黃河是橫亙(gen) 在中國大地上的萬(wan) 裏巨川。她不但以綿長的流程、深黃的顏色聞名於(yu) 世，更以博大精深、絢麗(li) 多彩的燦爛文化享譽天下。黃河文化是產(chan) 生、發展於(yu) 黃河流域的文化，是中華文化和文明的象征。如果把黃河文化看成是黃河流域人民世世代代創造形成的物質財富和精神財富的總和，其中的科學技術成就則是黃河文化之精華。英國科學史家李約瑟指出：“科學史是人類文明史中頭等重要的組成部分。”代表中國傳(chuan) 統科技水平的黃河流域古代科技成就正是中華文明史上的璀璨明珠。
一、河流是人類文明之源
河流與(yu) 人類的關(guan) 係極為(wei) 密切，對人類的貢獻遠比其他水體(ti) 大得多。第一，河水是流動的，並且是循環周期最短的水體(ti) ，為(wei) 人類的活動遷徙提供了便利。人們(men) 利用河流，或乘水排，或駕小舟，順河而下，便於(yu) 不同區域人群之間的交往和聯係。而人類之間的這種交流和溝通的加強，對人類的繁衍進步是十分重要的。河流具有勢能，人們(men) 利用河水的勢能，引水灌溉，這就促使了農(nong) 業(ye) 的產(chan) 生和發展。第二，河流（特別是大的河流）的分布麵積廣闊，發揮的有效能量大。大的河流往往由眾(zhong) 多的支流交織成緊密相連的水係網，它們(men) 縱橫交錯、彼此連接。逐水草而居的人類，正是沿著河流（特別是支流）遷徙居住的，河流像一條條動脈血管，把整個(ge) 大陸溝通起來，它為(wei) 人類的活動提供了廣闊的舞台，而那些支脈相連的河網，則是連接人類文明的紐帶。在這些支流沿岸的台地上，發現了許多古人類文化遺址就是明證。李家溝、裴李崗、磁山、河姆渡等中國新石器時代早期文化遺址正位於(yu) 河流兩(liang) 岸的台地上。中國之所以成為(wei) 人口眾(zhong) 多的文明古國，與(yu) 河流有著密切關(guan) 係。第三，河流提供的是可以飲用的淡水，且暴露在地表取用方便。加之河水流動的範圍廣，沿岸的人們(men) 都可享用，充足的河水便成了生命的泉漿。第四，瀕河地區的生態係統穩定，生物資源繁庶，可為(wei) 人類提供較豐(feng) 富的食物來源，使人們(men) 有了一個(ge) 適宜的生存環境。第五，河水泛濫衝(chong) 積後往往形成成片的穀地或大塊的平原，這些土壤係衝(chong) 積層土壤，肥沃疏鬆，易於(yu) 墾耕，加之瀕臨(lin) 水源，澆灌便利，為(wei) 農(nong) 業(ye) 的產(chan) 生和文明的發展創造了有利的條件。正是由於(yu) 河流具有以上特征和優(you) 點，大河流域才成了人類最早的理想棲息地和文明的發祥中心。
二、河流對科技文明的深刻影響
從(cong) 古代埃及、巴比倫(lun) 、印度和中國這四大文明古國均出現在大河流域的事實中，不難看到河流對文明起源和發展的深刻影響。然而，河流對人類文明的作用首先反映在科學技術方麵。四大文明古國都是以農(nong) 業(ye) 發達而著名的。農(nong) 業(ye) 是古代社會(hui) 最重要的生產(chan) 技術部門，沒有河流就不會(hui) 有這四大文明古國的農(nong) 業(ye) ，也就不可能產(chan) 生農(nong) 業(ye) 及其他科學技術。從(cong) 古埃及文明及科學技術的發展曆程中不難看出，由於(yu) 尼羅河洪水的周期泛濫所造就的河穀平原孕育了古代埃及的農(nong) 業(ye) ；在疏浚渠道、修築堤壩、發展灌溉業(ye) 過程中，水利工程技術得到發展；為(wei) 準確地計算尼羅河的漲落時間，天文學建立了起來；數學也因工程測量和分配土地而得以發展；農(nong) 業(ye) 的發展又促進了金屬冶煉、紡織和工具製造等手工業(ye) 生產(chan) 技術的進步；與(yu) 此同時，埃及的建築、醫學等科學技術也逐步發展起來。這樣，尼羅河水利和農(nong) 業(ye) 成了帶動古埃及科學技術發生“連鎖反應”的“多米諾骨牌”。由此可見河流作為(wei) 生態環境的“綜合體(ti) 現”，在一定的曆史條件下對科學技術產(chan) 生和發展方向具有決(jue) 定性影響。當然，我們(men) 並不忽視科學技術發展的社會(hui) 因素，特別是政府在組織管理方麵發揮的重要職能。
