中國古代的科學創造

　　我們的祖先數千年來，一直主要從事于農業勞動。今天在祖國的領土上，有著廣大的肥田沃地，供給我們以衣食，并不是偶然的，而是中國人民數千年來和自然不斷搏斗的結果。這場長期的搏斗，包括著收集野飛禽飼養成家畜、收集山野植物栽培成谷物、不斷和洪水搏斗等光榮的歷史。在這種與自然搏斗的歷史中，有許多偉大的優秀的科學家、工程師和發明家，他們光榮地進行創造，為人民累積了許多科學經驗，豐富了人民的生活。

　　在很早的時候，中國人民便已開始種稻，并逐步地改進培植稻谷的科學方法，至今已有了優秀的選種方法和非常科學的農事經驗。中國的蠶絲是中國人民利用自然、改造自然的最偉大的發明之一。中國人民從很早的時候起，便培養了野生的豆類食物，成為我們人民的最有營養價值的食物。我國的蔬菜種類之多，也為全世界之冠。到今天為止，歐美各國的主要食物只有肉類、魚類、麥類和少數的蔬菜。可是我們的食物種類繁多，為我們的生活增添了無限的內容。在這些農事的發明里，民間傳說著許多偉大的名字，如神農、伏羲、嫘祖等神話似的發明家。這些發明家的出現，早在四五千年以前，雖然他們很多只是留下了象征性的名字，也許他們是代表一個氏族，并無足夠的正確史料供查考，但是，人民不斷懷念著這些光輝的發明和與人民生活密切聯系的創造，并不因為歷史的模糊不清，而減少了對他們的尊敬和熱愛。

　　為了保證農業生產的收獲，水利工程是我們祖先科學勞動的中心問題。我們的祖先要和洪水搏斗，主要的是和黃河搏斗；并且要大量地建設灌溉工程。為了在廣大的地區進行航運，我們的祖先也大規模地建設了運河和漕運的網絡。在這些偉大的工程和建設里，更涌現出無數優秀的工程師，累積了豐富的科學經驗。在傳說中人民所最擁戴的水利工程師是禹。當時黃河要華北各區還沒有像今日這樣的水道，由昆侖東流的水源，匯成巨大的水量，形成“洪水滔滔，天下沉積”的洪水泛濫的局面，高地和山陵被水分劃成一塊塊的洲陸和島嶼。在這種自然力支配下，我們的祖先以當時較低的生產力。來進行克服水患的治水工作，實在不是容易的事情。傳說禹接受了前人鯀治水失敗的教訓，順著水性，因勢疏導，領導著人民一連工作9年（約在公元前2286~2278年），逐漸約束了水流，在中國歷史上第一次確定了黃河出海的河道。禹的治水工作遍及全國，他那忘我的工作熱忱，9年中三過家門而不入，表現了為人民服務的優秀民族傳統。

　　禹的治水工作，初步地克服了嚴重的水患，為我國民族打下了在這片土地上生息繁殖的基礎。但是黃河從上游帶著大量的沙粒疾行而下，到了下游，人民都引河水灌田，使河流慢下來，以至入海的出口漸漸淤塞，于是一到水漲，就不時溢出，造成水患。這樣的情形，一直到王莽時（公元9~22年），有位長安人張戎科學地指出了水流流速與沙淤的關系。這個科學的結論，成了以后有名的水利工程師王景（漢明帝，公元69年）、賈魯（金泰定，1315年）、潘季馴（明嘉靖，1565年）、靳輔（清康熙，1677年）等治河的基本原則。他們根據這個原則，創造了“筑堤束水，藉水攻沙”的治水方法。這些在堅決地執行這個原則時，克服了不少偉大的修渠筑堤工程。這些偉大的工程師在施工時，都和參加的人民密切地配合著。潘季馴在工事緊急時，帶著背疽和群眾一起工作，鼓勵著大家，堅定了工作的情緒，使河工轉危為安。他們在工作時，還要時時把治河的道理向群眾宣傳，他們也科學地總結了工作的經驗，如賈魯的同伴歐陽玄寫了一本《至正河防記》（1369年），詳細而有系統地敘述著治堤、治埽等各種水利工程的內容，為人類第一本有系統的水利工程著作。

　　我國既有這樣廣大的領土，內陸水運是非常重要的事情。4000年來，我們的祖先以辛勤的勞動，在全國范圍內，開鑿了無數的運河和航道。例如春秋時代吳國的伍員（公元前495年）便以太湖為中心，領導人民，開鑿了長江下游三角洲的運河網，一直到今天，在不斷地疏浚修補后，仍然在為人民所享用。例如秦始皇時的史祿（9公元前215年），在廣西興安縣東面，工鑿靈渠溝通了湖南、廣西的水路交通。在興安縣附近，地勢較高，有湘江和漓江發源在這里，湘江北流，漓江南流，但是并不接頭。史祿科學地利用水力，以累級加水閘的辦法，開鑿靈渠長60里，設36道庫，溝通了南北航運。在這樣早的年代有這樣天才的發明，我們感覺到無比的驕傲。這個渠道，在東漢馬援時期、明朝末年等時期，都曾浚修加寬，對南北交通有著突出的貢獻。

