黄河与中国科技文明，本文主要内容关键词为：黄河论文,中国论文,科技论文,文明论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
黄河文化是指产生、发展于黄河流域的一种地域性文化。黄河文化虽然不等同于中国的传统文化，但它却是中华民族传统文化中的主体部分和集中体现。如果把黄河文化看成是黄河流域人民世世代代创造形成的物质财富和精神财富的总和，而其中的科学技术成就则是黄河文化中精华之所在。英国科学史家李约瑟指出：“科学史是人类文明史中头等重要的组成部分。”（注：李约瑟：《中国科学技术史》，科学出版社1975年版第1页。）代表中国传统科技水平的黄河流域古代科学技术正是中华文明史上一颗璀璨的明珠。
那末，黄河与中国传统科学技术发展的关系如何？黄河流域古代科学技术繁荣的原因何在？其基本特征又是什么？思考和探索这些问题，无论是为了总结历史，发展学术，还是为了面向未来以期重振黄河文明之雄风，均显得尤有必要。
河流与人类文明的发端
追溯河流与人类文明的起源，有助于黄河与科技文明关系的探讨。河流是地球上较大的天然水流的通称。河流与人类的关系极为密切。古希腊哲学家泰勒斯认为水是万物的本原。我国战国时管仲指出：“水者，地之血气，如筋脉之通流者也。故曰，水具材也。”“集于天地，而藏于万物。产于金石；集于诸生。故曰水神。集于草木，根得其度，华得其数，实得其量。鸟兽得之，形体肥大，羽毛丰茂，文理明著。”“人，水也，男女精气合，而水流形。……”“水者何也？万物之本原也，诸生之宗室也。”（注：《管子·水地》。）这里把水作为大地的血脉和大地造就一切物品的必备材料。地球上的水体有海洋、湖沼、河流、冰川等，其中河流的总水量不及地球总水量的万分之一，但河流对人类的贡献却远比其他水体大得多。“地之血气，如筋脉之通流者也”的水，主要指的应是流动的河水，而他所强调水的最大功用，指的正是水或者说主要是河流对人类的影响，把水作为孕育生命和人类文明的源泉。
河流之所以较其他水体与人类的关系更为密切，是因为它所具备的一些特点。首先，河水是流动的，并且是循环周期最短的水体，它为人类的活动迁徙提供了便利。人们利用河流，或乘水排，或驾小舟，顺河而下，便于不同区域人群之间的交往和联系。和其他水体相比，如地下水、沼泽、冰川甚至湖泊、海洋都不如河流方便人们的荡舟远行。而人类之间的这种交流和沟通的加强，对人类的繁衍进步是十分重要的。并且，大凡河流都具有势能。这种能量很容易被人们所认识，并随着人类的进化而越来越多地为他们所利用。如黄河流域的先民们早已认识到“水润下”、水“独赴下”（注：《管子·水地》。）的性质。在一定的条件下，人们利用河水的势能，引水灌溉，这就促使了农业的产生和发展。第二，河流的分布面积广阔，发挥的有效能量大。大的河流往往由众多的支流交织成紧密相连的水系网，它们纵横交错，彼此连接，尽管和海洋及大的湖泊比较起来，水量并不算大，但由于它们的分布面积广，有效利用率高，故显得能量很大。逐水草而居的人类，正是沿着河流（特别是支流）迁徙居住的。河流像一条条动脉血管，把整个大陆沟通起来，它为人类的活动提供了广阔的舞台，而那些支脉相连的河网，则是连接人类文明的纽带。在这些支流沿岸的台地上，出现有许多古人类文化遗址就是明证。裴李岗、磁山、河姆渡等中国新石器时代早期文化遗址也正位于河流两岸的台地上。在遥远的古代，人口的多少是衡量文明程度的重要指标。中国之所以成为人口众多的文明古国，与河流有着密切关系。河流为人类的生存创造了便利的条件，这就是人类的起源地和文明中心多在大河流域的主要原因。第三，河流提供的是可以饮用的淡水，且暴露在地表，取用方便。加之河水流动的范围广，沿岸的人们都可享用，充足的河水便成了生命的泉浆。第四，濒河地区的生态系统稳定，生物资源繁庶，可为人类提供比较丰富的食物来源。河谷两岸林木茂盛，有丰盛的植物果实可供采集；种类众多的禽兽出没其间，河水中有大量的鱼蚌等水产品，这些都是人类狩猎捕捞的对象。它们为人类提供了源源不断的衣食之源，加之充足的水源，这使人们有了一个适宜的生存环境。第五，河水泛滥冲积后往往形成成片的谷地或大块的平原，这些土壤系冲积层土壤，肥沃疏松，易于垦耕，加之濒临水源，浇灌便利。这些为农业的产生和发展创造了有利的条件。正是由于河流具有以上特征和优点，大河流域才成了人类最早的理想栖息地和文明的发祥中心。
