作者：萧枫主编
出版社：辽海出版社
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影响力的发明始祖(上册)试读：
前 言
马克思曾经说过:“文学是一定的社会生活在人类头脑中反映的产物。”
文学是一种社会意识形态,与社会、政治以及哲学、宗教和道德等社会科学具有密切的关系,是在一定的社会经济基础上形成和发展起来的,因此,它能深刻反映一个国家或一个民族特定时期的社会生活面貌。文学的功能是以形象来反映社会生活,是用具体的、生动感人的细节来反映客观世界的。优秀的文学作品能使人产生如临其境、如见其人、如闻其声的感觉,并从思想感情上受到感染、教育和陶冶。文学是语言的艺术,是以语言为工具来塑造艺术形象的,虽然其具有形象的间接性,但它能多方面立体性地展示社会生活,甚至表现社会生活的发展过程,展示人与人之间的错综复杂的社会关系和人物的内心精神世界。
作家是生活造就的,作家又创作了文学。正如高尔基所说:“作家是一支笛子,生活里的种种智慧一通过它就变成音韵和谐的曲调了……作家也是时代精神手中的一支笔,一支由某位圣贤用来撰写艺术史册的笔……”因此,作家是人类灵魂的工程师,也是社会生活的雕塑师。
文学作品是作家根据一定的立场、观点、社会理想和审美观念,从社会生活中选取一定的材料,经过提炼加工而后创作出来的。它既包含客观的现实生活,也包含作家主观的思想感情,因此,文学作品通过相应的表现形式,具有很强的承载性,这就是作品的具体内容。
文学简史主要指文学发展的历史进程,这跟各国历史发展是相辅相成的。历史的发展为文学的发展提供了时代背景,而文学的发展也形象地记录了历史发展的真实面貌。
总之,学习世界文学,就必须研究世界著名文学大师、著名文学作品和文学发展历史,才能掌握世界文学概貌。
为此,我们综合了国内外最新的世界文学研究成果和文学发展概况,编撰了“世界文学知识大课堂”丛书。本套书系共计20 册,包括《中国文学发展概论》、《中国文学大家》、《中国文学精品》、《世界古代文学发展概论》、《世界古代文学大家》、《世界古代文学精品》、《世界近代文学发展概论》、《世界现代文学发展概论》、《西欧现代文学大家》、《南北欧现代文学大家》、《中欧现代文学大家》、《俄苏现代文学大家》、《美洲现代文学大家》、《亚非现代文学大家》、《西欧现代文学精品》、《东南欧现代文学精品》、《中北欧现代文学精品》、《俄苏现代文学精品》、《美洲现代文学精品》、《亚非现代文学精品》。
本套书系内容全面具体,具有很强的资料性和系统性,是广大读者学习了解世界文学的良好读物,也是广大图书馆珍藏的良好版本。
本书由萧枫同志主编,参加编撰的还有宋涛、张林、李雪、胡元斌、窦俊平、廖海丽、聂丽、寻美琴、李娟、鹿清斌、王德雪、张立立等人,在此对他们付出的辛勤劳动表示感谢!
鲁 班
鲁班,生于公元前507年,约卒于公元前444年左右。姓公输,名般,又称公输子、般输、鲁般。鲁国(今山东曲阜)人,中国春秋时期科学家。
鲁班应称作公输般,因为他是鲁国人,“般”与“班”同音,古时通用,所以人们常称他为鲁班。
鲁班出身于手工业奴隶家庭,所以从小便受到熏陶,跟随家里人参加各种建筑工程劳动,积累了丰富的实践经验。
鲁班是我国古代最优秀的土木建筑工匠之一,也是相传有许多发明创造的大发明家。从古至今两千多年来,他一直被土木建筑工匠们尊奉为祖师。
鲁班在机械、土木、手工艺等方面都有所发明。在公元前450年左右,他来到楚国,开始帮楚国制造进攻型的武器。他曾创制出云梯和钩强用以攻打宋国,但是被墨子及时地制止了。后来在墨子的劝说下,鲁班开始专门从事制造一些实用的生产生活工具,造福于人民。
鲁班的发明创造有很多。据《物原》、《古史考》等很多古籍记载,木工所使用的不少工具都是他创造的。像曲尺(也称矩),就是鲁班发明的,所有又叫做“鲁班尺”。还有墨斗、刨、钻、凿子、锯、铲子等器具,传说都是鲁班发明的。
鲁班还是一个很高明的机械发明家,他做的锁,机关于内里,表面看不出痕迹,必须要有配置好的钥匙才能打开。《墨子·鲁问篇》中有这样的记载:“公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下。”说的是鲁班造出的木鸟能乘风力飞翔,三天不会降落。另传说鲁班还制造过一种机动的木车马,这部机械由木人驾驭,内置机关,可以自由任意行走。后世的许多科学家,都受其影响,努力的探索过其中的奥妙。
鲁班还发明过不少的农机器具,先进的农业工具是古代农业发达的重要条件之一。在《世本》和《物原·器原》记载他制作了石础、砻、磨、碾子等当时很先进的粮食加工机械。
古代民间还传说他曾主持造过桥梁,他的妻子云氏为了使工人们不受日晒雨淋而发明了雨伞。
当然,有些关于鲁班的传说未免夸张,可能与史实有些出入。可是这些有关他的发明创造的故事,实际上就是我国从古至今一代代充满智慧的劳动者的故事。
李 冰
李冰,中国古代科学家,其身世和生卒年代已经无法详考。只知道约在公元前256年(秦昭王五十一年),李冰被任命为蜀郡太守,此外还流传有他父子二人兴建都江堰的故事。
水利是农业的根本命脉,我们的老祖先很早就认识到这一点,并开始致力于水利工程建设和研究。于是春秋之际在中原地区建设了四大水利工程:河北漳水十二渠、关中平原郑国渠、安徽寿县的芍陂、四川灌县都江堰。这其中最为人们所熟知的要数都江堰,这是因为它至今基本上仍是当初原貌,李冰设计的都江堰,用今天的科学来分析,也仍然是无懈可击的。
都江堰是世界历史罕见的水利工程。
李冰采用人工的办法,在距离玉垒山稍远的江心,筑起一道分水堰,迫使岷江流到玉垒山前分成两股,让其中一股流人宝瓶口。在波涛汹涌的江中筑成如此的大堰,何其难也。当时用鹅卵石筑,石头太小,水一冲即垮;用开凿宝瓶口的大石块筑,投入水中,仍被冲得东摇西晃。李冰从多次失败的试验中,终于采用漫山遍野的竹子,编成竹笼,再装上鹅卵石,形成一个整体,一举获得成功。这个简单而有效的办法,形成水利史上有重大意义的发明创造,一直为后来的水利工程所广泛采用,直到今天筑堤修堰时常用的“铅笼”,也是根据这个原理制作的。
都江堰是我国古代农田灌溉系统的杰作,至今已有2200多年的历史了。其规模之大,建筑之早和收益之宏,在古代世界是没有先例的。
都江堰由分水“鱼咀”、“飞沙堰”和“宝瓶口”三项主要工程组成。分水“鱼咀”是中流作堰,把岷江一分为二。东边是内江,是岷江的别流;西边是外江,是岷江的主流。“飞沙堰”是调节入渠水量的溢洪道,而“宝瓶口”是总进水口。李冰采用“分流守江,筑堰引水”的办法,使这三项工程互相依赖,互相调节,互相制约,构成了一个设计周密、布局合理的水利枢纽工程,具有灌溉、防洪和航运等多种效益。
都江堰以其高度的科学性和创造性的完美结合,一直使用了两千多年,灌溉了内江两岸的千里沃野,至今完好。因此李冰和他所兴建的都江堰受到无数中外科学家的一致赞誉。
蔡 伦
蔡伦,中国东汉桂阳(今湖南郴州市)人,字敬仲。大约公元75年(东汉明帝刘庄永平末年)到了洛阳,随后进宫当了太监。公元79年,和帝刘肇即位,把蔡伦提升为中常侍(宦官中较高的官职),参与国家机密大事,后兼任主管制造御用器物的尚方令,监督制造宝剑和其他器械。
在担任尚方令期间,蔡伦经过认真总结西汉以来的造纸经验,进一步改进了造纸技术,于元兴元年(公元105年)奏报朝廷,使用和推广造纸术。因此,后世人都传蔡伦为我国造纸术的发明人。1957年,考古学者在陕西长安县灞桥发现了一座古墓,发现了一面铜镜下放着成叠的纸,共有88张残片,被命名为“灞桥纸”。这种纸主要是用麻和少量芒麻纤维制成,是已发现的世界上最早的植物纤维纸。
1987年底,我国研究造纸史的专家潘吉星先生将西汉几种纸样送到日本有关科研机构鉴定,均确定为植物纤维纸,其中“灞桥纸”较为原始。由此得出结论说:中国的造纸术早于蔡伦200年。
蔡伦在担任尚方令时,主管尚方的各种事宜。这样蔡伦就有机会经常和手工工人接触,他们的精湛技术和创造精神对蔡伦有深刻的影响。
蔡伦本人善于赋诗作书,需用大量的纸张。他深知缺纸的苦处和书写上的困难。他决心克服困难,攻克难关,改进造纸术,提高纸张质量。
