中華民族文化對科學發明的重視使中華民族在悠久的曆史中一直領先於其他國家。例如，北宋時期著名的科學家沈括，是一名卓越的工程師，出色的軍事家、外交家和政治家。同時，他還精通天文、數學、物理學、化學、生物學、地理學、農學和醫學。他晚年所著的《夢溪筆談》是中國科學史上的坐標，內容極為豐富，包括天文、曆法、數學、物理、化學、生物、地理、地質、醫學、文學、史學、工程技術、音樂、美術等600餘條。其中200餘條屬於科學技術方麵，反映了我國古代特別是北宋時期自然科學取得的輝煌成就。
中華民族的科學文明在曆史中的領先地位也是吸引英國著名科技史學家喬琵芬·李約瑟（Joseph Needhain）一生醉心於中國科技文明的原因。李約瑟老先生幾十年都堅持尋書訪友，盡最大可能收集文獻、實物和口碑資料，鉤玄提要，探幽燭微，見微知著。他從一張告誡行人慎防惡犬的牆貼印證我國早期的印刷術；從大渡河上的鐵索橋聯想到當年鋼鐵冶煉工藝的水平；從湧潮、驗潮、潮汐表以及有關理論推演出一部引人入勝的潮汐學史（夏侯炳，1995）[32]。羅伯特·坦普爾（Robert Temple）的《中國的創造精神》一書是對中華文明的科學創造精神的最好詮釋，它使西方讀者對中國古代科學成就有了一個概括的了解。在《中國的創造精神》一書的序言中，李約瑟提出一個根本問題：為什麽中國竟然如此遙遙領先於其他國度？這是因為中華文明具有崇尚自主的人格、質疑求真的特質、“和而不同”的思維特點以及“崇尚理性”的精神。正是由於中華文明具有這種崇尚科學的精神，無論經過了多少挫折，中華民族總是能迅速地發展科技，屹立於世界民族之林。中華文明是不斷創新、不斷前進的文明。
一、中國的100個世界第一
我曾拜讀李約瑟先生的《中國科學技術史》，這部2 000餘萬字的巨著是他對世界科學史的空前貢獻。我敬佩李約瑟先生以西方傑出學者公正的眼光和深邃的思想，係統而全麵地總結了中國古代科學技術的光輝成就，充分肯定了曆來追求科技發明的中華傳統文化對於世界文明的偉大貢獻。人民教育出版社出版的《中國的創造精神——中國的100個世界第一》（The Genius of China），從中國豐富多彩的科技遺產中，選出100個在時間上或科學內容上居世界第一的例子，以圖文並茂的形式做了生動的描述。這裏我們要說明的有兩點：一是其材料大多數選自李約瑟的《中國科學技術史》《李約瑟文集》和尚未發表的一些文稿和資料，並獲得李約瑟的讚賞；二是“100”是個吉利或“絕對多”的數字表達，坦普爾曾下結論，“現代世界”賴以建立的種種基本發明和發現，可能有一半來源於中國。強調“100個世界第一”隻是表達中華傳統文化中科技發明對世界科技的貢獻。
坦普爾列舉了96項中國的發現與發明，並給出它們領先於西方的時間長度，這指的是一項發現或發明在中國有記載的時間與其在西方被采用或認識的時間兩者的距離（坦普爾，2004）[33]。
分行栽種與精細鋤地
2200年
鐵犁
2200年
胸帶馬挽具
500年
頸圈馬挽具
1000年
旋轉式扇車
西方沒有應用過
近代多管條播機（耬車）
1800年
由以上可見，在農業方麵中國比西方先進2000年。
定量製圖學
1300年
所謂的“麥卡托”投影
600年
赤道式天文儀器
600年
鑄鐵
1700年
曲柄
1100年
所謂的“貝塞麥”煉鋼法
2000年
所謂的“西門子”煉鋼法
1300年
深井鑽探天然氣
1900年
帶傳動或傳動帶
1800年
鏈式泵（龍骨車）
1400年
吊橋
1800—2200年
第一台自動控製機
1600年，但也可能是3000年
蒸汽機的基本原理
1200年
弓形拱橋
500年
鏈傳動
800年
最早的塑料，即漆
3200年
石油和天然氣做燃料
2300年
紙
1400年
獨輪車
1300年
滑動卡尺
1700年
魚竿繞線輪
