月榜图书插图本极简中国科技史

《插图本极简中国科技史》，王渝生等编著，上海科学技术文献出版社

推荐理由

本书以中华文明的历史发展时间为序，用图文并茂的形式介绍了自上古至清朝，中国数千年间在天文、历法、农业、水利、建筑、医药、数学等各个科技领域的发展脉络及其主要成就，展现了中国科技发展的漫长历程，并探讨其对中国历史发展进程的影响。全书内容精要得当，文字简洁凝练，图片精美直观，彰显了本书“插图”“极简”的特色，融合了学术性、知识性和趣味性于一体，是一本适合大众阅读的优秀科技史读本。

中国古代科技史可谓百花齐放，百鸟争鸣。陶器问世、九九筹算、麻沸散、木牛流马、赵州桥、活字印刷、天工开物、本草纲目……上至五千年前的文明初祖，下至风云变幻、民族危亡的近代历史，均直观地呈现在读者眼前，从极简到极致，一书阅尽中国五千年来科技史浮沉变迁。

第一章文明的曙光原始社会时期

不打不成材不琢不成器

人类从动物界分化出来的重要标志是工具的制造和使用。早期人类所制造的工具是经打击而制成的粗糙石器，这在考古学上称为旧石器；人类使用打制石器的时代称为旧石器时代。

中国旧石器时代早期的人类，如距今万—万年前的元谋人、80万—90万年前的蓝田人、50万—60万年前的北京人，已会对石块进行敲击和初步整修，制成各种形状的砍砸器、刮削器和尖状器等原始工具。到了旧石器时代中期，距今20万—30万年前的丁村人、马坝人、长阳人等制作的刮削器和尖状器已较精致，小的尖状器用较薄的石片制成，有的刃缘很平齐，表现出较高的工艺水平。约在距今2万至5万年前的旧石器时代晚期，资阳人、柳江人、河套人、山顶洞人等还掌握了初步的磨削技术，使石器形状更趋合理，表面较光滑，刃部也较锋利，多刃石器已不少见。山顶洞人不仅用了磨制过的骨针、石珠，稍晚还用了带孔的石珠和兽齿、鹿角等。大约2万至3万年前，人们已会利用材料的弹性，创制较一般工具更为复杂的弓箭。早期的石镞（箭头）与木杆是用绳索捆绑在一起的，后来才在镞的后部穿出盲孔，紧套在木杆上。

北京人复原像年在北京房山周口店山洞发现了约50万年前的猿人头骨、牙齿、下颚骨和躯干骨化石。这种猿人被命名为“中国猿人北京种”，简称“北京人”，为旧石器时代早期的人类

大约自1万年前，中国出现了更精细的打磨工艺，并逐渐能对石器进行雕刻、穿孔、开槽，从而进入了新石器时代。与打制石器相比，磨制石器有了更多的种类，用途更加明确，劳动效率更高。甘肃省出土了一种约年前的精致石刃骨刀，它以开有细长槽的兽骨为刀体，内装磨制的石刃。这种刀反映了新石器时代综合运用不同材料制造工具的能力，可视为后世组合刀具的先驱。

燧人氏钻木取火

在古希腊，有普罗米修斯背着天神宙斯，把火从天上偷走带给人间的神话故事，在中国则有燧人氏钻木取火的传说。

火的使用是人类历史上一项划时代的伟大发明。在漫漫的长夜，火给人带来光明；在严寒的冬日，火使人得到温暖。有了火，人类才领略了熟食的美味，脱离了茹毛饮血的时代；有了火，人们才能烧制陶器，冶炼金属，制作更精细的工具和武器。火，是光明的使者；火，是文明的象征。

在元谋人和蓝田人的遗址中，都发现过炭屑和炭粒。如果说这些用火遗迹或许有可能只是野火留下的，那么北京人已经能够人工用火则是确凿无疑的了。北京人在居住的洞穴中留下了厚达数米的灰烬层，说明篝火在这里曾连续燃烧很长时间，也说明北京人已经懂得保存火种：不用火时用灰土盖上，使其阴燃；到下次用火时，扒开灰土，添上草木引燃。灰烬中被烧过的兽骨、石块和朴树子，则是北京人用火烧熟食物的证据。

