中国古代科学技术与自然观

关于中国古代科学技术与自然观自然观自然观是自然界及其与人类关系的总的观点；它是人们认识和改造自然的本体论基础和认识论前提；它和自然科学发展相一致，并随每一时代科学技术的发展而改变自己的形式；它在发展历程中，始终存在着唯物主义和唯心主义、辩证法和形而上学的论争，并由此推动其演化和进步。第2页,共70页，2024年2月25日，星期天自然观包括宇宙观物质观运动观时空观因果观演化观

第3页,共70页，2024年2月25日，星期天第一节中国古代科学技术与自然观春秋战国时期中国形势图第4页,共70页，2024年2月25日，星期天一、中国古代自然观产生的政治经济文化背景1、以农业自然经济为主的自然经济结构

农业自然经济

商品经济的有限发展2、以宗法专制为主体的政治体制

宗法专制

文官政治体制3、以儒家文化为主体的文化体制

儒家文化是整个文化体制中的主体结构

多元文化的补充结构第5页,共70页，2024年2月25日，星期天二、中国古代的科学技术成就及其基本特征（一）四大学科:农、医、天、算1、历史悠久的农业科学我国形成376种农业专著。西汉以来主要有五大农书：

西汉时期的《汜胜之书》

北魏贾思勰的《齐民要术》

南宋《陈甫农书》

元代《王桢农书》

明徐光启《农政全书》第6页,共70页，2024年2月25日，星期天2、独具特色的中医药学以有机整体观为哲理基础，以内科为主要科目，以植物为主要药物。◆战国时期的《黄帝内经》◆东汉张仲景《伤寒杂病论》◆汉末医学家华佗◆西汉药物学专著《神农本草经》◆明代李时珍的《本草纲目》第7页,共70页，2024年2月25日，星期天3、以计算和实用见长的算学◆战国或西汉的《周髀算经》

◆东汉时期的《九章算术》分九章编写，题目为２４６道。

◆祖冲之(公元429—500),算得3.1415926＜П＜3.1415927。◆南宋秦九韶《数书九章》九章：方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股。第8页,共70页，2024年2月25日，星期天4、经世致用的天文学（1）专职天学机构及其日常工作：天学机构及其直接象征观象台为皇家独占。（3）中国古代天文学成就──历法：主要研究内容是日、月及五大行星的运动规律。史籍所载中国古历前后近一百部，其中获得官方正式颁行的五十余部。（2）观测手段与研习──天学仪器与典籍：圭表、漏刻和仪象。其中浑仪、浑象两类是古代浑天家测侯和演示天象的基本仪器。第9页,共70页，2024年2月25日，星期天(二)中国古代的技术成就的代表:四大发明造纸：从东汉蔡伦公元105年发明“蔡侯纸”直到18世纪这两千年间，中国的造纸技术一直处于世界的前列。

印刷术：唐代出现了雕版印刷。宋代毕升首创活字印刷术指南针：相传黄帝时代发明了指南车。公元前1世纪巫师发明司南。沈括在《梦溪笔谈》中记载了四种装置指南针的方法。火药：起源于道家的炼丹术。宋元时开始用于军事。明代出现“多发火箭”。第10页,共70页，2024年2月25日，星期天汉代造纸工艺：挫、煮、打、抄第11页,共70页，2024年2月25日，星期天现存最早有明确日期记载和精美扉画的唐咸通本《金刚经》第12页,共70页，2024年2月25日，星期天宋泥活字版第13页,共70页，2024年2月25日，星期天司南宋悬法指南针指南车第14页,共70页，2024年2月25日，星期天宋火箭明铜火铳第15页,共70页，2024年2月25日，星期天一窝蜂模型火龙出水模型神火飞鸦模型明代火箭第16页,共70页，2024年2月25日，星期天14世纪末，明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上，双手各持一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行。万户被誉为利用火箭飞行的第一人。明代万户利用火箭飞行第17页,共70页，2024年2月25日，星期天马克思对中国四大发明中的三大发明有一段生动描述：“火药、指南针、印刷术—这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的来说，变成科学复兴手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”马克思盛赞三大发明第18页,共70页，2024年2月25日，星期天公元前十二世纪商王为祭祀他的母亲而铸造，因鼎内壁铸有铭文“司母戊”三字而得名。鼎重832.84公斤，结构复杂，耳、身、足分别铸成后，再合铸成一个整体。司母戊鼎还有：精美绝伦的青铜器第19页,共70页，2024年2月25日，星期天还有：水利工程代表都江堰秦昭襄王（公元前306—前250）时期由蜀郡太守李冰父子在前人治水经验的基础上修建。变岷江水害为水利，可灌溉300万亩良田，使成都平原成为“天府之国”。第20页,共70页，2024年2月25日，星期天还有秦铜车马第21页,共70页，2024年2月25日，星期天还有：中国古代四大名锦云锦（南京）蜀锦（成都）宋锦（杭州）壮锦（广西）第22页,共70页，2024年2月25日，星期天还有：桥梁技术代表——赵州桥桥长50.82米，单孔净跨37.37米，并首创“敞肩拱”的新桥型。采用此项技术比欧洲早1200多年。第23页,共70页，2024年2月25日，星期天陶瓷技术第24页,共70页，2024年2月25日，星期天造船技术：海船模型第25页,共70页，2024年2月25日，星期天三大园林体系之一：皇家园林典范颐和园第26页,共70页，2024年2月25日，星期天私家园林代表：苏州园林拙政园第27页,共70页，2024年2月25日，星期天（三）中国古代科学技术的特征中国古代科技就类型看，主要是实用科学和实用技术。

