隋唐科技史通论

隋唐两代自然是中国历史上富于光彩的两个朝代，也是中国中古史中承上启下的一个阶段，因而，近百年来，隋唐史受到了很多学者的密切关注，在20世纪的中国史学界，陈寅恪、岑仲勉、唐长孺、王仲荦等重要学者都对隋唐历史做过深入、详尽的研究。关于隋唐两代，我们当然可以从经济史、社会史、政治史、思想史、文化史、制度史、艺术史等诸多不同的角度去研究它的不同侧面，在本文里，我们只是想探究一下隋唐两代在科技方面的基本状况，想探讨一下隋唐时期科学、技术的一般特征、主要内容和发展趋势等问题，通过这一番考察，我想我们能更好地认识隋唐时期科学、技术的发展状况，也进而能对中国古代社会里的科学、技术的基本特点有更为清楚、合理的总体认知。

（一）隋唐时期的科学、技术与前代科技的内在联系

    每个时期的科技自然都是在前代科学、技术的深厚土壤中传承、发展而来的，隋唐两代也不例外；在隋唐两代以前，古代中国的科学、技术已经取得了多方面的突出成就，在数学、天文历法学、医学、建筑学、工艺学等诸多方面，隋唐以前的古代中国的科学、技术界都取得了很多的重要突破，下面我们分几个方面做些比较详密的探讨。

    首先，在数学方面，发展至隋唐时期，我国已出现了著名的《算经十书》，即《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《张丘建算经》、《夏侯阳算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》、《五曹算经》和《孙子算经》，这是古代中国数学的标志性成果，也奠定了古代中国数学体系的基础，其中所使用的诸多术语如分子、分母、开平方、开立方、正、负、方程等，也一直沿用到了今天。以魏晋时期的杰出数学家刘徽为例，他通过一生的不懈探索为古代中国数学的发展做出了多方面的建树：就继承前人成果一面来说，他注解了影响深广的《九章算术》，写成《九章算术注》一书，对《九章算术》里的很多结论给出了严格证明，通过这一优秀工作，他整理并完善了古代中国的数学体系；就开创新思想一面来说，他创造了使用割圆术来计算圆周率的经典方法，并通过计算3072边形的面积，算得圆周率π≈3.1416，被称为“徽率”；在计算锥体体积时，他采用了无限分割的方法，即极限的基本思想，提出了关于多面体体积计算的刘徽原理；总之，通过这些丰富、深入的学术创造，刘徽为古代中国数学的繁荣、创新做出了很大功绩[1]。可以看出，隋唐以前的古代中国数学已经形成了比较完善、系统的理论体系，而这也为隋唐数学的发展打下了良好的基础。

    其次，在天文历法学方面，在隋唐时期以前，我国的天文历法学也已经有了多方面的积累、创造，形成了比较系统的学科体系。以历法而言，隋唐以前中国已产生了夏历（载于《大戴礼记》）、太初历、大明历（南朝祖冲之制定）等多部重要历法，其中，修订于汉武帝时期的太初历是中国古代第一部比较完整的汉族历法，也是当时世界上最为先进的历法。以历法中的二十四节气来说，在《淮南子·天文训》中已经首次出现了关于它的正式说法，而二十四节气对古代和现代中国人的日常生产、工作作息、实际生活等也产生了深远的影响，至今未衰。对天文学来说，成书于战国时期的《甘石星经》是中国也是世界上最早的一部天文学著作，该书中记载了很多有价值的观测事实；而在《汉书》中则记载了发生于公元前28年的一次世界上有最早记录的太阳黑子活动：“成帝河平元年......三月乙末，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”[2]在此，我们也想以东汉时期的杰出天文学家、数学家、发明家张衡为例，对当时的天文历法学做些分析；关于张氏的科学活动，《后汉书》说：“衡善机巧，尤致思于天文、阴阳、历算。......遂乃研核阴阳，妙尽琁机之正，作浑天仪，著《灵宪》、《算罔论》，言甚详明。”这一段记录里说道的浑天仪是张衡的重要创作，张衡对当时流传下来的浑天仪作了重要的改进，而经过改进后的浑天仪这一精巧细致的仪器可以更加准确地测定诸多天象。在论述了张衡的许多科学活动（如著名的浑风地动仪）以后，范晔总结道：“推其围范两仪，天地无所蕴其灵；运情机物，有生不能参其智。故知思引渊微，人之上术。记曰：‘德成而上，艺成而下。’量斯思也，岂夫艺而已哉？何德之损乎！”[3]从这段话中我们可以看出范晔对于张衡的这些科学创造的赞赏和推崇。总之，隋唐以前的中国在天文历法学上已经有了长足的进展，而这也构成了隋唐天文历法学的整体背景。

