作者：邢春如
出版社：辽海出版社
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科技名家生平（上）试读：
前言
中国的科学技术有着自己的发展道路，成就辉煌，举世瞩目，对人类文明产生过巨大的影响。
一、石器时代的科技萌芽
工具的制造是原始技术启始的标志。原始社会时期，人类征服自然界的物质基础十分薄弱，因而，这一时期科学技术的萌芽和发展非常缓慢。工具的制造与火的使用，农业、畜牧业、手工业的起源，原始医药水平的提高，交通工具和居所的建造等都是科学知识与技术萌芽的表现，都给自然界打上了越来越多的人为烙印。这是人类理性曙光的初现，它昭示了那大放异彩的科技发展的未来。
二、青铜时代的科技幼苗
这一时期的科学技术在原始社会的基础上有了巨大进步，在世界文明史上占有重要的地位。青铜器是这一时期最具代表性的标志物。夏、商、西周的科技进步，促进了中国早期国家的形成和发展，成就了青铜文化的辉煌，为此后科学技术的发展开辟了道路。
三、铁器时代的科技奠基
春秋战国是中国科技知识进一步积累与奠基的重要时期。这一时期所取得的科技成果在中国科技史上占有重要地位，为秦汉及其后的科技发展奠定了坚实的基础。
四、壮大成型中的秦汉科技
秦汉科技最显著的特点是科学建制完整、技术体系统一。在这一时期，传统的农、医、天、算四大学科体系框架已基本形成，冶炼、纺织、土木建筑、造纸、船舶制造等主要技术体系及风格也大体确立，从而为此后近两千年的中国科技发展确定了大方向。
五、魏晋南北朝的科学技术
这一时期战乱频仍，政局动荡，科学技术以其强大的生命力在曲折中进步着，有些学科甚至获得了突破性进展，主要体现在农业、机械、数学、天文历法、地理、化学等领域所取得的成就。
六、隋唐科技
综观随唐科技，可谓是全面推进，重点突出。这一时期既是对先前的诸多科技领域的成就进行了继承与发展，又开创了多方面的世界之最。中国科技在随唐时期获得了蓬勃发展，而且随着中外交流的增强，科技成就不仅促进了中国社会的进步，对世界文明的进展也产生了极大影响。
七、鼎盛的宋元科技
这一时期虽说一直战火纷飞，社会也动荡不安，但中国科学技术的发展却进入了一个前所未有的黄金时代。这一时期，可谓人才辈出，硕果累累，取得了一系列极其辉煌的成就，其中包括许多堪称是划时代的创造发明，这些都使宋元科技在世界文明史中占有重要地位。
八、传统科技的成熟和集成
明清时期是中国科学技术发展历史上一个重要的转折时期。在明代，中国传统科学技术趋于成熟，中国在大部分科技领域仍居于世界领先地位，各方面的成果得到总结，出现了一批集大成式的著作。
明末清初，中国的科学技术却裹足不前，开始落伍于世界科学技术发展的滚滚洪流。
九、西学东渐与国人回应
自明末万历年间开始，西方科技知识开始源源不断地传入中国，这股“西学东渐”的潮流前后持续了上百年的时间，成为推动中国科学技术发展的重要因素。这是一个复杂的过程，其中充满了矛盾和斗争。在这个过程中，国人逐渐由被动到主动地走进了西方人的认识视野，开始接触新的科学知识。
十、近代科技的引进和传播
近代中国的落后与贫弱促使许多有识之士开始积极探索中华民族的富强之路，开眼看世界一时间成为时代的潮流。而这股看世界的风气则肇始于林则徐和魏源二人。随之而来的洋务运动的开展则展开了向西方学习的热潮，开启了中国的近代化。
十一、中国现代科技事业的开创
辛亥革命的爆发，使中国社会发生了重大转折，现代科技教育体制开始建立。继来之而来的新文化运动，极大地推动了科学精神在中国的启蒙。同时，大批从国外留学归来的新一代科学家纷纷在中国建立科学社团，以及设立高等院校中的理、工、农、医等学科和院系，使现代科学技术得以在中国生根发芽。
十二、新中国的科技事业
中华人民共和国的成立，揭开了中国历史新的一页，也开始书写科学技术的新篇章。经过五十多年的风风雨雨的拍打锻炼，如今中国的科技事业蒸蒸日上，一日千里。更多的科技新成就，必将汇聚成一盏盏明灯，发出更加耀眼的光！《中国科技史话》以全景式眼光，生动地勾画出了中国科技成长壮大和发展演变的轨迹，描绘出科学家探索自然奥秘、造福华夏的奋斗经历，以及在西学东渐背景下所作出的回应和为追赶世界科技潮流所进行的不懈追求过程。《中国科技史话》全书共分48册，它简明扼要，通俗易懂，生动有趣，图文并茂，体系完整，有助于读者开阔视野，深化对于中华文明的了解和认识；有助于优化知识结构，激发创造激情；也有助于培养博大的学术胸怀，树立积极向上的人生观，从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。
因时间和水平所限，尽管我们作了很大努力，书中的疏漏、错误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。本书编委会2007年5月
一、先秦科技名家
石申夫
石申夫，战国时魏国人。生卒年不详，大约生活于公元前4世纪中期，天文学家。
石申夫又写作石申甫或石申父。南北朝以后，可能是误会，将其名字称为石申，今从已故钱宝琮先生的考证，据两汉文献记载改正。石申夫是中国先秦时代著名的天文学家。他不但编制了世界上最古老的星表，而且在四分历、岁星纪年、行星运动、天象观测和中国古代的占星理论等方面，都做出了重要的贡献。他对于中国古代天文学从知识的积累和定性研究进入系统定量的科学探讨起了决定性的作用。
