中國古代科學思想體系的形成_絲路之光創(chuàng)新

第二節(jié)　中國古代科學思想體系的形成

秦漢時期，統(tǒng)一的多民族國家進一步鞏固和發(fā)展，物質(zhì)文明和精神文明都處于當時世界的領先地位。漢代實現(xiàn)了政治、經(jīng)濟、思想、文化上的大一統(tǒng)。大一統(tǒng)帶來了科學技術(shù)的繁榮昌盛，元氣論、《周易》、五行論，構(gòu)成了傳統(tǒng)科學理論最一般的解釋框架。

以家庭為基本生產(chǎn)單位的自給自足式的小農(nóng)經(jīng)濟的生產(chǎn)方式是封建中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的基礎，重農(nóng)抑商是中國封建社會長期奉行的基本國策。這種小農(nóng)經(jīng)濟是一種基礎薄弱的簡單再生產(chǎn)，以精耕細作的種植農(nóng)業(yè)為基礎?？茖W的發(fā)生和發(fā)展一開始早就被生產(chǎn)所決定，圍繞精耕細作種植農(nóng)業(yè)的發(fā)展，天文歷法、農(nóng)學、地學、計算數(shù)學、中醫(yī)學五門實用科學構(gòu)成了中國傳統(tǒng)科學體系的主體，形成以生成論自然觀為基礎的和以模型化為特征的科學傳統(tǒng)。

一、《九章算術(shù)》與數(shù)學體系的形成

在春秋戰(zhàn)國數(shù)學發(fā)展的基礎上，秦漢時期出現(xiàn)了中國古代最早一批數(shù)學專著，如《許商算數(shù)》(26卷)、《杜忠算數(shù)》(16卷)和《九章算術(shù)》等。前二部書早已失傳，《九章算術(shù)》一直流傳至今，是中國現(xiàn)有傳本的古算書中最古老的數(shù)學著作。

圖20　《九章算術(shù)》書影

從春秋戰(zhàn)國到西漢中期數(shù)百年間，社會變革和生產(chǎn)發(fā)展，給數(shù)學提出了不少急需解決的測量和計算問題：實行按田畝多寡“履畝而稅”的政策，就需要測量和計算各種形狀的土地面積；合理地攤派稅收就需要進行各種按比例分派和攤派的計算；大規(guī)模的水利工程、土木工程需要計算各種形狀的體積以及如何合理地使用人力、物力；商業(yè)、貿(mào)易的發(fā)展，需要解決各種按比例核算等問題；愈加準確的天文歷法工作，就愈是需要提高計算的精確程度等等。《九章算術(shù)》正是從上述各類問題中，選出了246個例題，按解題的方法和應用的范圍，分為九大類，每一大類一章，纂集而成的。

可以說，《九章算術(shù)》比較系統(tǒng)地總結(jié)和概括了這段時期人們在社會實踐中積累的數(shù)學成果，包括初等數(shù)學的大部分內(nèi)容，并形成了有自己特點的完整體系。其思想方法特點是“萬物皆數(shù)”的數(shù)學觀，算法化思想，籌算制度，數(shù)形結(jié)合思想和直覺把握的方法^[19]。

1.“萬物皆數(shù)”的數(shù)學觀

《九章算術(shù)》沒有直接闡述其數(shù)學觀，但通過體系結(jié)構(gòu)——它提供了一個實用性的，即可用于社會生活，生產(chǎn)各個方面的體系。^[20]不難看出，其中滲透著《漢書·律歷志》所提出的數(shù)字觀念：

數(shù)者，一十百千萬也，所以算數(shù)事物，順性命之理也……夫推歷、生律、制器、規(guī)圓、矩方、權(quán)重、衡平、準繩、嘉量、探賾索隱、鉤深致遠莫不用焉。

就是說，任何事物都與數(shù)相關，所以都可以用數(shù)來研究。這一點，與《周易》的影響不無關系。最先為《九章算術(shù)》作注的三國時人劉徽就深刻地指出了這一點：

昔在包犧代始畫八卦，以通紳明之德，以類不物之情，作九九之術(shù)以合六爻之變。暨于黃帝神而代之引而伸之，于是建歷紀，協(xié)律呂，用稽道原，然后兩儀四象精微之氣可得而效焉。

與《周易》一樣，認為數(shù)把天地萬物及人事活動聯(lián)系起來，表現(xiàn)出“萬物一樣”的思想，這個一體是通過數(shù)實現(xiàn)的，即通過對數(shù)的“大衍”，得出有關的信息從而根據(jù)大衍結(jié)果來決定人的行為^[21]?！毒耪滤阈g(shù)》把數(shù)用于社會的各個領域，因而也使數(shù)具有了整合萬物的中介物的意義。通過數(shù)的計算可以解決社會生活各領域的問題，可見萬物的確與數(shù)密切相聯(lián)系，可以通過數(shù)來聯(lián)系萬物。這就是“萬物皆數(shù)”的數(shù)學觀。由于這種觀念，數(shù)學可應用到任何事物中去，這一點倒是《九章算術(shù)》建構(gòu)成一個實用體系的原因了。

古希臘人認為數(shù)是世界的本原，由數(shù)可推導出整個世界來，與古希臘人的萬物皆數(shù)觀念不同，中國古人的萬物皆數(shù)觀念是認為數(shù)學可應用到任何與人事活動相關的領域中去。顯然，這種觀念更有直接功利的傾向。除了社會生產(chǎn)、生活中的一般應用外，教學還可用于通神明、順性命、類萬物、經(jīng)世務等方面，這些都是當時十分重要的具有直接功利效果的“人事”方面的應用。由于這種觀念，人事功利(實用性)成為對數(shù)學知識進行價值評價的標準。因而，中國古人著重研究的是能直接應用的實用性數(shù)學，不可能建構(gòu)出像希臘數(shù)學那樣的純理論數(shù)學，中國古代也始終未能產(chǎn)生邏輯性的數(shù)學理論體系。從現(xiàn)代數(shù)學的角度看，《九章算術(shù)》的體系是一種應用數(shù)學體系，我們也可以說中國古代數(shù)學就是一種應用數(shù)學。

2.算法化思想

人們認為，《九章算術(shù)》的微觀結(jié)構(gòu)是一種“術(shù)文挈領應用問題形式”，“術(shù)”即算法是其基本的內(nèi)容。《九章算術(shù)》的主要數(shù)學理論都是以算法(術(shù))的形式表述出來的，具有十分明顯的算法化傾向。

為什么說《九章算術(shù)》中的術(shù)即算法呢？可以用“方田”章的“約分術(shù)”為例來說明這一點。原文為：

又有九十一分之四十九。問約之得幾何。

答曰：十三分之七。

約分術(shù)曰：可半者半之，不可半者，副置分母子之數(shù)，以少減多，更相減損，求其等也。以等數(shù)約之。

這是一個求兩數(shù)最大公約數(shù)的方法，可用于求任意兩數(shù)的最大公約數(shù)。按這一術(shù)針對例題所作的計算如下：

最后得出的兩邊相等的數(shù)(等數(shù))即最大公約數(shù)。

用現(xiàn)代算法概念來考察這一“術(shù)”，可見：

(1)它是一個嚴格“一義”的規(guī)定，不可能有歧義的理解：

(2)在執(zhí)行這個“術(shù)”時，每一時刻或每一步，都知道下一時刻(或下一步)怎么辦；

(3)能解決求兩個數(shù)(任意正整數(shù))的最大公約數(shù)這一類問題；

(4)由于任意給定的數(shù)都是有限的，輾轉(zhuǎn)相減，一定能在有限次減到“最后”一步(如兩數(shù)互素，最后減到兩邊都得1)，即能在有限步內(nèi)得出結(jié)果。

這是一個能行可計算的算法。按照它規(guī)定的步驟，任何人都能求出解來。對于現(xiàn)代計算工具——電子計算機——來說，如果把約分術(shù)譯成算法語言，也是可計算的算法。

《九章算術(shù)》中的多數(shù)“術(shù)”都具有這種性質(zhì)，當然，也有些題的術(shù)是表達算法在本題中的具體用法的，其適用的問題類較小。但從主要的和重要的“術(shù)”來說，確實是算法，都具有上述性質(zhì)。

算法化思想是適合于萬物皆數(shù)的數(shù)學觀和實用性數(shù)學體系的，因為在它們的影響下，數(shù)學以用來解決社會生活的實際問題為目標，而各種實際問題一般是以具體數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來的，要用數(shù)學來解決問題，當然就要迅速地進行數(shù)據(jù)處理，得出也是具體的可以利用的數(shù)據(jù)來，這就是計算。

與《九章算術(shù)》一脈相承，中國古代的數(shù)學理論、數(shù)學成果都用算法表述，數(shù)學的發(fā)展主要表現(xiàn)為算法的改進和擴展。數(shù)學家吳文俊認為算法化思想，決定了“中國古代數(shù)學具有兩大特色，一是它的構(gòu)造性；二是它的機械性”，“是可以直接施用之于現(xiàn)代計算機的數(shù)學”^[22]。

3.籌算制度

術(shù)是一種操作制度，操作的對象是什么呢？顯然應當是數(shù)，但是數(shù)是抽象的無法進行操作，為了操作起見，必須把數(shù)物化——即采用某種計算工具。

公元前5世紀左右，中國古人就已普遍使用了一種獨特的計算工具——算籌。算籌是一種用竹、木等材料制成的小棍，用這些小棍的排布表示數(shù)等數(shù)學內(nèi)容，而用它們的運持(增、減、變位等)表示運算。據(jù)《漢書·律歷志》，“其算法用竹，徑一分，長六寸”，這是算籌的規(guī)格，但這種規(guī)格是一種理想化的結(jié)果，目的是比附該文后面說的“徑象乾律黃鐘之一而長象坤呂林鐘之長”等等，實際上，籌的質(zhì)地及長寬等與其功能并無關系，出土算籌實物證實了這一點，有人考察了15批出土算籌報道，極少有規(guī)格符合《漢書·律歷志》的^[23]。以算籌為工具，中國古代數(shù)學成為“籌算”，就是由一系列以算籌為工具的算法構(gòu)成了數(shù)學體系，考察前舉“約分術(shù)”：“副置分母子之數(shù)……”即把表示分數(shù)分母和分子的算籌分別列置?？梢?，《九章算術(shù)》的“術(shù)”確實是以算籌為工具的算法。這種籌算制度，一直持續(xù)到14—15世紀。

籌算的核心是十進位值值制和分離系數(shù)法，十進位制是中國古人的一大創(chuàng)造，現(xiàn)在通用的印度—阿拉伯數(shù)字就是十進位值制數(shù)字；分離系數(shù)法是以籌算解決一系列復雜數(shù)學問題的基礎，例如以圖21的籌式(系數(shù)圖式)表示三元一次方程組。

圖21　三元一次方程組

圖22　一元二次方程

從右至左依次為

3x+2y+z=39

2x+3y+z=24

x+2y+3z=26

以圖22的籌式表示一元二次方程：

9x²-1800x+90000=0

考察籌式，不難發(fā)現(xiàn)，這里不同的位置具有不同的數(shù)學意義。這是非常重要的：這種位置賦以數(shù)學意義的方法，使中國古人在沒有使用任何數(shù)學符號(包括最基本的運算符號和等號)的情況下，取得了許多重要的數(shù)學成果。這一點，似乎也是組合數(shù)學的濫觴。

4.數(shù)形結(jié)合和直覺把握

數(shù)字和圖形是數(shù)學中最基本的原始概念，《九章算術(shù)》開創(chuàng)了中國古代數(shù)學中數(shù)形結(jié)合的獨特研究方法。其表現(xiàn)為，用數(shù)的計算來解決形的研究的若干理論問題，如“方田”、“商功”章的種種平面圖形和立體圖形的求積問題，都用數(shù)的計算，即著重于考察圖形中數(shù)的關系，算出確定的數(shù)值。同時，亦用形的直觀來解釋數(shù)的算法，如“開方術(shù)”、“開立方術(shù)”等，為以圖形作解釋打下基礎(實際的解釋是劉徽完成的，在劉徽的注文中，更發(fā)展為“析理以釋、解體用圖”的系統(tǒng)方法)。值得一提的是，“開方術(shù)”的出現(xiàn)，說明在《九章算術(shù)》中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了無理數(shù)，有了“實數(shù)域”的概念。