    第三，类似地，在医学方面，隋唐以前的中国医学界取得的成就也是显著和多方面的。首先，至东汉时期，我国已出现了传统中医的四大经典著作——《黄帝内经》、《难经》、《伤寒杂病论》和《神农本草经》，这标志着通过长期、丰富的医学实践，中医已经形成了比较系统、成熟的理论体系。在此，以东汉时期的杰出医学家张仲景为例，通过撰著《伤寒杂病论》这一名作，他对中国医学的发展做出了很大功绩；首先，关于创作这一著作的缘由，他说：“怪当今居世之士，曾不留神医药，精究方术，上以疗君亲之疾，下以救贫贱之厄，中以保身长全，以养其生；但竞逐荣势，企踵权豪，孜孜汲汲，惟名利是务，崇饰其末，忽弃其本，华其外而悴其内，皮之不存，毛将安附焉。”[4]通过这段议论，我们可以看出张氏忧国济民的心志，而这一关心民生民瘼的基本态度也是后世众多医学从业者的主要人生追求之一；其次，我们也想讨论一下该书中记载的一个具体病征，即诊断脉象，关于此一医学征象，张仲景写道：“问曰：脉有阴阳者，何谓也？师曰：凡脉大、浮、数、动、滑，此名阳也；脉沉、涩、弱、弦、微，此名阴也，凡阴病见阳脉者生，阳病见阴脉者死。”[5]这段话对于脉象的阐述是非常清楚、透彻的，而与之类似的许多中医理论在其后两千余年间也得到了广泛传布，直到今天，这些医学知识在实践中仍然得到了广泛应用，由此我们可以看出传统中医理论的高度科学性和强韧生命力。总之，隋唐以前的中国医学已经有了广泛的理论和实践积累，而这些医学理论也为隋唐医学的进一步发展提供了重要的基础和源泉。

第四，在建筑学、工艺学领域，隋唐以前的中国科技界取得的成绩也是广泛、多样的。首先，在建筑学方面，此时我国的建筑技术已经初步成熟，出现了阿房宫、未央宫、长城等杰出的建筑作品；在这里，我们想以西汉都城长安为例做些说明，关于长安城宏伟壮丽的建筑外观与构造，张衡曾做过繁复精细的描述，他说：“正紫宫于未央，表峣阙于阊阖。疏龙首以抗殿，状巍峨以芨嶪。亘雄虹之长梁，结棼橑以相接。蔕倒茄于藻井，披红葩之狎猎。饰华榱与璧珰，流景曜之韡晔。雕楹玉磶，绣侕云楣。”[6]通过这段华美的描写，我们可以对当时长安城高超的建筑艺术有初步的体认，也可以感受到秦汉时期我国的建筑技术所达到的高度。其次，在工艺学领域，隋唐以前我国的工艺学也已经有了比较良好的发展；以春秋时期杰出的木工匠鲁班为例，他先后发明了锯子、曲尺、刨子、墨斗、云梯、石磨、滑轮、锁钥等日常工具，为我国古代的工匠学做出了巨大贡献，譬如，关于其中的云梯，《墨子》记载道：“公输盘为楚造云梯之械，成，将以攻宋。......于是见公输盘。子墨子解带为城，以牒为械，公输盘九设攻城之机变，子墨子九距之。公输盘之攻械尽，子墨子之守圉有余。”[7]通过这段记述，我们可以对鲁班发明的云梯和当时的工艺水平有初步的了解。总之，在隋唐以前，我国的建筑学、工艺学已经有了很多重要的发明、创造，这也为隋唐建筑、工艺的发展提供了良好的条件。

在上文中，我们对隋唐时期以前中国的科学、技术发展情况做了粗略地阐述，限于篇幅，我们只是勾勒了一个简单的整体轮廓，没有进行详尽的具体分析；而这些各方面的科学、技术发展在隋唐两代也得到了很好的传承和发扬。在清理了相关的历史背景以后，下面，我们将对隋唐时期的科学、技术做些比较详细的分析；通过这一阐释，我们可以看出，隋唐时期的数学、天文历法学、医学、建筑学、工艺学等科技知识对当时中国人的实际生活产生了全面、深刻和直接的影响，因而，这些科技领域也构成了隋唐历史一个自然的组成部分。

（二）隋唐时期的数学进展

如我们所熟知，隋唐时期的中国数学仍然在不断发展，并取得了许多有价值的成就，其中的代表性学者是王孝通和李淳风二人。

首先，关于活动于初唐时期的王孝通，他可以说是隋唐两代中国最伟大的数学家，其代表性著作是《缉古算经》，其中涉及到很多不同的数学知识。关于著述此一著作的基本动机，王氏写道：“夫为君上者，司牧黔首，布神道而设教，采能事而经纶，尽性穷源，莫重于算”[8]，从这段话里，我们可以感受到王氏对于数学在生活实践中的基本重要性的高度认可。《缉古算经》一书共收入20题，可分为四大类：天文问题，土方体积问题，仓库容积问题和勾股问题，这些不同种类的数学问题反映了当时土木工程、开凿运河、大规模城市建设等诸多方面的实际需要。作为一部比较专深的数学著作，该书中论述的问题大多很复杂、困难，其中的很多问题涉及到三次方程，并得到了一些特殊三次方程的解法，这是该书最为著名的成就，以第17问为例，王氏写道：