“上古之世，民食果蓏蚌蛤，腥臊恶臭，而伤害脾胃，民多疾病。有圣人作，钻燧取火，以化腥臊，而民悦之。”（《韩非子·五蠹》）后人的记述同考古文物相互印证，表明当时不仅已能保存火种，还掌握了人工取火的方法。

神农作耒耜

在中国古代传说中，有一个农业之神，叫神农氏，史称他“尝草别谷，因天之时，分地之利，斫木为耜，揉木为耒，教民农作”，由此始有农业。

事实上，考古资料表明，早在1万年前的旧石器时代晚期，中国已孕育着原始农业。到新石器时代，中国大部分地区已从事农作，其中距今—年的湖南澧县彭头山遗址、河南郑州裴李岗遗址、河北武安磁山遗址、浙江桐乡罗家角遗址和余姚河姆渡遗址，以及最近发现的河南舞阳贾湖遗址等，是目前中国境内所知最早、最具典型性的农耕遗址。

神农氏画像神农氏又称炎帝，是传说中的“三皇”之一，也是中华民族的祖先之一。炎帝之称，可能与农业起源之初，使用刀耕火种有关。据传，除发明农业以外，炎帝还发明了医药、制陶和凿井技术

从这些新石器时代遗址出土的实物看，先民使用的农具主要是石器，还有骨器、木器和蚌器等；种植的作物主要有粟、黍、稻、麦、瓠、麻和白菜；饲养的动物主要有猪、狗、牛、羊、马、鸡，还有蚕。

由于中国南北各地的自然条件不同，原始农业呈现出不同的特点。北方黄河流域的原始农业以粟作为主。粟，今称谷子，是一种耐旱作物，非常适合在干旱少雨的北方生长，在原始的栽培条件下，粟也就成了北方主要的粮食作物，黄河流域是世界粟作农业的起源地。

南方的长江流域及其以南地区以稻作为主，是亚洲栽培稻的起源地之一。近年在河南境内的舞阳贾湖遗址(属裴李岗文化遗址)和临汝李楼村遗址(属龙山文化遗址)中，相继发现了距今年和年的稻作遗迹，表明稻作很早就进入了中原地区。

现已发现的新石器时代的农业遗址都有较为发达的原始农业，并已进入锄耕和犁耕阶段、远非农业起源的最初状态。但研究表明，中国的原始农业也是由刀耕火种到锄耕犁耕、由生荒耕作到熟荒耕作发展过来的。有人认为，古史传说中的烈山氏和他的儿子柱的传说正代表了刀耕火种农业中两种相互连接的主要作业：烈山，即放火烧荒；柱，就是挖穴点种的尖头木棒，实际上也就是最原始的农具耒，它利用了杠杆原理以达到省力的目的。耒发展为耜（锄），是原始农具进步的一个标志。

在人类文明发展史上，农业的出现是一个具有决定性意义的重大事件。它使人类有了固定的生活资料来源，从而开始了定居生活，也开始发展出对一些动物进行驯化、饲养的养殖业。农业和养殖业使人们更多地了解动植物的生长特性，萌生了生物学的知识。在河姆渡和半坡等遗址出土的陶器和骨器上往往绘有或刻有鱼、蛙、鹿、鸟和蜥蜴等动物，形象逼真；植物有花草和盆栽的五叶植物，叶脉清晰，当时还注意到植物的繁殖器官，如庙底沟型的花瓣纹。山西万荣荆村出土的一件彩陶，上面绘有一株植物的根、茎、叶、花各器官。这些都说明新石器时代人们已具有一定的动植物形态知识。还有以图像表示动植物与所处环境的关系的，如河姆渡出土的鱼草纹表示鱼类生活在水中；临汝出土的鹳鱼图表示鹳摄食的习性；辛店文化彩陶上的太阳植物纹反映植物与光照、温度的关系等。

