宋代科学技术述略
在《两宋文化史研究》第一章宋代文化的新观察（代绪论）中，鉴于以往关于宋文化研究的历史和现状，我提出四个基本观点，即从四个不同角度、不同侧面来考察宋代文化的发展，寻求其脉络和梗概。其中一个重要观点，即从科学技术的发展来考察宋代文化的新水平。
科学技术是第一生产力，是历史的有力杠杆。科学技术直接影响人们的衣、食、住、行等社会生活，科学技术又与哲学、文学、史学、音乐、艺术等领域有着相辅相成的密切关系，它是物质文化与精神文化的交叉点，最能反映一个时代的文化水平。宋代的科学技术在前代的基础上有很多新的突破、新的创造。除对我国古代四大发明有新的进展和实际运用外，在天文、数学、医学、农学、地学、建筑、水利工程等众多科技领域都有超前创新的成就。这是非常值得研究的重大课题。本文试就此作一述略，以求教于专家和读者。
一、宋代科技发展的时代背景
宋代科技的高度发展颇具时代特色，有其独特的历史背景。
（一）历史的积累与创新
科学技术的发展和人类社会的其他事物一样，有它的历史继承性，又是在继承上的创新。从纵向的比较来看，唐宋之际中国封建社会经历了一场经济和政治的大变动，中唐以降社会结构的深刻变迁，至宋兴形成划时代的新局面。经济重心的南移，南方人口的繁衍，士族门阀制度由衰落走向消逝，庶族地主势力上升，并由此形成新的官僚政治。土地制度、赋税制度、政治体制、阶级关系等等，都出现深刻的变化。所有这些变化和发展，犹如百川汇海，成为一股时代的潮流。这为宋代的恢复和发展提供了广阔的社会环境，即新社会的广泛需要刺激科技的向前发展。农业生产的恢复和发展带动了社会经济的繁荣，手工业的高度发展和商业（包括海外贸易）的繁荣大大促进了科技的进步。
同时，我国是具有五千悠久历史的文明古国，古代先民创造了光辉灿烂的科技和文化，至宋代，这些异常丰富的文化遗产，正是宋人创造宋代新文化新科技的历史条件和文化基础。宋人很重视前代的文化遗产，学古而不泥古，极富创造性。这正是宋代科技创新的内在动力。宋代科技各领域创造发明的大量事实完全证明了这一点。所以说，宋代科技高峰是历史的积累与创新结合点上的奇葩，显现其时代特征。
（二）全社会普遍重视文化教育
科技的发展，基础在教育。这是被历史反复证明了的真理。宋代教育之发达远超前代，在中国古代教育史上是十分突出的。宋代教育经历了三个演变发展的过程：宋初至庆历兴学之前，是分散、多元的以私学、家学、寺院庙学及少数私人书院为主要教育形式的时期；庆历兴学之后至北宋末年，经过庆历、熙宁、崇宁三次大规模兴学，逐步形成以中央太学、国子监为中心，诸多专科学校和地方性州县学配套的全国性官学系统占主导地位的时期；南宋则是官学与书院并存，主导教育事业双向发展的时期。由此，形成宋代教育多元纷呈的繁荣局面。据不完全统计，宋代有州学二百三十四所，占州数百分之七十二；有县学五百十六所，占县数的百分之四十四。尤以东南地区之州县为盛。例如，浙东路有州学八所，占州数百分之百强，县学三十八所，占县数百分之九十；浙西路有州学八所，占百分之百强，县学三十七所，占百分之九十七；福建路有州学八所，占百分之百，县学四十八所，占百分之百。宋代书院有四百六十四所（书院四百零一所，精舍二十四所，其他私学三十九所）。其中，两浙地区七十七所，江西九十五所，福建八十五所
。不仅城市中各类学校林立，而且在广大农村乃至穷乡僻壤也有各种村学、乡学、私塾、义学、家馆、冬学等。南宋末年，蒙古兵临城下，烽火连天，他们仍不忘关心和重视教育事业，在历史上实属罕见。宋代教育之发达，在上层，中央太学、国子监及各地著名书院是学术中心；在下层，宋人特别重视小学教育，据《宋史·艺文志》著录，有关小学类书籍有二百零六部、一千五百七十二卷，在数量上和普及知识的内容上，大大超过前代。如果说，宋代科技和文化的发展得力于学校教育，那么，这种教育又植根于小学基础教育。此乃宋代教育独放异彩的闪光点。