1400年
馬鐙
300年
瓷器
1700年
害蟲的生物防治
1600年
傘
1200年
火柴
1000年
白蘭地和威士忌
500年
機械種
585年
雕版印刷術
700年
活字印刷術
400年
紙牌
500年
紙幣
850年
紡車
200年
對血液循環的認識
1800年
對人體晝夜節律的認識
2150年
內分泌科學
2100年
對營養缺乏症的認識
1600年
由尿液分析發現糖尿病
1000年
甲狀腺激素的應用
1250年
天花的預防接種
800年
十進製記數法
2300年
算術中0的位置
1400年
負數
1700年
求高次方根和解高次數字方程
600年
十進製小數
1600年
代數學在幾何學中的應用
1000年
“帕斯卡”二項式係數三角形
427年
磁羅盤（指南針）
1500年
度盤指針裝置
1200年
對地球磁偏角的認識
600年
剩磁和磁感應
600年
地植物勘探
2100年
（所謂“牛頓”）第一運動定律
1300年，先於牛頓2000年
雪花的六角形結構
1800年
地動儀
1400年
自燃現象
1500年
近代地質學
1500年
磷光畫
700年
風箏
2000年
最早的載人飛行
1650年
立體地圖
1600年
等高線運河
1900年
降落傘
2000年
微型熱氣球
1400年
船舵
1100年
平底帆船和錯排船桅
西方沒有應用過
多桅和船頭船尾索具
1200年
下風板
800年
船內的水密艙（艙壁結構）
1700年
直升機旋翼和螺旋槳
1500年
槳輪船
1000年
運河船閘
400年
大定音鍾
2500年
定音鼓
西方未出現
密封實驗室
2000年
對音色的認識
1600年
音樂中的平均律
50年
化學戰、毒氣、催淚彈、煙霧彈
2300年
弩
200年
火藥
300年
火焰噴射器
1000年
煙火
250年
燃燒彈和手榴彈
400年
金屬殼炸彈
246年
地雷
126年
水雷
200年
火箭
200年
多級火箭
600年
早期槍、炮、迫擊炮
450年
真正的槍炮
50年
我們引用的這96項是原著前言中第21～23頁的內容，為嚴格地執行知識產權法律要求，我通過人民教育出版社與譯者陳養正先生取得了聯係，並征得了他的同意。
坦普爾在“前言”部分“西方受惠於中國”文章中寫道，認識到現代農業、現代航運、現代石油工業、現代天文台、現代音樂，還有一進製數學、紙幣、雨傘、釣竿繞線輪、獨輪車、多級火箭、槍炮、水雷、毒氣、降落傘、熱氣球、載人飛行、白蘭地、威士忌、象棋、印刷術，甚至蒸汽機的基本結構，全部源於中國。坦普爾還用了四個排比句：如果沒有從中國引進船尾舵、羅盤、多重桅杆等改進的航海和導航技術就不會有歐洲人偉大的探險航行，哥倫布也不可能發現新大陸；如果沒有從中國引進馬鐙，使騎手能安然地坐在馬上，中世紀的騎士就不可能身披閃亮盔甲去救那些落難淑女，也就不會有“騎士時代”；如果沒有從中國引進槍炮和火藥，也就不可能有子彈穿透騎士的盔甲將他們射落馬下，從而結束騎士時代；如果沒有從中國引進紙和印刷術，歐洲繼續用手抄書的時間可能要長得多，識字將不會這樣普及。
普坦爾為什麽要研究並撰寫《中國的創造精神》一書？他的支持者李約瑟為什麽把其後半生全部獻給了中國科學技術史研究和中英兩國人民的友好事業？是因為中國古代有著豐富的科技遺產，在科技發現和發明上取得了豐碩的成果，中華大地是科技創新的故鄉。
二、獨特的科學思想
中國的100個世界第一，凸顯了中華文明創造精神的特點，更反映了我們新穎、獨特的中華科技成就。這些特點和成就，既表現在創新的思想上，又表現在偉大發現和發明的實踐中。這裏我先來陳述獨特的科學思想，以表達我們的祖先開啟科技之窗的中華文明。這種科學思想既表現在各種學說上，又表現在著書立說上。
（一）指導社會文明的理論