　　我國既有發達的農業，灌溉工程的成就當然也是寫不勝寫的。我們現在提出一個比較著名的灌溉水利工程來說明我們祖先的偉大。秦惠王時，蜀太守李冰和他的兒子二朗，于四川灌縣西南鑿了離堆，引水分流內外兩江，在分水地點，做了一個全國聞名的都江堰，調節水流。這個工程灌溉了成都附近十幾縣的田疇，使成都變成了“天府之國”。這個工程在萬難中施工，完成之后，科學地總結了調節水流的原則，在石上刻了“深淘灘，低作堰”6個大字。這個科學的結論頗為后人珍視。當地人民非常熱愛這兩位偉大的工程師，在都江堰立祠紀念，這便是有名的二郎廟。現在每年四月一日開堰時，都要舉行隆重的典禮。

　　我們的水利工程是服務于農業的，我們的數學發展也是服務于農業的。優秀的中國人民在很早的年代（傳說是伏羲氏），便發明和運用了十進制的數字和“九九”延緩法歌訣。這歌訣一直到現在，還在一字不漏地沿用著。在春秋和秦漢之間，為計算田畝的大小、賦稅的多寡和糧食的運輸管理，創作了有名的《九章算術》（大概在公元40~50年間）和《周髀算經》（公元前100年間）。在這兩本書里，總結了這一時代優秀的中國算學家如張蒼（公元前200年）、耿壽昌（公元前50年）、許商、杜忠（公元前20~公元30年）等的天才創造。他們已經運用著單分數、多元一次方程式、二元二次方程式、等差級數等代數問題，和圓周率等于3、直角三角形的勾三股四弦五等幾何問題。以后天才的數學家趙君卿，用幾何證明了正三角形的勾方加股方等于弦方的有名定律。這個定律的證明，在國外最早的是印度人巴斯卡刺·阿刻雅（1150年），比趙君卿晚了1000多年。我國的數學家們的圓周率的算法上，也走在世界的前列。漢劉歆（公元前后）算出來的3.1547；張衡（公元78~139年）得“開方十”；劉徽（公元263年）得；3.14。張衡算出的圓周率，比國外早得很多，以后在印度的名數學家羅門加塔（公元600左右）的著作中和亞拉伯算書（公元800年左右）中見到同一的數值。劉徽的圓周率算法是根據將圓周六等分、十二等分、二十四等分等漸近算法算得的，已包含著“內接多邊形極限成圓”的進步觀念。我國的圓周率算法，到祖沖之（公元429~500年）達到了高峰。祖沖之得到的圓周率是355/113，這個數值在西洋一直到德國人渥脫（1573年）才被發現。祖沖之的兒子祖恒之也是一位優秀的算學家。他用幾何的方法，求得圓球體積和直徑的正確關系。我國的先進數學家，在代數上也有著輝煌的貢獻。如秦九韶所著《數書幾章》（1247年），對于高次方程式之求根法，較西洋魯飛尼（1804年）及和涅（1819年）的同一發明，早了500多年。朱世杰所著《四元玉鑒》（1303年）關于多元式的理論，及《算學啟蒙》（1299年）關于級數論等理論，都是非常卓越的科學貢獻。這些算學問題的提出和獲得解答，都密切連系著筑堤、作壩、造橋、建筑等重要的實際問題。

　　我們的祖先為了要保證農事的如期進行，對于歷法也非常重視。為了要推算正確的歷法，便需詳密的星象觀測和天文史的記載。我們的歷史上有著無數優秀的天文家和歷法家，有著無數的發現和觀測術的創造。我們祖先的天文歷法，一直領先于西洋各國，到16世紀前后哥白尼發明了行星繞日，伽利略發明了望遠鏡才漸漸落后。但是我們的祖先為人類留下了豐富的科學觀測記錄，如哈雷彗星之記錄，世界最早的是春秋重文公14年（公元前611年）7月《左傳》所載的彗星。此后自秦始皇7年起一直到清宣統2年共29次（每76年多出現一次），每次都有翔實的記載。這個彗星在西洋是哈雷在1682年才發現的。又如日斑的記錄，也極詳盡，自漢成帝起已有1900多年的記載。這睦記載對于日斑的科學研究，有著非常重要的價值。而在西洋，到17世紀應用望遠鏡后，才發現這個現象。其他如流星、客星等記錄，在人類的天文知識上，也是最豐富和最可靠的記錄。

