南宋科技文化研究

林正秋 杭州師范大學

南宋科技文化研究

林正秋 杭州師范大學

南宋時期的科技文化，在世界科技史中位于前列，為世界史學界與科技史學界所公認。《南宋科技文化》研究的是八百年前南宋時期科學技術的成就與特點。這與今天杭州現代科學技術的發展，是有較大距離的，自然不能同日而語，兩者難以比較。

南宋時期，是杭州城市發展史的高峰期，無論在中國古代科技史，還是世界科技史中，都占有重要地位。南宋的科技文化，也成為杭州城市文化的珍寶與最重要的文化遺產之一，值得借鑒。

南宋是我國古代科技取得輝煌成就的時期之一，南宋科技在中國古代科技史上占重要地位。英國著名的科技史研究家李約瑟，在他的多卷本巨著《中國科學技術史》導論中說：“對科技史家來說，唐代不如宋代那樣有意義。這兩個朝代的氣氛是不同的：唐代是人文主義的，而宋代較著重科學技術方面，每當人們在中國文獻中查找一種具體的科技史料時，往往會發現它的焦點在宋代。不管在應用科學方面，或是純粹科學方面，都是如此”。而南宋版圖雖比宋縮小，但經濟、文化，還是在北宋基礎上繼續發展，形成新高潮、新特點。

南宋科技發展原因探索

⒈南宋社會經濟的繁榮，是科技發展的基礎

北宋的科技，在盛唐的基礎上有了新發展，在許多方面，都走在世界的前列。南宋，又是北宋的繼續與中興，在經濟文化上，出現繁榮的局面，在150年中，又有了新發展。歷史經驗證明，社會經濟是科技發展的基礎；科技的發展，又促進了社會經濟的進一步發展。

南宋科技的新發展，其基礎是社會經濟與文化的繁榮。南宋社會經濟的發展，主要表現在農業、傳統手工業與城市經濟及港口對外貿易等諸多方面，它們都取得了引人注目的成就。

⒉南宋承繼北宋，重建科技、教育機構

宋代，習慣上分為北宋與南宋；南宋(1127-1279年)是北宋(960-1127年)的繼續與中興。北宋的科技發展，自然為南宋科技的進步提供了良好的基礎。北宋的科技承繼了盛唐的基礎，把科學技術的發展推向新的高峰，無論在科學理論還是在應用技術方面，都走在世界的前列，如在天文歷法、數學、醫學、生物、地學等方面的成就均為后人所稱贊。

北宋科技，許多方面，不僅是我國古代科技發展的高峰，而且走在世界的前列；北宋建立了科教的專門機構，并制訂了獎勵政策。這對南宋科技產生了較大的影響，或者說為南宋科技創造了良好的基礎。

南宋科技的主要成就

⒈主管天文機構健全

天文歷法的研究，是我國古代的傳統科技。早在先秦就有，屬太史令。最早在南朝梁代(503～557年)把研究天文歷法的機構，從太史令中分出，單獨取名于司天監。此后，唐宋沿襲，或名司天臺或名太史局。

司天監，又名太史局，是宋朝掌察天文歷法等事的科技機構。北宋初名司天臺，后改司天監。元豐官制改革后，改稱太史局。太史，是我國先秦時期的史官，秦朝稱為太史令，掌天文歷法。在古代，史官與天文歷律之官尚未分開，大約魏晉時開始分家。太史監，專掌天文歷法；而撰修史書，歸著作郎。唐宋沿襲。

⒉十部歷法的編撰

宋朝廷對歷法的制定是比較重視的，在一百五十年間，就先后頒布了十余部歷法。這在古代史上也是突出之事。紹興五年(1135年)，南宋頒布了第一部歷法(今叫日歷)，稱為《統元歷》。這部歷法除了司天監的技術官員參加制訂外，還吸收了常州布衣陳得一與道士裘伯壽衣加制訂。宋孝宗以后，每位皇帝都制訂新歷法，到南宋投降元軍為止，一百多年中一共制訂了與頒布了《乾道歷》、《淳熙歷》等十部新歷。此外，南宋滅亡之前，還制訂過《本天歷》。

醫藥科技的成就

宋代，是我國古代醫藥科技發展的重要階段，無論是臨床病科，或醫藥理論或醫學教育等，都取得了重大進展，在唐代的基礎上，又有新的突破。

唐代時醫學分內科、針炙科、外科、婦科、小兒科、按摩科與傷科、五官科。宋代臨床醫學，已增為九科，即大方脈科、風科、針炙科、小方脈科、眼科、產科、口齒咽喉科、皰腫兼折瘍科、金鏃書禁科，與唐代相比增加了科目。

