文明之光：中國古代科技的源流

多元一體的中華文明

提到中華文明，人們常常講上下五千年文明，這是指在距今五千年前后，人類歷史發(fā)生了一次巨大的飛躍。五千年前，位于東方的中華大地，奔騰不息的長江、黃河孕育著早期的中華文明。在黃河流域出現(xiàn)了仰韶文化、龍山文化等遺址，在長江下游出現(xiàn)了河姆渡文化、良渚文化、馬家浜文化等多處文化遺存，輝煌燦爛的中華文明就此拉開序幕。

▲燧人氏鉆木取火

“五谷”與“六畜”：農(nóng)業(yè)文明的興起

中國的新石器時代農(nóng)業(yè)文化是在舊石器時代晚期文化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。中國的舊石器文化已然出現(xiàn)區(qū)域化的情況，所以新石器時代的農(nóng)業(yè)文化一開始就呈現(xiàn)了多地起源的態(tài)勢。中國的農(nóng)業(yè)起源按照地理區(qū)分大致上有兩個發(fā)展脈絡(luò)：一是分布在中國北方地區(qū)的以種植粟和黍為代表的旱作農(nóng)業(yè)起源；二是分布在長江中下游地區(qū)的以種植水稻為特點的稻作農(nóng)業(yè)的起源。

▲河南舞陽賈湖遺址出土的炭化稻谷

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展在華夏文明的形成過程中起了決定性的作用。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展進步，作為中國北方旱作農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)農(nóng)作物的黍和粟的地位開始動搖，中原地區(qū)開始普遍種植稻谷，從而提高了糧食作物的總體產(chǎn)量。隨后，小麥的傳入導(dǎo)致了北方地區(qū)灌溉體系的發(fā)展，使得中華文明建立起包括粟、黍、稻、小麥、大豆在內(nèi)的多品種農(nóng)作物種植制度，加速了文明的進程。

▲中華五谷：稻、黍、稷（粟）、麥、菽（大豆）

觀象授時：天文學(xué)的起源

在諸多的科學(xué)中，天文學(xué)應(yīng)該是起源最早的學(xué)科之一。農(nóng)業(yè)文明的興起，離不開天文學(xué)知識，因為農(nóng)作物的播種與收獲等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都必須按照季節(jié)來進行。而季節(jié)就是通過天象觀測確定的，中國古代稱之為“觀象授時”。中國先民究竟從何時開始觀測天文，現(xiàn)在還難以確定，但是單從天文學(xué)對于人類生活的重要性而言，就可以推測，先民從進入文明的初始階段就開始注重天文知識。明末大儒顧炎武說：“三代以上，人人皆知天文，”意思是夏商周之前，人們就普遍具有必要的天文知識了。

▲《書經(jīng)圖說》命官授時圖

新石器時代的考古遺跡也證明了中國先民對天文學(xué)的認識。1987年，在河南濮陽西水坡發(fā)現(xiàn)了一個距今約7000年的仰韶文化中期的墓葬。該墓主人頭居南、足向北，其兩側(cè)有以蚌殼堆成的龍和虎的圖案，龍在東，虎在西。這一發(fā)現(xiàn)具有重要的天文意義，因為龍虎圖案與后世星象里所說的“四象”中的“左蒼龍”“右白虎”是一致的。漢代張衡在其《靈憲》中說：“蒼龍連蜷于左，白虎猛據(jù)于右，朱雀奮翼于前，靈龜圈首于后。”天文“四象”的觀念，大約在戰(zhàn)國時期就已經(jīng)形成，但是在這之前肯定有一個漫長的形成過程。濮陽仰韶時代墓葬中的龍虎圖案當(dāng)屬于四象的早期形態(tài)。

▲河南濮陽西水坡遺址第45號墓中用蚌殼擺放的龍虎圖案

引自：《河南濮陽西水坡遺址發(fā)掘簡報》

除了觀測日出以定季節(jié)的方法之外，中國古代常用的另一重要天文觀測方法是圭表測影，即豎立一根桿子（表），每天中午測量其投在水平放置的尺子（圭）上的影子長度以定季節(jié)，夏至表影最短，冬至表影最長。根據(jù)表影長度就可以確定季節(jié)。這在中國古代發(fā)展為非常成熟的天文觀測方法。令人驚喜的是，在陶寺遺址的王級大墓里，發(fā)現(xiàn)了一根漆桿，用紅、綠、黑漆漆成刻度線。據(jù)分析這個漆桿的用途就是圭表測影的圭尺。上面的刻度都與時節(jié)對應(yīng)，于是這根漆桿成為中國最早發(fā)現(xiàn)的圭表測影工具。在陶寺遺址發(fā)現(xiàn)的圭表，加強了陶寺史前天文臺的證據(jù)。