三、優(you) 越的生態環境孕育了黃河科技文明
黃河發源於(yu) 青藏高原巴顏喀拉山北麓的約古宗列盆地，流經青海、四川、甘肅、寧夏、內(nei) 蒙古、陝西、山西、河南和山東(dong) 9省區，流程全長約5464公裏，流域麵積約75萬(wan) 平方公裏。由於(yu) 黃河素有“善淤、善決(jue) 、善徙”的特性，也是一個(ge) 變遷無常的河流，有史以來曾發生過多次規模不等的改道，曆史上黃河曾經流過河北、天津、安徽、江蘇4省市，整個(ge) 黃河下遊衝(chong) 積平原共約25萬(wan) 平方公裏。當然，我們(men) 這裏所談的黃河，不是單指這條河流，而是把黃河作為(wei) 以黃河幹流為(wei) 軸心的“黃河文化生態圈”來看待。黃河流經的大部分地區處於(yu) 暖溫帶，光照時間較長，一年四季分明，有利於(yu) 農(nong) 作物生長和人類生存。黃河流域的年降水量約在400~1000毫米，對作物生長較為(wei) 有利。黃河流域廣泛分布的土壤是黃土，這些黃土來自亞(ya) 洲內(nei) 陸的沙漠地帶，呈粉塵顆粒狀，由西北向東(dong) 南運動的幹冷西北氣流將黃塵搬運而來，位於(yu) 黃河中遊的廣袤的黃土高原就是由這些飄塵在漫長的地質時期沉積而成，在結構上顯示出均勻、細小、鬆散、易碎的特點，這就使得粗笨原始的木耒、石耜等工具容易挖掘開墾。黃河由青藏高原流經黃土高原後，攜帶大量的泥沙奔騰而下，衝(chong) 積形成了廣闊的黃河中下遊平原，又把淮河、海河的衝(chong) 積帶串連起來造就了我國第二大平原——黃淮海大平原。黃河及其眾(zhong) 多支流又可為(wei) 肥沃豐(feng) 厚的黃土地提供灌溉之利，為(wei) 發展農(nong) 業(ye) 創造了條件。這都使得黃河流域成為(wei) 古代文明的起源中心之一。
黃河流域空間遼闊，先後跨越青藏高原、黃土高原、北部草原的河套地區、中下遊平原和濱海地區，地理環境十分複雜，不同的生態環境由一條大河串連起來，北部的遊牧狩獵經濟文化與(yu) 以中原地區為(wei) 代表的先進的農(nong) 耕文明經過長期碰撞、互相吸收、不斷磨合，大大豐(feng) 富了黃河文化的內(nei) 容，促使黃河流域的文明長期保持勃勃生機和旺盛的活力。
與(yu) 黃河（黃土）密切相關(guan) 的古代農(nong) 業(ye) 的發達帶動了科學技術的繁榮。美國學者阿·托夫勒曾指出：“凡是農(nong) 業(ye) 興(xing) 起的地方，文明就在那裏紮下了根。”這是因為(wei) 農(nong) 業(ye) 給人類提供了穩定可靠的食物來源，使人擺脫了狩獵采集的遊蕩生活，隨著產(chan) 品的積累和剩餘(yu) 產(chan) 品的出現，就有可能使社會(hui) 派生出一批不直接從(cong) 事物質生產(chan) 的腦力勞動者，這些人當中的一部分有條件從(cong) 事文字的創造和科學方麵的觀察探索；並且隨著農(nong) 產(chan) 品的增多，還可能分化出一部分人從(cong) 事農(nong) 業(ye) 以外的手工業(ye) 生產(chan) ，這也為(wei) 技術的發展提供了可能。農(nong) 業(ye) 勞動有較為(wei) 係統的生產(chan) 過程，並嚴(yan) 格遵守作物的生長規律。