春秋戰國科技概述鐵器的普遍使用與社會大變革

春秋戰國時期(公元前770-前221年)是我國歷史上由奴隸制向封建制轉變的社會大變革時期。

和主要以工商業與貿易為生存命脈的古希臘不同，中國的奴隸制是在大陸上發展起來的。我國黃河中下游的大片平原以及渭河、汾河谷地和長江、淮河中下游的平原地帶，幾乎連成一片，比尼羅河流域和兩河流域的平原要大得多。這里遠古時代"草木暢茂，禽獸繁殖"，①為農業的發展提供了極好的自然條件。在使用石制、骨制、木制工具的原始社會，發展農業主要靠火，用火燒掉樹木野草，然后進行耕種。我國傳說中的農業的始祖神農，被稱為"炎帝"，也叫"烈山氏"，都與火有關，反映了這一歷史狀況。在石器加工和制陶技術的基礎上產生出來的青銅冶鑄技術，到了商代已發展到獨步世界的高度。青銅器具的使用，不僅把我國農業生產技術推到了一個新的高度，使農業生產逐漸取代了采集狩獵活動和畜牧業，到周初已成為社會經濟中最主要的部門，而且也為手工業技術的發展和生鐵冶鑄技術的產生奠定了基礎。銅的熔點為1083℃，煉塊狀鐵要求的溫度為1000℃左右，生鐵的溶點為1146℃。熟練地掌握煉銅技術和進一步改進鼓風技術，獲得生鐵熔鑄的高溫是不難達到的。所以不遲于公元前6世紀，我國已出現了生鐵冶鑄，很快又發明了利用柔化退火制造可鍛鑄鐵和世界上最早的煉鋼術與淬火技術。

鐵器的應用，特別是鑄鐵農具的普遍推廣，成為這一時期生產力發展的重要標志，引起了全社會整個技術基礎的巨大變化。V型鐵鏵犁和牛耕的使用，加快了農田開發和精耕細作傳統的形成，大大增加了農業的產量。鑿井技術的提高和大規模水利工程的興建，便于人們向遠離河湖的地區移居，并在附近開辟農田進行耕植，使大量荒地得到開墾。私田數量的增加和農業勞動生產率的提高，促使一家一戶為單位的、以個體經營為特征的小農階層(自耕農和佃農)和以私有土地為資本、通過佃耕制而暴富起來的封建剝削階層的出現，使封建生產關系得到迅速發展。

"私門富于公室"的現象也誘使諸侯、卿大夫和貴族奴隸主們紛紛開始采用封建剝削形式。而新出現的封建制度，也更好地適應了當時生產力發展的要求，進一步解放了生產力，使春秋戰國、特別是戰國時期的生產力得到前所未有的巨大發展，也促成了奴隸社會無法比擬的科學技術的大發展。中國的奴隸制沒有產生足以和希臘科學文化相媲美的精神文明;但是中國是世界上第一個進入封建社會的國家，不僅在進入封建社會的初期就創造了可以和古希臘媲美的科學文化，并且從此伊始，以自己輝煌的成就和鮮明的特色在世界上領先達1000多年之久。

春秋戰國時期獎勵耕戰、重視農桑的政策，不僅促進了農業科學技術的提高和水利灌溉工程的興建，而且也促進了天文歷法的發展。春秋時期我國已開始采用十九年七閏的制歷方法，至遲在公元前7世紀已開始用圭表測日影以定冬至和夏至;戰國時期開始出現了二十四節氣的思想。在天文觀測上，這一時期也有了關于日食、月食、流星、彗星的世界上最早的觀測記錄;楚人甘德、魏人石申編制了世界上最早的星表。

①《孟子·滕文公章句上》。

在農業發展的同時，手工業生產也有了很大的進步，形成了冶鐵業、絲織業、車輛制造、玻璃漆器業等許多獨立的生產部門，出現了分工越來越細、工藝技術逐步規范化的趨勢。春秋末期齊國人撰寫的《考工記》，記述了當時官府手工業的30項專門部門的制造工藝和技術規范，反映了當時手工業技術發展的高水平。

