中国科技发展史概观及小学教师综合素质读本指南

（一）基本定义

（略）

（二）要点理解

【中国科技发展史简述】

1.古代的科学技术

中华民族的科技活动有着悠久的历史，曾经为人类的发展做出过巨大的贡献，并且在16 世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300 多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500 年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了6 种不同成分的铜锡合金及其不同的用途。公元3 世纪左右，中国人发明了瓷器，这一技术在11世纪传到波斯，再经阿拉伯于1470 年左右传到意大利以及整个欧洲。到宋朝，中国四大发明也先后登上历史舞台。由于从14 世纪60 年代末以来，中国对外长期实行“闭关锁国”政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，中国的科技活动处于相对停滞状态。与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。

（1）四大发明。

造纸术。西汉先后出现絮纸和麻纤维纸。甘肃天水放马滩出土的绘有地图的纸，是目前世界上所知最早的纸。东汉蔡伦于105 年改进造纸术，制造出植物纤维纸。造纸术于6世纪传到朝鲜、越南和日本，8 世纪传到中亚，并经阿拉伯人传到非洲和欧洲。

印刷术。隋唐已有雕版印刷的佛经、日历和诗集。现存世界上最早的雕版印刷品是868 年我国印制的《金刚经》。五代时期有了雕版印刷的整部书籍。宋代雕版印刷业很发达，刻印的书，字体工整，装订精美。11 世纪中叶，北宋毕昇发明活字印刷术，比欧洲早400 年。元朝出现锡、铅活字，后来又有铜、铅活字印书。活字印刷术发明后，向东传入朝鲜、日本，向西传入埃及和欧洲，改变了当时欧洲只有僧侣才能读书和受高等教育的状况。

指南针。战国时期，中国人发现了磁石指南的特性，发明了“司南”。北宋已会使用磁针指南，后来人们把磁针装在罗盘上，制成指南针用于航海。南宋时指南针传到印度、阿拉伯、波斯等国，促进了各国航海事业的发展，并为新航路的开辟和实现环球航行提供了重要条件。

火药。唐朝时，《真元妙道要略》一书最早提到了火药，唐末火药开始用于军事。北宋时火药已广泛在军事上使用，东京设立“广备攻城作”，制造火药和火器；宋仁宗时成书的《武经总要》记载了许多火器的制作方法。南宋时发明了“突火枪”，管形火器的出现，开创了人类作战史的新阶段。金国的火器制造业比较发达，所制的“震天雷”“飞火枪”威力很大。金国的军队用这两种火器打退了蒙古军队的进攻，取得了局部胜利。火药在13 世纪中期传入阿拉伯，后来又由阿拉伯传入欧洲。

（2）天文历法。

夏朝：历法《夏小正》，载有一年中各个月份的物候、天象、气象和农事情况。

商朝：干支纪日法是商朝历法的最大成就，它是世界上延续时间最长的纪日方法。商朝甲骨文中保留了我国最早的日食、月食和新星记录。

春秋：留下世界公认的关于哈雷彗星的最早记录，比欧洲早670多年。历法已经形成自己固定的系统，基本上确立了十九年七闰的规律，比欧洲早160 年。

战国：《甘石星经》是世界上最早的天文学著作；人们还测定了一年的季节。

西汉：武帝时制定“太初历”。公元前28 年，西汉关于太阳黑子的记录是世界上最早的太阳黑子记录。

东汉：张衡发明了浑天仪和地动仪，比欧洲早1700多年。

隋唐：隋朝天文学家刘焯编制的《皇极历》，创立了计算日月运行的新方法，是当时最先进的历法。唐朝天文学家僧一行在《皇极历》的基础上制定的《大衍历》，比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。

元朝：元初设立太史局编制新历法。郭守敬改进简仪和圭表，主持全国范围的天文测量，编成的《授时历》一书中记载的一年的周期与现行公历基本相同，早于现行公历300年问世。

