安徽文化·輝煌燦爛的科學技術成就·其他科技成就

在植物學研究方面，西晉譙郡铚(今宿縣西南)人嵇含撰寫了《南方草木狀》一書，內容分草、木、果、竹四類，記載草類二十九種，木類二十八種，果類十七種，竹類六種，這在植物分類上，比我國最早記載植物分類知識，把植物分成草、木兩大類的《爾雅》顯然前進了一大步。該書所記大都真實可靠，對不少植物的描述準確生動，使用的植物名稱多數沿用至今，具有相當高的科學水平。北宋銅陵人陳翥撰寫了一本《桐譜》，全書分為十目，即敘源、類屬、種植、所宜、所出、采斫、器用、雜說、記志、詩賦，對桐樹(主要是泡桐)的種類、習性、種植、采伐和用途等方面的知識作了比較全面的介紹和闡述，是世界上最早的一部經濟林木研究科學著作。黟縣人邱浚撰寫了一本《牡丹榮辱志》，記載了當時有關牡丹的品種和其他一些花卉名目、產地情況，亦有一定的植物學價值。元代休寧醫家吳瑞撰寫《日用本草》一書，匯輯了五百四十余種切于食用的植物，是我國最早的一部食用植物學著作，對后世救荒植物學產生一定影響。明代亳州人薛鳳翔撰寫了一本《亳州牡丹表》，包括《亳州牡丹表》《牡丹八書》和《牡丹表》三種著作。《亳州牡丹表》分為“花之品”和“花之年”;《牡丹八書》記載關于牡丹的種、栽、分、接、澆、養、醫、忌八個方面的方法;《牡丹史》則分別記載了一百五十多個牡丹品種的顏色和形狀等。此書最有價值的部分，是關于栽培技術的論述。明代對救荒植物的研究比較發達，祖籍鳳陽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。為了對植物深入了解，朱把收集到的四百多種植物種于圃中，親自觀察，待其滋長成熟，則召畫工繪制標本圖樣。該書共收錄記載植物四百一十四種，其中已見于歷代本草者一百三十八種，新增加的二百七十六種，計草部二百四十五種、木部八種、米谷部二十種、果部二十三種、菜部四十六種。對各種植物，首言其名稱，次說原產地及當時的分布地，再言生態環境、生長習性、各器官特征，終言可食部分寒熱之性、甘苦之味、淘浸烹煮煎曬調和之法，描述相當細致準確。如對花器官的描述，不僅談及花形、花色，而且記述了花瓣的枚數，果實和種子的顏色，大小和形狀。《救荒本草》不僅在國內很受重視，還很早就流傳到國外，在日本先后有多種版本行世，研究者很多，僅德川時代有關的研究文獻就達十五種之多。德國植物學家布列特什耐德在1851年研究了此書，并對其中的一百七十六種植物作了鑒定。美國植物學家李德也稱贊此書配圖精確。婺源人鮑山也寫了一本關于救荒植物的書，名叫《野菜博錄》，收錄植物四百三十五種，介紹了各種植物的性味、食法，并配有圖樣，至今對研究植物學、藥物學還有一定參考價值。清代桐城人方承觀著有一本《棉花圖》，以圖為主，共有布種、灌溉、耘畦、摘尖、采棉、揀曬、軋核、彈花、拘節、紡織、挽經、布漿、上機、織布、練染十六幅圖，每幅皆有文字說明，系統介紹了從種植棉花到織染布匹的全過程。懷寧人余鵬年撰有《曹州牡丹譜》，按顏色分類統計，對一些珍奇品種作了介紹，對研究牡丹生態很有價值。生活于晚清近代的旌德人江志伊，撰寫了一部《農書述要》，包括種棉法、種芋法、種菸法、種藍法、種樟法、種漆法、種柏法、種楮法、種三椏法、種雁皮法、種桑法、種茶法等，不但輯錄了中國古代農書中的許多資料，而且介紹了大量國外有關新法。

在機械技術方面，嵇含寫有一篇《八磨賦》，記其外兄劉景宣發明的用一頭牛牽引可以轉動八部磨的“連動磨”，主要構造是中間有一巨輪，輪軸直立在��臼里，上端有木架管制，不使傾倒，在輪的周圍排列著八排磨，輪幅和磨邊也都用木齒相間，構成一套齒輪系，實乃糧食加工機械制造的一大進步。明初新安詹希元創造了“五輪沙漏”，從齒輪系的組織安排、顯時盤(即測景盤)及其指針來看，極似后來的機械鐘表。明末清初的著名學者方以智在《物理小識》中，對我國古代的起重機、吸水機、轉動機等生產工具的制造方法和制造原理進行了記述，并做了比較科學的說明，其說明與氣體壓力、液體壓力和機械力學的原理是相符合的。歙縣黃異人在機械制造方面有高超技術。當時從歐洲傳入的一些器物因機械結構比較復雜，一般人難以理解，而黃異人只要看上一遍，就能仿制出來，而且往往有所改進。皇宮中有一張歐洲人進獻的椅子，人一坐就會發出音樂聲，被稱為“寶座”，黃異人拆開細看了一回，很快就仿制出來。他還利用機械學原理，制造出能夠活動的木人、木狗。著名學者戴震也研究過機械學，寫有《考工記圖》，對《考工記》中所說的器具的形狀和結構進行了考證并配上圖示。他還寫有《蠃施車記》和《自轉車記》，前者乃是根據歐洲傳入的一種名為龍尾車的水車的結構寫的，后者所記則是早期的腳踏車。旌德劉茂吉工機械，曾仿歐洲傳入品制造自鳴鐘，質量很高。其孫劉守憲還制造出一種日月自鳴鐘，共分三層，上層懸日月，中層列節氣，下層報時刻，構造非常精巧，沒有較深的機械知識是制造不出來的。宣城芮伊亦工于器物設計和制造，在沒有機械工具的條件下，用手工制造出自鳴鐘和多種測量器。歙縣人張權與則發明了里面有機械裝置的折疊式活動房屋，叫做“就景亭”，很有創造性。