蔡伦首先想到,缣帛很轻便,但价值昂贵,必须利用一些价值低廉的原料来造纸。蔡伦在认真总结劳动人民用各种植物造纸的经验以后,改用了树皮、麻头、破布和旧渔网等,代替原用麻布、丝帛、芋麻、线头等原料,这些原料货源丰富,到处可以找到,价钱便宜。首先解决了以前原料价格高、原料少的问题。这样做,不仅大大降低了产品的成本价格,而且为大量进行生产创造了条件。特别是用树皮做原料,开创了近代木浆纸的先声,为造纸业的发展开辟了广阔的途径。另一方面,蔡伦在造纸工艺上也有重大突破。据考古情况推测,当时造纸时,先把原料洗涤切断,浸渍沤制,并加入适量的石灰浆升温促烂和蒸煮等工序,以后反复大力舂捣,分离出纤维纸浆,再把这些纸浆用细帘子捞取,漏去水分,晾干,揭下来,压平砑光。
改进工艺后生产出来的纸张,具有体轻质薄、价格低廉、经久耐用等特点。
元兴元年(公元105年)蔡伦把这批纸献给朝廷。汉和帝看了这种纸,十分赏识蔡伦的才能,并马上通令天下采用。从此,造纸术在我国推广了起来。
新纸受到了人们的广泛欢迎,并逐步取代了旧的书写材料。
蔡伦对造纸术的主要贡献有两条:一是他使以前比较粗糙的植物纤维纸变成质地优良、堪作书写用的植物纤维纸;二是他使造纸材料的来源大大地扩大了。他不但用麻、破布、鱼网,而且还用树皮作原料,这大大降低了纸的成本,从而使纸的运用普遍推行开来。晋人傅成在《纸赋》中赞美说:“夫其为物,厥美可珍。廉方有则,体洁性真。含章蕴藻,实好斯文。”说蔡伦的纸实在很美,令人珍爱,又廉价、方便、洁净,深得人们喜爱,从根本上改变了纸在社会上的地位。
蔡伦的造纸工艺对现代造纸术仍有直接影响的有两个关键步骤:一是在草木灰水中蒸煮,这是现代碱法化学制浆过程的滥觞;二是纸模的设计,要能使它的孔与纸浆中的纤维尺寸相适合,既能很快地使水漏下,又能使纸浆纤维留在上面,形成均匀的薄层。当时,虽然用的是细密帘子,却是现代纸模即抄纸器的雏形,而抄纸器是长网造纸机或圆网造纸机的主要部件。可以说,蔡伦的造纸工艺不过是现代造纸工艺的原始形式。
蔡伦的造纸术极大地促进了东汉造纸业的发展,造纸技术也不断提高。东汉末年,东莱(今山东黄县)人左伯造出了质量很高的纸,成为历史上又一著名的造纸能手。他造的纸比“蔡侯纸”更加光洁细腻,成为当时名贵的书写材料。
在“蔡侯纸”的推动下,东汉人孔丹还发明了著名的“宣纸”,它因盛产于安徽宣城而得名。宣纸又叫“四尺丹”,是为纪念孔丹而得名。它是国画艺术的重要载体,使我国的国画艺术兴盛两千年而不衰。19世纪末,宣纸还曾获得巴拿马博览会金质奖章。
蔡伦用自己的非凡才华,为人类文化的传播和发展做出了伟大的贡献。但是,东汉时期政治腐败,到了安帝时,宦官和外戚轮流执政,统治阶级内部矛盾重重,互相倾轧。安帝元初三年(公元114),窦太后因蔡伦长期保卫宫廷有功,封他为“龙亭侯”,封地在今陕西省洋县,故后人又称蔡伦造纸为“蔡侯纸”。
安帝让蔡伦主持校正经传文字。公元121年,有人向汉安帝告发,蔡伦从前奉窦太后的命令,曾参与谋杀汉安帝祖母的事件。蔡伦获悉后,不愿意受此侮辱,服毒自尽了,草草终结了一生。
为了纪念蔡伦的万世功德,人们为他造庙塑像。在蔡伦的故乡桂阳(今湖南郴州),元朝曾重修蔡伦庙。在他的墓地陕西洋县龙亭辅,也有祠庙,每年有地方政府代表致祭。过去国内和日本的造纸工人都奉他为祖师。蔡伦的伟大功绩,将永远受到人类的尊敬和纪念。
自公元3世纪至4世纪,纸张基本上取代了简、帛,成了我国惟一的书写材料,促进了我国科学文化的传播和发展。
随着社会生产力的发展,我国在各个时代都生产出有代表当时工艺水平的纸。晋朝时的“侧理纸”;南北朝的“凝光纸”;唐宋时期四川的“十色笺”和“薛涛笺”;北宋时期的“澄心堂纸”;南宋时期的“金粟山藏轻纸”;明清时期的“宣纸”等等。其中“左伯纸”质地匀净细密,色泽鲜明而很受人们的欢迎;“澄心堂纸”色彩种类很多,纸面砑磨光滑,以半透明而平滑的纸面上隐现出鸟兽花木形象(水纹纸)而闻名;“宣纸”以洁白光润,坚韧细密,长不变色等优点名驰中外,享有“纸寿千年”的盛誉。
造纸术由中国首先传到了朝鲜和越南,大约在隋朝末年(公元610年),由朝鲜又传到日本。往西又传到撒马尔罕,以至巴格达、大马士革、埃及与摩洛哥。到了公元1150年在阿拉伯人统治下的西班牙开始造纸,这是欧洲第一个造纸工场。
1212年罗马教廷征服了伊斯兰教统治下的西班牙之后,造纸业才在欧洲迅速发展起来,这比蔡伦发明造纸术的年代整整晚了1000多年。直到18世纪末,西洋纸仍然几乎全用手工制造。
现代的造纸业虽均已改用机器打浆和抄纸,但它的基本原理,还是与中国旧造纸方法相同。造纸原料的十分之七八已为木浆所代替,但造高级印刷纸、卷烟纸、宣纸和打字蜡纸等仍使用蔡伦所用过的破布、鱼网、麻头和树皮等原料。
英国著名科学家弗兰西斯·培根评价“四大发明”时说:“它们改变了世界上事物的全部面貌和状态,又从而产生了无数的变化;看来没有一个帝国,没有一个宗教,没有一个显赫人物,对人类事业曾经比这些机械的发现施展过更大的威力和影响”。
张 衡
公元138年的一天,在距当时的东汉都城洛阳有一千多里的陇西发生了一次大地震。几天后,报信的人骑马赶到京城报告皇帝,大家才知道这件事。一旦得到这个消息,马上全城都轰动了,原来前几天早就有一个人用一个仪器测出了它的方向,但当时并没有一个人相信。这一下,发明了这个仪器的人名扬全国,甚至有人把他看作圣人。
这个人就是张衡,而他发明的这个仪器叫地动仪。张衡出生在南阳县石桥镇。他的祖父曾经做过官,但因为为官清正,家中并没有什么财产。张衡的父亲去世后,他家的日子变得艰难起来。
张衡从小爱读书。除了读书以外,还经常观察工匠们干活。要不就摆弄竹片、树枝,做些精巧的小玩意儿给朋友玩。在石桥镇,几乎没有比他更心灵手巧而且有学问的人了。但他一点也不满足,决定到外地去游学,以增长学问。
在当时,长安是西汉的都城,洛阳又是东汉的都城,人们合称他们为“二京”。张衡决定到“二京”游学。他辞别家乡,首先向西到长安去,开始了他的游学历程。一路上,他四处拜访有学问的人,并把听到和看到的事都记了下来。在洛阳,他结交了许多有学问的人,其中崔瑗便是他的一个好朋友。崔瑗对天文历法很感兴趣,在他的影响下,张衡渐渐开始爱上了天文历法。
由于勤奋好学,张衡很快便成了洛阳城的著名人物。有一次,南阳太守派人来告诉张衡,推荐他去当官。但他谢绝了。他认为做不做官不要紧,要紧的是研究学问。后来官府又几次派人来请张衡去做官,他都没有答应。
几年过去,张衡学问大有长进,名声也越来越卓著了。但他家的生活越来越困窘,正巧南阳太守鲍德又来请他去做官,他想到鲍德是一个有道德有学养的人,就答应了他。于是,张衡在鲍德的手下做了一名主簿,负责处理和起草公文。
在鲍德的手下干了一段时间,张衡帮助老百姓干了许多好事,不断显露出他的才干。鲍德见他果然有才干,更加信任他了。他又建议鲍德建立了郡学,供读书人学习。不久,他又把自己的游学经历写了下来,这便是著名的《二京赋》。他前后用了十年时间,才最后写成。这篇赋一写成,立刻轰动了京城。读书人争着阅读传抄。不过因为它篇幅太长,没有流传下来。
后来,鲍德被调到京城当官,张衡便又回到家中专心研究起学问来了。他开始研究《玄经》,这是一本研究宇宙现象的哲学著作,也谈到了天文历算等问题。这本书对张衡产生了很大影响。他从此把兴趣转移到对宇宙现象的探索里。
有一年,东汉皇帝汉安帝下令,要全国各地推选有学问的人到洛阳做官,张衡也被选到了京城,由于他对天文历法有深入研究,朝廷便任命他当太史令,负责天文、历法、气象、地震等方面的事。张衡从此更专心地研究天文学了。他每天都在认真地观察着星空,不论严冬还是酷暑。通过长期的观察记录,张衡把它都写在一部叫《灵宪》的书里。到现在这部书在天文学史上还占有极高的地位。
张衡不但写书,对观察到的现象加以理论总结,而且将这些加以实践,从而创造出能实际操作的天文仪器。前面说过的地动仪便是一例。另外他还发明了浑天仪。这是一种天文仪器,可以反映天上星星的变化。
