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二三国两晋南北朝的科技与文化艺术（第1页）

“中国通史（..）”！

二、三国两晋南北朝的科技与文化艺术

马钧发明翻车

马钧，三国曹魏时扶风（今陕西兴平东南）人，字德衡，是我国古代著名的机械制造专家。他简化了当时织菱机复杂的构造，创造出一种只有12个踏板的新型织机，不但提高了生产效率，而且大大地提升了生产工艺水平。他改革旧的灌溉工具，发明了新的灌溉工具——翻车，不但使用操作方便、快捷，而且能够连续提水，使得引水灌溉的效率大大提高。这是我国古代最先进的排灌工具，也是当时世界上最先进的生产工具之一。

翻车，在当时叫龙骨水车。东汉时期，有个叫毕岚的人做过翻车，但是它的用途只是用做道路洒水，跟后来的翻车不同。马钧制造的翻车，就是专门用于农业排灌的翻车。它的结构很精巧，而且运转轻快省力，连儿童都可以操作。

由于马钧发明的翻车具有巨大优点，故一问世就受到普遍欢迎，得到迅速推广普及，成为农业生产的主要工具之一，并沿用了1000多年。

马钧是这一时期伟大的机械发明家，他的发明革新对后世产生了深远的影响。后人称颂他“巧思绝世”。

马钧曾任魏国博士，他非常喜欢研究机械，并刻苦钻研，取得了机械制造方面的杰出成就。但是因为当时的统治集团对机械发明非常不重视，所以他一生都受到权贵们的歧视，郁郁不得志。欣赏马钧的傅玄感慨地评价，马钧：“天下之名巧也”，认为他可与公输般、墨子以及张衡相比，但是公输般和墨子见用于时，张衡和马钧一生未能发挥特长。

此外，马钧在手工业、农业、军事等诸多方面都有革新和创造。他改进了古代旧式织绫机，重新设计了织绫机。三国时的织绫机虽经简化，仍然是“五十综者五十蹑，六十综者六十蹑”，用脚踏动，非常笨拙，生产效率极其低下。马钧设计的新织绫机简化了踏具（蹑），改造了桄运动机件，将“五十蹑”“六十蹑”都改成12蹑，这样使新绫机操作简易方便，大大提高了生产效率，大大促进了纺织业的发展。

翻车模型东汉

翻车又称龙骨车，是一种农业灌溉用具。东汉灵帝（公元168年～189年）时毕岚发明，三国时马钧予以完善、推广。它由手柄、曲轴、齿轮链板等部件组成，初以人力为动力，后进而利用畜力、水力和风力。由于制作简便，提水效率高，很多地方一直沿用至今。

在军事方面，马钧改进了连弩和发石车。当时，诸葛亮改进的连弩一次可发数十箭，威力已很大。马钧在此基础上进行了再改进，威力又增加了5倍以上。马钧还在原来发石车的基础上，设计出了新式的攻城器械——轮转式发石车。它利用一个木轮，把石头挂在上面，通过轮子转动，连续不断地将石头发射出去，威力相当大。

马钧还制成了失传已久的指南车。指南车是一种辨别方向的工具。传说黄帝大战蚩尤之时，在雾气中迷失方向，于是制造指南车，辨明方向，打败了蚩尤。东汉时张衡制造过指南车，可惜失传了。马钧想把指南车重造出来，遭到了许多人的嘲笑，但他苦心钻研，反复试验，终于运用差动齿轮的构造原理，制造出了指南车，“天下皆服其巧”。

马钧还致力于研究传动机械，发明了变化多端的“水转百戏”。他用木头制成原动轮，用水力来推动，使上层陈设的木人都动起来。木人能做各种动作，十分巧妙。

祖冲之和圆周率

宋孝武帝期间，出了一个杰出的科学家祖冲之。祖冲之的祖上于西晋末年，为了逃避战乱而迁到江南。他家是科学世家，世代掌管国家的历法。祖冲之在这样的家庭里，从小就读了不少书。他特别喜爱天文学、数学和机械制造，并且常常显示出不凡的才华。到了青年时期，他已经享有博学的名声，受到宋孝武帝的器重，被朝廷聘到学术机关从事研究工作。

