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《旧唐书》卷九二《魏元忠传》。
2《旧唐书》卷一四八《李吉甫传》。
画商讨，凡虏之情为尽知之”3。
隋、唐两代的测量技术有很大发展。刘焯反对传统的“日影千里差一寸”的错误说法，提出了新的测量方法。他上书给隋炀帝说“今交、爱之州，表北无影，计无万里，南过戴日。是千里一寸，非其实差请一水工，并解算术士，取河南、北平地之所，可量数百里，南北使正。审时以漏，平地以绳。随气至分，因日度影。得其差率，里即可知。则天地无所匿其形，辰象无所逃其数。”4他的方法很正确，可惜隋炀帝没有采纳。到唐开元十二年（7），在僧一行领导下，南宫说等人在河南平原上的滑县、浚仪、扶沟、上蔡四个地方以水准绳墨引度距离，测量太阳影子。结果“大率五百二十六里二百七十步，晷差二寸余”。“大率三百五十一里八十步，而极差一度”5。当时，人们还没有认识到这是在测量地球子午线一度的长度。现在才知道，这是世界上第一次子午线的实地测量。南宫说测得在河南一带，子午线一度的长度为里，比现在的测量结果0.公里相差3.公里，相对误差约.8％。
在李筌撰的兵书《太白阴经》卷四中，记载了当时用于测量地势的一套工具“水平”（即水准仪）、“照板”、“度竿”以及它们的结构和使用方法。同样的内容，在杜佑《通典》、曾公亮《武经总要》、李诫《营造法式》中都有转载。
3《新唐书》卷一八○《李德裕传》。
4《隋书》卷十九《天文志》。
5《新唐书》卷三一《天文志一》。
自然科学史研究所地学史组主编《中国古代地理学史》，科学出版社984年版，第29页。第三节旅行家和游记唐代最著名的旅行家是玄奘（59—4）2，他于隋末出家，熟读佛经典籍，深究理义，发现佛教内部派别争论很多，理论上不统一，影响了佛教的发展。为了寻找权威佛教经典，贞观三年（29）他从长安出发，冒险偷偷地跟着商人越过国境，由西域去天竺（今印度）。途经瓜州、玉门关、伊吾（今哈密）、焉耆、高昌（今吐鲁番），沿天山南麓向西，越过葱岭北隅的凌山（今天山腾格里山穆素尔岭），经大清池（今伊塞克湖）南岸往西到货利习弥迦国（今卡拉卡尔巴克），又折往东南，出铁门（今巴达克山），过大雪山（今兴都库什山）和黑岭，来到北印度。在印度，他遍游恒河与印度河流域以及印度东南沿海地区，然后翻越雪山和葱岭，经疏勒、于阗、鄯善、敦煌，于贞观十九年（45）回到长安。前后花了十六年，跋涉五万余里，备受艰难。回国后，唐太宗要玄奘把旅行见闻写出来。贞观二十年（4），《大唐西域记》写成。此书由玄奘口述，辩机撰文，共2卷，约十余万字，记录玄奘亲自游过的一百十个和传闻得知的二十八个以上的城邦、地区、国家的情况，是唐代杰出的地理著作，主要成就表现在四个方面.新的地理内容。我国自汉代起，就把昆仑山脉西部高山地区称作葱岭。《大唐西域记》卷十二有波谜罗川的地名，指出这是葱岭的一部分，“其地最高”。这是我国古代地理著作中首次提到帕米尔（波谜罗）这个名称和地理概念。
2.对中亚、印度等国地理环境的详细描述，超过了以前的任何著作。
3.对某个地区的描述，既有自然地理的内容，又有经济地理内容。是今天研究中亚、印度一带的历史地理所必需的文献。
4.《大唐西域记》除去首尾两卷有中国地理内容外，其余各卷都是讲外国地理，是我国古代外国地理专著之一。
《大唐西域记》受到世界各国学者的重视，自十九世纪后半叶开始，陆续被译成法文、英文和日文。
王玄策也是著名旅行家。他于贞观十七年（43）、贞观二十一年（47）、显庆二年（57）三次出使印度，著有《西域行传》2一书，今失传。部分内容见于道世的《法苑珠林》，如卷二四引《西国行传》记载尼泊尔著名的阿耆婆弥池，比玄奘《大唐西域记》卷七的记载详细。可见，《西域行传》的价值当不减《大唐西域记》3。
我国第一个到过埃及并留下著作的旅行家是唐朝的杜瓖。他于天宝十载（75）随高仙芝在怛逻斯城（今中亚江布尔）与大食军作战时被俘。此后，随大食军队西行，遍历阿拉伯各地，过了近十年的俘虏生活。后来，他获得了旅游非洲某些国家的机会，并于宝应初年（72）乘商船回国。归国后，写成《经行记》一书，今失传，仅有一千五百余字保存在《通典》中。此书是中国最早记载伊斯兰教义，记录中国工匠在大食传播生产技术，记载亚、非若干国家的历史、地理、物产、风俗的书籍，受到世界各国学者的高度评价。2玄奘生卒年有几种说法，此据周连宽《〈大唐西域记〉史地研究丛稿》。郦隶彬《大唐西域记前言》，上海人民出版社977年版。
