科学技术史复习资料

一、世界科学技术发展的基本历程

1、原始科学技术萌芽时期

2、古代四大文明古国时期（科学还没有完全从哲学中脱离、科学与技术相互分离、古希腊创立了古代科学的理论体系 ）

3、近代科学革命和技术革命时期（脱离宗教神学、脱离哲学、技术开始与科学联姻【18世纪】） 4、现代科学技术革命时期（第二次科学革命，使科学冲破牛顿力学的束缚，科学观念又一次发生重大变革。 ）

发展特点： （1）发展的不平衡（2）整体性 （3）国际性（4）竞争性与互补性

二、科学、技术及其相互关系

1、什么是科学：科学是知识体系和由知识体系所转化的生产实践活动的统一。

? 自然科学：是以自然界作为研究对象，在实践基础上形成的关于自然界发展规律的知识体系。 ? 自然科学的特点：（1）具有“一般生产力”即“知识形态上的生产力”的性质。 （2）具有客观性、规律性，而不具有阶级性、民族性。

2、技术：是制作的智慧。技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则的体系。

（1）技术是人类在实践经验和科学原理基础上形成的关于改造自然的手段、工艺方法、技 能体系的总和。

（2）技术的特点物化性：无论是何种技术，都主要是以物质形态表现出来的。

? 多元性：技术存在的形式是多种多样的。目的性：技术应用所要达到的最终结果。

3、科学与技术的关系

? 科学与技术是辨证统一的整体，是人们认识自然和改造自然同一过程的两个方面。

（1）区别：任务方面：科学侧重回答“是什么”和“为什么”；技术着重回答“做什么”和“怎么做”。 性质方面：科学的本质是从实践到理论的科学认识过程；

技术的本质是从理论和经验到实际应用的过程。

目的方面：科学研究的目的是为了探索自然界的奥秘；技术创造的目的是形成必要的手 段和方法去能动地改造自然界。

（2）联系：相互促进，科学是技术发展的基础；技术是科学发展的物质手段。

三、科学技术与社会经济发展的关系

1、牛顿力学原理与英国的现代化

牛顿力学原理为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。 2、有机化学的兴起与德国的现代化

1856年英国人帕琴首次人工合成染料苯胺紫。

1864年德国人赫夫曼、凯库勒和拜尔一起推动了德国焦油染料工业的迅速发展。

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3、电磁科技和美国的兴起

1800年，奥斯特发现电流能产生磁场； 1831年，法拉第发现电磁感应； 1862年，麦克斯维建立了完整的电磁场理论。 1835 年，莫尔斯制成发报机 1838 年又发明了莫尔斯电码 1851年他的电报系统用于铁路 1858年实现了大西洋海底电缆电报通讯 1867 年贝尔发明了电话 1877年爱迪生发明留声机 1879年又发明炭丝电灯。

四、科学技术史的学科发展历史

1、各学科史→综合性的科学史 欧德谟：《算术史》、《几何学史》、《天文学史》 专门搞科学史研究的人： 蒙塔克拉[法]：《数学史》（1758） 埃斯特瓦 [法]：《天文学史》（1755——1782） 普利斯特列：《电学史》、《光学史》 贝克曼：《发明史》 阮元[清]：《畴人传》（数学家传记集） 综合性的科学史： 惠威尔[英]：《归纳科学史》（1837） 丹内曼[德]：《自然科学的发展及融合》 2、内史→外史

?内史：把科学史的研究对象局限于科学内部，把科学史仅看作是科学知识体系形成和发展的历史。 ?外史：把科学看作社会的一个组成部分，研究它与社会其他部分的相关关系。

1667年，斯普拉特[英]出版《皇家学会史》，是第一部外史著作。

1931年，莫斯科大学教授黑森在第二次国际科学史代表大会上作题为《牛顿力学的社会经济根源》

的报告，提出牛顿力学的建立是时代和社会的产物，开辟了科学史的第二个研究领域。 3、中国的科学技术史的学科发展

?1919年五四运动后，开始有知识分子进行科学史的资料收集和研究； ?1954年，李约瑟【英】出版《中国科学技术史》（共7卷34册），在国际上造成重大影响。

?1956年9月，中国科学史代表团出席佛罗伦萨第八届国际科学史大会，标志着中国科学史研究开始

走向世界。

?1954——1980，陆续成立了中国科学史研究会、研究室、学会等机构； ?1999年，上海交大率先成立科学史与科学哲学系

第一篇

东方：古老文明的源头

（人类社会诞生——公元15世纪）

第一章 原始社会的科学技术萌芽

原始社会在技术上的突出成就主要有：1.磨制石器；2.弓箭的发明；3.火的利用与取火方法的发明；4.制造陶器；5.制造铜器；6.原始农业和畜牧业的出现。

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第一节 技术的起源与早期发展 一、石器的制造与弓箭的发明

1、石器的使用

（1）旧石器时代：打制石器（2）中石器时代：石片石器和细石器（3）新石器时代：磨制石器 2、弓箭的发明：表明原始人已经了解物体的弹性、箭体的飞行规律。

二、火的利用和人工取火方法的发明 1、有利于人脑及体格的发育。

2、延长了活动时间，生活质量有了提高。

3、防卫能力提高。 4、导致制陶、金属工具的出现。

三、原始农牧业的产生和早期发展

1、农业的出现：最早出现农业生产的地区是西亚。

（1）最初农业生产的工具为石器和火（ “刀耕火种农业”）

播种：木棒、石锄 收割：石镰 加工：石磨、石碾 （2）耕锄农业（新石器时代后期） 工具：木耒、石耜、石犁。

技术：懂得拦河截水灌溉和有意识地人工施肥。 2、畜牧业的出现

大约１万年前，开始懂得饲养动物。

四、原始手工业的早期发展

1、制陶 （8000——9000年前）

制陶技术的出现，第一次使人类对材料的加工超出了仅仅是改变其几何形状的范围，而开始改变材料的物、化属性；第一次通过一套复杂的工艺过程，创造出自然界所没有的人工材料；第一次使材料加工不仅利用了人的体力，而且利用了自然能源（火）。 2、冶金技术的出现（新石器时代末期）

