宋代不仅是读书人的黄金时代，也是科学家的黄金时代。两宋的科研成果，有许多领先西方几百年。

百科全书式的科学家：苏颂、沈括，业余搞科研的斜杆青年

大宋科学家不少，但福建人苏颂和浙江人沈括，是两位天神级的百科全书式的科学家。有人说他们是宋代的“达芬奇”，不为过。苏颂和沈括，到底谁是北宋第一通才？

出身闽南望族的苏颂，在宋仁宗庆历二年（1042）中进士，后来当了宋哲宗的宰相。

可是呢，这个苏颂，在为官做宰的主业之外，还捣腾起了科研。他业余的科研成果竟甩出了同时代西方人好几条街。

苏颂的医药学和天文学尤其突出，就没有他不会的知识。

宋仁宗做全国性药物普查，苏颂带人编写书籍，在嘉佑六年（1061）完成医药学著作《图经本草》。

元祐七年（1092），苏颂造出了以水为动力的 “水运仪象台”。

这个花费四年制作的仪象台，是个既能观察天象、演示天象，又能计时、报时的自动化机械。可说是中国古代最复杂的天文钟。

苏颂将水运仪象台的设计写进著作《新仪象法要》，书里附录了五幅星图，首次采用了全天星空表示法。

这还不够，他还设计了世界上最早的假天仪。

假天仪？嗯，很像天文馆的星空演示。它是用竹条制作球体灯笼，按照天体位置在纸灯笼上开孔，转动。人悬坐在球内，就可欣赏虚拟夜空。

天文钟、假天仪的发明都比西欧早了五六百年，人们说苏颂是北宋第一科技宰相，恰当。

• 沈括，科学巨著《梦溪笔谈》作者

天文、数学、物理、化学、医药、地理、工程技术，浙江人沈括都懂。

这位嘉祐八年（1063）的进士，也是业余科学家。他唯一专门从事科研的时间，是在司天监任职的三年。

沈括自幼多病，久病成医，编著了医书《沈氏良方》。其中有个“秋石方”，是以人尿炼制“秋石”，这是世界上关于荷尔蒙提取的最早记录。后人将他的书与苏轼的《医药杂说》合编为《苏沈良方》，算是蹭苏轼的流量打广告了。

战国就有指南仪器司南，但沈括发明了用人造磁铁代替天然磁石制造指南针的办法。他用磁石磨针，用水浮、悬丝、碗口放置等办法“指南”。

“指南针并不指向正南，而是略微偏东。”也是沈括，发现了地磁偏角的存在。

多亏了他，南宋才有了用于航海的罗经盘。

还没完，沈括：

阐述了凹面镜成像原理、发现了透光镜机理；

通过将纸人放在琴弦上的试验，发现了声学的共振现象；

数学上发明了隙积术和会圆术；

首创了“石油”这个词，用石油制墨；

……

沈括其人，简直活成了他写的书《梦溪笔谈》，是人型“百科全书”。

除了苏颂、沈括，还有一位山东人燕肃也值得一提。他是宋真宗年间的进士，也是做官之余科研，成果颇丰：1027年根据古书记载复原了可自动离合的指南车；1030年发明了莲花漏计时器，风靡北宋各地。

大宋科学界的研究成果有哪些？

• 天文历法：超新星观测

宋人对星空充满好奇：他们观测到了景德三年（1006）豺狼座的超新星爆发和至和元年（1054）天关客星的超新星爆发；沈括记载了治平元年（1064）的陨石坠落；北宋年间进行了七次大规模的恒星测量。

在古人看来，天文历法涉及国运。两宋三百多年，颁布了二十部历法，甚至出现了一个现象：征召民间研究者来编制历法。宋代不少历法都出自民间高人之手，一些民间研究者甚至成为政府官员，专职编历法。

宋代科学家物理知识丰富，他们了解空气压力、针孔成像、球面镜成像、凹面镜聚焦、物体导电等等。

不光研究，他们还懂应用，如利用物理学原理制造虹吸管和唧筒（水泵）。

宋仁宗的《武经总要》记载人们借助虹吸原理，用竹子当水管，将泉水引下山，这不是现代的自来水么；

苏轼记载宋仁宗年间的蜀中地区，人们发明 “筒井”，利用大气压力开采井盐；

治平三年（1066），有个叫怀丙的僧人利用水的浮力打捞铁牛；

再看宋仁宗年间发明的皮影戏，应用了光学知识；北宋的走马灯，是世界上最早利用热气流产生机械旋转的装置。

至于化学，宋人冶金有一手：“灰吹法”炼银、“胆水法”炼铜。他们在炼丹过程中学会利用化学反应制造炼金粉、醋酸铁、绿矾等物质，还能生产酒精度高的蒸馏酒治疗毒蛇咬伤。

另外，不得不提火药，此时已经运用到了军事上。

《武经总要》记载了世界上现存最早的黑火药配方和十多种燃烧性火药武器。

靖康元年（1126）的开封保卫战，宋军用上了爆炸性武器——霹雳炮，这是一种将火药瓷片装入干竹节内裹以纸壳而成的火器。

南宋末年，宋人造出了以巨竹为筒、内装火药的突火枪。

宋太宗编了一部针对各种病情配药方的书《太平圣惠方》，不再是一份方子治百病了。

宋仁宗嘉佑年间，医学分类已接近近代医学的分科：

外科方面，用烧灼法消毒，整形外科还能缝缺唇、切骈指；

妇产科和眼科，是北宋新创的分科，人们懂得如何做白内障手术；

儿科出了名医——宋神宗年间的钱乙；

针灸学，天圣年间的医官王惟一制作了两具针灸铜人，编写《铜人针灸图经》，详细记载人体经脉穴位。针灸铜人怎么用？内部装满水、外面涂蜡。学生扎针某穴位，如果正确则穴中的水流出。相当聪明的设计。

宋神宗的名医唐慎微编写《证类本草》，经过后人修订，用了五百多年，明代的李时珍都说好。

宋人还有用风茄花、火麻花合成全身麻醉剂的“睡圣散”，用延胡索、天南星、罂粟做的止痛药。当时已有官方药店，叫“太医局熟药所”。

顺带说一下法医学。庆历五年（1045）宋军平定欧希范叛乱，医官解剖欧希范、观察人体器官形状与位置，绘制了《欧希范五脏图》，这是最早的人体局部解剖图。

南宋的宋慈，结合破案经验编著《洗冤集录》，这是世界法医学史上第一部专著，比西方同类著作早了三百多年。

• 数学

北宋的贾宪、南宋的杨辉和秦九韶，都是远超西方同龄人的业余数学家：“贾宪三角”比阿尔·卡西的同类发现早了四百年；“秦九韶法”比西欧数学家早了五百多年；杨辉在算法方面特别突出。

大宋科学界盛产百科全书式的科学家，这些人往往是业余搞科研，却做出了大量超越同时代西方人几百年的科研成果。

如果当时大宋的经济与文化，给足了科研足够的成长空间，并让这些成果更实在地应用到生产实践中，也许到了明清时期，中国古代的科技发展将是另外一番繁荣景象。

可惜，历史没有如果。

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