2《西城行传》有多种异名，如《王玄策行传》、《西国行传》等，均见《法苑珠林》。3《中国古代地理学史》，科学出版社984年版，第39页。
有关部分已被译成英、法、日等国文字。
唐代由水路去印度求法的旅行家是义净。咸亨二年（7），他从广州出发，经室利佛逝（今苏门答腊东南部）至印度。在印度求法十年，又由海道至室利佛逝，停留六年，于永昌元年（89）回到广州。同年冬又去室利佛逝，六年后回到洛阳。义净前后在外旅行二十五年，历三十余国。在回国途中写了《南海寄归内法传》及《大唐求法高僧传》，这是唐代记述南海最详细的著作，是研究印度和东南亚各国历史地理的珍贵文献，受到世界各国学者的重视。十九世纪末即被译成法文和日文。
元和四年（809），李翱去广州任职，从洛阳出发，循洛水入黄河，转汴渠，接山阳渎，经扬州，沿江南运河过苏州、杭州，又溯钱塘江转信江，渡鄱阳湖入赣江，越大庾岭，循浈水和北江南下，直达广州。全程走了一百二十四天。他用日记体裁记录了这次旅途经过，取名《来南录》。全文八百四十六字，有较高的地理价值。
《李文公集》卷十八。
第四节水文著作唐代在广德二年（74）以后，在长江上游已出现了记录长江枯水水位的题刻。
贾耽非常关心黄河上游的情况，于贞元十四年（798）完成了我国历史上以黄河命名的第一部著作——《吐蕃黄河录》。此书有文有图，记载吐蕃境内“诸山诸水”的“首尾源流”，0卷，今不传。
唐朝人对海洋潮汐的认识水平比前代有了提高。宝应、大历年间（72—779），出现了一部研究海洋潮汐的专著——窦叔蒙的《海涛志》，又叫《海峤志》。窦叔蒙，浙东人2，是一位民间科学家，其生平事迹不详。《海涛志》是我国现存的比较系统的第一部潮汐学专著，全书分六章，讨论了海洋潮汐的成因，海洋潮汐运动的规律，计算了相当长时期内的潮汐循环次数，对高低潮时的推算创立了一种科学的独步一时的图表方法，对一个朔望月里潮汐与月亮的对应变化作了生动的描述，指出了潮汐周月不等现象等等。
与窦叔蒙几乎同时代的封演，在《闻见记》中准确地记载了潮水涨落的逐日推迟3。封演和窦叔蒙在不同的正规半日潮地区进行着同样的观测项目，所得结果完全一样。
卢肇在《海潮赋》中提出了潮汐与太阳有关的论点，也是一个进步。但他过分夸大太阳在潮汐形成中的作用又是不可取的。
《旧唐书》卷一三八《贾耽传》。
23《全唐文》卷四四○。
第五节地质矿物著作隋唐两代的矿物及矿产地，在《新唐书·地理志》及其他志书中有一部分记载，共有矿物约三十七种。《道藏》中记载炼丹原料的有梅彪的《石药尔雅》和佚名的《金石簿五九数诀》。在本草著作中有矿物药，这些都是隋唐主要矿物文献。
《石药尔雅》大约是元和元年（80）的著作，约五千字，讲炼丹原料并解释许多炼丹药物的隐名，如水银（澒）的隐名就有姹女、青龙、流珠、元水、铅精等二十多个。全书记载矿物五十多种，隐名却达三百三十五个以上。
《金石簿五九数诀》，约在麟德元年（4）成书2，记炼丹用矿物四十五种，每种矿物下面又记产地及辨认方法，全书约二千五百余字。
苏敬等人纂修的《新修本草》54卷，唐显庆四年（59）由政府颁行，收矿物药一百零九种。原书宋以后散佚，现残存2卷半。
地质现象的观察与分析，以颜真卿的《抚州南城县麻姑山仙坛记》最有名。他在今江西省南城县麻姑山发现螺蚌壳化石，认为这是沧海变桑田的遗迹。
袁翰青《化学通报》954年7月号。
2李仲均《地球科学主要著作系年》，984年油印稿。
第六节沿革地理著作杜佑《通典》的《州郡典》和《边防典》是我国最古老的沿革地理专篇。它打破历代正史地理志只记本朝的局限性，将一个行政单位的历史沿革由近及远地向上追溯，一般追溯到春秋战国时期。这种体裁是杜佑的创造，继起者不少，以至形成了“十通”著作系列。
在《州郡典》的末尾，杜佑首次力辨黄河伏流重源说的错误，具有划时代的意义。
《边防典》卷，把历史上中国四邻的部落和国家进行综合叙述，突出边防上的作用，显示出地理形势，给后来研究国防史的人提供了方便。
王成组《中国地理学史》，商务印书馆982年版，第53页。
