春秋战国科技 铁器的普遍使用与社会大变革
春秋战国科技概述铁器的普遍使用与社会大变革
春秋战国时期(公元前770-前221年)是我国历史上由奴隶制向封建制转变的社会大变革时期。
和主要以工商业与贸易为生存命脉的古希腊不同，中国的奴隶制是在大陆上发展起来的。我国黄河中下游的大片平原以及渭河、汾河谷地和长江、淮河中下游的平原地带，几乎连成一片，比尼罗河流域和两河流域的平原要大得多。这里远古时代"草木畅茂，禽兽繁殖"，①为农业的发展提供了极好的自然条件。在使用石制、骨制、木制工具的原始社会，发展农业主要靠火，用火烧掉树木野草，然后进行耕种。我国传说中的农业的始祖神农，被称为"炎帝"，也叫"烈山氏"，都与火有关，反映了这一历史状况。在石器加工和制陶技术的基础上产生出来的青铜冶铸技术，到了商代已发展到独步世界的高度。青铜器具的使用，不仅把我国农业生产技术推到了一个新的高度，使农业生产逐渐取代了采集狩猎活动和畜牧业，到周初已成为社会经济中最主要的部门，而且也为手工业技术的发展和生铁冶铸技术的产生奠定了基础。铜的熔点为1083℃，炼块状铁要求的温度为1000℃左右，生铁的溶点为1146℃。熟练地掌握炼铜技术和进一步改进鼓风技术，获得生铁熔铸的高温是不难达到的。所以不迟于公元前6世纪，我国已出现了生铁冶铸，很快又发明了利用柔化退火制造可锻铸铁和世界上最早的炼钢术与淬火技术。
铁器的应用，特别是铸铁农具的普遍推广，成为这一时期生产力发展的重要标志，引起了全社会整个技术基础的巨大变化。V型铁铧犁和牛耕的使用，加快了农田开发和精耕细作传统的形成，大大增加了农业的产量。凿井技术的提高和大规模水利工程的兴建，便于人们向远离河湖的地区移居，并在附近开辟农田进行耕植，使大量荒地得到开垦。私田数量的增加和农业劳动生产率的提高，促使一家一户为单位的、以个体经营为特征的小农阶层(自耕农和佃农)和以私有土地为资本、通过佃耕制而暴富起来的封建剥削阶层的出现，使封建生产关系得到迅速发展。
"私门富于公室"的现象也诱使诸侯、卿大夫和贵族奴隶主们纷纷开始采用封建剥削形式。而新出现的封建制度，也更好地适应了当时生产力发展的要求，进一步解放了生产力，使春秋战国、特别是战国时期的生产力得到前所未有的巨大发展，也促成了奴隶社会无法比拟的科学技术的大发展。中国的奴隶制没有产生足以和希腊科学文化相媲美的精神文明;但是中国是世界上第一个进入封建社会的国家，不仅在进入封建社会的初期就创造了可以和古希腊媲美的科学文化，并且从此伊始，以自己辉煌的成就和鲜明的特色在世界上领先达1000多年之久。
春秋战国时期奖励耕战、重视农桑的政策，不仅促进了农业科学技术的提高和水利灌溉工程的兴建，而且也促进了天文历法的发展。春秋时期我国已开始采用十九年七闰的制历方法，至迟在公元前7世纪已开始用圭表测日影以定冬至和夏至;战国时期开始出现了二十四节气的思想。在天文观测上，这一时期也有了关于日食、月食、流星、彗星的世界上最早的观测记录;楚人甘德、魏人石申编制了世界上最早的星表。
①《孟子·滕文公章句上》。
在农业发展的同时，手工业生产也有了很大的进步，形成了冶铁业、丝织业、车辆制造、玻璃漆器业等许多独立的生产部门，出现了分工越来越细、工艺技术逐步规范化的趋势。春秋末期齐国人撰写的《考工记》，记述了当时官府手工业的30项专门部门的制造工艺和技术规范，反映了当时手工业技术发展的高水平。
农业和手工业的发展，促进了商业贸易的繁荣、水陆交通的发达和城市的发展。各个诸侯国之间的军事征伐、文化交流和商业活动，扩大了各个地区的联系沟通。这不仅促使了华夏地区各民族的融合与科学技术的交流，而且开阔了人们的地理视野，丰富了人们的地理知识，出现了《禹贡》、《管子·地员》和《五藏山经》等对地理资料进行综合论述的著作。
