六朝科學技術成就概述

摘 要：六朝是中國古代科學和技術的高速發展期。近400年的歷史中，在數學、天文學、農學、醫藥學等領域取得了很高的成就。為更好地保護六朝的文化遺產，本文在前人研究的基礎上，對六朝科技中天文、歷法、醫藥、機械、冶煉等領域的成就進行有針對性的梳理和介紹。

關鍵詞：六朝科技;文化遺產;科學技術史

六朝是中國歷史上文化高度發展和繁榮期。在此期間，文學、史學、經學、玄學、藝術等學科和領域都取得了較高的成就。六朝也是中國古代科學和技術的高速發展期。近400年的歷史中，以建康為中心，六朝在數學、天文學、農學、醫藥學等領域取得了很高的成就，這一時期科學技術的發展標志著中國南方在科學技術史上的首次，也是全面的崛起。

但遺憾的是，現在提及六朝科學技術上的成就，似乎只有祖沖之計算圓周率、趙爽證明勾股定理、祖暅的“祖暅原理”以及葛洪等人在煉丹和化學領域的成就。本文在前人研究的基礎上，對六朝科技中天文、歷法、醫藥、機械、冶煉等領域的成就進行有針對性的梳理和介紹。

1 天文及歷法領域

1.1 陳卓的全天星官系統和錢樂之的渾天儀

陳卓，孫吳時期擔任太史令，西晉滅吳后離開建業前往洛陽，繼續擔任太史令一職，永嘉年間重返建康，在東晉政權復任太史令。擅長占星和觀測天文星象，著有《天文集占》《四方宿占》《渾天論》等天文學著述。陳卓在天文學上最重要的貢獻在于將戰國和秦漢時期的天文學成果進行檔案匯編，并進行星官圖的完整繪制。根據《隋書》的記載，夏商周和戰國時期，歷朝歷代的各國都有專門的官員記載星象，其中最知名的是殷商的巫咸、齊國的甘德和魏國的石申夫。陳卓將其整理統計為包含283位星官和1565顆星的全天星官系統。[1]

錢樂之，劉宋時期太史令。根據陳卓的全天星官系統，鑄造了銅制的渾天儀。分別用紅色、黑色和白色來表示巫咸、甘德和石申夫的星官。錢樂之所做的渾天儀一直沿用到南朝滅亡，后于隋開皇九年（公元589年）運往長安，保存于觀象殿。[1]

1.2 何承天與“元嘉歷”

在中國的傳統歷法中，根據月亮繞太陽公轉的周期來規定每個月的天數，也稱之為一個朔望月。“朔”是指太陽和月亮黃道經度相同的石刻，兩次朔之間的時間就是一個月。但由于月亮運動的不均勻性，兩次朔的時間不盡相同。因此，在漢代的歷法中，采用“平朔”，即通過觀測來估算出每個月的平均值，但誤差較大。何承天觀察天文，通過太陽和月亮的位置關系，較為精確地推斷出每個月的長度，使每個月的初一即朔日，使歷法更為科學的符合星體的運行規律，這種歷法即“定朔”。在此研究基礎上，何承天創建了“元嘉歷”。盡管由于多種原因，正式頒布“元嘉歷”依然采用了平朔法，但其創作的“定朔法”卻沿用了下來，被祖沖之在“大明歷”中借鑒。

1.3 祖沖之與“大明歷”

祖沖之在何承天的基礎上，更進一步，在歷法中引進“歲差”的概念。所謂歲差，是指地球在自轉的過程中，由于受到其他星體的引力等作用，在公轉過程中會產生一定的偏差，使回歸年（即歷法中的一年）稍短于恒星年（地球公轉一周的實際時間）。因此需要設置閏月進行補足。根據祖沖之向孝武帝的上表中描述，在舊歷法中，每19年有7閏，每200年就會產生一天的誤差。如果采用大明歷的話，每391年有144閏，可以沿用萬世不產生偏差。[2]在祖沖之的大明歷中，一回歸年約為365.2428天，交點月為27.2123天，已經非常接近現代的測量結果（分別為365.2422日和27.2122日）。遺憾的是，大明歷并沒有在劉宋大明年間正式使用，直到南梁天監九年（公元510年）才正式由梁武帝頒布使用，根據祖沖之大明年間的上表“以日辰之號，甲子為先，歷法設元，應在此歲”，更為“甲子元歷”，正式在南朝使用。

