾病的名称达 170 余种，包括内科、外科、妇科以及眼、喉、
耳、齿等方面的疾病。根据长期临床实践和现代科学研究证明，书中所载药
效，绝大部分是正确的。如利用水银治疥疮、麻黄治喘、常山截疟、黄连止
痢、大黄泻下、莨菪治癫、海藻疗瘿瘤（甲状腺肥大）等，已为现代科学研
究所证实，至今仍具有一定的实用价值。
《神农本草经》在其序录中，概括地记述了当时药物学的基本理论。如
关于医方中的主药与辅助药之间的“君、臣、佐、使”的理论，阐明了药物
配伍的原则；关于“药物有酸、威、甘、苦、辛五味，又有寒、热、温、凉
四气”的“四气五味”说；根据药物的性能不同而采用不同的剂型等等。这
些理论反映了当时的药物学已经达到一定的水平。
张仲景（约 150—219 年）于 3 世纪初写成了《伤寒杂病论》一书，确立
了理、法、方药（即有关辨证的理论、治疗法则、处方和用药）具备的辨证
论治的医疗原则，使祖国医学的基础理论更加切合临床应用，从而奠定了中
医治疗学的基础。
《伤寒杂病论》被后人整理成《伤寒论》和《金匮要略》二书。《伤寒
论》专门论述伤寒类急性传染病，《金匮要略》则以论述内科、外科、妇科
等杂病为主要内容。
造纸术与蔡伦
在造纸术没有发明以前，我国古代曾先后使用龟甲、兽骨、金石、竹简
本牍、缣帛等材料记事。直到两汉时期，简牍、缣帛依然是十分重要的书写
材料。但随着社会经济、文化的发展，简牍笨重、缣帛昂贵的缺点日益突出。
于是，寻求廉价、方便易得的新型书写材料，逐渐成了社会的迫切要求。经
过长期的实践和探索，人们终于发明了用麻绳头、破布、旧鱼网等废旧麻料
制成植物纤维纸的方法，引起了书写材料的一场革命。正是在造纸术发展的
历史进程中，于 2 世纪初年，出现了蔡伦这一著名的纸的改革家。
蔡伦，字敬仲，桂阳（今湖南省耒阳县）人，是汉和帝时的太监，曾负
责监制御用器物。他总结了西汉以来造纸的经验，进行了大胆的试验和革新。
在原料上，除采用破布、旧鱼网等废旧麻类材料外，同时还采用了树皮，从
而开拓了一个崭新的原料领域。在技术工艺上，也较前完备和精细。除淘洗、
碎切、泡沤原料之外，还可能已经开始用石灰进行碱液烹煮。这是一项重要
的工艺革新，它既加快了纤维的离解速度，又使植物纤维分解得更细更散，
从而大大提高了生产效率和纸张的质量，为纸的推广和普及开辟了广阔的道
路。公元 105 年，蔡伦把他用树皮、麻头和破布、旧鱼网制成的纸献给汉和
帝，很受欢迎，“天下咸称‘蔡氏侯纸’”。蔡侯纸的出现，在造纸术的发
展史上是一件大事，它标志着纸张开始取代竹帛的关键性的转变。
建筑与秦汉长城
万里长城是世界建筑奇迹之一，它以雄伟壮观、工程浩大闻名于世。长
城的修筑是从战国时期开始的，秦始皇统一中国后，为了防范匈奴的突然袭
击，用 35 万人力把燕、赵、魏等诸侯国修建的长城连接起来，筑成了西起甘
肃临洮（今岷县），沿黄河到内蒙临河，北达阴山，南到山西雁门关、河北
蔚县，经张家口东达燕山、玉田、辽宁锦州并延至辽东的万里长城。
汉代除了修建了秦长城外，又修筑朔方长城（内蒙河套南）和凉州西段
长城。后者包括北起内蒙额济纳旗居延海到甘肃金塔县北的北长城；从金塔
县经破城子等地直达玉门关，进入新疆的南长城。它们是汉武帝时期开始修
筑的。据居延出土的汉简记载，长城的修筑“五里一隧，十里一墩，卅里一
堡，百里一城”，这同实地考察的结果大体相符。
秦汉长城的遗迹至今仍历历可寻。据考察，秦长城多就地取材，用夯土
筑成。从敦煌西南玉门关一带的汉长城看，墙身残高 4 米，下部宽 3．5 米，
上部宽 1．1 米，也是用土夯成，距地面 50 厘米开始铺纵横交错的一层芦苇，
厚 6 厘米，作为防碱夹层，可使墙身坚固，不易倒塌。在金塔县和额济纳旗，
还存留烽火台 200 多座，台平面呈正方形，每边 17 米，高 25 米左右。蔚为
壮观。它也是由夯土或土坯筑成，施工中亦采用芦苇。至今仍有许多烽火台，
除四角销蚀外，其余部分都还完好。
秦汉长城雄踞于我国北部，绵延万余里，构成了一套比较完整的防御体
系，无论对抵御匈奴等游牧民族的侵扰，还是为保证丝绸之路的畅通，都起
了重要的历史作用。在如此辽阔的地域，在崇山峻岭、流沙溪谷之间，构筑
如此庞大、艰巨的工程，充分表现了中华民族的磅礴气概和聪明才智，也反
映了当时测量、规划设计、建筑和工程管理等的高超水平。
古代科技的充实提高——三国两晋南北朝隋唐五代时期
农业、贾思勰和《齐民要术》
贾思勰撰写的农学名著《齐民要术》，成书于北魏末年（约公元 533—
534 年），是我国现存最早的一部完整的农书，也是世界科学文化宝库中的
珍贵典籍。它系统地总结了公元 6 世纪前我国北方的农业生产和农业科学技
术，对后世农学的影响很大。它在国外也备受赞誉，特别在日本更是受到重
视。