无庸赘述，从四大文明古国均出现在大河流域的事实中不难看到河流对文明起源和发展的影响。我们在这里需要指出的是，河流对人类文明的作用首先反映在科学技术方面，或者说河流对科学技术的产生具有直接的促进作用。因为四大文明古国都是以农业或农业生产技术的发达而著称的。农业是古代社会最重要的生产部门，也是最重要的技术活动。而没有河流就不会有这四大文明古国的农业，也就不可能产生农业及其他科学技术。从埃及文明及科学技术的发展历程中不难看出，由于尼罗河洪水的周期泛滥所造就的河谷平原孕育了古代埃及的农业；在疏浚渠道、修筑堤坝、发展灌溉业过程中，水利工程技术得到发展；为准确地计算尼罗河的涨落时间，天文学建立了起来；数学也因工程测量和分配土地而得以发展；农业的发展又促进了金属冶炼、纺织和工具制造等手工业生产技术的进步；与此同时，埃及的建筑、医学等科学技术也逐步发展起来。这样，尼罗河水利和农业成了带动古埃及科学技术发生“连锁反应”的“多米诺骨牌”。由此可见河流作为地理环境的“综合体现”，在一定的历史条件下对科学技术生产和发展方向具有决定性影响。当然，我们并不忽视科学技术发展的社会因素，特别是政府在组织管理方面发挥的重要作用。马克思曾经指出：“无论在埃及和印度，或是古美索不达米亚和波斯以及其他国家，都是利用河水的泛滥来肥田，利用河流的涨水来充注灌溉渠。节省用水和共同用水是基本的要求，……在东方，由于文明程度太低，幅员太大，不能产生自愿的联合，所以就迫切需要中央集权的政府来干预。因此亚洲的一切政府都不能不执行一种经济职能，即举办公共工程的职能。这种用人工方法提高土地肥沃程度的设施靠中央政府办理，中央政府如果忽略灌溉或排水，这种设施立刻就荒废下去。”（注：马克思：《不列颠在印度的统治》，《马克思恩格斯选集》第2卷第64页。）马克思在指出水利灌溉是东方农业基础之后，高度评价了古代东方国家政府在管理公共工程中的作用和必要性，这种“公共工程”其实也与科学技术的关系十分密切。所以，包括古代埃及在内的科学技术的发展，也是与所在地区政府的积极干预分不开的。只有把自然的地理环境的直接影响和人类的社会因素的作用结合起来考察，才能对河流与科学技术起源和发展的关系有一个全面的认识。
黄河与中国传统科技文明密切相连
1.优越的地理环境孕育了黄河科技文明
黄河发源于青海省巴颜喀拉山北麓的卡日曲，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东9省区，在今山东省垦利县注入渤海，流程全长约5464公里，流域面积约75万平方公里。由于黄河素有“善淤、善决、善徙”的特性，它也是一个变迁无常的河流，有史以来曾发生过多次规模不等的改道，历史上黄河还曾经流过河北、天津、安徽、江苏4省、市，整个黄河下游冲积平原共约25万平方公里。因此，我们这里探讨黄河问题，虽然以今天的黄河流域为基础，但也考虑到历史上黄河的迁徙变化，尽量把沿黄地区人类活动形成的紧密相连的共同文化面貌放在研究的视野范围之内，而不受今天狭义的黄河流域的局限。并且，我们这里所谈的黄河，是把黄河作为以黄河为轴心的“黄河文化生态圈”来看待的，这个“黄河文化生态圈”的地理范围大致在北纬32°-41°之间。黄河流经的大部分地区处于暖温带，光照时间较长，气候总的特点是冬季不太严寒，夏季不太炎热，四季鲜明，有利于农作物生长和人类生存。就降雨量来看，黄河流域的年龄水量约在400-1000毫米之间，对作物生长较为有利。黄河流域广泛分布的土壤是黄土，这些来自亚洲内陆沙漠地带的黄土呈粉尘颗粒状，在结构上显示出均匀、细小、松散、易碎的特点，这就使得粗笨原始的木耒、石耜等工具容易挖掘开垦。黄河由青藏高原流经黄土高原后，携带大量的泥沙奔腾而下，冲积形成了广阔的黄河中下游平原，又把淮河、海河的冲积带串连起来造就了面积达38.9万平方公里的我国最大的平原——黄淮海大平原。黄河及其众多支流又可为肥沃厚重的黄土地提供灌溉之利，为发展农业创造了条件。这都使得黄河流域成为古代文明的起源中心之一。