在全社会普遍重视文化教育的良好社会文化氛围下，宋代知识分子无论是取得高级功名或没有任何功名的学者，也不管是大官要员或为下层官吏，大多有一种尊重知识、刻苦学习、追求真理、疑古创新、潜心研究、埋头著述的钻研精神。这正是宋代科技和文化发展的发动机和推动力。
（三）宋王朝开明的文化政策及其设施
宋初最高统治者为惩唐末五代武将乱政之弊，围绕赵宋王朝长治久安的政治需要，先后制定了一系列立国的方针政策，以根除藩镇割据之患，加强中央集权，安定社会，发展生产，巩固政权。其核心是“兴文教、抑武事”，崇尚文治，奖励儒术，为其基本国策。这是创业垂统之君为扭转唐末五代以来重武轻文之患的一大决策。《宋史·文苑传》上说：“艺祖革命，首用文吏而夺武臣之权，宋之尚文，端本乎此。”这个决策之本质虽为其集权统治服务，但为此采取优礼儒士，注重文治，科举取士、兴学设教，收编典籍、提倡读书等许多文化措施，在客观上都大大有利于文化和科技的发展。尽管赵宋最高统治者并不一定是有意识地为发展科技和文化而制订这些政策，但对于“王者虽以武功克定，终须用文德致治”这一点，是有清醒的认识的。要用“文德致治”，就需要笼络广大知识分子为宋效力，扩大其统治基础。自太祖开始，即立下优待士大夫的特殊政策，即不得轻杀大臣和言官。太宗以下十七帝均奉为“祖宗家法”，故“终宋之世，文臣无欧刀之辟”。虽也有党争兴狱（如“乌台诗案”等），但从不轻易杀害文人。这种特殊政策显现出非常开明的一面。这是宋太祖的一大发明，在中国古代史上是特放异彩的。综观太祖、太宗确立的文官政治最重要、也是最有效的一条，就是宽容精神。因宽容，士大夫可以上书言事，参与廷议（有时甚至是针锋相对的斗争），因宽容而有学术的自由，有施展才华的一定空间。这对宋代文化和科技的发展与繁荣至关重要。如果说，赵宋顺应时代的潮流，整治社会，发展生产，“得民者昌”，那么，宋王朝开明的文化政策，即是“得士者昌”。因为科技和文化的发展主要靠人才、靠士人来完成。科技文化高峰的到来，人才的因素第一。所以说，宋代科技的长足进步和全面繁荣，与宋王朝开明的文化政策，尊重知识、尊重人才的宽容态度是分不开的，甚至可以说起着决定性的促进作用。
二、宋代科技各领域的辉煌成就
宋代是中国古代科技史的黄金时期，这是举世公认的事实。英国科技史专家李约瑟（Joseph Needlham）写道：“中国在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”在其名著《中国科学技术史·总论》中，李约瑟又指出：“对于科技史家来说，唐代却不如宋代那样有意义，这两个朝代的文献中查找任何一种具体的科技史料时，往往会发现它的主焦点就在宋代，不管在应用科学方面或纯粹科学方面都是如此。”这一时期，人才辈出，既有博闻强记、多才多艺的卓越科学家沈括，专攻一门，旁及其他，具有世界先进水平的天文学家苏颂，数学家贾宪、秦九韶、杨辉，法医学家宋慈，农学家陈旉、建筑学家李诫，机械专家燕肃等学有专攻的学者；又有首创活字印刷术的平民发明家毕昇，“合龙门”的水工高超，历算专家卫朴，独具技巧的木工喻皓等能工巧匠的创造发明。正是这许多知名和不知名的可敬人们，先后在各领域各个方面的辛勤努力，把宋代科学技术的发展推进到前所未有的高峰，创造了很多世界第一的新纪录，留下不朽的科学论著，谱写了中国乃至世界科技发展史的辉煌篇章。现略举其要者如下，以见一斑。
（一）天文、历法的重大成就
宋代天文、历法的成就，堪称最为绚丽多彩的时代。
1．天文仪器的研制
张思训创作水银动力浑仪。燕肃发明“莲花漏”。沈括革新的浮漏。沈括所撰《浑仪议》、《浮漏议》、《景表议》。苏颂、韩公廉等创造“水运仪象台”。
2．大规模的天文观测
