歷史真貌─擴大歐亞交往的統一王朝 元朝（八）

科技篇
數學

宋元時代，中國數學的研究走在世界的最前列，有著輝煌的成就。元代數學家朱世傑在1303年發表的《四元玉鑒》一書（三卷），就是一部代表作。

朱世傑，字漢卿，號松庭，還著有《算學啟蒙》三卷。他對於多元高次方程組的解法，高階等差級數和招差術（有限差法）的研究都有獨到之處。

元代還產生了珠算。由於算盤的使用和傳播，中國數學進入了以珠算為主要計算工具的新時代。

另外，最晚在蒙哥時期，中國數學界已接觸到歐幾里德的《幾何原本》。此外，阿拉伯數學知識也傳入中國。

天文學

1267年（至元四年），元朝政府用西域人札馬魯丁修訂曆法。札馬魯丁根據回回曆法制定出「萬年曆」，但不夠準確。至元十二年滅宋之後，又命郭守敬、王恂和許衡等人重新修訂一份新歷。

郭守敬（1231年～1316年），字若思，順德邢台人，在天文、水利、數學等多方面有成就。他主張通過測驗來編製新歷，請求政府設監候官（專職測驗人員）十四員，分往全國二十七個測驗所，進行實測。經過這一番仔細實測之後，又繼以精密計算和綜合研究，在宋代《統天歷》的基礎上，於1280年（至元十七年）完成了曆法的改造，命名新歷為《授時歷》。

郭守敬制定的《授時歷》以365.2425日為一年，和地球繞太陽的週期實際相比只差26秒，同現在世界上公用的陽曆（格裡哥萊歷）一歲週期相同。格裡哥萊歷系1582年制定，而郭守敬的《授時歷》比它早300年。《授時歷》施行了364年，是中國古代推算最精確和使用最久的曆法。

郭守敬為了測驗天象，創造了簡儀、仰儀、高表、候極儀、玲瓏儀、景符等十多件天文儀器。其中簡儀所達到的精密度，在當時是十分先進的。

地理學

元朝統一中國後，版圖的廣闊和交通的暢達，都是空前的。這種形勢為地理學的發展提供了有利的條件。1280年（至元十七年），忽必烈派遣懂得許多方言的女真人都實去勘察黃河河源。都實曾經三次到達吐蕃，是中國歷史上少數民族的傑出旅行家之一。

都實西行踏勘的路線是，由現在的寧夏回族自治州啟行，向南經過甘南藏族自治州，再到青海果洛藏族自治州，歷時四個多月，終於發現了黃河源頭「火敦腦兒」即星宿海。1315年（延祐二年）翰林學土潘昂霄根據闊闊出的口述，寫成了一部《河源志》。這篇紀錄是中國現存有關河源勘察的最早報告，並糾正了《漢書·西域傳》所述黃河源為伏流重源的說法。

朱思本的《輿地圖》，也是元代地理學上的一項重大成就。雖然他的地圖仍用計裡開方的繪法，但精確度遠遠超過了以前的地圖。圖中還反映了當時河源探測的最新成就，達到較高的水平。朱思本還編寫過一部八十卷本的《九域志》，今佚。

元代的地理著作還有周達觀的《真臘風土記》和汪大淵的《島夷志略》。《真臘風土記》－卷，記載了元朝與真臘的交往情況以及這個國家的風土人情。《島夷志略》一卷。記載了當時中國與東南亞以及阿拉伯地區的海上交往，是一部極有價值的中西交通史資料書。

機械學

機械學在機械設計方面，王禎《農書》中載有用水力推動的紡織機械「水轉大紡車」。歐洲到18世紀才有同類的設計。

金末元初山西萬泉縣木匠薛景石寫了一部《梓人遺制》，這是中國第一部關於製造立織機、提花織機、羅織機等紡織機械的專著。此書因被選輯在《永樂大典》而保存下來。

1295年前後，黃道婆又改進了從軋花到織布的一系列機械和技術。

農學

元世祖時由司農司編纂的《農桑輯要》，是中國13世紀前農業生產經驗的總結，共七卷，是一部通俗易懂的普及讀物。

王禎編著的《農書》是元代一部重要的農業科學著作。王禎字伯善，山東東平人。《農書》全書約13.6萬多字，插圖281幅，分為三大部分：一《農桑通訣》，綜述我國農業發展的全貌；二《百谷譜》，分述各種農作物栽培的方法；三《農器圖譜》，對各種農具、水利機械、手工業加工工具等有詳細的圖譜並附說明。這是一部從全國範圍內對整個農業作系統研究的農學史上的巨著。