“假令有句弦相乘幂一千三百三十七二十分之一，弦多股一、十分之一，问：股多少？

答曰：九十二五分之二。

术曰：幂自乘，倍多而一，为立幂。又多再自乘，半之，减立幂，余为实。又多数自乘，倍之，为方法。又置多数，五之，二而一，为廉法，从。开立方除之，即股（句弦相乘幂自乘，即句幂乘弦幂之积。故以倍股弦差而一，得一股与半差......为方令多再自乘半之为隅......横虚二立廉......倍之为从隅......多为上广即二多......法故五之二而一）。

案：此术脱简既多，法亦烦扰，宜云幂自乘，多数而一，所得四之，为实。多为廉法，从。立方开之，得减半，半之，即股（幂自乘，与勾幂弦幂相乘积等。令句幂变为股弦并乘股弦差，故差而一，所得乃股弦并乘弦幂）。”[9]用现代数学语言来说，王孝通在这里所阐述的，相当于求解一个三次方程：[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]+2[if !msEquation][if !vml]

[endif]通只是给出了最后的答案，并没有详细阐释此一三次方程开立方的具体过程。该书的很多其他问题也可以归结为三次方程的解法（如第2、3、5、6、8、15问等），王氏也都得到了精确的答案。

总之，通过《缉古算经》这一学术性很强的著作，王孝通为中国古代数学的发展做出了重要贡献。

对于另一位唐代学者李淳风来说，和王孝通不同的是，他是一个融通多个领域的学者，不仅是一位数学家，还是一位杰出的天文历法学家、易学家等。在数学上，李氏的主要贡献是编订和注释了《算经十书》，在这一方面，他成就颇丰：在注释《周髀算经》时，他纠正了原书的多处重要错误，如日中测量影长的方法；在注释《九章算术》时，他也有颇多建树，例如，在注释少广章开立圆术时，他引用了祖暅提出的球体积的计算公式，介绍了球体积公式的理论基础，即“祖暅原理”；在注释祖冲之的《缀术》和刘徽的《海岛算经》等方面，李氏也有不少重要创获。总之，李淳风通过编订和注释《算经十书》，为我国数学的系统保存和理论体系的严密化，做出了很大功绩。

（三）隋唐时期天文历法学的成就

在天文历法学领域，隋唐两代是古代中国历史上成就非凡的时期，出现了多部重要的历法和天文学著作，使得我国的天文历法学达到了新的精密程度和新的理论深度。

1刘焯与《皇极历》。如我们所熟知，刘焯是我国隋代的著名天文学家，他的主要贡献是编著了《皇极历》，对此，《隋书》有如下的记载：“开皇二十年，袁充奏日长影短，高祖因以历事付皇太子，遣更研详著日长之候。太子征天下历算之士，咸集于东宫。刘焯以太子新立，复增修其书，名曰《皇极历》，驳正胄玄之短。”[10]具体地说，在编著《皇极历》的过程中，刘焯做出了多方面的科学贡献：在这一历法中，他首次考虑了太阳视差运动的不均匀性，创立用二次差内插法来计算日月视差运动速度，推算出五星位置和日、月食的起运时间，这是中国历法史上的重大突破；同时，他也力主实测地球子午线；第三，他也较为精确地计算出岁差（假定太阳视运动的出发点是春分点，一年后太阳并不能回到原来的春分点，而是相差一小段距离，春分点逐渐西移的现象叫做岁差），定出了春分点每75年在黄道上西移1度，与晋代50年差1度的结果相比要精确得多（现代的准确测量结果是71年又8个月相差1度）。总之，《皇极历》是一部优秀的历法，而这一历法在后代也受到了很大的重视。

2李淳风与《乙巳占》、《麟德历》。作为唐代的重要科学家，李淳风在天文历法学上的成就是广泛、深入的：首先，他是世界上第一个给风定级的人，创立了八级风力标准；其次，他的《乙巳占》一书也是世界上最早的气象学专著，记载了许多重要的气象现象。在这里，我们想先引用《乙巳占》中的一段话：“日度法：一千三百四十，以此数为一度之长分数也。周天有三百五十六度、一千三百四十分度之三百四十一。南极去北极，巡规一百八十二度、一千三百四十分之八百四十半。赤道去二极，巡规各九十一度、一千三百四十分之四百二十分、小分四分之十，即春秋分之所在度，黄、赤二道交处，去北极之远近也。”[11]从这段话里，我们可以看出，李淳风对于南极、北极、赤道、黄赤二道等天文历法知识的认识是相当系统而精密的，这也反映了他在天文历法领域的高深造诣。李氏的另一重大贡献是编著了《麟德历》，该历法编成于唐高宗麟德二年（665年），是一部十分精密的历法，其中有多处创新——它立总法“1340”作为计算各种周期的奇零部分的公共分母，并且重新采用定朔法，虽然有未考虑岁差等内在缺陷，但准确程度仍很高，在唐代沿用达64年之久（665年-728年），也对后世的各部历法都产生了重大影响。