冶炼技术是人类历史上划时代的技术成果，对发展社会生产力产生了重大的革命性影响。同时，在此过程中，积累了物理、化学知识 。

第二节 科学知识的萌芽

1、天文学知识：

（1）半坡文化遗址中的房屋都有一定的方位，氏族墓地、墓穴和人体骨架的头部也都朝着一定的方向（南或西北）。

（2）传说尧帝时设立“曦和之官”，专门负责观测星相变化，依此来确定四季，安排农耕。 2、数学

3、其他：石器的制造——力学 火的保存与获取——热学制陶、酿酒、染色——化学、生物学 4、东方的四大古老文明：埃及、美索不达米亚、印度、中国

第二章 古埃及和两河流域的科学技术

第一节 古代埃及的科学技术 一、文字和书写技术

1、古埃及的文字最早出现于公元前3500年。最初是象形文字（☉：太阳，≈：水），后来形成了以表形符号、表意符号、标声符号相结合的象形文字。

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2、罗塞达石碑

? 1799年，法国人布萨在尼罗河口小城罗塞达发现一块公元前95年刻的石碑，同样的内容用古希腊文、古埃及文祭祀体和古埃及文世俗体三种文字书写。通过对这块石碑的研究，人们终于读通了古埃及文字。

? 如今，“罗塞达石碑”已成为西方一个著名的典故和谚语，意为破译某种秘密的材料。

二、天文学

1、太阳历法：“狼星年”（古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。） 2、滴漏计时

3、金字塔与天文

? 最近，日本考古学家仓桥秀附发现：胡夫、卡夫拉两大金字塔的大小比例正好与地球和金星的大小一致。

? 仓桥秀附推断:古王国时代建造的全部七座大型金字塔分别代表包括月球在内的七颗行星的体积、质量和公转周期。

三、数学

1、10进制记数法，但没有位值制。 2、几何：能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积,正圆柱体、平截头正方锥体的体积。圆周率π=3.1605。 3、代数：能解一元一次方程和一些较简单的一元二次方程。

? 乘法运算：换成连加才行：11×13 = 11×8+11×4+11

分数运算：除2/3外，所有分数需换成分子为1的形式再进行计算。如：7/29=1/6 + 1/24 + 1/58 + 1/87 + 1/232 2/7 = 1/4 + 1/28

四、解剖和医药学

1、古埃及医生能做外科手术,能治眼疾、牙痛、腹泻、肺病以及妇科的许多疾病。他们用各种植物、动物和矿物配制药物。

? 1862年发现的“史密斯医学草纸”，写于公元前1700年，是世界上第一部外科学著作，记述了48种外伤的诊断与治疗方法，使用的药物有植物、动物、矿物、人体分泌物等。药物制剂有涂抹的膏药、内服药、熏蒸剂、嗅药等。

? “挨伯斯纸草”记述700种病的疗法，药方877个，包括内科、妇科、眼科、外科等，如有关肚子痛，本书就列出20种类型。

五、农业和手工业技术

1、农业和畜牧业

作物：大麦、小麦、亚麻、豆类、葡萄 牲畜：牛、羊、猪、鸭、鹅 2、手工业

公元前2700年，造出47米长的大船 公元前1600年，发明制造玻璃的技术 公元前1500年，学会了青铜冶炼技术 六、建筑技术

第二节 古代两河流域的科学技术

? 公元前1894年，苏木阿布统一两河流域南部，建立古巴比伦王国，此后300年间，巴比伦王朝统一两河流域，继承苏美尔文化并加以发展，是古巴比伦极盛时期。

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一、天文学和数学

1、天文学——历法与星图

? 历法：以月亮盈亏的周期29.5天为一个月,把一个月定为29天和30天相间排列。一年12个月即354天, 置闰。

? 星图：绘制了世界上最早的星图 2、数学

? 代数：记数法是10进制与60进制并用 ? 几何：按60进制把周角分为360。，能正确计算出许多平面图形的面积和立体图形的体积。

二、医学和生物学

1、留存下来的关于医学的泥板书有800多块，反映出当时的医生用药物和按摩等方法治病。记录下医生所治的疾病有咳嗽、胃病、黄症、中风、眼疾等。

2、在一些泥板书上记录了100种动物和250种植物的名称，并且对动物作了世界上最早的分类。 对椰枣树进行人工授粉。

三、手工业和建筑技术：

1、手工业：制砖、青铜冶炼、缝纫、宝石加工、皮革酿造、木工、造船、建筑等。

公元前3000年前后，造出世界上最早的轮车，造出用畜力牵引的播种机具。 玻璃制造业已有相当大的规模。 2、建筑技术：巴比伦空中花园 3世界七大奇迹

? 埃及金字塔 亚历山大灯塔 阿尔忒弥斯神庙 宙斯神像 ? 摩索拉斯陵墓 罗德岛太阳神巨像 巴比伦空中花园

（古代七大奇迹是古代的建筑物和塑像，名册编制于公元前三世纪。实际上“世界七大奇迹”只包含了西亚、北非和地中海沿岸的古迹。公元前，腓尼基旅行家昂蒂帕克总结这一地区的人造景观时，把他认为最伟大的七处称为“世界七大奇迹”，这个提法一直流传到现在。 ）

四、冶金技术

1、青铜器制造

公元前4000年,苏美尔人就开始制造青铜器,公元前1800年前后的古巴比伦时期,青铜器的使用已相当普遍 2、冶铁技术

? 公元前8世纪进入铁器时代

第四章 古代印度的科学技术

第一节 社会地理历史概况

“哈拉巴文化”(公元前2300年至前1750年。)