陶器初问世

制陶术的发明，同磨制石器和农业的出现一样，是新石器时代的重要标志。陶器的制作是同火的利用分不开的。远古的祖先，最初可能是用枝条编织的篮、筐盛装食品等物。为了使编织器皿不至于渗漏，他们用湿黏土涂敷其上，再经阳光晒干。这种器皿在使用中会偶然落于火中，枝条被火烧为灰烬，而黏土却变得较原来更坚硬且不易透水。他们受到启发，便有意识地用水和黏土配合成料，塑成器皿，经火烘烤而成为原始的陶器，用来煮食物、盛水和装其他物品。这是人类最早通过化学变化将一种物质改变成另一种物质的创造性劳动，是人为改变天然物性质的开端。所以制陶术和陶器是人类发明史上具有划时代意义的又一重大成果。

慢轮制陶示意图

最早的陶器仿制日常用具，如篮子、葫芦、兽皮袋等，后来逐渐发展为具有自身工艺特点的器皿。在制作技术上也由低级逐步向高级发展。起初用捏塑或局部模制造型，然后用泥条圈筑或盘筑成型，口沿用慢轮修整，进而用快轮制成规整的各种造型的陶胎。烧陶方式最初是从平地堆烧到封泥烧，后来发展为半地下式的横穴窑和竖穴窑高温烧制。在外观上，也由只重实用的粗陋素陶，逐步发展为绘有各种美丽纹饰的精制彩陶。这些发展过程至少经历了几千年的时间。

中国新石器初期的陶器以黑龙江的昂昂溪、广西桂林甑皮岩、江西万年仙人洞等地为代表。其原料有粗细两种，经检测，粗的料是砂粒，细的多是蚌壳粉末。它们都是用手工制成的，多为棕色，胎壁厚薄不均，器面粗糙，也有少数经过了磨光。

彩陶技艺是新石器中期仰韶文化的卓越成就，距今年左右，相当于传说中的尧舜时代。已出土的仰韶彩陶数量庞大，种类繁多。河南、河北、山西、陕西、甘肃、新疆和内蒙古都有发现，杯、钵、碗、盆、罐、瓮、盂、瓶、甑、釜、灶、鼎和器座等种类繁多。器体主要是泥质红陶和夹砂红陶，烧成温度在—℃，质地较硬，吸水性较小。器面光滑，可能并用手塑和旋盘制作而成。泥质陶器的外壁多用黑彩或赭红彩，绘有动植物花纹和几何图案，夹砂陶器则普遍拍印粗细绳纹等。其彩料的化学成分，经光谱分析，赭红彩的着色元素主要是铁；黑彩的着色元素主要是铁和锰，可能分别采用了赭石和红土；白色彩料除含少量铁外，无着色剂，可能加入了熔化的瓷土。

龙山文化的陶器，是新石器时代晚期的代表作。从质料来说，可分为灰陶、黑陶、红陶、白陶四种，普遍采用轮制技术制作，器形规整，器壁厚薄均匀，一般以绳纹、篮纹、方格纹及附加堆纹等装饰陶器，烧成温度达到℃左右，质地较硬。常见的有鼎、鬲、深腹罐、高足杯、盆、碗等。其中黑陶器是龙山文化的标志，有细泥黑陶、泥质黑陶和夹砂黑陶之分。以细泥薄壁黑陶的制作水平最高，其陶土经过精细淘洗，不加强煅剂，用旋轮制胎，高温烧制，陶质坚硬，薄如蛋壳，壁厚仅1毫米左右，故有“蛋壳陶”之称。为使表面发黑而又光亮，泥料中应含锰或选用芦苇等类含锰多的燃料，烧成后不久即出窑并趁热打磨。可见要烧制成一件质地上好的黑陶实属不易，须有专职陶工操持。制陶业是最早从农业和家庭手工业中分化出来的手工业部门，它对其后冶金业的产生和发展有着重大影响。