農業和手工業的發展，促進了商業貿易的繁榮、水陸交通的發達和城市的發展。各個諸侯國之間的軍事征伐、文化交流和商業活動，擴大了各個地區的聯系溝通。這不僅促使了華夏地區各民族的融合與科學技術的交流，而且開闊了人們的地理視野，豐富了人們的地理知識，出現了《禹貢》、《管子·地員》和《五藏山經》等對地理資料進行綜合論述的著作。

“士”的出現與學術繁榮

春秋時期，諸侯林立，各諸侯國之間的攻伐兼并十分激烈。各種勢力為了自身的利益和在奪權斗爭中取得勝利，都需要輿論上的準備和思想上的支持，特別是需要籠絡收買社會上的智能之士為他們出謀劃策，承擔處理大量的軍政外交事務。在這種形勢下，原來由奴隸主階級壟斷文化教育的"學在官府"的制度受到沖擊，社會上私學興起。特別是從孔丘(公元前551-前470年)開始的私人講學活動，使原來被統治階級壟斷的文化知識普及到社會上并不當權的平民即"國人"之中，社會上由此產生了一批受過禮、樂、射、御、書、數"六藝"教育的"士"。這一大批來自"國人"的"士"，在中國從奴隸制向封建制的轉變中發揮了很大的作用。這個時期，代表各階級、階層利益的不同思想學說紛起。許多思想家、哲學家各持見解，著書立說，奔走游說，互相爭辯，出現了"■出并作，各引一端，崇其所善，以此馳說，取合諸侯"①的現象，造成了思想上解放、學術上自由的"百家爭鳴"的生動局面。

儒家、墨家、道家、名家以及荀況(約公元前313-前238年)、韓非(約公元前280-前233年)等為代表的諸子百家，對當時科學技術的發展都有較大的影響。他們為了發展自己的學派，論證自己的觀點，實現自己的主張，達到自己的政治目的，都程度不同地關心生產的發展和科學技術的進步，從中汲取某些有利的論據。他們從不同的觀點和角度對一些自然現象和技術問題進行解釋和概括，頻繁交流，彼此辯詰，相互補充，為當時科學技術的發展創造了極為有利的氣氛和條件。戰國時期的百家爭鳴，促進了我國整個學術的繁榮和科學文化的發展;和正值奴隸制鼎盛時期的古希臘一起，在世界的東方和西方，同時形成了兩個交相輝映的科學文化高峰，全面奠定了我國后世科學技術發展的基礎。

自然知識的進步

春秋戰國時期，在自然知識方面，除前面已述及的天文學、地理學之外，數學、農學、生物學、醫學和物理學等均有了相當的發展。

在數學方面，我國商代已使用了十進位法，有了畫圓和直角的工具"規"和"矩"。春秋時期已可利用籌算進行完整的加、減、乘、除四則運算，并有了分數的概念。后期墨家提出了幾何學中的點、線、面、方、圓乃至極限的概念。

公元前239年，由秦相呂不韋(約公元前290-前235年)的門客集體編撰的《呂氏春秋》，融合了諸子百家的思想和學術成果。其中的《上農》、《任地》、《辨土》、《審時》四篇，專講"崇本抑末"的重農政策和深耕細作的農業技術，反映了春秋戰國時期的農業技術水平。農業和地理學的成就，也促進了生物學知識的積累。這個時期在生物形態學和分類學方面取得了不小的進步。

①《漢書·藝文志》。

中國獨特的醫學體系，也在這一時期初步形成并得到迅速發展。在醫藥、病因病理和診斷治療知識積累的基礎上，戰國后期成書的《黃帝內經》，對我國古代的醫療實踐經驗作了系統的整理和總結提高，成為我國中醫理論開始形成的標志。《內經》運用陰陽對立、五行生克的思想，論述了人體生理、病理、診斷、預防、治則和藥性問題，成為2000年來中醫辨證論治、臨床實踐的基礎理論之一。

春秋戰國時期，我國的手工業技術包含了豐富的物理學知識。《考工記》和后期墨家撰寫的《墨經》等書中，記載了我國古人在力學、聲學、熱學、電和磁以及光學方面獲得的理性認識。特別在力學、聲學和光學的研究上，還出現了實驗方法的萌芽。《墨經》中記載的光學實驗，包括小孔成像以及平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像實驗，其方法和結論與近代光學實驗十分相似，取得了比古希臘歐幾里得《光學》更早的輝煌成就。