數(shù)形結(jié)合的思想有助于數(shù)學各個領域的融會貫通，有助于發(fā)揮數(shù)學思維的整體性，使之更為深刻、靈活，是現(xiàn)代數(shù)學教學中強調(diào)的基本數(shù)學思想之一。

《九章算術(shù)》中的“術(shù)”是怎樣得到的？怎樣保證其正確性？書中對這些都未作支持和闡釋，可以認為，“術(shù)”是在人們對算籌，尤其是運籌動作的直覺把握的基礎上得出來的：采用某種方法運算就可得出某種結(jié)果，以對運算動作直覺把握的某種信息來保證其正確性。而運籌動作是建立在人的經(jīng)驗基礎上的，因而通過算籌和運籌動作的直覺把握是在經(jīng)驗的基礎上實現(xiàn)的。這種直覺把握是一種直覺方法，直覺方法是一種創(chuàng)造性思維方法，它有助于人們在經(jīng)驗基礎上的創(chuàng)造。這可以說是中國古代數(shù)學取得一系列重要成就的原因之一。

但同時，直覺思維又是一種非邏輯思維，具有自發(fā)性和強烈的情感因素，缺乏程序性和可重復性，過于依賴直覺則難以走向邏輯嚴格化的通路，并且使中國古代數(shù)學對算籌有較大的依賴性。這些又成為中國古代數(shù)學發(fā)展的限制因素^[24]

《九章算術(shù)》的出現(xiàn)，標志著中國古代以算籌為計算工具，具有自己獨特風格的數(shù)學體系的形成。在中國，它一直是人們學習數(shù)學的主要教科書。16世紀以前的中國數(shù)學著作，從成書方式來看，大都沿襲其體例。后世許多著名數(shù)學家都曾對《九章算術(shù)》進行注釋工作，并在注釋工作中不斷引進新的數(shù)學概念和方法，推動中國古代數(shù)學不斷前進。今天，由于計算機的出現(xiàn)，算術(shù)化傾向于現(xiàn)代數(shù)學中的作用已日漸顯著，中國古代算術(shù)思想與方法和現(xiàn)代計算機科學與技術(shù)正相融合，為此它將重新煥發(fā)青春，以嶄新的面貌重現(xiàn)，在數(shù)學發(fā)展中扮演重要角色是可以預期的。

《九章算術(shù)》這些內(nèi)容經(jīng)過印度和中世紀伊斯蘭國家輾轉(zhuǎn)傳入歐洲，對文藝復興前后世界數(shù)學的發(fā)展，作出應有的貢獻。

二、天文學體系的形成和杰出的科學家張衡

漢代是中國古代天文學發(fā)展一個極重要的時期。在先秦已經(jīng)奠基的天文歷法系統(tǒng)的基礎上，這時在歷法編制、儀器制造、宇宙理論及星圖編制等方面，都取得長足的進步，形成了一個獨特的和成熟的天文歷法體系。

1.四部歷法的科學思想

中國古代天文學最主要的組成部分是歷法，換一句話說，歷法是中國古代天文學的核心。歷法是長時間的計時系統(tǒng)，具體地說，就是對年、月、日、時的安排。因為農(nóng)事活動和四季變化密切相關，所以歷法最初是由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要而創(chuàng)制的。中國古代歷法不單純是關于歷日制度的安排，它還包括對太陽、月亮和土、木、火、金、水五大行星的運動及位置的計算；恒星位置的測算；每日午中日影長度和晝夜時間長短的推算；日月交食的預報等等廣泛的課題。

西漢初年，沿用秦朝的《顓頊歷》。但《顓頊歷》有一定的誤差，在年終放置閏月的方法等不能適應當時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，于是改歷勢在必行。公元前104年，漢武帝下令由公孫卿、壺遂、司馬遷等人“議造漢歷”，并征募民間天文學家二十余人參加，著名的有唐都、落下閎、鄧平、司馬可、侯宜君等。他們或作儀器實測，或進行推考計算，對當時所提出的18種改歷方案進行了一番辯論，最后選定了鄧平的方案，這就是有名的太初歷。當時，朝野兩方面有許多人對天文學都有較深的研究，特別是來自民間的天文學家數(shù)量很多，落下閎、鄧平就是其中的佼佼者。這說明當時社會廣泛重視天文學的研究，天文學研究有雄厚的基礎。這次制歷，進一步確定了制歷必先測天，歷法的優(yōu)劣需由天文觀測來判定的原則。

《太初歷》規(guī)定一年等于365.2502日，一個月等于29.53086日；將原來以十月為歲首改為以正月為歲首；開始采用有利于農(nóng)時的二十四節(jié)氣；以沒有中氣的月分為閏月，調(diào)整了太陽周天與陰歷紀月不相合的矛盾。這是我國歷法上一個劃時代的進步?！短鯕v》還根據(jù)天象實測和多年來史官的記錄，得出135個月的日食周期?！短鯕v》不僅是我國第一部比較完整的歷法，也是當時世界上最先進的歷法，它問世以后，一共行用了189年。

太初歷的原著早已失傳，西漢末年劉歆基本上采用了太初歷的數(shù)據(jù)，把太初歷改名為三統(tǒng)歷。兩漢時期，先后制定過四部歷法，即《太初歷》、《三統(tǒng)歷》、《四分歷》、《乾象歷》。這四部歷法所包含的科學思想可以概括為以下幾個方面：

第一，充分掌握了制定歷法的三個基本要素，即歷元、朔策和閏余的設置。歷元就是制定歷法時確定一個年、月、日的共同起點，要求這個起點在甲子日的夜半或者平旦，同時又是冬至或立春、朔旦，亦即所謂“三正”；朔策是一個朔望月的日數(shù)；閏余是歷法紀年和地球環(huán)繞太陽運行一周的時間有一定的差數(shù)，故每隔幾年須置閏日、閏月以調(diào)整。且在歷法中安排了二十四節(jié)氣，有利于指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這是我國歷法所獨有的，也是漢代歷法的一大貢獻。

太初歷首次提出了以沒有中氣(雨水、春分、谷雨等十二節(jié)氣)的月份為閏月的原則，把季節(jié)和月份的關系調(diào)整得十分合理，這個方法在農(nóng)歷中一直沿用至今。兩漢歷法將回歸年與朔望月的數(shù)值合參，同時又妥善安排了插閏法，這是世界上一種獨特的陰陽合歷制度。

第二，對日月五星視運動的各種周期(朔望月、近點月、交點月、恒星月、回歸年長度、交食周期、五星會合周期等)和有關天文常數(shù)(二十八宿的距離、黃赤交角、黃白交角、晝夜刻漏、晷影長度等)的測定，以及對五星運行中的遲疾順逆現(xiàn)象和月亮在一近點月內(nèi)逐日運行等情況的動態(tài)測定，構(gòu)成了兩漢歷法體系的重要內(nèi)容和科學思想的一個基本框架。

關于月亮每日運行平均度值的概念，至遲在漢代也已經(jīng)形成。在《淮南子·天文訓》中就指出，月亮每天運行十三度又十九分之七，由此可推得一恒星月長度為27.3218504日，與理論值之差約為17秒?！逗鬂h書·率歷志》中記載，東漢早期，天文學家李梵、蘇統(tǒng)等人發(fā)現(xiàn)月亮視運動的不均勻性?！?李)梵、(蘇)統(tǒng)以史官侯注考校，月行當有遲疾……乃由月道有遠近、出入所生，率一月移故所疾處三度，九歲九道一復”。這里明確指出李、蘇二人不但認識到月行有快慢，而且已定量地認識到每經(jīng)一近點月，月亮的近地點(即所謂“疾處”)向前推進3度。更可貴的是，他們指出了月行有快慢是月道有遠近的緣故，這是很重要的創(chuàng)見。

第三，根據(jù)實測結(jié)果，不斷選用接近精密值的基本參數(shù)，并運用代數(shù)方法(其中有內(nèi)插法和正負術(shù))來推算日道、月道、日躔、月離和五星位置，解決氣、朔、交食周期等的問題。在此基礎上的頻頻改歷，充分體現(xiàn)出一種高超的技術(shù)本領和實事求是不斷進取、渴求真理的科學態(tài)度。

太初歷第一次明確地提出了135個朔望月中有23個食季的食周概念，并依據(jù)五星在一個會合周期內(nèi)動態(tài)的認識，建立了一套推算五星位置的方法。

東漢晚期的劉洪在乾象歷中，首次運用李梵、蘇統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)來推算交食。他第一次明確給出一近點月長度的數(shù)據(jù)為27.5533590日，與今推值27.5545689日相差約百秒。他由實測得到月亮在一近點月內(nèi)每天的實行度數(shù)，因而造表，列出每天實行度數(shù)不及或超過平均速度的改正項，具體某一時日的改正項則以一次內(nèi)插法求得，由此可以在依平均速度推算月亮位置的基礎上，加以改正項，而得到較準確的月亮位置。這樣也就提高了推算日月食發(fā)生時刻的準確度。他還提出了食限的概念，對為何不是每次朔望都發(fā)生交食的問題提供了解答。他指出在合朔時，月亮離黃白交點不超過十五度半才發(fā)生日食，后代各歷都通用此數(shù)作為是否發(fā)生日食的判斷數(shù)據(jù)，它同現(xiàn)代的數(shù)據(jù)也大體相近。

第四，在制定歷法的同時，注意對各種天象進行觀察和記錄。如對太陽黑子、客星、彗星、流星、日月食和自然災異等的觀察和記錄，并能精確地指出其時間、方位、運行路線、視行快慢、成因、食分、虧起方向以及初虧和復圓的時刻，等等，這在世界天文史上幾乎是獨一無二的。這又加深了人們對天體運動的本質(zhì)和規(guī)律的理解，同時也促進了歷法的進一步發(fā)展。

秦漢時期，對于各種天象的記錄趨于齊備，出現(xiàn)了準確的太陽黑子記錄，據(jù)《漢書·五行志》載：“和平元年(前28年)三月己未。日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央”，對黑子出現(xiàn)的時間、形象、大小和位置均作了明確的記錄。新星和超新星的明確記載也首見于漢代。如“元光元年(前134)六月，客星見于房”(《漢書·天文志》)，這是中外歷史上都有記載的第一顆新星，但西方記錄未注明月、日及方位，而中國的記錄簡明、準確。又如“中平二年(185)十月癸亥，客星出南門中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消”(《漢書·天文志》)，這是世界上最早的超新星記錄。自此后至1700年，中國有90個新星記錄，其中可能有11顆超新星。同時對天象的記錄日趨詳盡、精細。比如對日食的觀測，不但有發(fā)生的日期的記載，而且開始注意到了食分、方位、虧起方向及初虧和復圓時刻等等。關于彗星的記錄，對于彗星運行路線、視行快慢以及相應的時間都用生動而又簡潔的文字描繪出來。

2002年，在陜西渭北五陵原出土的東漢墓朱書陶瓶上，繪有天相圖，并標出北斗、帝車、三臺、天心等星座位置，這四組星座描繪得相當準確，說明當時天文學星圖知識已經(jīng)比較普及。

可以說，中國古代對天象的觀測和記錄的傳統(tǒng)，在漢代奠定了堅實的基礎，歷代更延續(xù)不斷且有發(fā)展。在望遠鏡發(fā)明以前的漫長年代里，積累大量有關日食、黑子、彗星、流星雨、新星、超新星和極光等十分準確、豐富的記錄，為近代科學研究提供了寶貴的歷史資料。

第五，對一系列天文觀察、實驗儀器進行了改進和創(chuàng)制。秦漢時期測量儀器的進步也是十分突出的。在制定太初歷時，落下閎改進渾儀，并以此重新測量二十八宿距離。漢宣帝時，耿壽昌以銅鑄成了演示天象的渾象，相當于今天的地球儀。這是中國天文史上的一個創(chuàng)舉。大約在漢和帝時，民間天文學家傅安等人制成了有黃道環(huán)的渾儀，以此來觀測日、月行度，得到了比僅有赤道環(huán)的渾儀要精確的結(jié)果。后賈逵受此啟發(fā)，又制成黃道銅儀。到張衡水運渾天儀的出現(xiàn)，更是達到了一個巔峰。至于晝夜刻漏的方法也不斷提高和日臻精密。這些為兩漢歷法制定中的科學性提供了強大的基礎，是不應忽視的。

