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【第九章】 科学技术的交流

作者:沈济时













  中国是世界上科学技术最发达的文明古国之一,在相当长的一段期间内,中国的科技水平一直处于世界前列。因此当西域“凿空”,国门打开后,中国的先进技术逐渐西传,有力地推动了中亚、西亚、南亚,直至欧洲许多国家历史发展的进程。与此同时,中国也努力吸收世界各国先进的科学技术,科学技术在互相交流中不断发展。
  恩格斯指出,由野蛮转入文明,是从铁矿的熔炼开始的。中国是世界上最早掌握冶铁铸钢技术的国家。早在商代中国已经能利用陨铁制造铁刀、铜*(左钅右戍)等兵器。春秋时代已掌握人工冶铁。战国时代已能生产渗碳钢,汉代则进一步发明了铸铁脱碳的百炼钢以及低硅灰口铁与球墨铸铁。而与此同时,中亚地区铸造铁器还十分落后。据《汉书·西域传》记载,汉通西域之初,“自宛以西至安息国……不知铸铁器,及汉使亡卒降,教铸作它兵器”。这具体说明了古代中亚的冶炼技术是由汉朝逃亡士兵传过去的。但西汉时期,西域制造铁器的技术还较粗糙。公元36年,张汤到西域时,见到“胡兵”武器仍是“矢刀朴钝,弓弩不利”。这比当时汉朝军队装备的长柄矛戟、利剑坚盾和远射弓弩要落后得多。以后,随着丝绸之路经济贸易的发展,中国的冶铁技术进一步西传,西域人“颇得汉巧”后,才使“弓矢渐利”。据称最早从中国人那里学会铸铁技术的是今居住在乌兹别克境内的费尔干纳人。约公元前2世纪,他们学会了铸铁技术,并将此再西传入俄国。
  安息王朝原也“不知铸铁器”,中国铁器,特别是铁铸兵器传入后,对提高安息社会生产和军队战斗力起了很大作用,因此它想尽办法从汉朝输入钢铁,并特在安息边境的木鹿城设置了一个钢铁集散地,安息骑兵所用的武器就是由这里入境的钢铁锻铸的。所以罗马史家普鲁塔克称安息骑兵武器为木鹿武器。由于其所用中国钢铁质量好,锻铸出的武器以犀利著称。后来中国钢铁又通过安息流入罗马。公元1世纪,中国铁器在罗马市场上出现后立即引起轰动,大受欢迎。铁器的传入,使西域大批国家完成了由新石器时代到铁器时代的过渡,发生了迅速的飞跃,促进了这些国家社会政治经济的进步。
  凿井灌溉技术也是由中国传入中亚和印度的。中国凿井技术历史悠久。商代甲骨文中已有了“井”字,安阳殷墟出土的工具中,就有了凿地用的铜锥,这是已知的最早的钻凿工具。到了汉武帝时,陕西大荔出现了一种新式的井渠,叫龙首渠,用来控制地下水源和防止沿岸崩塌。井深达40余丈,井下可以通水。这种“井下相通引水”的输水技术,后来随着丝绸之路的发展和西汉王朝大量迁徙内地人民到西北边疆从事屯垦,渐渐传到西域。公元前103年,汉武帝遣李广利率领3万大军围攻大宛时,“宛王城中无井,皆汲城外流水”,于是李广利“遣水工”,用穿井引水技术“徒其城下水空”,原想以此来攻占大宛城。但就在这时,匈奴人给大宛送来能打井的汉人水工,李广利“闻宛城中新得秦人,知穿井”,遂与之议和。这表明中国的凿井法已传入中亚。此后,这种技术逐渐在中亚、西亚各国推广,成了沙漠地区一种主要灌溉工程,为西域经济发展作出了很大贡献。
  中国古代数学、天文历法、医学等,都曾取得过一系列世人瞩目的成果。这些成果的取得,与丝绸之道的畅通,中外交流的频繁密不可分。
