安徽文化·辉煌灿烂的科学技术成就·其他科技成就

在植物学研究方面，西晋谯郡铚(今宿县西南)人嵇含撰写了《南方草木状》一书，内容分草、木、果、竹四类，记载草类二十九种，木类二十八种，果类十七种，竹类六种，这在植物分类上，比我国最早记载植物分类知识，把植物分成草、木两大类的《尔雅》显然前进了一大步。该书所记大都真实可靠，对不少植物的描述准确生动，使用的植物名称多数沿用至今，具有相当高的科学水平。北宋铜陵人陈翥撰写了一本《桐谱》，全书分为十目，即叙源、类属、种植、所宜、所出、采斫、器用、杂说、记志、诗赋，对桐树(主要是泡桐)的种类、习性、种植、采伐和用途等方面的知识作了比较全面的介绍和阐述，是世界上最早的一部经济林木研究科学著作。黟县人邱浚撰写了一本《牡丹荣辱志》，记载了当时有关牡丹的品种和其他一些花卉名目、产地情况，亦有一定的植物学价值。元代休宁医家吴瑞撰写《日用本草》一书，汇辑了五百四十余种切于食用的植物，是我国最早的一部食用植物学著作，对后世救荒植物学产生一定影响。明代亳州人薛凤翔撰写了一本《亳州牡丹表》，包括《亳州牡丹表》《牡丹八书》和《牡丹表》三种著作。《亳州牡丹表》分为“花之品”和“花之年”;《牡丹八书》记载关于牡丹的种、栽、分、接、浇、养、医、忌八个方面的方法;《牡丹史》则分别记载了一百五十多个牡丹品种的颜色和形状等。此书最有价值的部分，是关于栽培技术的论述。明代对救荒植物的研究比较发达，祖籍凤阳的明太祖第五子周王朱所著《救荒本草》是其中最著名的一部。为了对植物深入了解，朱把收集到的四百多种植物种于圃中，亲自观察，待其滋长成熟，则召画工绘制标本图样。该书共收录记载植物四百一十四种，其中已见于历代本草者一百三十八种，新增加的二百七十六种，计草部二百四十五种、木部八种、米谷部二十种、果部二十三种、菜部四十六种。对各种植物，首言其名称，次说原产地及当时的分布地，再言生态环境、生长习性、各器官特征，终言可食部分寒热之性、甘苦之味、淘浸烹煮煎晒调和之法，描述相当细致准确。如对花器官的描述，不仅谈及花形、花色，而且记述了花瓣的枚数，果实和种子的颜色，大小和形状。《救荒本草》不仅在国内很受重视，还很早就流传到国外，在日本先后有多种版本行世，研究者很多，仅德川时代有关的研究文献就达十五种之多。德国植物学家布列特什耐德在1851年研究了此书，并对其中的一百七十六种植物作了鉴定。美国植物学家李德也称赞此书配图精确。婺源人鲍山也写了一本关于救荒植物的书，名叫《野菜博录》，收录植物四百三十五种，介绍了各种植物的性味、食法，并配有图样，至今对研究植物学、药物学还有一定参考价值。清代桐城人方承观著有一本《棉花图》，以图为主，共有布种、灌溉、耘畦、摘尖、采棉、拣晒、轧核、弹花、拘节、纺织、挽经、布浆、上机、织布、练染十六幅图，每幅皆有文字说明，系统介绍了从种植棉花到织染布匹的全过程。怀宁人余鹏年撰有《曹州牡丹谱》，按颜色分类统计，对一些珍奇品种作了介绍，对研究牡丹生态很有价值。生活于晚清近代的旌德人江志伊，撰写了一部《农书述要》，包括种棉法、种芋法、种菸法、种蓝法、种樟法、种漆法、种柏法、种楮法、种三桠法、种雁皮法、种桑法、种茶法等，不但辑录了中国古代农书中的许多资料，而且介绍了大量国外有关新法。

在机械技术方面，嵇含写有一篇《八磨赋》，记其外兄刘景宣发明的用一头牛牵引可以转动八部磨的“连动磨”，主要构造是中间有一巨轮，轮轴直立在��臼里，上端有木架管制，不使倾倒，在轮的周围排列着八排磨，轮幅和磨边也都用木齿相间，构成一套齿轮系，实乃粮食加工机械制造的一大进步。明初新安詹希元创造了“五轮沙漏”，从齿轮系的组织安排、显时盘(即测景盘)及其指针来看，极似后来的机械钟表。明末清初的著名学者方以智在《物理小识》中，对我国古代的起重机、吸水机、转动机等生产工具的制造方法和制造原理进行了记述，并做了比较科学的说明，其说明与气体压力、液体压力和机械力学的原理是相符合的。歙县黄异人在机械制造方面有高超技术。当时从欧洲传入的一些器物因机械结构比较复杂，一般人难以理解，而黄异人只要看上一遍，就能仿制出来，而且往往有所改进。皇宫中有一张欧洲人进献的椅子，人一坐就会发出音乐声，被称为“宝座”，黄异人拆开细看了一回，很快就仿制出来。他还利用机械学原理，制造出能够活动的木人、木狗。著名学者戴震也研究过机械学，写有《考工记图》，对《考工记》中所说的器具的形状和结构进行了考证并配上图示。他还写有《蠃施车记》和《自转车记》，前者乃是根据欧洲传入的一种名为龙尾车的水车的结构写的，后者所记则是早期的脚踏车。旌德刘茂吉工机械，曾仿欧洲传入品制造自鸣钟，质量很高。其孙刘守宪还制造出一种日月自鸣钟，共分三层，上层悬日月，中层列节气，下层报时刻，构造非常精巧，没有较深的机械知识是制造不出来的。宣城芮伊亦工于器物设计和制造，在没有机械工具的条件下，用手工制造出自鸣钟和多种测量器。歙县人张权与则发明了里面有机械装置的折叠式活动房屋，叫做“就景亭”，很有创造性。