浑天仪的制作精巧:他先找来一些竹子,用刀将它劈成片,然后在它们上面刻上度数,再将这些竹片编成一个圆球。然后请木匠将它做成一个木模,再烧铸成铁球。他又想出用漏壶滴水的办法,推动仪器自己转动。他通过计算,在仪器内装了精致的齿轮,当漏壶不停地滴水时,带动仪器绕轴缓缓地旋转起来。漏壶中的水经过一天一夜滴完,仪器也正好转完了一圈。为了说明这个仪器的结构和原理,张衡还写了一本书叫《浑天仪图注》。根据这本书,人们可以知道汉代的浑天仪是什么样子,汉代的人是如何理解天象变化的。
由于张衡生性耿直,得罪了不少人,他们在皇上面前说他的坏话,时间一长,皇上相信了他们的话,便把他调离了京城,到河间任太守。但在河间做太守期间,因为和河间王刘政发生矛盾,他在政治上无所作为,学问又无法再钻研下去,终于在苦闷中与世长辞。
华 佗
华佗出生于东汉末年,生活于战争不断、兵荒马乱的年代。他从小就醉心于医学。他想通过自己的医术减少人民的痛苦。
长大后,他成了一个远近闻名的医生。一般的病,只要经他治疗,都能治好。他发明的麻沸散,是一种麻药,是当时世界上最早发明和使用的麻药。而它的发明源于一次偶然的机会。
一次,一个喝醉酒的人因为绊倒在门槛上,头被碰出了很长的一段伤口。在华佗给他动手术缝合伤口的过程中,这个喝醉酒的人一直都没有喊疼。但第二天,这个病人开始喊疼了。华佗意识到酒起到了麻醉作用。由此,他得到启发,假如将酒掺入给病人用的药中,不就可以起到麻醉效果了吗?于是华佗反复做了很多的试验。最后,他终于研制成一种叫“麻沸散”的麻醉药。以后,再给病人动手术时,只要先吃上这种药,等到病人全身失去知觉后,他便可以放心地给病人动手术了,这是华佗对世界医学的一个伟大贡献。它比现在西医用的麻醉药早发明了一千六百多年。
华佗针对人的生理特点,还编了一套五禽戏。他认为古往今来那些长寿的入主所以长寿是因为他们爱运动的结果。运动是抵御疾病的一个重要的方式和有效的办法。所以,他根据各种鸟禽走兽的动作自编了一套动作。这五禽戏包括“虎、鹿、熊、猿、鸟”五种动物。或扑打,或跳跃,或飞腾,或摇摆。练过之后,效果特别明显。他的学生吴普据说就是因为坚持练“五禽戏”活到九十多岁还很健康。
华佗不仅发明了麻沸散和创造了“五禽戏”,还对各种疑难杂症很有独到的见解与治疗方法。比如有个太守得了一种病,他一天到晚寝食不安。饭不香,睡不眠。华佗在看了他的病症之后,很快想出一套治疗的办法。他每天给太守看过病后都要要许多钱。一连好多天,都是这样。但太守的病并不见好。然后有一天,突然有人报告太守说华佗带着钱财潜逃了。太守听说之后大怒,一气之下,吐了很多的血,而那些血竟都是紫黑色的,吐过之后,太守忽然发现自己好了。原来,华佗已知道太守的病由平时淤血而引起,必须逼出这些淤血后才能好。于是想出了这个激将法,结果一试就灵。
还有个叫陈登的广陵太守,一向自诩身体好,从不生病。突然有一天得病了,浑身就像被人塞了什么似的,老不舒服。他把华佗请了来。华佗看过之后,断定他是因为吃了没煮熟的活鱼虾的缘故。给他吃了药,等到吃完第二次药便起作用了。吐出许多没有煮熟的鱼肉和虾。不过,华佗又告诉太守他的病三年后还要犯。三年后,果然又犯了,因为华佗不在,结果太守不治而亡。华佗的从医经历使他名声更大了。人们都称他为神医。
时任汉朝丞相的曹操得了偏头痛,总医不好,闻听华佗的名声,便把他请去治病。病治好后,并不放他走,生怕再犯。但华佗想为更多的人治病,便借故回了家。回家后,便一去不还了。曹操很生气,一气之下,命人将他抓来,关进牢里。
第二天,华佗便被杀了。中国的一代名医就这样带着遗憾走完了他的一生。但他对医学的贡献永远都不会被人们忘记。他永远都是一个伟大的医学家。
魏伯阳
魏伯阳,名翱,号云牙子。生卒年不详,会稽上虞(今浙江上虞)人,中国东汉时期化学家。
魏伯阳的生平在正史中毫无记载。葛洪的《神仙传》记载到:“魏伯阳出身高贵,而性好道术,不肯仕宦,闲居养性,时人莫知其所从来”。五代时期,彭晓在《周易参同契分章通真义》的序言中曾介绍过魏伯阳是东汉会稽上虞人,不知师承何处。他“博赡文词,通诸纬候”,他在自己的著作中“密示青州徐从事、徐乃隐名而注之。至后汉孝桓帝时,公复传授与同郡淳于叔通,遂于行世”。这说明魏伯阳是生活于东汉桓帝(公元147—167 年)前后的人物,他的弟子有徐从事,淳于叔通。
我国古代的炼丹术,实际上就是化学研究的开始。公元前4世纪,邹衍首创“黄白之术”,那时的炼丹方士,已开始炼“不死之药”。西汉淮南王刘安和汉武帝都曾广求方士以炼丹,到了魏晋南北朝更是盛行炼丹之风。魏伯阳的著作《周易参同契》,则是世界上最早的炼丹学专著。《周易参同契》全书约6000多字,以韵文形式写成,是一部以阴阳学说为指导的炼丹技术专书。书中总结了前人的经验,提出了炼丹的理论,特别是通过实验得出物质变化遵循的客观规律。书中记述了水银和铅的炼制方法,如“胡粉投火中,色坏还成铅”的记载。也提到金的性质和有关铅、汞的某些化学反应。书中记载了水银容易蒸发,也容易与硫磺化合成硫化汞。从这部著作中,还可以了解到当时人们炼丹的设备和工具,书中第一次出现了“丹鼎歌”。丹鼎是炼丹用的鼎炉,它是升华过程中重要的工具。这些重要的记载和成就,远远超过了当时世界各国。
由于古代炼丹是为了炼制长生不老药,故此也难免蒙上了神秘的色彩。事实上,炼丹术并不能达到使人长生的目的,但客观上却导致了制药化学的开端,提高了化学药物的应用范围,促进了制药化学的发展。中国炼丹术很早就西传波斯、阿拉伯及整个欧洲,为世界制药化学做出了重大的贡献。
马 钧
中国古代有许多能工巧匠。三国时期的马钧,就是其中一位著名的代表人物。他技艺高超,在传动机械方面很有成就,当时人们都很尊敬他,称他为“马先生”,赞誉他是“天下之名巧”。
东汉末年,宦官、外戚争权,封建军阀混战,社会动荡不安。三国时期,战争虽然没有停止,但是就总的环境来说,却相对地稳定了下来。魏、蜀、吴三国的统治者,为了增强自己的力量,都比较注意恢复和发展生产。而恢复和发展生产,就需要解决生产中遇到的一些技术问题。马钧就是生活在这样一个时代。他为了解决生产实践中的问题,搞出了许多科学技术发明。
马钧,字德衡,出生于曹魏统治下的扶风,也就是今天陕西省的兴平县。扶风地处渭河平原,农业和手工业生产都比较发达,是一个经济繁荣的地区。
少年时期的马钧,家境很贫穷,大概没有受过比较正规的教育。但是,他能够刻苦自学,读了很多书。他除了从书本上获得渊博的知识外,还十分注意向经验丰富的工匠学习,并通过认真观察和钻研实际事物,掌握各种生产技术。据说,马钧年轻时喜欢到各处游玩,并没有意识到自己能够成为技术高超的工匠。然而,在游历过程中,他却学到了更多的实用知识和技术,从而为他日后的创造发明打下了坚实的基础。
这时的马钧,由于口吃的缘故,不善言谈。或许正是因为他不爱多说话,倒使他能有更多的时间和精力集中于思考问题,开动脑筋,勤于动手,这给他的成长带来了更大的好处。马钧在掌握了一些知识和技术之后,从来也不在别人面前夸夸其谈,吹嘘自己。因此,马钧年轻时,人们对他的高超技艺也就不怎么了解。看来,青少年时代的马钧,是一个脚踏实地、默默无闻的人。
马钧的成名,是在他到京城洛阳做官之后。魏明帝曹散在位时,他在魏国朝廷里先任博士,后又任给事中。博士是一种学有专长的官员,给事中的职责也只不过常在皇帝左右应对一些问题,这两种官职都带有顾问的性质,并没有什么实权。当然,他得到的俸禄也就不会很多了。加上马钧既不会钻营奉承,又不善于辞令,因此在朝中很不得意。
根据史书上的记载,马钧担任博士的时候,生活仍然比较贫困。为了摆脱困境,他潜心钻研技术,希望能在这方面有所作为。马钧的发明创造,就是这时从改进织绫机开始的。
织绫机是我国古代一种织丝机具,能织出提花的丝织品。西汉时期,河北巨鹿人陈宝光的妻子,发明了一种织绫机。这种织绫机,每台有120组经线,需要120个踏板。织成一匹散花绫,要用两个月时间。由于工序复杂,费时费力,因此织出来的绫,价钱很高,“匹值万钱”,普通老百姓根本买不起。后来,经过改进,有人将织绫机简化成60个踏板,或者50个踏板。每个踏板操纵织机上的一组经线。虽然经过了这样的改进,但是操作起来还是很费力,而且效率也不高,织一匹绫仍需几十天时间。