石申夫及其学派的著作早已散失，仅《开元占经》及两汉的若干著作中有所引述。《史记·天官书》张守节引《七录》说：“石申魏人，战国时作《天文》八卷；《隋书·经籍志》载石氏作《天文占》八卷，《浑天图》一卷，《石氏星经簿赞》一卷。”其中《天文》和《天文占》可能是同一部书，它还有一个名称为《石氏星经》。《浑天图》和《石氏星经簿赞》可能是汉以后由其门徒所作。《开元占经》载石氏中官62，外官30，加上28宿，共计120座。同时给出了石氏星表这120座的121颗星的入宿度和去极度。关于这121个恒星坐标值究竟测于何时，日本上田穰早在20世纪30年代就曾利用二十八宿去极度的岁差变化作过观测年代的计算，认为分别为公元前300年、公元前150年和公元200年三次所测。近年来，潘鼐计算的结果也相类似，而薮内清则认为是公元前70年测定。不过，1978年阜阳汉初汝阴侯之子夏侯灶墓出土的圆盘和《淮南子·天文训》中都有二十八宿距度的记载，这证明汉太初以前无疑是有二十八宿入宿度的，这是出于推算日月五星行度的需要。这个数值也容易用简单的方法测定。但至今却没有任何证据能证明太初以前曾测定过去极度，故以二十八宿去极度来判断入宿度测定的年代是靠不住的。因此，石氏二十八宿距度可能确是石申夫本人所测，其他数值可能是西汉时由其门徒完成。《石氏星经》是石氏学派集体劳动和智慧的结晶。
战国时代，是中国天文学家创立四分历，并使之完善和系统化的时代。从保留至今的零星历史文献可以看出，石申夫在四分历发展过程中曾起过相当重要的作用。其贡献如下：《史记·天官书》说：“故甘、石历五星法，唯独荧惑有反逆行。”《汉书·天文志》也说：“古历五星之推，亡逆行者。至甘氏、石氏经，以荧惑、太白为有逆行。”《开元占经》则载有石氏金星出没动态（包括逆行在内）的推算方法，可见石申夫有推算五星出没动态的方法，并已涉及火星、金星逆行的计算。
在魏国颁行四分历，使用每年365÷日，每月29日，十九年七闰，76年季节一循环的法则。其基本数据和格局与《史记·历书》类似，故各种文献都略而不载。
使用于支纪日法循环纪日。
使用石氏岁星纪年法循环纪年，此法载在《史记·天官书》中。
使用周正，以冬至所在之月为岁首。《石氏星经》是中国最早也是最著名的占星书之一，由于石申夫及其门徒的勤奋观测，做出了一系列的新发现。这些发现大都被当作占星的内容摘引在《开元占经》中。摘要如下：
黄赤交角数据的最早测定者。《续汉书·律历志》引载《石氏星经》说：“黄道轨牵牛初值斗二十度，去极百一十五度。”将其减去一象限91度，得黄赤交角为23度，与当时理论值仅差23′。
测制了世界上最早的星表，第一次建立起完整的坐标概念。
发现行星有逆行。
首先观测到太阳日珥。《开元占经》引石氏曰：“日两旁有气短小，中赤外青，名为珥。”
首次发现日冕。《开元占经》引石氏曰：“有气青赤，立在日上，名为冠。”古代冠冕通用。
最早的太阳黑子纪录。《开元占经》引石氏曰：“日中有立人之像。”只是未载年月日。
发现月亮运动有迟疾的变化和偏离黄道的运动。《开元占经》引石氏曰：“月行乍南乍北，……或进退跳肭。”
最早的彗星分类。《开元占经》引石氏曰：“凡彗星有四名：一名索，二名拂星，三名扫星，四名彗星，其形状不同。”
扁鹊
一心为人们服务的医生
一个真心为人民服务，对于人民真正有所贡献的人，不管时间隔得多久，他总是不会被忘掉，而能够得到人民的尊敬和怀念的。扁鹊就是这样一个人。
扁鹊是战国时代的一个著名的医生。他姓秦，名叫越人，是渤海郡鄚邑（今河北任丘县北鄚州镇）人。他的出身现在已无从查考，仅仅知道他青年时代曾经替贵族管理过客馆。
客馆里有个常来的食客，叫长桑君，医术很高明，扁鹊就拜他做老师。因为扁鹊决心要以医术替人们解除疾病的痛苦，所以学习很努力。他除了学会长桑君的一套本领以外，还用心研究前人的医学著作。他又善于总结人民群众的实践经验，因而终于在医学上达到了很高的成就，对我国医学的发展作出了很多的贡献。他把别人的病痛看作自己的病痛，常常深入民间，一丝不苟地为人治病。这使他在当时就博得了人们普遍的崇敬，人们把他比作传说中的黄帝时候的神医扁鹊，称他做“扁鹊先生”。他原来的姓名秦越人，反被人忘掉了。后人还尊崇他为医学的祖师，他的故乡也被人称为“药王庄”。
传统的诊断法的奠基人
我国医学上的传统的诊断疾病的方法——望（看气色）、闻（听声音）、问（问病情）、切（按脉搏），是扁鹊首先根据前人的医学经验，结合他自己的实践，加以条理化的。在这四种诊断方法之中，扁鹊特别擅长于望诊和切诊。相传，那时候晋国的赵简子，有一次病得很严重，已经五天昏迷不醒了。赵简子的家人十分惶恐，请扁鹊去给他诊治。扁鹊按过赵简子的脉搏以后，断定赵简子不会死。他给赵简子配了药，又扎了针，果然，不出三天，赵简子就苏醒过来了。有一次，扁鹊路过虢国（今河南陕县东南），听说虢君的太子突然昏死了。他认为这事很可疑，要去看个究竟。当扁鹊跑到宫里的时候，大臣们已在替太子办理后事。扁鹊问明了太子怎样昏死的情况以后，就仔细地察看。他发现太子还有微弱的呼吸，两腿的内侧还没有全冷，因而断定太子不是真死，而是得扁鹊像了“尸蹶病”（类似现代的假死），认为还有治好的希望。他就给太子扎针，太子果然醒了过来。扁鹊接着又在太子两腋下施行热敷，不一会，太子就能够坐起来了。这不用说使得虢君万分惊喜，他热泪盈眶，向扁鹊作揖道谢。扁鹊临走时还留下了药方，虢太子按方服了二十多天的汤药，便完全恢复了健康。
这就是世代传说的扁鹊起死回生的故事。因此，当时的人都把扁鹊当作神仙看待。但是扁鹊并不因此而骄傲，也不炫耀自己的本领，他说：不是我有什么本领能够把病人救活，而是病人本来就没有死。
又有一次，扁鹊到了齐国，齐桓侯知道他有很高明的医术，就热诚地招待他。扁鹊见了齐桓侯，根据齐桓侯的气色，断定有病。他对齐桓侯说：你已经有病了，现在病还在浅表部位，如果不赶快医治，就会加重起来。齐桓侯因为自己当时并没有不舒服的感觉，所以不相信扁鹊的话，反以为扁鹊是想借此显示自己的本领，博取名利。过了五天，扁鹊又看见了齐桓侯，观察到齐桓侯的病已经进入血脉之间，再劝他赶快医治。齐桓侯还是不听。再过五天，扁鹊又告诉齐桓侯说：你的病已转到了胃任脉图肠，如果再拖延不治，恐怕就无法挽救了。齐桓侯这一次不仅不听，反而对扁鹊说：我起居同平时一样，没有什么毛病，请你不要再噜苏了。又过了五天，扁鹊细看齐桓侯的气色，知道他的病已经无法医治了，于是一句话也不说就走开了。齐桓侯派人去问他为什么走开，他说：病在浅表，可以用汤药医治；病到血脉，可以扎针医治；病到内脏也还不是没有办法；可是现在齐桓侯的病已深入到骨髓，再没有方法可以医治，所以只好退了出来。
