二 农业、手工业的发展和科学技术的进步

    汉“鼓吹种多”刻石

    汉代是我国封建社会制度上升的时期。那时，农民和小手工业者的人身依附关系比过去要放松得多，从西汉文景以后六七十年的休息，经过赤眉、绿林农民群众的斗争，到东汉光武帝施行释放奴婢、恢复工农业生产的政策，农业和手工业确实有了进步，超过了春秋战国时期。所以，汉王朝在我国历史上是一个比较繁荣昌盛的朝代。从历史文献的记载和解放以来考古学的新发现中，不但可以看出当时农业的发展，手工业制造品的精美，而且有着灿烂的文化，给祖国人民遗留了丰富而宝贵的生产经验。

    农业生产工具和耕作技术的改进

    农业是广大农民在长期辛勤劳动中，积数百年乃至千年的实践经验而发展起来的。所谓“大辂始于椎轮”，耕种始于播谷，说明非一人之力所能完成，而是群众的智慧，群策群力，通力合作，由粗到精，由用手而到用牛耕，由用耒耜到铁制农具的制造，逐渐地丰富发展和积累起来的。

    我国古代传说，神农氏“斫木为耜，煣木为耒，耒耨之利以教天下”[1]。耕种始于后稷 [2]， 纺织则始于黄帝之臣伯余。《淮南子》说：“伯余之初作衣也，麻索缕，手经指挂，后世为之机杼，以便其用。”当然这种说法，将耕种和纺织的发明发展完全归功于帝王将相等统治者了。清代文学家厉鹗就有怀疑，他说：“天下治物，创于臣，功归于帝。”[3]臣就是指臣民，事物的创造者，应是直接实践的劳动者。当然自古以来我国有不少科学技术的发明家，他们都是集中了群众和前人的智慧，经过无数次实践，才有所作为和取得成绩的。唐代陆龟蒙写过一篇《耒耜经》，认为耒耜是自从耕种五谷以来生民利赖的东西，是立国的根本。若是饱食安坐、游手好闲的人，不求耒耜名（原作命）称的意义，即扬子所谓“如禽者耶”。陆龟蒙曾亲自参加过耕种，看见农具有犁、镵等项繁多的名目，使用的方法也各不相同，“恍然若登农皇之庭受播种之法”，才知道自己学识浅薄，不觉“耸竖毛发”，因而感觉到周游列国的孔夫子，自以为“不如老农”，是一点也不错的。

    武梁祠画像中的神农氏及耒耜

    农民群众在广阔的天地里，与自然界作斗争，用双手来克服天灾人祸等一切困难，把荒芜崎岖的田地遍种五谷杂粮，植麻栽桑，变成为绿油油的田野，使河山锦绣美丽，是一件非常不容易的事情。

    为了耕种，首先要造出耒耜等简单的农具来，后来才用畜力逐渐代替了人力。

    早在公元前一千多年的殷商时代，我们祖先的先公先王中，有一个人叫作王亥，就能够驯服野牛。到周代才使用牛从事于耕作和挽车。殷代龟甲文的卜辞中，为了纪念王亥“服牛”的功绩，多记载祭祀王亥的事情。[4]《管子·轻重戊篇》说：“殷人之王，立帛牢，服牛马，以为民利，而天下化之。”自秦以来，农业逐渐地发展，到汉初，农业更加进步，已经普遍地使用牛来驾犁耕田，大概是三个农民用双犁驾驶着两个牛来耕种田地。然在汉画像石上看，亦有一人耕地使二牛的。