从太平兴国五年（980）至崇宁五年（1106）的一百二十多年间，进行过七次大规模天文观测。对新星、超新星等天文现象的观测，达一千二百二十二次之多，积累了大量珍贵资料。
3．星图绘制技术的发展
苏颂《新仪象法要》所载星图。淳祐天文图（苏州石刻天文图）。
4．历法修订与发展
北宋《应天历》。南宋《统天历》。沈括首倡“十二气历”。
（二）地学的新发展
宋代的地学包括地理学、地图与方志、地质与矿物等等，都有新的发展。地理学的成就，主要表现在设立专门机构和专业人员对图籍的广泛搜集与应用，对地图的高度重视，对周边地理与边防地图的关注，地方志（包括纪、图、表、志、传）完整体例的确立与修撰。还有对地质、矿物的考察与研究。
1．地图绘制技术的进步
百匹绢上绘制的淳化全国地图。沈括奉敕编修《天下州县图》及其“飞鸟图”法。各种专门地图——《华夷图》、《禹迹图》、宣和《九域守令图》。苏州石刻《地理图》、《平江图》。
2．地方志的新成就
《太平寰宇记》、《元丰九域志》、《舆地广纪》、《舆地纪胜》、《方舆胜览》。乾道、淳祐、咸淳三朝《临安志》等。
3．沈括对地学的贡献
“分层筑堰测量法”。温州雁荡山地貌成因说。华北平原成因说。蜡制、木刻立体地形图。
4．杜绾的矿物学名著《云林石谱》
（三）数学的辉煌成就
中国古代数学经汉、唐千余年的发展，形成以《九章算术》为代表的完整体系。到宋代是数学发展的高峰期，出现了许多著名数学家，在众多数学研究领域都取得极其辉煌的成就。
1．沈括的隙积术与会圆术
2．贾宪与“贾宪三角”
3．秦九韶的杰出成就
4．杨辉的数学成就
（四）医药学的全面发展
自成体系的中医药学至宋代进入了全面发展的阶段。朝廷设有“太医院”，有的州郡（如杭州）也有医院，制药有官设“药局”。太医院有医科学生三百人，传授医术。政府设立机构，组织编修医药规范，广泛收集历代医药书籍，整理修订。如仁宗时成立校正医书局，先后校正了《素问》、《伤寒论》、《脉经》、《金匮要略》、《千金方》等重要医书，推动其后医学的发展。
1．本草书的编集
刘翰、马志等《开宝本草》。掌禹锡、苏颂等《嘉祐本草》。苏颂《本草图经》。唐慎微《经史证类备急本草》之《大观证类备用本草》。《重修政和经史证类备用本草》。《绍兴校定经史证类备急本草》。
2．重要医方的汇编与其他医书
贾黄中等《神医普救方》。王怀隐等《太平圣惠方》。《太平惠民和济局方》。曹孝忠《圣济总录》。寇宗奭《本草衍义》。沈括《良方》、《灵苑方》。沈括、苏轼《苏沈良方》。
3．中医分科的精细化
中医分科，唐为医、针灸、按摩、咒禁四种。宋发展为九科：大方脉、风科、针灸、小方脉、眼科、产科、口齿咽喉、疮肿兼折疡、金镞书禁科。
4．某些单科的快速发展及突出成就
王唯一《铜人（腧穴）针灸图经》。妇产科陈自明《妇人大全良方》。杨子健《十产论》。钱乙与《小儿药证直诀》。解剖学宋景的《欧希范五脏图》与杨介《存真环中图》。法医学宋慈《洗冤集录》。
5．医药学理论的进步
（五）农业生产和农学的高度发展
两宋时期，农业生产的各个方面和农学研究，都有很大的提高与发展，呈现出时代变化的新特点。
1．农业生产技术的提高
传统农具有改进与革新。耕作制度的变革。垦田数的增加。单位面积产量与水稻良种。
2．水利事业的发达
两宋的自然灾害与灌溉事业。多处捍海塘。太湖流域排水工程。福建莆田木兰陂。水利工程项目数。
3．陈旉《农书》
这是一部论述种稻、养蚕为主的江南农学专著，也是现存最早有关南方稻作区的农业技术与经营的农书，体现了农业技术与经济思想的时代成就。
4．动植物谱录的大量涌现
蔡襄《荔枝谱》。范成大《桂海虞衡志》。
（六）建筑技术的新进展
中国古代建筑技术在宋代有许多进展和突破。木结构、砖石结构建筑以及有关建筑材料加工制作等方面都有突出的成就。建筑设计及有关规范的创新，《营造法式》的颁行，把宋代建筑技术推进到一个新的高峰。
