宋朝：古代科技巅峰的奇迹

千年前的宋朝科技，对今天的中国乃至世界，仍然产生着深远的影响。正如英国著名科学史家李约瑟所言：“在中国文献中，无论我们寻找何种具体的科技史料，都会发现焦点往往在宋朝。”因此，我们回望宋朝，旨在寻找历史科技巅峰的意义与根源。为此，潮新闻·钱江晚报与浙江省科学技术协会联合开设《宋韵文化·科技巅峰》专栏。在这个蓬勃发展的时代，读史能使人明智，读史能使人奋进，读史更能提升民族自豪感与自信心。而读科学史，则能够让人学习传承发扬千年来的创新、科研精神，为未来的科技发展提供新的思路与方法。从《清明上河图》开始说起，中国古代科技在同时代的世界中是绝对的翘楚，而宋朝无疑是最杰出的时期，堪称中国科技发展的黄金时段。当时的宋朝，是当时世界上最繁华、稳定的国家。虽然国土面积仅有280万平方公里，四周强敌环伺，但却连续百年的和平，内乱很少，不仅在文学、科技、经济等方面创造了新的高峰，而且这种繁荣也延续了很长时间。以至于在宋朝被元灭后多年，来自欧洲的马可·波罗在看到当时的临安时感叹道：“这是世界上最华贵的城市。”而临安只是南宋的都城。一幅经过润色改写的张择端的《清明上河图》，生动地展现了北宋汴梁这座繁华之城的景象，记录了宋朝在各个领域取得的巨大成就和富裕生活。然而，这幅画所没有展现的是宋朝的宽容和开明。宋朝第一次取消了自周朝以来一直存在的宵禁制度，使得百姓们能够在夜晚自由出行。这一措施极大地促进了运输、旅游、餐饮、酿酒、医疗等行业的发展，同时也进一步推动了经济政策的宽松。商品经济的蓬勃发展也解放了一部分农业人口，从而推动了手工业的繁荣。从《清明上河图》中，我们可以看到汴梁城的布局非常科学，继承并发扬了自唐朝长安以来中国古代大城市建设的经验。由于宵禁的废除，原本封闭的坊市被四通八达的开放街道取代。城市的功能区划更加清晰和合理，拥有完善的防火、防盗和防疫措施。为了维护治安和社会秩序的稳定，巡检制度应运而生，巡检分为治安和消防，甚至还出现了望火楼，楼内驻有潜火兵。汴梁甚至出现了类似于现代社会的快递员和外卖员。先进的城市形态的出现，意味着宋朝在各个方面的发展已经达到了相当高的水平。据说，北宋的汴京和南宋的临安都是人口超过百万的大都市，而像泉州这样拥有超过20万人口的大城市至少有6个，拥有10万人口以上的城市数量更是数以几十计。与此同时，欧洲仍处于黑暗的中世纪，各个国家频繁发生战争，城市更像是军事要塞，城市规划几乎不存在。当时，国王甚至在街边直排街道上如厕，结果被刺客通过马桶坑道进行暗杀。排水、排污和防火系统几乎没有。至于美洲大陆，只有墨西哥的阿兹特克文明和秘鲁的印加文明被称为有名的文明，其他地方几乎没有形成国家。中世纪直排道路城堡马桶的历史积淀使宋朝繁荣兴盛成为历史的必然结果。经过数千年的沉淀，中国文明发生了质的变化。在唐末与五代十国时期，战乱不断，社会和经济遭受了巨大破坏。北宋建立后，首先采取了休养生息的政策，以弥补分裂时期的损失。当时的北宋政府政策开明，兵变、民乱相对较少。此外，由于占城稻的种植推广，北宋的人口迅速增长，从980年的3710万人增至1124年的12600万人。从纬度上看，这也是东西方交流、特别是丝绸之路开拓、开通和延展的结果。丝绸之路从汉代开始就不断带来西域文化，促进着东西方文化的交流。在盛唐时期，中国的疆域空前辽阔，各国纷纷来华进行交流学习，经济、社会、文化、艺术呈现出多元化和开放性的特点。这种对多元文化的宽容一直延续到两宋时期，并促进了对外交流。由于北方受到辽、金、西夏等国的困扰，两宋更加向海洋发展，使海上丝绸之路兴盛起来。正是这种政治上的宽容和对外交流的繁荣，促进了两宋时期文学、艺术、经济、科技等方面的全面发展。中国现代历史学家陈寅恪曾经说过：“华夏民族的文化经过数千年的演进，在赵宋时期达到了巅峰。”西方和日本的历史学界也有学者认为，宋朝是中国历史上文艺复兴和经济革命的时期。熠熠生辉的科学巨匠们，正处于这样一个背景下。而在两宋时期，科学巨匠和他们的创造力也如涌泉般不断涌现，成为当时的顺理成章之事。科学史家们一致将北宋视为中国科学技术史上的巅峰时期，因为在这个时期，无论是天文学、历法学、气象学、数学、地质学、物理学、水利学、印刷学、火药学、医学、农学、冶金学、建筑学，还是科学思想和科学理论等领域，都处于世界领先地位。正如英国著名科学史家李约瑟所说：“中国在公元三世纪到十三世纪之间保持了一个西方望尘莫及的科学知识水平。”我们熟知的中国四大发明中，火药、指南针和活字印刷术三项都是在宋代产生的。在那个时候，两宋的航海和造船技术已经名列全球之首。指南针正是在那个时候被广泛应用于航海，大大加强了导航技术的精确性。随后，指南针传入西方，在大航海时代发挥了重要作用。而在宋代，已经出现了车船上有多达24个桨轮的创新设计，而欧洲则要到14世纪才开始研究轮桨船，16世纪西班牙才首次制造出真正的轮桨船。由于文化和教育的繁荣，宋代的印刷术也得到了长足的发展，社会对书籍的需求不断促使着印刷技术的革命，铜版印刷和胶泥活字印刷术应运而生。北宋所印刷的书籍无论从美观还是版式上都极为出色，因此被后世视为珍品。数学上，北宋初已经形成了古代算术的完整体系，集中体现于“算经十书”中。在天文学方面，沈括在充分吸纳前人研究成果的基础上，创造出了新的浑仪、浮漏和圭表，为天文学的发展做出了卓越贡献。在军工领域，曾公亮的《武经总要》对以往的兵器制造技术与方法进行了全面总结，为军事科技的进步奠定了基础。农业方面，曲辕犁的推广使用、秧马、筒车的创造以及引进的新品种占城稻，为农业生产的提高带来了革命性的变化。矿冶业上，煤与石油的大量开采不仅成为了民用燃料，也催生了优质钢的出现。手工业方面，汝、官、哥、钧、定等五大宋代名窟的出现，给中国手工业发展带来了巨大的推动力。这个时代的科学巨匠群星璀璨，熠熠生辉。根据统计，《中国古代科学家传记》一书中共收录249位科学家，其中宋元时期(以宋为主)的科学家就有56位，占全书总人数的22.4%。这些科学家中涵盖了各个领域的知识，包括活字印刷鼻祖毕昇、中国的达芬奇燕肃、博物学家和科学家苏颂、儿科名医钱乙、古建筑祖师李诫、中医药学始祖唐慎微、法医学鼻祖宋慈、数学教育家杨辉、数学泰斗秦九韶等等。其中，最为著名的当属沈括，他是中国科学史上的重要人物，也是我们《宋韵文化·科技巅峰》专栏中首次亮相的宋代科学家。希望转载时请注明出处。

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