这是一系列精读的中国历史(261)和宋朝的故事(29)。欢迎观看。
宋代科学技术在中国科学技术发展史上占有非常重要的地位。中国古代世界四大发明中，活字印刷术和指南针都出现在这一时期， *** 也在这一时期得到完善和广泛应用，对历史产生了重大影响。
活字印刷术是北宋李青时期(1041-1048年)布依族毕升发明的。宋代印刷以雕版印刷为主，雕版技术高超。但是，雕刻需要大量的工作和时间，雕刻的存储占用了大量的地方，对印刷术的发展有很大的限制。
毕升可能是现在的图书中心杭州的一个雕刻师。他用泥土做成一个个单词，用火硬化，然后按照单词的押韵一个一个地排列在木框上。印刷前在铁板上放一个铁架，铁架内放松香、蜡、纸屑，然后根据需要在铁架内排列文字。排版后，将铁板放在火上加热，使松香和蜡融化，然后用平板将活字压平。冷却后，活字牢固地粘在一起，就可以印刷了。
如果不用原版，可以重新烧蜡松香，把活字挑出来，用于排版。
毕逸的泥活字印刷在北宋中期还没有普及。据沈括的《孟茜笔谈》记载，毕升死后，他的活字被沈括的追随者收入囊中，珍藏至今。沈括也记录了这个伟大的发明。直到南宋末年，才有人用这种活字印刷术印制朱的《小学》、《近》等书。
毕升的发明开创了近代活字印刷技术的先河，比欧洲约翰内斯·古腾堡的活字印刷早了400年，被世界公认为古代最伟大的发明之一。
指南针的发明和应用于航海也出现在北宋时期。
在宋代以前，中国古代的劳动人民就已经知道磁铁有手指极性，并 *** 了一种叫“司南”的指针式仪器。战国时韩非子说“先做个王的新浪日夜侍奉”。
“新浪”的指针就像一把勺子，由天然磁铁研磨而成，放在刻有方向的光滑“场地”上，“总指南”。因为天然磁铁被磨成指针后容易失去磁性，“新浪”的磁性较弱，与“草皮”的摩擦力比较大。所以“新浪”的引导效果较差，长期以来没有得到广泛应用。
在宋代，人们创造了人工磁化的方法，利用天然磁铁研磨针前端，利用天然磁铁的磁场使钢针具有磁性。磁针装置，在宋代还创造了“水浮”和“缕缕悬”，以减少指针转动时的摩擦力。有一种导龟，是在木龟的肚子里安装一块天然磁铁，在木龟肚子下面挖一个光滑的洞，对准顶部有尖滑的竹钉。这个竹钉支点处的摩擦阻力很小，木龟可以自由旋转引导。
这只指南龟就是后来干旱罗盘的前身。北宋时期终于出现了能准确指示方向的仪器。
指南针的发明立即应用于航海。从此，人们在浩瀚的大海上航行时可以有更准确的方向。指南针的发明和应用也是宋代劳动人民对人类的一大贡献。
火药在宋代以前就出现了，但由于配方不完善，没有得到广泛应用。到了宋代， *** 有了很大的改进，其中硝酸盐的含量大大增加。火药中硫和硝酸盐的含量在唐代是1: 1，到了宋代增加到1 :2甚至1 :3，类似于后世黑色火药中硝酸盐占四分之三的公式。
火药中加入了其他易燃易爆有毒的原料，大大增加了火药的威力。火药也在宋代进入实用阶段，广泛用于军事火器。北宋 *** 在开封设立“广围工事”，制造各种战争物资，其中就有专门制造火药的工厂。
宋代用火药制成的武器有火箭、火炮、火枪等。北宋初年，冯骥生向宋太祖赠送了火箭。这种火箭，在箭的附近，装有火药制成的燃烧材料，点燃后用弓射向敌营。
枪支使用弹弓将火药制成的 *** 投掷到远处。那时候还没有管状炮。北宋末抗金斗争中出现的“霹雳”、“霹雳”等枪支，也是用投石机投掷的。
宋代制造的枪支已成为军队的重要装备。南宋末年的李增波说，在荆淮一带，宋军有十万多门铁枪。在广西靖江(今桂林)的反袁斗争中，娄部250人最后持枪点燃。一声巨响如雷，250人同归于尽。岳城倒塌，硝烟弥漫，围城中许多元军阵亡。可见当时火炮的威力已经相当大了。