在数学上，祖冲之把圆周率数值准确推进到小数点后7位，成为世界上最早把圆周率数值推算到7位数字的科学家。在圆周率的计算上，我国最早采用周三径一的方法，但祖冲之认为这样得出的数字不准确。所以，在前人的基础上，他进一步算出更精确的圆周率数据。祖冲之得出的圆周率，其盈数为3.1415927，不足数为3.1415926，也是π的数字小于盈数而大于不足数。同时，祖冲之还确定了π的两个分数值，其约率为：π=227，密率为：π=335113。

祖冲之计算圆周率准确到小数点后第六位，这是当时世界上最先进的成就。从分子分母不超过百位数的分数来说，密率335113是圆周率值的最接近分数。为了纪念他这一对数学方面的贡献，人们把圆周率称为“祖率”。直到15、16世纪，外国数学家才打破这个纪录。

中国当时是以农业立国，有着重视和研究天文历法的传统。祖冲之关心国计民生，极为注重天文历法的研究。当时朝廷采用的是《元嘉历》，它是天文学家何承天编订的。祖冲之对这本《元嘉历》作了深入研究和推算后，发现《元嘉历》仍然不够精密。经过长期的实际观测和仔细的验算，并吸取了历代各家历本的成就，他终于重新制定了一部新的历法——《大明历》。

祖冲之经过长期观察，证实存在岁差，并计算出冬至点每45年要回向移动一度，测算出一个太阳年是365.24281481日，与近代科学测得的日数只相差50秒，误差只有60万分之一。

公元462年，年方33岁的祖冲之把《大明历》送给朝廷，要求颁布实行。宋孝武帝命令懂历法的官员对它进行讨论。随即，爆发了一场革新派和保守派的尖锐斗争。

在这场论战中，祖冲之那精辟透彻、理实交融的分析，折服了许多大臣。于是宋孝武帝决定在更元时改用新历。可是，还没多久，宋孝武帝就死了。直到祖冲之死去10年之后，他创制的《大明历》才得以推行。

贾思勰和《齐民要术》

农学家贾思勰是北魏和东魏时期青州齐郡益都（今山东寿光市）人，曾任高阳太守。他一生致力于农业研究，查阅了大量资料，广泛收集民间谚语，访问有经验的农民，并亲自种植农作物，进行实地观察，最终写成《齐民要术》。内容极为丰富，涉及农、林、牧、副、渔等农业范畴。

该书主要内容有：土壤耕作和农作物栽培管理技术；园艺和植树技术，包括蔬菜和果树栽培技术；动物饲养技术和畜牧兽医；农副产品加工和烹饪技术等。全书系统总结了秦汉以来中国黄河流域的农业科学技术知识，其取材布局，为后世的农学著作提供了可以遵循的依据。在土壤耕作方面，针对黄河中下游的气候特征，总结出从耕到耙再到耱的一整套保墒防旱措施，形成了完整的北方旱地土壤耕作技术。书中对春、夏、秋3个季节的耕种时间、深浅、程序都做了明确的说明。

此外，《齐民要术》中提到了动物饲养和畜牧兽医技术，总结了家畜饲养管理方面的经验，收集了古代兽医药方48条，还论述了养蚕及蚕病防治技术。书中记载了酿酒的具体方法，提出了40多种酿造方式，在作醋、制酱和制豉方面也作了较系统的介绍。书中第10卷所介绍的野生植物和南方植物的内容可以说是现存最早的南方植物志。该书不仅是中国现存最早和最完善的农学名著，对后世的农业生产也有着深远的影响。

陶弘景与《本草经集注》

中国现存最早的药物学著作是汉代的《神农本草经》，共收药物365种，分上中下三品：上品无毒或毒性小；中品有的有毒，有的无毒；下品有毒，不能久服。该书成书后，经辗转传抄，有不少错误混乱。经历了南朝宋、齐、梁三个朝代的陶弘景决定对它进行校订和整理，写成《本草经集注》。他结合自己的经验，对药物作了鉴别和补充，收录的药增加到730种。对药物的性味、产地、采集、形态、鉴别诸方面的论述，有显著提高。在分类方面，从原来上中下三品，改为7大类，即玉石、草木、虫兽、果、菜、米食、有名无用（未经验证之药）。书中又提出了一个“诸病通用药”的列记表，如治黄疸有茵陈、栀子、紫草等。此书对后世影响很大。唐《新修本草》，明李时珍《本草纲目》都是在其基础上发展起来的。

郦道元与《水经注》

在北魏时期，有一本地理学巨著叫《水经注》，它的著者郦道元是我国古代最卓越的地理学家之一。

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