马钧决心将这种织绫机加以改良。他经过深入钻研,多次试验,终于改制成功,造出了新式的织绫机。这种织绫机,把原来织机上50组或60组经线,合并成12组;这样,只需要安装12个踏板就行了。同时,他还在织机上设计安装了一些别的装置,使之操作起来更为灵便。新式织绫机使生产效率提高了十多倍。它不仅大大减轻了人们的体力劳动,而且织出来的丝织品,图案变化无穷,有各种各样的花纹,质量比以前更好了。马钧改良织绫机,不仅推动了我国古代丝织技术的发展和提高,而且对于后来制造和推广家庭使用的织布机,也起到了一定的影响和推动作用。
如果说织绫机的改良推动了手工业生产的发展,那么,马钧发明的“翻车”则极大地推动了农业生产的发展。
当时,洛阳城里有一块空地,很适合于种植蔬菜。但是因为这里的地势较高,无法引水灌溉,所以一直荒芜着。马钧看到这种情况,觉得让这块可耕地荒芜下去,非常可惜。于是,他为了把这块荒地改成菜园,决心研制一种提水工具,解决灌溉问题。经过长时间的思索和精心设计,一种新型的提水工具终于创制出来了。这种工具名叫“翻车”。他又进行了多次试验,证明翻车能够把河水提上坡地,非常管用。据史书记载,马钧制造的翻车,能够“灌水自覆,更人更出”。就是说,翻车能够将河水刮上岸来,自动倾倒流出,而且循环不停。由于它的结构灵巧,不需要花费多大的力气,因此连小孩子都可以操作。翻车运转起来,提水效率很高。这样,不仅使洛阳城内的那片荒地变成了菜园,而且在我国农村中很快得到普遍的推广应用,大大促进了农业生产的发展。
马钧发明的翻车,一直流传了下来。因为翻车内用来刮水的木板叶,是一节一节地连接起来的,好像龙骨一样,所以也称为“龙骨水车”,简称水车。又因为它操作时是用双脚踩动,所以又叫做踏车。虽然马钧发明的翻车原样,没有保留下来,但是我们从后代人的记述中,却可以看到这种提水工具的式样、结构及其制作方法。
在元代王桢的著作《农书》和明代徐光启的著作《农政全书》中,都记述了马钧创制翻车之事。根据这两部书中的记载,可以知道翻车的构造。它的车身用木板做成长约6.7米的槽,槽的宽度不等,0.132米至0.231米均可。槽内有行道板一条。木槽的两头安装大小轮轴;大轴在木槽上头,小轴在木槽下头。再将一片一片连接起来的板叶,套在轮轴上面。大轴两端各带拐木,置于岸上木架之间。操作时,人扶着木架,踏动拐木,板叶随着轮轴转动起来,于是河水就沿着槽内的行道板被刮上岸来了。王桢赞叹说:“水具中机械巧捷,惟此为最。”对于翻车的发明,给予了很高的评价。
马钧在担任给事中的时候,在朝廷上同散骑常侍(宫廷的侍从官)高堂隆、骁骑将军秦朗发生过一次激烈的争论。争论的主要问题是古代究竟有没有指南车。
传说我国上古时代,黄帝在同蚩尤作战时,曾使用过指南车,辨明方向。西周时,周公也制作过指南车,但是没有流传下来。马钧对这种指南车非常有兴趣,很想将它制造出来。当时,朝廷内的一些大臣对此都抱着怀疑态度。一次,高堂隆和秦朗都说古代根本就没有指南车,不过是传说而已,不足为凭。马钧却说:“古代很可能是有指南车的,只是后来没有人对它进行研究,以致失传了。这有什么深奥呢?”高堂隆和秦朗非常高傲,平时就瞧不起马钧。这时,他们见马钧竟敢反驳,于是讥讽嘲笑道:“先生你名叫钧,字德衡。钧,是陶器的模型;衡,能用来称东西的轻重。如果连轻重都没有弄准确,又怎么能够制造出模型来呢?”马钧听后非常生气,不愿意再同他们争论下去了,便说:“空口争辩毫无用处,我们不妨试制一下,就可以得到证明了。”
高堂隆和秦朗把这件事向魏明帝作了汇报。于是,魏明帝就命令马钧制造指南车。马钧夜以继日地苦心钻研,过了一段时间,终于把指南车制造成功了。这辆指南车在实际表演中,真是灵巧极了。无论驾车的人将它向东南西北哪个方向转动,车子上站立着的木人始终手指南方。其中巧妙之处,简直无法用语言表达出来。人们交口称赞马钧,就连高堂隆和秦朗也不得不在事实面前服输了。
指南车也称司南车,是用来指示方向的两轮车。它的发明,是我国古代机械制造方面的一项重大成就。可惜的是,马钧制作的指南车,既没有实物保存和流传下来,它的制造方法也没有记载。因此,历代都曾有人进行过研究制造。特别是宋代的燕肃,在重新制作指南车方面成就最为突出。根据《宋史》中关于燕肃等人制造指南车的记载,我们可以推知,这种指南车的结构,同马钧所制造的指南车,可能大致上差不多。
除了指南车之外,马钧还创制了一种能够连续射出石头的军事器械,名叫“发石车”,也可称之为射石机。提到射石机,还得从诸葛亮发明的连弩说起。当时,魏国与蜀国之间经常发生战争。蜀国丞相诸葛亮创制了一种武器,利用机械力量连续发射箭矢,称为“连弩”。据说每次能射出10枝箭,杀伤力强,对魏国将士的威胁很大。马钧看到连弩后,认为这种武器巧妙固然巧妙,但是还不够完善;如果再改进一下,可以将杀伤力提高5倍。他没有去改进连弩,而是创制了一种轮转式射石机。原来有一种单发式射石机,每次只能射出一块石头,而且射出的石头往往被敌方城楼上悬挂的湿牛皮挡住落地了,因此威力不大。马钧经过研究后,将这种射石机加以改制。他制作一个木轮,将几十块石头挂在木轮上,利用机械力不断地转动木轮,然后割断拴石头的绳子,于是石头就接连不断地向敌方的城楼射去,其速度如闪电一般,十分厉害。在制造射石机的过程中,马钧曾在车轮上悬挂几十个砖头瓦块做过试验,能够射出几百步远。这种轮转式射石机,在当时来说,真可以算得上是一种远射程的先进攻城武器。
雕刻精巧的木偶,是我国一种历史悠久的民间艺术。这些木偶不会动弹,只能作为摆设,以供观赏。可是,经过马钧的巧妙构思和制作,木偶却能够活动起来了。
事情是这样的。有一天,有个朝臣向魏明帝进献了一套玩杂技的木偶。这些木偶雕刻得非常精巧,可就是不会动。魏明帝想到了马钧,看看他能不能设法让这些木偶活动起来。在召见马钧时,魏明帝问他:“你能够使这些木偶自己动起来吗?”马钧回答道:“能!”魏明帝又问:“你还能进一步做到使这些木偶进行表演吗?”马钧又作了肯定的回答。于是,魏明帝便让马钧去进行制作。
马钧接受了这项任务,并不轻松。他把木偶带回家后,反复观察,仔细琢磨。经过一番苦心钻研和设计,制作出一个又一个能够表演各种动作的活动木偶。他先用木材造成一个小戏台。在戏台下面安装上木头齿轮,利用水力推动齿轮。再用木材做了各种各样的男女木偶。这些木偶在戏台上,通过机关与台下的齿轮相连接。当齿轮转动时,便带动了台上的木偶,那些木偶就开始表演起来了。木偶们的表演丰富多彩,有的击鼓,有的吹箫,有的舞剑,有的倒立。至于翻筋斗、叠罗汉、春米、斗鸡的,样样都有。甚至还有木偶扮做官员,表演坐堂的样子。真是变化多端,好不热闹。魏明帝和群臣观赏到这种奇妙的木偶杂技表演,都感到十分开心。
马钧创制的这种有趣的活动木偶,被人们称之为“水转百戏”。活动木偶的制作,不仅给人们增添了欢乐,丰富了人们的文化生活,尤其值得称道的是,它表现出马钧对机械传动作用的深刻认识和掌握,反映出我国古代科学技术的高度水平。
葛 洪
葛洪(公元283~343年),字稚川,自号抱朴子,丹阳郡句容(今江苏句容县)人,中国晋朝科学家。
葛洪出身于一个没落的官僚家庭,13岁时父亲去世。从此家境每况愈下,但是他勤奋好学,想方设法的读书,学习知识。他白天砍柴挑到市集上卖钱,以供读书所用,还经常在晚上学习到深夜,十分刻苦。他16岁开始读儒家的《孝经》、《论语》,并发奋精读五经,自认为“才非政事,器乏始民”。后来终成为一个学识渊博的科学家。
葛洪青年时代曾经参加过镇压农民起义的活动。之后他为了学到更多的知识,到了洛阳,可却不能如愿,于是周旋于河南湖北一代。24岁时到了广州。后娶南海太守之女为妻,并跟随学习“神仙方术”。返回故里后潜心修炼著述十余年。
有一次,葛洪听说扶南(今柬埔寨、越南南部)出产丹砂(炼丹的主要原料),就申请到勾漏县(今广西一带)做县令。后来经过广州被朋友劝阻,从此入罗浮山(为于今广东省博罗县东江之滨)修道炼丹、著述,直至谢世。
葛洪一生所留的著作很多,其中主要有《抱朴子》、《金匮药方》、《肘后备急方》和《西凉杂记》等。
葛洪的《抱朴子》是中国炼丹术史上一部极其重要的著作。其中详细记载了多种炼丹典籍和方法,并纪最多种化学反应,其中很多发明堪称世界第一,是中国对化学史非常大的贡献。
葛洪晚年在罗浮山潜心修行,烧丹炼汞,不问世事。相信其必有一些经典成果,只可惜未见有著作行世。说道金丹何以能使人长生不老,得到不坏之体,葛洪是这样解释的:“盖假求于外物以自坚固。”
