第三章 中國傳統科學技術的形成
(秦漢—南北朝時期，公元前221—公元581年)
公元前221年，秦始皇統一了六國自，結束了春秋戰國時期諸侯割據的局面，建立了統一的大帝國。接著漢代興起，中國大地上一統天下的局面持續了400多年。在這400多年中，中央集權型的政治體制，以農為本的經濟結構，以儒學獨尊的統制型思想和文化，都已確立，並影響干後世。
三國兩晉南北朝時期，除西晉短暫的統一 外，一直呈現著分裂的局面。但各分立的政權都繼承了漢代的政治、經濟、文化體制和結構，並加以充實和完善。
這時期，科學技術也在前代的基礎上繼續 得到發展和完善，形成了具有鮮明特色的科學 技術傳統。這一傳統科學技術的標誌，體現在天文學、曆法、數學、地理學、製圖學、農學、醫藥學等領域的基本理論的建立。這些基本理論及其應用方式，都有別於世界其他的古文文化區域，而且帶有濃厚的經驗性和實用性。同時，傳統科學技術較為發達的領域都是與治理國家的政務息息相關，受到中央政權的重視，甚至在中央政府中建立了相應的管理機構。一些官員也由於治國的需要而從事科學工作，成為傑出的科學家。由此，又產生了中國古代科學技術中的一個特有現象，即知名的科學家，或者說能著書立說的人，大都是官員，或做過官的，有些甚至是尚書、宰相一類的大官。而一般的工匠則往往由於文化水平較低，只停留在言傳身教的工藝技術傳統狀態，對技術中的科學原理，無力進行思考和總結。中國傳統科學技術的這些特點，一直沿續到近代。
第一節 千錘百鍊 百鍊成鋼
炒鋼法的發明，促進了百鍊鋼技術的發展和成熟。東漢至南北朝時期，最精良的鋼就稱為百鍊精鋼或百鍊鋼。它以炒鋼作原料，經過數十次以至上百次的反覆加熱和摺疊鍛打，而成為組織緻密、成分均勻的優質鋼材。用百鍊鋼製成的刀劍鋒利異常，被視為寶刀、寶劍。東漢建安年間(公元196—220年)，曹操曾令工匠造寶刀五把，三年才造成。他自己留下兩
read.99csw.com把，三個兒子各分一把。曹植為此特地寫了一篇《寶刀賦》，稱其「陸斬犀革，水斷龍舟」，鋒利程度超過著名的寶劍巨闕、太阿。生鐵冶鑄連同這些先進的鍊鋼技術，一直為後世所承襲。中國之所以能在歷史上長期居於世界鋼鐵生產的領先地位，是與它們所提供的技術保證分不開的。
春秋晚期，我國就有鋼製品問世。九九藏書1976年，在湖南長沙出土有一口當時的鋼劍，是含碳量0.5%～0.6%的中碳鋼，經反覆鍛打而成，表明當時已有鍊鋼工藝。早期的鍊鋼工藝，是把海綿鐵直接放在熾熱的木炭中加熱，使其表面滲碳，再經鍛打而成滲碳鋼。鍊鋼技術的出現，提供了更加牢固、鋒利的工具和製品，是冶鍊技術的一項重大成就。
鍊鋼技術的另一重大成就是灌鋼ｒeaｄ•９9ｃsｗ.com技術的發明。它大約起源於東漢末，至南北朝時期已基本成熟。其工藝過程大致為，將熔化的生鐵與熟鐵塊合煉，生鐵中的碳分會向熟鐵中擴散，並趨於均勻分佈，且可去除部分雜質，而成鋼材。北齊時的冶鍊專家綦〔qi其〕母懷文就是用這種方法製造「宿鐵刀」，其鋒利可以「斬甲過三十札」(《北史·綦母懷文傳》)。在坩堝〔ganguo甘鍋〕鍊鋼法發明https://read.99csw.com之前，灌鋼法是一種最先進的鍊鋼技術。
但是，早期的鍊鋼工藝只能製造小件物品，而且費時費力，產量低，質量也沒有保證，難以滿足社會對於鋼製品的需求。面對大量生產出來的生鐵，如何提高它的品質，成了冶鍊匠師們關注的問題。終於在西漢中晚期時，取得了重大的技術突破，發明了鍊鋼的新工藝——「炒鋼」。所謂「炒鋼」(也有稱「炒鐵」)，就是把生鐵放在炒read.99csw.com鋼爐中加熱，使其熔化或基本熔化，並不斷攪拌，增加氧氣與生鐵的接觸面，使生鐵中的碳氧化，而脫碳成鋼或成熟鐵。這就把生鐵冶鍊與鍊鋼(或熟鐵)兩大過程溝通起來並結合在一起，組成了一個有機的冶鍊系統，可以連續地並大規模進行生產，從而大大提高了生產效率，降低了成本，使鋼鐵製品易於推廣普及。因此，它的出現改變了整個鋼鐵生產的面貌，是冶金史上具有劃時代意義的重大事件。