枪是用竹子制成的管状火器。南宋初年，德安(湖北安陆)守军在与游牧民族作战时，创造了一种“长竹火枪”，将火药装在一根长竹竿里，发射出去烧死敌人。南宋末年，寿春府(安徽寿县)制造的火枪是用巨型竹子制成的，里面有一个安子巢。它被引爆后，窝蹿出竹窝，150多步都听得到。
从南宋初期到末期，枪支的制造技术明显有了很大的提高。这种带窝的火枪是近代枪等管状武器的之一种。它的出现是武器发展史上的一个重要突破。
除了三大发明之外，宋代科技的许多领域都取得了令人瞩目的新成就。
在数学中，中国古代解方程的“开放式方法”前进了一大步。北宋中期数学家贾宪做了一个二项式定理系数表，称为“根式法的根的起源图”。他详细列出了高阶展开式的系数，并指出了求这些系数的方法。17世纪欧洲出现了“巴斯加三角”，得到了与贾仙系数表相同的系数。
南宋末年，数学家秦创造了“一技之长”，在世界数学史上也占有光辉的地位。他在《舒舒九章》一书中系统地指出了用“大求导一术”解一个同余组的一般计算步骤，其方法是正确而严谨的。直到500年后，欧洲人才对同样的问题有了更深入的研究。
可见，宋代数学在很多领域都处于世界领先地位。
与数学密切相关的天文学，在宋代也取得了很大的成就。
北宋时，朝廷设立了一批天文历法专家，专门从事天文研究和历法计算。天象监督员已经对恒星的位置进行了五次大规模的观测。其中，元丰年间(1078-1085)的第四次观测结果，在南宋初由黄裳绘制成天文星图，后由王志远在苏州设置。这就是举世闻名的苏州石刻天文星图。
这张星图高八英尺，宽三英尺半，刻有1430颗星星，北面有三个同心圆，分别代表北极顿悟圈、南极顿悟圈和赤道。有二十八条辐射线代表二十八的距离。这张天文星图被公认为世界上最古老的天文星图之一。
对于新星和超新星的观测，宋代的成就也是举世瞩目的。宋仁宗何志元年(1054年)，我们的天体监观测到了天官客星的爆发。近几十年来，天文学界普遍认为天星附近的蟹状星云是之一年爆发的超新星的遗迹。这一观测记录的科学价值也受到了广泛关注。
治平三年(1066年)对哈雷彗星的观测记录，也成为研究历史上哈雷彗星轨道的珍贵史料。
天文学的伟大成就还体现在天文仪器的制造上。北宋中期，苏颂的《新仪象法》一书详细介绍了《浑天仪》、《浑天仪》、《水运仪象台》的创作方法，附图63幅。它是反映这一时期中国天文仪器制造新水平的科学著作。
与苏颂韩公廉等人合作 *** 的“水运仪观测台”，结构复杂精巧，规模宏大，高36尺多，宽21尺。它由水力推动，是世界上之一个水力天文钟。
在医学方面，宋朝非常重视各种医书的修订。北宋时，《开宝本草》、《嘉佑本草》、《图经本草》、《郑雷本草》、《伊彦本草》等相继修订。
其中，苏颂编纂的《图经本草》是我国现存最早的带有图案的草书。
《本草纲目》是北宋末唐慎微编撰的。它包含1700多种药物，介绍了各种药物的禁忌，并包含许多处方。因为这本书既总结了前人的成果，又进一步发展了前人的成果，而且是宋 *** 一次次修订出版的。明代李时珍的《本草纲目》出现之前，是草书的典范。
《本草伊彦》是北宋末寇宗元所著。虽然里面的药物不多，但是有很多很有见地的科学见解。《证本草》和《伊彦本草》这两部医学著作对医学产生了很大的影响。
宋代医学的进步还突出表现在学科划分更加细化，诊疗技术提高。中医在唐代分为四支，宋代分为九支。其中以儿科、产科、针灸最为著名。当时的儿科医生能够区分天花、麻疹、水痘等传染病，各自有专门的药方。在产科方面，已经有一些专门介绍自然分娩和难产的书籍。
北宋时期，钱乙的《小儿证治诀》和杨子健的《十产论》分别是儿科和产科的代表著作。