    陕西米脂出土的汉画像石上的牛耕图

    汉代的三脚耧

    汉代除了牛耕，还实行代田法。代田法是把每亩地分成可以通水的渠道，作为三圳，使田地每岁可以种休交替着使用。此时已有兴修水利来灌溉田地和施肥的办法。地头上的沟渠上，驾起桔槔，取水灌溉田地。五谷收割登场碾打以后，用水碓来磨面粉。到三国时人们又发明了水排，“韩暨乃因长流为水排，计其利益，三倍于前。”[5]这样做起来，每亩较没有经过治理的“缦田”，收成要多一斛以上，搞得好的，产量还要增加数倍。故从汉初到汉宣帝时，岁岁得到丰收，即在统治者高压和剥削之下，农民还得以有口饭吃，每石谷子仅值五钱。虽然是谷贱伤农，也说明了五谷丰登的现象。这种耕种方法，由内地逐渐推广到边境，像南方的九真、庐江地区的人民也开垦土地，铸造田器，使用牛耕，生活富裕起来；西北敦煌地区的农民，逐渐改变落后的操作方法，使用耧犁来耕种田地，用力甚省，而生产的五谷较以前增加了五倍。[6]生产方法的改进，推动了全国农业生产的发展。

    纺织业发展

    人民生活的两大要素，就是丰衣足食。足食而后，就要丰衣。古人所穿衣服的原料，一般都是麻葛，丝织品只是皇帝、后妃和官吏所穿的衣料。商人有钱，一穿上丝履，就算是躐等了。后来才较普遍使用缯帛和丝绸，因之就注意到养蚕和植桑。原来的桑树，有高干的树桑，和矮干的地桑（又名柔桑）两种。

    汉石刻画像采桑图

    高干的树桑不便于采摘，而低矮的地桑（或柔桑）不但易于采摘，而且叶多嫩润，营养价值很高，养出的蚕，能吐较好的丝。《诗经·豳风·七月》有诗句说：“女执懿筐，遵彼微行，爰求柔桑。”说明了这柔桑早在春秋时代，已经普遍种植。蚕的优良品种叫作“金蚕”。金蚕丝能织成质量高的丝绸。制丝要缫，都要经过艰巨繁重的劳动。把纺成的麻线和丝缕，摆在纺织机上，织时用手，一个手提综，一个手穿梭，来回往复；经过复杂的程序，才能织成布帛。纺织技术后来慢慢地经过改进，将提综的工作交给两足，腾出两手来轮流穿梭。脚踏纺织机发明之后，工作效率就比以前要提高得多了。织出来的布帛，提综越紧、越密越好。综密紧的，特别是上到十来综的布帛，是供贵族和有钱的人穿的，粗的八综（棕）布，是一般贫民以及把守边关的戍卒所服用的。八棕布粗糙不堪，从近来在西北罗布淖尔等地发掘出来的遗物中，还可以看到那种粗布的形象。

    汉石刻画像纺织图

    经过无数职工数十年辛勤劳作，到了汉末杰出的科学家马钧，才发明了高效率的织绫机。在此以前用旧的织绫机，如前汉霍光妻显，赠给淳于衍蒲桃锦二十四匹，散花绫二十五匹，均出自巨鹿陈宝光家，宝光妻传其法。“霍显召入其第，使作之，机用一百‘木镊’，六十日成一匹，值万钱。”织成一匹绫要费几十天的时间，生产效率很低，成本很高。经过很长时间的反复提炼，到马钧汲取前人的经验，简化了绫机的踏具，改造了绫机的综运动机件。原来旧绫机五十综者五十蹑（蹑就是踏具），六十综者六十蹑，马钧把它都改成十二蹑，于是生产效率提高了四五倍。[7]促进了社会生产力的发展。

    织成的布帛及原料————丝综、麻线等，还须经过染色，敷上红、紫、绿、蓝、缁（黑）等各种鲜艳的色泽。这些颜色多半是从植物中提炼出来的，加上矿物中的矾石，融化配合而成。染红颜色用的是茜草，染蓝颜色用的是靛蓝草。东汉时候，河南陈留一带已栽种有大量的靛蓝和茜草，因此汉代学者赵岐的《蓝赋》说：“此境之人，皆以种蓝染绀为业。蓝田弥望，葱蔚可爱。”