不久，齐桓侯果然病倒了。他派人去请扁鹊，这时扁鹊已经到秦国去了。齐桓侯终于因为没有听扁鹊的话而病死了。
这就是著名的扁鹊会见齐桓侯的故事。
从上面一些流传下来的故事，可以知道扁鹊是如何地精于望诊和切诊了。
这并不是说扁鹊治病只用望诊和切诊的方法，他同时也很注意从多方面来诊断疾病。他既看舌苔，又听病人说话、呼吸和咳嗽的声音，还问病源和得病前后的种种情况。除了病人以外，他还向病人的家属和亲友细细查询，以求得准确的结论，便于对症下药。这就是上面提到的望、闻、问、切的综合的诊断方法。这一套诊断方法的建立，是扁鹊在我国医学史上的巨大贡献。
扁鹊不仅在诊断学上有很大的贡献，而且是医学上的“多面手”。上面说到扁鹊给虢太子治病，就用了针灸、热敷和汤药三种方法综合治疗。扁鹊说：病的种类实在太多，这使人民痛苦；医治方法太少，这是医生的苦恼。为了能够迅速有效地给人们解除疾病的痛苦，满足医疗上的需要，扁鹊还研习针灸、按摩和外科手术。他也精于医治妇女、小孩和五官的疾病。相传因为邯郸（今河北邯郸市）西南妇女多病，扁鹊在那里的时候就花费大部分的时间为妇女治病。洛阳（今河南洛阳市）风俗尊重老人。扁鹊在那里就当耳目科医生，替很多老人治好耳聋眼花的毛病。他到咸阳（今陕西咸阳市）的时候，因为那里的孩子多病，就几乎变成小儿科的专门医生。这些都说明扁鹊之所以能够精通各科和各种医疗技术，是与他这种处处从人们需要出发的热情分不开的。
扁鹊一生有很多的时间是背着药袋，带着徒弟，天南地北地在各处奔走。他不辞登山涉水的辛劳，替各地人民治病。因为他有这种治病救人的精神和高明的医术，所以各地人民都非常爱戴他、称颂他。现在山东、河南、河北等地，还留存着古代人民纪念他的古迹，如庙宇、石碑等。
破除迷信，预防疾病
扁鹊为了人们的健康，还提出了一套破除迷信和预防疾病的思想。他认为身体应该好好保养和锻炼，有了病以后要赶紧请医生医治，拖延久了病就会加重起来，以至于不能医治。他说，人不怕有病，就怕有了病以后不好好医治，应该懂得轻病好治的道理。他又说，相信鬼神和巫师而不相信医生的人，他们的病是不会治好的。扁鹊在迷信思想还很浓厚的古代，能够毫不踌躇地提出反对相信巫师的看法，是很不容易的。
从扁鹊提出的这套思想中，也可以看出他是把人的生理和心理看成有机的整体，是能够互相影响的。这一点有很大的实践意义。
关于如何预防疾病，扁鹊告诉大家，健康时就要注意寒暖，节制饮食，胸襟要舒畅，不能动怒生气等等。在今天看来，这些也都是合乎科学的。
扁鹊的被害
在当时那种社会里，同行就是冤家。扁鹊的医术很高，因而受到一些统治阶级豢养的医生们的妒忌。扁鹊就是因此而被秦国太压令李醯暗害了的。人民群众自然十分痛恨暗害扁鹊的家伙，当他们知道李醯是暗害扁鹊的主谋者以后，十分愤怒。一天，李醯驾车出门，愤怒的人们把他包围起来，要不是李醯的卫兵们的保护，这个卑鄙无耻、阴险毒辣的杀人犯，准会给大家打死的。
扁鹊虽然被暗害了，但人民群众永远怀念着他。他在医学上的贡献，随着历史的发展，一天比一天更加得到发扬光大。
扁鹊为了使自己的医术能够保存下去，很注意培养徒弟。子阳、子豹、子问、子明、子游、子仪、子越、子术、子容等人，都是他的著名的徒弟，其中子仪还著有《本草》一书。
到汉朝的时候，扁鹊的医疗理论和经验，被总结成一部医学的经典著作，书名叫做《难经》，一共有八十篇，其中有《脉经》、《经络》、《脏腑》、《病理》、《穴道》、《针法》等篇。
二、秦汉科技名家
班固
班固（32～92），字孟坚。扶风安陵（今咸阳）人。地理学家、史学家。
班固出身于世代仕宦家庭。曾祖父班况，成帝时为越骑校尉；祖父班稚，哀帝时为广平太守；父亲班彪，曾被光武帝拜为徐县令，后来专心于史籍研究，编写《史记·后传》数十篇，是东汉著名的史学家。班固从小受父亲治学思想的熏陶，“年九岁，能属文诵诗赋”，并且跟随在京做官的父亲，使他有机会在建武二十三年（47）左右进入洛阳太学读书，得以博览群书，穷究九流百家之言。这样就为他以后撰写《汉书》奠定了坚实的基础。班固善于学习，“不为章句，举大义而已”。他学习不拘一格，能够向各种流派学习。他为人谦逊大度，平易近人，“性宽和容众，不以才能高人”，因此，深受学士们的爱戴。建武三十年（54），班固的父亲班彪去世，班固也从太学回到故乡为父亲服丧。居忧期间，班固曾在永平元年（58）向当时辅政的东平王上书，受到东平王的重视。在这一期间，班固开始整理他父亲的《史记·后传》。在整理过程中，他发现《后传》所述历史不够详备，于是决意要完成他父亲的未竟事业，开始在《后传》的基础上编写《汉书》。但他的这项工作开始后不久，明帝永平五年（62），有人上书明帝显宗，告发他私自改作国史。随后他被捕，收入京兆狱，书稿全被抄走，送到洛阳。幸亏他的弟弟班超上书显宗皇帝，为他辩护，而郡官也为他上书，班固才得以出狱，他的才华遂被明帝发现。出狱后，班固被明帝调往校书部，封为撰修国史的“兰台令史”。经过这一番周折，班固才得以名正言顺地取得撰修国史的资格。等到他与陈宗等人合作完成《世祖本纪》以后，他又被升为郎官，任典校秘书。此后，班固花费20多年的心血，至章帝建初中期基本上完成了我国第一部纪传体的断代史《汉书》。自班固迁为郎官后，更加得到皇帝的重视。章帝时期，班固看到京师大兴土木，而关中父老犹望朝廷西顾，于是就上“两都赋”，“盛称洛邑制度之美，以折西宾淫侈之论”，受到章帝肃宗的赞赏，因此也更得章帝的宠幸。