2.宇宙理論——論天三家

戰(zhàn)國末期和兩漢時代，在宇宙論和天地觀方面，曾展開過熱烈的討論。蓋天說、渾天說和宣夜說，是中國古代關于宇宙結(jié)構(gòu)學說的三個主要流派，合稱論天三家。它們都在漢代形成了成熟的學說。公元180年前后，蔡邕在上皇帝的書中，總結(jié)了當時形成的三家學說：“言天體有三家：一曰周髀，二曰宣夜，三曰渾天。宣夜之學絕，無師法。周髀術(shù)數(shù)具存，驗天然多所違失，故史官不用。唯渾天者，近得其情?！?/p>

西漢中期成書的《周髀算經(jīng)》是蓋天說的代表作，它把先秦時期主張“天圓如張蓋，地方如棋局”的早期蓋天說加以改造，提出了“天象蓋笠，地法覆盤”等新的學說。其要點是：天和地均為拱形，天在上，地在下，天比地高出八萬里。日月星辰均附著在天上，繞北天極平轉(zhuǎn)，不會轉(zhuǎn)到地下面去。太陽的出沒與離人的遠近相關，太陽離人遠時，人的目力不及，表現(xiàn)為日沒；近時，為人所見，表現(xiàn)為日出。太陽位置的四季變化，則是由于太陽運行的軌道四季不同而造成的，等等?！吨荀滤憬?jīng)》在論述這些問題時，應用了勾股定理和相當復雜的數(shù)學運算，賦予蓋天說以數(shù)學化的形式，成為當時有影響的一個學派。但由于這一學說與一系列天文現(xiàn)象之間存在不可克服的矛盾，東漢以后日趨衰微。

渾天說經(jīng)由西漢天文學家落下閎、鮮于妄人、耿壽昌和揚雄等人的努力，逐漸確立了自己的地位。到張衡推出《渾天儀注》一文，成為渾天說的經(jīng)典著作。

渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小。天表堅有水。天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天三百六十五度又四分之一；又中分之，則一百八十二度八分度之五復地上，一百八十二度八分度之五繞地下。故二十八宿，半見半隱。其兩端渭之南北極?！瓋蓸O相去一百八十二度半強。天轉(zhuǎn)如轂之運也，周旋無端，其形渾渾，故曰渾天也。

這段話是渾天說的綱領，它比蓋天說進步的地方有三：一是“天體圓如彈丸”，并非半球，而是個整球；二是“地如雞中黃”，并非方形或拱形，而是球形；三是“天轉(zhuǎn)如轂之運也”，并且可以“繞地下”，所以二十八宿是“半見半隱”的。不僅如此，張衡還制作了水運渾象儀來表示渾天體系的正確性。從認識論來看，渾天說的最大成果是肯定了大地是球形的，這在人類認識史上是一個里程碑，是宇宙理論中由感性認識向理性認識的一次飛躍。有些學者指出：“在當時的條件下，球形的大地是不可能直接觀測到的，只能在天體遠行上有所反映。由天體運行的表面現(xiàn)象到揭破大地是球形的本質(zhì)，這是一條正確的認識路線?！?sup>[25]據(jù)揚雄記載：“或問渾天，曰：落下閎營之，鮮于妄人度之，耿中丞象之?！?《法言·重黎》)揚雄是西漢末年人，他所談的渾天說發(fā)展史是可靠的。落下閎、鮮于妄人和耿壽昌都是西漢渾天說的代表人物，對渾天說的發(fā)展作過一定貢獻。渾天說出現(xiàn)后，蓋天說并未銷聲匿跡，二者經(jīng)歷了長期復雜的斗爭。例如揚雄本來是相信蓋天說的，但被渾天說支持者桓譚(前20—50)說服了。揚雄被桓譚說服后，反過來擁護渾天說，提出八個問題來責難蓋天說，即所謂“難蓋天八事”，大都是從天文觀測的角度來說明蓋天體系在制訂歷法等應用方面誤差很大，更顯得渾天說較為接近相對真理。

后來，張衡為了解決天地不墜不陷和穩(wěn)定性問題，引進了天球表里有水，地載水而浮等觀念，遂使渾天說在解釋太陽繞地而行等問題時遇到理論上的困難，而且使關于地球的觀念黯然失色。雖然如此，渾天說還是我國古代最重要和影響最大的一個學派。

對宣夜說進行系統(tǒng)總結(jié)和表述的是郄萌，他是與張衡同一時代的天文學家。宣夜說以為，天沒有固定的形質(zhì)，而是無邊無際的、充滿著氣體的空間，日月星辰都漂浮在氣體之中。為什么把這種學說叫“宣夜”呢？清代鄒伯奇說：“宣勞午夜，斯為談天家之宣夜乎？”^[26]意謂宣夜說之得名，是因為觀測星星常鬧到半夜不睡覺。據(jù)《晉書·天文志》記載，宣夜說描繪了一幅豐富多彩、真實生動的宇宙圖景。就宇宙理論來說，宣夜說已經(jīng)達到很高的水平。它認為“天了無質(zhì)”，這就在歷史上第一次否定了有形質(zhì)的“天”。自古以來都認為“天”是一個帶有硬殼的東西，這種觀念無論在中國還是在外國都是根深蒂固的。中國的蓋天說、渾天說和平天說，都沒有擺脫這種傳統(tǒng)觀念。古希臘的亞里士多德——托勒密體系，也是一個綴附著恒星的天球作為宇宙的邊界。宣夜說認為無邊無際的宇宙空間充滿了氣體，日月眾星都自由自在地飄浮在氣體之中。在氣一元論的基礎上，宣夜說又進一步研究了日月眾星的運動問題。在它看來，滿天恒星東升西落，周日旋轉(zhuǎn)，其中一部分天體還有自己獨特的運動規(guī)律：北極星總是不動的，北極附近的北斗也不東升西落，而只是繞北極團團轉(zhuǎn)動；日、月也自西向東移行，太陽每天一度，月亮每天十三度；它們運動的快慢都各依自己的特性而定，這表明它們不是系著在任何物體上的。這是從日月眾星的不同運動狀況，來反證固體的天殼是不存在的。天的界限被打破了，在人們面前展現(xiàn)出一個茫無涯際、無窮無盡的宇宙空間。這在人類認識宇宙的歷史上，應該說是一個劃時代的思想。英國學者李約瑟博士指出：“這種宇宙觀的開明進步，同希臘的任何說法相比，的確都毫不遜色。亞里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念，曾束縛歐洲天文學思想一千多年。中國這種在無限的空間中飄浮著稀疏天體的看法，要比歐洲的水晶球概念先進得多。雖然漢學家們傾向于認為宣夜說不曾起作用，然而它對中國天文學思想所起的作用實在比表面上看來要大一些?！?sup>[27]可是，該學說沒有提供對天體運動規(guī)律的進一步說明，只是停留在思辨性論述的水平上，其影響遠不及渾天說。

事實上，在上述三家說以外，還有其他一些關于宇宙和天體的理論，比如王充的“天平說”。

王充(27—97)認為，天和地是兩個無限大的平面，因而天地當中的空間也是無限的。這是一種非常奇特的宇宙模型，它既不同于蓋天說，也不同于渾天說。

渾天說雖然比蓋天說進步，但它卻有一個重要的缺陷，這就是“天地各乘氣而立，載水而浮”。這一認識在解釋天體周日視運動時碰到了一個新的問題：附在天球內(nèi)壁、隨著天球繞地球團團轉(zhuǎn)的日月星辰，當它們運行到地平線以下時，如何從水里通過呢？這正是王充不能同意渾天說的根本原因?！稌x書·天文志》有記載：“舊說，天轉(zhuǎn)從地下過。今掘地一丈輒有水，天何得從水中行平？甚不然也。日隨天而轉(zhuǎn)，非入地。夫人目所望，不過十里，天地合矣。實非合也，遠使然耳。今視日入，非入也，亦遠耳。當日入西方之時，其下之人亦將謂之為中也。四方之人，各以其近者為出，遠者為入矣。何以明之？今試使一人把大炬火，夜行于平地，去人十里，火光滅矣。非火滅也，遠使然耳。今日西轉(zhuǎn)不復見，是火滅之類也?！?《晉書·天文志》)這樣一來，日月星辰出沒地平線上下，也都是人眼的錯覺。在王充看來，日月星辰只是在天上團團轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)遠了就看不見，人們便以為是落下去了。這種看法顯然是錯誤的。

然而，王充是在倒退中前進的。他雖認為天地是直線平行的，但卻沒有規(guī)定天地之間的距離，也沒有規(guī)定天地只有向四方延伸才是無限，而是說：“天地相去，廣狹遠近，不可復計。”(《漣衡·談天》)為什么呢？因為，“天去人高遠，其氣蒼茫無端末?！?《論衡·變動》)這是說，充滿著茫茫氣體的宇宙空間是廣闊無垠的，誰也找不到它的邊沿。宇宙不僅在空間上是無限的，而且在時間上也是無限的。他指出：“有血脈之類，無有不生，生無不死。以其生，故知其死也。天地不生，故不死；陰陽不生，故不滅。死者，生之效；生者，死之驗也。夫有始者必有終，有終者必有始。唯無終始者，乃長生不死。”(《侖衡·道虛》)可見，無論從時間上還是從空間上，王充都接觸到宇宙的無限性問題，這正是他比蓋天說高明的地方，后來的張衡繼承了王充宇宙無限的思想。

3.燦若群星的天文科學家

(1)民間天文學家——落下閎

落下閎(前156—前87)，西漢時民間天文學家，字長公，巴郡閬中(今四川閬中)人。李約瑟在《中國科學技術(shù)史》中，稱他是世界天文領域中“燦爛的星座”。他以歷算和天文學的杰出成就著稱于世，為我國最早的歷算學家。

圖23　落下閎

漢武帝元封年間為了改革歷法，征聘天文學家，落下閎在同鄉(xiāng)的推薦下，赴長安參加朝廷主持的歷法改革。他一到長安，便忙著“定東西，立晷儀，下漏刻，以追二十八宿相距于四方，舉終以定朔晦分至”。大意是說：標定東西各方向的準確位置，設立測時的日晷儀，標定夜間測時漏儀的刻度，同時測出天上二十八星宿之間距離，最后來定月初的時間和月末的時間。在實測天文數(shù)據(jù)和理論計算的基礎上，提出了自己的改歷方案。與此同時，其他民間天文學家和官方天文學家共20余人都各自有改歷方案，一時間莫衷一是，相持不下。經(jīng)過激烈的爭論，最后形成了18家不同的歷法?！坝谑墙杂^新星度日月行，更以算推”。經(jīng)過仔細比較，落下閎和鄧平的歷法“晦朔弦望皆最密，日月如合璧，五星如連珠”，大大優(yōu)于其他17家，于是被采用，漢武帝于元封七年(前104)頒行，并改元封七年為太初元年，稱新歷為“太初歷”。這部歷法決定性地影響了中國歷法結(jié)構(gòu)，或者說，后來的中國歷法都是從落下閎等人建立的太初歷法上發(fā)展演變而來的?！短鯕v》采用的歲首和科學的置閏法，首次確立了孟春正月為一元之始(即春節(jié))的歷日制度并一直沿用至今。有人建議封落下閎為“春節(jié)老人”。

落下閎是渾天說的創(chuàng)始人之一，這個渾天學說雖然還沒有改變地心學說論點，但是，他已經(jīng)得出了地球和天體是球形和環(huán)狀運行的結(jié)論，后來的天文學家揚雄的太玄論和張衡的“渾天論”，及其后人制作的渾天儀，都是在落下閎的天文學學術(shù)基礎上建立起來的，由此看來，落下閎在天文學特別是渾天學上承前啟后，對于推動中國天文學的發(fā)展，起到了舉足輕重作用，功莫大焉。

為了制歷的需要，落下閎還親自動手，制造天文儀器。他制作的觀測儀器，即渾儀(又名渾天、渾天儀)，是由赤道環(huán)繞和其他幾個圓環(huán)同心安置而成，直徑8尺。有的環(huán)固定，有的則可繞轉(zhuǎn)，還附有窺管以供觀測之用。據(jù)文獻記載，落下閎還制作過天文顯示儀器，即渾象(又名渾天象)，“于地中轉(zhuǎn)渾天”，“正東西運轉(zhuǎn)，昏明中星既其度分至氣節(jié)，亦驗在不差而已”。經(jīng)他改進的天文觀測儀器“赤道式渾儀”，可以精確測量日食周期，在中國用了2000年。他經(jīng)過平生對天象的觀察實證，在天文學史上首次準確推算出并證實了11年發(fā)生23次日食及19年應該7閏月的天文歷法運作規(guī)律。根據(jù)這個周期，人類可以對日、月食進行預報，并可校正陰歷。2004年9月16日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小天體提名委員會批準，一顆國際永久編號為16757的小行星，被正式命名為“落下閎小行星”，以紀念這位創(chuàng)造中國第一部優(yōu)良歷法《太初歷》的古代天文學家。

