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炼技术十分落后，产量很低，质量很差，因这种铁器含碳量低，质地很软，
作为工具应用于生产时效率很低。我国春秋末期，已经广泛使用生铁冶炼技
术，这种生铁是铁矿在 1150℃～1300℃的高温下冶炼出来的，出炉时呈液态
（古希腊的呈固态），可以连续生产，还可铸成形，这种生铁所制的铁器工
具，无论在数量上和质量上都远比古希腊的“块炼铁”所制的铁器工具为优。
这种高超的冶铁技术在长达 1000 多年的时间里，在世界上一直处于遥遥领先
的地位。与冶铁技术有密切联系的是炼钢技术的发明。考古发现证实，最早
的钢件是用块炼铁反复锤打渗碳而成的，后又发明了更高超的“百炼钢法”、
“炒钢法”和“灌钢法”3 种炼钢技术。因为钢铁冶炼同燃料有着密切的关
系，我国还是世界上最早发明用煤炼铁的国家。在河南巩县铁生沟汉代冶铁
遗址中，就出土了煤炭，证明在西汉时期我国就已经广泛地用煤炼铁了。据
《马可·波罗游记》中记载，欧洲直到 16 世纪才开始以煤炼铁，比我国晚了
3 个世纪。
②精湛的纺织技术的发明
这一时期已发明丝、麻、毛、棉等四大纺织系列技术，生产出了丝、麻、
毛、棉等四大纺织品。其中丝织品最早，麻织品和毛织品次之，棉织品出现
最晚。但棉织品的纺织技术发展最快，这要归功于宋末著名的女织棉技术革
新家黄道婆，她发明的皮辊式、锯齿式轧棉机取代了手剖或铁杖擀棉，大大
提高了工效，比欧洲早 500 年。她发明椎弓可把棉絮弹松，杂质去除，起到
了清棉作用，为后面纺纱、织布工序的工艺流程的开展创造了条件。她在纺
织机具改革发明中最大的贡献，是把原来流行的手摇式纺车改为脚踏式纺
车，把单维式纺车改为三维式纺车。这不仅节省了人力，还能提高功率 3 倍。
③历史悠久的农业方面的创造发明
创立了“以农为本”、“以农立国”的思想体系，发明并发展了耕、耙、
种、锄、粪、灌、收等各个生产环节的科学生产技术。发明了各种农作物以
及蔬菜、林木、药材等的种植、保护等栽培技术和贮藏、利用的方法。发明
了一系列的提高农业劳动生产率的农业机具。如西晋刘景宜的“一牛转八磨”
的“牛转连磨”和东汉杜诗的“水排”等。在农田水利工程方面，首创了“人
工自流灌溉系统”，如李冰父子设计修建的“都江堰”，郑国设计修建的“郑
国渠”及史禄领导修建的“灵渠”等，不但能自流灌溉，还能起到防洪，合
理分配洪水和枯水季节流量，有效防止或减轻农业水旱灾害的作用，使受益
地区成为“沃野千里、无凶年”的富饶的“天府之国”。有的如秦代的“灵
渠”还能行船，因它是一条长 15 多公里，宽约 5 米的渠道，把长江水系的湘
江同珠江水系的漓江联通起来，这在世界航运史上，不能不说是一大发明创
造。
④独具风格的中医药技术的创造发明
随着医药学基本理论的不断发展，在疾病症状的诊断和治疗、针灸、养
生之道等方面，均有不少方法的发明，这些在中医药巨著《黄帝内经》和《伤
寒杂病论》中均有记载，此外在《脉经》、《黄帝三部针灸甲乙经》、《肘
后方》、《诸病源候论》、《千金方》、《神农本草经》、《本草纲目》等
著作中也有记载。特别值得一提的是这一时期的“人痘接种法”预防天花的
发明在英国人琴纳 1796 年发明“牛痘接种法”之前，为天花的预防开辟了一
条有效途径，在世界医学史上占有重要的地位。这种“人痘接种法”很快传
向世界。
⑤富有东方色彩的天文仪器的创造发明
有文字记载的用来观测天体方位的发明恐怕首推西汉的民间天文学家落
下闳发明的浑天仪和示范用的浑天象（即天球仪），稍后就是东汉大科学家
张衡发明的水运浑象，即用水转动的浑天仪。为了使浑象能按时自行转动，
张衡利用当时已经掌握的机械方面的技术，创造性地把它同计时用的“滴漏”