3僧一行与《大衍历》。李淳风的《麟德历》固然历法精良，质量很高，但在施行了一段时间以后，也渐为人所忽用，而且《麟德历》中关于日蚀推测的误缪也日益显著，于是唐开元九年（721年），唐玄宗诏令一行制定新历，僧一行花了数年时间才完成了新历的编订，被称为《大衍历》，该历法于开元十七年（729年）开始施行，直至宝应元年（762年）被替代，共使用32年。在这部历法的编订中，一行做出了多项突出的天文学创新：他提出了自变数不等间距的二次差内插法，这一方法要比刘焯发明的等间距二次内插法更为优越；并且，吸收了印度传入的正弦函数，并用于编制天文数表；第三，他还组织了全国范围内的大规模天文大地测量工作，通过测算四个地方的日影长度，测得了子午线长度，这是人类历史上第一次用科学方法测定了地球子午线的长度。由于编订方法上的这些重要创新，《大衍历》要比祖冲之的《大明历》、《皇极历》、《麟德历》等当时已有的其他历法都精密、准确得多。关于《大衍历》的内容，《旧唐书》和《新唐书》都有所记载，在此，我们想引用《旧唐书》里的一段话：“推二十四气定日  冬夏至皆在天地之中，无有盈缩。馀各以气下先后数，先减后加恆气小馀。满若不足，进退其日。命从甲子算外，各其定日及馀秒也。凡推日月行度及轨漏交蚀，并依定气。若注历则依恆气也。”[12]通过这段记述，我们可以对《大衍历》的历法使用原则有一个粗略的认识。关于《大衍历》，沈括也做过一定的研究，他说：“开元《大衍历法》最为精密，历代用其朔法。至熙宁中考之，历已后天五十馀刻，而前世历官皆不能知。《奉元历》乃移其闰朔。”[13]通过这段论述，我们也可以加深对《大衍历》和古代中国历法特点的认知。

总之，隋唐两代的天文历法学所取得的成就是辉煌的，而且这些天文历法学包含的二十四节气、日期制定等具体内容也直接影响了当时普通民众的实际生活，是当时中国人生活世界的一个有机组成部分。到了21世纪的现代阶段，在现代科学仪器的帮助下，中国的天文历法学当然更为精密，而这些天文历法学包含的丰富内容也与现代中国人的日常生活息息相关，由此，我们可以感受到中国社会和中国人生活方式的内在延续性。

（四）隋唐医学的贡献

隋唐时期的医学在继承了前代学术的基础上，取得了多方面的新的进步，其代表人物是孙思邈，他的著作《千金方》集唐代以前诊治经验之大成，是中国历史上第一部临床医学百科全书。

在《千金方》的绪论部分，孙思邈提出了医生治病的一些总的原则，对医生治病救人的医德提出了很高的要求，是中国历史上第一个完整论述医德的人，他说：“凡大医治病，必当安神定志，无欲无求，先发大慈恻隐之心，誓愿普救含灵之苦。若有疾厄来求救者，不得问其贵贱贫富，长幼妍媸，怨亲善友，华夷愚智，普同一等，皆如至亲之想。”[14]显然，孙氏这番对医德的强调对后世的影响是非常深远的。

总的说来，孙氏在医学上的具体成就是多方面的：他首次将儿科和妇科单独设科，为儿科、妇科在其后的宋代成为专科奠定了基础；其治内科病提倡以“五脏六腑为纲，寒热虚实为目”，并开创了脏腑分类方剂的先河；在针灸术方面，提出针灸孔穴主治的论述，为针灸治疗提供了准绳。为了对孙氏的医学造诣有些具体的体会，我们想引用《千金方》的一段原文：“凡肝脏象木，与胆合为腑，其经足厥阴，与少阳为表里，其脉弦。相于冬，旺于春。春时万物始生，其气来濡而弱，宽而虚，故脉为弦，濡即不可发汗，弱则不可下，宽者开，开者通，通者利，故名曰宽而虚。”[15]容易看出，孙氏的这段话对于肝脏脉论的阐述是很精细、透彻的，而这些医学论断也带有中国传统医学的典型特征。总之，孙氏在传统医学上有颇多重要创新，这也为中国古代医学的继承和发扬做出了很大贡献。

对于每个时代、每个社会的人来说，医学都是日常生活中一个很大的组成部分，因为身体、健康、疾病、生理现象、养生等是所有人都会经常遇到而且必须解决的问题，由于人的身体构造非常复杂，包括心、肝、肺、胃、脾、肾、大脑、四肢等很多器官，因而，医学也需要解决这些复杂的问题，这也决定了每个时代的医学都需要是复杂、精微、深入的。相应地，隋唐医学的具体内容与隋唐人的实际生活是密切相关的，它也构成了隋唐科技和隋唐社会的一个重要部分。

