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本书是著名科学家钱伟长先生专门撰写的普及性质的“大家小书”。本书从农业科学、水利工程、数学、天文和历法、指南针和指南车、造纸和印刷术、火药、机械、建筑等九个方面，分类系统地介绍了我国历史上的科学发明。本书配近百张图片，有的甚至以彩图的形式展现。全书图文并茂，翔实科学，深刻说明我国有着优秀的、丰富的科学历史遗产。

001 / 原版绪言

004 / 修订版绪言

001 / 一、农业科学

013 / 二、水利工程

037 / 三、数　学

050 / 四、天文和历法

072 / 五、指南针和指南车

080 / 六、造纸和印刷术

098 / 七、火　药

112 / 八、机　械

146 / 九、建　筑

175 / 原版后记

178 / 修订版后记

钱伟长（1912-2010），江苏无锡人，著名科学家、教育家、社会活动家，我国近代力学的奠基人之一。1935年毕业于清华大学物理系，1942年在加拿大多伦多大学应用数学获博士学位。1946年起任清华大学教授，1952年起任清华大学教务长、副校长。1955年被选聘为中国科学院学部委员（院士），是中国科学院力学研究所、自动化研究所的创始人。1983年起任上海工业大学校长、上海大学校长。1984年创建了上海市应用数学和力学研究所，任所长。主要学术贡献有板壳非线性内禀统一理论，板壳大扰度问题的摄动解和奇异摄动解，广义变分原理，环壳解析解和汉字宏观字形编码（钱码）等。

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编辑推荐

著名爱国科学家钱伟长撰写的经典爱国科普书。

书摘插图

原版绪言

我们伟大的祖国，有着悠久的历史和丰富的文化遗产。几千年来，我们的祖先在自己开辟的广大土地上，不断地劳动着、创造着、和自然搏斗着，获得了无数宝贵的经验，留下了不少光辉的科学发明；这是辛勤劳动的果实，也是千千万万劳动人民智慧的结晶。这些果实，不但丰富了我们生活的内容，推动了我们生产的发展，也为今天全人类的文明和生产事业，提供了便利的条件，奠定了一部分必要的基础。

举一些例子来说，比如我国有四大发明：指南针、造纸、印刷术和火药。指南针在航海上的应用，基本上克服了远航重洋的困难；造纸、印刷——尤其是活字版等技术的发明，促进了文化的广泛传布；火药的发明，直接便利了煤矿的采掘，间接推动了近代工业的发展。再如，我国在蚕丝、纺织、造船、农业、医药……各方面都有特殊的贡献，这些贡献，后来都广泛地流传到全世界。

我们祖先的这些伟大的创造，都是为了解决生活和生产上的实际需要，一点一滴，经过长期的努力，累积极其丰富的经验而完成的。许多科学创造，如农业、蚕桑和水利工程，在各种不同的地区，还结合着当地的实际情况，有了多方面的发展。

然而，过去历代反动统治者对科学和科学工作者，是一贯歧视的。比如，今天在我们祖国的土地上，还保存着许多伟大的建筑和雕刻，过去的统治阶级一直把制作这些优秀艺术品的设计者、创造者，叫作卑贱的“匠人”，甚至连他们的姓名也给埋没掉。这些统治者们只顾残酷地压迫和剥削人民，尽量享受人民劳动的成果，却从来不尊重人民的创造。就是那些热爱科学的知识分子，也是传统地为“士大夫”们所不齿，他们在科学上的成就，也一直被“士大夫”们看作是“雕虫小技”，被讥笑为“不务正业”，不走“正道”。因而，许多科学创造，不能得到应有的发展，有的受到阻挠，从而停滞不进，有的竟至失传。本来科学技术的发展是和生产的发展分不开的。当西洋各国经历了产业革命，脱离封建的束缚，进入资本主义的近代生产规模的时候，科学技术受到生产的刺激，有了很大的发展。可是，当时我国依然处在黑暗愚昧的封建统治之下。后来，受到资本主义国家的侵略，我国又陷入半封建半殖民地的地位。在这样的历史情况之下，不但科学创造依然遭受到阻挠和歧视，而且由于崇拜“西方文明”那种奴才心理的作祟，连我们祖先的一些伟大创造，也遭到极不应该的鄙弃。帝国主义和它的走狗们，更是有意识地狂妄地歪曲和毁谤我们中国人民的这些创造，企图借此抹煞中国在世界历史上的地位。

