明清时期的科学技术概述

明代的商品经济比较发达，在商业的带动下，商业数学随之发展，与商业有关的问题在数学着作中有较多的出现。1450年，吴敬的《九章算法比类大全》的完成，是明代商业数学取得进展的标志，书中记载了许多与商业有关的新课题，如计算利息、合伙经营、就物抽分（是以货物作价抵补运费或加工费等的计算方法）等。

商业数学的继续发展，就导致了珠算术的推广，珠算术是用珠算盘进行演算的，比筹算术用算筹演算方便得多。明中叶，算盘已相当普及，并出现了大量关于珠算的着作，其中，最着名的是成书于公元1592年的《直指算法统宗》，书的作者叫程大位，本是商人，由于对数学有兴趣，经过几十年的努力和积累，仿照《九章算术》将涉及的内容分为九章，共有595个问题，书中详细地记述了珠算定位方法，珠算加减乘除四则运算，以及各种珠算口诀，这些口诀至今仍在使用。

明清时期发明了火箭，火箭与弓箭不同，弓箭是通过外力而发射的，而火箭则是通过内部火药点燃后喷出的火焰和气体的反作用力，而发射升空。火箭的前身是烟火，后来使用到军事领域就成为了火箭，“神火飞鸦”是当时常用的一种单级火箭武器，它以竹条编成篓，外面用棉纸和线封固，内部装满火药，两旁装纸制翅膀，前后分装鸟头和鸟尾，象飞鸦一般。在头、尾下部各装两支大型火箭，鸦背钻一孔，放入四根药线，由一总线相连，并将火箭和鸦身内的火药药线相连。点燃火箭的总药线后，“飞鸦”即腾空飞起，至百余尺远将坠地时，药线又引燃鸦身内火药，顿时发出霹雳巨响。“火龙出水”是一种二级火箭，可用于水战，龙身龙尾用竹雕成，龙腹放置火箭数枚，由一总药线相连，龙头龙尾下各安装重1.5斤的火箭筒二枚，火门向下，也用总药线相连，再将龙腹里的火箭的总药线与火箭筒的药线相连，当点燃火箭筒的总药线后，火龙便在火箭筒的推动下飞向敌方，第一级火箭（火箭筒）发射药燃尽后，又引燃龙腹内的火箭（第二级），火箭便从龙口射出，“火龙出水”可飞二三里远。“飞空砂筒”也是一种二级火箭，它是由两个内盛发射药的火箭筒构成，两个火箭筒喷火方向正好相反，一个火箭筒喷火口向下，药线与一爆竹相连，爆竹内含有炸药和毒砂，再将爆竹与另一喷火口向上的火箭筒相连，当点燃喷火口向下的火箭筒后，整个装置就会飞向敌方，并点燃爆竹，在爆炸声中喷出毒砂，伤敌人的眼睛，爆竹爆炸时又引燃另一火箭筒，使装置飞回，这可称为世界上最早的回收火箭。

明清时医学成就最高的应是医学家李时珍，他的医学造诣很高，从基础理论到临床医学，都有独到之处，他的着作很多，现在流传下来的除了《本草纲目》之外，还有《濒湖脉学》、《脉诀考证》、《奇经八脉考》等等。其中以《本草纲目》最为着名，《本草纲目》的撰写前后花了26年时间，三易其稿，全书52卷，分16部，62类，收有药物1892种，方剂110960个，插图1160幅，对于每类药物都分若干种，系统分明，对每种药物一般都记名称、产地、形态、采集方法、药物的性味和功用、炮制过程等等，它是中国古代药物学着作中最完备的记录。《本草纲目》在明万历年间就流传到日本，后来又传入朝鲜和越南，17、18世纪传入欧洲，先后有德文、法文、英文、拉丁文、俄文的译本或节译本，达尔文的《人类的由来》一书就曾引用过《本草纲目》的材料。