2 醫藥學領域

2.1 “博物學家”陶弘景及《本草經集注》

陶弘景歷劉宋、南齊和南梁三朝，博學而多才，在化學煉丹、中醫藥、宗教、鑄造、文學等領域都有一定的研究，稱得上是一位“博物學家”。根據《梁書》和《南史》的記載，他曾在南齊高帝時期入朝為官，后辭官前往句容的茅山修道。但即使在山中，也與梁武帝私交甚密，甚至南梁的國號都與其援引的圖讖有關，蕭衍受禪后也多次派人前往拜訪，于是他又有“山中宰相”[3]之稱。

根據《南史》中的記載，陶弘景“所著學苑百卷，孝經、論語集注、帝王年歷、本草集注、效驗方、肘后百一方、古今州郡記、圖像集要及玉匱記、七曜新舊術疏、占候、合丹法式”，[3]但大多散佚，對后世中醫藥作出重大貢獻的《本草經集注》僅存敦煌石室的殘本，但其主要內容可從《證類本草》《新修本草》《本草綱目》《太平御覽》等書得以窺見。

《本草經集注》大約撰寫于南齊永明年間，完成于永元年間。陶弘景認為，經歷魏晉兩朝的流傳，漢朝的《神農本草經》已經愈發混亂，需要進行整理。于是他從《神農本草經》和《名醫別錄》中各選取365種藥物進行合編和整理，按“草、木、米食、蟲獸、玉石、果菜和有名未用”7個類別進行歸類。這是中國藥物首次按照自然屬性進行分類，這也是當時最先進的藥物分類法之一，并沿用千年。此外，陶弘景發明了“諸病通用藥”的分類形式，根據病情對藥物的使用進行分類，便于醫生和患者對癥下藥。《本草經集注》的貢獻還在于系統性地歸納總結前朝的中藥學，首次提出藥物的劑量和用法，首次提出炮制通則，將之前散落在各類典籍中的炮制技術進行整理和分類等。

《肘后百一方》又名《補闕肘后百一方》，也是陶弘景重要的醫學著作之一，在葛洪《肘后方》的技術上進行完善和補充。

2.2 《肘后備急方》

葛洪在醫學領域最重要的著述之一就是《肘后備急方》。該書顧名思義，是一部可以置于手肘，便于隨身攜帶的急救或應急手冊，也是我國古代第一部臨床急救的醫療手冊。葛洪認為，大量的中藥材就在人們的身邊，如果能使用好就能治好大多數疾病，不需要去看醫生了。因此，他撰寫了一部百卷的《玉函方》，遺憾的是此書已經散佚，無從考證。《玉函方》一書完成后，葛洪認為該書不易攜帶，于是在其中選取了部分適合用于急救的藥方以完成《肘后備急方》。由于該書中的療法簡單易學，藥方中的藥材大多易得或廉價，因此受到普通老百姓的推崇。

《肘后備急方》在醫藥學上的貢獻不止于此。例如其中記載，被瘋狗咬傷之后，可通過將該狗捕殺，取其腦組織敷在傷口上的方式來預防狂犬病的發作。這種做法可以被看作是免疫療法的雛形。另外，書中詳細記載了名為“尸注”和“鬼注”的病情，這也是我國最早對傳染病的記載。

另外值得一提的是，我國首位諾貝爾生理學或醫學獎的獲得者屠呦呦女士曾表示，她研制出青蒿素的靈感正是來自葛洪《肘后備急方》中“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”的記載，讓她意識到高溫會使青蒿素的活性成分受損，因此她采用沸點僅有35℃的乙醚來提取。

