古代中国的发明和发现
四大发明
数学
天文学
农学
医学
资本主义的萌芽和发展——
四大发明
指南针
指南针的发明是中国古人在长期的实践中对物体磁性认识的结果。古代中国人接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究，终于发明了可以实用的指南针。
“中国最早的指南针理论，是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”
发现历程
“磁石之指南……莫可原其理！”——《梦溪笔谈》
“磁针是铁打磨成的，铁属金，按五行生克说，金生水，而北方属水，因此北方之水是金之子。铁产生于磁石，磁石是受阳气的孕育而产生的，阳气属火，位于南方，因此南方相当于磁针之母。这样，磁针既要眷顾母亲，又要留恋子女，自然就要指向南北方向。”——《管氏地理指蒙》
司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有干支四维，合成二十四向。 ——《论衡》
火药
用硝石、硫磺和木炭这三种物质混和制成的，而当时人们都把这三种东西作为治病的药物，所以取名“火药”，意思是“着火的药”。
自秦汉以后，炼丹家用硫磺、硝石等物炼丹，从偶然发生爆炸的现象中得到启示，再经过多次实践，找到了火药的配方。
三国时魏国有个聪明的技师马钧，用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”，开创了火药应用的先河。
　　唐朝末年，火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机，把火药包点着以后，抛射出去，烧伤敌人，这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近，点着引线以后，用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药，再加上一些沥清、桐油等，捣在一起做成毒球，点着以后，用弓箭射出，杀伤敌人是后来的“万人敌”。
到了宋朝，人们将火药装填在竹筒里，火药背后扎有细小的“定向棒”，点燃火管上的火硝，引起筒里的火药迅速燃烧，产生向前的推力，使之飞向敌阵爆炸，这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪，这些都是用竹管制成的原始管形火器，是近代枪炮的老祖宗。
【造纸术】
大约在3500多年前的商朝 ：甲骨文
春秋：竹简和木牍。
东汉时期，传言是蔡伦发明 了纸，其实蔡伦只是改造了纸。但是考古专家已找到更早的纸。
公元前2世纪西汉初期已经有了纸
蔡伦只是改进造纸术，而不是纸的发明人。世界上最早的纸是埃及的纸莎草纸，而欧洲中世纪则普遍使用羊皮纸，这两种纸因为原料单一，改进余地有限，被使用复数种类材料的中国纸所取代。
活字印刷
它开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时的毕升发展、完善，产生了活字印刷，并由蒙古人传至了欧洲，所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。
　　雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字，然后再上墨，印到纸上。每印一种新书，木板就得从头雕起，速度很慢。如果刻版出了差错，又要重新刻起，劳作之辛苦，可想而知。
方法
北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间，用细质且带有粘性的胶泥，做成一个个四方形的长柱体，在上面刻上反写的单字，一个字一个印，放在土窑里用火烧硬，形成活字。然后按文章内容，将字依顺序排好，放在一个个铁框上做成印版，再在火上加热压平，就可以印刷了。印刷结束后把活字取下，下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。
　　这种印刷方法虽然原理简单，却与现代铅字排印原理相同，使印刷技术进入了一个新时代。
详情请见《梦溪笔谈》《活板》一章
影响
中国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方，对西方科技发展产生一定影响，印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况，便利了文化的传播；火药和火器的采用摧毁了欧洲中世纪天主教的思想枷锁。指南针传到欧洲航海家的手里，使他们有可能发现美洲和实现环球航行，为西方奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。
四大发明，在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。
《九章算术》
《九章算术》是中国古代第一部数学专著，是算经十书中最重要的一种。该书内容十分丰富，系统总结了战国、秦、汉时期的数学成就。
