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宋代的科学技术成就－－－－－－－－百项科技

作者：九三学社开封市委发布人：楚风发布时间：2010－2－28来源：议政网

宋朝是当时世界上经济最繁荣、科技最发达、文化最昌盛、艺术最高深、人民生活水平最富裕的王朝之一，既是当时世界上发明创造最多的国家，也是中国为世界贡献最大的时期，中国历史上的重要发明一半以上都出现在宋朝。

英国学者李约瑟在其著作《中国科学技术史》导论中提到：“每当人们在中国的文献中查找一种具体的科技史料时，往往会发现它的焦点在宋代，不管在应用科学方面或纯粹科学方面都是如此。”马克思对宋代的三大发明也给予了高度评价：“火yao、罗盘、印刷术——这是预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明。火yao把骑士阶层炸得粉碎，罗盘打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术却变成了宗教的工具，并且一般地说变成科学复兴的手段，变成创造精神发展的必要前提的最强大的推动力。”据不完全统计，宋代在世界上处于领先的科学技术达百项以上（详见附录），内容涉及活字印刷、火yao、指南针、天、数学、医药、生物学、建筑技术等领域，这些科学技术广泛应用于文化传播、军事战争、农业和手工业等生产领域和生活领域，为宋代的经济繁荣和社会进步提供了可靠的保障。

宋代的许多科技成果涉及农业领域，提高了劳动生产率，创造了大量的社会财富，并为社会提供了大量的剩余劳动力，从而导致许多剩余劳动力投身于手工业、商业和社会服务业各个领域，使得宋代社会手工业、商业异常活跃，呈现出异于传统农业社会的社会风貌。有人估算，北宋时期的gDP产值占据当时世界的50%，真可谓富甲天下。

饮誉世界的四大发明中的三项始于宋朝，其中，活字印刷术是宋代发明，雕版印刷术在宋代始大量应用，国子监、全国四大刻书中心及各地书铺书坊异常活跃，宋代雕版印刷书籍在社会上普遍流通，为文化的传播和繁荣奠定了良好的基础。火yao和火器在宋代开始大规模使用，促进了宋代兵器制作业获得突飞猛进的发展，各种火器应运而生，促进了当时的攻城、守城战役的不断变化。指南针在宋代开始大量装备远洋船舶。宋朝拥有人类历史上最庞大的帆船舰队和商船队，频繁远航至阿拉伯、东非、印度、东南亚和东亚的日本与朝鲜。南北统一和经济中心的南移促进了南北方物质、文化的交流，把造船数量、质量及各种技术的应用都推向了世界顶峰。

宋代商品经济的发展也对推进城市的发展产生了积极的作用。与唐朝相比，宋朝十万户以上的城市由唐代的十余个增加到40个，汴京和临安继长安、洛阳和南京之后成为世界上第4个和第5个人口超百万的城市。与汉唐都城相比，宋代都城面积狭小，但城市的商业化和繁荣程度远远超出唐朝。另外，当时的城市规划、水陆交通、文化娱乐体育活动、医疗卫生及社会保障体制也相对完善。宋代的科技成果渗透于人们的日常生活之中，宋朝人的生活水准相当高，司马光曾经上书指出：由于商品经济的发达，原有的尊卑等级观念遭到了严重的破坏，“世风日下，贩夫走卒接着丝袜”，市民们的生活方式也发生着巨大改变，如，“汴都数百万户，尽仰石炭，无一家燃薪者”。宋朝商人使用了世界上首次出现的纸币，类似于现代的银行，信用业也相当发达。

宋代百项科技成果

1、指南针：指南针的制造技术在《梦溪笔谈》中最早提出。有了指南针，远洋航行才成了可能。

2、活字印刷术：毕升发明活字印刷术，他是世界上第一个发明人，比德国J.谷登堡活字印书早约400年。是文明发展的必要前提。

3、大炮：使人类战争史进入到热兵器时代，炮身铁铸造，射生铁铸造的球型爆炸炮弹。1126年，金人围攻汴京，李纲在守城时曾用霹雳炮击退金兵，“夜发霹雳炮以击贼，军皆惊呼”。

4、钻探深井技术：卓筒井是直立粗大的竹筒以吸卤的盐井，“凿地植竹，为之卓筒井发明于北宋庆历年间（公元1041年－1048年），比西方早800多年。其口径仅有竹筒大小，然而能打井深达数十丈，被称为“中国古代第五大发明”、“世界石油钻井之父”。科技界对卓筒井有一个很形象的比喻：“没有卓筒井，就没有海湾战争”。

5、纸币：交子是世界最早使用的纸币，发行于北宋1023年的成都。欧洲使用的纸币是1661年由瑞典银行发行的，不过那时发行纸币只是权宜之计，并不是作为真正的货币。

6、水密舱壁：宋代的战船已普遍采用水密舱壁技术，提高了不沉性。可以保护船只，免得进水而沉没，至今仍是船舶设计中重要的结构形式。南海一号的发现，证明了中国是最早发明这项技术的国家。

