① 楊文衡：《試論長沙馬王堆三號漢墓出土地圖的數理基礎》，《科技史文集》第3 輯，上海科學技術出版社1980 年版。
第四十六章生物學生物學是研究生物的結構、功能與探索生命活動規律的科學。我國古代生物學是與農學和醫學緊密聯系在一起的。遠古以來，人們在長期的生產斗爭與日常生活中，特別是在采集、漁獵、植物栽培、動物馴養以及醫療實踐中，逐漸積累了豐富的生物學知識。從春秋戰國到秦漢時期，對于動植物（包括人體）的形態結構、生理功能、生態環境，生物的發生與進化等許多方面，都有了較全面的和准確的描述，並且進行了較系統的或帶有理論性的總結，從而為生物學的深入研究與進一步發展奠定了基礎。
第一節生物分類自然界的生物形形色色，千差萬別，表現了無與倫比的多樣性與複雜性。人們很早就認識到“方以類聚，物以群分”①的道理，並在大量觀察與比較的基礎上，根據生物體的共同點和差異點，將生物區分為具有一定從屬關系的不同種類不同等級的系統。《周禮·地官》中把生物分為動物與植物兩大類，動物又細分為毛、鱗、羽、介、臝五類，植物則細分為皂、膏、核、莢、叢五類。此外還有“小蟲”和“大獸”，“百卉”、“百谷”、“百果”、“百蔬”、“百藥”等根據形態和用途而類聚群分的簡單分類法。我國現存最早的一部辭書《爾雅》，較集中地反映了先秦至漢初學者的分類觀點。《爾雅》將植物分為草、木兩大類，草類著錄草本植物一百九十余種，木類著錄木本植物七十余種。在區分植物方面，《爾雅》發展了“比物醜類”①的“相醜”概念，提出“葦醜芀葭華（葦花）”②，“槐棘醜喬，桑柳醜條，椒■醜莍（聚生的莍果），桃李醜核”③等，用一種植物或植物體的某些部分為代表，來類比或標識形態相似或親緣關系相近的植物。其中“醜”字，可以說是我國最早的相當于“植物分類”的專門術語。在《爾雅·釋木》中還按植株形態提出木本植物的三型：高聳的“喬木”，叢生的“灌木”和無枝的“檄木”（棕櫚科植物），前兩個名詞一直沿用至今。《爾雅》著錄動物三百余種，將動物分為蟲、魚、鳥、獸四大類，蟲類相當于無脊推動物，魚類相當于魚綱、兩棲綱和爬行綱等變溫動物，鳥類基本上為鳥綱，獸類為哺乳綱。在蟲、魚、鳥、獸之下，還有較細的分類，如獸類中分別收有鹿、虎、熊、狸、猩猩、馬、鼠、牛、羊、犬、豕等以及相關的各種動物名稱，其收錄方式相當于現在所說的“目”和“科”，即鹿科、貓科、熊科、牛科、靈長目、馬科、齧齒目、牛科、羊科、犬科、豬科。這種分類方法比較完整地反映出動物分類階元思想，有許多內容符合于近代的分類體系。《爾雅》中給出的一些定義，如“二足而羽謂之禽”、“四足而毛謂之獸”①等，簡明扼要，相當准確地概括出所定義生物的基本特點。《爾雅》記載的生物的分類命名，有些使用單名，有些使用複名，如“壺棗、白棗、酸棗、羊棗、大棗、無實棗”，“桑蠶、樗蠶、肖蠶”，“鼢鼠、鼸鼠（黃鼠）、鼶鼠（旱獺）、鼮鼠（花鼠）”等，這些名稱相當于將物種的屬名與種名結合起來，蘊含有用“二名法”來定種名的思想。《爾雅》雖然是一部訓詁著作，但其中有關生物的分類與描述，基本上體現了自然分類原則，對後世生物分類學的發展產生了深遠的影響。
除《爾雅》的分類系統外，為適用于不同的實踐需要，還有一些偏重人為性質的分類標准。例如，《神農本草經》中根據對人體的作用，將藥物分為“上”、“中”、“下”三品。我國現存最早的字書《說文解字》，將九千三百余字歸納為五百四十部。其中與動物有關的有牛、犬、羊、羽、蟲、豕、豸、虎、馬、鳥、鹿、魚、象、鼠、熊、燕、龜等部首，與植物有關的有草（艸）、竹、麥、木、禾、黍、米、麻、尗、韭、瓜等部首。在《說文》① 《易·系辭》上。
① 《禮記·學記》。
② 《爾雅·釋草》。
③ 《爾雅·釋木》。
① 《爾雅·釋鳥》。
中，這些部首用于編排文字，但就有關動植物的編排與描述而言，也可視為古代的生物分類體系之一。
第二節形態方面的知識對于生物形態特征的觀察和認識，是中國古代生物分類學的基礎。春秋戰國以來，人們的生物形態知識，包括對生物體各部分器官的識別、命名及描述，在不斷地擴大和深入。《韓非子·解老》提到“樹木有曼根、有直根。根者，書之所謂柢也。柢也者，木之所以建生也；曼根者，木之所以持生也。”意思是說，直根具有支撐植物的功能，使之挺然聳立；蔓根具有吸收養料供植物體持續生長的作用。《後漢書·延篤傳》提到“枝葉扶疏，榮華紛縟，末雖繁蔚，致之者根也”，說明枝葉繁蔚是由于根發育得好的緣故。《爾雅·釋草》記述“卷施草拔心不死”，認識到植物有宿根的現象。在《說文》中，“莖”解釋為“草木幹”，並進一步稱草本植物的莖為“莖”，稱木本植物的莖為“幹”。從莖派生出的枝條稱為“枝”。莖的上部、表皮等都有專名。《釋草》中還提到“莽，數節，桃枝四寸有節，鄰，簢，堅中，徐中。”說明已注意到莖有“中實”和“中空”的不同，並已有了“節”和“節間”的概念。類似記載還可以列舉很多，反映出當時對于植物營養器官根莖葉以及繁殖器官花果核的部位與功能，已經積累了非常豐富的知識。在《爾雅》、《說文》等著作中，關于動物形態的描述，大多以大小、毛、皮、顏色以及突出特征等為主，著錄范圍較廣但說明文字比較簡略。後來東晉郭璞撰《爾雅注》，對動植物形態性狀進行了更具體和詳細的描述，對于生物形態學以至生態學和分類學都作出了重要貢獻。在秦漢時期的其他著作中，還有一些有關生物形態的零星描述，如東漢楊孚《異物志》載：“孔雀，其大如雁而足高，毛皆有斑文采，形體既大，細頸，隆背，..自背及尾背有珠文，五采光耀，長短相次，羽毛皆作員文，五色相繞，如帶千錢，文長二三尺，頭帶三毛，長寸許，以為冠。”首次詳細和逼真地記述了孔雀的形態特征。此外，《爾雅》所載“桑■有椹”，指的是桑樹有半數能結桑椹，說明當時對于植物有雌雄性別的分化已有初步認識。《氾勝之書》中則進一步總結了雌麻和雄麻的不同栽培方法，而且指出收獲麻（雄麻）最好是在“穗勃”，即花粉散出的時候，反映出對雌雄株的不同生理特性已有相當的了解。還應特別提到的是，由于畜牧業的發展，對家養動物的形態與內部解剖的觀察和認識更為豐富，並且有專著問世。如《漢書·藝文志》載有《相六畜》等書，近年曾在馬王堆出土帛書《相馬經》，銀雀山出土簡書《相犬經》殘卷，這些都可說是我國早期的動物形態學著作。
第三節生態方面的知識關于生物與生物之間和生物與周圍環境之間的相互關系，這一時期也產生了不少新的認識，有些還試圖從理論的高度來加以解釋。例如，動物對天氣將雨的變化會產生反應，螻蛄和螞蟻要搬家，蚯蚓會鑽出地面，王充認為，“天氣變于上，人、物應于下矣。”①這是“風雨之氣感蟲物”②的結果。王充還提到：“夫蟲之生也，必依溫濕。”③“何知蟲以溫濕生也？以蠱蟲知之。”④指出了溫濕環境和季節對昆蟲繁殖的影響。仲長統《昌言》也談到溫度對蠶的生長發育的影響。《呂氏春秋》已談到蚌蛤等水生生物的生殖活動受月亮周期的影響。《淮南子·天文訓》載：“月死而蠃蛖膲。”《論衡·順鼓》載：“月毀于天，螺蚄舀缺。”都是說，月晦時，螺類動物的肉就變得不豐滿。發現月亮周期對水生生物的影響，是我國古代動物學上的一個重要成就。動物的共棲現象，早在《尚書》中就有記載，《爾雅·釋鳥》稱：“鳥鼠同穴，其鳥為鵌，其鼠為鼷。”在古代文獻中第一次具體地指出了同穴共居的鳥鼠名稱。《漢書·五行志》載：“成帝永始元年春，北海出大魚，長六丈，高一丈，四枚；哀帝建平三年，東萊平度出大魚，長八丈，高丈一尺，七枚，皆死。”這是鯨魚集體自殺現象的最早記載。王充在《論衡》中說：“夫東風至，酒湛溢，鯨魚死，彗星出，天道自然，非人事也。”正確地認為這是與人事無關的自然現象。植物的生態環境，如水分、土壤、陽光、空氣、溫度等，對于植物生長發育的影響和作用尤為重要。《氾勝之書》指出，種豆時要灌水，“臨種沃之，坎三升水”，種麻遇“天旱，以流水澆之，樹五升”，說明要根據天氣、土壤等環境狀況，進行合理灌溉，以保持植物體的水分平衡。《氾勝之書》還介紹了利用雪水處理種子使稻麥耐旱多實，利用灌溉水控制田間溫度促進稻麻生長，用手摩擦果實控制瓠定向生長，以及獨特的施用種肥的溲種法等一系列方法。這些方法都是改善農作物或園藝作物生態環境的增產措施。《神農本草經》載：“大豆黃卷（即黃豆芽），味甘平，主濕痹，筋攣，膝痛。”《鹽鐵論》載“冬葵溫韭”，冬季用加溫方法生產韭菜，生長出來的是韭黃。說明我國一千多年前就已認識到因光照不足而產生的植物黃化現象並且加以利用，在世界蔬菜栽培上增添了重要的一頁。