  在数学方面,中国最早发明了十进位值制记数法,在此基础上形成了一整套简捷的运算方法,并在许多领域取得遥遥领先的成果。因此中国数学很早就开始西传。据专家考订,印度自5世纪著名数学家阿耶波多起,诸家所治算学,除少数传自希腊者外,大多与中国算学雷同。例如6世纪时,印度人创立的位值制数算和土盘算术,与中国筹算方法相似,分数的表示和四则运算也和中国分数算法相同。其他如弓形面积、球体积、勾股问题、圆周率、一次同余式、开方法、重差术等方面也都可以找到中国数学的痕迹。15世纪阿拉伯学者阿尔·卡西所作的《算术之钥》中有直接、间接传自中国的四则运算、开平方、开立方、“盈不足”问题、“百鸡问题”等,其中开任意高次幂的方法就完全和宋元时期的中国数学家贾宪、秦九韶的增乘开方法相同,而该节开方法中提出的二项式定理系数表,恰是11世纪首次在中国出现的贾宪“开方作法本原图”。意大利数学家菲波纳西1020年所著《算术书》有和中国《孙子算经》一致的“物不知数问题”和“百鸡问题”,是第一部将东方数学系统介绍到欧洲的著作。从此可见,当时中国数学已在阿拉伯与欧洲流行。
  中国数学在输出的同时,也吸收了阿拉伯的历算、代数、几何和三角的一些成果。例如13世纪中国著名数学家秦九韶在《数学九章》中提出的“大衍求一术”,与欧几里德的算法完全一致。他自称“尝从隐君子受数学”,当时他居住的杭州颇多阿拉伯学者和商人,熟习各种算法,大约秦九韶是从他们处获得数学知识的。13世纪40年代起,中国数学家采用数码,并且用“0”表示数字的空位,这是印度和阿拉伯人表示空位数码的符号。同时元朝由于回回司天台的兴建与使用,阿拉伯数码字渐渐在中国推广流传。在天文计算中,元代的郭守敬,根据摩洛哥数学家哈桑·马拉喀什的《允解算法》里的算弧三角法,首次采用球面三角法,在推算赤道积度、赤道内外度方面取得了新的突破。元朝期间,元廷秘书监于1273年开始使用的阿拉伯数学著作有《兀忽列的四擘算法段数》、《罕里连窟允解算法段目》等4部,这些阿拉伯数字名著对于推动中国数学的进步起了一定的作用。
  在天文学方面,中国古代天文学以对多种天象的最早观测记录著称于世,其连续性、完备性、准确性亦为世所罕见;中国有世界第一流的历法;有在设计和制造水平上遥遥领先的天文仪器。因此中国的历法很早就开始传入印度。如印度的二十八宿图不仅完全与中国相同,而且所取星座也与中国大致相同。专家学者都认为,印度的二十八宿传自中国。元朝建立,成吉思汗占领中亚撒马尔罕后,中国历法又因著名学者耶律楚材前往该地和回回学者交流天文历算知识,而为中亚天文学家所熟知。1259年伊利汗国在大不里士附近建立马拉格天文台,曾征集了一批中国天文历算学者,该台编制完成了在世界天文学史上起到了里程碑作用的《伊利汗天文表》。这部巨著介绍了中国、希腊、波斯和阿拉伯历法,中国历法就此传向世界。忽必烈时,派遣中国天文学家傅岩卿去参加马拉格天文台的工作,将中国天文学上的推步之术传授给阿拉伯学者。同时,长期侨居中国,在元朝主持西域星历和医药二司的爱薛,也曾多次出使伊利汗国,直接参加马拉格天文台的研究工作,并在那里留下了14种阿拉伯文的科学著作,对于中西历法、数学方面的交流作出了杰出贡献。
