《中国文化四季》系列丛书是山东省中华优秀传统文化传承发展工程重点项目的开篇之作，由山东大学传统文化研究所所长、博士生导师、二级教授马新担任主编，由全国10余所高校及科研机构的20余名中青年学者共同完成。丛书共分为4组16个专题，分门别类地叙述了中国传统文化的基本知识，可使人全面领略和感受中国传统文化魅力，从中汲取精神力量和智慧源泉。

王玉喜、韩仲秋著的《格物致知(中国传统科技)》系列丛书之一，是一本科普性质的通俗读物。

王玉喜、韩仲秋著的《格物致知(中国传统科技)》为《中国文化四季》系列丛书之一，是一本科普性质的通俗读物，对中国古代的科技文化，如天文、数学、医学、地理、物理、化学、水利等进行了专题介绍，还介绍了其他少数民族的科技文化及相关科技历史，图文并茂地展现了中国传统科技的概貌。

概述

第一章 独具特色的天文历法

 一、天象观测与记录

 二、星宿理论与星图绘制

 三、观象授时与历法

 四、天体结构的三大理论

 五、构思精巧的天文仪器

 六、享誉世界的天文学家

 七、发现哈雷彗星

 八、《夏小正》的价值

第二章 领先世界的古代数学

 一、算术运算的成就

 二、记数法与十进位制

 三、算筹与算盘

 四、规矩方圆与几何学

 五、勾股定理的发现与高次方程的解法

 六、数学理论与实际问题的紧密结合

 七、十进位制的创立

 八、筹算与珠算

 九、“0”的最早表示

 十、圆周率的推算

第三章 鼎足而立的中医药学

 一、医学理论和诊断方法

 二、从医者类别到医学分科

 三、丰富多彩的少数民族医学

 四、层层累进的中医药物学著作

 五、保健与养生术

 六、砭石、灸具与拔罐

 七、望闻问切四诊法与针灸疗法

 八、五禽戏与导引术

第四章 发达的地理学

 一、区域划分学说与地形学

 二、舆图学

 三、地方志与地理记注

 四、地理观测

 五、地理考察

 六、域外地理的探寻

 七、九州的划分

 八、《皇舆全览图》

 九、子午线的测量

第五章 从生产经验中诞生的物理学

 一、简单机械中的力学原理

 二、古代乐器与传统声学知识

 三、端知识的独到探索

 四、中国古代对电的认知

 五、领先世界的磁学

 六、冷热知识的积累与运用

 七、圭表和日晷

 八、帮南技术的发明与进步

第六章 传统工艺与化学知识

 一、陶瓷工艺

 二、冶铜工艺

 三、冶铁工艺

 四、炼丹术与化学知识

 五、酿酒工艺中的化学

 六、染料与染色工艺

 七、唐三彩

 八、火药

 九、靛蓝

第七章 成就斐然的水利科技

 一、水利测量技术

 二、灌溉技术

 三、灌溉工程  

 四、治河防洪

 五、运河航运

 六、海塘

 七、都江堰

 八、京杭大运河

 九、坎儿井

 十、埽工

第八章 科技文化的交流与互动

 一、中国传统科技文化的对外传播

 二、中国古代“四大发明”的对外传播

 三、近代自然科学的传入

主要参考书目

后记

观察天象、确定时令以指导农业生产活动是中国古已有之的传统。黄帝时代就已经专门设立了观察大火星的“火正”一职来履行这一使命。《尚书．尧典》中记载了“四仲中星”的观测方法，说明中国的先民们已经从单纯地观察大火星发展到了观察鸟、火、虚、昴四个星宿的程度。《夏小正》的星象标志更加丰富。用到的恒星及星座有8个之多。商代人开始使用阴阳合历，虽然仍以新月的出现为月首，闰月的设置也没有规律可言(是通过随机的观测确定的)，但是袅之前简单的“观象授时”而言已经是非常巨大的进步了。西周的历法仍然是阴阳合历，但是在确定月首、闰月方面有了很大的改进。例如，人们将“既生霸…。既望”“既死霸”等特定的月相作为记时不可缺少的标志；改进了确定冬至或夏至的方法，在确定闰月的时候不再像商代那样随意；在确定月首的时候实现了由有形的月象到无形的理论概念的转变。另外，西周时期与天文历法相关的官制也日益完善了起来，形成了一个专业的职官系统。到春秋时期，中国历法中已经开始出现比较准确的朔望月长度值，在闰月的设置上也开始有了“建子’’和“建丑”的设定，比之前的历法更加准确了。到了分裂的战国时代，各个诸侯国所用的历法也各不相同，其中较有代表性且保存比较完整的是月令历法。这种历法改变了西周和春秋时代的阴阳合历传统，继承了《夏小正》的太阳历。它将一年分为12个月，以立春等12个节气为月首，给出了月初和月中的星象标志以准确地确定一个月的月初和月中，并且给出了一个月之中的90多种物候现象，是一种将得到了充分发展后的天象与物候相结合的历法。根据史书记载，在战国时代各诸侯国使用的还有虞历、黄帝历、颛项历、夏历、殷历、周历和鲁历等多种不同的历法，这些历法也都在不同程度上发展了以往的历法。