2.3 龔慶宣、劉涓子與《劉涓子鬼遺方》

劉涓子，劉宋時期的醫學家，曾隨劉裕出征，負責醫療傷者。元嘉十九年（公元442年），根據其行醫的經驗，編撰成《劉涓子鬼遺方》一書，后由劉涓子后人輾轉傳至南齊龔慶宣處。龔慶宣將其整理分類，使之流傳后世。《劉涓子鬼遺方》為我國現存最早的外科專著之一，對隋唐甚至日本和朝鮮的骨科和外科醫術都有較為深遠的影響。該書初為10卷本，現流傳的宋刻本僅剩其中5卷。作者聲稱為“黃父鬼”的遺方，因此稱之為“鬼遺方”，實則根據劉涓子在軍中的行醫經驗，重點論述了癰疽的治療方法。此外，該書也論述了腸體脫垂、骨折等疾病的醫療方法。

2.4 雷敩與《雷公炮炙論》

“炮制”是中醫藥中一門獨特的工藝，從某種程度上而言，中藥的歷史就是一部炮制的發展史。根據史料的記載，“炮制”最早可追溯到春秋時期，經歷春秋戰國和秦漢近1000年的發展，中藥已經積累了大量的炮制中藥材的經驗，但缺乏一部專著來記錄和整理。劉宋時期的雷敩填補了空白，編寫了中國首部炮制學專著，對劉宋之前的中藥炮制的手法和成就作出了全面系統的總結。作者雷敩，生卒年月不詳，根據李時珍的考證，應為劉宋時期的中藥學家。《雷公炮炙論》早已亡佚，現存本為1932年張驥輯佚本，根據近年來學者的研究發展，其訛誤較多，不能充分反映雷敩所著的原貌。相比較而言，北宋唐慎微的《經史證類備急本草》大量引用了《雷公炮炙論》的原文，可供今人一窺原貌。根據現有史料，可知《雷公炮炙論》分為3卷，用蒸、煮、炒、炙、炮、煅、浸等7種類型記錄了288種藥物的炮制方法，其中部分制法至今仍在沿用。

2.5 陳延之與《小品方》

《小品方》，又名《經方小品》，大致成書于劉宋和南齊年間，為我國重要的醫學著作之一，在唐朝年間，與張仲景的《傷寒論》一書并為行醫者的必讀書目。原書已經散佚，現傳版本為后世輯校版本，日本東京尊經閣藏有原本殘卷。所謂“小品”，即與“大品”相對。陳延之將該書的定位類似于葛洪的《肘后備急方》，適合人們日常攜帶使用。

通過后世的輯校版本，雖不可再現《小品方》的原貌，但也可在一定程度上一睹其風采。該書在魏晉醫家醫方的基礎上進行修正和再創新，對于多種病癥提出了新的見解。如在傷寒病的認知上，葛洪將“傷寒、時行、瘟疫”混為一談，陳延之明確指出這3種病雖有相似之處，但不可混淆，并分別就3種病癥給出治療方案;在婦產科方面，率先提出了產褥期應滿百天，有利于孕婦身體的恢復，甚至提出了如胎兒不健康，應通過藥物流產的先進觀點;在急救和預防方面，對于溺水的人應暖身平躺，幫助其將水排出;長久不通氣的地窖，人不應直接下去，先把家畜放進去查看是否會窒息。這些急救和生活常識至今仍在使用。

除此之外，《小品方》對五官、皮膚、瘧疾等多種疾病都提出了新見解和新醫方，在此不一一陳述。

3 以指南車、記里鼓車為代表的機械制造技術

我國很早就制成過指南車，最早見于史料的是東漢時張衡制成的指南車，但于東漢末年失傳;三國時期魏國的馬鈞通過多次試驗，再次制成指南車，但很快又失傳。等劉宋末年，指南車終于又一次在祖沖之的手中再現。根據《宋史》的記載，祖沖之的指南車通過機械控制齒輪來實現：在初始狀態下，指南車指向正南方，指向系統和車輪的動力系統相互分離，車輪不影響指向;當車輛向左（即向東）或向右（即向西）轉向時，指向系統的右端或左端的齒輪卡上動力系統的齒輪，根據車輪轉動的角度，帶動指向系統圖指向東面或西面，從而實現指南車的指向功能，這也是我國最早的離合齒輪系統。[4]