① 王充：《論衡·變動》。
② 王充：《論衡·變動》。
③ 王充：《論衡·商蟲》。
④ 王充：《論衡·商蟲》。
第四節遺傳與變異早在遠古時候，人類就已經利用生物的遺傳性和變異性來培育符合自己需要的動植物。隨著農業和畜牧業的發展，人們積累了選育優良品種的豐富經驗，從而把物種性狀的遺傳看成是完全正常的自然現象，如同《呂氏春秋·用民》所說“夫種麥而得麥，種稷而得稷，人不怪也”。東漢王充指出：萬物“因氣而生，種類相產”①，“物生自類本種”②，更明確地和概括地指出了各種不同生物種類性狀的遺傳性。他還進一步指出：“萬物生天地之間皆一實也。”③即萬物的生殖和種類的各種特性遺傳給後代，都是通過種子（“實”）來實現，並在《論衡·初稟》中更清楚地說明“草木生于實核，出土為栽蘖，稍生莖葉，成為長短巨細，皆由實核”，即植物的個體發育是從種子開始的，親代的特征可以通過生殖，而由種子傳留給後代。但不同種類的生物不能交配和繁殖，“牝牡之會，皆見同類之物，..天地之間，異類之物，相與交接未之有也”。“若夫牡馬見牝牛，雌雀見雄雞，不相與合者，異類故也。”④人們在實踐中不僅認識到生物界普遍存在的遺傳現象，而且也發現了各種變異現象。例如史籍中載有許多不同品種的作物和不同品種的家畜等等，《爾雅》就記載了多種棗和多種馬以及它們之間的差異。王充在《論衡》中清楚地論述了生物的變異，他指出：“種類無常”，“同類而有奇，奇為不世，不世難審”⑤，並舉出許多事例加以說明。如“越常獻白雉。白雉，雉生而白色耳，非有白雉之種也。”⑥即是說，白雉猶如常雉，只是毛色出現了白色的變異，並非特別的種類。至于鳳凰、麒麟和嘉禾等所謂“瑞物”，也都不是什麼特別或神秘的生物種類，而是普通的鳥類、獸類和谷類作物在一定條件下的變異而已，“瑞物皆起和氣而生，生于常類之中，而有詭異之性，則為瑞矣。”⑦王充在《論衡·講瑞》中說：“魯人得戴角之獐，謂之麒麟，亦或時生于獐，非有麒麟之類”；“鳳皇亦或時生于鵠鵲，毛奇羽殊，出異眾鳥，則謂之鳳皇耳”；“嘉禾生于禾中，與禾殊穗”，講得十分明確。還值得一提的是，嘉禾是谷類作物在谷穗方面的變異，一莖多穗，產量高于普通谷類，自然給人以深刻印象，因而有人進行過種植“嘉禾”的試驗。王充指出：“試種嘉禾之實，不能得嘉禾。”說明當時已認識到有些變異是不遺傳的。現代遺傳學研究結果表明，谷類作物的分枝變異確實是不遺傳性變異。當然，人們在實踐中也發現了許多可遺傳的顯著變異，並加以選擇用來培育滿足各種需要的動植物新品種。如《氾勝之書》已對多種作物的選種，提出了具體要求，以便利用作物的變異和遺傳選育優良品種。顯然，這對于抗拒自然災害，保證農業生產增產豐收具有重要意義。
① 《論衡·物勢》。
② 《論衡·奇怪》。
③ 《論衡·物勢》。
④ 《論衡·奇怪》。
⑤ 王充：《論衡·講瑞》。
⑥ 王充：《論衡·講瑞》。
⑦ 王充：《論衡·講瑞》。
第五節樸素的生物進化觀關于生命（包括人類）的來源問題，自古以來存在許多不同的看法。遠古的人們曾認為人類自身與某些動物或植物之間有著某種親緣上的聯系，因而對其加以崇拜。進入階級社會以後，一直流行所謂“天者，萬物之祖，萬物非天不生”①之類上天創造一切的說法。戰國時期，宋■、尹文等繼承和發展了老子的“道生一，一生二，二生三，三生萬物”的思想，把非物質性的“道”改造成物質性的“精氣”，並作為產生和構成萬物的要素，如：“人之生也，天出其精，地出其形，合此以為人。”②西漢初，淮南王劉安進一步提出：“洞同天地，渾沌為樸，未造而成物，謂之太一。”①“同出于一，所為各異，有鳥，有魚，有獸，謂之分物。”②認為各類生物都來源于一種原初物質狀態的氣，生物之所以有多樣性，是由于所享受的氣不同。此外，西漢時還提出了“元氣”概念，從而真正把氣作為宇宙的本原。王充也指出：“天地合氣，萬物自生。”③宋■、尹文以來的這些看法，反映了先秦和秦漢思想家對于生命來源問題的樸素唯物主義觀點界的發展。關于自然生物之間的聯系，《淮南子·墜形訓》中有一段很值得深入研究的論述：
生海人，海人生若菌，若菌生聖人，聖人生庶人，凡 者生于庶人。
羽嘉生飛龍，飛龍生鳳凰，鳳凰生鸞鳥，鸞鳥生庶鳥，凡羽者生于庶鳥。毛犢生應龍，應龍生建馬，建馬生麒麟，麒麟生庶獸，凡毛者生于庶獸。介麟生蛟龍，蛟龍生鯤鯁，鯤鯁生建邪，建邪生庶魚，凡鱗者生于庶魚。介潭生先龍，先龍生玄黿，玄黿生靈龜，靈龜生庶龜，凡介者生于庶龜。煖濕生容，煖濕生于毛風，毛風生于濕玄。濕玄生羽風，羽風生煖介，煖介生鱗薄，鱗薄生于煖介。五類雜種興乎外，肖形而蕃。日馮生陽閼，陽閼生喬如，喬如生干木，干木生庶木，凡根拔木者生于庶木。根拔生程若，程若生玄玉，玄玉生醴泉，醴泉生皇辜，皇辜生庶草，凡根茇草者生于庶草。海閭生屈龍，屈龍生容華，容華生蔈，蔈生萍藻，萍藻生浮草，凡浮生不根茇者生于萍藻。”這一段文字清楚地勾劃出一幅生物進化的圖解④：① 董仲舒：《春秋繁露·順命》。
② 《管子·內業》。
① 《淮南子·詮言訓》。
② 《淮南子·詮言訓》。
③ 王充：《論衡·自然》。
④ 苟萃華：《再談〈淮南子〉書中的生物進化觀》，《自然科學史研究》，1983 年，第2 卷第2 期。又參見苟萃華、汪子春、許維樞等：《中國古代生物學史》，科學出版社1989 年版。通過這幅圖解可以看到，在《淮南子》中已把當時具有的分類學知識與樸素的生物進化觀統一起來。例如把動物分為 （人類），毛（獸類），羽（鳥類），鱗（魚類），介（龜鱉類）等五類，把植物分為藻類、草類和木類等三類，並且描述了各類動植物的系統進化過程。此外，還意識到所有的動物都有一個共同的祖先類型，叫濕玄。濕玄派生出兩支即“毛風”和“羽風”。毛風又演變出 （人類）和毛（獸類），羽風演變出羽（鳥類）、鱗（魚類）和介（龜鱉類）。而且每類動物、植物也都有一個原始型，如人類的原始型是“ ”，獸類的原始型是“毛犢”等等。最後歸結為“五類雜種興乎外，肖形而蕃”，認為這五類不同的動物各按其自身性狀特征而繁衍下去。這是一幅關于生物界從一個原始祖先開始，由簡單到複雜，由低等到高等的逐步演化發展的圖景。它雖然是憑借想象而臆測出來的，與現代生物進化論的生物譜系相差甚遠，但它畢竟反映了兩千多年前所產生的生物進化觀念，因而是非常可貴的。可惜的是，《淮南子》的生物進化觀後來沒有得到重視和發展。
第四十七章物理學秦漢時期的物理知識有著豐富的內容，在力學、熱學、聲學、光學、電和磁等方面，同先秦時期相比，都有不少新的成果。
第一節力學知識關于力的性質和作用的認識繼春秋戰國時期墨家學派對力進行定義（“力，刑之所以奮”）之後，秦漢時期對力的認識又有發展。在西漢劉安（前179—前122）組織編寫的《淮南子》、《淮南萬畢術》和東漢王充（27—約79）所著的《論衡》等著作中有許多精彩的論述。歸納起來約有以下幾點：物體內力不能使物體自身發生運動：“力重不能自稱，須人乃舉。..古之多力者，身能負荷千鈞，手能決角伸鉤，使之自舉，不能離地。”①這是關于物體的內力不能使物體自身產生運動的最早表述。
外力的作用因物體重量的不同而不同：“湍瀨之流，沙石轉而大石不移。何者？大石重而沙石輕也。..金鐵在地，焱風不能動；毛芥在其間，飛揚千里。”①物體形狀影響了物體的運動：“圓物投之于地，東西南北，無之不可，策杖叩動，才微輒停；方物集地，一投而止，及其移徒，須人動舉。”②移動物體所需之力比舉起物體所需之力少：“夫舉重鼎者，力少而不能勝也；及至其移徙之，不待其多力者。”③就是說，移動物體要比舉起該物用力少。這是從日常生活經驗中就可得知的，但已隱含著對移動摩擦阻力問題的認識。此同先秦著作《考工記》中所提到的車輪著地須“微至”，以減少滾動摩擦阻力的認識相類似。
有鋒刃的器具也須外力作用才能產生運動：“鑿所以入木者，槌叩之也；鍤所以能撅地者，蹠蹈之也。諸有鋒刃之器，所以能斷割削者，手能把持之也，力能推引之也。”④如果沒有外力，利器也不能發揮作用：“干將之刃，人不推頓，苽瓠不能傷；苽瓠之箭，機不動發，魯縞不能穿。”⑤截面積對壓力有直接影響，截面積越大，壓力越小：“針錐所穿，無不暢達；使針錐末方，穿物無一分之深矣。”⑥關于“勢”的概念在先秦著作《孫子·勢篇》中提出了“勢”的概念，此概念包含了物理學中的動能和勢能。如“激水之疾，至于漂石者，勢也”，指的是動能；“轉圓石于千仞之山者，勢也”，指的是勢能；“勢如彍弩，節如發機”，指的是彈性勢能。至秦漢時期對于“勢”的概念亦多有論述。如“夫舟浮于水，車轉于陸，此勢之自然也。”①“夫七尺之橈，而制船之左右者，以水為資。① 《論衡·效力》。
