中华民族创造了灿烂的古代文明,其众多杰出的科技发明创造在人类文明长河中熠熠生辉,构成了先民智慧的历史回响。早在文艺复兴时期,意大利人卡丹就认为中国人的磁罗盘、印刷术和火药是“整个古代无法与之相比的三大发明”,其后这一说法又因培根和马克思的强调而影响巨大。加上造纸术之后,“四大发明”的提法在20世纪被广为传播。
然而,“四大发明”远不能全面概括我国古代先民的伟大科技创造。随着学界对世界文明史认识的不断深化,也随着国人对“创新”的热望,人们正在对中国人的创造力做出新的考量。学界与公众都非常关注中国人成就了哪些发明创造,李约瑟、华觉明等专家提出了一些不同的观点,甚至还有争议。科技史学者总是希望在整个人类文明史的视野下,总结国内外科技史、考古学等学科的研究成果,对古代发明创造做出审慎的学术判断,回应弘扬创造精神的社会需求。
中国科学院自然科学史研究所在2013年8月成立“重要发明创造”研究组,启动“中国古代重要科技发明创造评选”活动:11月举行学科召集人会议,推选出各学科备选条目;12月起在全国范围内广泛征求科技史界的百余位专家学者的意见。2014年3月,研究组对专家通讯评审反馈的意见进行了讨论,初选了百余项发明创造。之后,研究组又组织专家学者做进一步的调研审核,同时征求国外科技史专家的意见。
经过持续的集体调研,我们推选出“中国古代重要科技发明创造”85项,并将它们大致分为科学发现与创造、技术发明与工程成就三类(见下表)。其中,工程成就体现出古人创造和利用先进技术的非凡能力,涉及冶铸、水利、建筑、园林、航海等技术门类。为追求学术严谨性,我们强调与其他古代文明的成就相比对,未推选那些争议较大、难有定论的内容;在年代范围较宽的情况下,我们通常选较晚的时期。
序号 |
中国古代重要发明创造及其年代 | |
科学发现与创造 |
年代 | |
1 |
干支 |
商代有干支纪日,春秋以后有干支纪年,汉代以后有干支纪月 |
2 |
杂种优势利用 |
不晚于东周 |
3 |
圭表 |
不晚于西周 |
4 |
阴阳合历 |
商代后期 |
5 |
筹算 |
春秋时期 |
6 |
小孔成像 |
公元前4世纪 |
7 |
二十四节气 |
起源于战国,成熟于西汉初期 |
8 |
马王堆地图 |
不晚于公元前2世纪 |
9 |
经脉学说 |
汉代 |
10 |
四诊法 |
汉代 |
11 |
本草学 |
东汉初期 |
12 |
方剂学 |
汉代 |
13 |
盈不足术 |
不晚于公元前3世纪 |
14 |
勾股容圆 |
不晚于东汉前期 |
15 |
方程术 |
不晚于东汉前期 |
16 |
天象记录 |
汉代已较为系统 |
17 |
制图六体 |
不晚于公元3世纪 |
18 |
律管管口校正 |
公元3世纪 |
19 |
物不知数(中国剩余定理) |
不晚于公元4世纪 |
20 |
敦煌星图 |
公元8世纪初 |
21 |
潮汐表 |
始见于公元8世纪后半叶 |
22 |
法医学体系 |
公元1247年 |
23 |
正负开方术 |
公元1247年 |
24 |
天元术 |
公元1248年 |
25 |
垛积术 |
公元1261年 |
26 |
四元术 |
公元1303年 |
27 |
等程律(十二平均律) |
公元1581年 |
28 |
《本草纲目》分类体系 |
公元1578年 |
29 |
系统的岩溶地貌考察 |
公元1613-1639年 |
技术发明(43项) |
年代 | |
30 |
水稻栽培 |
距今不少于10000年 |
31 |
猪的驯化 |
距今约8500年 |
32 |
粟的栽培 |