中華文明科技創新，首先表現在科學思想的產生，即提出對自然、社會和人類自身的假設上，後逐步付諸實踐，獲取成就並成為學說。這裏僅舉四例（李約瑟，2003）[34]。
一是曆法計時學說。人類認識大到宇宙星辰、小到飛禽走野的運動規律，都離不開計時，離不開曆法。中國古代對曆法的研究和應用在世界領先。早在公元前21世紀的堯帝時代，就已經規定一年為366天。到了商代，探索了“幹支”，即天幹（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）和地支（子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）的合稱，以十天幹同十二地支循環相配，成甲子、乙醜、丙寅……六十組，通稱“六十甲子”。依此用來表示年、月、日和時的次序，周而複始，循環使用，至今三千多年來夏曆的年和日仍用幹支。我們的十二生肖也是後來從地支中衍生出來的。春秋末年，我國開始把一年分為365.25日，比西方早一百多年確，規定每月為29.53085日，沿用了近700年。南宋時期（1199年）開始采用的統天曆又把一年修正為365.2425日，它和今天世界上通用的格裏高利曆，即陽曆完全相同，但要早400年。此外，中華文明對日食和月食的規律的研究要比西方早1 000年，對二十四節氣的研究，對中華民族的生息尤其是春耕夏耘秋收冬藏起到不可缺失的指導作用。
二是元氣學說，自然界的物體或天地萬物終究由什麽構成的呢？這當然是物理結構和化學結構的科學問題。中國古人提出了元氣學說。元氣是產生和構成自然界萬物的原始物質，或陰陽二氣混沌未分的實體。早在西周初期，中國人提出了萬物由金、木、水、火、土五種元素組成，這就是“五行說”，以說明世界萬物的起源和多樣性的統一。春秋時產生“五行相勝”思想，認為五行之間有相克的現象。戰國時出現“五行相生相勝”的理論。“相生”，意味著無形之間相互促進，即“木生火，火生土，土生金，金生水，水生木”；“相勝”，意味著五行之間相互排斥或“相克”，即“水勝火，火勝金，金勝木，木勝土，土勝水”。“五行論”觀點具有樸素唯物論和自然辯證法因素。“五行說”一直被中華文明史保存下來，對中國的曆法、天文、醫學等科技發展起了一定的作用。東漢的王堯把元氣說發展為“元氣自然論”，認為天地間萬物都是由元氣自然而然地構成的。唐代的柳宗元、劉禹錫接受了王堯的觀點，進而分析元氣的運動、靜止、穩定、變化、鬥爭、衰落、崩潰與神、鬼、人的意誌無關，顯示了一種反對鬼神迷信的正確思想。宋代的張載進一步發展了“元氣說”，認為陰陽兩氣充滿了宇宙空間，由於陰陽兩性推動而浮沉、升降、動靜，這是宇宙自身的矛盾運動。有人曾把張載的元氣論與近代科學奠基人之一——17世紀的法國科學家笛卡兒的以太漩渦理論進行了比較，發現兩者有驚人的類似點。
三是天文學說。天有多大，地又有多廣，天地有何關係，宇宙是怎樣的，中國古代有“宣夜說”“蓋天說”和“渾天說”三種科學思想。“宣夜說”相傳產生於殷朝，是我古代最早的一種宇宙學說，認為天沒有形質，抬頭望天遠無止境。到了東漢，有人把宣夜說解釋得較為清楚，認為日月星辰懸浮空中，依靠“氣的作用”而運動，不存在什麽固體的天球。盡管“宣夜說”發源得很早，但它對天體運行、季節、變遷等諸多問題沒有做深入論述，所以影響不如後麵兩種學說。“蓋天說”產生於東周，主張天像把張開的傘，而地則像個棋盤。到戰國時期，“蓋天說”發展為天像一個半圓形的鬥笠，地則像一個倒覆著的盤子。天在上，地在下；北極是天的最高點，四麵下垂；大地是拱形的，日月星辰隨天蓋而運動，其東升西落是由遠近所致，不是沒入地下。這種解釋雖然極為勉強，卻是中國古人早在2 300年前對宇宙的一種解說。“渾天說”也產生於戰國時期，它反對蓋天說中“天”像一種鬥笠的說法，認為天是一個圓球，大地也是一個圓球。東漢張衡集渾天說於大成，主張天地的關係好像鳥卵殼包著蛋黃，天大而地小。因為天的形狀渾圓而稱為“渾天”。天和天上的星辰每天繞地南北極旋轉一周，北極在正北出地36°，南極在正南入地36°。宇宙是無邊無際的，時空是無限的。這種觀點與西方的地心說有類似之處，產生時間也差不多。16世紀以後，不論是國內還是國際上，天文學與宇宙學的研究主流都轉到以哥白尼的日心說為科學理論的軌道上來了，然而中華文明的宇宙學說也在世界的天文學與宇宙學中寫下了光輝的一頁。
