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“变化者，乃天地之自然”他们引用自然界的变化现象和生产中的物质变化
来论证炼丹的可能性和合理性。因此，尽管他们所追求的本来目的是不可能
达到的，但他们在炼丹实践中发现物质变化的种种现象的基础上，对其中的
某些规律性东西进行了有益的探讨。古代炼丹家一般都兼搞医疗活动，一些
大炼丹家本身就是著名的医学家，如葛洪、陶弘景。他们把炼丹的药物引入
医疗实践中，从而也丰富了我国传统药物学内容。这些，也就为化学初步发
展做出了一定的贡献。
玄奘和《大唐西域记》
唐高宗曾遣使分往西域各地“访其风俗物产，及古今废置，画图以进”。
许敬宗于公元 658 年撰写成《西域图志》60 卷。继东晋名僧法显所著的《佛
国记》之后，唐初名僧玄奘口述的《大唐西域记》是一部关于我国西北部边
疆地区和中亚、南亚的重要地理著作。
玄奘（公元 596—664 年）俗名陈祎，洛州缑氏（河南偃师缑氏镇）人，
是一位著名的佛教学者和旅行家。他于唐太宗贞观元年或三年（公元 627 或
629 年）秋离开都城长安，西行取经，历经了无数艰难险阻，以顽强的意志，
孤身长途跋涉 5 万多里，足迹遍及当时中亚和南亚的 110 个国家和地区，“见
不见迹，闻未闻经，穷宇宙之灵奇，尽阴阳之化育”，于贞观十九年（公元
645 年）正月回到长安，完成了世界史上一次伟大的旅行壮举。回到长安后，
第二年玄奘完成了《大唐西域记》这部著名的著作。书中以文雅生功的笔法，
记述了他亲身经历的 110 个地区和国家，以及传闻中的 28 个国家的地理位
置、历史沿革、风土人情、山川、物产、气候及宗教等情况，对地理知识的
发展和传播，对促进当时的中外交流，都做出了重大贡献。该书至今仍是研
究中亚、印度和巴基斯坦等地历史地理的重要文献。
京杭大运河的开凿
为了加强对南方的政治、军事控制，并漕运南方的粟米丝帛，以满足中
央政权机构的需要，隋唐统治者发起了运河的大规模开凿活动。开皇四年（公
元 584 年），隋文帝为解决交通运输的困难，令宇文恺率水工开凿广通渠，
把渭水由大兴城引至潼关，长 300 余里。隋炀帝当政后，在兴建东都洛阳的
同时，又发起开凿以洛阳为中心的大运河工程。大运河工程浩大，动用数百
万民工，全长四五千里，沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江 5 大水系，
是世界水利史上的伟大工程之一。从现代的眼光看，这样巨大的工程，又穿
越复杂的地理环境，从设计、施工到管理，要涉及到测量、计算、机械、流
体力学等多方面的科学技术知识，要解决一系列科学技术上的难题。这一工
程的完成，反映了我国古代劳动人民的聪明才智和创造精神。
大运河成为我国南北交通大动脉，对于加强南北的联系和经济交流，对
促进祖国的统一和发展祖国的经济文化，都发挥了积极的作用。自从大运河
凿通以后，运河中“商旅往返，船乘不绝”。唐朝前期还利用大运河和南方
河流、湖泊构成一个水道网。运河两岸，商业都市日益繁荣。
天文学与一行和尚的贡献
僧一行（公元 683—727 年），魏州昌乐（今河南南乐县）人，俗名张遂。
他从小刻苦好学，“博览经史，尤精历象、阴阳、五行之学”，因不愿与武
三思交往而出家为僧，隐居于河南嵩山。出家之后，一行仍然勤奋攻读，为
了精研数学，他曾长途跋涉，求师闻教。开元五年（公元 717 年），唐玄宗
强行征一行入京。
当时的麟德历行用已久，差误较大，玄宗便令一行“考前代诸家历法，
改撰新历”。一行的工作态度非常严肃认真，他对前人的历法不是采取一些
简单的增损修改，而是在前人的基础上，大胆创新。为了使历法与实际天象
相符，他进行了一系列的实测工作，取得了很多实际资料，从而纠正了不少
前人的差错，把中国古代历法的制订工作提高到一个新水平。
一行利用黄道游仪组织了一批天文学工作者进行观测，取得了一系列关
于日、月、星辰运动的第一手资料，发现了恒星的位置与汉代相比较，已有
相当大的变化。这个发现导致在他的历法里废弃了沿用达 800 多年的二十八
宿距度数据，采用了新的数据，从而有助于新历法精确性的提高。
第一部国家药典——唐《新修本草》
由于《神农本草经集注》的作者陶弘景生活在南北对峙的时代，虽然尽
了个人最大的努力，难免存在着片面性和错误。显庆二年（公元 657 年）苏
敬提议修订新本草，唐政权组织了长孙无忌、许孝崇、李淳风、孔志约等 22
人与苏敬一起集体编修新本草。同时，唐政府“普颁天下，营求药物”，征
集全国各地所产的药物，并令绘出实物图谱，以供编书之用。修订时，他们
采取实事求是的态度，不为过去的医药经典所局限，于公元 659 年撰成《新
修本草》颁行。这是我国，也是世界上由国家颁行的最早的一部药典。
《新修本草》内容包括本草并经图目录，共 54 卷，分药图、药经、本草
3 部分，收载药物 844 种，其中考正过去本草经籍所载有差错的药物 400 余
种，增补新药百余种，并详细记述了药物的性味、产地、功效及主治的疾病。
该书颁行后，很快流行全国，在统一用药方面起了很大作用。现存仅有残卷
的影刻、影印本，但在后世本草和方书中保存了该书部分内容。由于书中收