宋代醫藥的蓬勃發展與人才輩出，逐漸形成了幾個州府為核心的地方醫派，如以京城為核心的錢塘醫派，以紹興府為中心的錢氏婦科和下方里西房傷科以及蕭山竹林寺醫派，溫州永嘉醫派，寧波宋氏女科醫派。

我國藥物學發展的重要標志，是本草藥物知識的增長。秦漢時期的《神農本草經》，是我國最早的藥物學專著。古人認為古代的藥物，以植物性草本居多，故又把藥物學稱為本草學。

翰林醫官院，又稱翰林醫官局，是國家醫政機構。它是宋代內廷翰林院的分支機構，約始于北宋太宗淳化三年(992年)，南宋沿置。其主要職責是專掌醫藥，侍奉皇帝、后宮、皇族宗室治，療疾病等。同時又兼管朝廷的醫政與醫療事務，包括為大臣及眾人等派遣醫官診治。

算術與理化科技成就

宋代是傳統算術的高峰期之一；物理、化學、雖未形成體系，但理化知識也有長足的進步。

中國古代的數學，是以籌算為主要計算工具的傳統數學。宋代的數學成就處于中國古代的高峰時期，不僅在中國古代數學史上占有重要地位，而且在世界中世紀的數學史上都占有領先地位。

南宋的數學，是在北宋基礎上又有了發展，最大的特點是出現了兩位著名數學家秦九韶與楊輝，他們在研究數學中的成就，是世界的領先地位。

物理與化學，是當今自然科學的基礎科學，作為獨立的科學，從世界范圍說，大約是在18-19世紀時才奠定基礎；大約在19世紀后，才傳入中國。因此這里記述的僅是南宋時如何利用化學與物理中的一些科技知識的應用，為南宋改善物質生活條件服務。

中國古代物理學的概念，與近代物理學的定義與范圍不同，是廣義的物理學，學術領域無所不包，把光學、力學、歷算、礦物等都包括在內。

我國釀酒業，有四千多年的悠久歷史，至宋代已到了高峰期。釀酒的發達表現在多方面：一是各地名酒品種大增。二是宋人飲酒之風俗十分盛行，酒之市場銷售也十分興旺。三是朝廷把酒作為專賣，成為朝廷財稅收入的重要來源，估計它占朝廷貨幣總收入的1/4上下。

農桑園藝紡織科技的成就

宋代農桑、園藝科學技術的發展，突出地表現在總結農桑園藝專門著作的大量出現，對農桑、園藝科學技術，進行了多學科的總結。南宋農學家陳旉《農書》，全面地總結了江南農桑、園藝等的科技文化，是南宋農學的代表著作。樓鑄《耕織圖》全面記錄了蠶桑絲織的技術知識。唐宋以前，記述園藝科技知識的專門著作較少見，不到十部，而宋代，據不完全統計，增到六十多種。

在唐宋以前，我國蠶桑絲織業的發展重心在北方。重心從北方轉向南方，是在宋代。尤其是棉紡技術，先在閩廣，然后在長江流城迅速發展。蠶桑絲紡業的發展，主要表現如下：出現了寬幅重型的絲織機。織物組織中出現了緞紋，使三原組織最后形成；羅、緙絲都發展到了更高的階段；顏色印花更為完善；此外，宋代還發明了水力大仿車等。

宋代養蠶技術的重要成就，一是四眠蠶的成就與推廣；二是野蠶繭加工技術的日益完善。

傳統手工科技的發展

南宋時，傳統手工技術，得到了全面的發展，現以其中的造紙技術、制瓷技術、造船技術等為重點記述。

我國的造紙技術，發明于漢代，經過漢唐的發展，至宋代已到了成就期。其原料，在繼續使用蔴、樹皮的同時，又大量地采用竹、麥桿、稻桿等纖維性強的新原料，開拓了造紙的新技術。紙不僅產量大大提高，滿足了社會經濟與文化發展的需要，而且還生產了許多具有特殊性能、特殊用途的繪畫用紙、巨幅型紙等，適應多種需求的紙品。

宋代的制瓷業，在唐代的基礎上有了新的發展，瓷窯的分布十分普遍，不僅經濟發達地區有許多瓷窯，經濟不發達地區也有不少瓷窯。瓷窯的產品，銷售國內各州縣和亞洲諸國，成為對外貿易的重要產品之一。瓷產品不但種類增多，而且制瓷的工藝與技術都有較大的進步，達到了純熟的境界。