    至于织成的缯帛，既精致而且柔软，所以汉代文学家王逸的《机妇赋》描写机妇操作的经过说：“于是暮春代谢，朱明达时，蚕人告讫，舍罢献丝，或黄或白，蜜蜡凝脂，纤纤静女，经之络之。”[8]经织女之手还要在缯帛上织出奇丽的花纹，敷上五彩缤纷的鲜艳颜色。汉史游《急就篇》形容缯帛色泽的鲜艳时说：“郁金半见湘白，缥绿纨早紫硟，蒸栗绢绀缙红，青绮绫縠靡润鲜。”用现代的语言把它简括地翻译出来，就是：深黄浅白的湘素，在那里闪闪（）地发光；青白苍艾的纨绮，用縠石辗得平彰；黄若蒸栗的绢，红若荔枝的缯，如火之欲燃；青色的绫罗，梁州的白縠，既有文采，又还润鲜。绚丽斑斓的丝绸，粉白黛绿的色泽，何等光彩夺目呀！

    漆、铜、陶器制造和煮盐冶铁等手工业生产技术的提高

    从西汉以来，为适应人民的需要，除了纺织业，其他手工业也相当发达。从现代发现的古器物和史书记载来考察，这些手工业的种类极为繁多，最引人注意的有制漆器、制盐、铸钱、冶铁、冶铜器、造兵器、铸镜、造度量衡、造玺印、造陶器、造舟、造车、做木器、做竹器、编草、雕琢玉石、制造纸张笔砚等。《考工记》上记载有攻木、攻金、攻皮、设色、刮摩、搏埴等加工制造方法。这些工种大半都是官营手工业，如尚方、织室等类，也有农民业余的手工业作坊。在都司空、尚方监统治之下的巧工、工人师傅和工奴等大批的手工业者，都是无家可归的贫民，以及被责罚充劳作的刑徒，过着牛马不如的生活。他们制造出了极为良好优美的成品。在最近所发现的古器物中，如汉宫中所用金色烛台以及行灯之类，真是精彩耀目；铜盘铜盂之类，件件精致；绫罗文绮，花纹奇丽，色泽鲜艳。这些物品，是集众人智慧，而且是非一朝一夕之力所能制造成功的，就是一杯一棬，经过雕制和漆髹，要费数百人之力。从这些物品也可看出当时手工业的发达和某种手工业进行的程序，和做某一成品的精细分工。我们可以举汉代乐浪王盱墓发现的漆杯铭作一个例子，漆杯铭说：

    汉都司空瓦当

    汉灯台

    汉代的铁农具

    河北出土汉代铁齿轮

    汉代四川煮盐图

    建武三十一年，广汉工官造乘舆髹泊（漆）木侠纻杯，二升二合。素工伯、髹工鱼、上工广、泪工合、造工隆、造护工卒史凡、长匡、丞颛、掾恂、令史郎主。

    最近发现的汉代古器物，不但品质优良，而且种类繁多，发现古器物的地点且遍及全国，说明了汉代开采矿产，搜集木材，以及设官制造的地方，已经相当普遍。我们不妨把《汉书·地理志》上所载有铁官、盐官以及有其他出产品的地方作一个简表：

    表1-1　汉代盐铁官及其他产品产地

    从这个表里可以看出，产铜、铁之区，凡四十六处，产盐之区凡三十一处，产石油和石墨之区各一处，有服官和工官者八处，产漆之区一处，产木之区一处，产竹之区一处，产桔之区二处，畜牧之区二处。这不但可以看出我国之地大物博，采矿业发达较早，而且可以作为后人寻找矿产的途径。

    度量衡和天文历算经验的积累与发展

    汉代农民和手工业工人不但发掘和拥有了大量的矿产和天然的财富，还制造出人民衣食的各种各样精美的物品。为了使制造成品精益求精，更往前推进一步，劳动人民不但将工艺水平不断提高，而且在技术方面有许多创造和发明。我不是说没有科学家和技术家的功绩，而是说科学家和技术家若是离开了劳动人民积累下来的实践和经验，则将是一事无成的。