（五）隋唐两代在建筑学、工艺学领域的创新

除了上述几个科技领域以外，隋唐两代在建筑学、工艺学等领域取得的成就也是很显著的，下面我们以赵州桥和陶瓷工艺为代表做些说明。

在建筑领域，隋唐时期的优秀作品是赵州桥；如我们所熟知，赵州桥是我国最为著名的桥梁之一，它由隋代杰出的桥梁工匠李春所建造，是中国建筑史上的杰作，也是世界上现存年代久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。赵州桥在中国桥梁技术史上的创新主要表现在以下三个方面：1采用圆弧拱形式，改变了中国古代石桥大多为半圆形拱的传统，使得赵州桥的石拱高度大大降低；2采用敞肩，李春将以往桥梁建筑中普遍采用的实肩拱改为敞肩拱，即在大拱两端各设两个小拱，使得赵州桥具备了更为优异的技术性能；3采用单孔，在中国传统的建筑方法里，一般比较长的桥梁大多采用多孔形式，这样的多孔桥桥墩多，不利于舟船航行，而且年深日久容易侵蚀、塌毁，而李春在设计赵州桥时，采取了单孔长跨的形式，河心不立桥墩，使石拱跨径长达37米之多，这是中国古代桥梁史上的一大创造。关于赵州桥的具体构造，唐代开元名相张嘉贞曾写过一篇《石桥铭并序》，做过详细的描述，他说：“赵郡洨河石桥，隋匠李春之迹也。制造奇特，人不知其所以为。”“又详乎叉插骈，磨砻致密甃百象一。仍糊灰璺，腰纤铁。蹙两涯，嵌四穴，盖以杀怒水之荡突，虽怀山而固护焉。非夫深智远虑，莫能创是。”[16]通过这段话，我们也可增加对赵州桥的桥梁构造的认识。总之，李春通过建造赵州桥，为我国古代建筑技术的创新做出了很大贡献，从中我们也可体会到，从古到今，我国每个时代的工匠身上都凝聚着高超的专业能力和强烈的原创精神。

跟建筑学类似，隋唐时期的工艺学也在不断发展，下面我们以陶瓷工艺为例做些阐明。首先，关于陶器，它在我国起源甚早，远在距今1万年以前的新时期时代，我国已出现了陶器，而在距今7800年的甘肃东部的大地湾一期文化，已出现了彩陶文化。在殷商时期，陶器的应用已经很广泛，包含很多门类，如日用品类、建筑类、殉葬类、祭祀礼器类等。在秦汉阶段，出现了铅釉陶这一工艺创新，陶器的制作工艺日趋成熟。而在唐代，当时的陶器水平也是很高的，最为著名的是唐三彩，它是陪葬的陶器，色彩亮丽，有黄、绿、青三色铅釉，故名唐三彩，唐三彩这一类陶器流传广远，影响很大。其次，关于瓷器，它也有一个比较漫长的发展过程：在夏商至东汉晚期，我国的瓷器还处在原始阶段；在三国、两晋时期，江南陶瓷业发展迅速，出现了越窑、瓯窑等著名窑址。而在唐代，瓷器制作已经蜕变到成熟的境界，进入真正的瓷器时代；其中的基本原因在于，汉代虽有瓷器，但温度不高，质地脆弱，只能算作原瓷，而发展至唐代，不但釉药发展成熟，火烧温度也能达到摄氏一千度以上，因而，唐代进入了真正的瓷器时代。在隋唐时期，有着悠久历史的南方青瓷制造业不断进步，达到了青瓷生产以来的最高水平；而北方的制瓷业也发展迅速，特别是白瓷的制作水平已与南方的青瓷并驾齐驱；如我们所熟知，唐代陶瓷的最高代表是越窑的青瓷和邢窑的白瓷。总之，隋唐时代的陶瓷工艺在我国陶瓷发展史上是一个承上启下的重要阶段，也为后世宋元、明清的陶瓷制作提供了良好的技术支撑和很大的艺术启发。

通过本节的简单阐述，我们可以对隋唐时期的建筑学、工艺学的发展状况有一粗略的整体认知；对于每一代的人来说，建筑、工艺都是生活中必不可少的组成部分，它们为我们的实际生活提供了良好的居住、交通条件和种类繁多的各类物品，因而，建筑学、工艺学在每个时代都是社会总体的重要部分，同时，它也会随着技术条件的进步而不断深化、不断丰富。对于隋唐两代来说，它的建筑学、工艺学也是当时科技领域的有机部分，也自然地融入了隋唐人的日常生活。

（六）隋唐科学、技术与西方科技的比较

在上文中，我们简要地阐述了隋唐两代的几个科学、技术领域的发展情况，为了更好地认识隋唐科技的基本特点，我觉得我们将隋唐科学、技术与西方科技做些比较会是有意义的一件事。