7、复闸形式的运河船闸：984年，淮南转运使乔维岳负责治理淮河，创建的二斗门，是复闸形式的运河船闸，从而提高了河运能力。后影响世界。

8、算盘：张择端在《清明上河图》中画有一算盘，可见，早在北宋我国就已普遍使用算盘这一计算工具了。珠算的正式出现并推广应用是在宋元时期。

9、火枪：最早发源、改进于中国，传承于阿拉伯世界，发扬光大于欧洲。世界上已知最早的火枪是宋朝的竹制枪管的突火枪，在明朝焦玉所著的《火龙经》中就有记载。13世纪元朝出现了铁制枪管与最早的手枪（手铳、手炮）。）

10、太极图：古《太极图》绘在3000多年前的夏商之际或更早的陶器上。圆圈内画有s型曲线，黑白阴阳点是以后添上的。如今的《太极图》，一般认为是北宋周敦颐所制。

11、商标：据载北宋济南有家刘氏钢针店铺，该店铺产的钢针质优价廉，在当地颇负盛名，店主为了使生意能够持续红火，别出心裁地制了一种“白兔儿”铜板，铜板上有画也有字，铜板呈方形，中间绘有白兔捣药图。画两侧书有店名“济南刘家针铺”以及宣传语“认门前白兔儿为记”这是中国历史上最早的专用商标。宋朝人在各个行业都有名牌商标，如制墨业有名震一时的“潘谷墨”。

12、广告：在宋朝的商业运作中还出现了铜板印刷的广告，比西方的广告要早三百多年。

13、足球：蹴就是“踢”，鞠是“球”。蹴鞠就是用脚踢球，被认为是现在足球的雏形，国际足球协会（FIFa）在2004年初公开确认足球起源于中国。

14、烟花：主要用于军事、盛大典礼或表演，而现代全球能在同天同活动里施放烟花的活动大致则为跨年（除夕夜）活动。

15、象棋：宋代开始定型，除了因火yao的发明增加了“炮”之外，还增加了“士”、“象”。宋代的《事林广记》里记载着中国目前所能看到的最早的象棋谱，比西方的国际象棋谱早200多年。

武器、火yao武器的发明改造：

16、双节棍（宋太祖赵匡胤创始的，原称大盘龙棍（近代北方又称大扫子）和小盘龙棍（小扫子）。但当时的大盘龙棍一端较短，一端较长，专用来扫击敌军马脚，破甲兵或硬兵器类，使之丧失战斗力。后来这种兵器由南传至菲律宾，由东传至日本。由于历史的变迁，双节棍被改为现在的样子）

17、救生圈（宋代韩忠武曾派部将王权到金山去，同时命令他不要用船渡江。於是王权就给每一个士兵发一个“浮环”，让他们渡过江去，终於完成了这一任务。当时王权所用的这种“浮环”，就是现代救生圈的前身。）

18、地雷（地雷被应用在1277年宋人与蒙古人的战争中，宋军使用埋设于地面的“火yao炮”（即铁壳地雷），后来在元朝进一步发展。）

19、手榴弹（最早发明于中国，公元1000年，宋朝出现了称为“火球”或“火炮”的火器，其原理与现代手榴弹相同，1044年出版的兵书《武经总要》中，已载有霹雳火球、蔟藜火球、毒药火球、烟球、引火球等多种可手投弹药，这可以看作是最早的手榴弹雏形。13世纪，中**队中已出现了铁壳制爆炸武器“震天雷”，这与现代手榴弹已相差无几。）

20、毒气弹（毒药烟毬，由于此烟毬的主要作用在以毒气熏炙敌人，故配方中除了可以达到爆炸燃烧效果的硫黄、焰硝、木炭末外，渗入了多种有毒的物质如芭豆、狼毒、砒霜等以见其效。）

21、火焰喷射器（宋人将双活塞应用到油泵中，以连续喷射火焰。武经总要有记载火焰喷射器的构造图）

22、炸弹（公元1000年，一个名叫唐福的人发明了火蒺藜，在黑火药方子里加入砒霜、沥青、铁蒺藜等制成原始的炸弹。）

23、火箭：开宝三年（970年），兵部令史冯继升献火箭法，五年后，火箭就用于与南唐的战争。

24、三弓床弩：又称“八弩”，需百余人绞轴张弦，箭矢“木干铁翎”世称“一枪三剑箭”，大概状如标枪，三片铁翎就像三把剑一样。床弩也可发射“踏橛箭”，成排成行地钉在城墙上。攻城兵士藉以攀缘而上。魏丕曾对床弩作了改进，射程又大为提高。《宋史?魏丕传》记：“旧床子弩射止七百步，令丕增造至千步。”宋代一步合1.536米，千步有1536米，这是古代射远武器所达到的射程最高记录之一。）