    古代的规矩

    汉代的手工业者怎么制造出这样种类繁多的精美物品的呢？首先是有称心应手的工具，即尺度和规矩。我们可从武梁祠后石室第五石上所雕刻的汉代图像来看。

    这幅图片上刻画着对面内向的人首蛇身的两人互相纠结着，一个人手里持着矩，就是方尺，另一个人手里持着形之物，就是圆规。规的｜表示定中心的器具，向上的是用于画圆的仪表，把安置在｜上，用——推移伸缩，使圆形运用自如，可大可小。其向上的｜和当为尖锐的形状，不过石刻上年深月久，就变成粗线条了。这里所说的矩和规，就是人们所周知的所谓“不以规矩，不能成方圆”。矩本来是直矩，是分为九度的直尺。如用这个直矩向右折，上五下四，中间重复的地方便成了一个直角，叫作“倨句”。两个有“倨句”的直角合起来便纵横皆五，成为二十有五的积矩。我们还要说到把一矩的直角分开来的二分之一的半矩叫作“宣”。直角的分割变化无穷，因之劳动人民利用这个方圆角度的方法来制造交通的舟车、耕种和除草的镈与锄地的耰锄等农具。[9]劳动人民无穷的智慧，制造了生产的工具。这也是我国的数学上勾股割圆的所由兴起，在科学上建树了驰名中外的成就。

    武梁祠石刻画像中的执矩图

    星象知识

    古代农民为了耕种田地，发展生产，就要掌握什么时候下种，什么时候收割。明了一年中有春夏秋冬四时的更迭，才能够不违农时。掌握春夏秋冬依什么作为标志呢？那就要看天空的北斗七星。在冬天下雪的时候，天上的北斗七星的斗魁下面的斗柄，由西经北往东移，那就是冬天快要完结，而春天又要来临了。关于银河星座中的牛郎、织女星，虽然带有神话色彩，但是也可以说明人们已总结出夏、秋之间是牛郎耕地，织女纺织的时候。又如用晚上看见的参星，早上看见的商星，区分昼夜，等等。由此类推，在天空间可以认识更多的星宿。再如以赤道附近的恒星“中天”作为标准，也可以由日初黄昏时发现北斗七星的斗柄所指的方向作为标准，观察四方的“四仲中星”，后来受五行学说的影响，在这四方之上又添上了“中宫”成为五宫。四中星后来又扩充到二十八宿，但仍旧分属于“四宫”[10]，形成了初步认识天空现象的天文学的知识。在我国古代流传下来的甘德、石申、巫咸三家星经，就是吸取了这些群众积累的经验，编纂而成的。

    除空间而外，农民所最注意的便是时间。古语说得好：“日出而作，日入而息。”说明了我国古代农民早有作息时间的观念。但是一天里要做些什么，怎样利用时间才能使工作提高效率，在计时的子、丑、寅、卯等十二时的方法还没有划分出来以前，只有拿日、月、星、辰、鸟、兽为识时的标准。（《夏小正》）最早见于史书记载的记一天早晚的名词有“平旦”“日中”“日之夕”等。记夜里早晚的，则叫作“夜半”“夜未央”“夜向晨”。以后慢慢地又把它划分为甲、乙、丙、丁、戊，称五夜。后来的五更，就是由此演变而来的。春秋战国时代，把一天分为十二时，叫作“夜半”“鸡鸣”“平旦”“日出”“食时”“隅（东）中”“日中”“日昳”“哺时”“日入”“黄昏”“人定”，虽没十二支的名目，却有划分为十二时之实。及至汉代，才有以干支记十二时之法，时辰之名，所由兴起。时是指时间，辰是指方位。把一天分为十二个辰次，就是说时间的移动在某个辰次上。如唐代小曲中还有“夜半子”“鸡鸣丑”“平旦寅”“日出卯”“食时辰”，等等，可以看出“夜半”“鸡鸣”为时，“子”“丑”为辰的例子，乡间的农民尚有“半夜子时”“日出卯时”“日入酉时”的习惯说法，就是时间加在辰次上的痕迹。

    计时工具

    用什么工具来表达和计算时间呢？流传下来的古代计算时间的工具和仪器大约可分为三种：一是日晷，二是表，三是铜壶滴漏。前两种是用于白昼，第三种滴漏最宜用于夜晚。

    表是八尺长的木棍或竹竿子做的，用来察看日影。所谓“日上三竿”，说明时候已经不早了。日晷是用石刻成圆形的器物。《说文》上说晷是日影。滴漏，《说文》上说：“漏以铜盛水刻节，昼夜百刻。”漏刻遇到了燥、湿、寒、温，度数可能测量不准确。据桓谭《新论》说：“昼日参以晷业，暮夜参以星宿，财得其正。”可见这三种测日用具是相辅而行的。用竹木做的表最易于损坏，至于用石刻的日晷，用铜铸造的滴漏，至今还有保存下来的，如清末大臣端方所藏汉代石刻日晷，就是一个例子。