① 《論衡·狀留》。
② 《論衡·狀留》。
③ 《淮南子·主術訓》。
④ 《論衡·效力》。
⑤ 《論衡·效力》。
⑥ 《論衡·狀留》。
① 《淮南子·主術訓》。
天子發號，令行禁止，以眾為勢也。”②“是故得勢之利者，所持甚小，其存甚大；所約甚守，所制甚廣。是故十圍之木，持千鈞之屋；五寸之鍵，制開闔之門。豈其材之巨小足哉，所居要也。”③十圍之木與五寸之鍵，巨小懸殊，但因五寸之鍵居于要處，故其用甚大。對于弓矢之勢，視遠近而有別：“矢之于十步，貫兕甲；及其極，不能入魯縞。”注云：“言勢有極。”④就是說，矢至最大射程時，動能為零（勢有極），雖薄如魯縞，亦無力穿入。
對浮力的認識和利用對水浮力：遠古時代已有舟楫，因而對水浮力早有所認識。秦漢時期造船業具有一定規模，水浮力在實踐中得到廣泛的利用。如“抱壺而渡水”⑤，“鴻毛之囊，可以渡江。”⑥也就是說，空壺和裝滿鴻毛的皮囊，可以助人渡江。這可看成是後世救生圈、救生衣的濫觴。人們還從竹和金屬相比較角度對水浮力進行探討：“長竹之性浮，殘以為牒，束而投之水則沉，失其體也；金之性沉，托之于舟上則浮，勢有所支也。”⑦秦漢時期對空氣浮力也有一定的認識。相傳帝舜曾借助于空氣浮力而免于死難。因舜父瞽叟偏愛後妻子，常欲殺舜。有一次，瞽叟讓舜上糧倉（廩）修頂，“瞽叟從下縱火焚廩。舜乃以兩笠自扡而下，去，得不死。”①王莽時為抗擊匈奴，特招募“有奇技術可以攻匈奴者，..或言能飛，一日千里，可窺匈奴。莽輒試之，取大鳥翮為兩翼，頭與身皆著毛，通引環紐，飛數百步墜。”②這是人類第一次仿生滑翔飛行的大膽嘗試。
對于表面張力的認識秦漢時期，人們已注意觀察液體的表面，記載了一種屬于液體表面強力的現象。《淮南萬畢術》云：“首澤浮針。”高誘注：“取頭中垢以塗針，塞其孔，置水即浮。”因頭垢有油脂，塗在針表面，並塞其孔，鍾與水便不浸潤，當針足夠輕的時候，由于水的表面張力的作用，便能使針浮于水面。這是關于表面張力的最早記載。其後晉葛洪說：“頭垢猶足以使金鐵浮水，況妙于茲乎？”③即是指表面張力現象。
對大氣壓力的利用有關利用大氣壓力的具體例子突出表現在制造虹吸管上。東漢靈帝中平年間（公元184—189 年），掖庭令畢嵐曾作“翻車”、“渴烏”，李賢等注② 《淮南子·主術訓》。
③ 《淮南子·主術訓》。
④ 《淮南子·說林訓》。
⑤ 《淮南子·說林訓》。
⑥ 《淮南萬畢術》。
① 《史記·五帝本紀》。
② 《漢書·王莽傳》下。
③ 《抱樸子·登涉》。
云：“翻車，設機車以引水；渴烏，為曲筒，以氣引水上也。”①渴烏就是利用大氣壓力而制成的虹吸管。此種虹吸管自漢代以後，曆代都有制造。
關于運動問題，漢代有一段非常精彩的論述：“地恒動不止，人不知，譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行，不覺也。”②這段話清楚地表明了地動思想和運動相對性思想，是十分可貴的。可惜的是，這兩種重要思想未受到後世應有的重視。
① 《後漢書·張讓傳》。
② 《太平禦覽》卷三六引《尚書緯·考靈曜》。
第二節熱學知識對熱的認識和利用熱是人類須臾不可離的。秦漢時期，人們在日常生活中逐漸積累了不少熱的知識。
在燃料方面，人們除了使用木炭和煤以外，還發現了新的能源——石油。《漢書·地理志》載：“高奴有洧水，可燃。”當地人用它來做過燃料是有可能的。
這一時期對煙囪和火道等通風設施與燃燒程度的關系也有一定的認識。
當時已有關于“曲突徙薪”的見解：“客有過主人者，見其灶直突，傍有積薪。客謂主人，更為曲突，遠徙其薪，不者且有火患。”③這里的“突”指的是煙囪，“直突”就是把煙囪安在火膛的上方；“曲突”則是讓火焰先通過一段火道，然後再通向煙囪。直突火勢過盛，容易招致火災，因此居家不宜；而曲突可使火勢延緩，有利于炊事安全。
秦漢時期，人們已能利用熱脹冷縮的現象于工程施工上。據載秦國李冰父子在修建都江堰的施工中，曾采用“積薪燒之”的方法，坼裂岩石，開山劈嶺。即是先用柴草燒熾岩石，使其熱脹冷縮不均勻而致裂解①。東漢武都太守虞詡在開通糧道時，也使用此法：“使人燒石，以水灌之，石皆坼裂，因鐫去石。”②這是工程實踐中的巧妙發明。
秦漢時期人們還開始利用熱氣流。《酉陽雜俎》載：“漢高祖入咸陽宮，寶中尤異者有青玉燈，檠高七尺五寸，下作蟠螭，以口銜燈。燈燃則鱗甲皆動，炳煥若列星。”③蟠螭的鱗甲可能是很薄的金屬片所制，燃燈所產生的熱氣流向上沖動這些鱗片，致使其炳煥若列星。除了生產生活實踐中利用熱氣流外，人們還做些熱氣流或熱膨脹方面的科學實驗。《淮南萬畢術》云：“艾火令雞子飛。”高誘注：“取雞子去其汁，燃艾火，內空卵中，疾風因舉之飛。”事實上由燃艾而引起的熱氣流外噴不足以令雞子自飛，但空卵內的空氣受熱膨脹而使比重減小，從而在疾風中飛行短短的一段是有可能的。後世熱氣球的原理與此完全相同，只是升力更大而已。
對水的三態變化的認識和利用秦漢時期已經知道水的三態變化，並且知道水的蒸發、凝結同溫度有密切的關系。如《大戴禮記》說：“天地積陰，溫則為雨，寒則為雪。”《論衡》更進一步指出：“云霧，雨之征也。夏則為露，冬則為霜，溫則為雨，寒則為雪。”①漢劉熙《釋名》曰：“雪，綏也。水下遇寒而凝，綏綏然下也。”《韓詩外傳》曰：“凡草木花多五出，雪花獨六出。雪花曰霙，雪云曰同云。”③ 《漢書·霍光傳》。
① 常璩：《華陽國志·蜀志》。
② 《後漢書·虞詡傳》注引《續漢書》。
③ 段成式：《酉陽雜俎·物異》。
① 《論衡·說日》。
②漢代人們還做過沸水驟然冷卻的實驗，由此可以獲得低于大氣壓力的效應，盡管古人當時可能沒有低壓的概念，但在實踐中已有此經驗知識。《淮南萬畢術》云：“銅甕雷鳴。”高誘注：“取沸湯置銅甕中，堅密塞，內之井中，則雷鳴聞數十里。”這是二次沸騰現象。沸湯倒入銅甕後，即止沸。但堅密塞後，入井中驟冷，甕中液面蒸汽由于迅速冷凝而使氣壓驟降，因而引起了二次沸騰；同時因甕內氣壓低，致使外力擠壓銅甕，從而使甕壁塌陷或破裂，發出巨響。至于聲聞數十里則是誇張之詞。
《淮南萬畢術》還提到用沸湯造冰的實驗：“取沸湯置甕中，密以新縑，沉井三日，成冰。”這是屬于通過減壓來提高冰點的實驗。但是此種氣壓的降低對水的冰點的提高影響甚微，因此這個實驗是不可能成功的。可是既有如此記載，說明當時人們是在沒有經驗事實的情況下提出人工造冰的想法的，必定是受到了某些經驗的啟示。我國古代典籍中不止一次提到“夏造冰”。如《莊子·徐無鬼》說到魯遽的弟子曰：“我得夫子之道矣，吾能冬爨鼎而夏造冰。”這里的“夏造冰”只是說說而已，未必能造成。《淮南子》對此就明確地否定，在“以冬鑠膠，以夏造冰”句下，高誘注曰：“言以非時鑠膠、造冰，難成之也。”這說明當時的人就指出：“夏造冰”是不可能的。但是從獲得低氣壓的手段來說，上面兩條實驗是很先進、很了不起的。
成書于西漢的《黃帝內經》曾談到寒溫燥濕對大地的影響：“燥勝則地干，暑勝則地熱，風勝則地動，濕勝則地泥，寒勝則地固矣。”又說：“燥以干之，暑以蒸之，風以動之，濕以潤之，寒以堅之，火以溫之。故風寒在下，燥熱在上，濕氣在中，火游行其間。”①人們生活在不斷變化的寒溫燥濕的環境中，需要時刻掌握其變化規律。在對寒溫燥濕的大量實踐認識的基礎上，人們制造了最原始的溫度計和濕度計。
最原始的溫度計是利用水的結冰和溶化來判斷氣溫的變化。“睹瓶中之冰，而知天下之寒。”②“見瓶中之水，而知天下之寒暑。”③寒與不寒，人體當然能夠感覺出來，周圍的景物也可以做參考，但專門設置一銅瓶進行測溫，這在科學認識論和方法論上是前進了一大步，反映了我國先民可貴的實驗精神。
漢代人們測量燥濕變化的方法也是相當科學的，即是把炭和羽毛或其他物質放在天平的兩端，經過一段時間後視其兩端的起伏，就能判斷燥濕。《淮南子》云：“懸羽與炭，而知燥濕之氣。”①“燥故炭輕，濕故炭重。”②這是利用炭與羽的不同的吸濕性來制成最原始的濕度計。《史記·天官書》有類似的記載：“冬至短極，懸土炭。”裴骃《集解》引孟康曰：“先冬至三日，懸土炭于衡兩端，輕重適均，冬至日陽氣至則炭重，夏至日陰氣至則土重。”又引晉灼曰：“蔡邕《律曆記》：‘候鍾律權土炭，冬至陽氣應黃鍾通，土炭輕而衡仰，夏至陰氣應蕤賓通，土炭重而衡低。進退先後，五日之② 《藝文類聚·天部》下引。
