郭守敬

在中国的科学技术史上，宋元时代是科学技术最为繁荣发展、各种发明创造层出不穷的重要时期。天文学、数学、医学都取得了新的成就。郭守敬就是在当时创新思想影响下出现的一位杰出的科学家、发明家，也是13世纪世界上杰出的科学家之一。他在天文、历法、数学、水利、地理学等方面都有很高的成就，尤其在对天文研究和天文仪器创制方面贡献巨大。

郭守敬从小喜欢动脑筋，对各种自然现象很感兴趣。他的祖父郭荣是一位精通数学和水利的学者，对少年时代的郭守敬影响很大。祖父认为他有培养前途，就送他到邢台西面的紫金山去求学。那时，一些有学问的人，像邢台人刘秉忠及沙河人张文谦等，都住在紫金山研究学问。郭守敬读书刻苦认真，特别爱好天文学，利用课余时间制造了一些天文仪器的模型，得到张文谦等人的赞赏。

郭守敬青年时代就不怕困难，敢想敢做。离家乡邢台城外五里多地，有一支泉水，经过一座石桥流进城里。年代久了，淤泥湮没了石桥，泉水涨起时，附近的庄稼和交通都受影响。于是县里人决定建造一座新石桥。20岁的郭守敬，被指定为工程的负责人。他年纪虽轻，劲头却很大，先到现场仔细观察了地形，决定建桥地址，还开凿了沟渠，使泉水能够畅通无阻，把被淤泥湮没了的石桥也掘了出来，全部工程，只用了40天。当地百姓都赞扬他“巧思绝人”。

当时中都(现在的北京)附近的河道，由于战争的影响破坏得很厉害，元世祖忽必烈派郭守敬负责治理这些河道。他用了不到两年时间，就完成了这项艰巨的任务。我们知道，现在的大运河是从浙江杭州起，往北直通到北京的。可是当时，大运河只通到通州。从通州到北京的运输，要靠陆路。每逢秋雨连绵之日，运输就很难进行。郭守敬建议在北京和通州之间开凿一条河流，跟大运河连接起来。建议被采纳后，他立刻到现场进行实地观察、测量，决定把昌平县北山的泉水导入瓮山泊(现在的昆明湖)，再引进城里的什刹海，然后流入新运河。他还在这条河上修筑堤坝，设置闸门，用来调节水量，使大船也能通行。这就是有名的通惠运河。

元代以前的历法，虽经多次修改，但仍然墨守陈规。郭守敬认为只有根据对天象的周密观测，才能定出比较准确的历法。于是，他打破陈规，自制了一套天文仪器，计有13种之多，很有创见。其中的“简仪”，可以用来清晰地观测天空的日、月、星宿。仪器制成后，郭守敬提议在全国各地进行观测。元朝政府接受了他的建议，并派官员协助他在各地建立观测站。东到高丽(现在的朝鲜)，西到滇地(今云南昆明市)和凉州(今甘肃武威)，北到铁勒(今俄罗斯的贝加尔湖)，南到琼州(今海南岛)，共建立了27个观测站，可以同时对天象进行观测，规模之大，当时是举世无双的。郭守敬根据观测的结果，再加以精密计算，经过4年时间，到公元1280年，制成了一种新历法，取古语“敬授民时”之意，命为《授时历》。《授时历》推算出一年有365.2425天，跟地球环绕一周的时间，只差26秒，和目前世界通用的格里高利历的一周期一样，但比格里高利历早300年。

对于郭守敬的才华，外国人也很钦佩。清朝初年，德国的传教士汤若望看了郭守敬制造的天文仪器后，称他为“中国的第谷”。第谷是丹麦的天文学家，制造过多种天文仪器，不过，他比郭守敬晚了300多年。

郭守敬在数学方面也有很深的造诣。他创造了一种算法，能计算球面三角形，他的“平立定三差法”，是一种高等级数的运算方法。这种方法，在欧洲又过了4年，才由著名科学家牛顿和莱布尼兹研究出来。

郭守敬活了86岁，一生从事科研活动，对我国古代科学事业的发展起了极大的推进作用。

李时珍

李时珍(1518～1593年)，字东壁，号濒湖，晚年号濒湖山人。出生在今湖北省蕲春县蕲州镇城东门外瓦硝坝一个世医家庭里。他呕尽毕生精力所撰写的《本草纲目》一书是一部划时代的巨著，对中国乃至世界科学文化的发展产生了极其深远的影响。

从幼年起，李时珍便遍尝了人间生活的艰难。他们兄妹三人加上母亲张氏都靠他父亲一人养活。李时珍的童年几乎有大半是在药炉子旁边度过的。直到十几岁以后，李时珍的身体才慢慢好起来，他开始读书识字和参加一些户外活动。