1922年，考古学家在印度河流域发现一处文化遗址，大小城镇遗址200余处，占地约130万平方公里，也称为“印度河文明”。

公元前3000年，达罗毗荼人创造哈拉巴文化； 公元前1200年，吠陀时期；

公元前6世纪到公元前4世纪，孔雀帝国； 公元4世纪，摩揭陀人建立笈多王朝；

13世纪以后，突厥人、蒙古人、欧洲殖民者先后入侵， 1849年，英国占领印度全境，古印度历史到此结束。

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第二节 古代印度的科学技术 一、天文学与数学

1、天文历法：

公元前7世纪之前就把一年定为12个月,360天。 《太阳悉檀多》：公元1世纪后成书。记载了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测量仪器等许多问题

12世纪，古印度著名天文学家、数学家作明著有《历数全书头珠》。 2、数学成就

10进制“阿拉伯记数法”、零的符号,公元6世纪发明，至9世纪以后经阿拉伯人传到欧洲。 现存最早的数学著作是《准绳经》，纪录有勾股定理、圆周率（π=3.09）。 3、数学家

梵藏：《梵明满悉檀多》，引进负数概念，提出了负数的运算方法；对“零”有一定的认识，但错误地 认为零除以零等于零；提出二次方程的解法规则；给出四边形面积的正确公式；算出圆周率π=3.1623。 大雄：《计算精华》，认识到零乘以任何数等于零；但错误地认为零除以任何数等于这个数；提出分数的乘法规则。 室利陀罗：《算法概要》（1020），研究了二次方程的解法。 作明：《历数全书头珠》反映了古印度数学的最高成就。明确指出以零除一个数为无限大；一个数的平方根有两个数，一正一负；计算出算出圆周率π=3.1416。

二、医学

1、《阿柔吠陀》：公元前1世纪，古印度最早的一部医学著作 。载有内科、外科、儿科等许多疾病的治疗方法。提出躯干、体液、胆汁、气和体腔是人体的五大元素，与自然界中的水、地、火、风、空五大元素相对应，解释人的生理和病理。载有内科、外科、儿科等许多疾病的治疗方法，记载了许多药物。 2、妙闻：《妙闻集》，记载了一些解剖学知识，论述了生理学、病理学的许多知识，研究了内科、外科、妇产科、儿科各类病症1120种，药物760种。 3、佘罗迦：《佘罗迦本集》，古印度医学的百科全书。

三、 农业与手工业技术

1、农业

古印度人是世界上最早的棉花种植者。

农作物已有大麦、小麦、水稻、豌豆、甜瓜、棉花等。饲养的家畜有羊、猪、狗、大象等。 吠陀时代发展了畜耕，懂得了人工灌溉和施肥 孔雀王朝开始大规模兴修水利。 2、冶金

公元前4世纪已能炼钢 3、纺织

是棉纺织的的发源地。 4、烧砖

在世界上最早发明烧制建筑用的砖块 。

新德里铁柱, 5世纪时铸造，高7.25米,重约6.5吨,至今几乎完全没有锈蚀。

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第四章 希腊：科学精神的起源

第一节 古希腊的自然哲学 一、伊奥尼亚哲学

1、米利都学派：

泰利斯（“科学之祖”）：水是万物之源

泰利斯是第一位对世界万物的统一性作出理性解释的古希腊哲学家。 力求用科学术语来阐明他的见解，用纯自然术语来解释人类周围世界的复杂变化，而不渲染上宗教和神力的色彩。 阿那克西曼德：《自然论》

万物之源是“无限者”（阿培隆）

对万物本原的概括已由某种具体的物质上升为更为抽象的物质。 从“无限者”中分离出对立物（如冷和热、湿与干等等），对立物在自身产生的漩涡运动中彼此结合形成宇宙万物。

阿那克西美尼：气是万物之源

火?气?风?云?水?土?石（具有鲜明的辩证法思想。） 2、爱菲索学派

赫拉克利特：火是万物之源（火?气?水?土）

明确认识到事物处于永恒运动变化之中，提出了“一切皆流、无物常住”的观点 对辩证法思想的核心——对立面的统 一与斗争，作了较深刻的论析。 比较明确地提出了规律性的思想。

二、南意大利哲学

1、毕达哥拉斯学派：

（1）“数”是万物的本原：1→2 →数→ 点→ 线 →面 →体→感觉及一切形体 →水、火、土、气→有生命、精神的、球形的世界。

（2）对立与和谐：事物中包含着矛盾和对立面，对立是存在物的始基．

（3）灵魂轮回说：人的灵魂分为表象、心灵和生气三部分。灵魂以血管、肺、神经为纽带，从血液里获取养料。灵魂分为感觉部分和理性部分. 2、爱利亚学派 克塞诺芬尼：“假如牛、马和狮子能象人一样作画和塑像，它们也会按自己的样子塑造出神的形象。” 巴门尼德： “存在者存在，它不可能不存在”。 芝诺：通过对“多”和运动的否定来反证巴门尼德有关“存在”的唯一与不动说正确性。否定运动的“四个悖论”：两分法、阿基里追龟、飞矢不动、一半等于一倍。

阿基里追龟:假如有运动的话,希腊最善跑的阿基里也追不上乌龟,他只能接近乌龟,却永远不能超过它。

飞矢不动:飞箭在其飞行过程中,不同的时刻总是静止在某一点上,因此，箭的飞行只不过是连续时间内一系列静止状态的总和.