1．城市建设的变革
十万户以上城市的增长。汴京、临安的都市布局。
2．喻皓《木经》与李诫《营造法式》
喻皓的建筑技术，杨亿、欧阳修、沈括等人均有记述。《营造法式》有三十六卷、三百五十七篇、三千五百五十五条，并有各作制度图样一百九十三幅。这是带有建筑法规性质的专著，是现存最完善的古代建筑技术专著，反映了宋代的科技水平和建筑管理经验。
3．砖塔建筑技术
杭州六和塔。开封祐国寺塔（琉璃砖塔）。泉州开元寺东、西塔。
4．桥梁建筑技术的新突破
汴梁虹桥。泉州万安渡桥（洛阳桥）。安海安平桥。
（七）火药和兵器的飞跃性进步
火药是我国古代四大发明之一。火药的发明与应用是世界文明史上的一件大事。从冷兵器到火药、火器的发展是一个飞跃性的进步。它的伟大意义，素为世界所公认。这个发展正在两宋时期，标志着宋代科技发展的水平。
1．火药的发明与应用
有关火药配方的记述。《武经总要》的三个火药配方——世界上最早公布的最完整的火药配方。
2．管形射击火器研制与发展
陈规首创“长竹竿火枪”。寿春府“突飞枪”。据最新资料显示，我国管形火器发明至少还应向前推进二百年（至五代后汉乾祐三年，950）。
3．其他兵器制造技术的进步
（八）指南针的发明与航海造船技术的重大发展
指南针是我国历史上的伟大发明之一，也是我国人民对世界文明发展的一项重大贡献。两宋时期，指南针广泛应用于航海，促使航海技术发生了巨大的变革，造船技术更趋鼎盛。这一科技发展，不仅对当时中国经济文化的对外交流与传播起了划时代的作用，而且对世界航海业的进展和新大陆发现，都是极大的推动，影响深远。
1．指南针的发明与应用
关于指南针的文献记载。《萍洲可谈》等关于指南针应用于航海的记载。指南针的发明与应用开创了人类航海的新纪元。
2．世界领先的造船技术
明州制造的“神舟”、“客舟”。泉州出土的海船。宁波出土的宋船。
3．两宋航海业的大发展
（九）雕版印刷的鼎盛和活字印刷术的发明与应用
宋代是我国雕版印刷术发展的鼎盛时期。两宋所刻的书籍在数量、字体、版印、用纸、规模、发行等方面都达到历史上的最高水平。同时，宋代又发明了活字印刷术，这是印刷史上的重大革命，为我国四大发明之一，被誉为传播世界文明之母。
1．雕版印刷术的高度发展
宋初，开雕大藏经《开宝藏》。京、蜀、浙、闽四大雕版中心。官刻、家刻、坊刻三大系统。报纸、纸币、茶盐钞引等特殊印刷物。
2．活字印刷术的发明与应用
平民毕昇发明胶泥活字——创造世界上最早的活字印刷术。活字印刷术实际应用的不同记述。南宋绍熙四年（1193），周必大以胶泥铜版印刷自著《玉堂杂记》——迄今为止，世界上第一部有准确纪年可考的活字印刷品。据最新考古发现的资料显示，我国出现活字印刷品的年代应更早些。
上述火药配方的改进与完善，并推进兵器的新发展，指南针的发明和应用，活字印刷术的发明与活字印刷品的出现等三大发明，对推动世界历史的进程和世界文明的发展作出了极其伟大的贡献。早在一百多年前，马克思就指出：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具和科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的强大杠杆”。
（十）纯熟的制瓷业和纺织技术
两宋时期的制瓷业、纺织业都非常发达，其产品种类繁多，色彩纷呈，工艺精湛，为当时海外贸易的大宗出口名品，享誉古今，驰名世界。
1．宋瓷的规模与技术创新
宋代的制瓷业有突飞猛进的发展，两宋被誉为“瓷的时代”。目前全国已有十八个省区、一百三十余县市发现大量宋代瓷窑遗址。
2．宋瓷的五大名窑、八大窑系
3．纺织机械的发明与应用
三十二锭水力大纺车的发明——世界上最早的水力为动力的纺织机械。提花机、织罗机和棉纺工具的发明与应用。