父亲李言闻，号月池，是位富有医疗经验的名医，医学造诣颇高。受其父影响，李时珍从小就对草木虫鱼的学问有着浓厚的兴趣和爱好。有时李言闻还把他带到山里，教他了解药材生长的情况和辨别各种药材。公元1531年(明嘉靖十年)，14岁的李时珍由其父陪伴前往黄州应科试，中了秀才。但在后来的三次乡试中，李时珍都名落孙山。于是李时珍正式向父亲表示了放弃科举应试、做一名救人治病的医生的决心。从此，李时珍便跟随其父开始了他的医学生涯。

到明代，中医的发展已有了1000多年的悠久历史，形成了一整套体系。李时珍不但苦读各种医学典籍，善于继承前人的医药财富，而且非常注意积累医疗经验，力求有所创新和突破。他用百部、使君子、槟榔等药，治愈小儿食异癖。他认为这属于寄生虫病的一种。在总结投药数量时，李时珍认为药量的大小直接关系到治疗的效果，因此，投药治病，除了对症下药外还要剂量得当，比如巴豆是泻药，但用的得当反而能治泻病，他用这种方法治好了令许多人痛苦不堪的溏泻病。

不耻下问，虚心请教，注重观察分析，善于钻研思考也是李时珍的医术迅速提高的重要原因。

李家本是当地世代名医，加之李时珍自身的勤奋努力，不久便成为名震荆楚的优秀医生。38岁那年，武昌楚王朱英俭的儿子得了重病，经过多方治疗仍未见效，最后闻名请李时珍去医治。经过一段时间的精心治疗后，朱英俭的儿子病情逐渐好转。朱英俭非常高兴，任命李时珍为“奉祠正”，兼管王府良医所。

博览群书，采访四方

宋徽宗大观二年(公元1108年)，命四川名医唐慎微对《本草》加以修改、增补，史称《证类本草》。该书收藏药物1558种，附药方3000余个。人们一直对这本书推崇备至。

李时珍对《神农本草经集注》、《唐本草》及《证类本草》等药物学方面的巨著都一一进行了认真仔细的阅读和研究。一方面他敬慕前人的研究成果；另一方面也发现了这些著作中还存在一些理论上和观察上的错误，有必要加以整理和纠正。

再则，从宋代修订《证类本草》到李时珍生活的明代，历史又前进了500多年。外药的输入，加上金元以来药物学方面诸种流派之间的争论使医药理论得到较大的提高。再者，民间惯用药方的遗失也必将尽快补上。所有这一切都需要加以整理，写入新的药著之中，这个重担就落在了李时珍肩上。

基于以上的认识，年仅二十几岁的李时珍立志把旧的药书加以整理、补充、写出一部分类更加详细的药物学著作。但他心中十分清楚，要重新修订《本草》，力求在前人的基础上有所突破和发展并非易事。为此，他开始了长达数十年的准备工作。

为了继承前人的科学成果，李时珍查阅了浩如烟海的历史典籍、医学名著和各种《本草》。除了仔细精读各朝《本草》外，李时珍还广泛阅读了各种医著、方书等，如《黄帝内经·素问》、《黄帝内经·灵枢》、《张仲景伤寒论》、《扁鹊方》、《华佗方》、《张仲景金匮五函方》、《唐玄宗开元广济方》、《天宝单方图》、《宋太宗太平圣惠方》等二百七十七家。并对这些著作中的内容进行了审查、核对、分析、判断。在大量阅读医药典籍的同时，李时珍还翻阅了许多古今经史和稗官小说。

大约在1556年(明嘉靖三十五年)，礼部命令各地举选医学人才集中到北京，以补充太医院的缺额。湖广保送了一批著名的医生，李时珍也是其中之一。

李时珍到了北京后，虽然没有得到统治者的重用，但太医院丰富的藏书，来自海内外的各种药物，使他获益匪浅。他还多次到药王庙仔细辨识铜人模型的人身腧穴，熟悉了人体所有的腧穴及各经络的理路，为他撰写《奇经八脉考》等书打下了基础。太医院的寿药房、御药库也是李时珍经常光顾的地方，在那里他对来自不同地区的各种药物一一加以比较研究，积累了辨识药物的丰富经验。

李时珍在太医院时，几次向朝廷申奏要求支持他编修《本草纲目》一书，但都如泥牛沉海毫无反应。于是他托疾辞去了太医院的职务，踏上了南归的道路，决心自己独立完成编纂《本草纲目》的工作。