在光學方面，北宋沈括《夢溪筆談》卷十一中記載，廬州慎縣(故城在今肥東縣梁園一帶)人發明了一種“以新赤油傘日中覆之，以水沃其尸”以發現傷痕的“紅光驗尸法”，為知縣采用。這種方法是使用新的紅油紙傘在日光下濾取紅色波段光，猶如現在的濾光器。受傷尸體皮下淤血，一般呈青紫色，如在白光下看不清楚，在紅色光線下則能提高它與周圍部分的反襯度，很容易就能看出來。休寧程大昌《演繁露》中也包括深刻的光學知識。如在日食觀測方面，以前一直用水盆映照觀測日食，但使用這種方法，光的漫射仍很強烈，象的反射度也較差。《演繁露》記載了用油盆觀測的方法，油面對可見光的反射比水面低，透明度差，可減小盆地的漫長射光線，增大象的反射度，而且油的粘度大，反射面平穩，可以更清晰、持久地對日食進行觀測。《演繁露》中對白光散射也進行了很精辟的解釋。明末清初方以智在《物理小識》中認為，光也是氣的運動的一種方式。他提出“光肥影瘦”說，就是指光常溢于幾何光學陰影范圍內，使光區擴大，陰影區縮小，頗類似于今天所說的衍射現象。方以智對光的色散現象的認識也很深刻，不但把自然晶體、人造晶體和液滴的色散現象聯系起來，而且認為自然界的虹霓、星月暈、五色云等亦同此理。歙縣鄭復光是個在光學理論上取得杰出成績的科學家。他從自歐洲傳入中國的有限的光學知識中，潛心鉆研摸索，并深入實際研究光學，寫成《鏡鏡癡》一書，對于光學原理，如物體的顏色，透鏡的原理，以及凸凹透鏡成像的遠近、大小、虛實、倒順的關系等等，都作了細致探討和闡述，對柱鏡、三棱鏡、望遠鏡等光學儀器的制造方法，也作了說明。鄭復光是中國近代第一位卓有成效的光學家，《鏡鏡癡》也可以說是一部融匯中西之說的著作。鄭復光不僅在理論方面造詣精深，也有高超的實際操作技術，曾用自己制造的望遠鏡觀察月球，還制成測量天體的測天儀和為農業生產服務的脈水車。

在水利工程方面，楚莊王時叔孫敖修造的芍陂是一項具有較高技術水平的工程，其設計非常合理，利用大別山余脈延伸到淮南地區所形成的西、南、東三面高而北面低的地形特點，選擇北部天然低洼湖沼地作為陂塘地址，把淮南丘陵流淌來的水匯集起來，并在其周圍低處筑堤，不僅大大節省了工程量，而且蓄水量也較大。陂塘的西、北、東三面，則開設閘門以通渠道，可供灌溉、泄洪之用。為了保持陂塘水源充足，又開鑿了一條名叫“子午渠”的人工渠道，將發源大別山、水量充沛的淠水引入陂塘中，這樣既保證了芍陂水源充足，又起到了調節淠水流量的作用，可減少其泛濫成災。西漢時期，廬江舒縣(今廬江縣)人文翁任蜀郡太守，“穿灌江口，灌溉繁(今四川彭縣西北)四千七百頃”(《華陽國志·魏志》)，即自今四川灌縣城東分湔江水，可灌溉灌縣東部及彭縣等地的大片田地。九江壽春(今壽縣)人召信臣任南陽郡(治今河南南陽市)太守，好為民興利，“行視郡中水泉，開通溝瀆，起水門、提閼(即堤堰)凡數十處，以廣灌溉，歲歲增加，多至三萬頃”(《漢書·循吏傳》)。北宋歷陽(今和縣)人沈立曾參與治理過六塔河，他博采大河事跡，細研古今利病，著成《河防通議》，治河者皆奉以為法。在該書中，他不但總結了古今河患及其防治的經驗教訓和黃河全年十二個月的水信規律，而且對開河、閉河、制造水平儀、修筑石岸、卷埽、筑城的方法和標準，以及物料與器具的種類和規格，都明確作了規定。明代，婺源人汪應蛟曾在天津葛沽、白塘等處引水辟田五百畝，這是天津附近較大規模地改造鹽堿地的開始。泗縣人常三省有感于淮河上游人民常遭水患的痛苦，研究了積水成患的原因，認為是淮河下游淤塞不暢所致，提出在大澗口、高良澗等地建立水閘，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，并最終得以實現。桐城人左光斗制定了在北京地區根據地勢，疏浚河渠、興筑陂塘、建壩立閘、引水灌田等一整套計劃，付諸實施后，北京地區水利大興，昔日的旱田都逐步的改成稻田，產量提高很多。