（3）数学。

西周：商高讲过“勾三股四弦五”这一勾股定理特例，记载于《周髀算经》。

春秋：发明了九九乘法表。

西汉：刘歆推算圆周率为3.1547。

东汉：《九章算术》是当时世界上最先进的应用数学。

三国：刘徽运用极限理论，提出计算圆周率的正确方法。

南朝：祖冲之精确地算出圆周率是在3.1415926-3.1415927 之间，这一成果比欧洲早1000 年。他为《九章算术》作注，又著《缀术》一书。

唐朝：著名数学家王孝通撰写的《缉古算经》，首次提出三次方程式正根的解法，能解决工程建设中上下宽窄不一的计算问题，是对古代数学理论的卓越贡献，该成果比阿拉伯人早300 多年，比欧洲早600多年。

明代：数学家程大位编著的《算法统宗》，奠定了后世珠算法的基础。

清代：蒙古族数学家明安图推出“割圆九术”，将其研究成果整理成《割圆密率捷法》。他用解析几何方法把三角函数和圆周率的研究提高到一个新的水平。

（4）医学。

商周：已有丰富的医药学知识，还出土了石砭镰等医疗用具。

战国：扁鹊是当时的名医，后代医家奉之为“脉学之宗”。他发明的“四诊法”成为中国中医药传统的诊病法。有著名的医学著作《内经》。

西汉：西汉编定的《黄帝内经》是我国现存较早的重要医学文献，奠定了我国医学的理论基础。马王堆汉墓出土的帛书《医方经》记载了几百个药方。

东汉：《神农本草经》是中国第一部完整的药物学著作。张仲景的《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典，后人称张仲景为“医圣”。华佗擅长外科手术，被誉为“神医”，他发明的麻沸散比西方早1600多年。

隋唐：我国的一些外科手术，如拔牙、血管结扎等，是世界上最先进的。隋朝太医巢元方的《诸病源候论》，是古代医学史上探讨病因、病理内容最丰富的一部著作。唐朝杰出医学家孙思邈著的《千金方》，全面总结了历代和当时的医学成果，有许多创见，在我国医药学史上占有重要地位。吐蕃名医元丹贡布编著的《四部医典》，在国内外有重要影响。唐高宗时编修的《唐本草》，是世界上最早的、由国家颁布的药典。

北宋：医学以小儿科、产科和针灸科最著名。《小儿药证直诀》为我国古代重要的儿科著作。《十产论》是著名的产科著作。针灸学家设计了便于医术学习的针灸铜人模型。《洗冤录》是南宋法医学家宋慈所著，它是世界上第一部法医学书籍。王安石变法时设太医局，局内办有医学学校。

明朝：李时珍的《本草纲目》中记载的药物有1800 多种，方剂1 万多个，全面总结了16 世纪以前的中国医药学，被誉为“东方医药巨典”。

（5）地理。

《周易》一书首先提出了“地理”的名称。战国时期的《山海经》反映了那个时期人们对中外地理的认识。西晋裴秀绘制出《禹贡地域图》，提出绘制地图的6 项原则，即“制图六体”，这一理论一直沿用到明末。北魏地理学家郦道元作《水经注》，是一部综合性地理著作。明代徐弘祖的《徐霞客游记》是一部地理学巨著，书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述，早于欧洲约两个世纪。

（6）农业、手工业论著。

《齐民要术》：北魏贾思勰著，是现存的一部最早、最完整的农书。《梦溪笔谈》：北宋沈括著，是我国科学发展史上的珍贵遗产。《农政全书》：明末徐光启著，论述了农学理论，并介绍了欧洲的水利方法，是我国古代优秀的农学著作。《天工开物》：明末清初的科学家宋应星所著，被后人誉为“17 世纪中国工艺百科全书”。《河防一览》：明朝潘继驯所著，总结了我国古代治理黄河水患的经验。

2.中国近现代的科学技术

19 世纪中叶，一批向西方寻求救国真理的中国先行者，倡导科学救国、教育救国，主张学习西方的先进科学技术。1905 年，中国废除了科举制度，清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。

1919 年5 月4 日，中国爆发了伟大的爱国救亡运动，即“五四运动”。五四运动提倡民主与科学，为中国近代科学的诞生扫清了道路。胡适等人在美国组建了中国第一个科学家团体“中国科学社”，并创办了中国第一本科学期刊《科学杂志》。

北京猿人（俗称“北京人”）头盖骨化石的发现，是这个时期的重要科研成果。这时的中国科技界已不再与国际科技界隔绝，科技交流逐渐增加。一批有成就的归国科学家，成为当时中国科学技术发展的领军人物。

