水運儀象臺是古代社會制造的天文觀測儀器，這是一臺利用水流為驅動力，并且集天文觀測、天文演示和報時系統(tǒng)為一體的天文儀器，他的設計者是著名的古代天文學家蘇頌和韓公廉，而蘇頌也是宋朝哲宗時期的宰相，屬于妥妥的大佬。近代科學技術史專家李約瑟稱其為“中國古代和中世紀最偉大的博物學家和科學家之一”。
而他和韓公廉共同制造的水運儀象臺也堪稱古代儀器制作水平的最高峰，靖康之難中水運儀象臺被毀壞，直到1958年才被復原，因為之前的人們都沒有這個能力，而對精密儀器十分擅長的日本也耗時8年才把這個儀器復原。而鐘表中最重要的“擒縱器”在水運儀象臺中就已經得到了應有，盡管不能說它是現代“擒縱器”的直接起源，但對“擒縱器”率先使用無疑是古代科學技術的重要表現。
水運儀象臺代表了古代工藝制作的最高水平
素有“天下第一塔”之稱的開封著名的景觀開寶寺塔又稱作鐵塔，因為其塔身色如鐵鑄，故民間戲稱鐵塔。這座始建于皇佑元年的琉璃磚塔，靜靜的佇立在那里長達九百多年的時間，期間經歷37次地震，15次水患而屹立不倒?？谷諔?zhàn)爭期間，日軍炮擊鐵塔五百多次，塔身中彈七八十發(fā)，后又改用飛機掃射，卻依然沒有把這座寶塔摧毀，質量過硬的背后是古代高超的建筑技術作為支撐。
我們都知道宋朝的經濟很發(fā)達，那么它的科學技術又有怎樣的表現呢？
宋朝在天文學上的最大成就和表現就是蘇頌和韓公廉共同制造的水運儀象臺，這個高約13米，寬約7米的木質結構一共分為三層，下層包括報時裝置和全臺的水動力機；中曾是間密室，放置渾象，每個晝夜自轉一周，以便與天體運動契合；上層是個板屋，中放渾儀，用來觀測星宿的出沒和天體的運轉情況。
作為宋代杰出的天文學家，蘇頌和韓公廉這對搭檔還創(chuàng)造出了從渾儀內部觀測天體的設備假天儀，這個創(chuàng)造也被喻為是近代天文館假天象的雛形。而應用于下層的齒輪轉運的機械原理，又被視為是歐洲中世紀天文鐘的先驅。而整個儀器最重要的動力裝置“擒縱器”更是集工藝于大成，因此被評價說“其制造之精，遠處前古（《疇人傳·蘇頌》）”
參加28屆國際天文學大會的水運儀象臺復原品
通過假天儀器，蘇頌又得以繪制出不同天體演變情況的星圖。盡管他們制作的這個假天儀相當簡陋，但實用性非常強，它不過用竹木制成，行狀如同球狀竹籠，外面糊上白紙，按照天上星宿的位置，在紙上開孔。人進入球內觀察，外面的光從孔中射入，就會呈現出大小不同的亮點，好象夜空中的星星一般。
借助假天儀這一簡陋但是十分實用的儀器，蘇頌得以繪制出14副星圖，其繪制的星數最多達到了1464顆，遠比14世紀歐洲文藝復興時期觀測到的1022顆要多，這也讓歐洲的科技史家蒂勒、布朗和薩頓等認為“從中世紀直到14世紀末，除中國的星圖以外，再也舉不出別的星圖了?！?/p>
除了在天文學上取得成就，宋代在歷法方面也取得了長足的進步，起初負責歷法計算的司天監(jiān)官員大多是“市井庸販”之輩，其所修的歷法錯誤百出，難堪其用。直到神宗時期王安石變法期間，科學家沈括被任命掌管司天監(jiān)，在他的舉薦下衛(wèi)樸得以進入司天監(jiān)修成《奉元歷》，通過計算把365.24358日作為一個回歸年。而到了南宋慶元五年，楊忠輔制定的《統(tǒng)天歷》已經把這一數值縮小到365.2425日為一回歸年，這一數據與現代測量的數值僅僅相差26秒而已。
宋朝時期相對穩(wěn)定的社會秩序以及刻板印刷行業(yè)的成熟，讓宋朝在數學方面的研究也開始日益成為潮流。北宋元豐七年，秘書省刻印《九章算術》、《算經》、《緝古算經》、《周髀算經》等一系列漢唐以來的各種數學典籍，并且列入教育教材之中。
宋朝數學研究的代表人物秦九韶所著《數學九章》中創(chuàng)造了一種“大衍求一術”和“增乘開高次方”的計算方法，在我國總體上并不算發(fā)達的數學史上無疑是兩項重大的成就，“大衍求一術”主要發(fā)展了整數論中一次同余式問題的解答辦法；而“增乘開高次方”則讓數字高次方程法形成了完備的體系，由此得以能夠解開四次方程到十次方程的計算范疇。
宋代數學的幾何以及方程計算