“士”的出现与学术繁荣
春秋时期，诸侯林立，各诸侯国之间的攻伐兼并十分激烈。各种*为了自身的利益和在夺权斗争中取得胜利，都需要舆论上的准备和思想上的支持，特别是需要笼络收买社会上的智能之士为他们出谋划策，承担处理大量的军政外交事务。在这种形势下，原来由奴隶主阶级垄断文化教育的"学在官府"的制度受到冲击，社会上私学兴起。特别是从孔丘(公元前551-前470年)开始的私人讲学活动，使原来被统治阶级垄断的文化知识普及到社会上并不当权的平民即"国人"之中，社会上由此产生了一批受过礼、乐、射、御、书、数"六艺"教育的"士"。这一大批来自"国人"的"士"，在中国从奴隶制向封建制的转变中发挥了很大的作用。这个时期，代表各阶级、阶层利益的不同思想学说纷起。许多思想家、哲学家各持见解，著书立说，奔走游说，互相争辩，出现了"■出并作，各引一端，崇其所善，以此驰说，取合诸侯"①的现象，造成了思想上解放、学术上*的"百家争鸣"的生动局面。
儒家、墨家、道家、名家以及荀况(约公元前313-前238年)、韩非(约公元前280-前233年)等为代表的诸子百家，对当时科学技术的发展都有较大的影响。他们为了发展自己的学派，论证自己的观点，实现自己的主张，达到自己的政治目的，都程度不同地关心生产的发展和科学技术的进步，从中汲取某些有利的论据。他们从不同的观点和角度对一些自然现象和技术问题进行解释和概括，频繁交流，彼此辩诘，相互补充，为当时科学技术的发展创造了极为有利的气氛和条件。战国时期的百家争鸣，促进了我国整个学术的繁荣和科学文化的发展;和正值奴隶制鼎盛时期的古希腊一起，在世界的东方和西方，同时形成了两个交相辉映的科学文化高峰，全面奠定了我国后世科学技术发展的基础。
自然知识的进步
春秋战国时期，在自然知识方面，除前面已述及的天文学、地理学之外，数学、农学、生物学、医学和物理学等均有了相当的发展。
在数学方面，我国商代已使用了十进位法，有了画圆和直角的工具"规"和"矩"。春秋时期已可利用筹算进行完整的加、减、乘、除四则运算，并有了分数的概念。后期墨家提出了几何学中的点、线、面、方、圆乃至极限的概念。
公元前239年，由秦相吕不韦(约公元前290-前235年)的门客集体编撰的《吕氏春秋》，融合了诸子百家的思想和学术成果。其中的《上农》、《任地》、《辨土》、《审时》四篇，专讲"崇本抑末"的重农政策和深耕细作的农业技术，反映了春秋战国时期的农业技术水平。农业和地理学的成就，也促进了生物学知识的积累。这个时期在生物形态学和分类学方面取得了不小的进步。
①《汉书·艺文志》。
中国独特的医学体系，也在这一时期初步形成并得到迅速发展。在医药、病因病理和诊断治疗知识积累的基础上，战国后期成书的《黄帝内经》，对我国古代的医疗实践经验作了系统的整理和总结提高，成为我国中医理论开始形成的标志。《内经》运用阴阳对立、五行生克的思想，论述了人体生理、病理、诊断、预防、治则和药性问题，成为2000年来中医辨证论治、临床实践的基础理论之一。
春秋战国时期，我国的手工业技术包含了丰富的物理学知识。《考工记》和后期墨家撰写的《墨经》等书中，记载了我国古人在力学、声学、热学、电和磁以及光学方面获得的理性认识。特别在力学、声学和光学的研究上，还出现了实验方法的萌芽。《墨经》中记载的光学实验，包括小孔成像以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像实验，其方法和结论与近代光学实验十分相似，取得了比古希腊欧几里得《光学》更早的辉煌成就。