编纂一本规模宏大的药物学著作单有丰富的理论知识是远远不够的。当撰写工作开始时，李时珍把搜集到的材料按自己制定的分类方法，逐条进行编写，但随着研究的深入，他感到困难越来越多，最使他感到茫然的是许多药物的形状和生长情况在古人的书籍里往往模糊不清，有的甚至互相矛盾。经过一番苦思冥想，李时珍终于认识到，要解决这些问题，惟一的途径是深入民间，采制标本，搞实物考察。

李时珍的足迹踏遍了蕲春一带的山山水水，近的如缺齿山、远的如丫头山、大的如紫云洞、小的如朱家洞，都成了他奔走访问的对象。他对山中的甘菊、苦参、紫苏、苍耳……及土蜂、蟾蜍、竹难、野猪等都进行了仔细的观察和研究。

为了采制有价值的标本，彻底弄清楚古人所述的各类药物，李时珍到过武当山采药，也去过盛产药材的摄山、茅山、牛首山等地。他登山梁，下河谷，踏原野，去水乡，足迹遍布湖广、江西、江苏、安徽等省。

在寻访四方的过程中，李时珍交了一大批民间朋友，并从他们那儿得到了许多书本上学不来的知识。他遇农民，便问五谷的生态和属性；逢渔夫，就打听鱼虾鳖蟹的捕捉和食用；见到猎人，则询问野兽飞禽的生活习性和药用价值；碰到樵夫，便聊起植物的形态与采摘季节；向药农请教药材的采集和泡制；向果农了解瓜果的种植嫁接和品种滋味。通过广泛的请教和亲身实地考察，李时珍纠正了许多前人的错误观点。

为彻底弄清药物的功效，李时珍常以身试药，有几次甚至差点中毒身亡。

巨典问世，扬名中外

经过大半生的艰苦耕耘，1578年(明万历六年)，一部详实而完备的医药巨典——《本草纲目》终于编写成功了，当时李时珍已是61岁的老人了。为了《本草纲目》的出版发行，他不顾年迈体弱，千里迢迢赶到当时全国出版业的中心南京奔走呼叫寻找出版者，但却未如愿以偿，最后只得惆怅回乡。直到1596年(万历二十四年)，《本草纲目》才在南京刊行，史称金陵版。但李时珍已与世长辞三年有余了。

《本草纲目》凡190余万字，52卷，整部书层次分明，条理井然，既是一部药典，又是一部医著和方书。

《本草纲目》不但纠正了以往历代《本草》中的谬误，还增加了374种新药。

《本草纲目》还是一部名副其实的植物志，其中对植物的形态、培植、分类、鉴别等的记载清晰有条、生动易懂。李时珍把1000多种植物分为五部三十类，而且对每种植物的根、茎、叶、花、果实、种子等，都进行了详细的描述。对各种植物之间的区别也描写得十分细腻、准确和生动。

《本草纲目》对动物的研究也达到了相当高的水平，收载了水禽32种、园禽23种、林禽17种、山禽13种、家畜类28种、野兽类38种、鼠类12种、寓类怪兽8种。如此等等。

《本草纲目》还收载矿物276种，对许多金属和化合物的产地、形色、采掘、区分方法都做了精细的叙述。此外还详细阐述了化学药物的性能及蒸馏、升华、结晶、沉淀、烧灼等制作方法。

《本草纲目》刊行后，立即受到人们的欢迎，风靡全国，争相传阅。随着中外文化的交流，《本草纲目》先后传至日本、朝鲜、法国、德国等国家，陆续翻译成日、法、德、英、俄、拉丁等文字大量出版，深受世界各国重视。西方人称之为东方医学巨典。李时珍为中国及世界文明所做的贡献同《本草纲目》一起永远载入了史册。

詹天佑

1890年，清政府想要修一条从北京到沈阳的铁路，这条铁路由英国总工程师金达指挥。在经过滦河的时候，要修一座桥，这个工程却让这位大名鼎鼎的英国工程师大伤脑筋。经过几天的观察和思考，这位英国工程师只好把这个工程交给了日本和德国的一些承包人来完成，结果他们都以失败而告终。

其实中国早在1887年就已成立了自己的铁路公司。但是当时执政的清政府对自己的技术人员不信任，总是把修铁路的大权交给外国人。

对滦河大桥束手无策的英国工程师金达找到了中国铁路公司的工程师詹天佑，他一脸愁苦地对詹天佑说：

“詹先生，这个滦河工程看来我们老外是拿不下来了，你看你们中国人是不是有新的办法。如果能行的话我就把这个工程交给你了。”

