第5章 科技(4)
在浑天仪中，主要部分有三重，包括六合仪、三层仪和四游仪。除此之外，还包括窥管和座架。其中，六合仪是最外面的一层，由三套联结在一起的环组成，是固定不动的。他们各个部分的结构特点和原理基础如下：天元子午圈是正立的双环，两面都刻着周天的度数而没有数字。地平圈是平卧的单环外弧面，刻干支八卦表示方向，内面刻分野，环的周围有水渠，用来固定水准。天常赤道圈，是测立的单环，上面刻着十二个小时一百刻每时初中各四大刻一小刻。三辰仪，是位于中间的一重，由四套环组成，可以在六合仪内东西旋转。二至圈是南北的双环，二面各从南极起刻着半周天一百八十二度多。二分圈是南北方向的单环，没有刻度。游旋赤道圈是东西向的单环，离开两极各九十一度多，上面刻着二十八星宿。黄道圈，是双环，与赤道圈交叉成二十四度角，内侧面斜刻着二十八星宿。四游仪是位于最里面的一重。由一套环和天轴组成，可以在三辰仪里东西旋转。四游圈是南北方向的双环，环面从北极起刻着半周天一百八十二度多。天轴是南北方向的双条。窥管，形状呈方形，贯穿于天轴的中心，中间有圆孔，管长与环正好吻合，可以在四游圈双环里以及在天轴双条中间移动。
浑天仪是中国古人为演说浑象说而设计制造的模仿天体运行的一种天文仪器。自从张衡发明创造了水运浑天仪以后，三国时期的王蕃、葛衡，晋朝的陆绩，南朝的刘宋，南朝的陶宏景，隋朝的耿询等都制造过。但在唐代曾一行之前，都没有人能超过张衡的创造。浑天仪的发明，成为了现代钟表的祖先，也为中国天文的发展作出了划时代的贡献。
《九章算术》
中国古代数学专著——《九章算术》，是算经十书中最重要的一种。它是我国流传至今的第一部系统总结古代数学的算书，他的出现标志着中国初等数学体系的形成。它对中国数学的影响与欧几里得《几何原本》对西方数学的影响是一样的。西汉后的1000多年中它一直被当作教科书。
战国至秦汉时期的社会发展，给数学提出了不少需要解决的计算和测量问题，如政府按田亩多少征税，按比例摊劳役，大规模修筑的土方工程等，改革历法也涉及各种天数数据的计算。这一切都促进了数学的发展。《周礼》记载贵族子弟的六门功课中，有“九数”一项，它指数学分为九个细目，《九章算术》可能就是在“九数”的基础上，吸收了先于它而出现的《许商算术》、《杜忠算术》的成果而成书的。
它的成书时间有不同的看法：有人认为成书于东汉初年；有人认为成书于西汉中期；有人认为成书于王莽时代。
《九章算术》的作者已难于考证，只知它是一部逐渐完善的多人成果，上承先秦数学发展之源流，入汉之后又经许多学者的整理、删补和修订，大约于东汉初年（公元1世纪）成书，是几代人共同劳动的结晶。西汉早期的数学家张苍、耿寿昌进行过增补工作。因《汉书·艺文志》载有《许商算术》26卷，《杜忠算术》16卷，而无《九章算术》。《九章算术》可能成书于许、杜著作之后，所以可能含有许杜二书的内容。
后世的古代数学家，大都是从《九章算术》开始学习和研究数学的，许多人曾为它作过注释，其中最著名的有刘徽（263）、李淳风（656）等人。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻，是世界上最早的印刷本数学书。《九章算术》在隋唐时期就已传入朝鲜、日本。
《九章算术》是战国、秦、汉封建社会创立并巩固数学的发展与总结，就其数学成就来说，堪称是世界数学名著。例如分数四则运算、今有术（西方称三率法）、开平方与开立方（包括二次方程数值解法）、盈不足术（西方称双设法）、各种面积和体积公式、线性方程组解法、正负数运算的加减法则、勾股形解法（特别是勾股定理和求勾股数的方法）等，水平都是很高的。其中方程组解法和正负数加减法则在世界数学发展上遥遥领先。就其特点来说，它形成了一个以筹算为中心、与古希腊数学完全不同的独立体系。
《九章算术》内容分九章：
§§§第一章，方田，计38题，包括平面形面积和分数算法；
§§§第二章，粟米，计46题，讲各种比例问题；
§§§第三章，衰分，依等级分配物质和按等级摊派税收的比例分配问题；
§§§第四章，少广，计24题，讲面积和体积的开平方与开立方的问题；
§§§第五章，商功，计28题，讲立体形面积计算问题和土方人工计算问题；
§§§第六章，均输，计28题，讲根据均输法纳税和派工的复比例、连比例等比例分配问题；
§§§第七章，盈不足，计20题，讲算术中盈亏问题的解法，也有少量比例问题；
§§§第八章，方程，计18题，讲多元一次方程组应用问题解法，包括2—6个未知数，与现中学课本的“加减消元法”基本相同；
第九章，勾股，计24题，讲利用勾股定理和计算各种“高、深、广、远”的问题，与测量和绘图有直接的关系。
《九章算术》包括了初等数学中算术、代数、几何等大部分内容。它的特点是重视理论，但不脱离实际。它记载了当时世界上最先进的分数四则运算和比例运算。书中盈亏问题解法是一种创造，在世界数学史上占有重要地位。印度在三四世纪，有过与我国盈不足术完全一致的算法，在阿拉伯、中亚和中世纪的欧洲则流行“双设法”（有两次假设），可能是受到我国盈亏问题影响而发展起来的。书中的正负数概念与加减计算法则，也是世界首创，国外首先承认负数的是印度7世纪数学家婆罗门笈多，欧洲16世纪才承认负数。勾股章中国勾股定理解“葭生中央问题”，与印度数学中著名的“莲花问题”相同，只有数据不同，其余于完全相同，但印度却比中国晚了1000多年。
把《九章算术》和西方最早的数学专著《几何原本》相比较，发现《几何原本》以形式逻辑方法把全书贯穿起来，而《九章算术》则以问题的性质编排。《几何原本》以几何为主，稍含算术，而《九章算术》则包括算术、代数、几何等广泛内容。《几何原本》更注意理论而没有谈到实际应用问题，《九章算术》在注意理论的同时，更多地接触实际应用问题。两书各有优缺点，形成了东西方数学的不同风格。
《九章算术》诞生后，一直作为主要的教科书，传授数学知识。16世纪以前的中国数学著作成书方式都沿袭《九章算术》的体例。历代著名数学家都对它做过注释，在注释中不断引出新的数学概念和算法，推动了中国古代数学的发展。
《九章算术》流传到朝鲜、日本，也成为教科书。通过印度及伊斯兰国家辗转传入欧洲。盈亏问题传入阿拉伯国家被称为“契丹算法”（即中国算法）。该书现已有日、英、俄、德等译本。受到世界各国的重视。
《伤寒杂病论》
张仲景（150—219），名机，字仲景，东汉伟大的医学家，河南邓县穰东镇人。仲景少年时“学医于同郡张伯祖，尽得其传”。汉灵帝时，被举为孝廉，官至长沙太守。
仲景叹慕扁鹊的医才，痛恨世人忽视医学，追求名利，竟逐权势的习俗。于是他决心抛弃仕途，走上学医之路。
东汉末年，正是战乱灾害频频发生的时代，瘟疫也广泛流行。著名的建安七子（孔融、陈琳、王桀、徐干、阮璃、应场、刘桢）竟有5人死于瘟疫。连张仲景家族的200多人中，在建安年间也死了2／3，伤寒占7／10。这给张仲景很大的打击，残酷的事实迫使他专心致力于医学。他一方面勤求古训，认真钻研《素问》《九卷》《八十二难》《阴阳大论》《胎胪药录》等医学著作，吸收前人遗产；另一方面博采众方，广泛搜集整理民间流传的经验药方，在临床实践中加以运用和检验。经过几十年的艰辛努力，在晚年终于完成了《伤寒杂病论》这一医学巨著。
但《伤寒杂病论》著成后不久就散失了，一直到晋朝，一个名叫王叔和的太医令在偶然的机会中发现了这本书。但是此书已是断简残章。王叔和看着这本书越来越兴奋，十分想知道这是什么书。于是就利用太医令的身份，全力搜集《伤寒杂病论》的各种抄本，终于找全了关于伤寒的部分，并加以整理，命名为《伤寒论》，但《例寒杂病论》中杂病部分还没有找到。对于王叔和的功劳，清代名医徐大椿曾这样评价道：“苟无叔和，焉有此书”。
到了宋代，宋仁宗时，一个名叫王洙的翰林学士在翰林院的书库里发现了一本“蠹简”，即被虫蛀了的竹简，书名《金匮玉函要略方论》。这本书一部分内容与《伤寒论》相似，是论述杂病的。后来，名医林亿、孙奇等人奉朝廷之命校订《伤寒论》时，将它与《金匮玉函要略方论》对照，知道是张仲景所著，于是更名为《金匮要略》刊行于世。
《伤寒杂病论》共16卷，包括“伤寒”和“杂病”两部分，后编辑为《伤寒论》和《金匮要略》两部分。《伤寒论》共10卷、22篇，397法、113方、论述了外感热病“伤寒”的病理、诊断、治疗和用药。确立了“辨证施治”规律；《金匮要略》共15卷、25篇、139条、262方，对脏腑、经络、内科杂病、外科、妇产、儿科等疾病分类，对病因病机的诊断和防治等进行了论述。《伤寒论》和《金匮要略》在宋代都得到了校订和发行，我们今天看到的就是宋代校订本。除重复的药方外，两本书共载药方269个，使用药物214味，基本概括了临床各科的常用方剂。这两本书与《黄帝内经》、《神农本草经》并称为“中医四大经典”。
张仲景把包括多种传染病在内的一切外感发热病通称为“伤寒”，创造性地提出以“六经”辨伤寒，以脏腑辨杂病的“辨证论治”的治疗原则，确立了理、方、法、药相结合的理论体系，为中医学术的发展打下了基础。至今，“辨证论治”仍是中医诊断治疗的核心部分。
为了作出正确诊断，他还提出“八纲”（即阴、阳、表、里、寒、热、虚、实）的辨证方法，其中又以阴阳作为总纲，凡寒症、虚症、里症一般是阴病；凡热症、实症、表症一般是阳病。他把这种通过“四诊”（望、闻、问、切）得来的病人各方面的表现加以综合、归纳、分析、辨认，从而作出正确判断，就是所谓“辨证”。辨证就是综合全部症状，认清疾病的本质；论治是采取不同的方法治疗。张仲景总结以前的经验，根据不同的病人、病情、气候、地理条件，而采取不同的治疗方法。例如，头痛是症状，但并不能表明病因，需经四诊（望、闻、问、切）集中全部症状。有头痛、恶心、鼻塞、清涕、脉浮、无汗，经过八纲（阴、阳、表、里、寒、热、虚、实）辨症，得出结论是外感风寒表症。据此立法为辛温解表。如，南方夏天气候热，就少用热性药，北方冬天气候冷，就多用温热类的药。
他还总结出了驱邪与扶正两大治疗原则以及汗、吐、下、合、温、清、补、消8种治疗方法，即邪在肌表用汗法；邪壅于上用吐法；邪实于里用下法；邪在半表半里用合法；寒症冷地用温法；热症暑季用清法；虚症用补法；积滞肿块用消法。这种针对不同情况的灵活用药的原则就是中医的辨证论治。有的方法汉以前就有人使用，经张仲景的总结而确立起来，并成为以后中医遵循的治疗原则。
在处方用药方面，《伤寒杂病论》共载药方375种，使用药物214种。张仲景大胆创新，调制了不少新的复合方剂，大大发展了方剂学。现在中医临床上不少常用方剂都是由其方剂加减变化而来的。《伤寒杂病论》奠定了中医治疗学的基础，对世界医学的发展也有很大影响。