他多次被章帝召入宫廷侍读。章帝出巡，班固常随侍左右，奉献他创作的赋颂。朝廷大事，班固也常奉命发表意见，与公卿大臣辩论。他先后参加对西域和匈奴政策的论议。他实际上成为章帝的侍从和顾问。章帝建初三年（78），班固升为玄武司马。建初四年（79），章帝效法西汉宣帝石渠阁故事，在白虎观召集当代名儒，讨论五经同异，并亲自裁决。班固以史官兼任会议记录，奉命把讨论结果整理成《白虎通德论》。章帝后期，班固辞官回乡为母亲服丧。和帝永元元年（89），大将军窦宪远征匈奴，班固被任为中护军随行，参与谋议，主持笔墨主事。窦宪大败北单于，登上燕然山（今内蒙古自治区境内的杭爱山），由班固撰写了著名的燕然山铭文，刻石记功而还。班固与窦宪本来就有世交之谊，他进入窦宪幕府后，两人关系日渐近密。永平四年（92），窦宪班师回朝后，在政争中失败，被迫自杀，班固也被免官。因班固的门人得罪过洛阳令种兢，班固也被洛阳令罗织罪名，逮捕下狱，于同年死在狱中，终年61岁。
班固是东汉名儒，著名的史学家。他年轻时就才华横溢，但在他56岁之前（明帝和章帝时期）职位很低，“位不过郎”。建初三年升为玄武司马，也不过是一个守卫玄武门的郎官中的小头目。在他一生的最后几年，虽因辅助窦宪远征有功，升为大将军中护军，但很快就下狱冤死。他一生仕途坎坷，很不顾利。但长期做掌管皇家图籍的郎官，使他有机会广泛阅读各种书籍，占有大量文史资料，从而完成了《汉书》，不仅为后世同类史书奠定了规模，而且奠定了他在中国古代地理学史中的独特地位。班固除给后世留下巨著《汉书》以外，他还写了大量的典引、诗赋、铭、颂等文章，在范晔（刘宋）写《后汉书》时尚存4l篇，现在除《后汉书》中保留的三篇外，其余大多散失。班固的地理学成就主要体现在《汉书》中，尤其是《汉书·地理志》中。
班固的地理学成就为后人留下宝贵的财富。
开创了正史地理志的先例
在正史中专列《地理志》是从班固的《汉书·地理志》开始的。班固生活的时代是汉朝已建立了200多年之际，王朝空前统一和强盛，经济发达，版图辽阔，陆海交通发达。地理知识的积累远非《山经》和《禹贡》时代可比，社会生活和管理对地理知识的需要也空前迫切。地理撰述不再近则凭证实，远则凭传闻，而是国家掌握的各地方当局的直接见闻，乃至相当准确的测绘和统计了。记录大量实际地理资料的地理著作的出现虽是那个时代的要求，但是，在正史中专列《地理志》却是班固对后世的重大贡献。封建时代，一般的地理著作很难流传到今天，但正史中的《地理志》，在后世王朝的保护下，较易流传下来。班固在正史中专列《地理志》的做法，被后世大部分正史及大量的地方志所遵奉。这样就为我们今天保留了丰富的地理资料，为研究中国古代地理学史及封建时代的社会、文化史提供了重要条件。班固对正史《地理志》的开创之功不可忽视。
开创了政区地理志的体例
班固《汉书·地理志》的结构内容共分三部分：卷首（从“昔在黄帝”至“下及战国、秦、汉焉”）全录《禹贡》和《周礼·职方》这两篇，并依汉代语言作了文字上的修改；卷末（从“凡民函五常之性”至卷终）辑录了以《史记·货殖列传》为基础的刘向《域分》和朱赣《风俗》；正文（从“京兆尹”至“汉极盛矣”）主要写西汉政区，以郡为纲，以县为目，详述西汉地理概况。这部分是以汉平帝元始二年（公元2年）的全国疆域、行政区划为基础，叙述了103个郡国及所辖1578县（县1356，相当县的道29，侯国193）的建置沿革、户口统计、山川泽薮、水利设施、古迹名胜、要邑关隘、物产、工矿、垦地等内容，篇幅占了《汉书·地理志》的三分之二。正文这种以疆域政区为框架，将西汉一代各种自然地理和人文地理现象分系于相关的政区之下，从政区角度来了解各种地理现象的分布及其相互关系的编写体例，可以称之为政区地理志。这种体例创自班固，表现了他以人文地理为中心的新地理观。班固以前的地理著作，如《山海经》、《职方》等，一般都以山川为主体，将地理现象分列于作者所拟定的地理区域中，而不注重疆域政区的现实情况。《禹贡》虽然有了地域观念，以山川的自然界线来划分九州，分州叙述各地的地理。但“九州”仅是个理想的制度，并没有实现过。所以《禹贡》还不是以疆域、政区为主体、为纲领的地理著作。班固之所以形成以人文地理为中心的新地理观，除了他本人的原因之外，还因为他生活在东汉这个具体的历史时代。我国行政区划起始于春秋战国之际，但尚未有统一四海的封建国家出现。随后的秦代虽然一统天下，但历时很短。自汉朝建立到班固生活的东汉，已经有了200多年长期稳定的历史，在疆域广袤的封建大帝国内，建置并完善了一套郡（王国）一县（邑、道、侯国）二级行政区划。长期实施的社会制度，促成了新地理观念的产生。班固的这种新地理观随着大一统观念的加强，随着重人文、轻自然、强调天人合一的中国传统文化精神的巩固而一起被长期继承下去。不但名正史地理志都以《汉书·地理志》为蓝本，而且自庸《元和郡县志》以下的历代全国地理总志也无不仿效其体例。班固的地理观及其《汉书·地理志》模式对中国古代地理学的发展产生了深远影响。一方面是为我国保留了一大批极有价值的人文地理资料，另一方面也妨碍了自然地理观念的发展。直到明末《徐霞客游记》问世之前，我国始终缺乏对自然地理现象进行科学描述和研究的专著，至多只有记录自然地理现象分布和简单描述的作品，往往还是像《水经注》那样以人文地理资料的记录为主。之所以出现这种情况，班固的地理观及其《汉书·地理志》模式的影响不能不说是其重要原因之一。
开沿革地理之始