三、原子唯物论哲学

1、恩培多克勒的 “四根”说：

万物的本原是“四根”，即土、水、气、火四种元素,彼此间不能相互转化,相互混合形成万物。事物性质上的差别是由于所构成的四元素量的比例不同；事物的生灭变化，是由于这四种元素的结合和分离，而四根结合与分离的原因，是由于“爱”和“憎”这两种力量。

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2、阿那克萨哥拉的“种子” 说：

万物的本原是种子。种子是永恒的，不生不灭，无限多，性质也是无限多样的，各自独立，不能转化。万物都是由种子结合而成的。每一事物并非由单一类种子组成，也包含其他类的种子。而事物的性质乃是由占多数的种子所决定的。 种子分合的动因：“奴斯” (心灵,理性) 3、留基波和德谟克利特的原子论：万物的本原是“原子”与“虚空”。 4、德谟克利特：百科全书式的学者（《小宇宙秩序》、《论自然》、《论人性》）

万物的本原是“原子”与“虚空”。原子是一种不可分的最小的物质微粒，是绝对充实的，不可穿透；在数量上是无限的，也是永恒的。所有原子性质无异，只是在形状、次序、位置上有区别 原子自身处于无规则的运动之中。原子的运动场所是“虚空”。

2、著述： 《工具论》（有关逻辑学问题）、《物理学》、《论灵魂》 《尼各马可伦理学》、《政治学》、《诗学》、《修辞学》 3、哲学贡献:

（1）第一哲学:万物的本原是独立存在的“实体”。实体是既变又不变的。不变的是实体自身的“同一性”，变的是实体的属性。

将实体生成运动的原因归纳为四种：

? 质料因——形成事物的质料； ? 形式因——构成事物的形式；

? 动力因——事物生成变化的推动力； ? 目的因——事物所追求的目的。 （2）物理学（第二哲学）

亚里士多德的宇宙本原观点：

? 指出“运动是永恒的”。

? 事物的运动变化分为四类：①本质的变化（产生或消灭）②性质的变化（由一种状态转变为另一种状态）的变化③空间的变化

? 构成宇宙的质料有五种：土、水、气、火和以太。

? 月亮以下部分地界的物体由土、水、火、气构成，作直线运动。月亮以上的天体由以太构成，作圆周运动。

? 整个宇宙是一个以地球为圆心构成的圆状整体。地球是不动的。地球之外天体多等级多层次排列，环绕地球旋转。

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第二节 天文学和宇宙理论 一、构建宇宙模型

毕达哥拉斯学派宇宙模型（最早提出）:整个宇宙为球形,中心天体名\中心火\。地球、太阳、月亮 和金、木、水、火、土五大行星都绕中心火运行。

欧多克索宇宙模型：以地球为中心，日、月和五大行星以及恒星分别附着于27个同心透明球形壳层之上,围绕地球而旋转。 喜帕克本轮-均轮模型：地球为宇宙中心,各天体沿着自己的\本轮\作匀速圆周运动,本轮的中心又沿着各自的\均轮\绕地球作匀速圆周运动。

阿利斯塔克(约公元前310～前230年 )日心说：太阳和恒星是不动的,地球和行星都绕太阳旋转,地球又绕自己的轴每日自转一周。

二、其他方面的成就

1、欧多克斯、埃拉托色尼先后用天文学方法测量过地球赤道的周长；

2、喜帕克在天文学史上首先发现岁差；测算了回归年、朔望月、月地半径之比的数值；并第一个编制了包括850颗恒星的巨大星表。

第三节 成就辉煌的数学

一、雅典时期

1、毕达哥拉斯学派

对勾股定理的证明和无理数根号2的发现． 2、智者学派

①只用圆规和直尺作一正方形，使其面积等于一已知圆的面积——化圆为方问题； ②作一立方体，使其体积等于一已知立方体的两倍——倍立方问题； ③三等分任意角 二、亚历山大时期 1、欧几里得（《几何原本》 ）：

从若干个简单的公理出发, 推导出467个定理,从而把初等几何学知识构成为一个完整的理论体系。 2、阿波罗尼(约公元前262～前190)：

所著《圆锥曲线》是一部古希腊杰出的数学著作。椭圆、抛物线、双曲线是由他命名的 ． 3、阿基米德

生于西西里岛叙拉古。 “数学之神”、 “力学之父” 研究出了求球面积和体积、 弓形面积以及抛物线、螺 线所围面积的方法。用穷

竭法解决了许多难题,还用圆锥曲线的方法解了一元二次方程。 数学：《沙的计算》，按级计算法、穷竭法 物理：《论杠杆》：杠杆原理 《论浮体》：比重及流体静力学的基本原理

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第四节 物理学 一、毕达哥拉斯学派

研究了弦的长度和音律的关系。

二、亚里士多德

《物理学》，自由落体原理

三、阿基米德

《论杠杆》、《论浮体》

四、欧几里德

《光学》、《论镜》

第五节 生物学与医学

一、生物进化思想的萌芽和早期的生物分类学 1、阿那克西曼德

人是从鱼变化而成的,因为人在胚胎的时候很像鱼．

2、恩培多克勒

最早的时候，从土里生出许多各种动物和人的器官、四肢，它们在空中到处游荡，这些器官和肢体随意结合，组合成各种各样的生物，最后，那些不能适应自然环境的、不能繁衍后代的便被淘汰了，留下来的只有人类和现存的动物。 3、亚里斯多德

首创了解剖和观察的方法。

记录了近500种动物,亲自解剖了其中的50种,并按形态、胚胎和解剖方面的差异创立了8种分类方法。

认为自然的发展由无生命界进化到有生命界是一个渐进的过程：无生命→各种植物→半植物半动物→各种动物→人类。

二、医学、解剖学的发展

阿尔克芒：被称为“医学之父”，发现了视 觉神经和联接耳和口腔的欧氏 管,认识到大脑是感觉和思维的器官。 希波克拉底：“四体液说” ：黄疸液、黑疸 液、血液、黏液

第六节 手工技术和建筑技术

一、手工技术（制陶、造船、榨油、酿酒、家具制作）

? 公元前16～前12世纪就有了铁器。到公元前9～前6世纪,铁器工具已普遍使用,人们己掌握了铁件的淬火、焊接和锻铁渗碳法制钢等技术. ? 古希腊在制作金银饰物方面有很精湛的技艺