录有各地动植物的标本图录，全书图文并茂，有图经 25 卷，因此不仅是一部
药物学著作，而且是一部动植物形态学著作，在生物学史上也有着一定的意
义。
孙思邈与《千金方》
《千金方》是《千金要方》和《千金翼方》的简称，作者是唐代杰出的
医学家孙思邈（公元 581—682 年）。孙思邈，京兆华原（今陕西耀县）人，
他一生从事医学实践和医学研究，治学态度非常严谨。他认为一个好医生，
必须努力学习前人留下的大量的医学典籍，博通医学源流，吸取前人经验，
具备坚实的医学基础知识。
孙思邈提倡人人都应懂得医术，藉之“上以疗君亲之疾，下以救贫贱之
厄，中以保身长全”。他看到当时的方书“部帙浩博”，如遇到急病，求检
非常困难，等到寻得医方，“疾已不救”的状况，立意重编医书，著成 2 部
简易实用的方书，各 30 卷，并取“人命至重，有贵千金”之义，起名为《备
急千金要方》（简称《千金要方》）和《千金翼方》。这两部方书是孙思邈
一生心血的结晶，在中国医药史上有着重要的地位。
《千金要方》是孙思邈积 50 多年的临症经验，结合历代医学典籍而著成
的，书中内容包括中医基础理论和临症各科的诊断、治疗、针灸、食治、预
防、卫生等，并把妇科病和小儿护理放在重要地位。《千金要方》是他集晚
年近 30 年的经验而写成的，作为对《千金要方》的补充，内容以本草、伤寒、
中风、杂病、疮痈等记述最为突出。书中共收载当时所用药物 800 多种。
《外台秘要》成书于公元 752 年，全书共 40 卷，分 1，104 门，是一部
综合性的医学著作，其内容包括各科疾病和医方。作者王焘虽不是一个专业
医师，但他因“幼多疾病，长好医术”，加上他在唐廷做官数十年，研读了
大量的医书，因而完成了这部著作。由于唐以前方书已大部佚亡，因此《外
台秘要》为后世保存了很多已佚方书内容，在医药史上具有相当的价值。
雕版印刷术的发明
与隋唐时期经济文化发达的形势相适应，作为人类文明史上划时代发明
的雕版印刷术在这时问世了。雕版印刷术发明的确切年代现尚无法确知，但
认为它出现在 6 世纪初的隋、唐之际却是比较一致的看法。
印刷术的发明，必须先具备纸张、笔、墨等物质条件，具备刻印的工艺
技术，掌握反文印刷原理。这些物质技术条件在我国早已具备。
自汉代发明造纸以后，纸作为一种方便的书写材料，逐渐得到发展和普
及。到三国两晋南北朝时期，纸已普遍被采用，产量和质量都有相当高的水
平。东汉时发明的人造松烟墨到魏晋时已相当精妙。现存晋代、六朝墨迹，
虽经一千四五百年，仍然墨光漆黑，字迹如新。松烟墨既是优良的书写原料，
也是印刷的上好着色原料，用它印成的字字迹清晰整齐，不会模糊漫漶。由
于我国主要使用烟墨，没有油墨，这是直至清代还是木刻印刷盛行的一个原
因。至于刻字技术，历史更是悠久。此外，用在丝织品上精巧的镂版印花技
术以至石刻上的摹塌技巧，也为人们提供了关于印刷的启示与经验。
正是在这充分而坚实的物质技术基础上，被誉为“文明之母”的印刷术
应时而生了。雕版印刷一般选用纹质细密坚实的木材为原料，虽然刻字费工，
但由于木刻工艺简单，费用低廉，印刷便捷，较手写传抄优越百倍，因而深
受人们欢迎，而不断被推广和传播。
古代科技的高峰——宋辽夏金元时期
火药和火药武器
宋元时期，火药的配方已经脱离了初始阶段，各种药物成分有了比较合
理的定量配比，并且在军事上得到实际应用，火药和火器制造开始成为军事
手工业的一个重要部门。
古代火攻，起初多用油脂草艾之类，到两宋时期，火攻器械有了巨大的
发展。火药武器的大量使用，推动了火药的研究和配方的改进。除炼丹家外，
更有许多军事方面的专门人士加入了研究者的行列。曾公亮等在 1040—1044
年编著的《武经总要》中，记录了 3 个火药方子。
宋元时期的许多史笈都有关于火炮的记载，其形制各不相同。北宋末年，
在抗金战争中发明了“霹雳炮”“震天雷”等杀伤力较大的火炮。这些火炮，
不管是中小型或巨型，不管是纸制、陶制或铁制，看来都还不是用火药放射
的火炮，估计多半还是用埋藏、放置，或用抛石机投射引爆的地雷、炸药包、
炸弹一类火器。
特别值得一提的是管形火器的出现。1132 年，陈规守德安时用“长竹竿
火枪二十余条”；李曾伯也提到火枪——“如火箭则九十五只，火枪则止有
一百五筒”。
1259 年，寿春府“造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠，如烧放，焰绝，
然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步”。到元代已经出现铜铸火铳，称
“铜将军”。中国历史博物馆珍藏的元至顺三年（1332 年）铜火铳是已发现
的世界上最古老的铜炮。这些都是以火药为推动力的新式火器，枪筒已由竹
制发展到铜制，更为坚固耐用。
用抛石机发射的火炮，由于木杆摇晃，准确度较差。而管形火器由于枪
管子对子弹的约束力，造就了一个较为稳定的管内弹道，这也大大增加了管
外弹道的稳定性，从而使射击的准确性大为提高。所以管形火器的出现在兵
器发展史上是一个重大的突破。它为近代枪炮的不断发展奠定了初步基础。
指南针
航海事业的发展，需要有较好的指向仪器。经过长