黄河流域空间辽阔，先后跨越青藏高原、黄土高原、北部草原的河套地区、中下游平原和滨海地区，地理环境十分复杂，不同的自然环境由一条大河串连起来，北部的游牧狩猎经济文化与以中原地区为代表的先进的农业文明经过长期碰撞、互相吸收、不断磨合，这就大大丰富了黄河流域科技文化的内容，促使黄河流域的科技文明长期保持勃勃生机和旺盛的活力。
2.与黄河（黄土）密切相关的古代农业的发达带动了科学技术的繁荣
美国学者阿·托夫勒曾指出：“凡是农业兴起的地方，文明就在那里扎下了根。”（注：鲁品越：《西方科学历程及其理论透视》，中国人民大学出版社1992年版第3页。）这是因为农业使人们摆脱了狩猎采集的游荡生活，给人类提供了稳定可靠的食物来源，随着产品的积累和剩余产品的出现，就有可能使社会派生出一批不直接从事物质生产的脑力劳动者，这些人当中的一部分有条件从事文字的创造和科学方面的观察探索；并且随着农产品的增多，还可能分化出一部分人从事农业以外的手工业生产，这也为技术的发展提供了可能。再以农业生产本身的特点分析，农业劳动有较为系统的生产过程，并须严格遵守作物的生长规律。早在战国时期，《荀子·王制》中就明确指出：“春耕、夏耘、秋收、冬藏，四者不失时，故五谷不绝，而百姓有余食也。”荀子已敏锐地看到了农业与天文气象的密切关系，认识到农业生产绝非是一种孤立进行的活动。正是农业生产实践，才使人类把周围自然界作为一个周期性变化的统一整体来看待。这种整体性眼光和寻求统一性的欲望，从来就是科学诞生和发展的动力。（注：鲁品越：《西方科学历程及其理论透视》，中国人民大学出版社1992年版第5页。）还有，农业的出现往往能产生“多米诺骨牌效应”，引起科学技术的连锁反应，推动水利、建筑、冶金、纺织、陶瓷、交通运输及天文、数学、力学、地理、生物等科学技术的发展，诱导人们把自然界作为一个整体来看待，为各门类的科学提供实践基础和社会需要。黄河流域不但是中国农业的起源中心，而且一直是古代农业最发达的地区，农业受到历代王朝的重视，一直被视为最重要的生产部门，农学成就举世瞩目，农学著作代代相传，层出不穷。恩格斯曾指出：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”（注：《马克思恩格斯选集》第4卷第505页。）由于古代中国对农业的高度重视，发展农业成了社会上的最大利益。与农业有关的农学、天文、数学、力学、生物、地理等学科也因为农业的缘故，都成了社会提出的“技术上的需要”。因此，黄河流域的科学技术才有了强大的发展动力。需要指出的是黄河流域的农业是和黄河、黄土密不可分的。黄河及其支流为农业提供必要的水分；而肥沃的黄土为农业提供了土壤，也就是说，黄河、黄土培育了黄河流域的农业，使黄河流域长期成为古代农业最发达的地区；而农业的繁荣也推动了旨在为发展农业服务的黄河流域诸多科学技术的繁荣。这也就是黄河流域科学技术之
所以取得辉煌成就的主要原因。由此我们得出这样的认识：现代以前的科学技术发展史可以分为以农业为核心（或旨在为农业服务）的科学技术时期和以工业为核心（或旨在为工业服务）的科学技术时期两大阶段。各个时期科学技术的发展程度与其直接或间接服务的对象（农业或工业）的发展程度成正比。由于黄河流域的古代农业及其生产技术高度发达，长期超过其他国家和地区，因此，该地区的古代科学技术也就长期处在领先的地位，由此可见黄河对科学技术的深刻影响。
3.治理黄河的水利事业推动了科学技术进步