距今约8000年 |
33 |
含酒精饮料的酿造 |
距今约8000年 |
34 |
髹漆 |
距今约8000年 |
35 |
养蚕 |
距今5000多年 |
36 |
缫丝 |
距今5000多年 |
37 |
大豆栽培 |
距今约4000~5000年 |
38 |
块范法 |
约公元前17世纪 |
39 |
竹子栽培 |
不晚于商代 |
40 |
茶树栽培 |
周代 |
41 |
柑橘栽培 |
不晚于东周 |
42 |
以生铁为本的钢铁冶炼技术 |
春秋早期 |
43 |
分行栽培(垄作法) |
春秋时期 |
44 |
青铜弩机 |
不晚于战国初期 |
45 |
叠铸法 |
战国时期 |
46 |
多熟种植 |
战国晚期 |
47 |
造纸术 |
西汉初期 |
48 |
胸带式系驾法 |
西汉 |
49 |
温室栽培 |
不晚于公元前1世纪 |
50 |
提花机 |
不晚于公元前1世纪 |
51 |
指南车 |
西汉 |
52 |
水碓 |
西汉 |
53 |
针灸 |
汉代 |
54 |
新莽铜卡尺 |
公元9年 |
55 |
风扇车 |
不晚于公元1世纪 |
56 |
地动仪 |
公元132年 |
57 |
翻车(龙骨车) |
公元2世纪 |
58 |
水排 |
东汉 |
59 |
瓷器 |
成熟于东汉晚期 |
60 |
马镫 |
不晚于4世纪初 |
61 |
雕版印刷术 |
7世纪 |
62 |
转轴舵 |
不晚于8世纪 |
63 |
水密舱壁 |
不晚于唐代 |
64 |
火药 |
约9世纪 |
65 |
罗盘(指南针) |
不晚于10世纪 |
66 |
顿钻(井盐深钻汲制技艺) |
不晚于11世纪 |
67 |
活字印刷术 |
11世纪 |
68 |
水运仪象台 |
建成于1092年 |
69 |
活塞式风箱 |
不晚于宋代 |
70 |
火箭 |
不晚于南宋 |
71 |
火铳(管形火器) |
不晚于13世纪末 |
72 |
人痘接种术 |
不晚于16世纪 |
工程成就 |
建造年代 | |
73 |
曾侯乙编钟 |
战国早期 |
74 |
都江堰 |
公元前256—251年 |
75 |
长城 |
始建于战国后期,秦代形成“万里长城” |
76 |
灵渠 |
公元前221年-前214年之间 |
77 |
秦陵铜车马 |
秦代 |
78 |
安济桥(敞肩式石拱桥) |
公元7世纪初期 |
79 |
布达拉宫 |
始建于631年,重修于17世纪中叶 |
80 |
大运河 |
隋唐大运河于公元7世纪初贯通;京杭大运河于1293年贯通 |
81 |
苏州园林 |
四大名园之沧浪亭始建于公元910年前后 |
82 |
沧州铁狮 |
公元953年 |
83 |
应县木塔 |
公元1056年 |
84 |
紫禁城 |
建成于公元1420年 |
85 |
郑和航海 |
公元1405—1433年 |
当然,中国人所做出的发明创造还不止这85项。比如,仅在机械与仪器方面,就有琢玉轮、犁镜、走马灯、记里鼓车、磨车、秤漏等,以及技术特色鲜明的赤道浑仪、立轴式大风车等。我们强调原创性及对科学技术进步与文明进程的影响力,也兼顾到不同的学科和技术门类。
纵观历史,我国古代科学技术创造的时间分布并不均衡。我们通常认为的盛唐时代科技创造却不甚突出,反倒是长期被认为偏安积弱的宋代却做出辉煌的创造发明,在元帝国拖曳着的最后一抹科技创新的斜阳走下历史舞台之后,明清时期五百多年鲜有重大发明创造,这些都值得我们深思,也是我们未来要研究的课题。
(中国科学院自然科学史研究所“发明创造”研究组)