独到成就：《九章算术》不仅最早提到分数问题，也首先记录了盈不足等问题，“方程”章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。要注意的是《九章算术》没有作者，它是一本综合性的历史著作，是当时世界上最先进的应用数学。
出现意义：它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系 。
第一章“方田”：田亩面积计算；
　　第二章“粟米”：谷物粮食的按比例折换；
　　第三章“衰分”：按比例分配问题；
　　第四章“少广”：已知面积、体积、求其一边长和径长等；
　　第五章“商功”：土石工程、体积计算；
　　第六章“均输”：合理摊派赋税；
　　第七章“盈不足”：即双设法问题；
　　第八章“方程”：一次方程组问题；
　　第九章“勾股”：利用勾股定理求解的各种问题
主要内容
数学成就
(2)、在几何方面：主要是面积、体积计算。
(1)、在算术方面：分数运算、比例问题和“盈不足”算法。
(3)、在代数方面：主要有一次方程组解法、平方、立方、一般二次方程解法等。“方程”一章还在世界数学史上首次引入了负数及其加减法运算法则
今有共买物，人出八，盈三；人出七，不足四。问人数、物价各几何？
荅曰：七人，
物价五十三。
珠算
算筹
算盘
根据史书的记载和考古材料的发现，古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为１３--１４ｃｍ，径粗０．２～０．３ｃｍ，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候，就把它们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。
算筹
算盘
珠算
珠算是以算盘为工具进行数字计算的一种方法。“珠算”一词﹐最早见于汉代徐岳撰的《数术记遗》，其中有云:“珠算﹐控带四时﹐经纬三才。”北周甄鸾为此作注﹐
盖天
浑天
宣夜说
世界上最古老的星表之一——《石氏星表》
作者：战国石申 公元前四世纪
星表是测量出的若干恒星的坐标（常常还连同其他特性）汇编而成的。它是天文学上一种很重要的工具。
其中有二十八宿距星（每一宿中取作定位置的标志星叫做这一宿的距星）和其他一些恒星共一百一十五颗的赤道坐标位置
我国古代天体赤道坐标示意图。
石氏星表是后世许多天体测量工作的基础。诸如测量日、月、行星的位置和运动，都要用到其中二十八宿距度的数据。这是我国天文历法中一项重要的基本数据。从这个意义上讲，石氏星表也是战国到秦汉时代天文历法发展的一个重要基础。
赤道坐标系
浑仪
浑仪是以浑天说为理论基础制造的、由相应天球坐标系各基本圈的环规及瞄准器构成的古代天文测量天体的仪器。
基本构造
浑仪是由一重重的同心圆环构成，整体看起来就像一个圆球。有资料表明，在公元前４世纪中叶，中国就已经使用浑仪观测天象了，比古希腊早约６０年。
　　浑仪的最基本构件是四游仪和赤道环。四游仪由窥管和一个双重的圆环组成。窥管是一根中空的管子，类似于近代的天文望远镜，只是没有镜头。
　　双重圆环叫四游环，也叫赤经环，环面上刻有周天度数，可以绕着极轴旋转，窥管夹在四游环上，可以在双环里滑动。转动四游环，并移动窥管的位置，就可以观测任何的天区。赤道环在四游环外，上亦刻有周天度数，固定在与天球赤道平行的平面上。这样，就可以通过窥管观测到待测量的天区或星座，并得出该天体与北极间的距离，称“去极度”，以及该天体与二十八宿距星的距离，称“入宿度”。去极度和入宿度是表示天体位置的最主要数据。
浑仪的改进与完善
汉代
北宋
环数不断增加
黄道环
子午环
地平环
二重结构
唐代 三重结构
北宋开始改革：北宋沈括开辟，元代郭守敬完成
沈括由两个方面进行改革，一是取消白道环，借助数学方法来推算月亮的位置；一是改变一些环的位置，使遮蔽的天区尽量减少。
郭守敬又取消了黄道环，并把原有的浑仪分为两个独立的仪器，即简仪和立运仪。
还应该指出的是，中国古代浑仪采用的是赤道坐标系统，比西方采用的黄道坐标系统要先进得多，今天已为各国天文台所广泛采用。现在，人们还可以在南京紫金山天文台，看到明代正统二年到七年间制造的浑仪和简仪。
四大农书
北魏时期的中国杰出农学家贾思勰所著的一部综合性农书，也是世界农学史上最早的专著之一。是中国现存的最完整的农书。书名中的“齐民”，
指平民百姓。“要术”指谋生方法. 大约
成书于北魏末年（533年-534年）.
《齐民要术》系统地总结了6世纪以前
黄河中下游地区农牧业生产经验、食
品的加工与贮藏、野生植物的利用等，
对中国古代农学的发展产生有重大影
响。
《齐民要术》
王祯—《农书》
元代总结中国农业生产经验的一部农学著作，是一部从全国范围内对整个农业进行系统研究的巨著。《农书》37集本成书于元仁宗皇庆二年，明代初期被编入《永乐大典》。明清以后，有很多刊本。内容包括3个部分：
①《农桑通诀》6集，作为农业总论，体现了作者的农学思想体系。