① 《黃帝內經素問·五運行大論》。
② 《淮南子·說山訓》。
③ 《淮南子·兵略訓》。
① 《淮南子·說林訓》。
② 《淮南子·天文訓》。
中。’”前者是把土與炭放于衡之兩端；後者則把土炭合放一端，另一端為砝碼。古代測定燥濕的方法有多種，王充在《論衡》中記述了另一種判斷燥濕的方法：“天且雨，螻蟻徙，蚯蚓出，琴弦緩。”③其中琴弦緩屬于人們可以測量的物理現象，據此可以預報晴雨天氣。王充還對寒溫的傳播做了研究，指出：“夫近水則寒，近火則溫，遠之漸微。何則？氣之所加，遠近有差也。”④這實際上是從“氣”的角度探討熱的傳導的問題，明確指出，熱是靠氣來傳導的，愈遠，熱在傳導中損失就越大，因而漸微。
③ 《論衡·變動》。
④ 《論衡·寒溫》。
第三節聲學知識秦漢時期聲學得到進一步的發展。一方面是樂器的種類增多，不僅編鍾和編磬每組增加至三十余架，而且還出現了笛、阮、箜篌等新的樂器。另一方面是音律學的實踐和理論探討有所前進，開始對十二律的旋宮難題進行研究。
十二律和六十律秦相呂不韋（？—前235）所組織編寫的《呂氏春秋》記述了十二律的律名：黃鍾、大呂、太簇、夾鍾、姑洗、仲呂、蕤賓、林鍾、夷則、南呂、無射、應鍾。其生律法是三分損益法，即從黃鍾起隔八相生：“黃鍾生林鍾，林鍾生太簇，太簇生南呂，南呂生姑洗，姑洗生應鍾，應鍾生蕤賓，蕤賓生大呂，大呂生夷則，夷則生夾鍾，夾鍾生無射，無射生仲呂。”①但是這種用三分損益法生律生到第十二律後，不能回到出發律上，亦即不能旋相為宮。為解決這個問題，西漢京房（前77—前37）提出六十律制。即從黃鍾起生到第十二律仲呂後，繼續往下生律，直到六十律“南事”為止。《後漢書》載：“六十律相生之法：以上生下，皆三生二；以下生上，皆三生四。陽下生陰，陰上生陽，終于中呂，而十二律畢矣。中呂上生執始，執始下生去滅，上下相生，終于南事，六十律畢矣。”②事實上，當京房用三分損益法生律到第54 律時，就與出發律很相近，只差一個微小的音差（3.61355 音分值），按說此時就可以旋宮轉調。可是京房把律數與曆數統一起來，就一直生到六十律，即把六十律中的每一律代表一天至八天，使六十律正合一年三百六十六天。京房這種生律法雖較煩瑣，在演奏實踐和樂器制造方面都有困難，但生律法本身則是一個有創見的嘗試，它通過繼續生律的辦法來找到微小音差，以實現旋宮的目的，具有一定的科學性。
京房還認為“竹聲不可以度調”，即認為律管不能用以定律。因為律管的口徑和管長都須經校正，而管口校正則是一個相當困難的事。因此京房特地“造准以定數”，即用弦來定律。《後漢書·律曆志》上對京房准做了介紹：“准之狀如瑟，長丈而十三弦，隱間九尺，以應黃鍾之律九寸；中央一弦，下有畫分寸，以為六十律清濁之節。”
1973 年長沙馬王堆一號漢墓出土了西漢景帝前元七年（公元前150 年）
的一組律管，共十二支，最長為17.65 厘米，最短為10.2 厘米，孔徑約0.65厘米①。這組律管的出土對于探討我國古代以管定律提供了重要的參考資料。從文獻資料來看，秦漢時代已有用管定律的內容。《漢書·律曆志》孟康注：黃鍾空圍九分，林鍾空圍六分，太簇空圍八分。說明不僅律管的長度不同，而且內徑也各不相同。顯然已經過管口校正。
共振共鳴① 《呂氏春秋·音律》。
② 《後漢書·律曆志》上。
① 《長沙馬王堆一號漢墓》第102 頁，文物出版社1973 年版。
秦漢時期，人們對于共鳴現象也作了進一步的研究。《莊子》中說：“為之調瑟，廢一于堂，廢一于室，鼓宮宮動，鼓角角動，音律同矣。夫或改調一弦，于五音無當也，鼓之，二十五弦皆動。”②《淮南子》也做了類似的論述，說是“同音之相應”③。用“音律同”或“同音之相應”很容易給人以錯覺，認為它是“自鳴”。董仲舒對此做了批駁。他說：“琴瑟報彈其宮，他宮自鳴而應之，此物之以類動者也。其動以聲而無形，人不見其動之形，則謂之自鳴也；又相動無形則謂之自然。其實非自然也，有使之然者矣。”①他指出這種鼓宮宮動、鼓角角動的現象，是由于“物之以類動者”，“實非自然也”。董仲舒的看法是正確的，因為弦線不會自鳴，不會自振動，它必須是在周期性變化的外力的作用下，當外力的振動頻率與弦線的固有頻率很接近或相等時，才會引起共振共鳴。
② 《莊子·徐無鬼》。
③ 《淮南子·齊俗訓》。
① 董仲舒：《春秋繁露·同類相動》。
第四節光學知識關于目視物問題東漢王符所撰《潛夫論》中說：“中阱深室，幽黑無見，及設盛燭，則百物彰矣。此則火之耀也，非目之光也，而目假之則為已明矣。”②這是說目能視物是由于借物之光，若沒有外光，目即“無見”。此同先秦時期墨家學派關于“目以火見”的見解是相一致的。《潛夫論》又說：“偶燭之施明于幽室也，前燭即盡照之矣，後燭入而益明，此非前燭昧而後燭彰也，乃二者相因而成大光。”③這是關于兩個光源照度疊加的論述。
關于平面鏡組合成像的實驗《淮南萬畢術》云：“高懸大鏡，坐見四鄰。”注：“取大鏡高懸，置水盆于其下，則見四鄰矣。”此種平面鏡組合的實驗裝置，可以克服障礙，擴大視野，其原理與後世之潛望鏡相合。
凹面鏡與透鏡先秦時期已有用金屬凹面鏡取火。《周禮、秋官》載：“司烜氏掌以夫燧取明火于日，以鑒取明水于月。”①《禮記》載：“金燧。”②《考工記》載：“金有六齊，..金錫半，謂之鑒燧之齊。”③這里的燧，都是指陽燧，即金屬凹面鏡。《淮南子》云：“陽燧見日則燃而為火。”④又云：“若以燧取火，疏之則弗得，數之則弗中，正在疏數之間。”⑤此處“疏數之間”指的是陽燧的焦距，說明當時就有焦距概念，這是中國古代光學中的一大進步。秦漢時代有沒有用透鏡取火？這是個長期爭論的問題。《管子》中提到：珠能取火。“珠者，陰之陽也，故勝火。”⑥《論衡》說：“陽燧取火于天。五月丙午日中之時，消煉五石，鑄以為器，磨礪生光，仰以向日，則火來至。”⑦此處的陽燧仍為凹面鏡，但消煉五石所制之器，則可能是透鏡。《淮南萬畢術》中記載了冰透鏡取火：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”這是我國關于冰透鏡取火的最早記載。
透光鏡② 《潛夫論·贊學》。
③ 《潛夫論·釋難》。
① 《周禮·秋官·司烜氏》。
② 《禮記·內則》。
③ 《周禮·考工記》。
④ 《淮南子·天文訓》。
⑤ 《淮南子·說林訓》。
⑥ 《管子·侈靡》。
⑦ 《論衡·率性》。《論衡·亂龍》也有關似記載。
上海博物館珍藏有一面西漢時的“透光鏡”。此鏡為銅制，背面銘文有“見日之光，天下大明”八個字，正面光可照人。但若把它對日反射日光，則背面花紋文字悉映于牆壁上，故被稱為“透光鏡”。隋唐之際王度的《古鏡記》說有一鏡，“承日照之，則背上文畫，墨入影內，纖毫無失”即指此種透光鏡。為何銅質之鏡能“透光”？奧妙在造鏡技術上。唐宋以下探索此技術者代不乏人。宋沈括認為；“鑄時薄處先冷，唯背文差厚後冷而銅縮多，文雖在背，而鑒面隱然有跡，所以于光中現。”①這就是說，因鑄造時厚薄不同，因而冷縮的先後有差別，從而使鏡面產生細小的曲率差異，反射日光時就會把背面文畫映出來。元代吾丘衍在《閑居集》中說：“如鏡背鑄作盤龍，亦于鏡面竅刻作龍如背所狀，複以稍濁之銅填補鑄入，削平鏡面，加鉛其上，向日射影，光隨其銅之清濁分明暗也。”這種補鑄的辦法，的確也能制出“透光鏡”來。還有的認為是壓磨所致，即在磨鏡面時，薄處因彈性作用，磨得少，呈稍凸，厚處受力大，磨得多，呈微凹，結果就能在日光下反映出背部花紋。事實上，上述三種辦法都能制成“透光鏡”。
① 《夢溪筆談·器用》。
第五節電和磁的知識電雷電風雨是最普遍的自然現象。從遠古時代起，人們就注意觀察雷電現象，留下了不少記載。如“雷風相薄”①、“雷雨作而百果草木皆甲坼”②、“雷不發而震”③、“雷電擊夷伯之廟”④、“三月癸酉大雨震電。震，雷也；電，霆也”⑤等等。人們震懾于雷電，但也試圖對其起因及性質進行探索。秦漢時期的典籍中對此屢有論述。如“陰陽相薄為雷，激揚為電。”⑥“盛夏之時，太陽用事，陰氣乘之。陰陽分爭，則相校軫，校軫則激射。”⑦這是用陰陽觀點來解釋雷電產生的原因。此種觀點在中國流行了二千多年。
史載車師後王姑句家“矛端生火”⑧，這可能指的是尖端放電現象。