针灸学发展最重要的成果是北宋初年王的唯一一部著作《铜人腧穴针灸学图册》和两部针灸学铜人。这本书一直是后世针灸教学的重要参考书。铜像因其结构精巧，造型逼真，形象立体逼真，长期以来受到国内外医学界的关注。
宋词《洗冤录》成书于宋理宗淳祐七年(1247年)，是我国之一部系统的法医学著作。内容广泛，包括人体解剖、尸体检验、现场勘验、死伤原因鉴定、自杀或谋杀。这部法医著作，比公元1602年意大利fidry撰写的之一部西方法医著作早了300多年，受到了国际法医界的广泛重视，并被翻译成多种文字出版。
在建筑技术方面，宋代也取得了相当的成就。
北宋 *** 的主管机关——总督府，非常重视建筑技术的标准化，于1091年编制了《元佑法式》。然后又被李杰剪辑了一遍。傅园三年(1100)，李杰花了六年时间编写了《营造法式风格》一书。这本书系统地总结了历代的建筑经验和宋代建筑技术的成就，对各种 *** 建筑的材料选择、各种构筑物的坡度标准和各种技术操作都作了严格的规定。图文并茂，有许多珍贵的建筑图案。它不仅是宋代建筑技术向标准和定型发展的标志，也是当时世界上最完整的建筑作品。这本书所规定的各种建筑技术体系，对后世建筑技术的发展起到了相当大的作用。
塔和桥是宋代最著名的建筑。塔以砖塔、木塔、石塔为主，外观多为亭阁式。开封幽国寺的“铁塔”建于北宋李青元年(1041年)。底座为八角莲花形，共13层。它全部由预烧釉面砖制成，因其外观颜色像铁而被称为铁塔。900多年来，尽管经历了洪水、地震等自然灾害，塔的地基已经下沉，但整座塔至今还竖立在开封，足见塔建筑的坚固。
由著名木匠俞灏于宋太宗端公二年(989)在开封开宝寺修建的傅生塔，也是一座8角13层高120米的木塔。泉州开元寺著名的东西塔，宋代由木塔改建为砖塔，南宋时又改建为石塔，保存至今，体现了宋代石结构建筑的高超技术。
最著名的桥梁是北宋首都开封的虹桥、泉州的洛阳桥和安平桥。
虹桥是这一时期木拱桥的代表作。全部用木梁连接成拱，跨度近25米，净距约20米，拱矢约5米，桥宽8米。没有柱子，任何船都可以在桥下随意航行。这种木拱结构，犹如长虹飞越江面，是桥梁建筑的杰作。
泉州洛阳桥和安平桥都是石桥。洛阳桥建于北宋嘉佑四年(1057年)。它长1200米，宽5米，有47个桥洞。它建在洛阳江入海处，水流湍急，浪高，工程十分艰巨。为了解决稳固桥基的问题，建设者们创造了“筏基”，将数万立方的巨石沿桥址抛至河底，建造一条长一英里、宽二十余米的河流。此外，在桥基和桥墩上种植牡蛎基础，牡蛎的钙质壳附着在岩石上繁殖，使桥墩和桥基的石头通过牡蛎壳的繁殖连接成一个整体。
石梁的桥面，每块重20至30吨。这座巨大石桥的建成是桥梁建设史上的奇迹。至今，在泉州，还流传着一些关于洛阳桥的奇妙神话，说这座桥有神助。事实上，这是桥梁建设者们心灵手巧的结晶，掀开了中国桥梁史上新的一页。
安平大桥建于南宋初年，全长270多米，横跨安海湾。这是中国古代遗留下来的最长的桥。
塔桥建筑充分体现了宋代高超的建筑技术。
在宋代科技发展史上，还值得一提的是沈括和他的名著《孟茜碧潭》[/s2/]。
沈括(1031-1095)，钱塘(今浙江杭州)人，积极参加熙宁变法，但在许多问题上与王安石意见不完全一致，被王安石称为“小人”，遭到王安石的拒绝。
沈括在政治上并不成功，但在科技上的成就却很壮观。《宋史·沈括传》说，他“博学多才，擅长文学，著有天文、地方志、历法、音乐、医学、占卜等方面的著作”。遗憾的是，他的大部分作品未被保存下来，但现存的《孟茜碧潭》也能反映出沈括涉及的广泛科技领域。
沈括在科学技术上的卓越成就为后人所敬仰，被中外学者公认为历史上的杰出科学家。
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