    汉铜漏壶复原示意图

    西汉初，每天时间划分为百刻，每刻约合今十四分二十四秒。到汉哀帝时，汉规定为一百二十刻。王莽之后，因用法不便而中止。汉日晷是在刻有放射线条的圆形石盘中间开凿一孔，置一铜制的箭，依日光照射产生阴影反映在所刻度数上，来计算白天的时间。这种指射时刻的箭，多半是由官府颁发（见《汉书·哀帝纪》），以表示慎重之意。在日晷的石盘上，仅刻有白昼的六十九刻，其余的三十一刻，因属于夜间，没有日光的照射，虽有地方而无法计算。近人劳幹的《居延汉简考释》，曾以汉代夜半、鸡鸣、平旦等十二时分法来计算，所列自平旦至黄昏属于昼，从黄昏至平旦属于夜，而平旦及黄昏为昼夜之际。昼时较长，每时得八刻又半，夜时较短，每时得八刻，于是昼时自平旦至黄昏恰得六十八刻，遂与端方所藏日晷上所刻的凡六十九刻为昼的刻画方法，较为吻合。这种刻度与实际昼夜划分的情况相比较，却有些差异。若此石刻上划分的度数，唯有在北纬五十一度，当今恰克图、爱辉等地夏至一日方能如此。闻此石刻发现于内蒙古地带，故其方位与当地的情况相合，因之只可说是时间的分配当以此为起始，规划的昼夜度数则不能以此为断。又昼夜漏刻因春、夏、秋、冬四季的不同亦有所更变。据《汉旧仪》所说：“夏至昼六十五刻则夏至夜为三十五刻；冬至昼四十一刻则冬至夜为五十九刻。”又如立春昼四十六刻则立春夜为五十四刻，立秋昼六十二刻则立秋夜为三十八刻，较诸真夜为短、真昼为长。这个日晷上划刻的昼六十八刻、夜三十二刻不过是作为标准，而随时可以更定的。可以看出，汉代所刻的日晷，划分于昼的为多，而划分于夜的较少了，这也可说是科学由粗略向精密发展的一种表现。[11]

    汉日晷刻石

    汉延熹七年土晷刻文

    自从有了刻漏划分时间的新方法，不但便利农业的操作，而且应用于社会各方面。春秋战国以来，在军事上为了严明纪律，就利用了漏刻。例如，齐国的名将田穰苴，在军门前“立表下漏”以约束军士。到了日中，监军庄贾还没有到来，田穰苴就仆表决漏，立斩庄贾以徇，三军之士皆为之震栗。又如汉昭帝死了以后，昌邑王刘贺急于继承帝位，从昌邑驰车急往长安，“夜漏未昼一刻”[12]。刻漏的利用，一直到三国时代还起了很大的作用。例如，太史慈是东吴孙策较好的战友，孙策大宴宾客，预备下盛馔，约定时间，“立竿见影”，来请太史慈，等候多时，到了那天日中，果然看到太史慈身穿白袍，骑着白马，远远而来，孙策为之大悦。[13]这可见，有了刻漏，对于工作就便利多了。在汉代，测量日影属于表一类的，还有一种叫作“土晷”用来测量日影的长短与时间的关系，由此而推测地球与天空间太阳的距离，发展而为量天的尺度，把我国的天文学推进了一步。

    汉“会仙友刻石”