②《百谷谱》11集，为作物栽培各论，分述粮食作物、蔬菜、水果等的栽种技术。
③《农器图谱》20集，占全书80％的篇幅，几乎包括了传统的所有农具和主要设施，堪称中国最早的图文并茂的农具史料，后代农书中所述农具大多以此书为范本。
《农书》能兼论南北农业技术，对土地利用方式和农田水利叙述颇详，并广泛介绍各种农具，是一本很有价值的书籍。
《农政全书》
中国近代科学先驱
明代徐光启的<<农政全书>>基本上囊括了古代农业生产和人民生活的各个方面，而其中又贯穿着一个基本思想，即徐光启的治国治民的“农政”思想。贯彻这一思想正是《农政全书》不同于其他大型农书的特色之所在。其他的大型农书，无论是北魏贾思勰的《齐民要术》，还是元代王祯的《农书》，虽然是以农本观念为中心思想，但重点在生产技术和知识，可以说是纯技术性的农书
《氾胜之书》是西汉晚期的一部重要农学著作。作者氾胜之，汉成帝时人，曾为议郎，在今陕西关中平原地区教民耕种，获得丰收。该书是他对西汉黄河流域的农业生产经验和操作技术的总结，主要内容包括耕作的基本原则、播种日期的选择、种子处理、个别作物的栽培、收获、留种和贮藏技术﹑区种法等。就现存文字来看﹐以对个别作物的栽培技术的记载较为详细。这些作物有禾﹑黍﹑麦﹑稻﹑稗﹑大豆﹑小豆﹑枲﹑麻﹑瓜﹑瓠﹑芋﹑桑等十三种。区种法(即区田法)在该书中占有重要地位。此外，书中提到的溲种法﹑耕田法﹑种麦法﹑种瓜法﹑种瓠法﹑穗选法﹑调节稻田水温法﹑桑苗截乾法等，都不同程度地体现了科学的精神。
《氾胜之书》
《授时历》
元朝至元十八年（公元1281年）实施的历法名，因元世祖忽必烈封赐而得名，取“敬授民时”之意
以365.2425日为一岁，距近代观测值365.2422仅差26秒，精度与公历相当，但比西方早采用了300多年。每月为29.530593
《授时历》为元至元十三年（公元1276年）六月至至元十七年（公元1280年）二月间，许衡、王恂、郭守敬、杨恭懿等在东西6000余里，南北长11000里的广阔地带，建立了27个测验所，进行实测完成。
郭守敬在授时历中考证了七项天文数据：
（1）至元十三年到至元十七年的冬至时刻。
（2）回归年长度及岁差常数。
（3）冬至日太阳的位置。
（4）月亮过近地点的时刻。
（6）二十八宿的赤道坐标。（7）元大都日出日没时刻及昼夜时间长短。
此外他又计算出五项新的数据：
（1）太阳在黄道上不均匀的运行速度。　　（2）月亮在白道上不均匀的运行速度。　　（3）由太阳的黄道积度计算太阳的赤道积度。
　　（4）由太阳的黄道积度计算太阳的去极度。　　（5）白道与赤道交点的位置。
《伤寒杂病论》
成书日期：公元200年～210年左右。
作者：张仲景
中医所说的伤寒实际上是一切外感病的总称，它包括瘟疫这种传染病。
张仲景，东汉末年著名医学家，被称为医圣。相传曾举孝廉，做过长沙太守，所以有张长沙之称。张仲景广泛收集医方，写出了传世巨著《伤寒杂病论》。它确立的辨证论治原则，是中医临床的基本原则，是中医的灵魂所在。
太医令王叔和
苟无叔和，焉有此书
被公认为中国医学方书的鼻祖
被学术界誉为讲究辨证论治而又自成一家的最有影响的临床经典著作。
至今仍是我国中医院校开设的主要基础课程之一
广泛流传到海外
创造了三个世界第一：首次记载了人工呼吸、药物灌肠和胆道蛔虫治疗方法。
影响
《本草纲目》
《本草纲目》是明朝伟大的医药学家李时珍为修改古代医书的错误而编,以毕生精力，亲历实践，广收博采，实地考察，对本草学进行了全面的整理总结，历时29年编成，30余年心血的结晶。刊于1590年。全书共52卷，载有药物1892种，其中载有新药374种，收集医方11096个，书中还绘制了1160幅精美的插图，约190万字，分为16部、60类。是作者在继承和总结以前本草学成就的基础上，结合作者长期学习、采访所积累的大量药学知识，经过实践和钻研，历时数十年而编成的一部巨著，是我国医药宝库中的一份珍贵遗产，是对16世纪以前中医药学的系统总结，在训诂、语言文字、历史、地理、植物、动物、矿物、冶金等方面也有突出成就。
“东方药物巨典”
李时珍（1518—1593），字东璧，晚年自号濒湖山人，湖北蕲州（今湖北省黄冈市蕲春县蕲州镇）人，汉族，生于明武宗正德十三年（公元1518年），卒于神宗万历二十二年（公元1593年）。中国古代伟大的医学家、药物学家。
从《通鉴纲目》中得到启示，决定采用“以纲挈目”的体例来编这部书
书名由来
成就
1、在药物分类上改变了原有上、中、下三品分类法，采取了“析族区类，振纲分目”的科学分类。把药物分矿物药、植物药、动物药。
生物进化
2、广泛涉及医学，药物学，生物学，矿物学，化学，环境与生物，遗传与变异等诸多科学领域。 它在化学史上，较早地记载了纯金属、金属、金属氯化物、硫化物等一系列的化学反应。同时又记载了蒸馏、结晶、升华、沉淀、干燥等现代化学中应用的一些操作方法。
3、月球和地球一样，都是具有山河的天体，“窃谓月乃阴魂，其中婆娑者，山河之影尔”。
《本草纲目》不仅是我国一部药物学巨著，也不愧是我国古代的百科全书。正如李建元《进本草纲目疏》中指出：“上自坟典、下至传奇，凡有相关，靡不收采，虽命医书，实该物理。”
谢谢