記里鼓車又名司里車、大章車，發明者和發明年代已經無從考證，到六朝時期已經較為普及，《晉書》[5]《宋書》[6]《南齊書》[2]均有記載。記里鼓車的工作原理與現代汽車的里程表相似，展現了六朝時期高超的科技水平。《宋史》中還記載了記里鼓車在宋朝的做法和傳統做法，傳統做法即六朝時期的做法：記里鼓車為兩輪車，車輪直徑為六尺，車輪轉動一圈為一丈八尺（三尺），六朝時期六尺為一步，三百步為一里。車上設置有兩個小木人，分別負責敲鼓和敲鐘。車軸上設置有立齒輪和傳送裝置，車輪每轉一圈，帶動立齒輪運轉一圈，立齒輪依次帶動傳送裝置中的下、中、上平齒輪，三個平齒輪依次變小，通過“旋風輪”進行傳遞。當車前進一里，中平齒輪旋轉一圈，小人敲鼓一下。當車行走十里，小平齒輪運轉一圈，小人敲鐘一下。[4]

4 以“灌鋼法”為代表的鋼鐵冶煉技術

早在春秋戰國時期，南方的金屬冶煉技術已經取得了較高的成就。西漢時期，鐵器冶煉技術逐漸成熟，漢和帝宣布鹽鐵開禁，進一步促進了冶煉技術的成熟，部分鐵器已經初步達到鋼的水準。孫吳時期，由于境內銅鐵礦資源豐富，又由于戰爭對兵器和鎧甲等戰備物資的需求，進一步促進了鋼鐵冶煉技術的發展。根據《梁書》的記載，南梁時期為了浮山堰的建設，僅一次就沉鐵千萬斤，[7]一定程度上也反映了六朝時期鋼鐵冶煉技術的發達。

六朝時期的鋼鐵冶煉技術主要分為“百煉法”和“灌鋼法”兩種類型。“百煉法”的歷史可上溯到漢朝：將熟鐵在煉鋼爐中加熱到1000℃后加入碳粉，之后經過反復的折疊和錘擊，使碳粉充分而均勻地融入鋼化的鐵中。由于此過程需要多次重復，即“千錘百煉”，因此稱為“百煉鋼”。孫吳時期，南方的“百煉鋼”技術不如北方，但在東晉和南朝時期，南方的技術逐漸趕上，與北方并駕齊驅。

在發展“百煉鋼”技術的同時，南朝發展出了特殊的“灌鋼”技術。所謂“灌鋼”，是指將生鐵與熟鐵一同加熱，由于生鐵的熔點低于熟鐵，融化后會將其中的碳伴隨著生鐵的鐵水“灌入”熟鐵中，從而煉成含碳量較高的鋼。相對于“百煉法”，“灌鋼法”更易操作，也便于大規模的煉制——只要能夠控制好生鐵和熟鐵的比例，就可以大規模地煉制出高質量的鋼材。因此，“灌鋼法”從南朝起，逐漸取代“百煉法”，成為后世重要的鋼鐵冶煉技術。

參考文獻：

[1] 魏徵（唐），等.隋書[M].北京：中華書局，2000：339，350.

[2] 蕭子顯（南梁）.南齊書[M].北京：中華書局，2000：614-615，223.

[3] 李延壽（唐）.南史[M].北京：中華書局，2000：1269.

[4] 脫脫（元），等.宋史[M].北京：中華書局，2000：2336-2338.

[5] 房玄齡（唐），等.晉書[M].北京：中華書局，2000：488.

[6] 沈約（南梁）.宋書[M].北京：中華書局，2000：335.

[7] 姚思廉（唐）.梁書[M].北京：中華書局，2000：197.

作者簡介：徐晨希（1987—），男，江蘇南京人，博士研究生，通訊作者，研究方向：文化遺產保護。