4．纺织业与纺织工艺的新进展
宋代科技的高度发展，除上述十个方面外，在矿冶业、冶金技术等也有重大的发展。当时有十四处金场，五十六处银场，分布于全国各地。赵宋立国四五十年间，铜的产量较前增加三倍，锡增加一倍，铅增加四倍，金增加一倍。铁产量到北宋治平元年（1064）有八百二十四万余斤，比唐朝元和元年（806）增加四倍。据美国学者郝若贝（Robert Hartwall）的大胆估计，元丰元年（1078）的铁产量达到七点五万吨至十五万吨之间。这个数字，是1640年英格兰和威尔士铁产量三万吨的两倍半到五倍。至少说明到北宋中期，铁产量已达到相当高的水平。煤的大量开采和煤炭冶铁的推广，推动了有关技术的大变革，郝若贝称之为“中国煤铁工业的革命”。
综上所述，说明了宋代科学技术发展的历史进程及其突出成就，它为中国和世界科技发展史写下了闪光的篇章。宋代在应用科学和纯科学方面的重大进展，都具有划时代的意义。中国自然科学技术若干领域的发端，大都可以追溯到宋代。宋代的工人（各类工种的工人、匠师）、农民（农艺师）和科技人员（知识分子），对宋代科学技术的发展作出了非凡的伟大的贡献。
与此有关，有一点需要加以说明。以往论者或以为宋儒所讨论的无非是性命道德之学，与自然科学技术无关，或以为宋儒不懂科学。这是很大的误会。宋代知识分子对自然科学各个领域的研究和贡献同样是很突出的。以科举取士为例，就确实网罗了许多各类科技人才。如燕肃就是精于天文、机械、历象诸学的专家。苏颂“自书契以来，经史、九流、百家之说，至于图纬、律吕、星官、算法、山经、本草，无所不通”他们既是朝廷名臣，又是富有创造发明的科学家。沈括的《梦溪笔谈》，记录了沈括本人和其他知名或不知名的人士在科学技术各个领域的新发现、新创造。郑樵的《通志·二十略》对许多自然现象进行观测和研究。集理学之大成者朱熹的著作中，探讨关于自然科学方面的问题亦所涉甚广，且有卓越的见解。又如邵雍被人误认为是不懂科学的“老古董”。其实，邵雍是宋儒中对自然科学研究用力很勤的学者。他“是一个有创见和富于想象力的思想家”。李约瑟的《中国科学技术史》第二卷《科学思想史》对邵雍和朱熹有专门的论述。邵雍所撰《观物内篇》（《观物外篇》为其弟子记述），就是对日、月、星、辰等自然现象观察的记录。还有有趣的哲学对话录《渔樵问对》，邵雍这个人物是很值得重新研究的。
总之，宋代学者无论在朝在野，对自然科学技术之研究的重视和他们取得的成就，是超过前此任何朝代的。宋代学者实际上从对现实世界的研究，延伸到致力于探索宇宙万物的各种问题，这在中国乃至世界史上都是光彩夺目的。
三、历史的经验值得注意
宋代科学技术的高度发展，对于提高人们认识自然、改造自然的能力起了极大的作用。同时，科技的发展又促进了哲学理论与学术思想的发展，并为之奠定科学的基础。当然，宋代科学技术的发展进程中，也不是没有缺陷的。概而言之，有下列四大遗憾：
（一）缺乏专精研究的条件
如众所知，宋代科技的繁荣发展，除了一些富有聪明才智的能工巧匠革新创造外，主要是知识分子来完成的。而知识分子在宋代特定的历史条件下，要实现自己的理想和抱负，只有走上政治这条唯一的道路，即走入仕做官的道路。因为儒生们（知识分子）纵使满腹经纶，有天大的才能，不把他放在适当的位置上，他只能怀才不遇，发挥不了作用。所以，宋代知识分子大都通过科举入仕，力图实现自己的抱负。范仲淹、欧阳修、王安石、沈括、苏颂等等，无不如此，只不过各人的机遇不一样而已。就是那位著作很多的李觏，也不是“隐者”，而是注意政治的人物。胡适说李觏是不曾得君行道的王安石，仅以教授“自资”。就王安石而言，他才华盖世，在仁宗时上过《万言书》不被采纳，起不了作用。只有得到神宗的赏识，擢为参知政事，当上了宰相，才能革新变法，施展自己的抱负。这是就知识分子入仕以实现“内圣外王”理想的总体情况而言。