    古代由鸡鸣、未旦，改进而为干支计时的方法 [14]， 对于每日计时可算是推进了一步。当然还有能够把一个月的日子排列起来的。古代计年月的方法，是按照月亮的盈亏而定的，月亮由亏到圆而又到亏，就是一个月。“一年望月九回圆”就应该从春、夏到秋、冬，月圆、月亏十二回就是一年了。早在殷商时代，把一个月的日子分为几部分，都是按照着月亮的盈亏而言的。一曰初吉，是指着初一日到七、八日的；二曰既生霸（魄），是指着初八、九日以到十四、五日的；三曰既望，是指着十五、六日以后到二十二、三日的；四曰既死霸（魄），是指着二十三日到三十日所谓晦日的。[15]这只能是大约的计算，计时的数字还是不甚准确的。

    到了汉代，对于月日的记载有较准确的数字，如在四川发现的石刻上有“汉安”，是后汉顺帝的年号（142——144年）。又居延汉简中有“六月十一日”“六月十八日”“五月十四日”等等，这可见用数目字记年、月、日普遍行于东汉之时，于是历史事实的记载更为清楚可靠，尤其是对于年历学有很大的贡献。

    度量衡

    在农业生产中，必须掌握四时的寒暖、土地的肥瘠，才能够把庄稼种植得更好，取得更大丰收，即所谓“不违农时，五谷不可胜食也”。五谷生产出来了，还必须检查谷种的好坏和轻重，织出布来要审量布帛的长短，于是称量谷物和布帛的度、量、衡器具因时而发明了。由于度量衡器具发明和广泛使用，在从对铜制或瓦制容量器轻重敲打的声音中，又产生出了音乐和其他的科学。

    据汉刘向《说苑》记载：“度量权衡以粟生，一粟为一分，粟者一黍也。”这就是说，度量权衡都是以一粒小米的轻重和长短积累起来而产生的。《汉书·律历志》记载：“推历生律，制器规圆矩方，权重衡平，准绳嘉量。”最主要的是要把度量权衡搞得准确。

    汉长安尺

    斛（莽量）

    第一是度。“度长短者，不失毫厘”。孟康注：“毫，兔毫也。十毫为厘。”清沈钦韩注：“厘，马尾也，十马尾为一分。”

    第二是量。“量多少者，不失圭撮。”汉应劭注：“四圭曰撮，三指撮之也。”孟康注：“六十四黍为圭。”清沈钦韩引《孙子算经》注：“六黍为圭，十圭为秒，十秒为撮，十撮为勺，十勺为合。”

    第三是权。“权轻重者不失黍累”。汉应劭注：“十黍为累，十累为一铢。”刘向总结说，就是“纪于一，协于十，长于百，大于千，衍于万，其法在于算术”。这大概就是说我国古代算术所由缘起。

    刘向接着用实物来作证明，并引申了这种说法，就是“度者，分、寸、尺、丈、引也，所以度长短也”。他以在音乐中发出宫、商、角、徵、羽五音当中最根本的声音且律管最长的黄钟作为标准。黄钟的律管长九寸，加上一寸，便是一尺。以山西上党县所出产的颗粒圆而且重、颜色又发乌色的秬黍（小米），放在律管里面，从一粒起，积累到一千二百颗秬黍的广度，恰为九分。十分为寸，十寸为尺，十尺为丈，十丈为引，就成为分、寸、尺、丈、引的五种累积的度数。因而，用铜制成了尺子来度量物品。清乾隆年间，在山西发现的汉建初虑虒（地名）尺，与上面所说的分寸颇为符合。不过，汉尺较短，只有营造尺的七寸二分。到了南北朝以后，因为北魏以来的统治者要增加征收布帛，才开始增长。[16]刘向说：“量者，龠、合、升、斗、斛也，所以量多少也。”用黄钟的龠（黄钟的面积），来审度其容量。用“子谷秬黍”一千二百粒置在龠中，还拿井水作为水平准，量其平直，这就是一龠，合（两）龠为合，十合为升，十升为斗，十斗为斛，就成为龠、合、升、斗、斛五种“嘉量”。这种嘉量是用铜器制成的圆形，直径一尺，外旁边有庣（有边沿），上边为斛，下边为斗，左耳为升，右耳为合、龠。“状似爵（酒器），以縻（散）爵禄 ”。从近来发现的“新嘉量”，可以看到它的形状。这种铜器，敲打起来，还可以发出和黄钟相似的洪亮声音。“权者，铢、两、斤、钧、石也，所以称物平施，知轻重也”。也是因黄钟之重而起的。一龠容千二百黍，重十二铢。二十四铢为两，十六两为斤，三十斤为钧，四钧为石，就成为铢、两、斤、钧、石五种权的制度。权是秤锤，用铜或铁制成。已发现的秦权，轻重不同。权有大小，所谓“小大之差，以轻重为宜，圜而环之。令之肉倍好者（如淳曰： 体为肉，孔为好），周旋无端，终而复始，无穷已也”。由称物质轻重的权，从而产生了衡。“衡运生规，规圜（圆）生矩，矩方生绳，绳直生准，准正则平衡而钧权矣”。以上所说的衡、规、矩、绳、准，叫作五则。这就是说：“规者，所以规圜器械，令得其类也；矩者，所以矩方器械，令不失其形也；准者，所以揆平取正也；绳者，上下端直，经纬四通也。准绳连体，衡权合德，百工繇（由）焉，以定法式。”