彩陶罐系双耳同心涡纹罐，高50厘米

墨染其外，朱画其内

中国是世界上最早发现和使用天然漆的国家，用漆制作和装饰器物，是中国古代的一项独创性发明。漆器如同陶器一样，把科学性、实用性和艺术性有机地结合在一起，是重要的生活艺术品，它在人类物质文明发展史上占有光辉的一页。

早在新石器时代，先民就已经掌握油漆技术了。在距今—年的浙江河姆渡遗址中，出土了一件木胎朱漆碗，这是世界上现存的最早漆器。天然漆的利用和漆器的萌芽当更早些。在距今多年的江苏吴江梅堰遗址中，发掘出的彩绘黑陶罐上也有以棕红色的漆绘制的花纹。良渚文化的漆器多出自较大的墓葬中。史载虞舜曾斩山木作食器，“流漆墨其上”；禹制作祭器，亦“墨染其外，而朱画其内”（《韩非子·十过》）。可见在尧舜禹时代，人们就已经使用黑色和红色的漆来装饰和保护饮食器皿和祭祀礼器了。

衣皮带茭，麂裘葛衣

在旧石器时代的漫长岁月里，人们将猎取到的野兽剥下皮来，或者采集野生植物的茎叶，用骨针连缀起来，借以驱寒蔽体，此即古语所谓“衣皮带茭”。

新石器时代的先民已学会用编织的方法把野生植物纤维制成绳索和渔网，传说中“伏羲氏作结绳而为网罟，以畋以渔”。据考古发掘，中国最古老的绳索是距今—年的浙江河姆渡遗址出土的草绳，它是单股加S捻，两股合并再加工捻搓而成的，直径1厘米。中国最早的编织实物是河姆渡遗址出土的芦席残片，编织纹样为席纹。西安半坡遗址的陶器底部的编织印痕有篮纹、叶脉纹、方格纹、席纹、曲折纹和回纹等。编织工艺的进展为纺织技术的产生创造了前提条件。

在陕西省华县一座新石器时代女性成人墓葬中，出土了一个“┸”形鹿角。研究者认为，它是早期的纺缚。纺缚又称纺坠、纺轮，后称瓦，是原始的纺纱工具。纺缚的构造虽然简单，但它能同时完成纱线的加捻和续接这两个基本动作，后世纺纱机上的纱锭即由此演化而来。直到现代，民间一些地方仍在沿用纺缚纺纱。新石器时代的纺缚轻薄均匀，适宜于纺精细的纱。仰韶文化及屈家岭文化遗址中还发现了彩陶纺缚。

彩陶纺缚纺缚是原始的纺纱工具。它以一根缚杆插入带孔缚片中，操作者一手转动缚杆，一手牵引纱线续接。随着纺缚转动，同时完成加捻和续接并将纱线缠绕到缚杆上。湖北省屈家岭出土

在河姆渡遗址中先后发现了多枚骨针、骨匕、木刀和木棒。它们都是原始织机的一些部件。骨针是用来引纬的，骨匕的作用是将织物打紧。木刀、带凹槽的木棍和硬木圆棒，应是原始腰机上的打纬刀、提综杆和卷布辊。腰机的出现标志着纺织技术的产生。

浙江吴兴钱山漾遗址出土的绢片，其经密为每厘米52根，纬密为每厘米48根，平纹组织。从织物的细密程度分析，显然是用腰机织作的。这块绢片和同时出土的丝带、丝线也是目前所知的最早丝织实物，距今—年。经专家鉴定，所用的丝为家蚕丝。这说明中国当时已经饲养家蚕，中国是世界上最早养蚕缫丝和发明丝织的国家。古代神话中也有先蚕嫘祖即轩辕黄帝的妃子西陵氏“教民养蚕”的传说。