●就研究对象而言，具有突出的实用性。

●就实用技术而言，带有明显的工匠性。

●从方法论特征看，带有直接的经验性质，使用归纳法，没有上升到理性高度。第28页,共70页，2024年2月25日，星期天三、中国古代自然观及其基本特征1、原始思维形态自然观的神话和巫术形态

神话和巫术是原始思维的两个基本形态。神话阶段的自然观主要表现为有关创世的神话。主要包括开天辟地、人类起源、民族诞生、文化发端以及宇宙万物肇始等。

第29页,共70页，2024年2月25日，星期天天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地，天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，后乃有三皇。（原载《三五历记》，已佚，现残存于《艺文类聚》卷一）中国最著名的创始神话：盘古开天辟地第30页,共70页，2024年2月25日，星期天女娲补天传说水神共工造反，与火神祝融交战，共工被祝融打败了，他气得用头去撞西方的世界支柱不周山，导致天塌陷，天河之水注入人间。女娲不忍人类受灾，于是炼出五色石补好天空，折神鳖之足撑四极，平洪水杀猛兽，人类始得以安居。第31页,共70页，2024年2月25日，星期天“燧人氏”“伏羲氏”“神农氏”“大禹治水”“后羿射日”“夸父追日”“精卫填海”

精卫填海－工笔画反映人类与自然不同关系的神话故事燧人氏第32页,共70页，2024年2月25日，星期天2、中国原始思维自然观的理论形态阴阳学说五行学说八卦学说第33页,共70页，2024年2月25日，星期天中国古代解释宇宙起源和结构的两条思想路线一条见于阴阳家的著作，一条见于儒家的无名作者们所著的“易传”。阴阳家的著作主要是《洪范》和《月令》，它们强调五行而不提阴阳；“易传”讲了很多阴阳，不提五行。这两条思想路线开始彼此独立发展，后来互相混合。所以《史记》把它们合在一起称为阴阳家。第34页,共70页，2024年2月25日，星期天阴阳思想的最早记载早在《国语》（其成书可能晚至公元前四、三世纪）里已经讲到阴阳之道。“幽王二年（公元前780年）,西周三川皆震。伯阳父曰：……阳伏而不能出，阴迫而不能烝，于是有地震。”（《周语一》）第35页,共70页，2024年2月25日，星期天