圖2-1 八卦圖
《經》中的六十四卦是八卦兩兩相重組成，即每次取6（3×2）個爻，可得26種不同的排列，稱為六十四卦。《傳》認為通過八卦形式，象征天、地、雷、風、水、火、山、澤八種自然現象，推測自然和社會的變化，陰陽兩種勢力的相互作用是產生萬物的根源，而“乾”“坤”兩卦在八卦中占特別重要的地位，能指示自然和社會諸現象的最初根源，並提出“剛柔相推，變在其中”等樸素辯證法思想。“八卦”又如何被二進製借鑒呢？《中國少年兒童全書》做了如下簡單介紹（薑璐，1991）[36]：
如果把陽爻看作正號“＋”，陰爻看作負號“-”，並且把三個爻分別看成第一、第二、第三個坐標，那麽八卦就是（+，+，+）（+，+，-）（-，+，-）（-，-，+）（-，-，-）。
表2-1 八卦與二進製、十進製對應
（二）傳世的科技著作
中華文明的科技思想，不僅提出了諸多的理論學說，而且出現了不少科技著作，這裏僅簡述四部古人大作。
世界數學名著——《九章算術》。《九章算術》全麵係統地總結了中國古代數學成就，其主要內容在先秦已具備，經西漢張蒼、耿壽昌刪補而成。九章為：①方田，四則運算和各種麵積；②粟，糧食交易的比例方法；③衰分，比例分配的運算；④少廣，平方和與立方和的算法；⑤商功，各種體積公式和工作量計算法；⑥均輸，賦稅計算以及各種難題；⑦盈不足，盈虧問題；⑧方程，正負數和線性方程組解法；⑨勾股，勾股形解法以及測量問題。這中間有許多原理在世界領先，不亞於古希臘歐幾裏得的《幾何原理》對西方數學的影響。
最早的中醫書——《黃帝內經》。《黃帝內經》是中國古代8 000種中醫文獻中最早的著作。黃帝是傳說中原各族的共同祖先，有很多的發明創造，如養蠶、舟車、音律、醫學、算數等都創始於黃帝與岐伯、雷公等討論的醫學知識。《黃帝內經》是中國現存最早的對針灸論述較多的醫學基礎原理。《黃帝內經》共18卷162篇文獻，內容廣泛，論述了中醫的基礎理論，兼述衛生保健、臨床病症、方藥、針灸等方麵內容。其理論基礎是自發唯物論和樸素辯證法思想的陰陽學說。《黃帝內經》是中醫學的奠基之作，已被譯為英、德、日、法等文出版。
中國科技史的裏程碑——《夢溪筆談》。《夢溪筆談》是北宋科學家沈括所著，共26卷。成書後，沈括又寫了《補筆談》3卷、《續筆談》1卷，因寫於潤州（今江蘇鎮江）夢溪因而得名，成書於11世紀末，共609條，涉及軍事、法律、史實、文學藝術、考古、音樂、美術、數學、物理、天文、化學、工程、生物、地質、地理、農業、醫藥等領域，其中關於科學技術的條目占全書篇幅一半以上，總結了我國古代特別是北宋時期科學成就。我在《中國少兒百科全書》中曾寫道，《夢溪筆談》所記載的許多科技成就可以列為世界第一：根據化石推斷古代氣候的變遷，比西歐早400多年；用流水侵蝕學說闡明華北平原和雁**山峰成因，比西方類似學說早700年；十二氣曆，比與它相似的歐洲蕭伯納農曆早800年。沈括計算出圍棋局總數是361，並且估計出它的布局方式多達連寫幾十個萬字，更是古代世界絕無僅有的（薑璐，1991）[37]。難怪英國科學史家李約瑟稱讚《夢溪筆談》是“中國科學史的裏程碑”，它的作者沈括是“中國整部科學史中最卓越的人物”（坦普爾，2004）[38]。