黄河又是一条以洪灾频仍、难以驾驭而著名的河流。这主要是由于流经黄土高原的黄河携带的大量泥沙淤积河道造成的，加之每年的七、八月间住往是黄河中下游地区暴雨高发的季节，因此，黄河下游的洪水决溢泛滥十分频繁。据统计，从先秦至解放前的2500多年中，黄河大的改道26次，其中重大的迁徙9次。从西汉文帝十二年（公元前168）到清道光十二年(1840)的2008年中，计316年有决溢灾害，平均6年半一次；而从1841-1938年的98年中，计52年有黄河决溢，平均两年一次（注：黄河防洪志编纂委员会等：《黄河防洪志》，河南人民出版社1991年版第17页。）。黄河泛滥，给人民生命财产带来巨大损失，成了中华民族的心腹之患。司马迁当年就曾感叹道：“甚哉，水之为利害也！”（注：《史记·河渠书》。）为了治理洪水，沿黄人民进行了艰苦卓绝、长期不懈的顽强斗争，积累了丰富的治水经验，发展了水利工程技术，并在水文测量、修筑围堰、堤坝和兴修水利的过程中，推动了数学、力学、地理学、建筑、交通运输及农业、金属冶铸技术的进步。大禹是传说中活动于黄河中下游地区的治水英雄，从大禹治水的传说记载中即可较清楚地了解治理黄河等洪水的活动对相关科学技术的影响。据《尚书·尧典》记载，尧帝所在的原始社会末期，洪水肆虐。尧令禹的父亲鲧来主持治水。鲧采用修堤埂以“障洪水”的办法治水，史载“鲧障洪水”（注：《国语·鲁语上》。），“鲧作城”（注：《吕氏春秋·郡守》。），但终未获成功，受到贬逐。最后由禹领导治水。为了完成这一重任，大禹在总结先父经验教训的基础上，充分认识河流运行的规律，史载他“因水为师”，并首先进行大地测量。《史记·夏本纪》记载他：“左准绳，右规矩，载四时”，“行山表木，定高山大川”。为治理洪水他殚精竭虑，“陆行载车，水行载舟，泥行蹈橇，山行即桥”（注：《史记·河渠书》。），“以铜为兵，以凿伊阙，通龙门，决江倒河，东注于东海”（注：《越绝书》。）。由于他“因水之性”，采取“高高下下，疏川导滞”的办法，“决九川距四海，浚畎浍距川”（注：《国语·周语下》。），最终取得了治水的成功，使“水田地中行”，“人得平土而居之”（注：《孟子·滕文公》。）。接着，禹“尽力乎沟洫”（注：《论语·泰伯》。），并让其助手后稷教民耕稼，播种五谷；又“令益予众庶稻，可种卑湿”（注：《史记·河渠书》。）。《山海经·海内经》说：“禹率布土，以定九州”，指的是大禹治水后，将原来由血缘关系形成的原始氏族部落按地区划分为九州，建立了奴隶制国家政权。从上述鲧、禹治水的历史传说和文献记载中，我们可以从中发现治水活动与科学技术产生和发展关系的若干线索。首先，大禹治水所采用的“因水之性”、“疏川导滞”的疏导方法，是行之有效的科学治水方法，也是我国水利科学技术产生的标志，它写下了我国水利史上的第一个篇章，现在编写的中国水利科技史从大禹治水写起具有道理的。其次，大禹在治水实践中发明了原始的测量工具“左准绳，右规矩”，即今日的铅垂、角尺和圆规；而“随山刊木，定高山大川”即是进行水准测量。我国现存最早的数学著作《周髀算经》说：“故禹之所以治天下者，此数之所由生也。”汉代赵君卿在为《周髀算经》作注时指出：“禹治洪水，决疏江河……使东至于海。”当然，把数的产生和应用归功于大禹确显牵强，但大禹进行水文测量等活动时，肯定离不开数学计算，治理洪水的工程技术活动确实推动了数学的进步。其三，大禹“以铜为兵，以凿伊阙，通龙门，决江导河”的记载，是说禹已利用铜制工具，开山劈岭，疏浚河道。可见治水活动促进了冶铜及工具制造技术的发展。考古学上已发现仰韶文化时期的铜器，大禹所处的龙山文化晚期已开始进入铜器时代，《越绝书》的记载是有历史根据的。其四，传说中提到大禹在治水活动中使用耒、耜及应用车、船、橇等交通工具，反映了治水活动对交通运输及生产工具制造技术的促进作用。其五，大禹治水成功后，“尽力乎沟洫”，种植谷物，特别是利用低洼积水之地“予众庶稻”，是说禹率领群众引水灌田，种植水稻，发展农业。考古工作者在陕西关中地区的泉护村发现了新石器时代的炭化稻米（注：王兆麟：《黄河流域首次发现炭化稻米》，《光明日报》1997年10月3日。），说明当时的黄河中下游地区确已种植有稻谷。大禹治水平土，兴修水利，为农业生产创造了条件，促进了农业进步。其六，“禹率布土，以定九州”的传说，是大禹建立有别于氏族部落的国家政权的反映。战国时期出现的我国第一篇较系统的地理著作命名为《禹贡》，就是根据大禹治水，“以别九州”的传说，以黄河中下游地区为中心，将国家分为冀、兖、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍九州，假托为禹治水后的政区制度。