抗日战争（1931—1945）爆发后，中央研究院及各研究所先后内迁至四川、广西和云南，在艰苦的环境下坚持科学研究。一批日后颇有成就的科学家，如李政道、杨振宁、黄昆、吴文俊、朱光亚和林家翘等，都是这个时期培养出来的佼佼者。美籍华人李政道和杨振宁，一起获得1957 年的诺贝尔物理学奖。

3.新中国的科学技术

新中国成立后，科技事业得到迅速发展。从1966 年开始，中国进入长达10 年的“文化大革命”时期，科学技术几乎停滞不前。1978 年，全国科学大会召开预示着中国的科学技术事业由乱到治、由衰到兴，真正迎来了科学的春天。在1995 年召开的全国科学技术大会上，时任中共中央总书记的江泽民正式提出“科教兴国”战略，中国科学技术迎来了一个高速发展的新时期。总体上，自新中国成立，中国的科学技术迅猛发展，取得了世界瞩目的成绩。

（1）核技术的发展。

1960 年，中国第一枚近程导弹研制成功。1964 年10 月16 日，我国第一颗原子弹爆炸成功，全世界为之震惊。1966 年10 月，中国首次发射导弹核武器试验成功。

（2）航天技术的发展。

1970 年4 月24 日，我国第一颗人造卫星“东方红1 号”唱着《东方红》飞出地球，进入了太空。1972 年3 月3 日，我国又发射了第二颗科学技术试验卫星。1975 年11 月16日，中国第一颗返回式遥感卫星发射成功。1981 年9 月20 日，我国首次使用一枚大型火箭将3 颗不同用途的卫星送入地球轨道，成功地实现了一箭多星的壮举。1999 年11 月20日6 时30 分，在酒泉卫星发射中心由新型长征运载火箭发射“神舟一号”飞船，次日15时41 分在内蒙古自治区中部成功着陆。2003 年10 月15 日发射的“神舟五号”载人飞船更是使中国成为继俄罗斯、美国之后，第三个有能力把人送上太空的国家。2007 年10 月24 日，“嫦娥一号”探测器由长征三号甲运载火箭成功发射。2008 年9 月25 日，“神舟七号”飞船从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空。2010 年10 月1 日，“嫦娥二号”卫星成功发射升空，揭开了中国探月工程二期的序幕。通过轨道修正、月球面前空中“刹车”等，“嫦娥二号”一步步靠近月球，从距月面100 千米的轨道突然探身至近月面15 千米，给月面虹湾拍下了特写靓照。2011 年1 月11 日中午，在成都中航工业公司的飞机场，歼20 成功完成首飞。歼20 是世界上第四款进入试飞阶段的第四代隐形战斗机。中国第三代战斗机歼10 刚刚列装空军5 年，第四代战斗机歼20 就已面世，这反映了我国电子信息、新材料等各产业取得了飞速进步。2011 年11 月1 日5 时58分10 秒，“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心发射，与我国首个空间站雏形“天宫一号”携手，共同执行我国首次空间交会对接任务。飞船在顺利完成两次对接任务后，于2011 年11 月17 日19 时36 分在内蒙古四子王旗着陆，我国首次空间交会对接任务完成。2012 年6 月16 日18 时56 分，执行我国首次载人交会对接任务的“神舟九号”载人飞船，在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道，顺利将3 名航天员送上太空。2013 年6 月11 日17 时38 分，“神舟十号”搭载3 位航天员飞向太空，在轨飞行15 天，并首次开展我国航天员太空授课活动。飞行乘组由男航天员聂海胜、张晓光和女航天员王亚平组成，聂海胜担任指令长。2013 年12 月15 日，“嫦娥三号”携带的“玉兔”月球车在月球开始工作，标志着中国首次地外天体软着陆成功。这也是人类时隔37 年再次在月球表面展开探测工作。

（3）其他方面的科技发展。(https://www.xing528.com)