另外,葛洪的医学思想非常具有群众性。当时,他深感民间疾病发生的可怕,又没什么简单易行的自疗方法,再加上先人留下来的那些庞大复杂的药方和这些著作中所需的珍贵的药品,他决定编一部简单应急的医书。于是他收集了许多简便易行的医方,所需药品也都是一些廉价效显、容易得来的药物。后来他便编成了《肘后备急方》,“肘后”也就是可以时常夹带在胳膊肘下,这与现在的“应急手册”殊途同归。
葛洪还在传染病、寄生虫病,症状学、治疗学等领域皆有其详尽的见解,并创下了许多古代世界的世界之最。
郦道元
郦道元,中国北魏时期的地理学家。他从小就十分热爱大自然,长大后游历了许多名山大川,写出了地理学名著《水经注》。
郦道元出生于河北涿县,家境富裕。父亲郦范做过将军,当过青州(在今山东省)刺史,四方做官。从少年时代起,郦道元就跟随父亲,因此增长了不少见识,各地的风土人情深深地吸引了他。他觉得大自然是如此的美好,立志要遨游四方。此外,良好的家境为他游历大好河山提供了经济来源。
郦道元十分热爱读书,但是他对《四书五经》不感兴趣,专爱看一些自然科学方面的著作,包括一些地理书籍,比如《山海经》、《禹贡》、《汉书地理志》、《水经》等等。17岁那年,父亲请一位朋友带着郦道元四处游山玩水,以增长见识。父亲的这位朋友地理知识十分丰富,一路上,边玩边向郦道元讲解有关知识。这次旅行使郦道元的地理知识丰富了许多。当他回过头来再翻看以前读过的一些地理书时,发现其中存在许多错误。
有一天,郦道元在书房看书,父亲走了进来,见他没有看四书五经,而是在看一些地理方面的书籍,于是问:“你长大以后准备干什么呢?”“我现在也不知道将来能干什么。”“你好像很爱看地理方面的书籍。”“是的,我对这些书很感兴趣。只可惜这些书中的内容太差了,也很不完备,跟现在的地理情况差别很大。”“你给我具体说说看。”
于是郦道元便将自己外出旅游的一些所见所闻,与书本知识结合起来,说出了自己的看法:“我发现古代的地理书过于简略,而现在的地理书虽然内容详细一些,可是又没有充分吸收古书的内容,前后的地理知识不能联系起来,因而看不出前后地理变迁的情况。有的地方地理变化很大,水系有变化,地名有变化,城市聚落也有变化,可是这些变化在任何一本地理书上都没有体现出来。”“你讲几个具体的例子给我听听。”父亲进一步说道,他对于郦道元的发现很感兴趣,为他的勤于思考而感到高兴。“《禹贡》中关于黄河、长江的记载就十分简略,只是记下了几个大的地点,可沿途有什么支流,有什么城镇,有什么湖泊,有什么险滩,书中却没有任何记载。《汉书·地理志》中行政区划比较详细,但是又缺少山脉、河流的记载。《汉书·沟洫志》讲水利工程很详细,但对于水系的发源地、流向记载得很少。《水经》中虽然记录了全国的主要河道,但没有顺序,也不够系统。从这些书,我看不出一个地区完整的地理概貌,只能看见某一方面,太不全面了。”
父亲听了很高兴,觉得郦道元看问题很准确。于是又问道:“那你现在有什么想法没有?”“我想编一本很全面的书,可是我的知识远远不够!”郦道元答道。“知识是靠积累的。古代有学问的人都是通过长期艰苦的努力,发奋读书才有所成就的。你的想法很好,但要把它变为现实,必须努力读书。”
郦道元点了点头,暗暗下定决心,一定要努力学习,实现自己的愿望,为后代造福。
此后,只要有机会,他就到各地考察祖国的大好河山,并做好记录。回到家后,再结合有关地理书籍进行整理。几年之后,他在地理方面的知识已经十分丰富了,人们有不懂的地方总是来请教他。
后来,郦道元继承了父亲的职位,先后在山西、河南、河北、陕西、安徽等地做官。每到一个地方,他都认真处理政务,闲暇时间则大部分用在了地理考察上。但由于他为人耿直,不愿意趋炎附势,因此得罪了不少权贵。公元518年,郦道元和好友寇治同时被人陷害,丢了乌纱帽。在临别的时候,朋友们在告别宴上一再叮嘱他以后为人要圆滑一些,免得得罪太多人。但郦道元表示:“不要为了别人而失去自我,在位一天,就必须为老百姓干一天的好事。我并不在乎被罢官,相反我很庆幸现在有充分的时间去干我想要干的事了。”也就是说,他要实现年少时的宏愿,撰写一本全面的地理著作。
回到家中,郦道元便开始着手撰写书了。他觉得《水经》这本书的写法还不错,只是太不全面了,于是他想写一本更详细的《水经》。此后,整整七年的时间,他将全部的精力都投入到了这本书的写作之中,常常是闭门谢客,将自己没日没夜地“囚禁”在书房,只是偶尔发现资料不全或需要核对时,才出去考察一番。七年之后,辛勤的劳动终于换来了收获,一部30多万字的《水经注》完成了。《水经注》是以给《水经》作注的方式来撰写的,但它的内容比《水经》要丰富得多,文字是原来的20多倍;书中记录的河流也比原书多出1000多条。原来只有137条,《水经注》则达到了1252条。全书知识丰富,文字也很优美;不但有地理知识的描写,还讲述了一些相关的风土人情,内容生动活泼。
许多年后的明代,徐霞客看了这本书之后连称“好书、财书”。直到今天,它仍具有很高的史学价值。
一 行
一行和尚,俗名张遂。中国古代巨鹿(今河北巨鹿县)人,唐弘道元年(公元638年)生,开元十五年(公元727年)卒。
一行是中国历史上著名的天文学家,青年时期便出家做了和尚,一行是其法名。
一行从小聪慧过人,勤读苦学,对于天文历法有着特别的兴趣。公元705年,一代女皇武则天的侄子武三思敬仰一行的学问,可是一行不屑与这样的权贵之人结交,只好弃家出逃,于嵩山削发为僧。公元712年唐玄宗即位,招一行回长安主持历法的修订工作。一行生活在我国封建经济、文化迅猛发展的盛唐时期,由于经济的飞速增长,社会生产、科学技术也随之得到了很大的发展与进步。
在历法的修订上,一行继承和发展了我国天文学上的优良传统,在日月五星运行的基础上编制了新历。为了便于观测,他和机械制造师梁令瓒合作,制造出了新的天文仪器,一件是黄道游仪,用来测量太阳运行轨道;一件是浑天铜仪,用来表示日月星辰的运行周期。
一行在全国设立了12个观测点,进行日影测量工作。在拥有了大量的实际数据之后,他重新测定了150多颗恒星的位置,并推翻古书上的定论,证明恒星的位置并不是永恒不变的。这是天文学历史上最早的发现。
一行经过10年的努力,编出了一部当时最为精确的历法——《大衍历》。其内容系统、结构合理、逻辑严密,因此在明朝末年以前一直沿用。可见它在我国历法上占有很重要的地位。
为了使历法能普遍适用于全国各地,一行和太史监南宫说组织实测了子午线的长度,测量地点多达13处,以今河南省为中心,北起铁勒(今内蒙古以北),南达林邑(今越南中部),测量范围之大是前所未有的。测量的内容包括二分(春分、秋分)、二至(冬至、夏至)、正午时分八尺之竿(表)的日影长、北极高度(天球北极的仰角)以及昼夜的长短等等。这是世界上第一次用科学的方法进行子午线实测,意义是极其重大的。
为了测量北极仰角,一行设计了一种叫“覆矩”的测量工具,还根据观测数据绘制了《覆矩图》24幅。一行设计的这种测北极高度(即地理纬度)的工具——“覆矩图”,在当时世界上是一种最先进的经纬度测量工具。可惜“覆矩图”后来没能推广,特别是没有应用于我国地图的测绘。
一行等人测量的数据表明,从河南的滑县到上蔡,北极高度差一度半,南北距离是526里270步,夏至日影相差2寸多。从而纠正了“南北地隔千里,影长差一寸”的传统说法,并测出地球子午线一度之长为151.07公里。虽然不十分精确,却是世界上大规模测量子午线的开端。开创了我国通过实测认识地球的道路,把地球纬度测量和距离结合起来,为天文大地测量的发展奠定了基础。国外最早实测子午线的是阿拉伯阿·马蒙在814年进行的,晚于我国90年。
毕 昇
毕昇(?~约1051年),中国宋代发明家。首创活字版印刷术,使之成为中国古代四大发明之一,对世界文明的发展做出了杰出的贡献。
英国伟大的哲学家培根也说过:“印刷术、火药和指南针,曾改变了整个世界事物的面貌和状态。”(弗兰西斯·培根《新工具》)
大约在公元600年左右的隋朝,人们从刻制印章中得到启发,经过反复研究改进,我国劳动人民在人类历史上最早发明了雕版印刷术。