在距今—年的新石器晚期的遗址中还有葛布、纻麻布等。据古籍记载，华夏部落首领尧的服装是“冬日麂裘，夏日葛衣”，与之恰相吻合。虽然“麂裘葛衣”可能仍是相当简陋的，但它与原始的“衣皮带茭”有了本质的区别，因为服饰和纺织品的制作是人类走向文明的标志之一。

穴居野处，构木为巢

“巢穴”一词，今天人们通常用来指鸟兽藏身的地方。谁曾想到，巢穴也曾是人类居住的处所。

“上古穴居而野处”（《易·系辞》），天然岩洞是旧石器时代原始人的栖身空间。考古发掘的穴居岩洞，著名的有早期的辽宁营口金牛山岩洞、湖北大冶石龙山岩洞、湖北郧县梅铺岩洞、贵州黔西观音洞，中期的有辽宁喀左旗鸽子洞、贵州桐梓岩灰洞，晚期的有北京龙骨山周口店岩洞、河南安阳小南海岩洞、浙江建德乌龟洞岩洞。选择这些岩洞居住的条件是，洞口近水，在湖滨、河道附近；距水位有一定高度，以防水涨流入洞内；洞口避风，多面向南方；洞内平坦、封闭、干燥。

新石器时期，人类从天然岩洞中迁徙至平原森林，在森林茂密处搭建巢居，在开阔平原之地挖掘穴居。巢居是人类模仿鸟巢用树枝杂草搭在树干上的一种居住建筑。即所谓“上古之世，人民少而禽兽众，人民不胜禽兽虫蛇，有圣人作，构木为巢，以避众害，而民悦之”（《韩非子·五蠹》），这就是有巢氏“构木为巢”的故事。

巢居是一种因地制宜的住所，简单粗陋，必须依赖树木方能存在。随着人类从森林地带向平原湖泊的迁移，巢居失去了构筑条件而逐渐消失。但人类受巢居的启发，以木桩代替树干打入地下，在木桩上营建房屋，架空的建筑脱离地面，既能防水防潮，又能防虫防兽，这就是干栏式建筑。它出现在距今约年前，主要分布在长江流域及南方地区，如河姆渡发现的建筑遗址，即属于干栏式建筑。至今，在云南、四川、贵州等一些少数民族地区还可以看到这类建筑。

在山丘地带，人们则模仿天然岩洞，在断崖上开凿与之成直角、与地面平行的横穴。至今仍在建造的西北黄土高原的窑洞建筑，就是由横穴演变而来的。随着人类的繁衍，有限的断崖已不能满足人类对居住场所日益增长的需求，于是人类开始在黄土层地表向下挖掘圆形竖穴，深度高于一般成年人的身高。为避风雨，洞口做得比洞底小，口上覆盖用木条扎成的斗笠状活动洞顶，因洞穴形状酷似口袋，故得名“袋穴”。由于袋穴四壁向上逐渐朝中间倾斜，因此洞口极易塌陷，为了避免这个缺陷，营造的穴居四壁逐渐向外倾斜，圆形改为椭圆形，并在长径一端凿出坡道或台阶，以方便进出，穴顶仍为活动顶，此种穴居名为“坑穴”。随着制造穴居顶盖技术的不断提高，人们想到了利用斜屋顶下的空间。这样，营建穴居时开始向地下挖掘很浅的深度，上面覆盖高高的坡屋顶。屋顶根据穴居的平面做成方形或圆形，与穴壁固定相连，在顶上开天窗，旁边辟出阶梯门户，这就是半穴居，出现在距今—年的仰韶文化时期。逐渐地，人们将斜坡屋顶的下半部垂直安置，形成了木骨泥墙，再在墙上搭屋顶，以自然地面为居住地面，不再向地下挖掘，从而形成了地面建筑。

半坡遗址想象图陕西西安半坡村遗址为原始氏族聚落遗址，约为公元前年。早期建筑为圆形半穴居，晚期为圆、方两种地面建筑，已发掘40余座，环绕一座广场布置，中央偏东一座面向广场的大房子，为氏族公共建筑