(2)杰出的科學家——張衡

張衡(78—139)，字平子，河南南陽人，是東漢時期杰出的科學家。他在天文學、數(shù)學、地震學、地圖學以及文學、繪畫等領域均成績卓著。他曾先后兩次任太史令，時間長達14年之久，所以在天文學上的貢獻也最大。

圖24　張衡

張衡是渾天說的集大成者，《渾天儀圖注》是其代表作。“渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小。天表堅有水。天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮”。明確指出大地是個圓球，形象地說明了天與地的關系。但“天表里有水”等說法，卻是一個重大的欠缺。張衡在他的另一名著《靈憲》中指出，渾圓的天體并不是宇宙的邊界，“宇之表無極，宙之端無窮”，從而表達了宇宙無限的觀念。

張衡曾對恒星進行了長期的觀測與統(tǒng)計工作，他把星空共劃分成444個星官，計得2500顆恒星，這一成果大大超過了石申、甘德的同類工作。他還觀測得太陽和月亮的視直徑均為半度，相當于360°制的29.6'，這與現(xiàn)代所測的太陽、月亮視直徑已比較接近。

他也十分積極地參與當時關于歷法問題的論爭與研究。他極力主張用月行九道法(由月亮運動不均勻性的認識推導出來的月亮實際行度的計算法)來改進東漢四分歷，以更準確地推算朔日的時刻。這一主張雖未被采納，但這是試圖用定朔法替代平朔法的一次早期努力。此外，張衡還創(chuàng)立了黃道宿度和赤道宿度兩種不同坐標值之間相互換算的計算方法，初步解決了歷法計算中一個相當重要的課題。這一方法后來被劉洪納入乾象歷中。

在天文學理論上，張衡也多有建樹，《靈憲》一文可以說是這方面的專門論著。他認為，在陽光的照射下，地總是拖著一條長長的影子——暗虛，當日月相望并發(fā)生在黃白交點附近時，由于月體與暗虛相遇，自身不發(fā)光的月亮就要發(fā)生虧食現(xiàn)象，這是我國古代月食理論的經(jīng)典性論述。張衡把日、月、五星在恒星間運動速度的快慢，同它們與天距離的遠近聯(lián)系起來考慮，認為其間關系為“近天則遲，遠天則速”，這反映了張衡關于日、月、五星與地球的距離有遠有近的思想。他還對日、月出沒與中天時視大小變化的現(xiàn)象進行過討論。他以為，當日初出時，天空背景和觀測者所處的周圍環(huán)境都比較暗，所以看起來太陽的圓面就大些，而當日中時，則相反，這與“火當夜而揚光，在晝則不明”的道理是一樣的。

關于宇宙的理論，張衡則認為宇宙是在演化著的，其過程可分為三個不同的階段：從只存在一切虛無的空間(“溟涬”階段)，到生成混沌不分的元氣(“龐鴻”階段)，到元氣分離為陰陽二氣，又由于剛?cè)?、清濁、動靜等物理因素的作用和“自然相生”的事物內(nèi)部機制，逐步形成天地萬物(“天元”階段)。在張衡看來，后一階段都是前一階段長期漸變的結(jié)果，前后兩個階段之間又是由突變的方式相銜接的。張衡的這一學說，是在先秦以來，特別是《淮南子·精神訓》中所闡發(fā)的有關理論的基礎上，所作的新概括和發(fā)展。另外，張衡還認為“宇之表無極，宙之端無窮”，這是關于宇宙無限論的精辟論述。

張衡還是天文儀器制造大師。他是新型的計時儀器——補償式漏壺的發(fā)明者。在張衡以前的漏壺，均存在漏水流速先快后慢的弊病，為此張衡設計了二級漏壺(上為A壺，下為B壺)，A壺(稱補償壺)的水不斷補充進入B壺，使得B壺的水位大致保持不變，也就使得由B壺流入起量度時間作用的箭壺的漏水流速基本恒定，從而提高了時間計量的準確度。

張衡還創(chuàng)制了我國古代第一臺自動天文儀器——水運渾象，它以漏壺流出的較均勻的漏水為原動力，通過渾象內(nèi)部裝置的齒輪系等的傳動和控制，自動地、每日大體均勻地驅(qū)動渾象繞天軸旋轉(zhuǎn)一周，從而近似正確地演示有關天象，同時又可以形象地說明渾天說的正確性。

國外對張衡的認識和了解是從近代開始的。西方地震學家米爾恩翻譯了《后漢書·張衡傳》，隨后，《后漢書·張衡傳》中記載有關張衡發(fā)明地動儀的原始材料的那段原文，不止一次被譯成西文或者用西文作了注釋。李約瑟編著的《中國科學技術(shù)史》逐步把張衡和中國古代的科學技術(shù)介紹到了西方。1968年，國外出版的《恒星物理》一書說：“他在人類文化早期發(fā)展的時候，就有了在實驗科學上的偉大發(fā)現(xiàn)，實為不可思議的奇跡?！?/p>

第一個將張衡作為中國古代著名科學家，全面系統(tǒng)地介紹給西方人并引起他們重視的是英國人李約瑟。李約瑟說：“中國在地震理論方面雖然并沒有占領先地位，但是地震儀的鼻祖則是出自中國，這一點是無可置疑的，這是卓越的數(shù)學家兼天文學家、地理學家張衡的貢獻。不少現(xiàn)代的西方地震學家如米爾恩、西伯格和貝爾拉格等都曾坦率地承認張衡在這一方面的巨大功績?！?/p>

三、農(nóng)業(yè)科技成就與氾勝之的農(nóng)學思想

秦漢時期處在中國封建社會的前期，全國的政治、經(jīng)濟、文化中心仍在黃河流域。漢武帝重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水利灌溉，他說：“農(nóng)，天下之本也。”(《漢書·溝洫志》)《史記·貨殖列傳》中則提出了農(nóng)林牧副漁規(guī)模經(jīng)營、專業(yè)化經(jīng)營的思想，提出只要尊重客觀規(guī)律，種植養(yǎng)殖戶可以富比王者諸侯。秦漢四百余年間，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。農(nóng)民開辟耕地，改進耕作技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水平，據(jù)史料記載，兩漢時期墾田數(shù)大致保持在八百多萬頃左右。生產(chǎn)實踐中先后出現(xiàn)了兩種提高土地利用率的先進耕作制度，即代田法用來提高大面積土地的耕作效益，區(qū)種法用來提高單位土地的產(chǎn)量；水利有明渠引水灌溉法、井渠法；農(nóng)書有《氾勝之書》、崔寔《四時月令》等。

1.先進的耕作制度——牛耕的推廣與代田法、區(qū)田法

據(jù)《漢書·食貨志》記載，漢武帝晚年，任用比較熟悉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的官員趙過向全國推廣“用耦犁，二牛三人”(《漢書·食貨志》)的方法，使鐵犁和牛耕法逐漸普及，在此基礎上，東漢時期又取得了進一步的發(fā)展，為后世的犁耕技術(shù)奠定了基礎。

“二牛三人”的耦犁法，即二牛挽一犁，由三人操作，分別牽牛、按轅、扶犁。這種方法雖然仍需要較多的人力，但在駕馭耕牛的技術(shù)不夠熟練，鐵犁構(gòu)件及其功能尚不完備的條件下，還不失為一種較好的方法。因為它通過三人的通力合作，可以較好地掌握方向，保證壟溝整齊和活動式犁箭的發(fā)明。由于農(nóng)具的改進，至遲到西漢晚期，一牛一人犁耕法產(chǎn)生了。

漢代先后出現(xiàn)過兩種先進的耕作法，一是對大面積土地的利用并使之增產(chǎn)的“代田法”，二是在小面積土地上奪高產(chǎn)的“區(qū)種法”。

“代田法”是一種適應于干旱地區(qū)的，充分利用大面積土地并使之增產(chǎn)的耕作方法，其內(nèi)容是：“播種于畎中。苗生三葉以上，稍耨壟草，因？其土以附苗根”，“一畮(同畝)三畎(壟中之溝)，歲代處”。即在地里開溝作壟，把農(nóng)作物種子播在溝里，等到苗長起來后，進行中耕除草，并將壟上的土推到溝里，培壅苗的根部，第二年再以壟處作溝，溝處為壟，如此輪番利用。該法能保證幼苗得到較多的水分而健壯成長，使植株扎根深，不畏風旱，不易伏倒，土地輪番使用，地力可得到回復的機會?！按锓ā奔由暇毜奶镩g管理以及新農(nóng)具的使用，可達到“用力少而得谷多”，“一歲之收，常過縵田畮一斛以上，善者倍之”的成效(《漢書·食貨志》)。采用代田法，畝產(chǎn)提高1/3到2/3。漢武帝以后，“邊城、河東、弘農(nóng)、三輔太常民皆便代田”(《漢書·食貨志》)，在今天的甘肅西北部、陜西、山西、河南、遼東等地區(qū)出現(xiàn)了“田多墾辟”的局面。

“區(qū)種法”是農(nóng)民在旱作區(qū)開荒和抗旱而總結(jié)出來的一種高產(chǎn)栽培方法?！皡^(qū)田不耕旁地，庶盡地力”，它的基本原理就是“深挖作區(qū)”、密植、集中而有效地利用水和肥料，加強管理，即在小面積土地上，保證充分供給農(nóng)作物生長發(fā)育所必需的生存條件，使農(nóng)作物充分發(fā)揮其最大的生產(chǎn)能力，以取得單位面積的高產(chǎn)。所謂的“區(qū)田，不耕窮地，庶盡地力”^[28]，指的就是這個意思?！岸∧虚L女治十畝；十畝收千石。歲食三十六石，支二十六年”^[29]。據(jù)前代各家估計漢代的一石約合今日的市制0.1—0.12升。所謂的“十畝收千石”，也就是說每畝產(chǎn)量是百石，折合今天的市制是10—12升。這樣的畝產(chǎn)量確實不低，說明區(qū)種是高產(chǎn)栽培的方法。不僅如此，氾勝之還指出：“區(qū)田，以糞氣為美，非必須良田也。諸山，陵，近邑高危，傾坂，及丘城上，皆可為區(qū)田?！?sup>[30]意思是區(qū)田靠肥力來長莊稼，不一定非要好地不可。就是大小山頭，靠近城鎮(zhèn)的高崖、陡坡，以及小土坡、城墻內(nèi)面的斜坡上，都可以作區(qū)田。由此可見，區(qū)種法對于擴大耕地面積也有積極的作用。這種在小面積土地上精耕細作的方法，是與小農(nóng)經(jīng)濟的特點相適應的。

牛耕的推廣與代田法、區(qū)田法耕作制度的創(chuàng)新，在當時條件下起到了解放和促進生產(chǎn)力發(fā)展的重要作用。

2.氾勝之的農(nóng)學思想

根據(jù)《漢書·藝文志》記載，當時的農(nóng)書共有9家114卷之多。其中兩家為戰(zhàn)國作品，其余7家都為西漢時期的新作，這說明農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的總結(jié)工作受到了重視。

氾勝之是西漢后期的重要農(nóng)學家。由于史書無傳，其生平事跡不詳。根據(jù)《漢書·藝文志》所引注，得知他在“成帝時為議郎”，師古曰“劉向《別錄》云‘使教田三輔，好田者師之，徙為御史”，又根據(jù)《晉書·食貨志》載，晉元帝太興元年(318)詔曰：“昔漢遣輕車使者氾勝之督三輔種麥，而關中遂穰。”可以知道他本為朝中議郎，后受皇帝委派，以輕車使者的頭銜，至三輔地區(qū)指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、傳授農(nóng)業(yè)技術(shù)，結(jié)果關中農(nóng)業(yè)喜獲豐收，氾勝之升任御史。他聞名后世，主要靠《氾勝之書》。此書是中國最古的一部個人專著農(nóng)書，主要記載兩千年前陜西關中地區(qū)旱農(nóng)的經(jīng)驗和知識。原著《氾勝之十八篇》，在宋末元初散失，目前所見只是輯軼本。