醫藥學

元代的醫藥學在發展中國傳統醫學上取得了很大的成績，在骨科、傷寒科、營養學、針灸學等方面有很多成就。

危亦林（1277年～1347年），江西南豐人，因家世業醫，積數代經驗，寫成《世醫得效方》十九卷，於1345年刊行，內容十分豐富，其中關於麻醉藥物的使用記錄，是現在世界上已知的全身麻醉的最早文獻。

中醫金元四大家之一的朱震亨，是浙江義烏人，號丹溪，著有《格致余論》、《局方發揮》等書，主張臨症時用藥要靈活，「因病以制方」，反對當時醫生們泥守「局方」的作法。其學說傳入日本，形成日本漢醫中的丹溪學派。

元代飲膳太醫忽思慧編著的《飲膳正要》三卷，是一部講究營養與食療的著作，對養生、避忌、妊娠、食忌、高營養烹調、營養療法、食物衛生等都有論述，記錄了中國各民族在烹調方面的寶貴經驗。

在元代，由於國內外交通的發達和對外關係的發展，促使各民族間和各國間的醫藥經驗得到廣泛交流。如1270年，新型醫療機構廣惠司的設置，就是阿拉伯式醫院組織的移植。1292年在大都和上都設立了回回藥物院，並譯出《回回藥方》等醫藥專書，使回族的一些醫藥經驗得以交流。同時，中國的醫藥也傳入阿拉伯及亞非許多地區。

棉紡織業

棉紡織業在元代也取得了很高的成就。松江（上海松江縣）烏泥涇是當時棉紡織業的中心。這個中心的形成，是和元初棉紡織革新家黃道婆的貢獻分不開的。

黃道婆是烏泥涇人，幼年「淪落崖州（海南島）」，從黎族婦女中學得了先進的棉紡織技術。1295年前後她返回家鄉，又把漢族地區絲麻紡織的經驗用在棉紡織上，改進了從軋花到織布一系列的棉織生產工具。如原來彈花用小竹弓和手指，「厥功甚艱」，她改用大弓椎擊法；原來紡紗用單綻紡車，她改為三綻紡車；在織染方面，還能錯紗、配色、綜線、絜花，織出各種美麗圖案，適應了當時棉紡織業發展的需要，從而推動了松江一帶棉紡織業的發展。當時有「松郡棉布，衣被天下」之諺。

制瓷業

元代的制瓷業在宋、金的基礎上有所發展。南方的景德鎮逐漸成為全國最大的制瓷中心，以生產高質量的青白瓷為主。色釉有青花、釉裡紅、紅釉、藍釉等品種，是這個時期的重要成就，其中尤以青花瓷最為突出。

元政府在景德鎮設浮梁瓷局，管理官窯，燒制進貢的御器。器內皆記樞府字號，故又稱樞府窯。對民窯則加以課稅。據記載，當時有三百多座瓷窯在生產。浙江有龍泉窯，產品以青瓷為主。北方制瓷業發展也很迅速。除鈞窯、定窯繼續在發展外，河南、河北在舊的基礎上又增添了新窯，山西的蒲州、潞安、霍州都有一批新窯投入生產。隨著各地瓷窯的興建，瓷的產量在逐年上升，除供應國內的需要外，產品還遠銷日本、朝鮮、南洋和中亞各地。

印刷業

元代印刷業也相當普及，南北各地都興起許多刻書印刷中心。南方的杭州、建安（建甌）、福州的印刷業繼續有發展。北方自1236年耶律楚材請立經籍所於平陽（山西臨汾）後，「平水刻」盛極一時，書坊萃集，私營書店不斷出現。各地私人印刷業的興起，對當時的文化發展起了促進作用。