中國古代九大科學發現

□ 安 利

我國近日發射的全球首顆量子衛星被命名為“墨子”號，這位2400多年前的古代先賢是如何與現代科學前沿聯系在一起的呢?科技史專家通過對墨家經典著作《墨經》的研究，發現其中有不少與現代科學知識相通的記載，比如他在世界上最早系統地闡釋了“小孔成像”理論，以及光是沿直線傳播的。“小孔成像”也入選了88項中國古代重大科技發明創造清單。

一、圭表

圭表是世界上最早的度量時間的工具，直立于平地上測日影的標桿和石柱叫表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板叫圭。成語“立竿見影”便出于此。簡易形制的圭表最早實物出土于山西襄汾陶寺夏代或先夏時代的遺存。到西周晚期形制逐步完善。2012年，考古學家將安徽阜陽西漢汝陰侯墓中出土的兩件“不知名漆器”認定為世界上現存最早且具有確定年代的圭表和赤道天文測量儀器。

二、小孔成像

墨子和他的學生做了世界上第一個小孔成像的實驗，解釋了倒像的原因，第一次科學解釋了光的直線傳播性質。《墨經》這樣記錄：“景到(通“倒”)，在午有端，與景長。說在端。”“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上：首蔽上光，故成景于下。在遠近有端，與于光，故景庫內也。”尤其是關于“端”的論述，“端”有“終極”，“微點”的意思，墨子認為“端”是不占有空間的，是物體不可再分的最小單元，這在某種程度上提出了原子學說。

三、馬王堆地圖

1973年在湖南長沙馬王堆三號漢墓出土了三幅繪在帛上的地圖，分別為地形圖、駐軍圖和城邑圖，歷史為公元168年以前。這些地圖雖晚于甘肅天水放馬灘秦邽縣地圖，但繪制的質量要高得多。三幅地圖都有較為精準的比例，其方位、距離與現代地圖勘合的結果相當接近，顯示出古人高超的制圖技術。

四、天象記錄

中國古代擅長天文測算，積累了大量系統的觀測記錄，最有價值的是涉及日月食、彗星、太陽黑子、新星等資料。歷史上留存的可靠日食記錄主要來自中國；中國的1000多次彗星記錄最早見于《春秋》，且已經把彗星當作天體了；自商代到17世紀末的中國史料上，還記載了90多顆新星、超新星事件，為現代天文學研究做出重要貢獻。

五、制圖六體

所謂制圖六體，是指地圖制圖的六條原則，即“分率”“準望”“道里”“高下”“方邪”“迂直”。它是由晉代裴秀提出的，正確地闡明了地圖比例尺、方位、距離、高程等的關系，是當時世界上最科學、最完善的制圖理論。唐代賈耽、宋代沈括、元代朱思本和明代的羅洪先等古代制圖學家的著名地圖，都繼承了制圖六體的原則。其實，制圖六體是在裴秀所制《禹貢地域圖》的序言中出現的，可惜的是，這套歷史上最早的地圖集失傳了。

六、敦煌星圖

敦煌藏經洞出土的現藏于倫敦大英博物館的《全天星圖》，是現存記載星數最多也是最古老的一幅星圖。這幅絹本彩色手繪的星象圖從12月開始，按照每月太陽所在的位置把赤道帶附近的天區分成12份，每一份投影到一張長方形的平面圖上。整幅星象圖描繪了超過1300顆星星，包括人類肉眼很難觀察到的微暗星星。繪制時間在公元705～710年。這幅星圖只是當時某一正式星圖的草摹本。

七、潮汐表

我國古代專門論述潮汐的著作最早出現在三國時代，即吳國嚴峻寫的《潮水論》，但其早已失傳，唐代寶應、大歷年間(762～779)，竇叔蒙完成了一部研究海洋潮汐的《海濤志》，又名《海嶠志》，這是中國現存最早的潮汐學專著。在書中，他依據潮月同步原則，應用天文歷算法，計算了自公元763年冬至，上推79379年的冬至之間的潮汐循環次數。此外，還制作了一種便于查閱的濤時圖，此推算圖為理論潮汐表，大約比英國的《倫敦橋潮候表》早400年。

八、天元術

所謂天元術，就是利用數學符號列方程的一般方法。被譽為“宋元數學四大家”之一的李冶對天元術進行了較為全面的總結和探討，給出一套簡明實用的天元術程序，并于1248年寫就《測圓海鏡》，后又編撰了《益古演段》，比西方早了300多年。

九、法醫學

中國是古代法醫學的誕生地，公認的代表是宋代宋慈所著的《洗冤集錄》，時間是在1247年。其實，我國最早的法醫記錄可追溯到先秦時期。湖北省云夢縣的睡虎地秦墓出土大量竹簡，其中以《封診式》為標題的近百只簡記載了很多與法醫學有關的內容，其中已經出現了負責活體檢驗、尸體檢驗、現場勘驗和拘捕人販的“令史”。