《月令》中阴阳家的宇宙结构

《月令》是阴阳家的重要文献，最初见于公元前三世末的《吕氏春秋》，后来又载入《礼记》。《月令》的得名，是由于它是小型的历书，概括地告诉君民，他们应当按月做什么事，以便与自然力保持协调。在其中，宇宙的结构是按阴阳家的理论描述的。这个结构是时空的，就是说，它既是空间结构，也是时间结构。第36页,共70页，2024年2月25日，星期天四季配四方夏季配南方，因为南方是热的方向；冬季配北方，因为北方是冷的方向；春季配东方，因为东方是日出的方向；秋季配西方，因为西方是日落的方向。第37页,共70页，2024年2月25日，星期天昼夜变化是四季变化的小型表现早晨是春季的小型表现中午是夏季的小型表现傍晚是秋季的小型表现夜间是冬季的小型表现第38页,共70页，2024年2月25日，星期天天子应当按月令行事自然现象与人类的行为密切相关。所以《月令》规定，天子应当按月做哪些事，才符合名义。例如，“孟春之月，……东风解冻，蛰虫始振。……是月也，天气下降，地气上腾，天地同和，草木萌动。”人的行为必须与此协调一致，所以在此月，天子“命相布德和令，行庆施惠，下及兆民。……禁止伐木，毋覆巢。……是月也，不可以称兵，称兵必天秧。兵戎不起，不可从我始”。第39页,共70页，2024年2月25日，星期天如果天子在每月不按适合本月的方式行动，就要造成异常的自然现象。例如，“孟春行夏令，则雨水不时，草木早落，国时有恐。行秋令，则其民大疫，焱风暴雨总至，藜莠蓬蒿并兴。行冬令，则水潦为败，雪霜大挚，首种不入。”蒿草藜第40页,共70页，2024年2月25日，星期天

“易传”中的阴阳学说

五行学说解释了宇宙的结构，但是没有解释宇宙的起源。阴阳学说解释了宇宙的起源。

▲阳字本是指阳光，阴字本是指没有阳光。到后来，阴、阳发展成为指宇宙的两种势力或原理，也就是阴阳之道。

▲阳代表阳性、主动、热、明、干、刚等等，阴代表阴性、被动、冷、暗、湿、柔等等。

▲阴阳二道互相作用，产生宇宙一切现象。第41页,共70页，2024年2月25日，星期天《周易》其书周易，中国古代研究、占测宇宙万物变易规律的典籍。包括《易经》和《易传》两大部分。《易经》内容包括六十四卦卦象、卦辞、爻辞。每卦六爻，六十四卦为三百八十四爻。即有六十四卦辞、三百八十六爻辞。《易传》是对《易经》所作的解释。共有十篇：《彖》上下、《象》上下、《系辞》上下、《文言》、《序卦》、《说卦》、《杂卦》。又称《十翼》。第42页,共70页，2024年2月25日，星期天关于作者和成书年代向有争议《汉书·艺文志》提出“人更三圣，世历三古”之说，认为伏羲氏画八卦，周文王演六十四卦、作卦爻辞，孔子作传解经。“五四”以后，史学界提出怀疑，有周初说、春秋中期说、战国说等不同观点。第43页,共70页，2024年2月25日，星期天《周易》的起源

《易∙系辞传》曰：“古者包牺氏(伏羲氏)王天下也，仰者观象于天，俯者观法于地，观鸟兽之文，与地之宜，近取诸身，远取诸物，于是始作八卦，以通神明之德、以类万物之情”。受远近诸事物变化的启迪而揣度天地万物变化的奥秘，并把其效法成形象，以透析其本质和规律，达到把握万事万物基本运动规律及其相互关系，是作卦画的初衷。第44页,共70页，2024年2月25日，星期天《周易》的内容包括“经”和“传”两部分“经”：主要是六十四卦的卦形符号与卦爻辞。“六十四卦”：是由“八卦”两两相重而得，“八卦”则是由“阴”、“阳”二爻三叠而成。“阴”和“阳”：分别呈中断的与相连的线条形状，即“—”与“––”。第45页,共70页，2024年2月25日，星期天《周易》的三原则变易简易不易第46页,共70页，2024年2月25日，星期天理、象、数理：宇宙万事万物，都有它的原则和道理象：宇宙万事万物，都有它的现象。数：每个现象，都有它的数。第47页,共70页，2024年2月25日，星期天阴阳生成万物类比男女生育《系辞传下》说：“天地絪缊（yinyun），万物化醇；男女构精，万物化生。”

《系辞传上》说：“乾道成男，坤道成女。乾知大始，坤作成物。”天地是阴阳的物质表现，乾坤是阴阳的象征表现。阴阳生成万物的过程，与男女生成生物的过程完全相似。第48页,共70页，2024年2月25日，星期天“五行”通常译为FiveElements（五种元素）。张岱年先生认为，先秦认为五行是生活中的五种基本资料。冯友兰先生认为，我们切不可将它们看作静态的，而应该看作五种动态的互相作用的力。董仲舒以后多认为五行是构成万物的五种元素，但不是最基本的元素，五行说从属于阴阳说。