圖25　氾勝之

氾勝之的農(nóng)學思想具有整體觀念，為中國古代農(nóng)學體系奠定了基礎。有些學者說：“中國古代農(nóng)學體系以《呂氏春秋》‘上農(nóng)’等4篇農(nóng)學論文為發(fā)端，《齊民要術(shù)》則是繼往開來的農(nóng)學著作，從理論上和技術(shù)上均很好地概括了中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的特色，奠定了中國古代農(nóng)學體系的基礎?！钡降资钦l奠定了中國古代農(nóng)學體系的基礎是一個值得深入研究的問題。那么從中國古代農(nóng)學體系的形成過程來看，在《呂氏春秋》中四篇農(nóng)學論文和《齊民要術(shù)》之間，還有一部《氾勝之書》。如果把這部書作為中國古代農(nóng)學體系的奠基之作，也許更為合適一點。

《呂氏春秋》四篇農(nóng)學論文為：《上農(nóng)》、《任地》、《辯土》和《審時》，《上農(nóng)》講的是農(nóng)業(yè)理論和政策，集中地反映了先秦的重農(nóng)思想?！度蔚亍分髦荚谟谟萌肆Ω淖兺恋厍闆r，使之適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。但是，改變土地情況必須注意天時和土壤本質(zhì)。《辯土》說明改變土地的一些具體原則，《審時》則具體地論述了在耕種中如何適應天時。假如把這四篇聯(lián)系起來看，其基本觀念是在注意天時、地利的條件下，以人力改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。正像《審時》所說的那樣，“夫嫁，為之者人也，生之者地也，養(yǎng)之者天也”。這個中心思想，就成為我國古代農(nóng)學體系的發(fā)端。秦漢以來，賈誼、晁錯等人的議論，《淮南子》中關于農(nóng)業(yè)政策與生產(chǎn)措施的敘述，都承襲了這個中心思想。賈誼說：“大積貯者、天下之大命也?！?《積貯疏》)晁錯指出：“神農(nóng)之教曰：有石城十仞，湯池百步，帶甲百萬而無粟弗能守也?！?《貴粟疏》)《淮南子》寫道：“上因天時，下盡地財，中用人力，是以群生遂長，五谷繁殖……耕之為事也勞，織之為事也擾，擾勞之事而民不舍者知其可以衣食也。人之情不能無衣食，衣食之道，必始于耕織?！?《主術(shù)訓》)

氾勝之繼承了這些思想，并有所發(fā)展，草創(chuàng)了一個比較完整的農(nóng)學體系的雛形。他說：“神農(nóng)之教，雖有石城湯池，帶甲百萬，而無粟者，弗能守也。夫谷帛實天下之命。衛(wèi)尉前上蠶法，今上農(nóng)事，人所忽略，衛(wèi)尉勤之，可謂忠國愛民之至?！?《藝文類聚》卷八十五“粟”)在這種重農(nóng)思想的指導下，他研究了黃河上中游干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，得出了一個結(jié)論：“凡耕之本，在于趣時，和土，務糞澤、早鋤旱獲?！?sup>[31]也就是說，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有六個基本環(huán)節(jié)：一是掌握天時，二是利用和改良土地，三是施肥，四是保墑灌溉，五是及時中耕除草，六是及時收獲。而這六個基本環(huán)節(jié)，都必須由人掌握。所以，氾勝之說：“農(nóng)士惰勤，其功力相什倍。”(蜀本《太平御覽》卷822)在他看來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是“天下之命”，而人力則是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要因素；只有依靠人力，很好地掌握天時、地利、施肥、保墑灌溉、中耕除草和收獲這六個基本環(huán)節(jié)才能奪取豐收。他把整個農(nóng)作物栽培過程，當做一個有機的整體加以研究，為我國古代農(nóng)學體系奠定了基礎。

氾勝之農(nóng)學思想的整體觀念，主要表現(xiàn)在他對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)六個基本環(huán)節(jié)的認識上。在他的頭腦里，天時、地利、施肥、保墑灌溉、中耕除草和收獲不是彼此孤立的，而是有機地聯(lián)系在一起，形成了一個不可分割的整體。前五個環(huán)節(jié)是農(nóng)作物生長發(fā)育所要求的條件，后—個環(huán)節(jié)則是人們的目的要求。人們的目的要求能否實現(xiàn)，就得看農(nóng)作物生長發(fā)育所要求的各種條件滿足得如何。在這些條件之中，氾勝之認為天時、地利是最基本的。所以，首先要把天時和地利統(tǒng)一起來。他說：“種禾無期，因地為時?！币馑际欠N莊稼沒有固定的日期，要根據(jù)土地情況來決定最適當?shù)臅r候。如果能夠做到“因地為宜”，那就會“得時之和，適地之宜，田雖薄惡，收可畝十石”^[32]。其次，天時、地利與施肥、保墑有密切的聯(lián)系。氾勝之指出：“春氣未通，則土歷適不保澤，終歲不宜稼，非糞不解?！?sup>[33]意思是在春天地氣沒有通達以前，如果耕了地，土塊就不會粘連，不能保存水分；這一年之中，莊稼都長不好，不施肥是不能解決問題的。他認為，不趕上時令，便不能使土壤和解，也就沒有可供農(nóng)作物所需要的水分與肥力；和解了的土壤，不在相當?shù)臅r令中，也不能供給農(nóng)作物所需要的水分和肥力；只有使“天地氣和”，才能供給農(nóng)作物以像油一樣肥的水，此“名曰‘膏澤’，皆得時功”^[34]。再次，天時、地利與中耕除草、收獲也有密切的聯(lián)系。氾勝之說；“至春凍解，棘柴曳之，突絕其干葉。須麥生，復鋤之。到榆莢時，注雨止，候土白背，復鋤。如此，則收必倍?！?sup>[35]這是說，到春天解凍后，用酸棗柴拖過，把干枯的葉子去掉。等到麥回春后，再鋤。到榆莢生成，連綿大雨停止后，等地面干到顯白色時，再鋤，做到這些，收獲可以增加一倍。最后，天時、地利、施肥、保墑灌溉、中耕除草和收獲這六個環(huán)節(jié)，在每一種農(nóng)作物的栽培過程中，都是有機聯(lián)系的。例如種芋，氾勝之說：“宜擇肥緩土，近水處。和柔，糞之。二月注雨，可種芋。率：二尺下一本。芋生，根欲深：劇其旁，以緩其土。旱則澆之。有草鋤之，不厭數(shù)多。治芋如此，其收常倍。”^[36]也就是說，種芋應選擇肥、松而靠水近的田地。細鋤到調(diào)和松軟，再加糞。到二月下連綿雨時，就可以種芋頭。標準的株距是二尺。芋頭出芽后，根要長得深。可在根四周用小鋤鋤，使土疏松。旱了就澆水，有草就鋤掉，鋤的次數(shù)越多越好。像這樣治理芋，常常可以得到加倍的收獲。不僅“治芋如此”，而且禾、黍、麥、大豆、小豆、稻、稗、麻、杲、瓠、桑等農(nóng)作物的栽培，也都要把天時、地利、施肥、保墑灌溉、中耕除草和收獲這六個環(huán)節(jié)有機地統(tǒng)一起來，才能豐收。這都說明，氾勝之確實具有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體觀念。

另外，氾勝之農(nóng)學思想的整體觀念，還表現(xiàn)在他創(chuàng)立的區(qū)種之法上。區(qū)種法是一種旱作地區(qū)的高產(chǎn)栽培方法，它有一套完整的技術(shù)措施。氾勝之說：“昔湯有旱災，伊尹為區(qū)田，教民糞種，負水澆稼，收至畝百石。勝之試為之，收至畝四十石?！?《太平御覽》卷821“田”目)這里把“區(qū)田”的發(fā)明記在伊尹的名下，恐怕是虛托古人，實際上是他研究總結(jié)出來的，“勝之試為之”就說明了這一點。

氾勝之以精耕細作提高單位面積產(chǎn)量為主，以擴大耕地面積為輔的發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的思想，在當時是有社會意義的。關中在秦漢時代，一直是農(nóng)業(yè)最發(fā)達而人口最稠密的地區(qū)。隨著人口的不斷增長和土地的不斷兼并，到漢武帝時期，土地的開墾逐漸受到限制，耕地開始出現(xiàn)不足的矛盾。于是，像苑一類地都被加以利用。據(jù)《漢書·武帝紀》記載：“建元元年，罷苑馬以賜貧民。(師古注曰：養(yǎng)馬之苑，舊禁百姓不得芻牧采樵，今罷之。)”這說明，從武漢帝以后到氾勝之“教民三輔”以前，人多地少是一個嚴重的社會問題。怎么解決這個社會問題呢？一方面要千方百計地擴大耕地面積。所謂“諸山，陵，近邑高危，傾坂及丘城上，皆可為區(qū)田”(《齊民要術(shù)》)，就是指此而言的。但從漢武帝即位以后，史書里未見從事荒地開墾的記載。這說明，擴大耕地面積已經(jīng)不是主要的辦法了。所以另一方面就要把提高單位面積的產(chǎn)量作為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主攻方向。漢武帝晚年，趙過改進農(nóng)具和推行代田法就是以此為社會背景的。可是，代田法是一種對大面積土地的利用并使之增產(chǎn)的方法，而在小面積土地上如何奪取高產(chǎn)則成了當務之急。特別是到了漢成帝時期，土地兼并達到高峰，大量土地集中在豪強地主之手。小農(nóng)更不得不精耕細作從小面積土地上提高產(chǎn)量。正是在這種情況下，區(qū)種法才應運而生。這種在小面積土地上精耕細作的方法是與小農(nóng)經(jīng)濟的特點相適應的。從其社會意義上可以說，區(qū)種法是小農(nóng)經(jīng)濟思想的—種反映。它作為一種豐產(chǎn)技術(shù)被歷代的農(nóng)學家所肯定，但花費的工本很大，在封建制度的殘酷剝削下，小農(nóng)無能為力。所以，區(qū)種法難以推行，一直不能形成一種制度。

總的來看，他的農(nóng)學思想具有整體觀念，為中國古代農(nóng)學體系奠定了基礎，并發(fā)揚精耕細作的優(yōu)良傳統(tǒng)，創(chuàng)立了高產(chǎn)栽培的區(qū)種之法，《氾勝之書》是繼《呂氏春秋·任地》等以后最重要的農(nóng)學著作。它是在鐵犁牛耕基本普及條件下對我國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的一個具有劃時代意義的新總結(jié)，是中國傳統(tǒng)農(nóng)學的經(jīng)典之一。

四、地學成就

1.秦漢輿地圖及測繪技術(shù)

地圖是表達和傳播地理知識的重要手段，同時也是安邦治國的參考。

秦滅六國后，收集了包括秦本身的七國圖籍，集中貯存于關中咸陽，當時不僅備有“天下”各處之地圖，還有全國綜合性的一統(tǒng)之圖，作為全國軍政用兵的準則和依據(jù)。秦末，劉邦進兵關中，入咸陽后，大臣蕭何首先收集了秦王朝圖籍，藏于石渠閣，始創(chuàng)了“中國古代第一圖庫”。

漢立國后，對地圖的繪制、收集和管理等都非常重視。班固的《東都賦》載“天子授四海之圖籍”，說明漢王朝曾建立和實行了由各郡國向中央定期呈送地圖的制度。特別是漢武帝時對周邊地區(qū)的戰(zhàn)爭，必然會促進地圖的繪制；促使當時的漢中央政府，通令地方奏進地圖，并匯集起來以備繪制全國總圖?？上У氖沁@些地圖今天都看不到了。

1973年，長沙馬王堆三號漢墓出土了三幅繪在帛上的地圖，它們是地形圖、駐軍圖和城邑圖。經(jīng)鑒定，均為西漢初年所繪，至今已有2100多年的歷史，是世界上現(xiàn)存最早的以實測為基礎繪制的地圖。

地圖以上為南，下為北。比例尺根據(jù)現(xiàn)在推算，可以發(fā)現(xiàn)，地形圖除南部一帶沒有注記的部分外，其余大部分都合乎十八萬分之一的比例，駐軍圖的比例尺大些，為八萬分之一到十萬分之一左右。地形圖長寬各96厘米，繪有山脈、河流、居民點和道路等，已經(jīng)具備了現(xiàn)代地形圖的基本內(nèi)容。