磁石漢代人們也已發現摩擦起電的現象，並把此種現象同磁石的吸鐵性聯系在一起。如“頓牟掇芥，磁石引針。”①頓牟即玳瑁，其甲殼經摩擦後會產生靜電，可以吸引芥一類的輕小物體。至于磁石吸鐵性早在先秦時期就有所認識。只是漢代人們又有新的發現，即磁石不能吸引鐵以外的物體。如《淮南子》云：“若慈石之能連鐵也，而求其引瓦則難矣。”②又云：“慈石能引鐵，及其于銅則不行也。”③顯然，這些知識是在科學實驗的基礎上獲得的。漢代人們還做了磁石本身相互吸引、排斥的有趣實驗。如《淮南萬畢術》云：“磁石拒棋。”注：“取雞血與針磨搗之，以和磁石，用塗棋頭，曝干之，置局上，即相拒不休。”棋頭塗以磁石，便賦磁性。相拒不休，即是磁石的同性相斥、異性相吸現象。
秦始皇時代還利用磁石的吸鐵性建造阿房宮的北闕門④，為的是使“懷刃者止之”。
磁石的指極性在先秦時期也已被發現並用來做成磁性指向器——司南。
關于司南的形制，王充在《論衡》中說：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”⑤據近人王振鐸的研究，司南是用天然磁石琢磨成的勺狀物，底部呈球形，放① 《易·說卦》。
② 《易·解》。
③ 《左傳》昭公四年。
④ 《公羊傳》僖公十五年。
⑤ 《烜榖梁傳》隱公九年。
⑥ 《淮南子·墬形訓》。
⑦ 《論衡·雷虛》。
⑧ 《漢書·西域傳》下。
① 《論衡·亂龍》。
② 《淮南子·覽冥訓》。
③ 《淮南子·說山訓》。
④ 《史記·秦始皇本紀》注引《三輔舊事》。
⑤ 《論衡·是應》。
在地盤上，可自由旋轉，旋定，其柄指南。“投之于地”的“地”字，指的是古代栻占用的地盤①。地盤呈正方形，為銅制或漆木制，四周標有八干、十二支和四維合為二十四向。中間天盤呈圓形，作投轉司南之用。整個地盤是采天圓地方之制。這種司南可以看成是後世指南針的前身。
① 王振鐸：《司南指南針與羅經盤——中國古代有關靜磁學知識之發現及發明》上，《中國考古學報》，第三冊，1948 年。
第四十八章化學秦漢時期是中國古代化學的奠基時期。特別是煉丹術作為原始形式的化學，自戰國時代興起，經過秦皇漢武的熱心提倡，到東漢時已成為一門獨立的學問。漢代瘍科“五毒方”的升煉，標志著中國醫藥化學的開端。秦漢時期冶金技術在戰國時期的基礎上有了長足的進展，出現了不少與化學有關的創造和發明。
第一節煉丹術煉丹術與求仙活動戰國時期就有不少關于神仙和不死之藥的傳說。齊威王、齊宣王、燕昭王都曾使人入海尋仙求藥。秦始皇統一中國後，即“遣徐市發童男女數千人入海求仙人”，“使燕人廬生求羨門、高誓”，“使韓終（眾）、侯公、石生求仙人不死之藥”。西漢桓寬說：“當此之時，燕齊之士釋鋤耒，爭言神仙方士，于是趣咸陽者以千數，言仙人食金飲珠，然後壽與天地相保。”①秦代的煉丹活動已有相當規模。所謂“煉丹”，最初的含義和內容就是提煉丹砂。據說當時有“韓終丹法”、“羨門子丹法”，都是以蜜或酒拌合丹砂而服食。
在漢代，煉丹術的規模更為擴大。漢武帝與秦始皇一樣也以好神仙和長生之術著稱。先是“齊人之上疏言神仙奇方者以萬數，然無驗者”，武帝“乃益發船，令言海中神山者數千人求蓬萊神人”。在為數眾多的方士中，其姓名見于《史記》、《漢書》者有少翁、欒大、寬舒、公孫卿等，而其中最重要的人物為李少君。李少君曾向漢武帝提出：“祠灶則致物，致物而丹砂可化為黃金，黃金成，以為飲食器則益壽，益壽而海中蓬萊仙者可見，見之以封禪則不死，黃帝是也。”于是，漢武帝“始親祠灶，遣方士入海求蓬萊安期生之屬，而事化丹砂諸藥齊為黃金矣”①。與漢武帝同時代的淮南王劉安也“招致賓客之士數千人，作內書二十一篇，外書甚眾，又中篇八卷，言神仙黃白之術，亦二十余萬言”。此外，“有枕中鴻寶秘苑書，書言神仙使鬼物為金之術，及鄒衍重道延命方，世人莫見”②。其後，宣帝、成帝、哀帝以及王莽也都篤好神仙方術。東漢時期，煉丹術與道教結合，相得益彰。從此，方士便演變而為道士，煉丹術也大都由道士掌握了。
漢代丹經在現存丹經中，一般認為屬于漢代作品的有《三十六水法》、《太清金液神氣經》（即今《太清金液神氣經》卷上）、《太清金液神丹經》、《黃帝九鼎神丹經》（即《黃帝九鼎神丹經訣》卷一）、《太上八景四蕊紫漿五珠絳生神丹方（經）》、《周易參同契》等。其中淮南王劉安時就已行世的《三十六水法》是迄今所知世界上現存最早的一部煉丹術著作①。
《三十六水法》記述有溶解34 種礦物和2 種非礦物的54 個方子。從這些方子可以看到，當時已知利用硝石和醋的混合液（有時加石膽）來溶解金屬或礦物。其中第一方為“礬石水”方，方中說：礬石水（含有銅鹽）“以① 《鹽鐵論》卷六。
① 《史記·封禪書》。
② 《漢書·劉向傳》。
① 李時珍《本草綱目》云：“金乃西方之行，..淮南《三十六水法》，亦化為漿服餌。”《黃帝九鼎神丹經訣》卷八載：“昔太極真人以此神經及水石法（即《五靈神丹上經》及《三十六水法》）授東海青童君，君授金樓先生，先生授八公，八公授淮南王劉安，安升天之日授吳左。”華池（盛有濃醋的溶解槽）和，塗鐵，鐵即如銅”②。《淮南萬畢術》也說：“曾青得鐵則化為銅。”這說明西漢時的煉丹家就知道鐵對銅鹽的置換反應。這一反應的發現，奠定了唐宋時代水法煉銅——膽銅法的基礎。
西漢末或東漢初問世的《黃帝九鼎神丹經》記載了後世丹家極為推崇的鉛汞還丹的煉法：“取汞三斤，納土釜中，複以玄黃覆其上，厚二寸許。以一土釜合之，封以六一泥，外內固濟，無令泄。置日中暴，令大干，乃火之。濕者不可，得火即拆破。如調丹華法，以馬通若糠火，火之九日夜，寒一日。發之，藥皆飛著上釜，狀如霜雪，紫紅朱綠，五色光華，厚二分寸余，以羽掃除之。”③玄黃一名黃芽，即“仙經塗丹釜所須”的黃丹（鉛丹，pb3O4）。因為鉛丹在500℃以上能分解放出氧氣，氧氣又能與汞結合生成氧化汞而凝結在溫度較低的上釜內壁，所以上述升煉產物為氧化汞（HgO）。這種以黃芽制汞為丹的還丹煉法為魏伯陽、狐剛子等鉛汞還丹派煉丹家所繼承，並給後世的中國煉丹術以很大影響。
魏伯陽與煉丹術魏伯陽是會稽上虞人，東漢桓帝時在世。他在所著《周易參同契》中說：“河上姹女，靈而最神。得火則飛，不見埃塵。鬼隱龍匿，莫知所存。將欲制之，黃芽為根。”“河上姹女”為汞，“黃芽”即黃丹（Pb3O4）。意思是汞易揮發，若要將其制服成丹，則須用鉛丹。《周易參同契》主要講的是內丹①，但其“內丹以外丹言之”，所以對研究外丹黃白術仍有參考價值。如《參同契》里說：“胡粉投火中，色壞還為鉛。”就是說，經炭火的作用，胡粉（堿式碳酸鉛）不但色變，而且質也變了，還原為鉛。
魏伯陽的煉丹理論是以陰陽五行學說為基礎的。他認為，“類同者相從，事乖不成寶”，“同類”的物質才能“相變”。在闡述煉丹術的可能性和合理性時，魏伯陽說：“自然之所為兮，非有邪為道。..若檗染為黃兮，似藍成綠組；皮革煮為膠兮，曲蘖化為酒。”在闡述服食仙丹何以能使人長生不死時，魏伯陽說：“巨勝（胡麻）尚延年，還丹可入口。金性不敗朽，故為萬物寶。術士服食之，壽命得長久。”這是一種希圖把黃金的抗蝕性機械地移植到人體中去以求長生的天真想法。
狐剛子與煉丹術東漢末年，大致與魏伯陽同時或稍後的煉丹家狐剛子，本名狐丘，是一位鉛汞還丹派的實踐家。他的著述反映了漢代煉丹術成就所達到的高度，堪稱我國古代化學的瑰麗篇章。他在所著《五金粉圖訣》中說：“丹鉛（Pb3O4）② 《三十六水法》，《道藏》洞神部眾術類，總第597 冊。
③ 《黃帝九鼎神丹經訣》卷一，《道藏》總第584—585 冊。
① 煉丹術有內丹、外丹之分。所謂內丹，指的是鍛煉人體內在的精、氣、神，“以神運精氣，結而成丹”。所謂外丹，是指求身外之藥，煉之成丹。
之精，..其功既深，其力亦大，九上九下，覆薦水銀，化汞為丹。”①這與《黃帝九鼎神丹經》中的還丹煉法是一脈相承的。《五金粉圖訣》還記載了狐剛子作“九轉鉛丹法”。所謂“九轉”，是指先以鉛制備鉛丹作為原料，再從鉛丹出發用炭火還原出鉛，接著以所得鉛複煉為丹，如此反複九次。由于鉛丹在500℃以上會發生分解，所以狐剛子特別強調，制鉛丹時“不得猛火”。在《五金粉圖訣》中，狐剛子還提到：“硫黃功能變銀化汞。”意思是說硫能與銀和汞化合生成硫化銀和硫化汞。硫化汞也是中國古代煉丹家的“靈丹”之一。
在狐剛子的另一著作《出金礦圖錄》中，有一段“煉石膽取精華法”的記載：“以土墼（土坯）壘作兩個方頭爐，相去二尺，各表里精泥其間，旁開一孔，亦泥表里，使精熏，使干。一爐中著銅盤，使定，即密泥之；一爐中以炭燒石膽使作煙，以物扇之，其精華盡入銅盤。爐中卻火待冷，開取任用。入萬藥，藥皆神。”②這種方法實際上就是干餾石膽，接取餾分、冷凝所得干餾液即為硫酸。該反應為：CuSO4·5H2O CuO＋SO3↑＋5H2O↑SO3+H2O=H2SO4。