今天，由于我国人民革命的伟大胜利，我们打倒了封建主义和帝国主义两大敌人，完全改变了我国的历史情况。我们在光辉的的旗帜下，正在掀起轰轰烈烈的建设高潮。由于生产力已经得到解放，科学技术一定会有飞跃的发展。我们应该学习祖先们刻苦耐劳的实践精神，珍视他们在科学方面的一切创造，并把这些创造发扬起来。同时，我们还应该学习苏联先进的经验，满怀信心地、沉着地前进。相信将来我们自己一定会有更多的科学创造，贡献给全世界，来丰富人类的生活，来为人类谋取更大的幸福。

前言

一本父亲写给我的书

钱元凯

我出身于书香之家，书是我家三代重要的物质财富，读书是全家人的精神享受。从记事起，妈妈每晚都要给我读一段故事，然后我带着书中的那些悲欢离合进入梦乡。我从小学三年级开始自己读书，无论在清风习习的夏夜翻动书页，还是在北风萧萧的寒冬围炉夜读，都成为儿时挥之不去的温馨的回忆。大约从小学五年级起，我可以自己买书了。那时的新华书店都是闭架售书，因为是常客，售书的阿姨特许我进柜台选书，我还能缩在柜台里面悄悄地读书。有一次我买了一本讲宇宙和天文的少儿读物，书中讲述了很多有趣的知识——为何月亮有圆缺、为何一年有四季；地球有8个兄妹一起绕着太阳转……我和妈妈谈及此事，她告诉我，这是一套讲科学的书，如果喜欢，还可以读其他几本。于是我成为了这套丛书的忠实读者，为了满足我的需求，书店曾经向新华书店总店调货。

一天，父亲偶然从我小书架上一堆童话书中看到这些科普读物，问我看得懂吗？喜欢什么？我说从书中我知道了很多新鲜事，还认识了许多大科学家。他问我知道哪些科学家，我如数家珍般道出了伽利略、哥白尼、牛顿、瓦特、爱迪生……他又问我：“这些都是外国人，你还知道哪些中国的科学家？”我想了半天，犹犹豫豫地报出李冰（我在四川出生，妈妈带我去过都江堰）、 华佗（妈妈讲故事提到）。父亲有些不快，惋惜地责备我：“你是个中国人，怎么只知道外国人的本事，不知道咱们老祖宗的功劳？”我当即理直气壮地回答：“因为书上没有写过，你也没有讲过！”父亲沉默了。

这是我次让父亲无言以对。

此后我发现在父亲的书桌上，除了一摞一摞的精装外文书以外，还出现了线装中文书。

我的外公收藏古籍。在他的几个儿女中只有妈妈是学中文的，因此他到晚年就将这些珍藏都送给了妈妈。父亲书桌上的线装书酷似外公的收藏，为什么父亲要看外公的书了？也是这段时间，妈妈常常从外面带回一包一包的古籍。这些书与家中的藏书不同，不但有文字，还有图。我好奇地翻看，妈妈急忙制止我，她说这些书都是从图书馆或叔叔阿姨家借来的，十分珍贵，万一撕坏或弄脏了，实在赔不起。我奇怪父亲为什么要读这么贵的书，妈妈说：“爸爸要给你讲中国科学家的故事！”

在我初中二年级开学不久，父亲把一本薄薄的小书放在我的面前，缓缓地说：“3年前你埋怨我没有给你讲过中国的科学发明，今天我讲给你。”他接着指出，几千年来，中国一直是走在世界前列的科技强国，只不过晚清封建社会和国民党的腐败统治才让中国积贫积弱，受尽欺凌。现在新中国挣脱了枷锁，成为东方的大国，但是无论在经济还是科技方面，我们仍然落后。后他语重心长地说：“我给你这本书，是希望你和你们这一代人，能从中受到启发、受到鼓舞，长大以后努力把我们的国家再次建设成世界强国！”父亲交给我的，就是《我国历史上的科学发明》（现名《中国历史上的科学发明》——编者注）。

回想20世纪50年代初，父亲刚招收了新中国批力学研究生，并全力以赴地展开“弹性圆薄板大挠度问题”的研究（此后这个研究成果获得国家科学奖）。也是在这时候，他成为中国科学院学部委员（院士），并被委任为中科院数学所力学研究室主任，积极筹划组建力学所。同时他还担任清华大学教务长，投身于20世纪50年代开始的高等院校翻天覆地的院系调整与教材更新中。此外他还在1950-1951年被选为北京市人大代表、中华全国青年联合会的常委及副秘书长、中国科学工作者联合会常委兼组织部副部长、中国民主同盟中央常委。在新中国成立后百废待兴的年代，有多少事需要他全心全意地投入，但是《我国历史上的科学发明》正是在这个阶段成书，显然，他认为向新中国的青少年介绍祖国古代的科学发明同样重要。