就有志于科学技术研究的知识分子来说，他一旦入仕做官，第一位的事是做官，即使当宰相，第一位的事是上朝当班，处理繁重的政务；要从事科学研究只能是业余的搞，或奉命在其工作范围内进行。纵使很有科技天赋的学者，也根本没有专精从事研究的条件。比如，博学多才的沈括，他从主簿做起，到成为朝廷大臣，繁杂的公务就使他苦于应付，若于不能专一从事研究工作。他的名著《梦溪笔谈》是在他罢官之后才撰成的。宋代许多科技成果是当时的官员们完成的，这些官员们同沈括一样，有同样的“苦衷”。这是宋代科技界的普遍现象。这样，科技发展到一定高度，再要向高、精、尖方面突破就难了！
（二）偏重于实用，忽略理论研究
科学技术的发明与发展，要有起码的两个条件，一是人才和与之相适应的科学系统；二是社会的需要。宋代火药、活字印刷术和指南针等三大发明，无不如此。宋代科技发展注重于社会的实际需要，有务实的特点，这本来是好事，但真理超过一定的限度便成为谬误。宋代科技事业无论是官办或者民营的，有些过于偏重于实用，在当时认为需要的、有用的就发展；认为暂时不需要或者当时不实用的就不去开发。对于具有长远意义的纯理论研究便被忽略了。用我们现代的术语来说，偏向于应用科学技术的开发研究，忽视基础理论研究。这是宋代科技发展一大弱点。这在三年五年短时间内看不出来，在几十年、上百年就会显示出它的弱点，不能不说是一大遗憾。
（三）理论导向的制约
自然科学技术的进步除其本身体系的完善外，还深受社会政治、经济、文化等因素的制约。这里讲的理论导向的制约，即指导思想理念的制约。
中国古代先民发明“八卦”，创造出伟大的哲学著作《易经》，这是古代先民智慧的结晶，包含了无限的内涵，是很深奥的学问。历代以来，为其作注解者不知有多少。所以，自先秦以来，科学技术各个领域的有关研究，无不以《易经》和与之有关的阴阳五行学说作为理念指导。例如，现在最早的炼丹术理论著作——东汉魏伯阳的《周易参同契》，即把《易》与阴阳学说作为炼丹术的理论基础和指导思想。认为造化之神功，在于阴阳之变化。宋代的许多科技著述也是如此。比如，沈括在讨论历法、气象、医学、化学甚至音乐时，常用《易》理、阴阳五行来解释。儿科专家钱乙在论证儿科疾病时也用这种理论来阐述。在两宋时代，他们那样做是无可非议的。其实，中国古代土生土长的许多科技见解，都与这种理论有着血缘关系。问题是这种学说过于隐晦而深奥，理解得正确，运用得好，也许还可以有新的发现；弄得不好，却会产生偏差。同时，这种理论因人而异，不易于传承，一步之误，差之千里。例如，北宋中期医学界盛行的运气学说即典型一例。所谓“运气说”，是把当时纪年用的天干、地支（甲乙丙丁… …子丑寅卯… …）和五运（金木水火土五行）、六气（太阳寒，少阳火… …）联系起来，认为每年都有一个“五运”和“六气”，同时又把五运六气联系起来（金属燥，木属风，水属寒，土属湿，天气中少阳之火为向火，少阴之火为君火），并把它们分别于不同的阴阳，这就可根据甲子、乙丑等年岁的推移而预先判定某年某运为主运，某气为主气，然后再按五行相生相克关系，定出“运”和“气”何者为主。以此来判断某年为某气胜，易得何种疾病。很明显，这是一种类似按阴阳五行的排列作“游戏”，没有什么科学依据。当时就有人反对，有见识的医生名义上不反对，实际上不予理会。有的则强调六气致病，发挥而成“六淫”病变说。
这就是说，以这种“隔雾看花式”的阴阳学说为理论导向，缺乏或者更确切地说没有实验实证精神和方法，对有些科技现象只知其然，不知其所以然，但又以阴阳生克关系，简单称之为“自然之理”。理学家们又强调“理”与“气”，什么事都说“只是一个理”，或说“此乃气也”，说得很玄乎，走向极端，这就制约着科技的进一步向前发展。
（四）官本位的束缚