詹天佑在看完金达的设计图纸后说：

“如果你的设计方案能改动的话，这个工程我会很快完成的。”

着急的金达看见詹天佑已经同意承接这个工程，高兴得连忙答道：“可以，可以。”

詹天佑经过反复的研究和考察，发现滦河的建桥地点选得不是地方，因为这一带滦河的土质有问题。詹天佑改变了建桥地点，并大胆地采用了压汽沉箱的办法，让中国的潜水员下河操作，终于成功地打下了桥桩。就这样滦河大桥在詹天佑的指挥下建成了，那些外国工程师都目瞪口呆，不得不对中国工程师另眼相看。

詹天佑1861年生于广东南海，童年在私塾读书。旧时的孩子上学主要的课本就是四书和五经一类的古书，詹天佑自小并不喜欢这些东西，他喜欢的是用泥土做各种各样的玩具，并常常和小伙伴们到附近的一些工厂里去拾小螺帽，詹天佑因此收集了各种各样和不同型号的螺帽。

十一岁那一年，詹天佑来到了香港，并考取了技艺学校，他在技艺学校刚上了一年的学，就碰上了清政府在上海设出洋局，政府需要招收一批儿童到美国留学。詹天佑的父亲听说这件事以后，便去替儿子报了名，就这样詹天佑在香港参加了考试，并顺利地通过了考试。

1872年7月，十二岁的詹天佑作为中国第一批留美官费生前往美国去读书，在那里他先后读完了小学、中学并以良好的成绩考取了著名的耶鲁大学。在耶鲁大学里他攻读了土木工程和铁路工程专业，并于1881年以优异成绩学成回国，那一年他只有20岁。

当时中国守旧派官僚们对于铁路修建事宜既恐惧又反感，认为是“破坏风水、冲动地脉、让我们的祖宗在地下不得安宁”。这一来就使得学业刚结束的詹天佑英雄无用武之地。詹天佑只好改行到福建水师学堂学习驾驶海船，然后分配到福建水师“扬威”号旗舰上去担任驾驶官。

1884年，中法战争爆发，詹天佑驾驶的“扬威”号参加了战斗，因为“扬威”号的指挥官张成半路逃跑，詹天佑主动担任了指挥官，并将敌人的旗舰狠狠地教训了一顿。

几年后，随着中国铁路公司在天津成立，詹天佑才得以旧梦初圆。滦河工程的建成不仅为中国人争了光，同时也为詹天佑以后的工作打下了一定的基础。

在这之后，中国决定修建北京到张家口的铁路，因为铁路所经之地是我国的经济和军事重地，所以英国和俄国都争着要修这一条铁路。后来双方争执不下，就对当时执政的清政府表态：

“这条铁路除非由中国人自己来修，我们就不过问此事了。”

清政府于是决定自己来修建这条铁路。1903年，清政府终于起用了中国自己的铁路工程师詹天佑来修建京张铁路。外国人听到这个消息以后，都大为惊讶，他们认为按中国人的实力再过50年也完成不了这个工程。以至于詹天佑在给自己美国的一位老师写信的时候说：“如果京张铁路工程失败了，它不仅是我一个人的不幸，同时它也会给中国人民带来巨大的损失，我想我会用我所有的精力和时间来完成这一工程，这也是我坚持担当这一工程的一个重大原因。”

从北京到张家口的铁路全长二百公里，这条铁路不仅要经过崇山峻岭的燕山山脉，同时还得穿过号称天险的居庸关、青龙桥、八达岭一段，这些困难没有把詹天佑吓倒，他决定用穿山洞打隧道的办法，穿过燕山山脉。京张铁路仅在燕山山脉就打了四条隧道，最长的隧道有1091米。

打隧道虽然是一个解决火车如何穿过燕山山脉的一个方法，但是这个方法对贫穷的中国来说有些难处，因为这样一来，消耗的资金不仅很多，同时还占用过多的劳力。经过反复的研究和探讨以后，詹天佑在修建居庸关、青龙桥、八达岭一段时便采取了“人”字形的方法铺铁轨，让火车用两个大马力的火车头前拉后推，然后到交叉点以后再调换方向。这样循环交替，结果火车就能平平稳稳地上山了。后来人们为了纪念詹天佑的伟大壮举，在青龙桥车站为他立了铜像。

1909年8月11日，京张铁路终于完工通车了，并且比原计划提前两年完成。詹天佑的方法为国家节余了28万两银子。这条铁路的修建成功也使得外国人交口称赞。接着詹天佑又担任了川汉粤川铁路总工程师，并都圆满地完成了任务。詹天佑为中国铁路事业作出了巨大贡献。