狐剛子的“煉石膽取精華法”是干餾法制取硫酸的世界最早記錄，比西方要早五六百年。
① 《黃帝九鼎神丹經訣》卷十二，《道藏》總第584—585 冊。
② 《黃帝九鼎神丹經訣》卷九，《道藏》總第584—585 冊。
第二節醫藥化學五毒方中國醫藥學的發展和煉丹術是分不開的。曆代丹家常兼修醫藥學，煉丹術的新成就也常被吸收于《本草》和方書之中。《周禮·天官·塚宰》下載：“凡療瘍以五毒攻之。”東漢鄭玄注云：“五毒，五藥之有毒者。今醫人有五毒之藥，作之合黃堥，置石膽、丹砂、雄黃、礜石（FeAsS）、慈石其中，燒之三日三夜，其煙上著，以雄雞羽掃取之以注創，惡肉破骨則盡出。”這是現存古代文獻中最早的丹藥配方。模擬實驗表明，“五毒方”的基本升煉產物是三氧化二砷（As2O3）、β型硫化汞（β-As4S4）和硫化汞（HgS）；如果石膽相對量較大，則硫化汞（ HgS）的成分會減少，並得到硫酸亞汞（Hg2SO4）；如果石膽過量，則硫化汞（HgS）會完全轉化，生成硫酸亞汞（Hg2SO4）及少量汞①。“五毒方”的升煉，標志著中國醫藥化學的開端，在化學史和醫藥史上都占有重要地位。
《神農本草經》和煉丹術漢代成書的《神農本草經》明顯地受到煉丹術的影響，其中吸收了煉丹家的不少成果。此書對一些元素及化合物的化學變化和性質作過一些正確的敘述。例如書中指出：“丹砂..能化為汞。”就是說丹砂（HgS）在加熱時能分解成汞。又說：“水銀..殺金、銀、銅、錫毒，熔化還複為丹。”說的是汞能和一些金屬形成汞齊，並能緩慢氧化為紅色的氧化汞。還說：“空青..能化銅鐵鉛錫作金”，“曾青..能化金銅”，“石膽..能化鐵為銅。”這是說鐵、鉛、錫等金屬能與銅鹽起作用，置換出金屬銅，銅又可以與鐵、鉛、錫形成金黃色的合金。書中還提到：“石硫黃..能化金、銀、銅、鐵奇物。”意思是硫黃能和金屬化合，生成硫化物，如硫與鐵化合則生成硫化亞鐵：Fe＋S＝FeS① 趙匡華、張惠珍：《漢代瘍科“五毒方”的源流與實驗研究》，《自然科學史研究》第4 卷第3 期（1985年），第199—211 頁。
第三節冶金化學冶鐵的規模和技術，秦漢時期，特別是西漢中期以後，有很大發展。西漢時期，煉鐵高爐已開始使用石灰石為熔劑。東漢末建安年間，曹操命人造“百煉”寶刀五把，曹植為此作賦，說此刀“實真人之攸禦”①，說明東漢百煉鋼技術的發展似與煉丹術有關。
煉鋼技術的繼續發展雖然秦漢時期青銅工具逐步被鐵制工具取代，但是煉銅技術並沒有停頓，而是在繼續發展。除青銅外，這個時期還出現了一些新型的銅合金。《淮南子》里有“餌丹陽之偽金”一語。西漢東方朔所撰《神異經·西荒經》中說；“丹陽銅似金，..故《淮南子》曰餌丹陽之偽金，即此也。”據此可知，劉安所謂“丹陽之偽金”即丹陽銅。相傳西漢武帝時丹陽人茅盈三兄弟先後入山修煉，“以丹陽歲歉，點化丹陽（銅）以救饑人”，所以“後人以煅粉點銅者，名其法曰丹陽”。葛洪《神仙傳》載；“三茅君中之長兄大司命君茅盈冶銅于句容山（屬丹陽郡）。”《抱樸子·黃白》里則明確記載了用武都雄黃點化銅為“黃金”的真秘，並且指出這就是劉向得自劉安的作黃金法。可見丹陽銅大概是一種砷黃銅，即含砷量在10％以下的銅砷合金。在現存古籍中，“黃銅”一詞最早見于西漢東方朔的《神異經》。在其《中荒經》中說：“西北有宮，黃銅為牆，題曰地皇之宮。”東方朔所見的黃銅大約即丹陽銅。
狐剛子在《五金粉圖訣》中曾著重討論“三黃相入之道”和“五金相入與不相入”之道。所謂三黃相入之道，就是用伏火三黃（雄黃、雌黃、砒黃）點化五金（金、銀、銅、鐵、錫）為藥金、藥銀的方技。如以銅為例，狐剛子指出：“銅得伏雄，異性合同”；“銅得伏雌，成真是非”；“銅得伏砒，柔弱自低”。所謂“五金相入與不相入”之道，當指五金彼此間能否相互結合形成合金的規律。如狐剛子說：“金得銀而虛，銀得銅而疏，銅得鐵而縮，鐵得錫而舒，銅得錫而殊，錫得鐵而俱。”同書還指出：“雄黃功能變鐵，雌黃功能變錫，砒黃功能變銅，硫黃功能變銀化汞。四黃功亦能變鐵為銅，反銅為銀，反銀為金。如谷作米，是天地之中自然之道。”這里狐剛子明確提到“砒黃功能變銅”，四黃功亦能“反銅為銀”，此“銀”當為藥銀，顯然是砷白銅，即含砷量在10％以上的銅砷合金。這表明我國古代煉丹家在東漢就已制得砷白銅。
汞、金、銀等的冶煉技術秦漢時期，汞、金、銀等金屬的冶煉技術也獲得了許多新成就。狐剛子在《五金粉圖訣》中還記載了“下火上凝”式煉汞法。這種方法是在鐵質下釜中放置朱砂，“然後以甕合之，以羊毛稀泥泥際口”，“先燃腐草”，再以木柴加熱下釜，于是朱砂分解生成的水銀便升到上甕，冷凝在內壁上。狐剛子還對該法的水銀產率作過定量研究，結論是：“好朱一斤，可得十二兩，① 丁晏纂：《曹集銓評·寶刀賦》。
中朱十兩，下朱八兩。”據計算，他從優質朱砂（假設是純HgS）中取得汞的產率已達87％。
在《出金礦圖錄》中，狐剛子首次記錄了冶煉金銀的“吹灰法”。他說：銀“若未好白，即惡銀一斤和熟鉛一斤，又灰濾之為上白銀”。他在“出金礦法”和“出銀礦法”中都詳細記載了“錫灰坯爐法”，即今所謂的“吹灰法”。東漢道教祖師張道陵所撰《太清經天師口訣》中也記載了煉金銀的“吹灰法”：“鉛煉金法：用金三十六兩，用鉛七十二兩。作灰抔，火燒令干，密閉四邊，通一看孔。安鉛抔中。作一鐵抔，大小可灰抔上，遍鑿作孔，用合灰抔。抔上累炭，炭上覆泥。火之鉛盡，還收取金。更作灰抔，如是三七遍，名曰鉛煉金也。”
以上史實說明，中國古代煉丹家對冶金學的發展作出了重大的貢獻。
第四十九章醫學先秦醫學的發展，基本上是以醫學理論的系統總結為特點，是中醫學的理論奠基時期。秦漢時期的醫學，則是在此基礎上的一次臨床實踐經驗總結和再發展。其特點：雖然《內經》的影響明顯可見，但並不十分拘泥于《內經》的觀點。
第一節《神農本草經》《神農本草經》的成書年代“本草”一名，初見于《漢書·平帝紀》。《紀》云：“元始五年（公元5 年），征天下通知逸經、古紀、天文、曆算、鍾律、小學、史篇、方術、本草..教授者”，“遣詣京師，至者數千人”①。《漢書·樓護傳》有“護誦醫經、本草、方術數十萬言，長者咸愛重之”②之記述。《漢書·郊祀志》還有：“本草待詔七十余人皆歸家。”③本草待詔是精通本草而等待詔用者，說明中國藥物學在秦漢時已為最高統治當局所重視，並統稱之為“本草”，這個習慣一直延續至今。如前所述，本草學發端極古，千百年無數醫學家用藥經驗的積累，為專門本草學之成書創造了條件。據考證，我國第一部藥學專書——《神農本草經》約成書于漢代。但該書未見《史記》、《漢書》等收錄，至梁陶弘景時，始因參考而提及。因此，對《神農本草經》之成書年代有成于西漢、東漢之分歧。不過陶氏撰《本草經集注》時，凡《神農本草經》內容則以“朱書”。可知本書在梁時尚存，但已多有脫簡蟲蛀和傳抄錯訛，因以為陶氏撰《本草經集注》之重要動機，所以《神農本草經》之成書或早于東漢。
《神農本草經》所收藥物品種《神農本草經》三卷，分藥物為上、中、下三品，如序例所云：“上藥一百二十種，為君，主養命”；“中藥一百二十種，為臣，主養性”；“下藥一百二十五種，為佐使，主治病”；“三品合三百六十五種”，以應周天之要。其中除18 種重複外，實有植物藥239 種，動物藥65 種，礦物藥43種。植物藥曆來占絕對多數，或系“本草”命名之由來。本書雖謂上品無毒養命，中品少毒養性，下品有毒治病，實際上並不盡然，或正相反。例如：上品中之丹砂、消石等，所謂能“輕身延年”，“久服不老神仙”等，魏晉不知有多少人照此服用而蒙受其害，因為這些服石之品倒多為有毒之物。而下品中之附子、大黃、青蒿、白頭翁等，不但並非大毒之品，相反卻是至今仍很常用的良藥。故從《神農本草經》之內容和思想傾向分析，有明顯的神仙家、道家影響。
《神農本草經》所總結記述的有效藥物，如麻黃定喘，黃連治痢，常山截瘧，附子鎮痛，大黃瀉下等等，均為現代實驗研究所證實，其中不少為國內外學者所推崇運用。該書雖至隋已佚，但《本草經集注》、《新修本草》、《證類本草》等多有引用，故宋、明、清醫家及日本學者有多種輯佚本，其中以宋王炎《本草正經》為最早，現流傳較廣者有盧複、孫星衍、顧觀光及日人森立之的輯佚本。
① 《漢書·平帝紀》。