五行思想

第49页,共70页，2024年2月25日，星期天五行相生相克图相生关系：火生土，土生金，金生水，水生木，木生火。相克关系：木克土，土克水，水克火，火克金，金克木。木火水金土相生相克朴素的唯物主义和辩证法特征典型的非理性巫术特征第50页,共70页，2024年2月25日，星期天五德（五行）配时空“火德盛”于南方和夏季，因为在南方和夏季都热。“水德盛”于北方和冬季，因为在北方和冬季都冷。“木德盛”于东方和春季，因为春季万木生长，而东方与春季相配。“金德盛”于西方和秋季，因为金与秋季都有肃杀的性质，而西方与秋季相配。土是五行的中心，所以在方位上居于四方的中心，在季节上居于夏秋之交。第51页,共70页，2024年2月25日，星期天八卦的形成在“阴”与“阳”的基础上，圣人将其符号三叠而成八种不同形状，分别命名为不同的卦名并拟取相应的象征，称为“八卦”（也称“经卦”）。第52页,共70页，2024年2月25日，星期天▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅▅

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乾兑离震

（天）（泽）（火）（雷）

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巽坎艮坤（风）（水）（山）（地）八卦符号和名称第53页,共70页，2024年2月25日，星期天

八卦结构

乾：x=1，y=1，z=1巽：x=1，y=1，z=0离：x=1，y=0，z=1兑：x=0，y=1，z=1震：x=0，y=0，z=1坎：x=0，y=1，z=0艮：x=1，y=0，z=0坤：x=0，y=0，z=0第54页,共70页，2024年2月25日，星期天八卦学说易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。

第55页,共70页，2024年2月25日，星期天八卦学说《周易》所要探讨的事物或现象就是“太极”，太极内在相互对立的阴阳两方面就叫做“两仪”，阴阳两仪各自内在的矛盾利害因素就构成了“四象”，把这个矛盾利害的基本因素按照辩证否定观进行推理、就有八经卦(用三爻组成的卦)所表达的基本卦象。第56页,共70页，2024年2月25日，星期天2、中国理性思维形态的古代自然观在春秋战国时期，中国早期的圣人智者在对原始思维形态的自然观批判改造的基础上，产生了一些重要的包含理性思想的自然哲学学说，如儒家、道家的思想中，都有一些合理的重要的自然哲学思想。第57页,共70页，2024年2月25日，星期天（1）儒家的自然观儒家学说主要关心人生、伦理和社会，但仍有一些零星的自然哲学观点。如：“生生之谓易”的辩证法思想；“有天地，然后万物生焉”的朴素唯物主义思想；“刚柔者，立本者”，“刚柔相推而生变化”的遵循自然的思想；力主作为君子的知识分子，要同时兼具两种因素：“天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。”第58页,共70页，2024年2月25日，星期天（2）道家的自然观道家特别强调自然演化和道法自然的观点。老子（李聃）任继愈四译《老子》第59页,共70页，2024年2月25日，星期天“道”的几种含义

“道”是老子哲学上的一个中心观念，在道德经中它含有几种意义：

构成世界的本体；

创造宇宙的动力；

促使万物运动的规律；

作为人类行为的准则.第60页,共70页，2024年2月25日，星期天自然演化的思想

“道生一，一生二，二生三，三生万物。”

（《老子》第四十二章）任继愈解说为：“道产生统一的事物，统一的事物分裂为对立的两个方面，对立的两个方面产生新生的第三者，新生的第三者产生千差万别的东西。（参见《老子新译》，上海古籍出版社，1985年5月第二版，第152页。）第61页,共70页，2024年2月25日，星期天道法自然的观点“人法地，地法天，天法道，道法自然”任继愈译：“人以地为法则，地以天为法则，天以道为法则，道以它自己的样子为法则。”第62页,共70页，2024年2月25日，星期天

自然的不变规律

《庄子》的《天下》篇说，老子的主要观念是“太一”、“有”、“无”、“常”。“太一”就是“道”。道生一，所以道本身是“太一”。“常”就是不变。虽然万物都永远可变，在变，可是万物变化所遵循的规律本身不变。