宋代武功不竞，科技文化却很发达，这有多种因素造成，与宋王朝开明的文化政策分不开，甚至起着决定性的作用。但宋朝推行的是中央集权、封建等级森严的官本位政治体制。在这种官本位的体制下，科举以进士为荣，当官以高品为贵，比官位高低，讲究等级。许多科技部门，诸如天文、历法、医学、农学、火药兵器、指南造船、印刷铸造、水利工程、制瓷纺织、矿冶等等，都为政府所控制，并由政府官领衔制作或在某些官员监督下进行。官员中不乏开明的科技人员乃至造诣高深的科学家（如沈括、苏颂）等，也有些官员不学无术、以势压人，在这些人心目中“我是官，你是民”，我的话就是法令。例如，沈括记述庆历年间，黄河在大名府（河北大名）、商胡（河南濮阳一带）决口，很久没能堵住。水工高超所献“合龙门”方案，本是可行的，但当时的监工、三司度支副使郭申锡不同意，高超的技术就无法施展。只有到了造成灾害，郭申锡因罪被贬官，并有当时大名府的最高长官贾昌朝的支持，高超的“合龙门”技术才得到实施。高超的技术能不能得到应用是一回事，黄河决口造成国家和人民损失则是巨大的。这种事例，在宋代并非个别，而是普遍现象。它有力地说明官本位的束缚，是宋代科技进一步发展的阻碍因素。以宋代“三大发明”为例，充分显示中国人民的聪明才智，但我们反思一下，为什么是先发明，后来又落后了呢？为什么“登堂”而不能“入室”呢？难道是中国人“江郎才尽”？这不是智慧问题，而是有其深刻的社会政治因素的。这种官本位的束缚，不知扼杀了多少聪明才智，埋没了多少有真才实学的精英！
以上是宋代科技发展中的四大遗憾，是非常值得注意的历史经验教训。自然，这丝毫无损于宋代科技发展中光辉灿烂的成就。
——原载《漆侠先生纪念文集》第469—479页，河北大学出版社，2002年10月。
“上有天堂，下有苏杭”的由来
“上有天堂，下有苏杭”一词由来已久，它是从民间谚语“天堂”、“苏杭”演变而来，逐渐形成的。据（宋）范成大《吴郡志》载：
谚曰：天上天堂，地下苏杭。又曰：苏湖熟，天下足。湖固不逮苏，杭为会府，谚犹先苏后杭，说者疑之。白居易诗曰：“霅川（今吴兴，湖州）殊冷僻，茂苑（今苏州）太繁雄，唯有钱塘郡，闲忙正适中。”则在唐时苏之繁雄，固为浙右第一矣。
由此可知，这条谚语最早与唐代大诗人白居易有关系。白居易在苏州、杭州都做过刺史（地方长官），熟悉两地情况，他常把苏杭并提比较，其《咏怀》诗称：“苏杭自昔称名郡，牧守当今最好官。两地江山踏得遍，五年风月咏将残。… …”把自古以来两地名郡相提并论。他对苏杭的评价颇具权威性。白居易《苏州刺史谢上表》写道：“当今国用，多出江南。江南诸州，苏最为大。兵数不少，税额至多。”即是说，在唐时苏州是江南诸州第一等城市。从经济上比较，隋唐时期的杭州，北不及苏州，南不及会稽（今绍兴），属于二三等城市。这正是上述谚语“先苏后杭”的主要原因。
杭州经五代吴越国近百年（893—978）的经营开发，至宋初，针对当时吴越赋税繁重，实施休养生息、减免苛税的政策，杭州遂由二三等城市发展为第一等城市。北宋初年，翰林学士陶谷称杭州“轻清秀丽，东南为甲，富兼华夷，余杭又为甲，百事繁庶，地上天宫也。”杭州被直接誉为人间“天堂”即始于此。北宋嘉祐二年（1057）梅挚知杭州，仁宗皇帝赵祯写诗送行，首章就说“地有湖山美，东南第一州”。欧阳修为梅挚所作的《有美堂记》则极生动地描述北宋时“… …四方之所聚，百货之所交，物盛人众，为一都会，而又能兼有山水之美，以资富贵之娱者”的杭州，“… …今其民幸富完安乐。又其俗习工巧，邑屋华丽，盖十余万家。环以湖山，左右映带。而闽商海贾，风帆浪舶，出入于江涛浩渺、烟云杳霭之间，可谓盛矣。”展示了一幅经济发达，商贸繁荣，人民富完安乐，“万室东南富且繁”的美丽画卷。宋初，诗人潘阆的代表作《酒泉子》词十首，全是追忆杭州与西湖。例如：
长忆钱塘，不是人寰是天上。
万家掩映翠微间，处处水潺潺。