1958 年6 月，长春第一汽车制造厂试制成功中国第一辆国产高级轿车——红旗轿车。1959 年，地质学家李四光等人提出了“陆相生油”理论，打破了西方学者的“中国贫油”说，松辽盆地发现了世界级的特大砂岩油田——大庆油田。1960 年，物理学家王淦昌等人发现反西格玛负超子。1965 年，中国科学家人工合成胰岛素，这是世界上第一次人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质。1966 年，中国著名数学家陈景润证明了哥德巴赫猜想中的“1 +2”。1973 年，被世界称为“杂交水稻之父”的袁隆平在世界上首次培育成功籼型杂交水稻。1983 年，中国第一台亿次电子计算机系统银河计算机研制成功。1983 年10 月，王永民发明了五笔字型汉字输入法，计算机汉字输入问题得到根本性解决。1984 年12 月30 日，中国第一支南极考察队登上乔治岛，开始建立中国南极长城站，1985 年2 月20 日落成。1989 年2 月26 日，中国南极中山站在南极大陆落成。1984 年，大亚湾核电站开始动工兴建，1994 年2 月1 日和5 月1 日两台机组分别投入商业运行。这是我国引进技术、设备和资金建设的第一座大型商业用核电站。1989 年，中科院化学所研制出丙纶级聚丙烯树脂。在化学纤维5 个品种涤纶、锦纶、丙纶、腈纶和维纶中，丙纶是中国自行研究开发成功的。1993 年10 月，“曙光一号”大型并行计算机研制成功，达到当时世界先进水平。1994 年，长江三峡实现大江截流，三峡工程开工建设。1999 年6 月，我国首次赴北极考察。

进入21 世纪，我国于2000 年独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人行走与基本操作功能的类人型机器人，在国防科技大学首次亮相。类人型机器人的问世，标志着我国机器人技术已跻身国际先进行列。我国科学家在2001 完成了人类基因组计划的1%基因绘制图，在世界上首次成功构建水稻基因组物理全图。2005 年，青藏铁路格尔木—拉萨段全线铺通，于2006 年7 月1 日开通运营。青藏铁路工程技术人员和建设者按照建设世界一流高原铁路的目标，克服了许多难以想象的困难，攻克“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大世界性难题，优质高效地完成了青藏铁路全线铺通任务。2009 年，中国第一个南极内陆科学考察站昆仑站在南极大陆内陆正式建成。2010 年11 月14 日，全球超级计算机500 强排行榜在美国公布，中国“天河一号”超级计算机以每秒2570 万亿次的实测运算速度，成为世界运算最快的超级计算机。这也是中国第一台千万亿次超级计算机。2015 年，中国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。此外，当今世界最大的水利枢纽工程——长江三峡水利枢纽工程许多指标都突破了世界水利工程的纪录。中国在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汉孔角化症等遗传病的致病基因。量子信息领域避错码被国际公认为量子信息领域“最令人激动的成果”。

4.中国科技发展史上的主要人物及其主要成就

（1）张仲景（约150—219）。医学家，所著《伤寒杂病论》为中医史上第一部“理、法、方、药齐备的论著”，后人称之为“中医方书的鼻祖”。

（2）祖冲之（429-500）。南北朝时人，杰出的数学家、科学家。其主要贡献在数学、天文历法和机械三方面。祖冲之计算出圆周率值在3.1415926～3.1415927之间。这是当时世界上最精确的值，直到1100 多年以后才被阿拉伯和法国的数学家超过。

（3）贾思勰。北朝北魏人，杰出的农学家，所著《齐民要术》是我国历史上第一部系统的农学著作。

（4）徐光启（1562—1633）。所著《农政全书》与北魏贾思勰的《齐民要术》并列为我国农学著述两大丰碑。

（5）沈括（1031—1095）。北宋科学家、改革家。晚年以平生见闻，在镇江梦溪园撰写了笔记体巨著《梦溪笔谈》。沈括是一位博学多才、成就显著的科学家，是我国历史上最卓越的科学家之一。精通天文、数学、物理学、化学、地质学、气象学、地理学、农学和医学。

（6）秦九韶（1208—1268）。南宋人，数学家，与李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家，精研星象、律、算术、诗词、弓剑、营造之学，其代表作《数书九章》，其中的大衍求一术、三斜求积术和秦九韶算法是具有世界意义的重要贡献。

（7）李时珍（1518—1593）。明代人，药学家，所著《本草纲目》是一部世界上伟大的药典。

（8）张衡（78—139）。字平子，汉族，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人，我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制图学家、文学家，官至尚书，为我国天文学、机械技术、地震学的发展做出了不可磨灭的贡献。