班固不仅在《汉书·地理志》中首创了政区地理志的模式，同时也完成了首例沿革地理著作。《汉书》虽然是西汉一朝的断代史，但《汉书·地理志》记述的内容超出西汉一朝。它“因先王之迹既远，地名又数改易，是以采获旧闻，考迹诗书，推表山川，以缀《禹贡》、《周官》、《春秋》，下及战国、秦、汉”。它是一部西汉的地理著作，又涉及到各郡国的古代历史、政区沿革等。比如，卷首写汉前历代疆域沿革，除全录《禹贡》、《职方》两篇外，班固还在《禹贡》前增以黄帝至大禹、《禹贡》与《职方》间加以大禹至周、《职方》后缀以周至秦汉的简略沿革，保持了汉以前区域沿革的连续性。又比如，卷末辑录了刘向的《域分》和朱赣的《风俗》，分述以秦、魏、周、韩、郑、陈、赵、燕、齐、鲁、宋、卫、楚、吴、粤（越）等故国划分的各地区概况，其中沿革是重要内容之一。再比如，班固在正文中于政区地理的框架中纳入其他门类的地理现象，将其分系于各有关的郡国和县道之下，并主要采取注的形式叙述各郡国从秦代到王莽时的建置沿革。县一级政区并载明王莽的改名。班固在《汉书·地理志》中注重地理沿革的做法被以后的正史地理志、全国地理总志和大量的地方志所沿用，使后世的沿革地理著作成为中国古代地理学的重要部分。
记录了大量的自然和人文地理资料
班固的《汉书》是我国西汉的断代史，其中记载了当时大量的自然和人文地理资料，尤其集中在其中的《地理志》以及《沟洫志》和《西域列传》等篇目中。例如，仅《汉书·地理志》的正文中就记载川渠480个，泽薮59个，描述了全国300多条水道的源头、流向、归宿和长度，是《水经注》出现以前内容最丰富的水文地理著作。正文中还记载有153个重要山岳和139处工矿物产位置分布情况；有屯田的记录；有水利渠道的建设；有各郡国及首都长安、少数重要郡国治所及县的户数和人口数统计资料113个，是我国最早的人口分布记录，也是当时世界上最完善的人口统计资料。书中有陵邑、祖宗庙、神祠的分布；有具有历史意义的古国、古城及其他古迹记录；有重要的关、塞、亭、障的分布以及通塞外道路的内容等。总之，《汉书》中所记载的自然地理、经济地理、人口地理、文化地理、军事交通地理等内容为今天研究汉代的社会提供了宝贵的资料。
保存了宝贵的边疆地理资料
班固的《汉书》在《地理志》、《西域列传》等篇中记载了大量的边疆地理资料。西汉是我国历史上最强盛的王朝之一，幅员辽阔，交通、文化、经济发达。经过武帝时张骞的几次出使西域和汉军的几次出征，开通了丝绸之路；经过张骞等人的“通西南夷”，对当时西南地区有了一定了解。此外，西汉时对东南沿海、南海及印度洋的地理也有一定认识。这些在《汉书》中有丰富的记载。如《汉书·地理志》最早记载了一条从今徐闻西出发到印度南部和斯里兰卡的航海线，对沿途各地的地理现象做了记录。又如，《汉书·严助传》记载淮南王说闽越（即福建）的情况是“以地图察其山川要塞，相去不过数寸，而问独数百千里，阻险林丛弗能尽著。视之若易，行之甚难”。再如，《汉书·匈奴传》记载汉元帝时侯应上书说：匈奴“外有阴山，东西千余里，草木茂盛，多禽兽”。又说：“幕北地平，少草木，多大沙。”这些描述蒙古高原的内容说明汉代人们对边疆地理已有相当程度的认识，给我们今天留下了丰富的研究材料。
班固是我国东汉著名的学者，《汉书》中有关地理方面的记述是他根据档册进行抄录、编纂而成的，特别是《地理志》博采西汉以前的地理著作汇为一篇。著书的宗旨是“追述功德”，表彰汉朝使之“扬名于后世”，同时为当时行政管理服务。因此，地理的内容以政区沿革地理为框架，自然地理内容排在其次。这样以人文地理为主的地理观与中国传统文化精神一致，《汉书·地理志》的模式容易被后世的正史地理志、全国总志、地方志仿效，从而对中国古代地理学的发展产生很大影响。班固所开创的《汉书·地理志》模式对后世沿革地理的蓬勃发展起了促进作用，但也阻碍了自然地理的进步；它记录了大量的人文和自然地理资料，但也阻碍了理论的发展，特别是自然地理学理论的发展。从《汉书·地理志》的内容来说，它是从事中国疆域政区沿革研究的基础，是研究我国疆域地理必读的书，是研究汉代地理必读的书。
总之，班固在沿革地理学的开创和地理资料的保存方面都是卓有成就的，他是中国封建社会颇有影响的历史地理学家。
张衡
令人敬仰的科学家
我国古代有许多伟大的科学家，他们的卓越成就，在我国文化史上闪耀着灿烂的光辉。东汉时期的张衡，就是其中的一个。
张衡（78～139），字平子，出生于南阳郡西鄂县（今河南南阳县石桥镇）的一个官僚家庭。他的学问很渊博，创造力也非常充沛，在科学上有很高的成就，特别在天文历算方面贡献更大。为了纪念这位一千八百多年来一直受到人民敬仰的古代杰出的科学家，在1955年我国曾经发行过纪念邮票，1956年又重修了在南阳县北面的“平子读书台”和他的坟墓，在墓前立了一块石碑，石碑上刻着中国科学院院长郭沫若同志的题词：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。”“万祀千龄，令人敬仰。”
的确，张衡在学术上有着非常巨大的成就，主要的是由于他既能刻苦钻研，实事求是，又不为传统观念所局限，富于敢想、敢干的精神。这一切都是值得我们衷心敬仰和好好学习的。
不受传统束缚，注重实际
张衡的祖父叫张堪，做过多年太守。但他比较清廉，不像别的官僚那样专门搜括人民脂膏，所以没有什么积蓄。张衡的父亲死得又早。因此，张堪去世以后，张衡一家的生活便比较困苦，有时还需要人家的帮助。这使得生长在官僚家庭里的张衡，从小没有染上游手好闲的坏习气，而能认真地学习。
张衡对于研究学问非常刻苦，他读书一丝不苟，而且思想开阔，不受传统观念的束缚。当时一般士大夫人家子弟，都必须读《诗经》、《书经》、《易经》、《礼记》、《春秋》等儒家经典，张衡少年时代也熟读过这些书。虽然如此，但他却不喜爱这些经书，认为经书太束缚人们的思想。张衡少年时代最喜爱的是文学，他对当时著名文学家，像司马相如、扬雄等人的作品，都曾经下过一番功夫，不但能深刻地理解而且能够背诵。因此他很早就能作一手好辞赋，人们对他的文学才能很为赞羡。