第七节 古希腊科学思想和科学方法 一、科学思想

1、第一次形成了独具特色的理性自然观古希腊留给世人的可以说主要是一种精神文 明，例如热爱真理、对知识的渴求。

2、重视数学，极大地发展了逻辑演绎方 法和逻辑思维。

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三、医药学

1、医学著作

（1）战国时期的《黄帝内经》：

我国第一部重要的医学著作，内容涉及生理、病理、医理、药理、针灸导引、按摩、人体解剖、养生、预防等各个方面。 是中医理论形成的标志。 （2）东汉张仲景《伤寒杂病论》：

东汉张仲景 , 把《内经》的理论与临床实践更具体、紧密地结合起来,确立了“辨证施治”的临床医学理论基础。

（3）汉代时期的《神农本草经》 ：

现存最早的药学专著,载有365种药物 。 （4）明代李时珍的《本草纲目》：

载药1892种,方剂11000个,内容涉及生物、化学矿物、天文等多种学科。 明代木刻版《本草纲目》 2、针炙 ：

《内经》记载商周时期有“九针”， 扁鹊(约公元前401～前310)

皇甫谧(215～282)著《甲乙经》,是最早的针炙著作。 3、外科学：

华陀:“麻佛散”

四、农学：

1、《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》四篇是现存最早的农学著作 。

2、西汉以来五大农书： 《汜胜之书》 、 《齐民要术》 、《陈甫农书》、《王桢农书》、《农政全书》。 《汜胜之书》：综合栽培技术、整地改土技术、选种育种技术、施肥技术、中耕除草与嫁接技 术、轮作、间作与混作技术。 《齐民要术》（北魏贾思勰）：世界现存的最早、最完整系统的农学著作。包括农作物栽培育 种、果树林木育苗嫁接、家畜饲养和农产品加工等内容。

五、地学

1、地理、地质专著 ： 《山海经·五藏山经》：记载山脉、河流及矿藏309处。 《汉书·地理志》（汉班固）：以疆域政区为纲，叙述了103郡及158个县的建制沿革和自然、古迹、关塞、庙宇、水利和工矿。 《水经注》（北魏郦道元）：记载河流1252条 《梦溪笔谈》（北宋沈括）：对沧海变良田，地形侵蚀，化石都有精辟见解。

《徐霞客游记》 ：对西南地区石灰岩溶蚀地貌的分布规律进行了深入调查研究，书中记载有357个溶洞，对石灰岩溶洞地貌的成因解释与今天的科学原理惊人一致。 2、地图绘制：

长沙马王堆出土的西汉初期的3幅地图，描绘了湖南中部直至广东珠江口一带的山脉、河流、城市，与实际情况基本吻合，比例为1：18000，精度相当高。 裴秀（西晋） ：《制图六艺》，《禹恭地域图》。《制图六艺》中明确提出了中国古代地图绘制的原则，为古代地图学奠定了理论基础。 朱思本（元代） ：《舆地图》 罗洪先（清代） ：《广舆图》

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*《广舆图》：清康煕年间，又组织大规模测量，绘制出《皇舆全览图》。这是当时（1718年）世界上最好、最大的地图。 郑和航海图

六、物理学知识：

1、力学：杠杆原理。（春秋的等臂天平，《墨经》）； 2、声学：战国编钟（６４件）

3、磁学：沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧洲人早４００年！

4、光学： 《墨经》中有关光学的内容有８条，对影子的生成，光与影的关系，光的直进性，平面凹 面和凸面镜反射都有定性研究，为世界观光学史上的最早文献。唐代的孔颖达 （５７４― ５４８），正确地解释了虹现象。

第三节 古代中国的十大技术成就

一．文化史上的盛事—造纸术

东汉蔡伦于公元105年造出 “蔡侯纸”

造纸术的出现是人类文化史上的一件大事，也是书写材料上的一次革命。

从公元前2世纪直到18世纪这两千年间，中国的造纸技术一直处于世界的前列。公元6世纪传入朝鲜、越南、日本、阿拉伯，公元8世纪，由阿拉伯传入欧洲。

二．布衣毕升的发明—活字印刷 ① 用胶泥制活字，并用火烧硬；

②排版，把活字排在涂有松脂和腊的铁板上，加热铁板，压平，固定活字在铁板上； ③上墨印刷；

④拆版，熔蜡，活字可重复使用。 由于泥活字易破损，活字印刷的大规模使用是元代经王桢改用木活字之后。

三．永不熄灭的灯塔—指南针 1、汉代王充在《论衡》中就有“司南勺”，记载司南象一只勺子，用天然磁石雕成，底圆，把它放在四周刻有24个方位的光滑底盘上。

2、汉张衡在《东京赋》中，首次称“司南”为指南。

3、指南车：中国国家博物馆根据（ 三国志）注引《魏略》和《宋史舆服图》所传造法复制

四．震惊世界的发明—火药

1、火药的发明，起源于古代炼丹术，时间大约在唐朝初年。炼丹过程中使用了大量的化学药品，如硫磺、硝石、木炭等，于是，火药被意外地发明出来（一硫二硝三木炭）。

2、宋元时期，火药和火器的制造已经成为中国军事手工业的一个重要部门，已经制造出火箭、火球、火蒺藜等火药武器。公元1259年，南宋发明了管式火器—“突火枪”，为现代枪炮的发端。

3、明代以后，先后出现了手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等火器，并出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭，其类型有单级、两级和往复式等多种类型。 黑火药在军事上的应用

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4、北宋时候，火药的应用已经相当普遍。开封 “广备攻城作” 的“火药窑子作”，就是制造火药的作坊。 ①火箭 ②两级火箭

（明朝茅元仪《武备志》记载） “火龙出水”：原始的两级火箭。 ③火箭飞行

明代中期，烟火工匠王古发明了一种飞行器。

国际天文学联合会月面环形山命名工作小组为了永远纪念王古这位火箭技术的发明家和开拓者，以他的名字命名了月球上的一座环形山。

近代实验科学的始祖——英国的弗兰西斯·培根高度评价了印刷术、火药与指南针在人类文明史上所起的巨大作用，认为这三种东西曾改变了整个世界的面貌，印刷术在文学史上；火药在战争中；指南针在航海上。没有一个帝国、一个学派能比得上这三种技术发明在人类事业中产生的力量和影响。