最早的科學著作——《墨經》。《墨經》又稱《墨辯》，戰國時期墨子（約公元前468—前376年）及其學生發展墨子思想的著作。內容包括：《經上》《經下》《經說上》《經說下》《大取》《小取》，共6篇，主要涉及認識論、邏輯學、數學、力學、光學、心理學以及經濟學的內容。在數學方麵，圓、線、麵等的定義比古希臘歐幾裏得幾何學的定義要早100多年。在光學方麵，討論了光的小孔成像原理，指出了光的直線傳播規律，證述了光的反射、平麵鏡、凹麵鏡和凸麵鏡成像的規律，闡述了火的顏色和火的溫度之間的關係。在力學方麵，不僅給“力”下了定義，也提出了力矩的概念；論述了流水靜力學的現象，初步形成了浮力原理的思想。在時空方麵，討論了空間、時間以及時空的關係，提出了無限時空和時空相互聯係而統一的觀點。《墨經》的價值在於古代傑出思想家通過直接觀察和實驗現象，上升到科學理論做深刻的分析，這給西方科學家提供了可借鑒的寶貴經驗。
三、重大的科技發現
《中國科學技術史》有大量的重大科技發現的例子，這裏略舉幾項。
（一）世界上最早的冶煉金屬法
傳說（《雲笈七籤》卷一百）蚩尤氏兄弟八十人，並獸身人語，銅頭鐵額。當年蚩尤反對黃帝，開始製作鎧甲兜鍪，當時人不認識，說成“銅頭鐵額”。遠古中國，已有“銅”“鐵”概念，是否真實，有待考證。不過我們看展覽，已獲悉商代的銅器製造水平已經很高；春秋晚期就有生鐵器物。在熟鐵中加入碳，或減少生鐵中的碳含量，可以得鋼，這就是中國古代生鐵脫碳法、炒鋼法和灌鋼法等冶煉金屬法的由來。今天我們講冶金工業，是指開采和處理（選礦、燒結）金屬礦石以及冶煉加工成材的工業，而生產鐵及其合金的工業位於冶金工業的首位。冶金過程的方法、工藝、設備、經濟問題形成的理論，構成一個技術科學，這就是冶金學。世界上最早冶煉金屬的是中國，如銅、銀、金，特別是鑄鐵煉鋼。中國鑄鐵於公元前4世紀，先於西方1 700年；中國的煉鋼，“貝塞麥”煉鋼法早於西方2 000年，“西門子”煉鋼法早於西方1 300年。由此可見，世界上最早研討冶金過程方法學問的或形成冶金學雛形的也是中國。西方的生鐵煉鋼技術在19世紀才有。1845年，英國人凱利（Kelly）從中國工匠那裏學到中國的煉鋼方法，於1856年發展成了西方的第一種煉鋼技術。1856年貝塞麥（Bessemer）發明的著名的酸性轉爐煉鋼法就吸收了中國的生鐵煉鋼法的知識，這就是坦普爾說的西方煉鋼法比中國遲兩千多年的緣由。與冶煉技術相對應的，中國還是世界上最早使用石油、天然氣的國家。秦漢時代的高奴縣（今延安附近）人氏發現，延河的支流洧水中有可燃燒的**，稱其為“石漆”。北宋的沈括在《夢溪筆談》中叫它為“石油”，這一概念一直沿用至今，比使用石油還早。約公元前1世紀，四川人民在鹽井時，發現從井中冒出的氣體可以燃燒，後被當地人所使用，就叫其為“天然氣”。所有這些說明，我們的祖先在工程技術上的科學發現才引發工程技術的發展。
（二）從穴位到針灸
《中國少年兒童百科全書》中有一段有趣的話語：相傳，遠古時有個人，在勞動時突然肚子疼痛難忍，在回家的路上又不小心碰傷了小腿。奇怪的是腿被碰傷了，肚子卻不疼了。此後那個被碰傷的部位被命名為“足三裏”穴，並留傳下來刺激“足三裏”穴位可治胃痛的醫療方法。穴位，又稱“腧（輸）穴”“孔穴”“穴道”。《黃帝內經》有“節”“會”“空”（孔）“氣穴”等名。穴位為經絡、髒腑、氣血輸注之處，包括“經穴”“經外奇穴”“阿是穴”等。這就構成中國特有的經絡學說。《經絡·保健·按摩法》的作者張聲閎先生送我其著作，使我了解了經絡學的深奧學問。經絡遍布於人體各個部位，擔當著運送氣血、溝通身體內外上下的功能。十二經脈中六陰六陽。陰脈營其髒，陽脈營其腑。奇經八脈有把十二經脈聯係起來。十二經脈往下又分十二經別、十二經筋、十二皮部，每個都可分手、足三陰三陽。這就有了可叫出名字的4個層次48條大小經脈（縱行部分），再與15條絡脈（支麵橫者為絡）交叉，這個已經很複雜的網絡再與遍布全身、不計其數的孫絡、浮絡交會。目前已發現的人體穴位有361個，這就隻能用樹葉葉脈網絡圖比擬了（張聲閎，1999）[39]。 診察穴位壓痛等異常情況，可以協助診斷；而選擇穴位施行針灸、拔火罐、推拿和按摩等手法，可防治疾病。其中，針灸是針刺和灸法的總稱。針刺，是應用各種特製針具，施行一定刺激方法作用於經絡穴位以防治疾病；灸法主要是用艾絨等物熏灼經絡穴位以防治疾病。從《黃帝內經》起，針灸就成為中醫的重要組成部分。