书写中国科学技术史话首先需要精通文言文，对此父母可谓得天独厚。父亲的古文造诣来自家传。我的祖父钱挚是清末的读书人，靠教书为生，可惜英年早逝，父亲靠他的四叔——著名的国学大师钱穆接济读完高中。考清华时，一道有关二十四史的考题难倒诸多考生，甚至有人交了白卷，但是父亲得到满分。母亲作为清华大学文学院中文系的高材生，曾师从朱自清、陈寅恪、闻一多等教授，有扎实的文言文功底。

写作还需要大量的资料，这才是真正的难点。那时没有“百度”“知乎”，没有“谷歌”，有关科技史的材料散落在古代典籍中，即使找到有益的参考资料，按照父亲做学问的习惯，也要尽量找到原文加以印证。当时我国古籍复刻的工作尚未起步，涉及的原本多属收藏级的珍本。他们通过自己师生、朋友的关系，由母亲出面，跑遍北京各院所的图书馆、资料室，或调阅、或摘抄，并为此建立了专用的卡片柜，父亲再对获得的资料进行评价总结，并撰写成文。这些工作大都是在晚上12点繁忙的业务工作完成之后才能进行，有的章节甚至是在父亲参加抗美援朝慰问团赴东北的火车上通宵撰写的。父亲陆续将《中国古代的科学创造》《中国古代的三大发明》等文章投稿给《中国青年》杂志，算是阶段性成果。从1950年到1953年，父亲用了3年时间写出了6万余字的《我国历史上的科学发明》，这是在他一生所有著作中耗时长、字数少的一本。书籍付梓之后，父亲还在考察、参观、旅行途中搜集手资料，希望可以不断完善本书的内容和图片。从1953年至今，包括北京出版社在内，已经有5家出版社先后出版本书。现在读者看到的《中国历史上的科学发明》，是父亲与几代编辑心血的结晶，而这本爸爸写给我的书，已经激励着三代年轻人踏上了建设祖国的征程。

光阴似箭、日月如梭。悠悠岁月中我慢慢体会到父亲当年在百忙之中坚持写这本书的良苦用心：它不仅是一本科普书，更是一本爱国主义的教材。

细心的读者会发现，《中国历史上的科学发明》不单纯是一部中国科技发展史，还是一部中外科技发展的比较史。在每个章节、每个重大的科学发明中，父亲都尽可能地找出西方或其他文明古国达到同样水平的时间，还对很多技术给出了从东向西传播的路线图。他是用事实告诉读者，在人类几千年的科技发展史中，我们中国人曾经做得更早、更好，曾位居领跑者的行列。爱国不仅是爱我们秀美的山川土地，爱我们勤劳勇敢的人民，爱我们蒸蒸日上的时代，更重要的是传承我们的文化与传统、了解我们成长的历程，为我们的成就而自豪，为我们的挫折而警醒。人类历史不仅是朝代的更迭、政治经济体制的转换，还包括文化的发展、科技的进步。父亲就是希望通过这本小书，默默地用爱国之情浸润读者的心灵，增强青年读者的民族自豪感与文化自信心，让我们能在风云变幻的征途上临危不惧、荣辱不惊，为建设祖国奋勇前进。

1972年父亲随中国科学家代表团访问美国，在一次记者招待会上，一个刁钻的记者挑衅地发问：“1949年以来，中国有什么科学发明，可以算作是对人类的贡献呢？”父亲毫不犹疑的答道：“新中国成立以来，中国人民在重建家园中，认识到任何一个国家、任何一个民族，不论曾经多么落后、多么贫穷，只要国家独立，民族团结，万众一心，努力建设，就一定能自力更生建设自己的工业、农业，逐步赶上世界上富有的发达国家，这就是中国人民重要的科学发明和对人类的贡献！”当时全场掌声雷动，很多华侨、华人老泪纵横。

谨以这段发言作为本书精炼的寄语。如果年轻的读者还能从本书得到乐趣，受到教益，那么就是对一位老科学家热情的点赞，深情的纪念。

2020年7月2日

书籍介绍

本书是著名科学家钱伟长先生专门撰写的普及性质的“大家小书”。本书从农业科学、水利工程、数学、天文和历法、指南针和指南车、造纸和印刷术、火药、机械、建筑等九个方面，分类系统地介绍了我国历史上的科学发明。本书配近百张图片，有的甚至以彩图的形式展现。全书图文并茂，翔实科学，深刻说明我国有着优秀的、丰富的科学历史遗产。