當代宋史著名專家漆俠教授在《宋代經濟史》中說：“宋代造船業有巨大的發展，是我國航海史的光輝成就與驕傲”。這表明宋代造船技術有了很大的發展。

譽為世界三大發明的推廣應用

在我國古代科學技術中，被世界譽為四大發明的是造紙術、活字印刷術，指南針與火藥。這是中華民族對世界所作的巨大貢獻。除造紙術，發明于漢代之外，其它三大科學技術，在南宋一百多年間，也是改進與推廣應用的重要階段。

南宋時，火藥兵器技術有了進步，出現了噴氣式火箭與管形火器。因為南宋時在制造火器時，增加了硝與炭的配量，并利用了空氣對燃燒排泄氣體的反作用力、爆炸力，把殺傷火器投向敵軍，發揮了火藥器的殺傷作用。

北宋后期的磁羅盤，在航海中已開始應用。從目前史料看，較為罕見。宣和元年(1119年)，朱彧撰寫《萍洲可談》卷二已有明確記述，舟師識地理，夜則觀星，晝則歡日，陰晦則觀指南針。這是宋代文獻中最早的記錄。

南宋科技文化的地位與作用

南宋科技文化，不僅在中國古代科技史上是輝煌，而且在世界科技史上占有重要地位。

⒈南宋科技文化走在世界的前列

中國歷史學家認為，中國古代歷史上的重要發明，一半以上，都在宋朝；宋代的不少科技發明，不僅在中國古代科技史，而且在世界科技史中，都是站在前列的，有不少號稱第一。南宋的科技文化，在北宋的基礎進一步得到發展，許多方面居世界領先地位。①如三大發明，在南宋時期得到進一步完善，并開始大規模的實際應用與推廣。②如農業科技方面，農業、園藝等植物譜錄類專著，大批編撰，許多著作，不僅是中國最早，而且是世界最早。③如制瓷、紡織、冶鐵等實用制造技術，也達到了世界的先進水平。④如中醫藥方面的法醫專著《洗冤集錄》，也是世界最早的法醫著作，比西方國家早了三百多年。⑤如農業技術上，南宋時，北方人口大量南遷與江南農民共同努力，交流技術，開墾荒地，擴大面積，精耕細作，提高了單位面積的產量。⑥手工諸業的生產技術，也達到了古代的新高峰。⑦從城市商業發展看，南宋開創了商品經濟發展的新時代。

⒉社會經濟繁榮促進了科技發展

手工業的發展，分工越來越細，越來越明顯。南宋都城臨安，城內的行業，據《西湖老人繁勝錄》載，將達四百多行，如絲綢、瓷器、食品、造船、造紙、冶金等的發展，工匠不斷總結經驗，改進技術，提高產品的質量與數量，以便滿足各界層各方面的需要。人們對服飾的需求，促進了紡織技術的發展；社會上的男女、老少、官民、貧富等各階層人的生活與美的需求，促使紡織業織出豐富多彩的產品。

⒊科技教育的發展，培養大批的科技人才

南宋時期的教育事業，比前代發展了，既有官辦大學與民辦書院及私塾等各類學校，又有科技類的數學、醫學、天文歷法等專門學校。科技類的專業學校的創辦與發展，是促進南宋科技文化發展的重要原因之一。如算學，是北宋崇寧二年(1103年)創設，入學資格，分為朝廷命官子弟與庶。

⒋南宋科技獎勵政策的創新

朝廷對創造發明有獎勵，不僅對行政官員、技術官員的創新予以鼓勵，而且對下層布衣的革新技術也予以獎勵。宋代朝廷對科學技術上的創新，采取獎勵政策，這也是促進科技發展的重要因素之一。

北宋時，守信主持制定的《乾元歷》，頗為精密，宋太宗給予“皆優賜束帛”。(《宋史》卷461《方技》)。韓顯符于至道元年(995年)，制成渾天儀，宋太宗詔賜“雜綵五十匹”。對醫術高明者，治效顯著也常給獎勵，如馮文智，咸平中(998～1003年)，有軍士嘗中流矢，自頰貫耳，眾醫不能取，醫官閻文顯以藥傅之，信宿而鏃出。宋真宗“嘉其能，命賜緋”。

南宋朝廷也繼承了對科學技術的創新給予獎勵。南宋時，朝廷觀察天文、制訂歷法，不僅限于朝廷的機構與官員，常常頒布詔令，讓民間有經驗之士參與。這是十分難得的進步。

南宋時，布衣參加朝廷司天監觀察天文，制訂歷法的布衣有多人，據《宋史》卷81～82《歷法》所列姓名，就有常州布衣陳得一，“詔得一改造新歷，委官專薰其事”。(卷71～1921頁)、道士裴伯壽，賜得一通微處士，官其子，福州布衣阮興祖、布衣皇甫繼明、婺州布衣阮泰發，他獻《渾儀十論》，朝廷令造木渾儀等。