（三）獨一無二的“脈診”
我們請中醫看病，醫生僅憑三個指頭，即食指、中指、無名指，輕輕地觸按在病人的手腕處，就可以通過對病人體表動脈搏動情況的了解，體驗識別脈象來診斷病情，這就是中醫的“脈診”，又稱“搭脈”“摸脈”。脈診與其他診法結合，為辨證施治提供依據。脈診在戰國時期已較成熟，據說，戰國時扁鵲對重病5天不省人事的趙國大官趙簡子切脈，斷定為血脈不通暢，經過3天的治療，使其康複如初。脈診在漢朝獲得廣泛應用。魏晉王叔和纂集扁鵲、華佗、張仲景等古代醫學家的脈診論說，撰寫了10卷本的《脈經》，詳辯三部九候及二十四脈象，並論述人體各種疾病的聞聲察色等診斷方法。為什麽通過脈診能夠判斷病情？人的全身脈管自人體內是一個密閉的管道係統，由心髒搏動所引起的壓力變化使主動脈管壁發生振動，沿著動脈管壁向外圍傳遞而產生脈搏。在王叔和的《脈經》一書中，他把這脈搏的形象和動態叫作脈象，二十四脈象也由此產生；明代李時珍在《瀕湖脈學》中又增三脈；明代李中梓《珍家正眼》又增一脈，中醫的二十八脈象就是這樣來的。隻要人體任何一個地方發生病變，就會引起氣血的變化，並從脈象上反映出來。這就是中醫通過摸脈就能確診病人得的是什麽病以及病情輕重的原因。我國的脈診學說在中西方文化交流中傳播到海外，西方翻譯了中國古老的《脈經》等中醫著作，這是我國對世界醫療衛生事業的貢獻。17世紀英國的名醫芙羅伊爾（Luoyier）受《脈經》的熏陶開始研究脈學，進而發明並製定給醫生使用的切脈計數脈搏表，還完成西方第一本關於脈學的著作。
（四）最早的天文研究
中國的天象記載已有4 000多年的曆史，而坦普爾在《中國的創新精神》卻是從公元前4世紀“對黑子作為日象的認識”開始論述的。“新星”和“超新星”的發現，是中國古代天文觀察的巨大成就。星球對人類來說，光度是不一樣的，有的暗，有的亮。某時候它的光度突然增加到原來的幾千倍到幾萬倍，這叫“新星”；增加到原來的幾百萬倍甚至上億倍，這叫“超新星”。光度增加最終要恢複到原來的水平，有的時間不長，有的卻要1～30年。新星爆發後的星體外圍形成氣殼，向外膨脹，速度可達幾十千米每秒甚至1 000千米每秒。今天在銀河係內已發現約200個新星。而最早發現這種天象的是中國，早在公元前14世紀，古代甲骨文中就有新星的記載，如“七日己巳夕壹出新大星並火”“辛來出新星”。自商代到1 700年，我國共記載了90顆新星和超新星，而《漢書》中記載的公元前134年新星爆發，被國際上公推為人類發現的第一顆新星。
我國古代在行星、恒星觀察方麵有獨到之處。戰國時天文學家甘德用肉眼觀察，發現了木星的衛星——“木衛三”，並記錄了它的位置、早晚出沒的形象、顏色和亮度。這比國際公認的伽利略等人用望遠鏡觀察發現的“木衛三”要早兩千年。東漢天文學家張衡在公元139年以前就觀察記錄了2 500多顆恒星，這和近代天文學家觀察到的2500～3 000顆的星數基本上沒有什麽區別。唐代天文學家一行，對恒星觀察後，認為恒星並非靜止，他把恒星不斷移動的現象記錄了下來，這比英國天文學家哈雷提出這一觀察要早一千年。
提到哈雷的名字，自然要提到哈雷彗星。1676年，哈雷首次利用萬有引力定律推算了一顆彗星的軌跡，並預測它以76年為周期繞太陽運轉，該彗星後來被稱為哈雷彗星。彗星，我國稱其為“妖星”，俗稱“掃帚星”。我國是世界上記錄彗星和哈雷彗星最早的國家。據春秋義疏記載，公元前613年秋天，有彗星進入北鬥。我國當代天文學家張鈺哲用電子計算機算出那就是著名的哈雷彗星。《春秋》上的記載是人類曆史上對哈雷彗星的最早記錄。從公元前613年到1986年，哈雷彗星光顧地球35次。我國從公元前240年起，對哈雷彗星的每次出現都有記載，且在《晉書》中指出，彗星沒有光，其光來自其接近太陽時太陽光的反射，這比歐洲在16世紀才有類似認識早得多。正如法國天文學家利維在詳細研究了有關1 428顆彗星的《彗星軌道總表》後斷言：“彗星記錄最好的，當推中國的記載。”
公元前2世紀的《淮南子》中已經提到了黑子。《漢書》中記載的公元前28年3月發生的“有黑氣大如錢，居日中央”，是世界上公認最早的有關黑子的記載。西方的同類記錄遲至8世紀才出現。尤其可貴的是，從我國史料中的106條關於黑子的紀錄中，可以發現黑子出現的幾個周期——11年、62年、250年，這與現代天文學的計算結果基本符合。
四、造福人類的科技發明
盡管《中國創造精神》闡述了100個世界第一，但我們經常提到的是中國科學技術的“四大發明”。
所謂四大發明，是指指南針、造紙術、印刷術和火藥。在發明指南針之前，人類靠觀察太陽和星辰來辨認方向，但如遇陰天、雨天就會迷失方向。中國人發明的指南針是為了在行動中有方向。早在遠古時期，已有“指南車”的記載，傳說黃帝用指南車在霧天中指明方向打敗了蚩尤。到了戰國時代，中國人發明了定向儀器“司南”，由於司南使用時要放在“地盤”上，所以有人把這種定向儀器叫“羅盤針”。從指南車到司南，再到羅盤針，之所以能指方向，是由於我們的祖先早早地認識了天然磁石吸引的原理。到了北宋時，中國人發明了人工磁化方法，經過磁化的鋼針，穿上幾根燈草，放在一隻盛滿水的碗裏，它就能指方向，這種儀器稱為指南針。從此指南針獲得廣泛的應用，尤其是大大推進了航海事業的發展，這比西方記載的羅盤早出200多年。宋朝沈括曾指出一種科學現象，磁針指南，但常常偏東，這不是正南。這種偏差是磁科學中的“磁偏角”，西方人到13世紀才注意到磁偏角的存在，卻錯誤地歸因於磁針有毛病。1492年哥倫布橫渡大西洋，才真正承認磁偏角，這比中國晚了400多年。
紙是人類文明的載體。大約3 500多年前的商朝，中國有了甲骨文，到了春秋戰國時，用竹片和木片替代甲骨；西漢在宮廷貴族中用絲織品、縑帛或綿紙寫字。東漢時期的蔡倫總結了前人製造絲織品的經驗，以樹皮、麻頭、破布等為原料，發明了適合書寫的植物纖維——紙，於是紙成為普遍使用的書寫材料。造紙術在7世紀經朝鮮傳入日本，8世紀中葉傳到阿拉伯，12世紀起，歐洲也仿效中國的方法造紙了。
印刷術是普及文化的基礎。印刷術開始於隋朝的雕版印刷。它用刀在一塊木板上雕刻成凸出來的反字（像今人的圖章，但圖章字太少，僅僅是人的名字），然後上墨，印到紙上，每印一本書要下很大功夫。後來經北宋人畢昇的發展和完善，產生了活字印刷。在公元1004年到1048年，畢昇用質細且帶有黏性的膠泥，製成四方體的長柱體，在上麵刻上反寫的單字，一個字一個印，放在土窯裏用火燒硬，形成活字。印刷時按文章內容，逐字排成印版，印刷後活字下次可再用。這種印刷方法大大地提高了效果。直到計算機排版印刷前，整整1個世紀都是活字印刷，隻不過後來人們改進了，使用木活字和金屬活字。中國印刷術成了人類近代文明的先導，為知識傳播交流創造了條件。13世紀以後，活字印刷傳到朝鮮和日本，15世紀傳播到歐洲。