雕版印刷技术比较复杂,一般先选用梨木、枣木、梓木、黄杨、银杏、皂莱等木料做成版材。
雕版印刷术出现以后,大大促进了古代文化的传播与发展。
到了宋朝,雕版印刷事业发展到了全盛时期。这时,不仅有政府的“官刻”和“监刻”,民间刻书业也很盛行,遍及全国各地。当时四川、福建、杭州等地最为发达,刻书不但多,而且精致讲究。宋朝以后,出现了铜版雕印和别开生面的彩色套印,这说明雕版印刷技术已经达到极其纯熟的程度。
雕版印刷对文化的传播起了重大作用,但是也存在明显缺点。第一,刻版费时费工费料,刻一部书需要很长时间和很多木料,如果刻一部内容很多的巨著,就得花费几年甚至更长时间。第二,大批书版存放不便,宋太祖开宝年间刊印的《大藏经》, 5000多卷,13万页,共雕版13万块,存放就要占用许多地方。第三,有错别字不容易修改。
而当时的北宋,刚刚由五代十国分裂割据的局面走向统一,社会生活相对安定,因而社会经济有了较大的发展。带来了文化和科学技术的兴盛,各个领域都有许多成就。
文化的繁荣,就必然要求传播工具的先进。而雕版印刷术由于上述原因,无法满足社会的需要。改进印刷技术,已成为时代的要求,而完成这一历史使命的人物就是毕昇。
毕昇生活在雕版印刷的全盛时期,他是北宋中期的一个普通平民知识分子,当时人称布衣。他从十几岁开始,就进入一家私人书坊当学徒。毕昇到了书坊后,勤学好问,很快学会了雕版。他在学徒过程中,对雕版印刷的每个环节都不放过,努力地学习,对印刷的各个程序,对刻工、印工的技术,都掌握得十分娴熟。几年以后,毕昇终于成为一名熟练的书坊印刷工匠。
毕昇从一名学徒升为印刷工匠以后,很快在书坊里成为一名得力骨干。他负责雕版印书的每道工序,工作十分认真。渐渐地,他发现了雕版印刷的弊病。大约在公元1041年左右,毕昇开始着手制造单个的活字,这项工作整整花费了毕昇8、9年的时间。毕昇首先使用木材作为制造活字的材料。但由于木纹不整齐,吸墨膨胀,字面模糊,不能下次再用等原因失败了。
这次失败,并没有使毕昇灰心,他又试验了好几种材料,可都不适合用来做活字。毕昇受陶罐上边的工艺花纹的启发,开始了制造泥活字的尝试。
毕昇先把胶泥和拌均匀,制成一个个大小一致的小方块型的泥坯,小泥坯的边角都抹得非常平整。然后在每个小泥坯上工工整整地刻好文字。毕昇把文字的字画刻得凸出来,凸出来的部分,厚薄就像古时候铜钱的边缘一样。泥坯细软,雕刻起来比木头容易多了。刻好后的泥坯稍稍阴干一下,再放到火中去烧硬。
这一次,毕昇终于成功地制造出了字画清楚、不吸水、坚如牛角、乌黑发亮的胶泥活字。毕昇费了7、8年的心血,制造了上万个泥活字字印。
在制造泥活字的过程中,毕昇非常善于开动脑筋。他考虑到书中常常一页之中有好些重复的字,为了方便印书,每个字他一般都刻制几个泥活字。特别是古书中的“之”、“乎”、“者”、“也”之类的字,用得非常频繁,毕昇就把这些字分别制作成20多个泥活字,这样用起来就非常方便了。
有了一套活字印,还不能马上印刷书,要印书,还首先得把活字制成版。
制造活字版是毕昇活字印刷术发明的一个重要部分。每次印刷前,他都先拿出一块铁板摆好,在上面均匀地撒上一层松脂、蜡和纸灰等具有粘性的物质,在铁板上面再放一个铁框,然后照着要印的书稿,拣出需要的泥活字,按顺序一个一个地排在铁框里面。排满整整一框,就成一版。把排好的版拿到火上加热,铁框里面的松脂、蜡等物质遇热熔化,这时用一块平整的木板把子印按平,当铁框内的物质冷却凝固后,框里的泥活字都牢牢地粘成一片,而且版面十分平整,最后上墨印刷,就可以得到印刷效果十分好的书籍了。
据说,毕昇用泥活字版印出来的书,“墨若漆光”,非常漂亮。
为了提高印刷效率,毕昇设置了两块铁板,交替着使用。当第一块版在印刷时,就开始用第二块版排字。
毕昇在印书时,有时也遇上一些生僻、不常用的字,他就马上找来一些胶泥,制成小方块泥干坯,再刻好所需的字,拿到草火中一烧,一会儿就做成一个泥活字印。毕昇的方法非常简单,也非常迅速。毕昇还做了很多木架,分成一个一个的格子,专门用来存放不用的泥活字。为了使用时查找起来方便、快速,毕昇把自己制成的泥活字都按字的韵母分成若干类,并按类排列得整整齐齐。每一韵部的泥活字都贴上纸,并做上记号。拣字时先看记号,再根据记号查出所需泥活字。
毕昇是世界上第一位发明活字印刷术的人,他创制的泥活字也是世界上第一副活字。德国人谷登堡在毕昇泥活字的基础上发明的金属活字印刷,要比毕昇整整晚枷多年。活字印刷术是我们祖先对人类文化的又一重大贡献。也是我们中华民族的一大骄傲。
毕昇发明的活字印刷术与雕版印刷相比,有很多优点:速度快、印书经济合算、书籍质量好、可减轻劳动强度。
毕昇发明的泥活字印刷术虽然是一件非常了不起的事,但由于毕昇是一个普通的工匠,地位卑微。书坊主人也认为他是不务正业。毕昇发明出来的泥活字印刷术被视为不值一提的“雕虫小技”。他耗尽心血制作的一套活字也没能在社会上广泛传播。
毕昇积劳成疾,郁闷而逝,临终前嘱托家人妥善保管泥活字。
毕昇去世几十年后,他精心制作的泥活字传到了大学者沈括手中,沈括将其视为珍品,仔细地收藏起来。并在他的著作《梦溪笔谈》中,详细地记录了毕昇发明印刷术的经过。
泥活字印书,在当时虽然没有得到广泛的推广,但这种技术却由于后人一直不断地仿效,得到继续发展。活字的材料也不断进步,由泥活字、木活字一类的非金属活字,逐渐过渡到铜活字、铅活字、锡活字一类的金属活字。
从元朝开始,直到清朝,不断有人仿照制造泥活字。
毕昇曾尝试用木材来做活字,结果失败了,才改用了胶泥来制造活字。元初科学家王祯成功地制作木活字,他花了两年的时间自己设计并指导工匠用梨木、枣木制作了3万多个木活字,并印了《旌德县志》一书。为了推广木活字印刷,王祯把他制作木活字的方法写成一本《造活字印书法》,附在《农书》的后面,详细地介绍了他的木活字印刷方法。王祯的这本书是世界上最早的系统叙述活字印刷术的文献。
毕昇发明的活字印刷术很快传到亚洲的朝鲜、日本、越南等国。后来,印刷术传到了欧洲。西方人继承并完善了毕昇发明的活字印刷术,德国人古登堡创造并采用了铅活字印刷。活字印刷术很快由德国传到世界各国。
17、18世纪,欧洲在经历工业革命后,把机器应用于印刷行业,铅活字印刷走向了机械化,从而西方告别了印刷技术的手工时代。到19世纪,这些技术又传入我国,很快取代了古老的雕版印刷术。
当今世界,虽然照相排版印刷工艺日益广泛应用,但传统的铅版仍通行世界各地。这种印刷工艺自15世纪发明以来就成为世界上最基本、最常用的印刷方式。究其根源,其基础奠定人正是我国的毕昇,其基本原理与毕昇的泥活字原理完全相同。
毕昇发明的活字印刷术播扬四海,为人类文化做出了重大贡献,他的功绩是不可磨灭的。
黄道婆
在中国古代科技史上,杰出的科学家、发明家人才辈出,群星璀璨,构成了中国历史上一道亮丽的风景线。但与这道风景线不相称的是,其中的女性,实在是太少了,真正是寥若晨星。尤其是女发明家,可以举出姓名的,大概只有本文的主人公黄道婆一人而已。
关于黄道婆的生平事迹,封建社会的历史书上很少记载,仅在元代末年一些笔记小说里略有反映。根据这些反映,可知她是当时的松江乌泥泾(今上海龙华)人,大概生于南宋末年,卒于元代初年。黄道婆生活的时代,正是中国棉织业发展的时代。我国棉织业出现比较晚,在棉花得到大规模应用之前,丝、麻是我国先民的主要衣着原料。考古学研究的结果表明,至迟在三千多年前的殷商时期,我们的祖先就已经掌握了比较成熟的丝织技术。到了汉朝,我国丝织技术发展得更加成熟。马王堆出土的纺织品表明,早在两千多年前的西汉时期,我国的丝麻纺织技术,已经相当先进了。
但是,相对于丝麻纺织业来说,我国内地棉织业的发展就比较晚了。棉花原产地不在中国,而是在非洲和南亚次大陆。产于这些地方的棉花,后来经西亚、东南亚等不同途径传入我国,先是传到云南、新疆等地,后来又逐渐传入内地的黄河、长江流域。到了宋代,长江流域已经有了一定规模的棉花种植。
棉花取代丝麻成为人们的主要衣着原料,是历史的必然。丝织品从采桑养蚕、缫丝拈线,到织成衣物,环节多,成本高,非一般人所能享用;麻织品从种麻、沤麻、剥离麻皮、抽出纤维,到纺织成线,同样存在工序多、效率低的缺陷,而且其御寒效果也不好。棉花因为可以“不麻而布,不茧而絮”,而且御寒效果好,穿着舒服,加之成本低廉,所以受到人们欢迎。自棉花传入我国内地以后,棉布就逐步取代麻布,成为广大人民群众的主要衣着原料。