而在楊輝所著的《九章算法纂類》中記載了北宋賈憲提出的“增乘開平方”和“增長開立方”兩種數學計算方法，賈憲描繪的“開方作法本源圖（二項式定理系數表）”可以用來解開任意高次冪的高次開方。而賈憲提出的“增乘開方法”要遠比意大利的魯菲尼這個證明了“一般高于4次以上的方程不能用根式法求解”的數學家，以及英國的霍納要提前近800年。
在西方，霍納歸納的這種算法被稱作“霍納算法”，而在中國被稱之為“秦九韶算法”，這一切當然又要歸功于賈憲的研究。在宋元時代，中國古代對數學的研究達到了巔峰，因此涌現了“宋元數學四大家”（秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰）。不過由于文化屬性中偏向于陰陽五行這種玄學之說，所以導致我國沒有走上理性的科學發(fā)展道路。
中醫(yī)作為我國的國粹，在過去幾千年來一直承擔著為民眾消災祛病的作用，醫(yī)學在宋代也開始取得一系列長足的發(fā)展。其中各類醫(yī)書在刻板印刷術的成熟下大量的發(fā)行，譬如其中的《太平圣惠方》一書就收錄了各種醫(yī)藥處方16834個，讓人有喜有憂。憂的是人類面臨的各類疾病實在不容小覷，喜的又是人們找到了相應的治療辦法。
譬如其中的針灸學在宋代取得了更進一步的發(fā)展，其中著名的針灸醫(yī)生王惟一所著《銅人腧穴針灸圖經》和針灸銅人模型的鑄造可謂針灸學上劃時代的進步，至今在許多醫(yī)院的針灸科室都會約定俗成的擺上一個標明各種穴位的銅人?？梢哉f，針灸銅人的出現讓人們對穴位的認識，以及統(tǒng)一針灸標準起到了非要重要的作用。
銅人針灸成為中醫(yī)具有代表性的杰作
另一方面，宋代醫(yī)學在分科上更加詳細，在神宗時期官辦的太醫(yī)局里就有不同種類的九科，分別是大方脈科，小方脈科、風科、眼科、產科、瘡腫兼折瘍科、口齒兼咽喉科、針灸科、金鏃兼書禁科。另一方面由于受到傳統(tǒng)文化的影響，許多病人生病后并不是積極的尋求治療，而是燒香供佛，尋鬼問神。
因此在宋朝許多地方都存在著“俗尚巫鬼，不事醫(yī)藥”的習慣，到了神宗時，劉彝知虔州知府，命令當地巫醫(yī)三千多人另事別業(yè)，又編著醫(yī)書《正俗方》進行大規(guī)模的印刻，派發(fā)到民間，使得“不事醫(yī)藥”的情況大為改善，而其它州郡也紛紛效仿，使得社會患病率在某種程度上有所下降。
古人善于修建宮殿，在建筑技術上擁有各種高超的開創(chuàng)性技術，甚至有許多技術連現代人無法復原。譬如出現在《清明上河圖》中的開封虹橋，其結構主要依靠五根拱骨作為支撐，在拱骨的基礎上又相互搭建，每根拱骨又置于另一根拱骨的橫木上。其中的這一橫木起到的作用至關重要，它除了起到支撐作用，又是分配拱架力量的關鍵，所以使得開封虹橋成為橋梁史上具有開創(chuàng)性的作品。
而江蘇的海清寺阿育王塔也是宋代建造高層建筑的一個代表，明代地方志《隆慶海州志》描述它說“浮屠九級，矗兀層霄”，足見這座寶塔的高大雄偉。而鼎鼎有名的佇立在西湖邊上的“雷峰塔”也是宋朝時期重建的杰作，每當夕陽晚照的時候，這座塔便通體金光，固又得名“雷峰夕照”，是西湖十景之一。
西湖十景之“雷峰夕照”
但很可惜的是雷峰塔（或黃妃塔）在民國時期倒塌，現在我們看到的是復原以后的雷峰塔。面對雷峰塔的倒塌，魯迅曾寫了一篇《論雷峰塔的倒掉》緬懷自己游玩西湖時的情景，徐志摩也寫詩《再不見雷鋒》予以惋惜，可見這座寶塔的歷史價值。
而在前文提到的開封鐵塔更是宋代建筑技術的重要證明，歷經900多年的風雨而不倒，在抗日戰(zhàn)爭期間更是遭受日寇高達上百次的炮擊和機槍掃射而依然不倒，這座高達55.88米的寶塔無愧有“天下第一塔”的美名，而其中的琉璃磚也代表了宋代瓷磚燒制的高超技術。
從水運儀象臺到開封鐵塔，從“秦九韶算法”再到針灸，宋代的各方面的科學技術確實都達到了封建朝代的巔峰，但很可惜的是宋代以后在元明清時期許多發(fā)展都陷入了停滯乃至倒退，唐宋以來取得的諸多成就和發(fā)展都因此而中斷。
參考文獻：《中國歷史·宋史》、《水運儀象臺復原模型·中國科學院國家天文臺》、《水運儀象臺·中國古代機械》