火藥是改造自然和社會的武器。最早起始於秦漢，由於煉丹，家用硝石、硫黃和木炭等物煉丹，從偶然發生爆炸的現象中獲得啟示並逐步找到一硫、二硝、三木炭的火藥配方，發明了黑色火藥。三國時期，用紙包火藥製成“炮仗”作為辭舊迎新、驅妖避邪的精神武器。唐朝末年，火藥開始應用到了軍事上，最原始的火炮、帶火藥的弓箭、火藥火箭的“定向棒”（火藥裝在竹筒裏，點火後產生推力飛向敵陣）、火槍都是軍事武器。13世紀（約1225—1248年），我國火藥製造技術傳到了波斯、印度和阿拉伯國家，後又傳到了歐洲，14世紀中葉英法各國在戰爭中使用火藥，與此同時，應用到開山、築路、控河的工程上，引來了工業革命。從鴉片戰爭開始，英國等用洋槍洋炮侵略了我國這個火藥發源地，這是血的教訓。
中國在科學技術的發明絕對不止這四項。《中國的創造精神》列了一個吉利數字一百項。我們不可能於此列出，這裏僅從兩個方麵介紹幾項有世界影響的科技發明和創造。
首先是“開天辟地”所做的貢獻。為了“開天”，就需要發明探測上天的儀器；為了“辟地”，就得創造記錄入地的工具，這就是世界上最早的天文儀器和預報地震的候風地動儀。世界上最早的天文儀器是中國的圭表、渾儀和渾象。“圭”，又叫“土圭”，是古代測量日影長度以定方向、節氣和時刻的天文儀器。它包括兩個部分：表，直立的標杆；圭，平臥的尺。甲骨文中有“日圭”，《左經》有“日南至”的記載。到了春秋戰國時，有人用圭表測得一年為365.25天。渾儀，我國古代測量天體位置的儀器，也叫“渾天儀”，出現在春秋戰國時代或更早些。元代天文學家郭守敬對渾天儀做了許多大膽革新後，發明了簡儀。簡儀是世界上最早製成的大赤道儀，比歐洲天文學家的發明早300多年。渾象又叫“渾象儀”，是東漢科學家張衡發明的天球儀或渾天儀，是世界上第一台觀察天象的天體儀，它是用銅鑄成的圓球，銅球裝在一根傾斜的軸上，利用水力旋轉。銅球轉動一周與地球自傳一周的時間相同，坐在屋子裏，便能從渾象上看到天體運行的情況。唐代天文學家一行，在渾象上安裝了鍾與鼓，這是世界上最早的天文鍾，它比1370年出現的威克鍾早6個世紀。世界上最早的記錄地震的儀器是上述張衡於132年製成的候風地動儀，它比歐洲同類發明要早1 700多年。用銅鑄成形如大酒樽，頂上有凸起的蓋，周圍八個龍頭對準八個方向，每條龍的嘴裏含一個銅球。對著龍嘴有八個銅蛤蟆，昂著頭，張著嘴，蹲在地上。哪裏發生地震，對準那個方向的龍嘴會張開，銅球就落到銅蛤蟆嘴裏，由此判定哪裏會發生地震。138年，即儀器製成的第六年，地動儀西邊的一個銅球掉下來了，於是便測出隴西（今甘肅東南部）發生了地震。
其次我們來談絲綢之路，即今天的一帶一路。古老的絲綢之路，使古老的中國走向世界。這裏的關鍵詞是絲綢。中國絲綢一是品種多，有錦、紗、羅、綾、緞、綢、絨、緙等；二是顏色豔麗，相當多絲織品以名畫做背景；三是質地優良，其以輕、薄、軟、透而著稱；四也是最重要的是絲織技術的發明在世界最早，河南省已經發現8 000年前的絲織品的遺跡。古代中國絲織品乃至絲織技術早在公元前就流傳到海外，並逐漸擴大向亞洲中部、西部及非洲、歐洲等地運送。19世紀被德國地理學家李希霍芬（Richithofen，Ferdinand von，1833—1905）稱為“絲綢之路”。絲綢之路可以分為兩類，即陸上絲綢之路和海上絲綢之路，而後者開辟時間晚於前者，繁榮於中世紀，始於中國沿海地區，經東南亞、斯裏蘭卡、印度等地，到達紅海、地中海進入歐、非兩洲，這一切主要取決於航海事業。而我國首創航海世界紀錄。15世紀明成祖在位期間（1405—1433年），曾派鄭和率船隊7次下西洋（今南海以西），創建了世界航海史上的奇遇。在第7次遠航時，出動船艦62艘，共載27 000餘人。其中最大的船長150米，寬60米，舵杆長11米，張12帆，可容千餘人。這在船隊規模、裝備、技術、航運能力上，都遠遠超過哥倫布和麥哲倫所率領的船隊。所有這些航海成就，源於中國7 000年來的造船史，因為7 000年前，中國就在世界上領先發明了木槳、筏及獨木舟。“冰凍三尺，非一日之寒”也正好形容了中國的航海事業。