青年时代的张衡就懂得：读书固然是获得知识的一个方法，但是一个人要在学问上有成就，除了书本以外，还必须有实际生活的经验，从实践中求知识。这样，张衡自然不会满足于“闭门坐家中，苦读圣贤书”的生活了。他渴望出外游学，多多接触实际，以充实生活和开阔自己的眼界，寻求书本以外的实际知识。
公元94年（汉和帝永元六年），张衡才17岁，他就离开家乡，出外游历，访师求学。
张衡游历的目的既然不是为了寻求功名，因此，他离开家乡以后并不先到京师洛阳去，而先去汉朝的故都长安（今陕西省西安市）。长安周围在当时叫做京兆（包括今西安、华阴、兰田等地方），和左冯翊（今西安以东，北到朝邑、邰阳地区）、右扶风（今西安以西到凤翔、宝鸡地区）合称三辅，是当时最富庶繁华的地区，也是学术文化的中心。
从公元94年到95年，张衡在三辅一带跑了许多地方，游览了名山大川，考察了历史古迹，也访问了民情风俗，调查过市井制度和商业交通的情况等。
游历了三辅以后，张衡到了洛阳。他在洛阳住了五六年，但没有结交贵族豪门，奔走钻营，也没有进当时专门培养官僚的学校——太学；却到处求师访友，虚心向他们讨教，因而获得了不少张衡知识。他曾对人家说过：“不做官有什么要紧？要紧的是修养品德，研究学问。”当时许多学者在学术上各有主张，张衡则并不盲从任何一家学说，他有独立思考的精神，对各家学说采取批判地接受的态度。这是他以后获得巨大成就的原因。
张衡在洛阳结识了不少有学问的朋友，其中像马融，是当时著名的辞赋作家，又擅长于音乐，后来成了东汉的儒学大师。像窦章，也是一个很有学问的人，谦虚俭朴，很受当时人们的尊重。像王符，是当时有名的政论家，他的著作《潜夫论》一直流传到现在，成为研究东汉时代社会情况的宝贵历史资料。像崔瑗，对于天文、数学、历法有精深的研究。在这些朋友中间，崔瑗对张衡的影响最大，他们常在一起谈论学问，交情也最深。这对于张衡以后研究天文、数学等科学并获得巨大的成就，是有一定关系的。
从文学哲学到天文历算的研究
上面说到张衡青年时代很喜爱文学。他在三辅一带游历的时候，就写了著名的《温泉赋》。在《温泉赋》里，他歌颂了“汤谷”的优美，春水的清新和祖国山河的壮丽。这篇东西还一直流传到现在，可惜已经残缺不全了。
张衡居住在洛阳期间，也写了不少优美的辞赋，如《定情赋》、《同声歌》、《扇赋》、《七辩》等。这些作品虽然也没有全部流传下来，有的只残存几十字或几百字。但是，从这些片断的文句中，我们也可以看出他有很高的文学才能。
这些文学作品流传出去以后，张衡的名气渐渐大了起来。东汉时候还没有实行科举制度，做官不是凭考试，而是靠州郡地方官的保荐。各地地方官每年可以保荐一二名“茂才”或“孝廉”，送到京师，由皇帝录用，先做小官，以后可以慢慢升迁。南阳郡守曾经几次要想保荐张衡为“孝廉”，张衡拒绝了。
公元100年，有一个原来当“黄门侍郎”叫鲍德的，调到南阳郡去当太守。他因为仰慕张衡的才华，又因为张衡是南阳郡人，多方设法邀请张衡回到南阳郡去帮助他办理郡政。这时，张衡一方面因为在京师已经住了五六年，生活上发生困难；另一方面因为鲍德在地方官中是一个比较有品德有学问的人，并且张衡也有回到家乡看看的愿望，因而答应了鲍德的要求，做了鲍德的助理——主簿官。当时张衡是二十三岁。
主簿官的职务主要是办理来往文件，不直接处理行政事务。以张衡的才能来担任这个工作，自然比较清闲。这使得张衡有时间和精力，利用他在游历三辅和洛阳时收集到的材料，写成长达五六千字的《西京赋》和《东京赋》，合起来叫做《二京赋》。张衡写这两篇赋，前后总共花了十年的时间，写了又改，改了又写。《后汉书》的《张衡传》说他“精思博会，十年乃成。”可见张衡对待写作的态度是十分严谨的。
张衡写《二京赋》的时候，东汉的政治局面比较安定，社会经济得到了较快的发展，国势也很强盛。但是由于压在人民头上的贵族、官僚和地主们生活奢侈糜烂，贪得无厌地进行剥削，使得劳动人民的生活一天比一天困苦，以至于生活不下去。张衡在《二京赋》里，除了颂扬当时东汉国势的隆盛以外，也指责了官僚贵族们的昏庸腐朽。他的《东京赋》中有一段大意是说：官僚、贵族都以压榨老百姓来求得自己的享受快活，但忘记了老百姓会把他们当作仇敌看待，他们不惜毁坏器物来供自己玩乐，但忘掉了老百姓会起来反抗而使他们忧患。张衡指出：“水可以载舟，也可以覆舟”，讽谏他们不要奢侈荒淫得太过分了。张衡说这些话，自然是站在维护封建统治秩序的立场，但同时也谴责了当时封建统治阶级的荒淫腐朽，这一点是他和一般士大夫不同的地方。
在《南都赋》里，张衡生动地描绘了南阳郡的繁荣景象，也反映了当时的社会面貌、人民生活情况和民间的风俗习惯。它不但是一篇优秀的文学作品，并且还是研究当时社会情况的可贵资料。
张衡在南阳郡当主簿官的期间，也做了一些有益于人民的工作，这就是他帮助鲍德兴修了一些水利工程，发展了一些当地的教育事业。因为注意兴修水利，在各地连年灾荒的时候，南阳郡却获得了丰收。南阳郡的郡学学舍荒废了多年，张衡劝鲍德加以修理，让一些青年们有研习学问的地方。在学舍修建完成的时候，鲍德邀请了当地的儒家学者来参加典礼，举行宴会。为了这事，张衡写过《南阳文学儒林书赞》，来纪念当时的盛况。
鲍德在南阳郡当了九年太守，公元108年（汉安帝永初二年）被调到京师，升为大司农（汉代中央政府管理田赋税收的官名）。张衡没有跟鲍德同去京师而独自回家继续专心研究学问。到公元111年，因为汉安帝的征召，张衡才再次到京师洛阳去。
张衡住在家里研究学问的期间，有个叫邓扙的，依仗着姐姐邓太后的势力，在朝廷里做了大将军。邓扙为了装点自己门面，多次邀请张衡到他那里去做官，张衡坚决拒绝了。
这时张衡开始研读当代文豪和哲学家扬雄著的《太玄经》。《太玄经》是一部研究宇宙现象的哲学著作，也谈到天文历算等方面的问题。当时一般人因为它的内容很艰深，而且谈的是哲理，所以都不愿意在这上面花费时间和精力，而张衡却对扬雄这部著作产生很大的兴趣。扬雄的哲学思想是一种折中主义的思想，他的书中有唯物主义和无神论的因素，也有唯心主义和神秘主义的因素。张衡在细心地研读了《太玄经》以后，受到很大的启发。他由那里接受了一些唯物主义和无神论的思想，因而有了寻求宇宙发展规律的愿望。这使得张衡逐渐由文学创作转到哲学研究，转向对宇宙现象的探索，而终于在天文历算方面获得了巨大的成就。
读书而善于吸取其中的精华，不断前进，进行创造性的研究工作，在这一点上，张衡是很好的模范，值得我们好好学习。
张衡研究学问的态度是非常严肃认真的，对于大小问题，他都不轻易放过，一定要弄个明白才肯罢手，并且有恒心，有毅力。崔瑗说他研究学问的态度，像大江里的江水一样，日夜奔流，片刻不停。这也是张衡能够在学术上获得巨大成就的重要原因之一。
浑天说和浑天仪
公元111年张衡被征召到京师。因为这一年汉安帝颁布命令，要全国各地地方官保举有学问和通达政教的人，张衡当时的名气很大，因而被征召了。张衡到京师以后，开始在尚书台衙门里当郎中——起草文书的官。过了三年升为尚书侍郎，再隔一年又调做太史令。太史令的职务是掌管历法，观测天文气象等等。朝廷有祭祀等典礼，都由太史令拣选所谓“良辰吉日”，有什么封建皇帝认为是“吉祥”的征兆，或者有什么灾异，也都由太史令纪录，并且报告皇帝。张衡被任命当这个官，自然因为朝廷已经知道张衡对于天文历算有高深的研究，而这又给了张衡进一步研究天文历算提供了更加方便的条件。
天文历算在我国是发达得很早的学问。因为我们祖先很早就从事农业生产，知道农作物的栽培，生长和收获，都和季节气候有着密切的关系，因而早就很注意对天文的观测和历法的制订，以便不误农时按季节进行耕作。据甲骨文上的记载，三千年前的殷代，已经有十三个月的名称；《书经》里有每年三百六十六日，和以闰月定四时成岁的话。关于星辰方面，我们祖先在周朝就有二十八宿的说法，战国时代楚国天文学家甘德和魏国天文学家石申，就记载了一百二十颗恒星的位置。我国关于日蚀最早的一次记载是在公元前776年，比世界任何国家都要早。春秋的时候，我们祖先更发现了彗星，这也是在世界上对彗星最早的发现。所以我国是天文学发达得很早的国家。关于宇宙的构造，我们祖先也创造了种种理论，主要有盖天说、宣夜说和浑天说三个学派。盖天说是由“天圆地方”的说法发展出来的，主张天像盖笠，地像棋盘，日月星辰都附着天盖之上。盖不停地转动，因而日月星辰也在转动。把地球的自转说成了天盖的转动。地动仪宣夜说是古代测定恒星位置的学者们对天体的一种设想。他们认为天没有一定的形状，日月星辰是“自然浮生虚空之中”，并不是附着于天体的，这是宣夜说独到的地方。但到东汉末年，这种见解便已失传了。
浑天说是西汉中期新兴的一种学说，认为天像蛋壳，地像蛋黄，居在天内，日月星辰都在蛋壳上不停地转动。这个学说把地比作像蛋黄那样的球体，虽然不十分恰当，但由此可见，二千多年前，我们祖先已经有地圆的思想，这是很可贵的。
有了浑天说，人们就计划制造浑天仪来观测星辰。西汉武帝时候的落下闳，大约是第一个着手制造浑天仪的人。宣帝时耿寿昌铸铜为象，永元十五年（103）贾逵创造了黄道铜仪，也都是浑天仪。
这些就是张衡以前我国天文学和仪象制造的大概情况。
张衡对我国古代天文学，下过很大的功夫去研究，对各派学说作了分析比较，并且对天象进行实际观测。到被任命为太史令以后，他更利用这个便利的条件深入研究。经过多年苦心研究的结果，他认为盖天说站不住脚，浑天说则比较合于实际。这以后，他就以浑天说做基础，加上他自己观察天象的心得，发展了原来的浑天说，创造了一套新的、在当时最完备的浑天学说。张衡这种善于接受前人文化遗产而又不受传统束缚，既有独创精神而又注意实际观测的精神，无疑是值得钦佩和学习的。
张衡给我们留下了两部在天文学史上占有很高地位的著作：一部是《灵宪》，另一部是《浑天仪图注》。他的浑天学说，主张天是圆的，宇宙是无限的，这是他的独创的见解。不过他还认为太阳是围绕着地球不停旋转的。但他却找出了太阳运行的规律（实际上是地球围绕太阳旋转的规律），并且指出赤道、黄道和北极的地位，因而他也讲出了为什么夏季日长夜短，冬季夜长日短的原因。这是我国天文史上的辉煌成就。
以他的浑天学说为基础，张衡在天文学上作出了一系列创造性的重大贡献。例如他在《灵宪》这部书里，说月是“向日禀（受）光，月光生于日之所照”。这就是说，月亮本来是不会发光的，月光是太阳光照在月亮上的反射。这是完全合乎科学的。他对月亮的盈缺也作出了解释：他说月亮是绕着地球不停地旋转的，当月亮转到地球和太阳中间的时候，向着地球一面受不到太阳光，而月亮自己又不会发光，因此一片黑暗，我们在地球上也就看不见月亮。这一天就是阴历每月的初一，叫做“朔”；到阴历每月的十五或十六，月亮转到地球另一面了，这时候地球处在太阳和月亮的中间，月亮被太阳光照亮的一面，正好面对着地球，因而在我们面前就出现了圆圆的满月，这一天叫“望”。
张衡还在《灵宪》这部书里说明月蚀的道理。他说：“在望月的时候，月光被地球的影子遮住了，这就出现月蚀的现象。”这个解释基本上也是正确的。
在《灵宪》里，张衡也谈到恒星。他说，常明的星有124颗，可明的有320颗，在中原地区可以看见的星共有2500颗，在海外能看见的没有计算在内。据现代天文学家的计算，到我们肉眼能够看见的六等星为止，总数约6000颗，而在同一时间同一地方所能见到的星，也不过2500颗左右。可见张衡的观察是比较精确的。
张衡在天文学上这种创见和发现，在今天看来，虽然并不稀奇，而且还有不科学的地方，譬如他相信地是天体的中心，日月是星辰绕地运行等等。但在一千八百多年前科学水平还很低的时候，张衡能有这样的见解，这就使我们不能不惊异他大胆的创见和卓越的智慧了。以张衡和世界各国同时代天文学家相比，他也是最杰出的一个。这是值得我们骄傲的。