但是,当时内地的棉花加工技术比较落后,人们对去籽、弹松、并条、纺纱等工序的处理还很原始。这种状况,严重妨碍了棉纺织业的发展。因而改革棉花加工工具、提高纺织技术,就成为当时棉纺织业面临的一个十分突出的问题。黄道婆就生活在这样的时代。她是适应时代要求而涌现的棉纺织技术革新家。
黄道婆出身贫苦,因生活所迫,十二三岁就给人家当了童养媳。像多数童养媳一样,黄道婆的童养媳生活也是暗无天日的。在丈夫家里,她白天下地干活,晚上纺纱织布到深夜,一边负担繁重的劳动,一边还要忍受公婆的非人虐待,挨打受气是家常便饭。由于封建礼教的束缚,对于这种虐待,她无法做公开的反抗,只好忍气吞声。随着年龄的增长,公婆的虐待与日俱增。黄道婆再也无法忍受下去了,她萌发了逃离这个家庭的念头。有一次,为了一件小事,黄道婆又受到了公婆的毒打,并被关在房子里不准吃饭。黄道婆忍无可忍,她终于下定了离开这个家庭的决心。于是,趁着晚上夜深人静、公婆和丈夫都已熟睡的机会,黄道婆悄悄溜出家门,踏上了离家之路。
逃离家门之后,为了躲开丈夫有可能的追赶,黄道婆直奔黄浦江边,躲进一条停泊在江边的海船上。她只有一个念头:随船四海漂流,离家越远越好。
天亮了,船主起锚开船,发现了黄道婆。黄道婆哭诉了自己的遭遇,船主十分同情,让她留在了船上。就这样,黄道婆随船来到了远离自己家乡的海南岛南部的崖州,也就是现在的海南省崖县。
崖州是海南少数民族黎族的聚居地。黄道婆随船来到这里,十分幸运。在封建礼教占统治地位的社会里,一个从来未出过远门的年轻妇女,只身流落异乡,人地生疏,无依无靠,面临的困难可想而知。但淳朴热情的黎族同胞使她感受到了人世间的温暖。黎族同胞十分同情黄道婆的遭遇,从生活上给了她很多照顾,使得黄道婆很快就在那里安顿了下来。
海南岛是当时两广地区棉纺织业的中心。特别是崖州,棉纺织业相当发达。崖州的黎族妇女都以棉纺织为业。她们所掌握的纺织技术在当时是比较先进的。她们纺织的“黎幕”、“黎单”、“鞍搭”、“花被”、“缦布”等产品极其精致,全国闻名。黄道婆在当地安顿下来以后,开始向黎族妇女学习她们的纺织技术。黎族同胞也热情地帮助她,不仅在生活上给她以照顾,而且把她们自己掌握的先进的纺织技术也毫无保留地传授给她。黄道婆心灵手巧,非常虚心,加之从小受苦养成了吃苦耐劳的好品质,因此在不长时间里就掌握了这些技术,并且还融合黎汉两族人民的纺织技术的长处,对之有所发展。时光流逝,黄道婆逐渐成了一名出色的纺织技术能手。解决各类纺织技术问题,她得心应手。她织出的物品,精美程度甚至超过了当地的黎族同胞。
黄道婆在崖州生活了二三十年之久,和当地黎族同胞结下了深厚的友谊。但是,随着岁月的流逝,她离家出走时那种义无反顾的情绪逐渐消失,她开始怀念起自己的家乡来了。随着年岁的增长,她的思乡之情愈来愈迫切。她渴望着让家乡父老分享自己学到的先进的纺织技术。到了元贞年间,她终于按捺不住自己的思乡之情,辞别依依不舍的黎族同胞,带着黎族人民创制的先进的纺织工具,搭顺道海船回到了阔别三十多年的乌泥泾。
有几句民间歌谣是这样唱的:黄婆婆,黄婆婆,教我纱,教我布,两只筒子两匹布。
这是一首在原上海松江一带世代相传的歌谣,这首歌形象地表达了当地民众对黄道婆革新纺织技术、并积极传播新的纺织技术的感激之情。
实际情况也正是如此。黄道婆回到乌泥泾后,看到自己的家乡依然像过去一样土地贫瘠,人民穷困,棉织业落后,棉纺织技术极其原始,还不如崖州,感到十分心痛。她决心利用自己在崖州学到的先进棉纺织技术,改革当地的棉纺织业,为家乡的父老乡亲实实在在做点儿事。
黄道婆在革新棉纺织技术上的主要贡献,是她为了适应松江地区棉纺织业发展的需要,创造性地提出了一套棉纺织技术的完整的新工艺。在这套新工艺中,黄道婆对“擀、弹、纺、织”等项内容的革新最为引人注目。
所谓“擀”,是用“擀”的方法除去棉花中的棉籽,这是整套棉纺织工序的第一步。在黄道婆之前,脱棉籽是棉纺织过程中的一道难关。因为棉籽生于棉桃内部,为数又多,很难将其脱去。当时人们大都是用手直接将棉桃中的棉籽剥去,也有用手推铁棍将其挤出的。这些方法效率都非常低,以至于原棉常常积压在去棉籽这道工序上。黄道婆以黎族的踏车为基础,创造出一种轧车,专门用来轧棉籽。这种轧车的主要结构为一对碾轴,是由一根直径较小的铁轴,配合一根直径较大的木轴组成的。两个轴上都装有曲柄转轴,操作时由两人转动碾轴,另一人将棉桃喂人两轴中间的空隙里,利用这两根直径不同、速度不等、回转方向相反的碾轴相互碾轧,将棉籽从棉桃里挤出来。这种轧车较之手剥棉籽不仅省力,而且能大大提高效率。它的出现,是当时皮棉生产中一件重大技术革新。马克思曾经提到,直到18世纪末,在盛产棉花的美国南部,奴隶主仍然驱使奴隶用手剥除棉籽。1793年美国人惠特尼发明了轧棉机,在此之前,一个黑人紧张地劳动一天,未必能剥离出一磅棉花。现在我们看到,比惠特尼早近5个世纪,黄道婆已经率先做出了这项发明。
接下去是“弹”。剥离棉籽后的皮棉,板结在一块,无法用来纺纱,必须将其弹松。传统的方法是用一尺多长的小竹弓来弹松棉花的。这种小竹弓用竹做弧,用线做弦,弹力小,效率低。黄道婆把小弓改成了四尺长的大弓,用绳弦代替线弦,而且还用檀木做的槌子击弦弹棉。这样比原来用手指弹拨的小竹弓效率高多了。弹棉的速度快了,弹出的棉花也均匀细致,为后面的纺纱、织造工序提高质量创造了条件。黄道婆改进的这种弹弓,直到现在有时在农村还能见到。“纺”是指纺纱。当时松江一带用的棉纺车都是旧式单锭手摇纺车,功效很低,要三四个人才能供上一架织布机的需要。而且这种车的原动轮较大,纺锭的转速较快,纺纱时棉纱往往因牵伸不及造成拈度过高而易于崩断。针对这种情况,黄道婆对传统纺车做了几处大胆的改动:首先是增加纱锭,由一枚变为三枚,并将手摇改为脚踏,从而使劳动强度有所降低,功效却大大提高;其次是改动原动轮的轮径,使之适当缩小,这就降低了纺锭转速,解决了棉纱断条问题。经黄道婆改进的这种三锭脚踏纺车,由于性能良好,很快就得到推广,被人们广泛采用。三锭脚踏纺车是纺织技术史上的一大发明,它比欧洲出现的类似纺车早了几个世纪,是当时世界上最先进的纺纱机械。这种三锭脚踏纺车操作起来也不是太难,一般妇女经过一段时间训练都能掌握。马克思在《资本论》里曾经说过,当英国人未发明珍妮纺纱机时,德国有人发明了一种有两个纱锭的纺车,但要找到能同时纺两根纱的纺织工人,却几乎和找双头人一样不易。而黄道婆发明的纺车却是三锭的,并且一般人都能掌握。由此更可以看出黄道婆这一发明的意义。“织”则指织布。黄道婆把江南先进的丝麻制作技术运用到棉织业中,并吸收了黎族同胞棉织技术的优点,总结出一套“错纱配色,综线挈花”的工艺。利用这套工艺,黄道婆与家乡妇女在她们织的被、裙、带、手巾等产品上,织出了折枝、团风、棋局、图案字等纹饰,这些纹饰,鲜艳如画、风格生动,因而风行一时。她们所织的乌泥泾被,成为驰名全国的产品。黄道婆的努力,带动了自己家乡及其周围地区棉纺织业的发展,使得后来的乌泥泾及其所在的松江一带成为全国棉纺织业的中心,赢得了“松郡棉布,衣被天下”的声誉。
黄道婆回到自己的故乡后,没过多少年就去世了。但就在这短短的几年时间内,她依靠自己的聪明才智,依靠自己的勤奋,革新了传统的棉纺织技术,使松江地区的棉纺织业发展出现了前所未有的局面,这实在是一个奇迹。
黄道婆对家乡人民的贡献是无私的。在古代中国,有一个陋习:人们一旦有了一技之长,往往要把其中的诀窍隐藏起来,密不示人。黄道婆没有沾染上这一恶习。她以她博大的胸怀,把她所掌握的一切新技术,全部无偿地奉献给了家乡的人民。
黄道婆刚去世不久,当地民众就公推一赵姓乡宦为首,为她建立了一所祠院,以表彰她的功绩。这一祠院不久毁于战火,于是,另一位张姓乡宦又挺身而出,重新建造了祠院。
此外,在松江一带,供奉黄道婆的祠院,还有好几处,如现在上海市南区的先棉祠、豫园内的跋织亭等。可见当地人民对她的尊敬和怀念是如何深厚。
1957年4月,上海市为纪念这位古代技术革新家,为她重新修整了墓园,并在墓前树起石碑,碑上记载了她的业绩。黄道婆墓园的修复,为人们缅怀这位伟大的纺织技术革新家,提供了一个理想去处。