《荀子·王製》指出：“春耕、夏耘、秋收、冬藏，四者不失時，故五穀不絕，而百姓有餘(yu) 食也。”西漢時指導農(nong) 業(ye) 生產(chan) 等活動的二十四節氣在黃河流域形成。正是農(nong) 業(ye) 生產(chan) 實踐，才使人類把周圍自然界作為(wei) 一個(ge) 周期性變化的統一整體(ti) 來看待。黃河流域是中國農(nong) 業(ye) 的起源中心，新石器時代早中晚期的李家溝文化、裴李崗文化、仰韶文化、龍山文化農(nong) 耕遺址在黃河流域星羅棋布並一脈形成，而且這裏一直是古代農(nong) 業(ye) 最發達的地區，曆代王朝一直視之為(wei) 最重要的生產(chan) 地區，農(nong) 學成就舉(ju) 世矚目，農(nong) 學著作層出不窮。恩格斯曾指出：“社會(hui) 一旦有技術上的需要，則這種需要會(hui) 比十所大學更能把科學推向前進。”古代中國的農(nong) 業(ye) 成了社會(hui) 的最大利益。與(yu) 農(nong) 業(ye) 有關(guan) 的農(nong) 學、天文、數學、力學、生物、地理等學科也因為(wei) 農(nong) 業(ye) 的緣故，成了社會(hui) 提出的“技術上的需要”，因此，黃河流域的科學技術才有了強大的發展動力。需要指出的是黃河流域的農(nong) 業(ye) 是與(yu) 黃河、黃土密不可分的。黃河及其支流為(wei) 農(nong) 業(ye) 提供必要的水分，而肥沃且又耐旱的黃土為(wei) 農(nong) 業(ye) 提供了豐(feng) 沃土壤，黃河、黃土培育了黃河流域的農(nong) 業(ye) ，使黃河流域長期成為(wei) 古代農(nong) 業(ye) 最發達的地區；而農(nong) 業(ye) 的繁榮也推動了旨在為(wei) 發展農(nong) 業(ye) 服務的黃河流域諸多科學技術的繁榮。由此可得出這樣的認識：現代以前的科學技術發展史可大致劃分為(wei) 以農(nong) 業(ye) 為(wei) 核心（或旨在為(wei) 農(nong) 業(ye) 服務）的科學技術時期和以工業(ye) 為(wei) 核心（或旨在為(wei) 工業(ye) 服務）的科學技術時期兩(liang) 大階段。各個(ge) 時期科學技術的發達程度與(yu) 其直接或間接服務的對象（農(nong) 業(ye) 或工業(ye) ）的發達程度成正比。由於(yu) 黃河流域的古代農(nong) 業(ye) 及其生產(chan) 技術高度發達，長期超過其他地區和國家，因此，該地區的古代科學技術也就長期處在領先的地位。農(nong) 業(ye) 與(yu) 黃河的關(guan) 係最為(wei) 密切，農(nong) 業(ye) 的發達帶動了一係列科學技術的進步。
治理黃河的水利事業(ye) 推動了科學技術的進步。黃河又是一條以泥沙淤積嚴(yan) 重、洪災頻仍、難以駕馭而著名的河流。從(cong) 春秋戰國至中華人民共和國成立前的2500多年中，黃河大的改道26次，其中重大的遷徙9次。從(cong) 西漢文帝十二年（公元前168年）到清道光二十年（1840年）的2008年中，計316年有決(jue) 溢災害，平均6年半一次；而從(cong) 1841—1938年的98年中，計52年有黃河決(jue) 溢，平均兩(liang) 年一次。黃河泛濫，成了中華民族的心腹之患。司馬遷就曾感歎道：“甚哉，水之為(wei) 利害也！”為(wei) 了治理洪水，沿黃人民進行了艱苦卓絕、長期不懈的頑強鬥爭(zheng) ，發展了水利工程技術；並在水文測量、修築圍堰、堤壩和興(xing) 修水利的過程中，推動了數學、力學、地理學、建築、交通運輸及農(nong) 業(ye) 、金屬冶鑄技術的進步。