《齐民要术》全书约十一二万字，除“序”和卷首的“杂说”外，共分
10 卷、92 篇。书中内容十分丰富，“起自耕农，终于醯醢（制酱醋），资生
之业，靡不毕书”，涉及到作物栽培，耕作技术和农具、畜牧兽医、食物加
工等各方面。元代司农司编的《农桑辑要》，王祯的《农书》，明代徐光启
的《农政全书》和清代的《授时通考》，这 4 部综合性的农书从体例到取材，
基本上是采自《齐民要术》。许多范围较窄的农书也与之有渊源关系。所以，
它的功绩在于总结了以前农学的成就，也为后来的农学奠定了基础。
数学与祖冲之
祖冲之（公元 429—500 年），字文远，是我国古代数学家、天文学家和
机械制造家。他出身的家庭，几代成员对天文、历法都有深入的研究。他治
学态度严谨，搜集自古以来的大量文献资料和观测记录，系统深入地进行分
析研究，从前人的科学思想和成就中吸收了丰富的营养。但是祖冲之可贵之
处更在于他“不虚推古人”，没有被束缚在已有的成就中。他在掌握大量资
料的同时，坚持实际考核验证，亲身进行精密的测量和细致的推算，既发扬
了前人的成就，又纠正了前人的错误，把我国的数学和天文学推进到一个新
的高度。
人们一提到祖冲之，往往就想到圆周率。确实，祖冲之的名字与圆周率
的计算是不可分开的。他应用刘徽的割圆木，在刘徽的计算基础上继续推算，
求出了精确到第七位有效数字的圆周率：3．1415926＜π＜3．1415927。这一
结果，相当于对 9 位数字的大数目进行各种运算（包括开方在内）130 次以
上，这在今天用笔算也是一个十分繁复的工作。从这里，可以看到祖冲之付
出的多么巨大的劳动。
祖冲之所求得的圆周率数值，远远地走在当时世界的前列。直至约 1000
年后，阿拉伯数学家阿尔卡西，于公元 1427 年著《算术之钥》和法国数学家
维叶特于公元 1540—1603 年才求出更精确的数值。为了计算的方便，祖冲之
还求出用分数表示的两个圆周数值。一个是 335／113，称为密率；一个是
22／7，称为约率。密率是分子、分母在 1000 以内表示圆周率的最佳渐近分数。
在欧洲，16 世纪的鄂图和安托尼兹才得到这数值。
化学先驱——炼丹术
炼丹的本意是荒谬的，它指望借金石的精气，使人长生不老，得道成仙。
这种违反自然规律的幻想当然是不可能实现的。因此，炼丹术实质上是一门
伪科学。虽然炼丹家有种种迷信的思想，但由于他们在炼丹活动中，吸取了
劳动人民在生产和生活实践中的丰富经验，同时孜孜不倦地从事采药、制药
的实际活动，在炼丹实践中，他们认识到物质变化是自然界的普遍规律，不
自觉地产生了朴素唯物论和辩证法思想，积累了大量关于物质变化的经验知
识。东汉末年的魏伯阳就说过，炼丹术是顺从“自然之所为”，葛洪也认为
“变化者，乃天地之自然”他们引用自然界的变化现象和生产中的物质变化
来论证炼丹的可能性和合理性。因此，尽管他们所追求的本来目的是不可能
达到的，但他们在炼丹实践中发现物质变化的种种现象的基础上，对其中的
某些规律性东西进行了有益的探讨。古代炼丹家一般都兼搞医疗活动，一些
大炼丹家本身就是著名的医学家，如葛洪、陶弘景。他们把炼丹的药物引入
医疗实践中，从而也丰富了我国传统药物学内容。这些，也就为化学初步发
展做出了一定的贡献。
玄奘和《大唐西域记》
唐高宗曾遣使分往西域各地“访其风俗物产，及古今废置，画图以进”。
许敬宗于公元 658 年撰写成《西域图志》60 卷。继东晋名僧法显所著的《佛
国记》之后，唐初名僧玄奘口述的《大唐西域记》是一部关于我国西北部边
疆地区和中亚、南亚的重要地理著作。
玄奘（公元 596—664 年）俗名陈祎，洛州缑氏（河南偃师缑氏镇）人，
是一位著名的佛教学者和旅行家。他于唐太宗贞观元年或三年（公元 627 或
629 年）秋离开都城长安，西行取经，历经了无数艰难险阻，以顽强的意志，
孤身长途跋涉 5 万多里，足迹遍及当时中亚和南亚的 110 个国家和地区，“见
不见迹，闻未闻经，穷宇宙之灵奇，尽阴阳之化育”，于贞观十九年（公元
645 年）正月回到长安，完成了世界史上一次伟大的旅行壮举。回到长安后，
第二年玄奘完成了《大唐西域记》这部著名的著作。书中以文雅生功的笔法，
记述了他亲身经历的 110 个地区和国家，以及传闻中的 28 个国家的地理位
置、历史沿革、风土人情、山川、物产、气候及宗教等情况，对地理知识的
发展和传播，对促进当时的中外交流，都做出了重大贡献。该书至今仍是研
究中亚、印度和巴基斯坦等地历史地理的重要文献。
京杭大运河的开凿
为了加强对南方的政治、军事控制，并漕运南方的粟米丝帛，以满足中
央政权机构的需要，隋唐统治者发起了运河的大规模开凿活动。开皇四年（公
元 584 年），隋文帝为解决交通运输的困难，令宇文恺率水工开凿广通渠，
把渭水由大兴城引�
