中國歷史上的科學發明（插圖本）

原版緒言 001
修訂版緒言 005

一．農業科學 009
二．水利工程 021
三．數學 047
四．天文和曆法 061
五．指南針和指南車 085
六．造紙和印刷術 093
七．火藥 112
八．機械 127
九．建築 161

原版後記 191
修訂版後記 194

一． 農業科學

幾千年來，我們的祖先一直把農業生產作為主要的勞動。今天，在祖國遼闊的領土上，有着廣大的肥田沃土，供給我們衣食的資源。這並不是偶然的事情，而是勞動人民不斷和自然鬥爭的結果。在這長期的鬥爭過程中，我們取得了輝煌的成就，比如把山野植物栽培成穀物，把野獸馴養成家畜，把飛鳥飼養成家禽；再如，經常和洪水鬥爭，使河流聽人們的話。在這種種鬥爭的場合，湧現出許多偉大的、優秀的科學家、工程師和發明家，他們光榮地創造着，累積了許多鬥爭經驗，以豐富人民的生活。
還在很早的年代，在祖國的大地上，人們就開始種植稻、麥、黍、粟。到殷代時（約3300至3400年前），人們的祖先在栽培穀物的方法上，已經積累了不少的經驗。那時的播種是疏成行列的，畦與畦之間有一定的間隔，這就改進了星散叢生的原始做法。到了西周時代（約3000年前），我們的祖先又懂得了消滅雜草、深耕、寬壟等生產方法。在現存的當時作品《詩經．小雅》各篇中，便散見着這類記載。
大概也在西周時代，我們的祖先，為了克服不利於農業生產的自然條件，創造了輪流休耕的「三圃制」。那是把每年耕種的土地，留下三分之一，互相輪替；這種輪流休耕的方法，便是後代「輪耕法」的起源。《詩經》上有「薄言採芑（qǐ），於彼新田，於此菑畬（zī yú）」的話（見《詩經．小雅．彤弓之什．採芑》）。「新田」是初辟的田（一說是已輪耕三年的田），「菑」是種過一年的田，「畬」是種過兩年的田。這種輪耕的應用，使農業的生產提高了一步。
我們的祖先，對於農作物的習性，也有長期實踐的豐富知識。比如說，每種生物體的生活條件是不同的。如果懂得這個原理，在農業上，就可以減少災害的損失。《漢書．食貨志》記載，當時在播種穀物的時候，往往雜種黍、稷、麻、麥、豆五種。如遇災害，其中一兩種雖遭災，但其他的就可以避免受災。這種辦法直到現在，也還是我國農業生產上，克服不利的自然條件的有效辦法之一。
到西漢時代（約2000年前），出現了不少優秀的農業科學家，像氾（fán）勝之、趙過等，都有新的發明。氾勝之提倡「區田法」：把田地分作多個小塊，在中間挖成1尺深的小溝，堆上腐敗的植物，以防止地面水分的蒸發。趙過創造「代田法」，代田就是輪耕：在田裡挖寬、深各1尺的溝，溝裡種植穀物，出苗以後，隨長隨在苗根培土，到夏天時，壟盡根深，既能抗風又能抗旱；第一年的溝，第二年變成了壟，第一年的壟，第二年變成了溝。這種溝壟相代、深耕操作的方法，保持着土壤的肥力，並可以使土地的產量增加近一倍。
此外，在西漢時代，氾勝之就推廣「雪汁治種，收成常倍」的經驗。到今天，在祖國廣大的農村中，尤其在西北一帶，還流傳着這種優秀的古法，把這種方法用在麥種方面；像在太行山地區的涉縣、武安、輝縣、林縣等地，在冬至後用雪水拌種，共拌四十九天，稱作「七七小麥」。也有個別地區，在冬至日將小麥浸在井中，每七天一次，共浸九次，稱作「七九小麥」。又如北京近郊一帶，在冬季把小麥播種土中，稱作「凍黃」；也有在冬至後將種子播下，使雪覆蓋，稱作「悶麥」。以上種種「催青」的古法，充分表示了我們祖先在農業生產上的卓越創造。
自從近代農業科學家提出「春化作用」的理論以後，「春化作用」引起了人們廣泛的注意。「春化法」的主要內容，就是應用外界的條件（特別是溫度），控制生物的發育階段，使生物有定向的、按照人類所需要的時間（如秋麥春種）和空間（如溫帶植物移植寒帶）而發育，並提高它的品質和產量。
前面已經說過，類似「春化法」的方法，我國古代叫作「催青」，最先是應用在五穀的種植上，後來才漸漸推廣到蔬菜及其他的農作物上，增加了農作物對病害和嚴寒的抵抗力，如太行山區的「住冬八瓣蒜」，陝北的「悶穀」等，都是提高產量的技術。而且，「催青」在我國古代，不僅限於農作物，就是在動物的種卵方面，也同樣地引用，例如蠶子催青等。這些天才的古代農事創造，都是農民群眾智慧的表現。這些創造，有力地克服了大自然對於農業生產的嚴格限制。
蠶桑事業在我國，也是開始得很早的。在新石器時代的遺物裡，考古學家們曾經發現了半個蠶繭的化石（在山西西陰村）。《詩經》裡也有多處提到了蠶和桑的詩篇。至少在3000年前，華北一帶對蠶桑的培養，是比較普遍的事業。蠶桑和苧麻一樣，到漢代才普及到江南一帶。到晉、南北朝以後，因為中原常有戰禍，桑田又都破壞，蠶桑事業才成為江南的主要農事。在古代華北等地的桑樹，大概是柘（zhè）樹、檿（yǎn）樹、柞樹一類，所以蠶種也和現代江南所見到的很有差別。東漢的茨充、王景等領導着人民，經過長期的努力，突破了地理環境的限制，移植了桑樹，改良了蠶種，才使江南有今天的成績。直到現在，遼東、遼西、山東、四川各處丘陵地帶，還保留着古代的柞蠶，成為這些地區的農村主要副業。可見蠶桑事業，在古代農村裡，起着重要的經濟作用。勞動人民追念這種光輝的創造，流傳着偉大的名字「嫘（léi）祖」，產生了不少的神話，對她表示尊敬和熱愛。而且，在中世紀以前，這種發明就被傳到了歐洲。這是中國人民的勞動創造，是對人類物質文明的重要貢獻之一。
也是從很早的時候起，我國勞動人民就栽培野生的豆類植物，把它當作日常的食物。進一步還創造了豆腐、豆腐皮等豆汁硬化的食品，為人們增加食物營養。繼而發現了豆類發酵的過程，從這種過程裡提煉醬油和醬。這些食品工業的發明和創造，都使人民的生活增加了豐富的內容。
我國蔬菜的種類之多，是世界上任何國家都無可比擬的。蔬菜中要以白菜最普遍。白菜古時稱菘（sōng），在我國栽培最早，種植地區也廣，品種眾多而優良。例如：天津綠白菜、山東膠菜、遼東太窩心白菜、浙江黃芽菜、杭州油冬兒、濟南油冬菜、南京瓢兒菜、常州烏塌菜、山東苔菜等，都是白菜的變種或亞變種。這些有名的品種，都是經過農民大眾的辛勤栽培，在無數年代中，共同選取的優良品種。其他如蘿蔔（廬）、黃瓜（瓜）、葫蘆（壺）、韮、水芹（葵）、瓠瓜等蔬菜植物，郁李、野葡萄（薁yù）、棗等果類植物，桑、麻、漆、桐等工藝植物的種植，也都是我們的祖先在長期努力下，所取得的勝利果實。由於護養培育方法不斷改良，植物本身的形態也有所變化，因而又產生了新品種。所以我國人民的食品種類繁多，生活豐富，比起歐美各國那樣簡單的只有肉類、魚類、麥和少數蔬菜為主要的食物來，我們實應驕傲地懷念着我們偉大的祖先們。