從(cong) 大禹治水的傳(chuan) 說中即可較清楚地了解治理洪水活動對相關(guan) 科學技術的影響。其一，大禹治水所采用的“因水之性”“疏川導滯”的疏導方法，是行之有效的科學的治水方法，也是我國水利科學技術產(chan) 生的標誌，它譜寫(xie) 了我國水利史上的第一個(ge) 篇章。其二，大禹在治水實踐中發明了原始的測量工具“左準繩，右規矩”，即今日的鉛垂、角尺和圓規；而“隨山刊木，定高山大川”即是進行水準測量。我國現存最早的數學著作《周髀算經》說：“故禹之所以治天下者，此數之所由生也。”可知治理洪水的工程確實推動了數學進步。其三，《越絕書(shu) 》中大禹“以銅為(wei) 兵，以鑿伊闕，通龍門，決(jue) 江導河”的記載，是說禹已利用銅製工具，開山劈嶺，疏浚河道。考古學上已發現仰韶文化時期的銅器，大禹所處的龍山文化晚期已進入銅器時代。其四，傳(chuan) 說中提到大禹在治水活動中使用耒、耜及應用車、船、橇等交通工具，反映了治水活動對交通運輸及生產(chan) 工具製造技術的促進作用。其五，大禹治水成功後，“盡力乎溝洫”，種植穀物，“予眾(zhong) 庶稻”，是說禹率領群眾(zhong) 引水灌田，種植水稻，發展農(nong) 業(ye) 。其六，“禹率布土，以定九州”的傳(chuan) 說，是大禹建立有別於(yu) 氏族部落的國家政權的反映。我國首部較係統的地理著作《禹貢》就是來源於(yu) 大禹治水，“以別九州”的傳(chuan) 說則是將國家分為(wei) 冀、兗(yan) 、青、徐、揚、荊、豫、梁、雍九州，假托為(wei) 禹治水後的政區製度。可見治水活動對我國古代地理學及國家形成的影響。其七，傳(chuan) 說中認為(wei) 鯀治水失敗是因為(wei) 采用了築“城”“障洪水”的辦法。當時的“城”實際上指的是河堤，共工和鯀為(wei) 防禦洪水高築的河堤與(yu) 城市的城牆有密切關(guan) 係，而城市的出現是文明冉冉升起的曙光。其八，大禹治水時，“載四時”的傳(chuan) 說，應與(yu) 天文曆法有一定關(guan) 係。黃河泛濫，與(yu) 四季變化關(guan) 係密切，一般每年的七八月份是洪水暴發期。大禹治水時，對氣象變化的規律也應有所了解。通過對大禹治水這一水利史上的重要事件的分析，可見以治理黃河為(wei) 主要內(nei) 容的水利活動對中國古代科學技術的產(chan) 生和發展有直接的影響。自古以來，我國曆朝曆代都把對黃河的治理和利用作為(wei) 治國安邦的大事來抓。而治理黃河是一個(ge) 係統工程，在治河興(xing) 利的實踐中，與(yu) 黃河水利有關(guan) 的數學、力學、建築學、地理學、天文曆法及冶金、農(nong) 業(ye) 等科學技術都得到了相應的發展，黃河水利事業(ye) 對科學技術的影響不可低估。
由於(yu) 黃河流域古代農(nong) 業(ye) 和水利事業(ye) 的發達，手工業(ye) 生產(chan) 技術的進步，推動了經濟的長期繁榮和社會(hui) 進步。從(cong) 夏代立國開始，經商、西周、春秋戰國、秦、漢、魏晉南北朝、隋、唐、五代，直到北宋長達約3300年的漫長歲月裏，黃河流域一直是中國古代政治、經濟、文化的中心。即使在南宋以後，直到近代以前的相當長的時期內(nei) ，黃河流域仍然保持著文化中心的地位。這裏長期經濟發達、文化繁榮、交通便利、人才薈萃，這些都為(wei) 科學技術的發展提供了優(you) 越的社會(hui) 環境，促使黃河流域的科學技術長期處在國內(nei) 乃至世界領先的位置，舉(ju) 世聞名的“四大發明”都首創於(yu) 黃河流域即是明證。黃河流域的科技文明代表了中國古代科技的最高成就，在中華文明史上寫(xie) 下了輝煌的篇章。
（作者係鄭州大學曆史學院教授）