黄道婆是中国历史上少见的女性发明家。她的事迹,将永载史册。
沈 括
沈括,中国北宋时期杰出的科学家。一生博学多才,成就显赫。他在数学、天文学、物理学、地质学、地理学、医学等科学领域都有自己独到的见解。
沈括字存中,出生于钱塘(今浙江杭州)的一个贵族家庭,祖上世代为官。父亲沈周曾先后在泉州、开封、江宁(今江苏南京)等地为官。沈括也随父赴任,游历南北各地,增长了不少见识。这为他后来的科学研究打下了一定的基础。虽然出生官宦家庭,但父亲对他的学习要求十分严格,不允许他像其他官宦子弟那样,不务正业,横行一方。因此沈括从小就受到了良好的家庭教育。沈括天资聪颖,记忆力奇佳,书看完一遍就能记之七八。14岁时,他已把家中丰富的藏书读完,作诗赋词的才华也显露了出来。23岁的时候,父亲不幸病逝,他只得在江苏沭阳县谋了一份主谋的差事勉强度日。
1063年,沈括中了进士,步入仕途。1072年,沈括被朝廷任命为太史令兼管司天监。司天监是专管天象历法的机构。沈括上任后勇于打破旧有传统,敢于创新。他每天亲自观察天象,并进行详细记录。为了提高天文观测的准确性,他对当时的三种主要观测仪器——浑仪、圭表和浮漏所产生的误差及其原因,提出了改进的方法。后来又为了配合王安石的变法,积极主张修订历法,使其更加科学、准确。不仅如此,他还对当时腐朽的人事制度进行了改革,罢免不称职的人员,吸收有才干的新鲜血液。其中破格录用平民出生的天文学家卫朴主持修订历法工作,被后世传为美谈。
卫朴是楚州(今江苏淮安)人,出身贫寒。但从小就刻苦学习,对天文有着浓厚的兴趣,最崇拜的人是东汉时期的天文学家张衡。他每天晚上坚持看书到深夜。为了节省灯油,常常在昏暗的灯光下读书,久而久之,视力严重受损,到30多岁时双目全部失明了。但他以顽强的毅力锻炼出超凡的记忆力,还练就出了异乎寻常的手摸筹算的本领。
卫朴对天文历法有着很深的研究,即使在失明之后还不忘学习历法,每天让人读书给他听。当时有关天文学方面的知识能超过他的举国上下难觅第二人。在当时,他就能通过心算去推断日、月食发生的日期。旧的历书上说1068年7月15日将会出现月食,可是卫朴经过推算后发现这一天根本不可能发生月食,并把他的这一结论报告给了司天监的官员。司天监的官员们当时并不相信,但后来的事实是7月15日那一天果然没有发生月食,卫朴由此在司天监名声大振。
沈括上任后,听说了卫朴这个人在天文学上的才能,就决定亲自去拜访,当面考核他,以确定修订历法的人选。相见之后,沈括直奔主题,让卫朴谈谈对旧历法的看法,以及如何改进天文观测工作。卫朴背诵了旧历书上的一些内容,然后对这些内容进行评述,指出了其中的不足,并道明如何改进。卫朴对历书如此熟悉,沈括深感惊讶,心中暗暗高兴。但他对卫朴的计算能力表示担忧,因为卫朴只不过是一个盲人。
为了考察卫朴的计算能力,第二天,沈括在衙门里进行了一场公开考试。沈括出了这样的一道题目:如何用《春秋》一书中记载的日食来验证旧历书的错误?卫朴道:“《春秋》一书中共记载了37次日食,其中比较可靠的有33次。用其他历法证实的有27次,唐朝一行大和尚验算证实的有29次。我用自己创造的算法证实的有35次。”沈括听后连连点头,进一步问道:“那你是如何证实的呢?”沈括的主要目的是考察卫朴的运算能力,于是就势赶忙派人拿来算筹让卫朴演算。好一个卫朴!只见他飞快地摆弄着算筹,而且极其准确,沈括为之折服了。他觉得主持修订历法的人非卫朴莫属了。但卫朴毕竟是一个盲人,在当时的环境下,要任命一个盲人掌管天文历法工作,其难度之大可想而知。但最终沈括认真地说服了其他的官员,在王安石的支持下,破格提拔卫朴到司天监工作,同时委任他主持修订《奉元历》。
在沈括的支持下,卫朴尽心尽力地工作,充分发挥了他在天文历法方面的才能,不到三年的时间,修订历法的工作就大功告成。1075年4月,朝廷下旨,新的《奉元历》颁行全国。
王安石变法遭到失败后,沈括也受到牵连。1089年,58岁的沈括携家人到润州安度晚年。
在润州,沈括利用多年的积蓄修建了一个梦溪园。梦溪园内有茂林修竹、亭台楼阁。每到春夏季节,园中百花争艳,蜂飞蝶舞,好似人间仙境。就在风景旖旎的梦溪园内,沈括用五年的时间,总结了毕生所学、所见、所闻,写出了《梦溪笔谈》这部伟大的著作。《梦溪笔谈》是一部综合性很强的科学著作,内容广泛,涉及天文、历法、数学、物理、化学、地质、生物、医学、考古、历史、音乐、艺术等各方面的内容。直到今天,这部科学著作仍然散发出智慧的光芒。《梦溪笔谈》中的许多观点都很有创造性,有些甚至比西方国家领先数百年。
英国的中国科学史专家李约瑟博士曾将沈括称为“中国科学史上最奇特的人物”,“是中国科学史上的坐标”。
王 祯
王祯(公元1271~1330年),字伯善,中国山东东平人。元代农业科学家。
王祯曾先后在宣州旌德县(今安徽旌德)和信州永丰县(今江西广丰)担任过县尹。他在任期间,一直过着简朴的生活,从没有搜刮过民财。不仅如此,他还用自己的不少俸禄办学、建庙、修桥,另外他还经常救助穷苦有病的百姓,着实办了不少造福于民的好事,深受当地人民的称赞和爱戴。
王祯不仅是一位廉洁奉公的好官,而且还是一位精通农业科学、积极发展农业生产的著名农业科学家。他与汉代的氾胜之、后魏的贾思勰、明代的徐光启一起同被称为我国古代四大农学家。
王祯于公元1313年写成了他的农学巨著《王祯农书》,这部大型农书是综合了黄河流域旱田耕作和江南水田耕作两方面的生产实际写成的。内容分为三部分:一、农桑通诀,总论农业的各个方面;二、农器图谱,罗列各种与农业有关的工具,分别附图说明,图达300多幅,这些图谱无论从数量和质量来说都是空前的,它开创了我国农器图谱的先声;三、名谱,包括农作物、果、蔬、竹、木的栽培各论。书中还提出了水的综合利用,把灌溉和航运、水利利用,水产等结合起来统筹安排。还设计了兴修水利的条件和远景规划的蓝图。《王祯农书》是我国一部承前启后的农学专著。《王祯农书》规模宏大,范围广博,内容丰富。是我国古代一部农业百科全书。
另外要提到的是,王祯在任旌德县尹时,曾创制了一套木活字,共3万多字。用了不到一个月的时间,印成了他自己纂修的6万多字的《旌德县志》600部。
王祯还规定了排木活字的规格,发明了轮盘拣字盘。排字时以字就人,减轻排字者的劳动,提高了排字的效率。他把制造木活字的方法和拣字、排版、印刷的全部过程系统地记载下来,题名为《造活字印书法》,附刊于他的《农书》中。这是世界上最早的关于活字印刷书的文献。木活字印刷发明后,比原来的活字印刷法更为方便,于是各地逐渐流行。
朱世杰
朱世杰,字汉卿,号松庭。燕山(今北京附近)人,生卒年不详,中国元代著名数学家。
中国在两汉时期就能解一次方程,古时候称为“方程术”。到了宋元时期又出现了具有世界意义的成就——天元术。那么,当未知数不止一个的时候,如何列出高次联立方程组求解呢?有这样一道古代数学题:“直田积八百六十四步,只云长阔共六十步,问阔及长各几步?答曰:阔二十四步,长三十六步”。这就是说,长方形田地的面积等于八六四平方步,长与宽的和是六十步,长与宽各多少步?此题列成方程式即是:xy=864,x+y= 60,其中x、y分别表示田的长和宽,这是一个二元二次方程组问题,此题选自我国南宋数学家杨辉所著《田亩比类乘除算法》一书。这说明,我国宋代数学家就已结合生产实践对多元高次方程组有了研究。那么,有没有三元三次方程组,四元四次方程组呢?当然有。早在宋、元时期,我国数学家就圆满地解决了这个问题。
元代数学家朱世杰,在与他同时代的数学家秦九韶、李治所创立的一元高次方程的数值解法和天元术的基础上,进一步发展了“四元术”,创造了用消元法解二、三、四元高次方程组的方法。
朱世杰这一重大发明,都记录在他的杰作《四元玉鉴》一书中。
所谓四元术,就是用天元(x)、地元(y)、人元(z)、物元(u)等四元表示四元高次方程组。朱世杰不仅提出了多元(最高到四元)高次联立方程组的算筹摆置记述方法,而且把《九章算术》等书中四元一次联立
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