  中国天文历法的发达,与印度、阿拉伯天文学的输入交流有密切关系。仅隋朝时期,被译成中文的印度天文历算书籍就有7种60卷。唐代宗时,太史阁掌有三家天竺历,特别以瞿昙氏历为准,和本国历参照使用。瞿昙氏一家先后编译的《经纬历》、《光宅历》和《九执历》,在长达几个世纪中,一直是中国天文学家的参考蓝本,对中国历法的完善起了推动作用。元朝建立后,于1271年在大都正式设立回回司天台,由波斯人扎马剌力负责编制万年历。由于元朝统治者的重视,阿拉伯天文历法在元朝得到发展。唐朝著名天文学家郭守敬的《五星细行考》及他的星表,都是吸收了阿拉伯天文学的成果而编成的。
  中国医学发达,针刺、艾灸等治疗方法和诊脉技巧,各国无法与之相比。中药疗效很好,因此传入印度后,被称为“神州上药”。我国唐代名僧义净在印度期间,经常用中药为人治病,受到印度人民的欢迎。大约在唐朝时,中医体系传入阿拉伯。被阿拉伯人称为“学术界的领袖和王子”的阿维森纳所著《医典》,是12至17世纪中东和西欧的主要医书,影响阿拉伯及欧洲的医学教育达百年之久。就在这本《医典》中专门记载了中医的脉学,其中许多脉象是采用晋代名医王叔和的《脉经》的描述。另外,中医中关于糖尿病的发病过程及治疗方法,以及关于麻疹的预防,用水蛭吸毒和中国药物等医药知识,在《医典》中都有记述。另外,唐代名医孙思邈的《千金要方》在元代时被译成波斯文。1313年,拉施德丁主编了一本《伊利汗的中国宝藏》,该书包括有脉学、解剖学、胚胎学、妇科学、药物学等多方面的丰富内容。书中还附有从中国医书中复制的三幅插图,第一幅图中画出八卦,将它划分24等分,和昼夜相配,表示患者体温的升降;第二幅图表示内脏解剖图,画有心脏、横隔膜、肝脏和肾脏;第三幅图画出手掌和腕部,图示脉经。这部巨著对波斯的医学有很大影响,一直流传至今。
  中国医学对国外医学,特别是印度、阿拉伯、拜占庭医学非常注意吸收。医学是佛教徒的必修科目,当时来华传教的印度佛教高僧,大都兼通医术,所以印度医学对中国影响较大。仅在《隋书·经籍志》中所录印度医书就有:《龙树菩萨药方》四卷,《西域诸仙所说药方》二十三卷,《西域婆罗门仙人方》三卷,《西域名医所集要方》四卷,《婆罗门诸仙药方》二十卷,《婆罗门药方》五卷,《龙树菩萨养性方》一卷。可见当时印度医学在中国流传已相当普遍。唐代帝王之所以几次向印度寻求长生药,以求返老还童,原因也在于他们相信印度医学。据说印度的眼科相当先进,龙树菩萨擅长医眼病。印度眼科医学传到中国后,印度医僧曾为唐朝著名诗人刘禹锡治过眼病。刘禹锡为此写过《赠眼科医婆罗门僧诗》,说:“三秋伤望眼,终日哭途究;两目今先暗,中年似老翁。看朱渐成碧,羞日不禁风;师有金篦术,如何为发蒙。”748年,鉴真和尚在岭南韶州也曾请胡人为他治眼病,这胡人可能就是印度医生。
  阿拉伯医学对中国影响也不小。《千金要方》、《千金翼方》、《外台秘要》等中国医书中都录有阿拉伯医方。唐宋流行的香药,多从阿拉伯和东南亚输入。唐代编著的《新修本草》、《本草拾遗》等国家药典中也收录了珊瑚、琥珀、乳香、没药、安息香、阿月浑子、波斯枣等许多阿拉伯药物。这些药物的输入,给中国医药宝库增添了许多新药,新方。
  除了以上这些科技交流外,中国还从印度学会了熬糖法,从埃及学会了玻璃制造法;阿拉伯各国从中国学会了瓷器制作……科学技术在互为交流中得到了发展。
  

丝绸之路/沈济时.-上海:中华书局 上海古籍出版社,2010;