1隋唐科技与古希腊科技的比较。在比较隋唐科技与古希腊科技的关系时，首先将二者背后的科学思想做一些比较会是较为适宜的；在此，我们想引用唐末五代时的一位道家学者谭峭的思想。关于谭峭的科学思想，我们想举一个例子，他说：“梟夜明而昼昏，鸟昼明而夜昏，其异同也如是。或谓梟为异，则谓鸡为同；或谓鸡为异，则谓梟为同。孰梟鸡之异昼夜乎？昼夜之异梟鸡乎？梟鸡之同昼夜乎？夫耳中磬，我自闻；目中花，我自见。我之昼夜，彼之昼夜，则是昼不得谓之明，夜不得谓之昏。能齐昏明者，其唯大人乎！”[17]现代学者们分析道：“然后，谭峭举了一个生物学的例子。他说，对猫头鹰来说，夜间是明亮的，白天是黑暗的；对母鸡来说，就像对我们自己一样，情况正好相反。他以典型的道家口气问：这两者之中，应当认为哪个是‘正常’的？哪个是‘反常’的？事实上，我们不能假定白天就是明亮的，并适合于官能感觉，而夜间则否——这有赖于感觉器官的性质。他的推论是这样的：我们看到的颜色和听到的声音都不是真正存在的，而是我们自己感觉器官的构造物，这一点作为对于洛克的第一性的质和第二性的质的区分的先行（差不多早八个世纪），并不是没有趣味的。”[18]显然，谭峭的这一番论述是比较抽象、思辨的，与柏拉图、亚里士多德、泰勒斯、巴门尼德、徳谟克利特等古希腊时期的哲学家相比，其思想深度是基本相当的。总之，我们可以认为，隋唐时代的科学哲学与古希腊相比并不逊色。

再就具体的科学贡献来说，以李淳风使用的二次内插法为例，现代学者们阐释道：“李淳风的目的是想描述（因而大概也是想预测）太阳角运动的不规则性。......x是一个观测量——太阳位置的主次观测之间的日数或更精密的时间间隔。C也是一个观测量——在两次观测之间太阳移动的度数。当时的要点在于求两个任意常数A和B。所用的方法是相当近代化的；一切现代的自然科学都有各种各样带有任意常数的方程，使它们能够满足某些经验曲线。推导过程如下。由于各次得到的数据是

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[endif][endif],

                     [if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]=[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]

                     [if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]+B[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif],  等等

所以，

[endif][endif])+B([if !msEquation][if !vml]

[endif][endif],

A+B([if !msEquation][if !vml]

[endif][endif],

A+B([if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]。

相减以消去A，得

                    B([if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]-[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]。

B就是一个数值解。用类似的方法也能得到A。”[19]从这段引用里，我们可以看出，李淳风使用的方法是相当复杂的，与古希腊时期类似的数学理论的水平也是大体相当的；即隋唐数学的深度、广度并不低于古希腊数学，而且前者在某些方面还要略胜一筹（如三次方程的解法等）。

作为另一个适当的例子，我们也可以拿古希腊时期的代表性数学成就《几何原本》为例，与隋唐科技做些比较。关于《几何原本》这一名著，明代学者徐光启和意大利传教士利玛窦曾合译了该书的前六卷，在该书的序中，徐光启写道：“唐、虞之世，自羲、和治历，暨司空、后稷、工、虞、典乐五官者，非度数不为功。《周官》六艺，数与居一焉；而五艺者，不以度数从事，亦不得工也。”这段话自然反映了徐光启对于数学的高度推崇，他接着说：“《几何原本》者，度数之宗，所以穷方圆平直之情，尽规矩准绳之用也。”[20]这段话对《几何原本》的内容做了一个粗略的概括。关于《几何原本》中的数学理论，我们也可参考现代中国学者的翻译，我们想引用一下第三卷里的命题32：“如果一条直线切于一圆，而且由切点作一条过圆内部的直线和圆相截，该直线和切线所成的角等于另一弓形上的角。”[21]在阐述了这一命题后，欧几里得给出了关于它的严格证明。从这个例子我们可以看出，尽管古代中国数学可能在理论的思辨性、内在逻辑性上比古希腊数学要稍逊一筹，但是在理论深度、知识范围等基本方面，二者是大体相当的。

总之，通过上述的多角度分析，我们可以大致认为，隋唐时期的科学、技术与古希腊科技的水平是大体一致的。

2隋唐科技与现代西方科技的比较。尽管隋唐科技与古希腊科技不相上下，但是，与现代西方科技相比，客观地说，隋唐科技则要落后很多。在此，我们想以物理学中的量子力学为例做些说明，作为一个适当的例子，我们想讨论一下海森堡创立矩阵力学时的一篇著名论文，在该文里，海森堡写道：“在量子理论中，不可能通过可观测量把电子看作空间中的一点（作为时间的函数）。然而，即使在量子理论中，仍然可能使电子发出辐射。为了刻画这一辐射，我们首先需要频率，它是两个变量的函数。在量子理论中这些函数形式为

ν(n,n-α)=[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]{W(n)-W(n-α)}，

在经典理论中其形式为

                      ν(n,α)= αν(n)=α[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]，

（这里我们有nh=J，其中J是一个正则常数）。

为展示经典与量子频率不同的特点，我们可以写下如下组合关系：

经典：

ν(n,α)+ν(n,β)=ν(n,α+β)

量子理论：

ν(n,n-α)+ν(n-α,n-α-β)=ν(n,n-α-β)

或

                        ν(n-β,n-α-β)+ν(n,n-β)=ν(n,n-α-β)。”[22]

在此，海森堡对矩阵力学做了新的定义，其后，海森堡讨论了非谐振子、旋子等复杂的问题；如果我们仔细阅读这篇重要论文即可看出，海森堡在其中讨论的问题是非常复杂、深入的。容易明白，与量子力学相比较，隋唐科技自然要浅显很多；由此，我们即能认识到，隋唐科技与现代西方科技之间存在着较大的差距。