在中国古代影响较大的历法主要有以下几种：

颛项历秦灭六国之后，建立起了大一统的专制帝国。秦王朝所用历法为战国时代所用历法之一的颛顼历，该历以365又1，4日为一回归年，29又499／940日为一朔望月，19年设7闰，是一种四分历。从此，历代新王朝在建立时都要对历法进行变更，以昭示其改易天命的历史创举。

太初历颛顼历一直用到了汉代，直到汉武帝年问才被太初历所代替。太初历一回归年的长度为365又385／1539日，应用“先籍半日”的阳历方法推求朔月日，且仍然使用19年7闰法。与颛顼历相比，太初历要更准确一些。西汉末年，随着太初历在应用过程中暴露出的问题越来越多，刘歆在重新实测和研究的基础上对其进行了改造，形成了所谓的“三统历”。三统历的精确度比太初历更高，但在当时并未得到应用；直到东汉时期，改革太初历一事才又被提上了议程。

四分历与乾象历公元85年，东汉王朝废止太初历，并颁行了由编诉、李梵等人献上的四分历。与太初历相比，四分历对冬至日点的位置重新进行了实测，在精度上有所改进，但仍然没有达到三统历的精确程度，这不能不说是一种倒退。公元102年，霍融又提出了“夏历漏刻法”，该法正确地把握了漏刻长度的变化与太阳去极度的联系，这一方法也被用到了对东汉新四分历的修订中，算是对四分历的一点补救。但是，随着四分历的弊病暴露得越来越多，在187～189年问，朝廷终于采纳了刘洪创制的乾象历，并以之取代了四分历。在乾象历中，刘洪提出了新的、更加务实简便的历元思想，给出了新的、准确度更高的回归年与朔望月长度，提供了更加准确的近点月长度，这些改进都是非常有进步意义的。

先秦两汉时期是中国历法的形成时期，在这个时期内，中国古代的历法实现了由观象授时到成文历法的巨大转变。随着大一统王朝的建立，人们对历法。精度的需求日渐增强，历法也渐渐变得精确起来。P15-16

中国传统文化是中国历史发展中物质文化与精神文化的结晶，也是人类文明史上唯一没有中断的独具特色的文化体系，是中国历史带给当今中国与世界的文化遗产。

早在遥远的旧石器时代，我们的先民为了生存，打制着各式各样的石器，也击打出最初的文化的火花。随着新石器时代的到来，以农业生产为前提的农业文明发生了，我们的先民筚路蓝缕，耕耘着文明的处女地，孕育着中国文化的萌芽，绚烂多姿的彩陶文化与精致绝伦的玉石文化是这一时代的文化地标，原始宗教与信仰、语言、审美及创世神话也纷纷出现。

进入文明的门槛后，先民们开始了艰辛的文化积淀。商周时代的礼乐文明与青铜文化代表了这一时代的杰出成就，甲骨文与金文则成为这一时代的文化符号。至春秋战国，中国文化史上的“寒武纪大爆发”开始了，无论是物质文化，还是精神文化，都进入一个创造和进发的时代：这一时代，出现了“百家争鸣”，从孔子、老子、墨子到孙子、孟子、庄子等贤哲，无一不在纵横捭阖，挥斥方道，发散出理性的光芒。这一时代，出现了《诗经》《楚辞》，还出现了《左传》与《国语》以及不可胜数的人文经典。这一时代，又是科学与技术的辉煌时代，铁器与牛耕技术的出现，奠定了此后200()多年中国农耕文明的基础；扁鹊的医术与：黄帝内经》的理论，成为中医药文化的基石；墨子、鲁班、甘德、石申，启迪了我们的科学探索，民间无数的工匠们在纺织织造、建筑交通以及各种手工工艺上都进行了卓越的创造。春秋战国时代既是中国文化的启蒙时代，也是中国文化的奠基时代。