▲陶寺史前天文臺及圭表（復(fù)原）（何駑 供圖）

制陶與文明

當(dāng)代考古學(xué)普遍認為，陶器的出現(xiàn)是新石器時代的一件大事，和其時的農(nóng)業(yè)革命、先民生活需求的增長有密切的關(guān)系。原始農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，意味著人們成為農(nóng)民并開始定居一處，而不再為尋找野生植物以及狩獵不斷搬家。長期定居的結(jié)果，便形成了村落，進而發(fā)展成城市和集鎮(zhèn)，因此定居和農(nóng)業(yè)革命是文明史上的重大突破。

▲仰韶文化的彩陶盆

到了新石器時代晚期，制陶可能已由氏族的共同事業(yè)逐漸變?yōu)橛缮贁?shù)富有制陶經(jīng)驗的家族所掌握的生產(chǎn)部門。一些精美的陶器被專門用于貿(mào)易、制造活動或儀式，而制陶的材料也被用于制作其他物品，如雕像、模型和建筑裝飾物。在出土的遠古時期的陶器上，有許多有關(guān)天文景象的描繪。在河南大河村、江蘇連云港，以及山東莒縣和諸城出土的距今4000—6000年前的陶器上，都畫有日、月、星辰、云彩等紋飾，有的圖形很像是銀河星云，這些圖畫不僅體現(xiàn)了當(dāng)時制作工藝的水平，也反映了遠古時期人們對天體天文的認識水平。

▲仰韶文化彩陶上的太陽圖像

紡織與絲綢

古代儒家先賢認為，文明就是人類結(jié)束茹毛飲血的生活，居住在宮室內(nèi)，用火烤熟食物，使用麻和絲來制作可以遮蔽身體的衣服，其中衣服的制作、房屋建造和使用火種一起被看作文明的標(biāo)志之一。《禮記·禮運篇》中說的“治其麻絲，以為布帛”，便是指紡織技術(shù)。

▲唐代張萱作《搗練圖》（宋徽宗摹本）

進入新石器時代，先民們發(fā)展出來了正式的織造技術(shù)。最初仍是簡單的編織，就像編席一樣完全用手工編結(jié)。考古發(fā)現(xiàn)，約7000年前的仰韶時期，人們已經(jīng)掌握紡織技術(shù)。仰韶時期氏族成員在長期的勞動實踐中已知用紡輪捻線，用簡單織機織麻布，用骨針縫制衣服，用竹、葦編織席子。在西安半坡遺址出土的陶片上，有好像是用絞纏法制作的布痕，這一類都屬于手工編織。

▲新石器時期的紡織工具

青銅時代

人類古代歷史上，生產(chǎn)工具的發(fā)展一般分三個階段：石器時代、青銅器時代和鐵器時代。人類早在9000年以前就開始使用自然形成的銅塊和金塊，將其切割打磨制作成原始的首飾。大約在7000年前，人們從陶器制作中逐漸掌握礦物識別、高溫加工、耐火材料、造型材料以及造型等技術(shù)知識，知道可以通過加熱銅礦砂提取銅，再將其灌入模具中進行塑形。

▲后母戊鼎

中國的青銅器時代基本上是與夏商周三代相始終的，到商、周時期，已是使用青銅器的極盛時期了。在原始社會末期和夏代出土的青銅器中，主要是用作生產(chǎn)工具，但是數(shù)量不多。進入商代（公元前1600—前1046年）之后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加發(fā)達，出現(xiàn)了井田制，使用奴隸從事農(nóng)業(yè)勞動。這一時期出現(xiàn)了青銅農(nóng)具，使得青銅器數(shù)量與時俱增，商代時期的中國已確切地進入了青銅器時代，并且青銅冶煉和鑄造技術(shù)達到了很高的水平，出土了很多令人嘆為觀止的青銅器。

▲三星堆遺址出土的青銅器

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