五、后来居上的冶炼技术

1、冶铁：始于春秋时代的晚期。熔炼法锻铸铁是冶炼史上的一次重大飞跃，比欧美国家早2000多年。 2、炼钢：始于战国时代，创造了许多炼钢方法，如“铸铁脱炭炼钢技术”、“炒钢法”。 3、冶铜：宋元时期首创的“胆铜法”是水法冶金的起源。

六．影响深远的水利工程

1、都江堰水利枢纽:

秦昭襄王（公元前306—前250）时期，由蜀郡太守李冰父子修建，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”。 2、京杭大运河：

隋代修建，是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的运河工程。长达2400多公里，沿途沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系。使我国南北两大经济区联成一整体，促进了南北经济繁荣。

七．誉满全球的纺织技术

1、中国是最早养蚕和织造丝绸的国家。

商代的丝织物已有斜纹、花纹等一些复杂纹样。西汉时织物品种有绢、罗纱、锦、绣、缔等，颜色和图形也多种多样,极为丰富。

唐宋时期，丝绸印染和印花工艺进一步发展,并织造出“织锦”和“缂丝”等新的高级丝织品。元代发展出了“织金锦”,明清两代又发展出了“妆花”。

纺织机械和工艺非常发达：手摇单绽纺车、脚踏三绽纺车（黄道婆）、缫丝车、提花织机、五彩套色印花等，后两项都是世界上最早使用的技术。

织锦：用染好颜色的彩色经纬线，经提花、织造工艺织出图案的织物。 缂丝又称“刻丝”：是中国丝绸艺术品中的精华。这是一种经彩纬显现花纹，形成花纹边界，具 有犹如雕琢缕刻的效果，且富双面立体感的丝织工艺品。

八、别具一格的建筑技术

1、山西应县木塔（“佛宫寺释迦塔”）：

世界现存最高的木构架结构建筑。建于辽代清宁二年（公元1056年），高达67.31米。 长安城

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2、应县木塔

我国古代许多桥梁和水利设施的建设也表现出了形式多样、构思精巧、结构合理的高水平建筑技术。隋代工匠李春设计的河北赵州桥,建造技术比国外要早1200多年。 3、中国现存最早的跨海梁式大石桥——洛阳桥（北宋）

北宋时李诫编著的《营造法式》是一部重要的建筑技术专著,该书全面地总结了古代建筑经验,对设计和规范、技术和生产管理等都有系统论述,是世界建筑史上的珍贵文献。

九、名扬天下的制瓷技术（中国是世界上最早制作瓷器的国家 ） 1、汉代开始从陶器向瓷器的过渡。 2、东汉时期制瓷技术已渐趋成熟

3、初唐时期，人们又利用专业化的原料和更多的高效窑，烧制出了精制白瓷，白瓷是陶瓷的最佳境界。唐宋时期的青瓷称盛一时,有“青如天、明如镜、薄如纸、声如罄”的美誉。

4、钧瓷是我国陶瓷中的珍奇瑰宝，我国古代五大名窑瓷器之一。起源于河南省禹州市神后镇，始于唐，盛于宋。

5、青花瓷是用含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。目前发现最早的青花瓷标本是唐代的；成熟的青花瓷器出现在元代；明代青花成为瓷器的主流；清康熙时发展到了顶峰。

6、明清时期是制瓷业高度发展的阶段,精致白瓷和各种彩瓷的制造是这一时期制瓷技术的重大成就,。

十．举世闻名的航海技术

1、郑和七下西洋

从1405年起，先后七次南下西洋远航。船只多达200余艘，每次随行人员总数常达27800多人，包括水手、士兵、工匠、翻译、医生、观察天文和掌握罗盘的航海人员。先后到过马来半岛，印尼、印度、波斯、阿拉伯和东非等地，经过37个国家。 2、先进的造船技术：技术先进，船形多样

秦汉时期，海船尾部的方向舵，比西方早数百年之久； 唐代：水密隔仓技术；

宋代：使用“船样”和船坞造船，比欧洲早500年；

古代船型多达1000种，仅海洋渔船就有200—300种，其中沙船、乌船、福船和广船为中国海船中的四大名船。在快航性、抗沉性、适航性和稳定性方面各有特色。

第四节 炼丹术与化学

一、炼丹术的兴起及其思想基础 1、汉代炼丹专著：《太清金液神气经》、《黄帝九鼎神丹经》、《太清金液神丹经》

东汉魏伯阳的《周易参同契》是现存最早的炼丹理论著作，第一次把易理和炼丹联系起来，从哲学的高度对炼丹家的经验进行了概括和总结。 2、《神农本草经》就有丹砂能化为汞的记载。

炼丹术在汉代兴起的思想基础：与阴阳五行思想、神仙学说、物性互渗意识和尸体不朽的信仰密切相关。

炼丹术最早从炼丹砂开始，可能与古人的尚赤观念有关，但更重要的原因还是丹砂能使尸体不朽的信念。

《史记·秦始皇本纪》记载，始皇陵内“以水银为百川江河大海。” 有关专家对马王堆一号墓古尸进行研究的结果表明，在汉初已经有人炼服“仙丹”，炼丹术的实际发端时间应当更早。 3、葛洪： 著有《神仙传》、《抱朴子内篇》、《抱朴子外篇》、 《肘后备急方》等。

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①采用硫化汞制水银 ：丹砂（硫化汞）→汞→黑色硫化汞→结晶硫化汞（赤红）。 ②胆矾（硫酸铜）与铁反应，铁取代了硫酸铜里的铜，产生单质铜。 ③铅→白铅 (碱式碳酸铅)→铅丹（四氧化三铅）