此词精心为杭州绘作了一幅清新秀丽的风景画。北宋著名词人柳永《望海潮》（东南形胜）对杭州西湖的胜景作了热情的歌咏、形象的描绘。
东南形胜，三吴都会，钱塘自古繁华。
烟柳画桥，风帘翠幕，参差十万人家。
云树绕堤沙，怒涛卷霜雪，天堑无涯。
市列珠玑，户盈罗绮，竞豪奢。
重湖叠
清佳，有三秋桂子，十里荷花。
羌管弄晴，菱歌泛夜，嬉嬉钓叟莲娃。
千骑拥高牙，乘醉听箫鼓，吟赏烟霞。
异日图将好景，归去凤池夸。
这里，柳永把当时被称为“地上天宫”杭州的繁华景象，西湖奇特的景色描写得非常吸引人。据说，金朝完颜亮知有此词描述的杭州，特地派人绘画，并在图上的吴山加立自己的头像，叫作“立马吴山。”即因此词引发他“投鞭渡江”、“立马吴山”的南侵野心。此说不一定可信，有人因此词骂柳永，其实不然。这正说明这首名作有很大影响力，富有作品的生命力。柳永歌咏杭州与西湖，有功而不是有过。这种把城市风光、西湖胜景融入词作，也是柳永为宋词增添闪亮的异彩。就“天堂”杭州而言，此词为它激射出亮丽之光。
北宋真宗天禧五年（1021），知杭州王随所撰《放生池记》赞杭州西湖道：“宝刹相望，缭岸百余寺，烟景可爱，澄波三十里，实二浙之佳致，一方之上游也。”北宋中期，大文学家王安石《杭州呈胜之》:“游观须知此地佳，纷纷人物敌京华。林峦腊雪千家水，城郭春风二月花。彩舫笙箫吹落日，画楼灯烛映残霞。如君援笔宜摹写，宁与尘埃北客夸。”景融入诗，诗如画，诗人们对杭州的歌咏，遂使杭州名扬天下。到苏东坡莅任杭州通州、知州时，经过全面整治后的杭州与西湖更展现其华丽的风姿。苏东坡《饮湖上初晴后雨》诗写道：
水光潋滟晴方好，山色空濛雨亦奇。
欲把西湖比西子，淡妆浓抹总相宜。
他把天下美景和历史上的绝代佳人相比拟，遂把西湖定评为“西子湖”。可谓把以诗词歌颂西湖的胜景推向了极致。杭州之美，就美在西湖。所以，这些诗文也是把杭州赞上“天堂”的绝唱。到了苏东坡两度为杭州地方长官以后，名公世卿、诗人学者，或任职杭州，或游览西湖，所写西湖的诗词更是车载斗量，多得不可记数了。这些诗词、散文，描绘如画，引人入胜，誉杭州为地上“天堂”，实已定型。所谓“苏杭”之谚，乃仿“上有天堂，下有员庄”一语而来，似不确切。其后，宋室南渡，定都临安（杭州），经历南宋一百五十三年的经营建设，“天堂”杭州更为突出。元朝初年，奥敦周卿所作（双调）《蟾宫曲·咏西湖》写道：
西湖烟水茫茫，百顷风潭，十里荷香。宜雨宜晴，宜西施淡抹浓妆。尾尾相衔画舫，尽欢声无日不笙簧。春暖花香，岁稔时康；真乃“上有天堂，下有苏杭。”
此曲描绘了“春暖花香，岁稔时康”的繁华都会杭州，歌颂西湖风光之美和游赏之盛。这是上述南宋初年范成大《吴郡志》所引“天上天堂，地下苏杭”谚语的引申和文字定式的确定。元代伟大的戏曲作家关汉卿晚年南下漫游，经杭州时所写（南吕）《一枝花·杭州景》首句即谓“普天下锦绣乡，寰海内风流地。”“水秀山奇，一到处堪游戏。这答儿忒富贵：满城中绣幕风帘，一哄地人烟凑集。”尾声说：遥望西湖“看了这壁，觑了那壁，纵有丹青下不得笔！”他以生花之笔，为后世留下了一幅色彩绚丽的宋末元初杭州西湖风物图。自此以后，元、明、清直至近现代，歌咏描述杭州“天堂”的诗文、词曲那就更多了，毋庸赘述。苏杭并称“天堂”，论者或谓苏以园林胜，杭以湖山胜，其实如上所说，主要以社会经济的繁华程度为比较，所以先苏后杭，宋以后杭又后来居上，但俗谚依然。大体上说，“上有天堂，下有苏杭”之谚始于唐，盛于宋，至元初文字定式确定下来。它从一开始，即在社会各阶层由口头至文字，广为流传，充分体现其极大的魅力。展望未来，我们正在建设碧水蓝天、生态平衡、文化灿烂、“道不拾遗”的世界文明城市杭州——人间天堂。
——原载《香港散文诗》杂志（季刊）第16期（2005年1月），题为《天堂颂》。收入《香江·文史杂读》一书加副题，香港海峡两岸文化协会出版，2013年5月。