　　我們的祖先在機械制造方面，也有著非常出色的表現。世界上第一輛車的出現，是在我們所熱愛的祖國的土地上。傳說禹時奚仲作馬車，這是4000年以前的事。諸葛亮在公元231年，為了克服山地小路運糧的困難，而創造了木牛流馬，據說就是現在常見的獨輪車，俗稱江州車子。四川有江州縣大概當明諸葛亮在那里制造了這些車子。這些創造遠在西洋之先，為我國人民解除了不少辛勞和苦役。我們的造船工程在歷史上也有著光輝的成績。最著名的，如隋代楊素制造的五牙大艦，有五層樓，高30余米，可以容納800余人。明朝的鄭和，通使西洋（公元1405年），一共造了62艘大船的艦隊。每艦長147米，寬60米，容將士4000多人。鄭和的使節一直遠越印度洋，直抵東非海岸。這些偉大的航海事跡，比哥倫布的時代還早80~90年。

　　我們的祖先很早便發明了紡織機械。繅車和機杼的創造，大概和蠶業發展同時，最少也有4000年了。以后在不斷的改進下，紡織機械便一年比一年進步和復雜。到公元1300年左右，中國的紡織工業已是世界無比。在明末清初的時候，中國的紡織品還是歐洲的主要商品。在這里，我們必需提起一位優秀的女工程師——漢昭帝時（公元前86~公元74年）鉅鹿人陳寶光的妻子，她創造了一架織花綾的提花機，一機用120條線，60天便可以織成一匹。這種提花機便是以后許多布機的張本。

　　我們的祖先在兵工上也有偉大的貢獻，大概在12世紀左右發明了火藥。金哀宗時，用裝放火藥的槍，擊潰了元兵；又金元在開封交戰時，雙方都用了火炮；此后在明洪武年間（1368~1398年），元駙馬鐵木兒王撒馬兒罕在西域一帶利用火炮，強盛了一些時候。有些歐洲人在他部下當兵，帶了火器回去，才傳到了歐洲。

　　我們的祖先為人類發明了燃料。我們在4000年前便懂得用炭，相傳是祝融發明的。前漢書地理志內提到了用煤的事情，那是在公元前200年左右。同時期在現在的陜北延長和甘肅酒泉一帶，也發現了可燃的石油。而煤在歐洲的引用，是12世紀以后的事，大概是馬可·波羅帶回去的知識。天然煤氣也是我們在四川敘府首先發現的（秦始皇時代），當時不知道怎樣用它，才可以不發生爆炸的危險。以后在宋人的筆記上，才有用竹管接出煮鹽的說法，克服了爆炸的困難。而用天然煤氣為燃料的時期，大概在12世紀以前，這和俄國人在巴庫地方發現圣火在同一時代，比英國在1668年才開始用以供點燈之用，又早幾個世紀了。

　　我國一直有著豐富的文化典籍，來記載這個偉大民族的成長和發展的歷史。在很早的時候，多用竹簡，以后用錦帛，但是錦太貴，簡太重，終究不是傳遞文化的最好媒介。一直到東漢蔡倫（公元105年）才克服這種困難，設計用樹皮、麻頭、破布及魚網做漿成紙。但是這樣傳遞文化還要互相抄錄，并不能普及推廣。在隋代（公元593年間），我們的祖先發明了雕版印刷的技術。這種技術開始通行后，到宋代便改進得非常精美了。大約在宋仁宗時代（1041~1048年間），天才的畢升發明了活字版印刷。那時用膠泥字或瓦字；以后改用鉛字、錫字，元朝王禎開始用木字；明朝弘治年間及清朝康熙年間更用銅字。那時（1662~1721年），制字排版的方法，已很完美。我們祖先這些天才的發明和創造，都遠在世界各國之先。如他國有紙的時期，大約波斯在公元793年，埃及在公元900年，法國在1189年，意大利在1276年，從這些年代和地域的發展來判斷，紙是從東方中國傳到世界各國的事實，大概是不會錯的。西洋的印刷術，亦遠在中國的后面，大概西詳初有木版書的時期是1418~1440年，和我們差了300~400年，西洋有活字版，是在1763年，又比我們晚了700年。

　　我們祖國有著豐富的歷史遺產，有著光輝無比的科學創造。這些史實，不是幾千字所能寫得盡、說得完的。就所說的這一些，已足以證明歷史上中國的光輝偉大。“中國人民在幾千年中經常居于世界文化的前列，只是在近100多年間才落于歐洲人之后。”造成這種落后的原因，不外是資本主義和帝國主義國家對中國的侵略和殘酷的壓迫，以及反動統治階級的腐朽無知和助紂為虐。今天，我們已經解放了自己，偉大的中國勞動人民掌握了馬克思列寧主義，迅速地了解了自己的力量和智慧。我們驕傲地繼承著這筆光輝的遺產。我們熱愛著這個有5000年歷史的偉大祖國。我們將永遠在這片土地上無休止地勞動，不斷地創造，來豐富我們光明的前途。

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