其中的根本原因在于，现代西方科技要比古希腊科技广阔、深刻得多，即尽管古希腊文化是西方文化的源头，但是，现代西方文化的范围已经大大超出了古希腊文化的范围。以数学为例，现代数学里的抽象代数、偏微分方程、泛函分析、代数几何、复变函数、代数拓扑等领域自然要比古希腊数学高深得多；再以物理学为例，现代物理学中的量子力学、凝聚态物理、广义相对论、原子物理学、统计力学等分支也远远超出了古希腊物理学的范围；对于化学来说，20世纪的化学里的有机化学、无机化学、生物化学、高分子化学等分支也要比古希腊时期的化学深刻、复杂很多；再以工科为例，现代工科中的电子工程、机械工程、化学工程、生物医学工程等学科在古希腊时期也是根本不存在的[23]。总之，通过这些简单的讨论，我们即可了解到，现代西方科技比起古希腊时期已经大大扩展、深化了，这也意味着隋唐科技与现代西方科技相比有着很大差距，而且整个古代中国科技也与现代西方科技有着很大差距，因而，我们必须要加倍努力工作，争取尽早弥合这一差距。

（七）隋唐科技与现代中国社会间的基本关系

在上文中，我们通过多个视角对隋唐科技做了些考察，最后，在本文的结尾部分，对隋唐科技的现代意义做些讨论会是富于意义的。

1隋唐科技及古代中国科技对现代中国社会的影响。在本文的前面几节中，我们考察了隋唐科技在数学、天文历法学、医学、建筑学、工艺学等领域取得的成就，而这些成就对于现代中国来说具有怎样的价值呢？当回答这一基本问题时，我们不得不承认的是，隋唐科技对中国现代社会的影响已经不太重要。具体地说，以数学而言，王孝通的《缉古算经》与现代大学里的微分几何、实变函数等课程相比自然要肤浅、零碎很多，即使与大学基础课程中的微积分、线性代数等课程相比，在深度与广度上也有着很大差距；以天文历法学而言，现代社会中的卫星导航系统、天气预报、天体物理等技术的精度是《大衍历》等无法比拟的；对医学来说，情况要好一些，因为中医的很多理论、药物等至今仍然有着广泛的影响，但是与西方医学在糖尿病、心脏病、肺病、抗生素、分子生物学等方面的精深知识相比，也显得比较肤浅；对于建筑学来说，当代中国的建筑学所采用的技术，如结构力学、材料力学、混凝土结构与钢结构、房屋结构、桥梁结构等，也大多属于西方现代科技，它们要比李春使用的建筑技术复杂不少，当然工艺学方面要好一些，因为我国当代的陶瓷业等采用的手段仍包含很多古代的制瓷技术等。总之，当我们考察隋唐科技的现代影响时，会容易发现，在医学、工艺学等方面，这些科技创造可能还在部分沿用，但在其他大多数领域，这些影响已经不很重要，这是一个我们需要承认的基本事实。

但是，当我们拓宽考察的视野，来考察中国古代科技这一整体对于现代中国社会的影响时，我们不难看出，古代中国科技是一片广大、深厚的领域，因而，它对现代中国社会各个方面的影响仍是全面、强烈的。在此，我们想先引用物理学家李政道的一段话：“关于超新星，全世界最早的记录也是在中国，是在北宋的宋仁宗至和元年，即1054年8月27日发现的。它的记录是这样的，突然间在白天出现一个很亮的星，大如鸡蛋。它每天有多大多亮，一直记到1056年7月，直到看不见。这是到目前为止全世界第一个对超新星的确定的记载，也是最长时间的详细记录，差不多记录了两年内它的变化，记录了它的寿命。.....现在我们知道，从这个超新星就产生了蟹状星云。”[24]李先生的这段话引用了宋代时的一个天文观测，可以看出，它对于现代科学来说也是富于价值的；如我们所熟知，现代的很多中国科学学者仍从古代中国科技传统中吸取了丰富的养料。以航天领域来说，从中国“天宫”空间站以及“问天”实验舱等的命名中，我们也能体会到古代中国文化对于现代中国科技的直接影响。再拿中医为例，它的很多理论对于现代中国人的治病、养生等来说仍有着很强的现实意义，如“肝肾同源”（肝藏血，肾藏精，精血相生）等说法。总之，古代中国的数学、物理学、天文学、生物学、地理学、化学、医学、工艺学等包含着极为广阔的复杂经验，它们对于现代中国社会来说仍然有着长远而丰富的价值。

2现代西方科技与现代中国社会间的关系。现代西方科技对于中国社会自然有着极大的影响，在汽车、电子、医药、通讯、机械等领域，我国的各种行业都经受了工业化的洗礼，我国已经成为一个工业化、高效率的国度；大体而言，中国的工业化起自20世纪初，并贯穿了整个20世纪，而在21世纪初的二十余年的时间里有加速的趋势，目前我国在汽车、机械、电子、大数据等领域与国际前沿水平已经基本相当。相应地，跟古代中国社会相比，在服装、交通、住房、日常娱乐、价值理念、卫生健康、通讯等很多方面，现代中国社会已经被现代科技（主要是西方）大大改变了。总之，现代中国社会受到了现代科技的全面、深刻影响，这是一个很明显的基本事实。