在光学方面，北宋沈括《梦溪笔谈》卷十一中记载，庐州慎县(故城在今肥东县梁园一带)人发明了一种“以新赤油伞日中覆之，以水沃其尸”以发现伤痕的“红光验尸法”，为知县采用。这种方法是使用新的红油纸伞在日光下滤取红色波段光，犹如现在的滤光器。受伤尸体皮下淤血，一般呈青紫色，如在白光下看不清楚，在红色光线下则能提高它与周围部分的反衬度，很容易就能看出来。休宁程大昌《演繁露》中也包括深刻的光学知识。如在日食观测方面，以前一直用水盆映照观测日食，但使用这种方法，光的漫射仍很强烈，象的反射度也较差。《演繁露》记载了用油盆观测的方法，油面对可见光的反射比水面低，透明度差，可减小盆地的漫长射光线，增大象的反射度，而且油的粘度大，反射面平稳，可以更清晰、持久地对日食进行观测。《演繁露》中对白光散射也进行了很精辟的解释。明末清初方以智在《物理小识》中认为，光也是气的运动的一种方式。他提出“光肥影瘦”说，就是指光常溢于几何光学阴影范围内，使光区扩大，阴影区缩小，颇类似于今天所说的衍射现象。方以智对光的色散现象的认识也很深刻，不但把自然晶体、人造晶体和液滴的色散现象联系起来，而且认为自然界的虹霓、星月晕、五色云等亦同此理。歙县郑复光是个在光学理论上取得杰出成绩的科学家。他从自欧洲传入中国的有限的光学知识中，潜心钻研摸索，并深入实际研究光学，写成《镜镜痴》一书，对于光学原理，如物体的颜色，透镜的原理，以及凸凹透镜成像的远近、大小、虚实、倒顺的关系等等，都作了细致探讨和阐述，对柱镜、三棱镜、望远镜等光学仪器的制造方法，也作了说明。郑复光是中国近代第一位卓有成效的光学家，《镜镜痴》也可以说是一部融汇中西之说的著作。郑复光不仅在理论方面造诣精深，也有高超的实际操作技术，曾用自己制造的望远镜观察月球，还制成测量天体的测天仪和为农业生产服务的脈水车。

在水利工程方面，楚庄王时叔孙敖修造的芍陂是一项具有较高技术水平的工程，其设计非常合理，利用大别山余脉延伸到淮南地区所形成的西、南、东三面高而北面低的地形特点，选择北部天然低洼湖沼地作为陂塘地址，把淮南丘陵流淌来的水汇集起来，并在其周围低处筑堤，不仅大大节省了工程量，而且蓄水量也较大。陂塘的西、北、东三面，则开设闸门以通渠道，可供灌溉、泄洪之用。为了保持陂塘水源充足，又开凿了一条名叫“子午渠”的人工渠道，将发源大别山、水量充沛的淠水引入陂塘中，这样既保证了芍陂水源充足，又起到了调节淠水流量的作用，可减少其泛滥成灾。西汉时期，庐江舒县(今庐江县)人文翁任蜀郡太守，“穿灌江口，灌溉繁(今四川彭县西北)四千七百顷”(《华阳国志·魏志》)，即自今四川灌县城东分湔江水，可灌溉灌县东部及彭县等地的大片田地。九江寿春(今寿县)人召信臣任南阳郡(治今河南南阳市)太守，好为民兴利，“行视郡中水泉，开通沟渎，起水门、提阏(即堤堰)凡数十处，以广灌溉，岁岁增加，多至三万顷”(《汉书·循吏传》)。北宋历阳(今和县)人沈立曾参与治理过六塔河，他博采大河事迹，细研古今利病，著成《河防通议》，治河者皆奉以为法。在该书中，他不但总结了古今河患及其防治的经验教训和黄河全年十二个月的水信规律，而且对开河、闭河、制造水平仪、修筑石岸、卷埽、筑城的方法和标准，以及物料与器具的种类和规格，都明确作了规定。明代，婺源人汪应蛟曾在天津葛沽、白塘等处引水辟田五百亩，这是天津附近较大规模地改造盐碱地的开始。泗县人常三省有感于淮河上游人民常遭水患的痛苦，研究了积水成患的原因，认为是淮河下游淤塞不畅所致，提出在大涧口、高良涧等地建立水闸，疏通淮河入江道路，以及疏浚清口以上淤塞地段的治水方案，并最终得以实现。桐城人左光斗制定了在北京地区根据地势，疏浚河渠、兴筑陂塘、建坝立闸、引水灌田等一整套计划，付诸实施后，北京地区水利大兴，昔日的旱田都逐步的改成稻田，产量提高很多。