圖的地理范圍主要是當時長沙國(諸侯國)的南部，就是現(xiàn)在湘江上游瀟水流域一帶，從測量水平來看，這部分圖精度相當高。如果把地形圖和現(xiàn)代南嶺地區(qū)的地形簡圖進行比較，可以看到深水(今瀟水)和它的支流的水道大部分已經(jīng)接近于現(xiàn)在的地圖。圖中各縣城如營浦(今湖南道縣)、南平(今湖南藍山)、舂陵(今湖南新田)、泠道(今湖南寧遠)等的位置也比較準確。對于山脈如峰巒起伏的九嶷山和南北走向的都龐嶺以及整個流域的地勢，都表現(xiàn)得十分出色。漢代地圖能這樣精確，必定是有相當科學的測量方法作為基礎的。不經(jīng)實地勘察，沒有有效的實測數(shù)據(jù)、計算方法和一定的制圖原則，要達到這樣高的精度是不可想象的。湖南南部南嶺一帶的地形是比較復雜的，在復雜的地形條件下，測量地物的距離不能以人行的路程為準，需要求出水平直線距離才能準確地畫在圖上。所以測繪復雜地形和遠方地物的時候，除直接測量一些地段外，還要進行間接測量，以保證兩地物相對位置的準確性。如就距離而言，就要求對具體地段各臨近地物間的距離、方位、高下等要素作實地的測量和計算，進而求出兩遠方地物間的水平直線距離，再依據(jù)一定的比例尺畫在圖上。漢代數(shù)學在利用勾股定理測算“高、深、廣、遠”的技術(shù)已經(jīng)相當高了，間接測量的方法在漢代的數(shù)學家叫它做“重差術(shù)”，就是利用相似三角形對應邊成比例的原理解決間接測遠、測山高、測城邑大小等問題?？梢哉J為，地形圖精確度如此之高，大概是利用了古代數(shù)學的“重差”法的結(jié)果。

再從制圖技術(shù)來看，圖中已經(jīng)有了統(tǒng)一的圖例：地形圖的居民點采用兩種符號，縣治用方框表示，鄉(xiāng)、里用圓框表示，注記寫在框里；水道用上游細下游粗的曲線表示，注記有一定位置，對深水和冷水(就是現(xiàn)在的冷水)還注明了水源；山脈用閉合曲線表示山體和延伸方向，在閉合曲線里還附加暈線；對九嶷山的標示更有獨創(chuàng)之處，除用比較粗的閉合曲線勾出山體外，又用細線畫成魚鱗狀層層重疊表示峰巒起伏的特征，很像現(xiàn)在的等高線畫法；主要山峰用柱狀符號表示，而且高度不同；道路用細直線表示，不加注記。駐軍圖和地形圖比較，對于山脈的表示不及地形圖，但是它加用彩色突出水文和軍事要地等，如河流、湖泊用田青色，軍事重地用黑底套紅勾框，居民點用紅圈或黑圈，有的還在旁邊注上戶數(shù)，軍隊行動的道路用紅色虛線。因此，它還是一幅彩繪地圖，這又是地形圖所不具備的。

圖的清繪筆法也是相當熟練的。例如河流粗細變化均勻，河口處沒有通常容易繪錯的倒流現(xiàn)象。地形圖中道路的畫法幾乎是一筆繪成，看不出有換筆的接頭，描繪居民點圓形符號的圓度都很好，這些均說明西漢初年地圖的繪制技術(shù)已有相當高的水平。

當然，三幅地圖中也有未嚴格依據(jù)制圖原則繪制的，如地形圖中五嶺以南的部分。那時為了軍事目的經(jīng)過實測的地圖不會很多，而一般常見的行政區(qū)圖等大都相當簡陋。到西晉裴秀(224—271年)看到的只有漢代一般的行政區(qū)圖了。裴秀說這些地圖“不設分率”(比例尺)，“又不考正準望”(方位)，是“不可依據(jù)”的。他曾經(jīng)主持編繪《禹貢地域圖》十八篇，在為《禹貢地域圖》十八篇所寫的序(《晉書·裴秀傳》)中提出了繪制地圖必須遵守的幾項原則——“制圖六體”。具體為：“一曰分率，所以辨廣輪之度也”，就是說首先要具有反映地區(qū)長寬大小的比例尺；“二曰準望，所以正彼此之體也”，是說其次要確定彼此間的方位關系；“三曰這里，所以定所由之數(shù)也”，是說第三要知道兩地之間的人行路程：“四曰高下，五曰方邪，六曰遷直，此三者，備因地而制宜，所以校夷險之異也”，這第四、第五和第六三項是說人行的路程有高下、方斜、迂直的不同，必須逢高取下，逢方取斜，逢迂取直，就是說要因地制宜，求出地物之間的水平直線距離。

這幾項原則雖然是前人在實踐中已經(jīng)做到了的，但是裴秀把這些寶貴經(jīng)驗加以總結(jié)提高，明確規(guī)定“制圖之體有六”，對我國傳統(tǒng)制圖學理論的建樹作出了貢獻。影響所及，直到清代。

地圖既是人們地理知識的形象而準確的記錄，又是測量、計算和繪制等技術(shù)進步的綜合產(chǎn)物。由于秦漢時科學技術(shù)有了較大的發(fā)展，使得地圖測繪技術(shù)當時在世界上處于領先時期，測繪工作的基礎數(shù)學已經(jīng)開始形成了體系。我國測繪術(shù)萌芽于上古的夏禹治水，到秦漢時，測繪術(shù)已發(fā)展成理論完善、技術(shù)較為先進的廣泛用于地圖測繪的一門測繪技術(shù)了。開始時理論上主要建立在“勾、股、弦定理”的基礎上，后來發(fā)展為“重差法”。在技術(shù)上，創(chuàng)造和發(fā)明了基本的測量儀器和工具，其中測方向的儀器司南和測距離的儀器矩是這一時期主要的測量儀器。隨著生產(chǎn)和生活的需要，研究出測定目標物高、遠、大小的各種測量方法，這些都記載在《海島算經(jīng)》和《周髀算經(jīng)》中，這是我國勞動人民在長期的測山、測海、開路、治水的測量實踐中總結(jié)出的世界上最早的一部應用測量學，在世界數(shù)學史和測量史上具有極其重要的意義。

馬王堆出土的三幅西漢地圖，反映了中國秦漢時期在這方面取得的綜合成就，為中國和世界地圖學史增添了新的光彩。

2.《漢書·地理志》——中國歷史地理學的開端

《漢書·地理志》是中國第一部用“地理”命名的地學著作。在此之前，“地理”一詞的含義是指地表的形態(tài)而言，并且“地理”與“天文”二者常被放在一定的關系上相提并論。如《周易·系辭》：“仰以觀于天文，俯以察于地理”，《淮南子·泰族訓》寫道：“俯視地理，以制度量，察陵陸、水澤、肥墩、高下之宜，立事生財，以除饑寒之患?！边@里不僅指出了地理是研究大地的陵陸、水澤等情況，而且進一步說明了研究地理的目的是根據(jù)不同的地形條件，因地制宜地從事生產(chǎn)，以解決穿衣吃飯問題。

到了漢代，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，降雨的擴大和對外貿(mào)易的開展，人們關于地理尤其是經(jīng)濟地理和邊遠兄弟民族地區(qū)的地理知識以及關于域外地理的知識，都有了較大的進步?！妒酚洝返淖髡咚抉R遷有著廣泛的旅行考察的經(jīng)歷，在《貨殖列傳》中，根據(jù)戰(zhàn)國至西漢初的自然和經(jīng)濟狀況，將全國劃分為四大地理區(qū)域和十幾個亞區(qū)，論述了各區(qū)的地理環(huán)境、物產(chǎn)、經(jīng)濟狀況、中心城市、歷史和文化背景、風俗習慣等內(nèi)容。在《河渠書》中，則記錄了傳說中的大禹治水時代以降全國主要的水系、水道和水利工程以及西漢一百多年間黃河下游河道的變遷。

全面系統(tǒng)的歷史地理記錄和研究始于東漢初班固(公元32—92)所作《漢書·地理志》。這是我國第一部以疆域政區(qū)為主體、為綱領的地理著作，不僅內(nèi)容詳細，而且不限于西漢一代，實際是一部歷史地理著作。后世之所以能對先秦地名的正確位置有所了解，即在于此。

《漢書·地理志》的內(nèi)容包括三個部分：第一部分，引錄《禹貢》全文和《周禮·職方氏》的九州部分；第二部分，以西漢的行政建置為綱，將山川、物產(chǎn)、古跡等各項地理資料分條附記于其中；第三部分輯錄劉向的《域分》和朱贛的《風俗》，并記載了一些海外交通的情況。

這一結(jié)構(gòu)充分地反映了班固對于“地理”的理解。他在《漢書·敘傳下》中稱：“自昔黃、唐，經(jīng)略萬國，燮定東西，疆理南北；三代損益，降及秦、漢，革刬五等，制立郡縣，略表山川，彰其剖判，述《地理志》第八?！本褪钦f，他觀念中的“地理”雖然也包括了山川形勢，但更關心的是對它的“疆理”、“剖判”，亦即行政建制。因而他對《禹貢》給予充分的尊重，在《漢書·地理志》開頭將其全文照錄，并不是像我們今天這樣意識到《禹貢》對于地理學所具有的意義，而只是將其當做一種行政制度，恰好在傳說中它曾實行于夏禹時代。同理，他將傳為周代行政制度的《職方》九州也一并照錄，而不辨析其來歷及真實與否。正因為如此，當歷史行進到秦漢時代，五等之封已經(jīng)革刬，傳說中的九州也已成為過去，此時的“剖判”是通過郡縣。班固順應時變，在正文中將“地理”的綱領由《禹貢》、《職方》的九州一變而至于漢代的郡國，這不能不說具有開創(chuàng)之功。

對“地理”的這種理解也很典型地反映了中國古代科學的一個重要特點：重實用、重功利，而輕視學理上的探討?！稘h書·李尋傳》載傳主之言云：“仰視天文，俯察地理，觀日月消息，候星辰行伍，揆山川變動，參人民謠俗，以制法度，考禍福?！焙苊黠@，當時人將地理當做一種應用之學。無論自然要素(山川變動)還是人文狀況(人民謠俗)，研究的目的都是為了經(jīng)世濟民。班固在敘述完西漢的行政建置和相應的地理資料之后，還將當時“猶未宣究”的劉向《域分》和朱贛《風俗》輯而論之，不能不說有其深意存焉。

班固地理學成就有以下五個方面：

(1)開創(chuàng)了正史地理志的先例

在正史中專列《地理志》是從班固的《漢書·地理志》開始的。班固生活的時代是漢朝已建立了200多年之際，王朝空前統(tǒng)一和強盛，經(jīng)濟發(fā)達，版圖遼闊，陸海交通發(fā)達。地理知識的積累遠非《山經(jīng)》和《禹貢》時代可比，社會生活和管理對地理知識的需要也空前迫切。地理撰述不再近則憑證實，遠則憑傳聞，而是國家掌握的各地方當局的直接見聞，乃至相當準確的測繪和統(tǒng)計了。記錄大量實際地理資料的地理著作的出現(xiàn)雖是那個時代的要求，但是，在正史中專列《地理志》卻是班固對后世的重大貢獻。封建時代，一般的地理著作很難流傳到今天，但正史中的《地理志》，在后世王朝的保護下，較易流傳下來。班固在正史中專列《地理志》的做法，被后世大部分正史及大量的地方志所遵奉。這樣就為我們今天保留了豐富的地理資料，為研究中國古代地理學史及封建時代的社會、文化史提供了重要條件。班固對正史《地理志》的開創(chuàng)之功不可忽視。