随着秦汉时代的到来，海内为一，中国文化进入凝炼时代，形成了大一统的文化特色。这一时代，不仅有了大规模的驰道、长城以及宫殿的兴建，还有了统一的度量衡与文字；这一时代，不仅牛耕技术继续向全国推进，还有了精耕细作技术，使其成为中国农耕文化的首要特征；这一时代，不仅有“独尊儒术”与经学的繁荣，也有汉大赋的飞扬与汉乐府的古朴；这一时代，商品贸易“周流天下”，工商政策与商业理论富有特色，全社会在衣、食、住、行方面的水平明显提高。生活的精致化与生活水平的不断提高，使得20世纪的权威史学家汤因比也动了想去中国汉代生活的念头。

魏晋南北朝与隋唐时代，是中国文化史上的交融与繁荣时代，周边游牧民族文化的涌入，西部世界的宗教文化及其他各种文化的东来，使这一时代形成了空前的中西文化碰撞与冲击。在此后到隋唐时代的融合发展中，实现了文化的大繁荣。道教虽产生于汉代，但其发展与传播则是在魏晋南北朝与隋唐时代；佛教也是在汉代传入，它的发展与繁荣同样是在魏晋南北朝与隋唐时代。这一时代，玄学与禅宗是思想史上的两大硕果，书法、绘画、雕塑以及音乐、舞蹈方面，更是群星闪耀，唐诗的地位在文学史上是无可替代的，唐三彩的艺术魅力同样穿越千古。这一时期的农耕文化、工商文化以及其他各文化形态也都取得了长足的发展，特别是中外文化交流之活跃、之丰富，使中国文化与外部世界的文化产生了有力互动，隋唐长安城是当时世界文明的中心所在。

宋元明清时代是中国文化的扩展时代。随着文明的进步与文化手段的变化，随着市民社会的兴起与社会结构的变化，面向民间、面向市民与普通民众的文化形态迅速扩展。宋明理学的主旨是给民众套上牢牢的精神枷锁，但是与汉代经学相比，它也是儒学民间化的一种体现。从宋词到元曲，从“三言二拍”到话本小说，再到戏剧的兴起和四大文学名著的问世，无不体现着这一特色。这一时代，既有明末清初试图开启民智的三大启蒙思想家，又有直接面向社会生产与社会生活的《天工开物》《本草纲目》以及《农政全书))。这一时代，中国文化在积淀着中国文明丰厚底蕴的同时，也在准备着自己的转身，准备着与新文化的拥抱。

从中国文化的发展可以看出，其历史之悠久、内容之丰富、价值之巨大，可谓蔚为大观，令人叹服。在新的历史时期，把握与了解这些渐行渐远的文化宝藏，并将其传承给青年一代，是摆在我们面前的世纪难题。

自20世纪80年代以来，学术界与文化界一直在孜孜不倦地去破解与完成这一难题，为此付出了艰辛的努力，推出了一批又一批面向青少年群体的“中国传统文化”类读物或教材，可谓琳琅满目，数目繁多。毋庸置疑，文化学者们的这些努力，对于研究与普及中国传统文化发挥了重要作用。但是，若作为当今面向青少年群体的普及性著作还有若干不适应之处。比如，有的著作篇幅过大，往往动辄四五十万字甚至上百万字；有的著作理论性偏强，在理论性与知识性的结合上还不够；还有的著作对有关知识点的叙述不够均衡，轻重不一。更为重要的是，随着社会主义核心价值体系建设的推进，尤其是习近平总书记所提出的对中国传统文化的“四个讲清楚”，对中国传统文化的研究和普及提出了更高的要求。为此，我们组织了10余所高校的相关研究人员，共同编写了这套适合当代青少年阅读的中国传统文化读物——《中国文化四季》，旨在为青少年提供一套富有时代特色的中国传统文化专题知识图书。