明清时期的医学成就，除李时珍和《本草纲目》外，突出的还有温病学说和种痘术。温病学说是中国古代治疗传染性热性疾病的医学理论，指出了传染性与伤寒之间的不同，开始了中医对传染病的治疗。种痘术就是预防天花病的一种有效途径，这就遏制了天花的传染和死亡率，它是世界医学史上免疫上的重大发明。

在明朝末年，中国出现了一位着名的地理学家徐霞客。徐霞客，名弘祖，字振之，霞客是别号，江苏江阴人，他从22岁～54岁，30年间年年出游，足迹遍及江苏、浙江、福建、安徽、山东、河北、北京、湖北、河南、陕西、山西、广东、江西、湖南、广西贵州、云南等地，徐霞客以日记的方式记载他在旅途中看到的山水、人情、风俗，成为了《徐霞客游记》。

《徐霞客游记》在科学上的贡献，首先是对岩溶地貌的记录和论述，徐霞客所游历的地区，不少属于岩溶地貌地区，特别是湘西、广西、贵州、云南，他详细地观察了这些地区的地貌特征，并对比了不同地区地貌的差异，有的还对成因进行了探讨，可以说，他是中国系统研究岩溶地貌的先驱，也是世界上最早的岩溶学家和洞穴学家；其次是水文方面，纠正了古书中“岷山导江”的错误，正确指出金沙江是长江的上源，并对河流的流程和流速的关系，河流的侵蚀作用都有一些科学的论述。

在传统科学技术已经成熟的基础上，综合性的科学着作出现，它就是明末宋应星的《天工开物》，书之所以被命名为《天工开物》，体现了宋应星关于“科学”的思想，强调“天工”（自然力）与人工的配合，人类通过技术从自然资源中开发出产物，作为人类生存和生活的需要，全书贯穿了人工与自然界协调统一的看法，具有很高的科学性和学术性。全书共18卷，内容包括作物栽培、养蚕、纺织、染色、粮食加工、熬盐、制糖、酿酒、烧瓷、冶铸、舟车制造、榨油、造纸、采矿、兵器、颜料等等，几乎谈到了所有重要的农业和手工业部门的生产技术和过程，其中对于先进的生产技术的介绍也很多，如在农业方面，记有培育优良稻种和杂交蚕蛾的方法；在冶炼方面，有灌钢、炼锌、铸钱等方法，在采矿方面，有排除瓦斯的方法等等。

16世纪，欧洲的科学革命开始，随着西方殖民主义者的到来，明清时期也出现了一些西方近代的科学技术。利玛窦、汤若望、南怀仁等人传播了西方的天文、数学、地理、物理、火器等知识。

西方数学的传入主要是欧几里得几何学、算术笔算法、对数和三角学等，利玛窦和徐光启翻译的《几何原本》是传教士来华翻译的第一部科学着作，而后，利玛窦还与徐光启合编了《测量法义》，介绍测量高深广远的方法，利玛窦与立之藻合译的《同文算指》，是介绍使用算术方法的。作为近代数学重要内容的对数，则是由传教士穆尼阁介绍到中国的。

天文学方面，利玛窦等较为系统地介绍了西方的天文学知识，其中包括了日月蚀的原理，西方所测知的恒星，以及天文仪器的制造，西方天文学对中国影响最大的是历法，明末清初中国的历法主要由传教士制订，比较准确。

地理学方面，利玛窦带来了世界地图，打开了中国人的眼界，看到整个世界的缩影，关于大地球形说、地图投影、五带划分、南北极、赤道、海陆分布、五大洲划分、各地名山大川，以及各国的国名和地名等地理知识，也随之传入中国，利玛窦迎合中国人的心理，在1602年刊行的《坤舆万国全图》中，椭圆形的世界地图上中国居于中央。康熙时期，在法国传教士白晋、雷孝思、杜德美等人的负责下，中国有了实地测量而绘制的地图《皇舆全览图》，这是世界上通过实测而绘制的第一份大范围地图，对后世的绘图有着很大的影响。