巧妙地联系起来。由于以漏水为原动力并利用“滴漏”的等时性，通过齿轮
系统的转动，使浑象每日均匀绕轴旋转一周，自动把天象演示出来。人们只
需要在室内观察浑象，就能准确地知道室外天空什么星从东方升起，什么星
已到中天，什么星要向西方下落等等。由于它能比较准确反映实际的天象，
使世人惊羡不已。张衡之后的唐代李淳风又改进发明了一架新型的浑天黄道
铜仪，僧一行和梁令瓒设计制造了黄道游仪，不仅发展了张衡水运浑象原理，
还安装了自动报时器。宋代苏颂、韩公廉等人，发明了水运浑象台，利用一
套齿轮在漏壶流水的推动下，使仪器经常保持恒定的速度和天体运动一致，
既能演示天象，又能观测天象，被誉为世界上最早的“天文钟”。此后元代
郭守敬又发明了简仪。
⑥享有“数学之乡”盛誉的数学科学的创造
春秋战国时代数学科学创立的“十进位制”筹算计数法是在“十进位制”
基础上的进一步创造与发展。现在世界上用阿拉伯数码的“十进位制”最初
起源于印度，但从考古资料来看，古文物中所见到最早的印度十进位制数码，
要比中国晚 1000 多年！马克思对此作了极高的评价，誉之为人类“最妙的发
明之一”。汉代数学专著《九章算术》中数学上的创造性贡献可从算术、代
数和几何三方面来考察。算术方面创立了系统的分数四则运算，各种比例问
题，“盈不足”问题和一些数学难题的分析解题方法，它是世界上最早阐述
发明分数运算方法的著作。代数方面创立有联立一次方程的解法，正负概念
的引入、正负数加减法则的引入、开平方、开立方的计算法，一般二次方程
的解法等。其中系统化的联立一次方程的解法，是我国古代数学最杰出的创
造之一，比欧洲要早 1500 年左右，比印度早 500 年左右。几何方面有主要为
适应当时筑城、筑堤、开沟、丈量土地、计算田亩，以及建筑各种形式的粮
窖等实际需要，要求计算面积和体积，而创立的几何学。因为计算面积就要
涉及正方形、长方形、三角形、矩形、弓形、圆形、椭圆形等形状，计算体
积就要涉及立方体、长方体、角锥体、圆柱体、方台、长方台等。其主要特
点是同实际结合得非常紧密。南北朝时代的祖冲之创立圆周率的计算方法得
出小数点后六位的准确结果，在世界上一直领先了 1000 年之久，宋、元时代
著名的数学家沈括、泰九龙、李治、杨辉、朱世杰等创立了高次方程的解法，
多元高次方程组的消元法，联立一次同余式解法等比欧洲早 400～800 年。在
我国数学史上，除上述筹算创造外，还特别要提到的是珠算的发明，15 世纪
初，由于生产发展和社会需要，要求计算快速，因此出现了珠算和算盘的发
明，到公元 16 世纪万历年间，徐心鲁的《盘珠算法》和程大位的《算法统实》
等著作讲述珠算方法，一直沿袭至今，再也没什么变化。明代才传入一衣带
水的日本。
⑦预告西方资产阶级社会到来的四大发明
在辉煌灿烂的中国古代科学发明中，闪耀着四颗光彩夺目的巨星，这就
是举世闻名的四大发明——指南针、火药、造纸术和活字印刷术。
首先说一下指南针的发明。相传在 4000 多年前的黄帝就已发明了指南
车。这里所说的指南针，最早可追溯到战国时期发明的简便指南工具——司
南。司南的发明表明我国首先发现了磁石的吸铁性和指极性，这在《山海经》、
《管子》、《淮南子》等古代典籍中均有记载。后又进一步发现钢铁在磁石
上摩过或按一定方向放在地磁场中，也会产生磁性，而且还比较稳固，于是
有人造磁铁的产生，并以此为原料发明了新的测向仪器——指南鱼。指南鱼
在利用地磁学的发展史上，的确是件了不起的创造。指南针就在这一基础上，
把薄磁钢片改成细小的磁钢针而制成的。这在 11 世纪北宋年间就出现了，从
沈括的《梦溪笔谈》中可以找到详细的记载，指南针的重大作用是用于航海，
这在 11 世纪我国宋代就出现了。公元 1119 年宋人朱或的《萍洲可谈》里，
就有在海船上应用指南针的记载，这是世界航海史上