    汉代科学家的发明和创造

    《汉书·律历志》里所举度量衡的制度，都是以农民耕种所生产的谷物秬黍的颗粒作为基础，而成为百工的法式和准规，逐渐产生了科学的萌芽。由这些用铜铁木石所制的物品，从而发明了黄钟，逐渐形成了五音和谐的音乐。在这个基础上，又有新的发展。正如汉代科学家张衡说的：“参轮可使自转，木雕犹能独飞，已垂翅而还故栖，盍亦调其机而铦诸？”所以他发明和制造出了“浑天仪”和“地动仪”。古代都是在竹简和布帛上写字和绘画，虽然在西汉末或用破絮制造过粗糙的纸，即所谓“赫”，但还不能普遍使用。汉末刘熙《释名》说：“纸，方絮也。”就是方块的棉絮。自从后汉蔡伦积累了前人的经验，开始利用树皮、麻绳、腐烂的布帛和渔网，捣碎后造成纸（纸的出现，实早于蔡伦二三百年），后来的人继续其业，精益求精，所造成的纸成色日佳，生产日广，就普遍地为人们所利用。

    除此之外，有上面所说过的三国时期的扶风人马钧，他制造了精巧的织绫机、指南车和抽水来灌田的翻车。能“使木人击鼓吹箫，跳丸掷剑，缘倒立，出入自在”。晋代傅玄称赞他说：“马先生，天下之名巧也。少而游豫，不自知其为巧也。当此之时，言不及巧，焉可以言知乎？为博士居贫，乃思绫机之变，不言而世人知其巧矣。”他不自知其为巧，所以为世人所推重。因之张衡、蔡伦和马钧同为汉代的科学技术的发明家，对于社会都有很大的贡献。这都是积累了千百年来人民创造的经验，把它反复实践，精心制作而成的。当然，离开人民群众的需要，不讲求尺度的长短，闭户造车而想出门合辙，亦是不可能的事情。

    浑天仪模型

    地动仪模型

    指南车

    翻车

    陶风车

    [1] 《汉书·食货志》。

    [2] ［明］徐光启：《农政全书》卷一。

    [3] ［清］厉鹗：《樊榭山房文集·机神庙碑》。

    [4] 王国维：《观堂集林》卷九《殷卜辞中所见先公先王考》。

    [5] 《三国志·魏书·韩暨传》。

    [6] ［北魏］贾思勰：《齐民要术·序》。

    [7] 《三国志·魏书·杜夔传》注。

    [8] ［清］严可均：《全上古三代秦汉三国六朝文》。

    [9] 罗振玉：《武梁祠画像序考》；程瑶田：《通艺录·磬析古义》。

    [10] 夏鼐：《洛阳西汉墓壁画中的星象图》，《考古》1965年第2期。

    [11] 劳幹：《居延汉简考释之部》。

    [12] 《汉书·昌邑哀王传》。

    [13] 《三国志·吴书·太史慈传》。

    [14] 《三国志·吴书·太史慈传》。

    [15] 《观堂集林·生霸死霸考》。

    [16] 据《汉书·律历志》。