(2)開創(chuàng)了政區(qū)地理志的體例

第二部分即正文，主要寫西漢政區(qū)，以郡為綱，以縣為目，詳述西漢地理概況。這部分是以漢平帝元始二年(2)的全國疆域、行政區(qū)劃為基礎，敘述了103個郡國及所轄1578縣(縣1356，相當縣的道29，侯國193)的建置沿革、戶口統(tǒng)計、山川澤藪、水利設施、古跡名勝、要邑關隘、物產(chǎn)、工礦、墾地等內(nèi)容，篇幅占了《漢書·地理志》的2/3。這種以疆域政區(qū)為框架，將西漢一代各種自然地理和人文地理現(xiàn)象分系于相關的政區(qū)之下，從政區(qū)角度來了解各種地理現(xiàn)象的分布及其相互關系的編寫體例，可以稱之為政區(qū)地理志。這種體例創(chuàng)自班固，表現(xiàn)了他以人文地理為中心的新地理觀。班固以前的地理著作，如《山海經(jīng)》、《職方》等，一般都以山川為主體，將地理現(xiàn)象分列于作者所擬定的地理區(qū)域中，而不注重疆域政區(qū)的現(xiàn)實情況?！队碡暋冯m然有了地域觀念，以山川的自然界線來劃分九州，分州敘述各地的地理。但“九州”僅是個理想的制度，并沒有實現(xiàn)過。所以《禹貢》還不是以疆域、政區(qū)為主體、為綱領的地理著作。中國行政區(qū)劃起始于春秋戰(zhàn)國之際，但當時尚未有統(tǒng)一四海的封建國家出現(xiàn)。隨后的秦代雖然一統(tǒng)天下，但歷時很短。自漢朝建立到班固生活的東漢，已經(jīng)有了200多年長期穩(wěn)定的歷史，在疆域廣袤的封建大帝國內(nèi)，建置并完善了一套郡(王國)—縣(邑、道、侯國)二級行政區(qū)劃。長期實施的社會制度，促成了新地理觀念的產(chǎn)生。班固生活在東漢這個具體的歷史時代，這種新地理觀隨著大一統(tǒng)觀念的加強，隨著重人文、輕自然、強調(diào)天人合一的中國傳統(tǒng)文化精神的鞏固而一起被長期繼承下去。不但各正史地理志都以《漢書·地理志》為藍本，而且自唐《元和郡縣志》以下的歷代全國地理總志也無不仿效其體例。

(3)開沿革地理之始

班固不僅在《漢書·地理志》中首創(chuàng)了政區(qū)地理志的模式，同時也完成了首例沿革地理著作?！稘h書》雖然是西漢一朝的斷代史，但《漢書·地理志》記述的內(nèi)容超出西漢一朝。它“因先王之跡既遠，地名又數(shù)改易，是以采獲舊聞，考跡詩書，推表山川，以綴《禹貢》、《周官》、《春秋》春秋，下及戰(zhàn)國、秦、漢”。它是一部西漢的地理著作，又涉及各郡國的古代歷史、政區(qū)沿革等。比如，卷首寫漢前歷代疆域沿革，除全錄《禹貢》、《職方》兩篇外，班固還在《禹貢》前增以黃帝至大禹、《禹貢》與《職方》間加以大禹至周、《職方》后綴以周至秦漢的簡略沿革，保持了漢以前區(qū)域沿革的連續(xù)性。又比如，卷末輯錄了劉向的《域分》和朱贛的《風俗》，分述以秦、魏、周、韓、鄭、陳、趙、燕、齊、魯、宋、衛(wèi)、楚、吳、粵(越)等故國劃分的各地區(qū)概況，其中沿革是重要內(nèi)容之一。再比如，班固在正文中于政區(qū)地理的框架中納入其他門類的地理現(xiàn)象，將其分系于各有關的郡國和縣道之下，并主要采取注的形式敘述各郡國從秦代到王莽時的建置沿革?？h一級政區(qū)并載明王莽的改名。班固在《漢書·地理志》中注重地理沿革的做法被以后的正史地理志、全國地理總志和大量的地方志所沿用，使后世的沿革地理著作成為中國古代地理學的重要部分。

(4)記錄了大量的自然和人文地理資料

班固的《漢書》記載了當時大量的自然和人文地理資料，尤其集中在《地理志》以及《溝洫志》和《西域列傳》等篇目中。例如，僅《漢書·地理志》的正文中就記載川渠480個，澤藪59個，描述了全國300多條水道的源頭、流向、歸宿和長度，是《水經(jīng)注》出現(xiàn)以前內(nèi)容最豐富的水文地理著作。正文中還記載有153個重要山岳和139處工礦物產(chǎn)位置分布情況；有屯田的記錄；有水利渠道的建設；有各郡國及首都長安、少數(shù)重要郡國治所及縣的戶數(shù)和人口數(shù)統(tǒng)計資料113個，是我國最早的人口分布記錄，也是當時世界上最完善的人口統(tǒng)計資料。書中有陵邑、祖宗廟、神祠的分布；有具有歷史意義的古國、古城及其他古跡記錄；有重要的關、塞、亭、障的分布以及通塞外道路的內(nèi)容等?？傊?，《漢書》中所記載的自然地理、經(jīng)濟地理、人口地理、文化地理、軍事交通地理等內(nèi)容為今天研究漢代社會提供了寶貴的資料。

(5)保存了寶貴的邊疆地理資料

班固在《地理志》、《西域列傳》等篇中記載了大量的邊疆地理資料。西漢是我國歷史上最強盛的王朝之一，幅員遼闊，交通、文化、經(jīng)濟發(fā)達。武帝時經(jīng)過的幾次出使西域和漢軍的幾次出征，開通了絲綢之路；經(jīng)過張騫等人的“通西南夷”，對當時西南地區(qū)有了一定了解。此外，西漢時對東南沿海、南海及印度洋的地理也有一定認識。這些在《漢書》中都有豐富的記載。如《漢書·地理志》最早記載了一條從今徐都聞西出發(fā)到印度南部和斯里蘭卡的航海線，對沿途各地的地理現(xiàn)象做了記錄。又如，《漢書·嚴助傳》記載淮南王說閩越(即福建)的情況是“以地圖察其山川要塞，相去不過數(shù)寸，而間獨數(shù)百千里，阻險林叢弗能盡著。視之若易，行之甚難”。再如，《漢書·匈奴傳》記載漢元帝時侯應上書說：匈奴“外有陰山，東西千余里，草木茂盛，多禽獸”。又說：“幕北地平，少草木，多大沙?！边@些描述蒙古高原的內(nèi)容說明漢代人們對邊疆地理已有相當程度的認識，給我們今天留下了豐富的研究材料。

班固著書的宗旨是“追述功德”、表彰漢朝使之“揚名于后世”，同時為當時行政管理服務。因此，地理的內(nèi)容以政區(qū)沿革地理為框架，自然地理內(nèi)容排在其次。這樣以人文地理為主的地理觀與中國傳統(tǒng)文化精神一致，《漢書·地理志》的模式容易被后世的正史地理志、全國總志、地方志仿效，從而對中國古代地理學的發(fā)展產(chǎn)生很大影響。班固所開創(chuàng)的《漢書·地理志》模式對后世沿革地理的蓬勃發(fā)展起了促進作用，但也阻礙了自然地理的進步；它記錄了大量的人文和自然地理資料，但也阻礙了理論的發(fā)展，特別是自然地理學理論的發(fā)展。從《漢書·地理志》的內(nèi)容來說，它是從事中國疆域政區(qū)沿革研究的基礎，是研究我國疆域地理必讀的書，是研究漢代地理必讀的書。其中的地理觀及《漢書·地理志》的模式，對中國古代地理學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響，形成了一種很強的思維定式，即輕自然而重人文。一方面為我國保留了一大批極有價值的人文地理資料，另一方面也妨礙了自然地理觀念的發(fā)展。直到明末《徐霞客游記》問世之前，中國始終缺乏對自然地理現(xiàn)象進行科學描述和研究的專著，至多只有記錄自然地理現(xiàn)象分布和簡單描述的作品，往往還是像《水經(jīng)注》那樣以人文地理資料的記錄為主。之所以出現(xiàn)這種情況，班固的地理觀及其《漢書·地理志》模式的影響不能不說是其重要原因之一。

五、學術(shù)思想對科學技術(shù)發(fā)展的影響

1.董仲舒的“天人感應”說和讖緯之學的盛行

秦統(tǒng)一中國后，采取了一系列嚴厲的加強思想統(tǒng)治的政策，使十分活躍的學術(shù)思想受到禁錮，對于科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響。西漢前期，思想統(tǒng)治相對削弱，戰(zhàn)國諸子學說又有復蘇的傾向，學術(shù)思想呈現(xiàn)比較自由的景象，這種情況對于當時科學技術(shù)的發(fā)展起著一定的作用。

圖26　董仲舒

漢武帝為了“大一統(tǒng)”的政治需要，采納董仲舒(約前179—前104)“罷黜百家，獨尊儒術(shù)”的建議，確立了儒家的正統(tǒng)地位和今文經(jīng)學派的官學地位。董仲舒從解釋儒學的經(jīng)典著手，建立了一整套神學世界觀，使儒學走上了宗教化的道路。他提倡“天人感應”的神學目的論，在政治上論證了專制統(tǒng)治的合法性和合理性，他虛構(gòu)天的至高無上，以樹立皇帝的最高權(quán)威，來維護和加強人間君主的統(tǒng)治。這就對科學技術(shù)產(chǎn)生了很大的影響，他排除了進行科學探索的必要性，認為宇宙內(nèi)的一切，從自然界到人類和社會的所有現(xiàn)象，都是照著天的意志而顯現(xiàn)的，“天者萬物之祖，萬物非天不生”(《春秋繁露·順命》)，而天創(chuàng)造萬物的目的是為了養(yǎng)活人，即所謂“天之生物也，以養(yǎng)人”(《春秋繁露·服制象》)，天又完全依照它自身的模型塑造了人，人的形體、精神、道德品質(zhì)等等，都被說成是天的復制品，與天相符的。這樣“天人感應”就成為必然的了。于是災異被認為是天的譴告，“災者，天之譴也，異者，天之威也”(《春秋繁露·必仁且知》)。春、夏、秋、冬四季變化則是天的愛、嚴、樂、哀的表現(xiàn)，天氣的暖、清、寒、暑則以帝王的好、惡、喜、怒來解釋，等等。他幾乎要窒息人們對自然現(xiàn)象的規(guī)律進行探索的任何生機，對科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的阻礙作用。

在漢武帝時期，由于董仲舒的這一套神學世界觀剛剛確立，非正統(tǒng)的所謂異端思想還在進行頑強的反抗。以“欲以究天人之際，通古今之變，成一家之言”(《漢書·司馬遷傳》)為抱負的司馬遷，正是這樣的代表人物。他反對在科學知識上面附上宗教迷信，使人“拘而多畏”，他批評“巫祝禨祥”的迷信思想，對“天人感應”的神學世界觀持批評的態(tài)度。在《史記》中，司馬遷在同自然科學有關的一些問題上，顯示了自己的廣博學識和求實精神，其《天官書》是我國現(xiàn)存第一篇系統(tǒng)描述全天星官的著作；《歷書》則表達了他關于歷法的主張；《律書》、《河渠書》、《貨殖列傳》等則有關于音律學、水利、地理知識的記述。而且司馬遷所開創(chuàng)的在史書中記錄科學技術(shù)史料的先例，為后世所遵循。其首創(chuàng)之功不可湮沒。

當時，諸子百家的學說在一些郡國還有一定影響，如淮南王劉安也正在這時召集賓客寫成陰陽、儒、道、名、法畢集的著作《淮南子》。所以，這時的學術(shù)思想雖已向僵化的方向發(fā)展，但還有較大的活動余地。但到了甘露三年(前51)漢宣帝召集各地儒者到長安石渠閣開會，討論經(jīng)義異同，把董仲舒思想體系推到了唯一官學的地位；同時還禁封了諸子百家以及司馬遷的著作，甚至由西漢王朝分封出去的劉姓諸侯王手中的這些著作也在禁封之列。從此以后，僵化的神學世界觀廣為泛濫。

2.古、今文經(jīng)學派的對立及其影響

西漢末年，隨社會矛盾的加劇，讖緯之說開始廣泛流行。讖緯是一種庸俗經(jīng)學和神學的混合物。讖是用詭秘的隱語、預言作為神的啟示，向人們昭告吉兇禍福、治亂興衰的圖書符箓。這類宣揚迷信的作品，往往有圖有文，所以也叫圖書或圖讖；為了顯示它的神秘性，又往往作一些特殊的裝飾，如王莽的《金匱書》和劉秀的《赤伏符》，或染成一種特殊的顏色如《河圖》、《洛書》被染成綠色，所以又稱符命或符箓。緯是用宗教迷信的觀點對儒家經(jīng)典所作的解釋。因為經(jīng)文是不能隨意改動的，為了把儒學神學化，緯書就假托神意來解釋經(jīng)典，把它們說成是神的啟示。讖緯說中雖然也包括一些天文、歷法和地理知識，但充滿著神學迷信的內(nèi)容。這時今文經(jīng)學同讖緯之說結(jié)合起來，更成為十分荒謬、煩瑣、庸俗的混合物，成了統(tǒng)治階級的思想武器，成為科學技術(shù)發(fā)展的嚴重障礙。