二、道教对炼丹术发展的影响：

葛洪、陶弘景

第五节 古代中国科学技术的特点 一、发展的延续性

古代中国的科学技术发端于本国的奴隶社会，进入封建社会后，一直在继续发展，直至近代西方科学技术传入后才逐渐衰落。其延续发展的时间跨度之大，是世界上绝无仅有的。

二、与封建社会同兴衰

古代中国科学技术的主体部分是中国封建社会的产物,它的形成、发展以至衰落,是同封建社会的总进程休戚相关的。

三、注重实用,理论薄弱

农学：各种农业生产具体经验的记载,很少有理论的概括和总结。 天文学：为制订历法服务，未深入研究宇宙结构模型。 数学：以计算见长，注重解释实际问题。

第八章 中世纪：西方不亮东方亮

——欧洲中世纪的科学技术 （公元5世纪～15世纪）

第一节 概况

一、中世纪前期欧洲科学技术的停滞

1、 科学的衰落：

教皇格里哥利一世公然宣称：“不学无术是信仰虔诚之母”。 教会推行的信条和准则是“启示高于理性”、“知识服从信仰”、“哲学(包括科学)服从神学”。 2、技术的倒退：

中世纪前期欧洲手工业衰败，一些昔日繁华的工商业中心城市几乎成了废墟。除了农业技术略有进步外，从整体上看，中世纪前期欧洲的技术和罗马帝国兴盛时期相比是大大倒退了。 二、 中世纪后期欧洲科学技术的复苏 1、科学活动的重新开展 翻译阿拉伯文献

学习古希腊科学文化 开办大学 2、技术的进步

耕作效率提高，作物种类增多，农业有了较大发展；

水利机械、风力机械、各种铁制机具普遍应用于冶金、采矿、纺织各行业，推动了手工业的发展。

第二节 后期的科学和技术成就 一、农业机具

水力磨房、风力磨房、开矿业、道路建筑、排水装置

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1839年，施旺发表《动植物结构和生长相似性的显微镜研究》，把施莱登的观点推广到整个生物界： 动植物有机体的结构原则上是相同的，它们的一切组织都是由细胞发展而来的，细胞是一切生物的基本单位。 2、胚胎学

1759年，沃尔弗[德] 提出“后成论”——成体动物的肢体和器官是在胚胎发育过程中从一个简单的 组织发展起来的，而不是一个预先构造的机械的扩大。 1827年，贝尔[德]发表关于哺乳动物卵的研究成果。

1828至1837年间，贝尔出版胚胎学教科书，提出胚胎发育的胚层理论——发育中的卵首先会形成几个组织层，特定的层生长出一组特定器官，他把这些层叫做胚层。指出所有动物在胚胎的早期发育阶段是非常相似的。

19世纪50年代，德国医生雷马克和瑞士的寇力克等人把细胞学说和胚胎学结合起来，研究证明：卵子和精子原来都是简单的细胞，在发育过程中细胞可以复制——细胞分裂；胚胎发育过程就是细胞分裂过程。

二、达尔文生物进化论的创立

1、生物进化思想的萌芽

1809年，拉马克[法]出版《动物哲学》，第一个系统提出进化论思想。其要点为： 生物是进化来的。是从单细胞有机体向人类过渡的。

生物进化有两种动力：一是生物的内在力量，二是环境对生物体的影响。 生物适应环境的演化机制遵循“用进废退” 和“获得性遗传” 两条重要原则。 2、达尔文创立生物进化论

《通过自然选择或生存斗争保存良种的物种起源》 （ 1859 ）： 第一，生物是进化来的，既不是上帝创造的，也不是一成不变的。

第二，变异是生物普遍存在的现象，变异的基本原因是生活条件的改变。 第三， 通过人工培育可以产生新种。

第四，相似的生物起源于一个共同的祖先。

第五，在自然界中，生物物种是通过自然选择而产生的；自然选择是通过生存斗争实现的；生存斗争的结果是“物竞天择、适者生存”，优胜劣汰。

第六， 生物不仅有变异，而且有遗传。有利的变异在世代的传递中逐渐积累，最终可以产生出新种。

《物种起源》的意义：

1、彻底粉碎了神创论和形而上学物种不变论，第一次把生物学建立在科学的基础上； 2、为辨证唯物主义自然观的创立奠定了自然科学的基础。

三、孟德尔的遗传理论

1865年, 孟德尔[奥地利]在布龙博物学会上宣读了《植物杂交实验》，提出如下假设：

遗传性状都是以成对因子(基因)为代表，性状有显性和隐性之分；当成对因子中显性、隐性 同时存在时，则表现显性性状；只有当成对因子都为隐性时，才表现隐性性状。 根据这个假设，孟德尔提出两条遗传定律:

分离定律: 成对因子在遗传过程中可以相互分离。

自由组合定律: 两对性状在遗传过程也可以分开, 独立进行传递，并自由结合 产生新性状。

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第六节 第二次技术革命（电化时代） 一、电力革命

1、电动机和直、交流发电机的发明 （1）直流电动机的发明：

1838年，俄国的谢苗诺维奇·雅科比用化学电池组为能源，制成了一台直流电动机。 1860年，巴基诺[意]制成了具有环形电枢的直流电动机 。 （2）发电机的发明

1831年，法拉第发现感应电流，提出了发电机和变压器原理，并做成了模型。 1832年，皮克西兄弟[法]研制出一台手摇磁电式交流发电机。 1834年，克拉克[英]制成第一台商用直流发电机。 1867年，W·西门子[德]制成了自激式直流发电机。 1870年，人们改进并制出了实用性电动机。

1879年，柏林博览会展出了用电动机开动的电车。

1880年以后，陆续出现了用电动机带动各种机床、电梯、起重机、压缩机等。 2、高压输电与交流电机的出现

1882年，德普勒[法]成功地进行了远距离高压直流输电试验。 1890年，德布罗里斯基[俄]制出最早的一台三相交流电动机。 1891年，德国人成功地完成了170公里三相交流远程输电工程。