（9）梁思成（1901—1972）。建筑学家，梁启超长子。1924 年，梁思成在美国宾夕法尼亚大学建筑系学习，获建筑硕士、美术学士学位。他代表中国参加了联合国大厦的设计，为东北大学和清华大学创办了建筑系，长期从事教育和中国建筑史的研究工作。

（10）钱学森（1911—2009）。人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一，在多个学科领域取得卓著成就。他早年留学美国，在近代力学奠基人卡门指导下从事火箭研究工作。1955 年回国后开创中国力学、航天事业，为中国的航空航天事业等领域做出了杰出贡献。

（11）华罗庚（1910—1985）。世界著名数学家，中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者。在国际上以华氏命名的数学科研成果就有“华氏定理”“怀依-华不等式”“华氏不等式”“普劳威尔-嘉当-华定理”“华氏算子”“华-王方法”等。他为中国数学的发展做出了举世瞩目的贡献。

（12）邓稼先（1924—1986）。中国科学院院士，著名核物理学家，中国核武器研制工作的开拓者和奠基者，1999 年被追授“两弹一星功勋奖章”。成功地设计了中国的原子弹和氢弹，为中国核武器的研发做出了重要贡献。

（13）袁隆平（1930—）。农学家、杂交水稻育种专家，1995 年当选为中国工程院院士。袁隆平长期从事杂交水稻育种理论研究和制种技术实践。1964 年他首先提出以“不育系、保持系、恢复系”三系法利用水稻杂种优势的设想并进行科学实验。1970 年，他与其助手李必湖和冯克珊在海南发现一株花粉败育的雄性不育野生稻，成为突破“三系”配套的关键。1972 年他育成中国第一个大面积应用的水稻雄性不育系“二九南一号A”和相应的保持系“二九南一号B”，次年育成了第一个大面积推广的强优组合“南优二号”，并研究出整套制种技术。1986 年他提出杂交水稻育种从“三系法品种间杂种优势利用”“两系法亚种间杂种优势利用”到“一系法远缘杂种优势利用”的战略设想。袁隆平被同行们誉为“杂交水稻之父”。

（14）屠呦呦（1930—）。药学家，是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家。屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究，于1972 年成功提取到了一种分子式为C15 H22 O5的无色结晶体，命名为青蒿素，创制了新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。2015 年10 月，屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。

（15）陈景润（1933—1996）。数学家，1973 年发表了“1 +2”的详细证明，被公认为是对哥德巴赫猜想研究的重大贡献。

（三）考点拓展与学法指导

（略）

（四）疑点、误点知识点辨析

（略）

（五）典型考题/例题

【例1】（　　）的作者是贾思勰，它是我国现存的第一部完整的农学著作，在世界农学史上具有重要地位。

A.《齐民要术》

B.《水经注》

C.《草纲目》

D.《天工开物》

【答案与解析】A。《齐民要术》是我国历史上第一部系统的农学著作。

【例2】中国研制的第一台一亿次巨型计算机是（　　）

A.银河1

B.银河2

C.巨浪1

D.巨浪2

【答案与解析】A。1983 年12 月22 日，国防科技大学研制成功我国第一台亿次巨型计算机银河1，运算速度是每秒1亿次。银河计算机的研制成功，标志着我国计算机科研水平达到了一个新高度。

【例3】司南是哪个朝代发明的？（　　）

A.南朝

B.战国

C.宋朝

D.清朝

【答案与解析】B。战国时发现磁石指南的特性，发明了司南。

【例4】北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“若止印三二张，未为简易；若印数十百千本，则极为神速。”下列对产生这一现象的原因，分析正确的是（　　）

A.造纸技术的重大改进

B.雕版印刷术得以推广

C.胶泥活字印刷的诞生

D.金属活字印刷的出现

【答案与解析】C。北宋毕昇改进了印刷术，大大提高了印刷的速度。

【例5】宋应星的主要著作是（　　）

A.《梦溪笔谈》

B.《本草纲目》

C.《天工开物》

D.《九章算术》

【答案与解析】C。沈括的《梦溪笔谈》，李时珍的《本草纲目》，宋应星的《天工开物》，刘徽的《九章算术》。