② 《漢書·游俠傳》。
③ 《漢書·郊祀志》。
第二節記錄病曆的創始者淳于意淳于意和女兒緹縈淳于意，姓淳于，名意，齊臨菑（今山東淄博市）人，約生活于公元前二世紀初，西漢時著名醫學家。曾任齊國太倉長，故《史記》為倉公立傳，世人亦多稱之為倉公。淳于意從幼年起即喜好醫學方術，先後以公乘陽慶、公孫光為師，學習黃帝、扁鵲脈書，五色診病，並得師授禁方。因此，他的醫療經驗豐富，治病效果顯著。但因未能滿足某些官吏的欲望而被誣告，于文帝前元四年（公元前176 年）解送京都長安。淳于氏只生五女，因無男為己之冤案奔走而煩惱。小女緹縈上書漢文帝，為父鳴不平，表示願“身為官婢以贖父罪”。文帝為其膽識所感動，親自過問了這一案件。
記錄病曆的創始當漢文帝詢問淳于意案情時，淳于意一一回答了經他診治的二十五例病人的姓名、職業、貫里，所患病名、病因、脈象、治病用藥、療效、預後等。其中病名有疽、氣鬲病、湧疝、氣疝、熱病氣、風癉等20 余種，多為內科消化系統疾病。從所論述可知，淳于氏診斷疾病精于切脈，分析病因，重視酒色過度，治療多以藥物為主。他強調切脈審疾“以起度量，主規矩，稱權衡，合色脈，辨表里，調陰陽，別有余不足、順逆之法，參其動靜，與息相應，乃可以論”。他在敘述經自己診治的二十五例病人（十例死亡）中，可貴的是對其治療結果實事求是，對治愈和死亡都有分析，並不回避自己的失誤。這些有系統的記錄，史稱之為《診籍》①，是我國醫學史上最早的病曆記錄。淳于意傳授的生徒有宋邑、高期、王禹、馮信、杜信、唐安等，亦為當世名醫。
① 參見《史記·扁鵲倉公列傳》。
第三節《治百病方》漢代醫方簡牘早在《流沙墜簡》、《居延漢簡》中已有發現，但內容零亂，殘缺嚴重，且為數很少。《治百病方》，即《武威漢代醫簡》，1972 年在甘肅武威漢墓出土，是一批木質醫藥簡牘，共92 枚。經整理，以《武威漢代醫簡》為書名出版。據鑒定：墓主人可能是一位年逾七十的醫學家，約卒于東漢早期②。這批簡牘十分珍貴，它在一定程度上反映了西漢末、東漢初我國西北地區醫藥學水平的真面貌。《治百病方》內容頗為豐富，包括用于臨床內、外、婦、五官及傷寒雜病等的治療方劑三十六首，所用藥物有百種之多，劑型分湯、丸、膏、散、酒、栓等，其方劑組成幾乎均系複方。在用藥等方面也反映了西北畜牧地區的特點，比內地使用的動物藥為多。在治療傷寒、內傷等病方面，反映了當時的醫學家已開始重視辨證論治的思想，在分析病理、辨別病證、處方用藥上尤為明顯，這些及其他地方出土的有關傷寒簡牘，對張仲景撰《傷寒雜病論》辨證論治思想之形成不無影響。
② 《武威漢代醫簡的發現與清理》、《武威漢代醫藥簡牘在醫學史上的重要意義》，載《武威漢代醫簡》，文物出版社1975 年版。
第四節醫聖張仲景與《傷寒雜病論》張仲景攻讀醫學的曆史背景張仲景，名機，南郡涅陽（今河南南陽）人，約生活于公元150—219年。張仲景在敘述其攻讀醫學之背景時指出：“余每覽越人入虢之診，望齊桓侯之色，未嘗不慨然歎其才秀也。怪當今居世之士，曾不留神醫藥，精究方木，..但競逐榮勢，企踵權豪，孜孜汲汲，惟名利是務。”“余宗族素多，向余二百。建安紀年以來，猶未十稔，其死亡者，三分有二，傷寒十居其七。感往昔之淪喪，傷橫夭之莫救，乃勤求古訓，博采眾方，..為《傷寒雜病論》合十六卷。”①張氏正是在這樣的曆史條件下，以同郡張伯祖為師，經過多年刻苦鑽研，醫術精良，治多有效。他反對墨守陳規，指出：“觀今之醫，不念思求經旨，以演其所知，各承家技，始終順舊。”
《傷寒雜病論》的深遠影響張仲景的《傷寒雜病論》對中醫學的發展產生了巨大的深遠影響，千余年來，一直為中外學者所推崇，其理論、經驗、醫方等，至今仍是治療傳染病、內科雜病的准繩，甚至被奉為醫學經典。
《傷寒雜病論》經晉王叔和整理，析為《傷寒論》與《金匱要略》兩部。前者專門論治傳染病、熱病，後者專門論述內科、婦科和外科等雜病的理論和方法。自宋至今，注解、闡述、發揮其書者數百家①。如孫思邈、錢乙、龐安時、朱肱、成無己、金元四大家，以及明清著名醫學家，幾乎無不尊崇。張仲景對病因提出：“千般災難，不越三條，一者經絡受邪，入髒腑，為內所因也；二者四肢九竅，血脈相傳，壅塞不通，為外皮膚所中也；三者房室、金刃、蟲獸所傷，以此詳之，病由都盡。”在疾病診斷上，他強調望、問、聞、切四診，以確定疾病之陰陽、表里、虛實、寒熱；進而判斷其治療大法的原則，即汗、下、吐、和、清、溫、補、瀉八法的運用。因此，在其著作中，理、法、方、藥齊備，使中醫學辨證論治的法則趨于完善，所以曆代醫家推崇張仲景為醫聖，日本醫學家則尊之為先師。
① 張仲景《傷寒雜病論·序》，見《傷寒論語譯》，人民衛生出版社1959 年版。① 參閱丹波元胤：《中國醫籍考》，人民衛生出版社1956 年版。中醫研究院、北京圖書館編：《中醫圖書聯合書目》，1961 年。
第五節華佗對外科、麻醉之貢獻和導引術華佗對外科、麻醉之貢獻華佗，一名旉，字元化。後漢三國間沛國譙（今安徽亳縣）人。約生活于公元141—208 年間。游學于安徽、江蘇、河南一帶，兼通數經，尤以外科、麻醉最為精通。世尊為外科鼻祖，並精曉養性導引之術。《後漢書·華佗傳》：“若疾發結于內，針藥所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉無所覺，因刳破腹背，抽割積聚。若在腸胃，則斷截湔洗，除去疾穢。既而縫合，敷以神膏，四五日創愈，一月之間皆平複。”①《三國志·華佗傳》也作了內容相似的描述。由此可知，華佗曾在酒服麻沸散之全身麻醉下，為病人進行過腹腔瘤腫摘除術、腸部分切除吻合等手術。
養生導引之術華佗除外科手術技術高明外，對養生導引之術也頗有研究，並以之教導弟子吳普曰：“人體欲得勞動，但不當使極耳。動搖則谷氣得消，血脈流通，病不得生，譬如戶樞終不朽也。是以古之仙者，為導引之事，熊經鴟顧，引挽腰體，動諸關節，以求難老。我有一術，名五禽戲，一曰虎、二曰鹿、三曰熊、四曰猿、五曰鳥，亦以除疾，兼利蹄足，以當導引。”“普施行之，年九十余，耳目聰明，齒牙完堅。”華佗的五禽戲源于春秋戰國時的六禽戲和馬王堆出土的《導引圖》，他繼承了“流水不腐，戶樞不蠹”思想，發展了古代在養生長壽問題上的唯物論思想，對服五石之服食派予以批判。華佗傳授的生徒有吳普、樊阿等，均為當時享有盛名之醫學家、本草家。華佗由于不肯作曹操侍醫，終遭殺害。其著作未能傳世，題名華佗撰之《中藏經》乃後人偽托之作。
① 《後漢書·華佗傳》。
第六節針灸學的發展針灸學的發展中國針灸學起源極早，扁鵲已以針灸治病而聞名。《內經·靈樞》頗多針灸理論和經驗之論述。西漢劉勝墓出土的金制和銀制醫針，其形制、長短，與《內經》等古典文獻所論述之九針很相近。雖然只有鋒針、毫針、提針和圓針四種，未能完全證實九針，但仍以實物反映了秦漢時期我國針灸學的高度發展①。後漢時，華佗、張仲景、涪翁、郭玉等均擅長針灸治病，所以，這一時期針灸學比以前有了更明顯的進步。
涪翁及其後學涪翁，人不知其姓名，因經常垂釣于四川涪水，人稱之為涪翁。《後漢書·方術列傳》謂其“乞食人間，見有疾者，時下針石，輒應時而效，乃著《針經》、《診脈法》傳于世。”①這段記載說明，涪翁是一位頗有名望的民間針灸醫師，而且有豐富的臨床經驗和理論知識，可惜其針灸著作早已失傳。但他的醫療技術已傳授給學生程高。程高十分崇敬老師，翁乃盡心悉授。程高學成後，尊師教導，亦隱跡不仕，以為群眾療疾為願。其後，程又傳授針灸給郭玉。郭玉，廣漢郡雒（今四川廣漢縣）人，亦以針灸、切脈診斷為專長，秉承先師遺志，熱心民間醫療，所謂“雖貧賤厮養，必盡其心力”，以高明的醫術聞名于時。和帝時，郭玉曾任太醫丞，然其治療不如為群眾治病的效果高。和帝令貴人羸服變處，一針即差。故詢問其所以然，郭玉回答：“夫貴者處尊高而臨臣，臣懷怖懾而承之。其為療也有四難焉：自用意而不任臣，一難也，將身不謹，二難也；骨節不強，不能使藥，三難也；好逸惡勞，四難也。針有分寸，時有破漏，重以恐懼之心，加以裁慎之志，臣意且猶不盡，何有于病哉？此其所為不愈也。”②其論頗富哲理。
① 針依研：《西漢劉勝墓出土的醫療器具》，《考古》1972 年3 期。
① 《後漢書·郭玉傳》。
② 《後漢書·郭玉傳》。
第七節醫事制度和公共衛生依文獻及出土文物所見，秦漢時期是有官醫和公共衛生設施的。從這里也可以見到當時的醫藥衛生水平。