但是，另一方面，如果我们只是强调现代西方科技、现代西方文化，而忽视了本民族的优秀传统，那也是不可想象的事情。中国社会与西方社会虽然都是工业化的国度，但是，在很多方面也是有很大区别的，在此，我们只想简单地列举四个方面：首先，在服饰方面，我国传统的汉服、中式外套、旗袍、礼服等就与西方有很大区别；其次，在饮食方面，中国人常吃的绿豆芽炒肉、蒜黄鸡蛋、茄子炒肉、炸带鱼、土豆炖鸡、麻婆豆腐、饺子、红烧鲤鱼等饭菜也跟西方的快餐、汉堡、牛排等有相当区别；第三，在节日方面，春节、中秋节、元宵节、清明节等传统节日仍是中国节日的主体；第四，在花卉方面，中国人喜爱的梅、兰、竹、菊、牡丹、荷花等就与西方的郁金香、玫瑰等不太相同；在上述四个方面，中国社会都表现出了自己独特的民族特色。总之，每个民族都有适合自己民族特性的文化、风俗习惯、健康理念、生活方式等，简单地照搬其他民族的文化传统通常不会有好的效果；因而，对于现代中国社会来说，尽管受到了现代科技（主要是西方）的强烈冲击，我们仍然必须保留自己民族的很多基本特性。   

就现代科学、技术来说，令人欣慰的是，中国已出现了不少杰出的科学家，如杨振宁、陈省身、周炜良、李政道、丁肇等中，他们做出的贡献已经汇入了现代科技（不仅是西方科技）的主流，杨-米尔斯理论、陈省身示性类、周炜良环等已经成为现代科技的重要部分，当然，我们也迫切希望未来的中国学者能为人类的现代科技做出更多的贡献，使得中国现代科技的传统能更广阔、更丰富。

                                                                                                                              2024年2月27日

[if !supportFootnotes]

[endif]

[1]可参考唐代数学家王孝通对刘徽的评价：“魏朝刘徽笃好斯言，博综纤微，更为之注。徽思极毫芒，触类增长，乃造重差之法，列于终篇。虽即未为司南，然亦一时独步。”（《缉古算经》序，上海：商务印书馆，1939年。）王氏的这段话只是列举了刘徽在重差法方面的贡献，但已可看出王孝通对刘氏的推崇，从这番论述里，我们也可体会到古代中国数学学者在学术上的传承性。

[2]《汉书·五行志下》。

[3] 《后汉书·张衡列传》。

[4] 《伤寒杂病论·序》。

[5] 《伤寒杂病论·辨脉法》。

[6]《西京赋》。

[7] 《墨子·公输》。

[8]《缉古算经》“序”，《丛书集成初编》，上海：商务印书馆，1939年。

[9]同上书，第十七问，页127、128。

[10]《隋书》志，卷十三，“律历下”。

[11]《乙巳占》卷一。

[12] 《旧唐书》志，卷十四，“历三”。

[13] 《梦溪笔谈》卷七，“象数一”，张富祥译注，页95，北京：中华书局，2012年。

[14] 《千金方》绪论，“论大医精诚第二”。

[15]《千金方》“肝脏·肝脏脉论第一”。

[16]《石桥铭并序》。

[17] 《化书》卷一，“道化”。

[18]《中国科学技术史》，李约瑟主编，第二卷，“科学思想史”，第十六章，页482，北京：科学出版社，1990年。

[19]同上书，第三卷，“数学、天学和地学”，第十九章，页280、281.

[20]《几何原本》序，《钦定四库全书》，子部六，北京：中华书局，2018年。

[21]《几何原本》，兰纪正、朱恩宽译，第III卷，页90，西安：陕西科学技术出版社，2003年。ν

[22]《运动学与力学关系的量子理论重新诠释》，见Zs.Phys.

33 (1925) 879-893，机构为‘G[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]ttingen, Institut f[if !msEquation][if !vml]

[endif][endif]r theoretische Physik’.

[23] 在此，我们只是讨论了理工科领域的情况，在人文、社会科学方面，基本情况也是类似的。例如，对于经济学来说，20世纪的经济学分支，如宏观经济学、微观经济学、国际贸易理论、计量经济学、理性预期学派、制度经济学等，比古希腊经济学自然广阔、深刻很多；对于政治学来说，现代政治学中的民主理论、比较政治学、政治哲学等也要比古希腊政治学更为深入；对于哲学来说，现代哲学中的科学哲学、哲学认识论、逻辑哲学、语言哲学等自然也远远超出了古希腊哲学的范围；对于心理学来说，精神分析学派、人本主义心理学等分支在古希腊时期也是不存在的；总之，在人文社会科学领域，现代西方文化的范围也已大大超过了古希腊时期。

[24]《李政道文选》，“科学的发展：从古代的中国到现代”，页279，上海：上海科学技术出版社，2008年。