在这部著作中，张仲景创造了三个世界第一：首次记载了人工呼吸、药物灌肠和胆道蛔虫治疗方法。《伤寒杂病论》是后世业医者必修的经典著作，历代医家对之推崇备至，赞誉有加，至今仍是我国中医院校开设的主要基础课程之一，仍是中医学习的源泉。
华佗与《五禽戏》
华佗，字元化，沛国谯（今安徽亳县）人。生卒年难于确考，约生活于2世纪初，208年以前被曹操杀害。早在三国时，华佗就被魏国列为著名医家，后世誉称他是“外科学鼻祖”。
华佗生活的时代，是东汉末年三国初期。那时，世事混乱，水旱成灾，疫病流行，人民处于水深火热之中。“出门无所见，白骨蔽平”这是当时著名诗人王桀在其《七哀诗》里所描述的，这就是当时社会景况的真实写照。目睹这种情况，华佗感到非常的悲愤，十分同情受压迫受剥削的劳动人民。为此，他拒绝做官，宁愿游走四方，到处奔跑，为人民解脱疾苦。
华佗的医术，受人称道，他在东汉时便已经可以施用打开腹腔的外科手术。而后又使用针线缝合，和现代医术如出一辙，书目：“病若在肠中，便断肠湔洗，缝腹膏摩，四五日差，不痛，人亦不自寤，一月之间，即平复矣……又有人病腹中半切痛，十余日中，鬓眉堕落。佗曰：‘是脾半腐，可刳腹养治也。’使饮药令卧，破腹就视，脾果半腐坏。以刀断之，刮去恶肉，以膏傅疮，饮之以药，百日平复。”华佗在1800百年前就可以进行脾脏摘除手术，足可见其医术之高明。
华佗在公元2世纪发明麻醉剂——“麻沸散”，是世界医学史上一个伟大的创举。他用“麻沸散”做全身麻醉，进行开腹手术。据《后汉书·华佗传》记载：“若疾发结于内，针药所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉无所觉，因刳破腹背，抽割积聚。若在肠胃，则断截湔洗，除去疾秽，既可缝合，傅以神膏，四五日创愈，一月间皆平复。”他是世界上第一个用全身麻醉做手术的人，比西方发明麻药早1600多年。据日本外科学家华冈青州的考证，麻沸散的组成是曼陀罗花一升，生草乌、全当归、香白芷、川芎各四钱，炒南星一钱。自从有了麻醉法，华佗的外科手术更加高明，治好的病人也更多。他治病碰到那些用针灸、汤药不能治愈的腹疾病，就叫病人先用酒冲服麻沸散，等到病人麻醉后没有什么知觉了，就施以外科手术，剖破腹背，割掉发病的部位。如果病在肠胃，就割开洗涤，然后加以缝合，敷上药膏。四五天伤口愈合，一个月左右，病就全好了。华佗在当时已经能做肿瘤摘除和胃肠缝合这一类的外科手术。一次，有个推车的病人，曲着腿，大喊肚子痛。不久，气息微弱，喊痛的声音也渐渐小了。华佗切他的脉，按他的肚子，断定病人患的是肠痈。因病势凶险，华佗立即给病人用酒冲服“麻沸散”，待麻醉后，又给他开了刀。这个病人经过治疗，一个月左右病就好了。他的外科手术，得到历代的推崇。明代陈嘉谟的《本草蒙筌》引用《历代名医图赞》中的一诗作了概括：“魏有华佗，设立疮科，剔骨疗疾，神效良多”。
另外，华佗还主张体育运动，他汲取了古代的导引之术，开体育医疗之先河，创制了一套模仿虎、鹿、熊、猿、鸟等五种动物的动作、姿态来锻炼人身体各部位的医疗体操，即“五禽戏”。“五禽戏”的动作是模仿虎的扑动前肢、鹿的伸转头颈、熊的伏倒站起、猿的脚尖纵跳、鸟的展翅飞翔等，至今仍有许多人学习它，受益良多。“五禽戏”历代相传，发展了很多流派，后又创立了五禽剑，成为我们祖国的优秀文化之一。