3、电气时代的到来

① 电力技术的广泛应用，促进了电力工业、电器设备工业的发展 1880年美国成立了贝尔电话公司 1881年德国成立了电机制造公司

1892年汤姆豪斯顿公司与爱迪生通用电器公司合并为美国通用电器公司。 ②电力技术的发展使传统产业得到改造 1870年，西门子发明了电炉炼钢法。

1881年，德国建成了世界上第一条电力机车牵引的铁路。1886年，美国人霍尔和法国人赫洛 特发明了铝的电解冶炼法。

③电力技术革命促进了一系列技术发明的涌现：

爱迪生 ：一生中完成了两千多项发明，仅1869—1910年间正式登记的发明就有1328项。 ④电力技术的发展极大地促进了各资本主义国家生产力的发展

在19世纪最后30年内，世界工业总产值增加两倍多，其中钢铁产量增加了55倍，石油产量增加了25倍。

二、 内燃机的发明和应用 1、内燃机的发明

1673—1680年间，惠更斯[荷兰] 提出真空活塞式火药内燃机的方案。

1799年，蓝蓬[法]提出了用煤气作燃料、用电火花点火的内燃机设计方案。 1860年，勒努瓦[比利时]设计了第一台由蒸汽机改装而成的商业内燃机。

1876年，德国人奥托研制成功第一台四冲程内燃机。苏格兰工程师克拉克发明双缸往复式发动机， 1883年，戴姆勒[德]制成了第一台四冲程往复式汽油机。 1886年，滕特和普雷斯特曼研制成功煤油机。

1892年，德国工程师狄塞尔发明了内燃机压缩点火。

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2、内燃机的广泛应用

1885年，本茨和戴姆勒[德] 分别独立制成了最早的汽车。 1887年，人们把内燃机装配到轮船上。 1897年，人们把柴油机装在拖拉机上。

1903年，美国莱特兄弟用活塞汽油发动机设计制成一架飞机。同年12月17日在基蒂霍克试飞成功。

三、电信技术的产生

1、有线电通信的产生 ①电报的发明

1838年，莫尔斯[美]制成实用电报机，在纽约进行16公里公开电信试验获得成功。 1844年，莫尔斯在华盛顿和巴尔的摩之间架设了第一条有线电报线路。 1851年，从英国的德瓦到法国的卡莱，铺设了横跨英吉利海峡的海底电缆。

1854—1856年，完成了地中海海底电缆联络网。1866年，横跨大西洋连接欧美的海底电缆也铺设成功。

②电话的发明

1875年，亚历山大·贝尔[美]制成实用电话装置 。 1876年，贝尔获得美国电话专利。 1880年美国建立了贝尔电话公司。

1887年，爱迪生进一步改进了送话器，完成电话全套技术。 2、无线电通信的产生

1888年，赫兹发现了电磁波，提供了无线电通信的可能。

1895年，波波夫[俄] 指出：可以设计装置接收人工振荡源发出的信号，条件是振荡功率要足够强。 1896年3月，波波夫成功完成传送电磁波的实验。

1899年9月，马可尼[俄]成功地用无线电设备报导了“美国杯”快艇比赛，引起了世界性轰动。 1900年，马可尼实现了几个台站同波长无干扰的通信。 1901年，马可尼通过发射塔实现越洋联接。

第十二章 近代科学技术发展走向

第一节 近代世界科学技术中心的转移 一、英国科学技术的崛起

1.、英国近代科学技术崛起的社会背景

1588年，英国海军取得了海上霸权，促进了英国经济更加迅猛的发展。

从1640年到1688年，发生了资产阶级革命，建成了资产阶级和新贵族联合专政的君主立宪国。2.、英国近代科学技术崛起的具体措施 （1）引进技术，广招人才 （2）兴办教育，建立学会

1660年，格雷山姆学院成立了“促进物理数学实验知识的学会”； 1662年，成立了“以促进自然知识为宗旨的皇家学会” 1665年，英国皇家学会创办《皇家学会哲学汇刊》，同年又出版了《博学者杂志》。 （3）注重科研，奖励发明

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3、英国近代科学技术的衰落

（1）产业革命加剧了资本主义社会所固有的基本矛盾 （2）产业革命使阶级矛盾日益尖锐，发展为主要矛盾。 （3）盲目自大，技术引进不积极。

二、法国科学技术的夺魁

1、法国近代科学技术夺魁的社会背景

18世纪，法国一些先进的资产阶级思想家发起了启蒙运动。

1789年7月14日，巴黎人民攻占巴士底狱，标志着资产阶级革命的开端。 1793年1月，完成了彻底的法国资产阶级革命。 2、法国近代科学技术夺魁的具体措施 （1）政府高度重视科学技术的发展 （2）聘请科学家担任军政要职

（3）大量引进技术，推行“拿来主义” (4）兴办教育，培养人才 3、法国近代科学技术的衰落

1814—1830年，法国封建王朝复辟，拿破仑失败，资产阶级丧失了革命的成果，科学技术的发展受到严重挫折。

三、德国科学技术的后来居上

1、德国近代科学技术后来居上的社会背景 2、德国近代科学技术后来居上的具体措施 （1）有计划地办学 （2）有选择地引进

（3）有目的的科学研究工作

1873年建立了国立物理研究所；

1877年建立了国立化工研究所； 1879年建立了国立机械研究所。

第二节 中国科学技术在近代落后的原因 一、自然经济的阻碍

首先，自然科学注重实用,注重解决生产中的实际问题。

其次,自然经济的自足性、生产条件的简陋性,使其本身缺乏对新技术的要求。 再次, 自然经济阻碍了资本主义市场经济的产生和发展。

二、专制制度的束缚 三、科技自身的缺陷

1、科学的实用化倾向 2、科学实验方法没有确立

3、古代中国科学技术具有较强的保守性和排他性

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