東漢統(tǒng)治者一開始就利用讖緯之說，并力圖把它合法化。武帝于中元元年(56)“宣布圖讖于天下”(《后漢書·光武帝紀》)，把圖讖國教化。漢章帝更于建初四年(79)召集白虎觀會議，這次會議的討論記錄，后來由班固整理成書，寫成了《白虎通義》一書，完成了讖緯國教化的法典，使今文學說宗教化和神學化。

正當“天人感應”說和讖緯之學盛行時，一些科學家開始覺醒，他們沖破神秘主義的迷霧，寫出了一些著名的作品，給宗教化和神學化的儒學以有力打擊。

西漢末年，揚雄作《法言》，反對方士巫術(shù)、像龍致雨、神仙不死等，對人類能否成仙而長生不死明確否定，他認為：“吾聞伏犧神農(nóng)歿，黃帝堯舜殂落而死，文王畢，孔子魯城之北。獨子愛其死乎，非人之所及也。仙益無益子之矣?！庇终f“有生者，必有死；有始者，必有終。自然之道也”(《君子》)。同時他對傳統(tǒng)的天命思想表示不滿，甚至不承認天有作用，如對項羽死前說的“此天亡我”，他就明確表示反對，認為：“漢屈群策，群策出群力。楚憞群策而自屈其力。屈人者克，自屈者負。天曷故焉？”(《重黎》)。對于古代流行的天命500歲一循環(huán)，500歲而有圣人出的神秘主義思想，他也不贊成，表現(xiàn)出較強烈的無神論傾向。

在認識論問題上，《法言》中反對生而知之，強調(diào)后天的學、習和行，“習乎習!以習非之勝是也，況習是之勝非乎”(《學行》)。強調(diào)感官聞見在認識中的作用，“多聞則守之以約，多見則守之以卓。寡聞則無約也，寡見則無卓也”(《吾子》)。他還反對沒有驗證的妄言，認為“君子之言，幽必有驗乎明，遠必有驗乎近，大必有驗乎小，微必有驗乎著。無驗而言之謂妄”(《問神》)。劉歆在整理國家圖書館的藏書時，發(fā)現(xiàn)一批古文經(jīng)，并了解到這些古文經(jīng)在民間的傳授情況，極力提倡古文經(jīng)學，使古今文經(jīng)學兩大派別間的斗爭公開化了。

東漢早期，出現(xiàn)了一批古文經(jīng)學家，他們在爭取自己學派的斗爭中，堅決反對讖緯之說，成為反對讖緯迷信的一支活躍的力量。

桓譚(約23—50)就明確指出，讖記緯書是“奇怪虛誕之事”，并非“仁義正道”，應該而且必須拋棄。他指出，讖緯預言雖然也有偶然巧合的時候，但完全不足憑信。他說，王莽崇信讖緯，臨死時還抱著他的符命不放，但這并不能挽救他滅亡的命運。王莽的失敗，是由于“為政不善，見叛天下”，并非什么天意?；缸T公開對劉秀說自己不讀讖，對讖緯表示輕蔑。劉秀非常惱怒，說桓譚“非圣無法”，要殺他的頭。結(jié)果桓譚被貶為六安郡丞，在赴任途中病卒(《后漢書·桓譚傳》)?；缸T的勇敢行為，可以說是當時思想界一些比較先進的人反對讖緯之說的堅定態(tài)度的典范。在著作《新論》中，桓譚指出“天非故為作也”(《新論·祛蔽》)，“災異變怪者，天下所常有，無世而不然”(《新論·譴非》)。反對天有意志，有目的，他批判當時的儒學信徒把災異當做上天的譴告，指出這是很荒唐的。他認為連孔子都講不清楚“天道性命”，后世的“淺儒”怎么會知道呢？這就對流行已久的神學目的論提出了挑戰(zhàn)。

圖27　桓譚

神仙思想的認識論基礎，是認為精神可以脫離形體而存在，精神對形體起決定性作用，如果“養(yǎng)神保真”，就可以長生不死。桓譚認為，精神是依賴于形體的，形體對精神起決定性作用。他用蠟燭和燭火的關系來說明形體和精神的關系，“精神居形體，猶火之燃燭矣，燭無，火亦不能獨行于虛空”(《新論·形神》)，脫離形體的精神是不存在的。這是對秦皇漢武以來，方士者流所宣揚的“長生不老”術(shù)的有力批判?；缸T的這些見解，在當時有進步積極的意義。這種反對讖緯迷信的思想斗爭，對于兩漢科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的積極影響。

3.王充及其《論衡》

東漢早期，還出現(xiàn)了偉大的唯物主義思想家王充。王充(27—約97)字仲任，會稽上虞(今浙江上虞)人，他十分推崇司馬遷、揚雄、桓譚等人，繼承了這些先行者的叛逆精神，與“天人感應”的神學目的論和讖緯迷信進行了針鋒相對的斗爭。在斗爭中，王充建立了一個反正統(tǒng)的思想體系，無論在當時還是后世都產(chǎn)生了深遠的影響。

圖28　王充

在《論衡·自紀篇》中，王充說自己一生作四部書，因“疾俗情，作譏俗之書”；“又閔人君之政，故作政務之書”；“又傷偽書俗文，多不實誠，故為論衡之書”；晚年作“養(yǎng)性之書”。但今天只有《論衡》一書被保存下來。《論衡》全書85篇，20余萬言。所謂論衡，是說他所論述的是權(quán)衡真?zhèn)蔚牡览?。王充在《論衡》中，充分利用科學知識為武器，無情地批判了“天人感應”說和讖緯迷信。這些科學技術(shù)知識有的是當時的成果，有的則是王充本人對自然現(xiàn)象認真觀測研究的心得。于是，《論衡》不但是我國古代思想史上一部劃時代的杰作，而且也是我國古代科學史上極其重要的典籍。由《論衡》我們看到，一方面正是王充沖決了正統(tǒng)思想的束縛，而在科學技術(shù)一系列問題上提出了精辟的見解；另一方面，正是王充勤奮學習，努力掌握當代的科學實踐，有時還親身參加科學實踐，從而獲得同正統(tǒng)思想作斗爭的勇氣和力量，并為闡明自己的思想體系提供了有力的依據(jù)。

王充繼承和發(fā)展了古代的元氣學說，以元氣自然說與神學目的論相抗衡，從而體現(xiàn)出兩個思想體系“兩刃相割”的總態(tài)勢。王充認為世間萬物都是由物質(zhì)性的“元氣”構(gòu)成的?！疤斓兀瑲庵匀灰病?《談天》)，“天地合氣，萬物自生，猶夫婦合氣，子自生矣”(《自然》)，即認為天地萬物都是由“元氣”自然而然地構(gòu)成的，既然天與萬物一樣，都是客觀存在的自然實體，沒有什么手足耳目等感覺器官，因而，天也就沒有意識性活動，更談不上什么嗜欲，不可能有目的地創(chuàng)造萬物。既然天與萬物一樣，都是客觀存在的自然實體，那么天主宰萬物的神圣地位也就被取消了。王充提出天無口耳手足，并用形式邏輯的方法，否定了天有意識等正統(tǒng)觀念。

元氣自然說是王充說明許多自然現(xiàn)象的重要出發(fā)點，他更從具體地考察自然現(xiàn)象的特殊性入手，以無可辯駁的科學事實，給予“天人感應”說和各種迷信思想以強有力的批判。

針對董仲舒土龍致雨的迷信，王充考察了云雨產(chǎn)生的自然機制。指出“雨露凍凝者，皆由地發(fā)，不從天降也”(《論衡·說日》)，即雨并不是天上固有的，而是由地氣上蒸，遇冷“凍凝”而成的。先是“云氣發(fā)于山丘”(《論衡·感虛》)，而后“初出為云，云繁為雨”(《說日》)，科學地解釋了降雨的機制。既然云雨是有規(guī)律可循的自然現(xiàn)象，那么一些向天求雨止雨的舉動都不過是無用的蠢事。王充還指明了云、霧、露、霜、雨、雪等，只是大氣中的水在不同氣溫條件下的不同表現(xiàn)形式，這是王充在同迷信的斗爭中取得的合乎科學的可貴見解。

對于雷電是所謂“天怒”的表現(xiàn)，雷電去殺人是“上天”懲罰有罪的人的說法，王充也給予有力地駁斥。他認為雷電是由“太陽之激氣”同云雨一類陰氣“分爭激射”而引起的，這是關于雷電成因的直觀、樸素的猜測。由此，王充用自然界本身的原因說明了雷鳴電閃只是一種自然現(xiàn)象，而決不是什么“天怒”。依照這個原理，王充還說明雷電發(fā)生的季節(jié)，“正月陽動，故正月始雷；五月陽盛，故五月雷迅；秋冬陽衰，故秋冬雷潛”，駁斥了所謂“夏秋之雷為天大怒，正月之雷為天小怒”的無稽之談。王充還用“雷者，火也”，“人在木下屋間，偶中而死矣”(《論衡·雷虛》)，說明雷電殺人的現(xiàn)象。

與把蟲災的發(fā)生同貪官污吏為害等同起來的觀點不同，王充把這兩者區(qū)別開來，指出蟲的特性和一定的生長條件，“甘香渥味之物，蟲常生多”，“然夫蟲之生也，必依溫濕，溫濕之氣，常在春秋，秋冬之氣，寒而干燥，蟲未曾生”，并且注意到蟲有它們自己的生活史，“出生有日，死極有月，期盡變化，不常為蟲”(《商蟲》)，進而談到干暴麥種、煮馬糞汁浸種和驅(qū)趕蝗蟲入于溝內(nèi)加以消滅等防治病蟲害的辦法。這些認識和措施都是與“天罰說”相對立的。

針對潮汐現(xiàn)象是鬼神驅(qū)使而生的迷信說法，王充把潮汐漲落同月亮盈虧聯(lián)系起來，指出“潮汐之興也，與月盛衰，大小、滿損不齊同”。同時，他還注意到河道“殆小淺狹，水激沸起”(《書虛》)的現(xiàn)象，并以此作為說明涌潮現(xiàn)象產(chǎn)生的一個原因。這些科學的創(chuàng)見，對于有神論都是有力的打擊。

王充還對人的生死變化作了唯物主義的解釋。他認為“陰陽之氣，凝而為人，年終壽盡，死還為氣”，“人之所以生者，精氣也，死而精氣滅。能為精氣者，血脈也，人死血脈竭，竭而精氣滅”，“形體朽，朽而成灰，何用為鬼”(《論死》)，對于那些“道術(shù)之士”，企求“輕身益氣，延年度世”的荒誕思想，王充也予以批駁，提出了“有始者必有終，有終者必有死。唯無終始者，乃長生不死”(《道虛》)，把認識提到了新的高度。這里王充利用當時的醫(yī)學成就，繼承了桓譚等人關于形神關系的唯物見解以及對“長生不老”術(shù)的批判，闡述了無神論和樸素辯證法的觀點，對當時和后世鬼神迷信觀念都是有力的抨擊。

在王充的思想中，也包含有宿命論等唯心主義的糟粕，他對一些自然科學問題的見解也不盡正確，有些甚至落后于他的同時代人，這一方面同當時科學發(fā)展的水平有關，也同王充本人存在的片面的思想方法有關。但是王充畢竟建立了一套反封建神學的“異端”思想體系，而且在同“天人感應”和各種迷信思想的斗爭中，王充所應用的科學武器涉及天文、物理(力、聲、熱、電、磁等知識)、生物、醫(yī)學、冶金等領域，這反映了王充有關于科學技術(shù)的淵博知識，更反映了當時科學技術(shù)的發(fā)展水平。王充的出現(xiàn)，代表著當時人們要求從實際出發(fā)，探索自然界發(fā)展規(guī)律的社會要求。又由于生產(chǎn)的發(fā)展，人們獲得越來越多的感性知識，這就要求突破舊的思想的束縛，開拓科學技術(shù)發(fā)展的新道路。王充唯物主義思想體系的建立，是這一時代的產(chǎn)物，它確實為新道路的開拓提供了銳利的武器。