可见治水活动对我国古代地理学影响深刻。其七，传说中认为鲧治水失败是因为采用了筑“城”“障洪水”的办法。当时的“城”实际上指的是河堤，在鲧之前的治河专家共工就曾采用过。共工和鲧为防御洪水高筑的河堤与城市的城墙有密切关系。正如徐旭生指出的那样：“城同堤防本来是同一的东西，从防御盗寇说叫作城，从防御水患说就叫做堤防。”（注：徐旭生：《中国古史的传说时代》（增订本），文物出版社1985年版第146页。）其八，大禹治水时，“载四时”的传说，应与天文历法有一定关系。黄河洪水泛滥，与四季变化关系密切。一般每年的七、八月份是洪水暴发期。大禹治水时，对气象变化的规律也应有所了解，因地因时制宜，才能取是成功。通过对大禹治水这一水利史上的重要事件的分析，可见以治理黄河为主要内容的水利活动对中国古代科学技术的产生和发展产生有直接的影响。而治理黄河是一个系统工程，在治河兴利的实践中，与黄河水利有关的数学、力学、建筑学、地理学、天文历法及冶金、农业等科学技术都得到了相应的发展，黄河水利事业对科学技术的影响不可低估。
黄河流域的科学技术，主要是在黄河流域特定的自然环境和社会条件下形成的，在几千年的不断发展过程中逐步形成自己的特色和风格。它是中国传统科学技术成就的集中体现。其主要特征有：首先，黄河流域的科学技术内容广博，积淀深厚，成就巨大，代表了中国传统科学技术的最高成就和发展水平。由于这里长期处在我国政治、经济、文化中心的位置和特殊的地理条件，许多科学技术都首先在这里产生。虽然我国历史上有过多次国都的迁徙和经济中心的转移，但都未影响黄河流域的文化和科技中心的地位。正像黄河文明是中华文明的象征一样，黄河科技文明也是中国传统科技成就的集中代表，它代表了我国古代科技发展的水平。第二，黄河流域的科学技术具有实用性强的特点。如以较为发达的农医天算四大学科为例：农学主要是为了解决穿衣吃饭的“衣食之源”，着重阐述农作物的栽培管理以求单位面积的高产；但对植物机制和生长规律的认识未作深入探讨。天文则注重于历法的制订和异常天象的观察，以为农业提供准确的“时令”，并预测国家政治统治的祥瑞或灾异；而对宇宙的结构、天体运行的规律缺乏足够重视和深入细致研究。中医学则是为了治疗人的疾病以保证身体健康，实用性尤其明显。数学也主要是为了农业、天文等实用学科的需要及国家财政税收方面的实际运用，以至从西周起便被列入“士”的必修课目之一。这些学科的发展对推动生产力的发展和社会的稳定都起到了重要的作用，但也在一定程度上限制了它们独立深入的发展方向。第三，水利、农业科学技术在整个科技体系中占有独特的地位，起着推动科学技术发展的核心作用。农业和水利都是与人类生存密切相关的学科，在中国古代对农业和治水尤为重视，“以农为本”，“治水如治国”，成了历代统治者的箴言。在开发农业、治理洪水的过程中推动了农学和水利工程技术的发展，并带动了其它科学技术的进步。第四，黄河流域科学技术的继承性很强。尽管中国历代王朝的更迭接连不断，但中国文化的发展却连绵不绝，中国传统科技的发展也是如此。中国古代科学家在创立自己的科学观点时，总是不厌其烦地收集整理前人的研究成果，有的甚至在对一些经典名著的注释当中来引申自己的观点，以推动科学的发展。如对《水经》、《九章算术》、《伤寒杂病论》等的重视和阐释，就推动了地理学、数学和医学的发展。这种继承性一方面保持了科学技术发展的连续性，使黄河流域乃至整个中国的传统科技具有鲜明的个性特征，但过于重视固有的成就，也会
不利于科学技术的创新和与外部科技文化的交流，这也是中国传统科学技术在近代逐步落后的原因之一。黄河流域的科学技术是在特定的历史条件下旨在为农业社会服务的传统科学技术，它发展到了所能够发展到的高度，代表了中国古代科技的发展水平，是中华传统科技文明的象征，它对周围地区的科技发展产生有直接的影响，推动了整个中华民族的科技进步。并且，以黄河流域为中心的中国传统科学技术还曾传播到日本、朝鲜、越南、印度等亚洲地区，并经西亚传播到欧洲，对人类文明做出过不可磨灭的贡献。
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