不仅如此，张衡还根据他的浑天学说，创制了远远超过前代的、世界上第一架能比较准确地测定天象的浑天仪。
张衡创制浑天仪成功，是在公元117年（汉安帝元初四年），那时他是40岁。为了制造这架仪器，张衡费了不少力气和时间。他经过艰苦的研究和观察，才设计出一个图案来。他还先用竹劈削成薄薄的篾片，在篾片上刻了度数，然后该编的编，该圈的圈，再用针线把篾片穿钉了起来，制成一个模型，作为试验。经过多次试验和修改，然后用铜铸成正式仪器。从这里可以知道张衡除了有敢想、敢干的创造精神以外，又是如何地不避艰苦并且非常细致地对待科学工作的。
浑天仪是球形的东西，有个铁轴贯串球心，轴的方向就是地球自转的方向。轴和球有两个交点——天球上的北极和南极，北极高出地平36度，这就是当时京师洛阳的地理纬度。浑天仪的外圈的圆周一丈四尺六寸一分，各层铜圈上分别刻着赤道、黄道、南北极和二十四个节气，以及二十八宿和日月星辰。当时已经发现了的天文现象，都在这架仪器上刻画表现出来。
为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡又把浑天仪和一组滴漏壶联系起来。滴漏壶是我们祖先用来测知时刻的仪器，它用一个特制的器皿盛着水，这器皿下面有小孔，水通过小孔，一滴一滴地流到刻有时刻记号的壶里去，因而可以由壶里的水的深浅知道是什么时刻。张衡把滴漏壶和浑天仪联在一起，利用壶中滴出来的水的力量，来推动齿轮，齿轮再带动浑天仪，一天一转。这样，他就使浑天仪上所刻的天文现象，按时刻而自动地呈现出来。人们在屋子里看浑天仪，就可以知道什么星已从东方升起，什么星已到中天，什么星就要向西方下落等等。这说明张衡除了天文以外，对机械原理也有精到的研究。张衡的这个创造发明，后来经过唐朝的一行和梁令瓒、宋朝的张思训和苏颂等的发展，制成了世界上最早的天文钟。
张衡创制的浑天仪原来放在东汉政府的灵台上，一直保存到魏晋时代。西晋末年发生战乱，铜仪被移到长安。公元418年，刘裕军队攻进长安城，获得了这架仪器，但已经残缺。此后它就不知下落了。
以后唐、宋和元朝，也都铸造过浑天仪，基本上和张衡的原作相同，但有所改进。现在陈列在南京紫金山天文台的浑天仪是明朝正统三年（1438）钦天监监正皇甫仲仿照元朝郭守敬的浑天仪造成的。
世界上的第一台地震仪——地动仪
张衡创制了浑天仪的第四年，即公元121年（汉安帝建光元年），被调任公车司马令。公车司马令的职责是保卫皇帝的宫殿，通达内外奏章，接受全国官吏和人民的献贡物品，以及接待各地调京人员等等。把科学家张衡调到这样的一个职位上，充分说明封建皇帝如何不重视科学，不让有天才而在学术上有雄心壮志的人，有充分发挥才能的机会。然而，就是在这样的工作岗位上，张衡还是利用一切可能利用的时间和精力，继续进行学术研究。除了天文学以外，他还对数学、物理和机械制造等方面，下了很大的苦功。公元126年（汉顺帝永建元年），张衡又被调回到太史令的职位上。在张衡，可能认为太史令的职务对他比较合适，而当时则有一些热衷于名利的人，由于张衡没有升官而加以嘲笑。这时候，张衡写了一篇用《应间》做题目的文章来答复这种可鄙的嘲笑。在文章里，张衡表示了他热爱科学研究的高尚志趣，说他决不以官职卑小为耻，而以学问不深、知识不广为羞；表示他无心和那些贪图名利的人争长短，而愿意和有学问的人做朋友，共同研讨学问。
除了浑天仪以外，张衡在世界科学史上另一个不朽的创造发明——地动仪，就是他第二次担任太史令期间完成的。
据史书的记载，汉朝从公元96年到125年这三十年期间，有二十三年曾经发生过大地震，尤其是公元119年（汉安帝元初六年）发生的两次大地震，造成了很严重的灾害。第一次发生在二月间，京师和四十二个郡都受到影响，严重的地方土地陷裂，地下涌出洪水来，城郭房屋倒塌，死伤了很多人。第二次是在冬天，地震的范围也有八个郡，生命财产的损失也不少。当时人们因为缺乏科学知识，对于地震非常惧怕，还以为是神灵在主宰。张衡并不这样想。他细心研究这个问题，经过长期的努力，终于在他五十五岁的时候（132），发明了可以测定地震的方向的地动仪——世界上第一架地震仪。
由于封建统治者不重视科学，张衡的地动仪，后来不知在什么时候毁失了。
为了弄清楚张衡制造地动仪的原理和地动仪的构造，后代的科学家曾经加以研究。近年根据《后汉书》中《张衡传》的记载，运用现代科学知识，终于弄清楚了张衡当时制造地动仪所应用的原理，并据此制造了一个地动仪的木质模型，现在陈列在我国首都北京的中国历史博物馆里。
张衡的地动仪，原来是用青铜制造的，形状像一个大酒樽，圆径有八尺。仪器的顶上有凸起的盖子，仪器的表面刻着篆文、山、龟和鸟兽等花纹。仪器的周围镶着八条龙，龙头是朝东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列的，每个龙嘴里都含着一颗铜球。每个龙头的下方铸了一个蛤蟆，它对准龙嘴张着嘴巴，像等候吞食物一样。当地震发生时，哪个方向发生了震动，那个方向的龙头因为受到震动就张开了嘴，把铜球吐出，落到蛤蟆张开的大嘴巴中。铜球落到蛤蟆嘴里的时候发出了响亮的声音，人们听到声音就可以来检视地动仪，看哪一个方向龙嘴的铜球吐落了，就可以知道哪一个方向发生了地震。这样一方面可以记录下正确的地震材料；同时也可以朝着地震的方向，寻找灾区，做一些抢救工作，减少损失。
这一个地动仪非常精确、灵敏。公元138年（汉顺帝永和三年）甘肃东南部发生了地震，放在离震区一千里以外的洛阳的地动仪，就测量出来了，西面龙嘴里的铜球果然落到了蛤蟆口中。起初京师的官
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