手工业生产技术：

25、套版彩色印刷术：套版彩色印刷术是世界上最早的彩色印刷术，它是在雕版印刷术的基础上发展起来的一种复杂、高精度的印刷技术。根据历史记载，北宋时期已出现了铜版印刷的青、蓝、红三色。

26、报时机器人：铜壶漏刻令人最神奇的是有一个会报时的机器人（铙神），它每隔一刻钟会自动击铙8下报时。虽然铜漏刻在中国已有数千年的发明与应用历史，形状大小不一，计时方法和原理却相同。

27、水晶透镜：苏洵的同乡和朋友史沆在担任执法官处理案卷的时候就曾使用水晶放大镜。）

28、银盐变黑显影技术：定影原理的发现，最早就见于苏轼的《物类相感志》：“盐卤窗纸上，烘之字显。”

29、旋作（“旋作”中装备的简易车床，专事金属切削和加工。北宋初年机床使用已经比较普遍机床的使用，是机械加工史上具有里程碑性质的重大进步。）

30、链式传动装置（中国人于976年发明了链式传动装置――链式传动带；欧洲人到1770年才开始使用链式传动带，比中国晚了800年左右。）

31、炼焦（南宋时期，中国发明了炼焦和用焦炭冶炼金属，这样冶炼成的金属纯度大大提高。欧洲人直到18世纪初才知道炼焦并把焦炭用于冶金，比中国晚了400多年。）

32、胆土煎铜法（此法仅见于信州铅山场。据《宋会要辑稿?食货》卷33删载：铅山场“古坑……无水处为胆土。胆土煎铜，工多利少，其土无穷”。这是指先采取胆土，再引水淋土，从而获得胆水。由于淋出的胆水浓度很低，必须烹煎浓缩后才能用来浸铜。）

33、凸轮（中国人于公元983年发明凸轮，并应用于借水力提升的重型链。同一时间，在西方意大利塔斯坎民的一座浆洗作坊中应用了凸轮。）

34、轴架整经法（较之唐代耙式整经法效率更高，并导致织物结构从平纹向斜纹、从经显花向纬显花的过渡。）

35、拉杆活塞式风箱：据李约瑟博士考证，成书于1280年的一本题为《演禽斗数三世相书》卷二中有拉杆活塞式风箱的最早的图画。这种风箱轻便省力而且功效高，很快得到普及和发展。活塞式风箱正逆行程都作有用功，每行程中一端排气鼓风，一端同时吸取等量空气，因而能提供连续风liu，提高鼓风效率，是鼓风技术上的重大进步。

36、大纺车：结构由加捻卷绕、传动和原动3部分组成，原动机构是一个和手摇纺车绳轮相似的大圆轮，轮轴装有曲柄，需专人用双手来摇动。

37、水转大纺车：南宋后期出现以水为动力驱动的水转大纺车，元代盛行于中原地区，主要用于加工麻纱和蚕丝，是当时世界上先进的纺织机械。一昼夜可纺纱100多斤，比西方水力纺织机械约早400多年。

38、缫车：11世纪的中国人已经开始使用皮带驱动的纺织机。秦观的著作《蚕书》中详细记载了缫车的结构、几个关键部件及用法，通过脚踏板产生动力，丝被缠绕在线轴上。该书是有关缫车的最早记载。

39、高炉炼铁：是现钢熔炉的前身，通过鼓冷风反复锻造，来达到脱碳的目的。）

数学成就：

40、数学九章：秦九韶著《数学九章》，提出“大衍求一术”，创“联立一次同余式”解法，比欧洲数学家尤拉和高斯的相关研究要早500年

41、隙积术：隙积术是求解垛积问题的方法，解决的是高阶等差级数的求和问题。

42、开方作法本源图：是一个三角形数表，实际上就是指数为正整数的二项式定理的系数表，比西方阿尔?卡西的同类成果约早四百年，数学史上称为贾宪三角（因出现在杨辉书中，也称杨辉三角）。贾宪根据开方作法本源图，创建了增乘开放法，提供了求解任何告辞弥合高次方程正实根近似值的方法。）

43、增乘开方法：贾宪的“增乘开方法”的提出比意大利的鲁尼和英国的霍纳要早800年。

44、九归捷法：珠算乘除的各种运算法。

45、天元术：李冶著《测圆海镜》和《益古演段》，是率先系统论述“天元术”即一元高次方程）的著作，同样领先欧洲数百年。

46、垛积术：杨辉在沈括“隙积术”的基础上提出了“垛积术”，推动了高阶等差级数的研究。

47、组合数学中高阶纵横图的构成规律（杨辉）