醫事制度秦設太醫令之官職。杜佑《通典》：“秦有太醫令丞，主醫藥。”而且“是時，侍醫夏無且以其所奉藥囊提荊軻也。”①可見秦已設侍醫之職。1975年在湖北云夢縣發現一批秦律竹簡②，其中有涉及法醫部分之文字。可知秦已設有“令史”、“隸臣”、“隸妾”、“醫”等官職，負責自殺、他殺、斗毆等之現場勘察、驗尸、驗傷以及麻風病人的檢查確診。對麻風病人之隔離已有病所之設置等。
兩漢時期在秦制基礎上有所發展，《漢書·百官公卿表》：“太常，屬官有太樂、太祝、太宰、太史、太卜、太醫”等六令丞。太醫令丞有二，主管醫藥，所以設二人者，一屬太常，主醫療之事；一屬少府，則主藥材之事。後漢時在少府之下設暴室，由宦官任暴室丞，供宮人及被廢皇後等療病休養之所。其次還有女醫、乳醫、女侍醫，多屬宮廷皇後、少小保健之設。其他如“醫工長”、“太醫監”、“典領方藥”等官職，似為宮廷醫藥管理之官員。值得注意的是“醫待詔”、“本草待詔”，顯然是從民間高明的醫學家、藥學家中被詔至京城皇室的預備官員。《後漢書·百官志》：“設太醫令一人，掌諸醫，計員醫二百九十三人，員吏十九人，藥丞一人，方丞一人，藥丞主藥，方丞主方，..考補選用均由太醫令主之。”此外，從《折傷簿》之出土，證明公元前80 年軍隊的醫療衛生也已有了嚴格的制度。
公共衛生設施衛生設施：近幾十年來，特別是近幾年來，我國出土的醫藥衛生文物十分豐富，尤以秦漢為最多。醫藥簡牘、帛書、帛畫等，為研究秦漢及其以前之醫藥學發展狀況提供了極為珍貴的文物資料。此外，從文獻記錄和出土的衛生文物，可知秦漢時已十分講究環境衛生。如飲食衛生方面有公共水井，在水井建設上更有井亭、井欄、井甃等完善的設備以保持水的清潔衛生；還有炊事用的灶具、灶台、甌、盛水器、食具和冷藏食物的深井、冰窖；在洗浴衛生方面有秦阿房宮供多人同時入浴的浴池，鐵制澡盆及個人洗手浴面之器物，都說明秦漢時已很講究個人衛生。當時《漢律》規定：“吏五日得一休沐，言休息以洗沐也。”環境衛生方面，秦漢時期無論宮廷或人口聚集之城市，都發掘出大量下水道，有圓筒形的，方形的，也有五角形的，其管與管之間的接口，地下管道與地面之接連，在設計上也相當科學，尤其秦宮之五角形下水道管，非常堅固。漢代除陶制的下水管道外，還有以礱石為溝建造者。《三輔黃圖說》：“未央宮有石渠閣，蕭何所造，其下礱石為道。”這更是較大型的下水道建設。又如城市街道的防塵，不但要求定期灑掃，而① 《史記·刺客列傳》。
② 賈靜濤：《云夢秦簡與醫學、法醫學》，見《中華醫史雜志》1980 年1 期。且設計制造了灑水車之類的工具。畢嵐鑄作“天祿蛤蟆”，可以噴水；還有“翻車”、“渴烏”等引水車作為噴水灑掃街道的機械。《後漢書·張讓傳》：“又作翻車、渴烏，施于橋面，用灑南北郊路，以省百姓灑道之貴。”此外，各地都從漢墓的明器中發現許多造型各異或大同小異的豬圈、公廁等，說明當時人畜已經分離，從而可以減少很多消化道傳染病。清潔俑的出土，更證明秦漢時期我國人民對清潔衛生的重視。
第八節中外醫學交流秦始皇篤信方士，妄圖長生不老，有琅玡方士徐市，上書始皇，請得齋戒與童男女數千人，入海求仙。徐市等至日本，不返。此舉雖屬荒誕，卻是中日醫學交流之嚆矢，徐市在日本人民的心目中有著崇高的地位。西漢張騫出使西域，從今阿拉伯世界帶回許多藥用植物，如石榴、胡桃、胡瓜、苜蓿、蒜葫、胡荽、西瓜、無花果等。後漢馬援“在交趾，常餌薏苡實，用能輕身省欲，以勝瘴氣”①，後帶回薏苡仁等。《後漢書·大秦國傳》：“合會諸香，煎其汁，以為蘇合”②，是今日常用中藥蘇合香傳入之最早記載。如此等等，豐富了我國本草學寶庫。
① 《後漢書·馬援傳》。
② 《後漢書·大秦國傳》。
第五十章技藝第一節歌舞先秦之時，歌舞甚盛。降至秦漢，斯風不衰，時人頗喜以歌舞的形式來表達喜、怒、哀、樂，且往往出口成章，為千古絕唱。如劉邦做了皇帝後，衣錦還鄉，置酒沛宮，召父老鄉親縱飲，“酒酣，高祖擊築，自為歌詩曰：‘大風起兮云飛揚，威加海內兮歸故鄉，安得猛士兮守四方！’令兒皆和習之。高祖乃起舞，慷慨傷懷，泣數行下。”①這就是有名的《大風歌》。秦漢歌舞形式眾多，風格不一，各有千秋，下面介紹幾種主要的歌舞形式。
盤鼓舞盤鼓舞，是在地上倒置盤，雜以小鼓，盤、鼓的數目不等，多至七盤七鼓，舞者翩翩于盤間，以腳點鼓為節，且舞且歌。有賦形容說：七盤陳于廣庭，疇人儼其齊俟。揄皓袖以振策，竦並足而軒跱。邪睨鼓下，伉音赴節。安翹足以徐擊，■頓身而傾折①。
袖舞袖舞，即揮動長袖而舞。舞袖或上、下寬窄一樣，或于寬袖約齊手腕處延接出一窄長袖。西安漢墓中出土的一拂袖舞俑，左手長袖已殘斷，右手長袖拂肩，垂在背後，表情溫婉。有賦描寫袖舞云：振飛糓以舞長袖，嫋細腰以務抑揚②。
振朱屣于盤樽，奮長袖之颯C ③。
巾舞巾舞，即手特長巾而舞。成都出土的漢畫像磚上，一女伎頭梳雙髻，足踏木屐，雙手揮動兩條長巾凌空而舞。據說，巾舞取材于鴻門宴。在鴻門宴上，范增欲殺劉邦，叫項莊舞劍，名為助樂，意在刺殺劉邦。楚左尹項伯見狀，也揮袖起舞，以身翼蔽劉邦，謂項莊曰：“公莫！”後來，為紀念此事，編成舞蹈，然非舞袖而是舞巾，並以項伯的話命名為“公莫舞”。到晉代，改名“巾舞”④。
假面舞假面舞，即頭戴雁雀怪獸等假面具而舞。張衡《西京賦》中所說的“戲① 《史記·高祖本紀》。
① 王粲：《七釋》。
② 崔骃：《七依》？
③ 張衡：《西京賦》。
④ 《晉書·樂志》。
豹舞黑，白虎鼓瑟，青龍吹蜲篪”，就是假面舞的場面。
仙人舞仙人舞，即化裝成傳說中的仙人的歌舞。張衡《西京賦》描寫仙人舞云：“女娥坐而長歌，聲清暢而蜲蛇；洪崖立而指揮，被毛羽之襳■。”
鞞舞鞞舞，是一種以伎者持鞉導引的舞蹈。鞉，“如鼓而小，有柄，兩耳，持其柄搖之，則旁耳還自擊”①。類似現今的貨郎鼓。鞞舞出自《巴渝舞》。巴渝賨人，“勁銳善舞，本從高祖定三秦有功，高祖喜觀其舞，因令樂人習之，故有巴渝之樂”②。此舞有四個舞典：一曰《矛渝》，二曰《安弩渝》，三日《安台》，四曰《行辭》。在四川彭縣出土的漢畫像磚上，左邊一個不冠赤膊的伎者盤腿搖鞉；中間一伎穿長袖舞衣，翩翩起舞；右邊一伎裸袒上身，兩手各舞一劍，右腳踏鼓為節。
① 《說文》段注。
② 《漢書·西域傳》顏師古注。
第二節斗雞、蹴鞠等游戲秦漢文娛活動有了新的突破，出現了斗雞、蹴鞠等游戲形式。
斗雞斗雞，即促使兩只公雞相斗，盛行于民間。漢高祖劉邦的父親，在故鄉沛縣豐邑中陽里時，特好斗雞。劉邦稱帝後把他接到長安宮中，太公悒悒不樂。劉邦為此專門建置了一個新豐縣，把故鄉的斗雞、蹴鞠等娛樂也遷去，太公轉憂為喜。當時有人以斗雞為業，人稱“斗雞翁”。封建帝王、公卿大夫也往往斗雞取樂。曹植有《斗雞》一詩，云：長筵坐戲客，斗雞歡閑房。群雄正翕赫，雙翹自飛揚。揮羽邀清風，悍目發朱光。觜落輕毛散，嚴距往往傷。長鳴入青云，扇翼獨翱翔。
這首詩等于再現了當時精彩而熱烈的斗雞場面。
蹴鞠蹴鞠，也稱“踏鞠”。鞠，是一種球，“以皮為之，實以毛。”①或云：“丸毛謂之鞠。”②蹴鞠即踢球，傳說發明于黃帝，戰國時已很盛行，在齊都臨淄城，居民就有“斗雞走犬，六博踏鞠”①等娛樂活動。秦漢時更為盛行，漢武帝、漢成帝都是球迷。官宦之家，多嗜于此；在“窮巷”里，也有這種活動。蹴鞠還是一項重要的軍事訓練內容。《漢書·霍去病傳》載：“其在塞外，卒乏糧，或不能自振，而去病尚穿域踏鞠也。”
蹴鞠的方式，據《鞠域銘》說是：“圓鞠方牆，仿象陰陽；法月衡對，二六相當；建長立平，其例有常；不以親疏，不有阿私；端心平意，莫怨是非。”大意是說，鞠是圓的，球場及圍牆是方形的，球場兩端各有六個月狀球門，彼此相對。參賽雙方各設隊長，推選裁判員，按規定進行比賽。裁判要公正，不能有所偏向；隊員要心平氣和，輸了球不要埋怨、責怪別人。田池射獵田池射獵，是通行于上自皇帝下至“豪民”的一種娛樂活動，主要包括“走犬”、“弋射”、“騁馬”及養花草鳥獸等項活動。“走犬”是驅使獵狗追逐兔子，“弋射”是以弓弩射鳥。《淮南子·原道》云：“強弩弋高鳥，走犬逐狡兔，此其為樂也。”“騁馬”是騎馬比賽。養花草鳥獸也是統治階級的一種嗜好，在皇家和官僚地主、富商大賈的苑囿里，多有奇花異草、珍禽奇獸。如漢武帝所建的博望苑就是一個萬國動物園。又如茂陵富人袁廣漢，有一個南北五里、東西四里的苑囿，里面養著白鸚鵡、紫鴛鴦、■牛、青兕、江鷗、海鶴，又積沙為洲峙，激水為波濤。
① 《漢書·霍去病傳》顏師古注。
② 《太平禦覽》卷二五四引《風俗通義》。