在编写过程中，我们深刻地感受到中国传统文化源远流长、博大精深，是中国文明5000年进程的辉煌结晶——既有筚路蓝缕的春耕，又有勤勤恳恳的夏耘；既有金色灿然的秋获，又有条理升华的冬藏。所以，我们以“中国文化四季”作为总领，旨在体现5000年文明进展中最具代表性的精华篇章。在专题确定与内容安排上，也着重体现中国文化在春耕、夏耘、秋获、冬藏各个演进环节上的标志性成就。整套丛书由16册组成，包括： 《精耕细作：中国传统农耕文化》 《货殖列传：中国传统商贸文化》 《大匠良造：中国传统匠作文化》 《巧夺天工：中国传统工艺文化》 《衣冠楚楚：中国传统服饰文化》 《五味杂陈：中国传统饮食文化》 《雕梁画栋：中国传统建筑文化》 《周流天下：中国传统交通文化》 《人文荟萃：中国传统文学》 《神逸妙能：中国传统艺术》 《南腔北调：中国传统戏曲》 《兼容并包：中国传统信仰》 《天人之际：中国传统思想》 《格物致知：中国传统科技》 《传道授业：中国传统教育》 《止戈为武：中国传统兵学》 我们希望通过各专题的介绍，使读者既可以有选择地了解中国传统文化的有关知识，又可以全面地把握传统文化的基本构成。

为适应青少年的阅读需求，我们吸取了以往此类图书的优点，尽量避免其缺陷与不足。在全书的内容设计上，打破了传统的章节子目式的编排方式，每章之下设置专题，以分类叙述各门类知识；在写作时，尽量避免以往一些读物的“高深”与“生冷”现象，以叙述性文字为主，做到通俗、易懂、生动；另外，各册都精心配备了一些与各章内容相对应的中国传统文化图片等，做到了图文并茂。

需要说明的是，这套丛书作为“中华优秀传统文化传承书系”被纳入山东省“中华优秀传统文化传承发展工程”重点项目，得到中共山东省委宣传部和有关专家的大力支持与指导。为不负重托，我和20余位中青年学者共同合作，以对中国传统文化的挚爱为基点，精心施工，孜孜不倦，以打造一套中国传统文化的精品作为出发点和最终目的。全书首先由我提出编写主旨、编写体例与专题划分；各专题作者拟出编写大纲后，我对各册大纲进行修订、调整，把握各专题相关内容的平衡与交叉，以更好地体现中国传统文化的四季风情：然后交给各专题作者分头撰写初稿；初稿提交后，由我统一审稿、统稿、定稿，并补充与调整书内插图：这套丛书若能蒙读者朋友错爱，起到应有的作用，功在，各位作者；若有缺失与不足之处，我当然不辞其咎。

我们由衷地希望通过全体作者的努力，使本书不再只是枯燥乏味的知识叙述，而是青少年真正的学习伙伴，让中国优秀传统文化能够浸润到每一个青少年的心灵深处。

马新

2017年3月于山大高阁书斋

2015年的金秋时节，受山东大学马新教授的邀约，我们十分荣幸地参加了《中国文化四季》丛书之《格物致知——中国传统科技》一书的编写工作。建套丛书对习近平总书记提出的针对中国传统文化“四个讲清楚’’这一要求的体现．以及主编和同仁们对中国传统文化的责任感和使命感深深打动了我们。此外，这套丛书的选题策划、编写结构、体例版式及装帧设计都独具特色，在目前市场上琳琅满目的同类图书中罕有可与之匹敌者，这一点也深深地吸引了我们。

中华人民共和国成立以来，有关中国古代科学技术史的研究论著可谓汗牛充栋，但适合青少年的读本却少之又少。本书以广大青少年读者为对象，在吸收前人研究成果的基础上，对中国古代的科技文化成就进行了提纲挈领式的概括和总结，旨在让读者既能够选择性地了解中国传统科技文化的有关知识，又可以全面地把握中国传统科技文化的基本内容。

本书由王玉喜与韩仲秋二人合著而成。其中概论、第五章、第六章、第七章、第八章和后记由青岛理工大学的王玉喜博士编写，王玉喜博士还承担了全书的统编和修改工作；第一章、第二章、第三章和第四章由齐鲁工业大学的韩仲秋博士编写。由于编者的学识有限，缺陷和错讹在所难免，在此诚挚地希望读者多多批评指正，并提出宝贵意见。

编者

2016年11月