第七节堪舆著作隋唐时期，中国古代地理学的一个迷信派别——堪舆学开始盛行。隋代有僧令仙之术，唐初已有“五音姓利”说。唐太宗时，地理学家吕才按照太宗旨意，主持刊定阴阳书。在序言中，他批判了堪舆学中的迷信思想，指出禄命不可靠，丧葬和子孙的贫富、贵贱、寿数无关。吕才虽然对堪舆学作了批判，但社会上并不因为有人批判而减少信徒，新的堪舆著作不断问世。李淳风有《九星龙穴图》，丘延翰有《天机素书》4卷。广明元年（880），黄巢起义军破长安，国师杨益，号筠松，仕至金紫光禄大夫，职掌灵台地理，乘世乱之机，窃取内府堪舆书籍逃奔江西，授弟子三人。其一曰曾智，智授廖禹及其甥赖文进（一作俊）。杨益一面授徒，一面著书。主要著作有《撼龙经》2卷，《疑龙经》、《葬法倒杖》、《青囊奥语》、《青囊序》各卷，《天玉经》4卷，《都天宝照经》2卷，《地理枢要》4卷，《记师口诀节文》卷。
宋濂《葬书释注叙》，载《琳瑯秘室丛书》一函。
第五十章生物学中国古代生物学基本上处于生物学知识的收集和积累阶段。某主要成就大多体现在对于动植物形态、生态和生命活动规律的实际观察与直观描述的范围之内，而较为缺乏理论上的总结和提炼。虽然如此，这种观察与描述的深度和广度仍在持续不断地向前发展，使中国生物学呈现出令人叹服的多彩面貌。隋唐时期，随着社会经济的复兴和医药学及农学的进步，人们对生物世界的认识更加扩大和深入，生物学知识日益丰富，对生物资源的考察和开发利用也有显著进展，从而为宋元时期传统生物学的空前繁荣奠定了基础。第一节本草学与生物学中国历代本草学著作大多包含有关于药用动植物的翔实记载，具有很高的生物学价值。隋唐以前，南朝梁陶弘景所撰《本草经集注》，共收录药物七百三十种，是当时流传最广和影响最大的药物学专著，但由于陶弘景生活在南北对峙的时代，局处江南，“闻见阙于殊方”，再加上个人著述，“铨释拘于独学”，其见闻与看法受到主客观条件的限制，不可避免地带有很大的局限性，甚至谬误之处也为数不少。隋唐两代，国家统一，中外、南北、内地和边远地区的商贸往来和文化交流非常活跃，新发现的和海外传入的药物大为增加，用药经验也有了更多的积累，从而为编修一部较完善的本草著作提供了必要的条件。唐高宗显庆二年（57），右监门府长史苏恭（原名苏敬）上表建议修订本草，唐政府随即指派英国公李勣、太尉长孙无忌以及许敬宗、孔志约、许孝崇、李淳风等二十二人与苏恭一起进行编修新本草的工作。同时，唐政府还明令征集全国各地所产药物，要求绘出实物图谱，以供编书之用。显庆四年（59），苏恭等人将《新修本草》编撰完成，并由政府颁行全国。这部书是我国也是世界上第一部由国家制定的药典。
《新修本草》（又称《唐本草》）共54卷，分为本草、药图和图经三部分，收录药物八百四十四种，其中比《本草经集注》新增药物一百十四种，考辨和订正载录有误的药物四百多种。在这八百多种药物中，“羽毛鳞介，无远不臻；根茎花实，有名咸萃”，包含有草、木、兽禽、虫鱼、果、菜等生物药近六百种。在新增补的一百多种药物中，则有生物药九十多种，如薄荷、蒲公英、独行根（马兜铃根）、蓖麻子，外来药安息香、阿魏、龙脑香、胡椒、底野迦（鸦片制品）等。由此可见，《新修本草》中生物药所占比重是相当大的。书中详细记述了这些药物的性味、产地、形态、采集时间、炮制方法、功效和主治等，有丰富的生物学内容。《新修本草》如同后人所说“图以载其形色，经以释其同异”2，编有药图25卷，图经7卷，其中绘有相当精确的各地动植物标本图样，以之作为按形态特征鉴别药物的依据。这实际上就是现代所说的动植物园谱，在生物学上具有重要价值。动植物形态图的出现，可说是中国古代生物形态学发展到一个新阶段的重要标志。《新修本草》约在北宋末年佚失，敦煌曾出土残卷二片，现藏英国伦敦大不列颠博物馆，另外日本仁和寺藏有日本天平年间的抄本。光绪十五年（889），傅云龙在日本将当时仅存的十多卷书抄录下来，后刻入《纂喜庐丛书》，此即现今可见的《唐本草》，遗憾的是图录已无存。
《新修本草》问世后，相继出现了一系列的本草著作，如孟诜《食疗本草》，王方庆《新本草》，陈藏器《本草拾遗》、《海药本草》等。其中唐玄宗时（八世纪）陈藏器所著《本草拾遗》，对《新修本草》遗漏的药物进行增补，补录药物达数百种，有许多是南方民众习用的草药，为中国古代药用植物学知识作出了新的重要贡献。孟诜是著名医药学家孙思邈的弟子，所著《食疗本草》，据今人辑本，其中已有一百六十多种关于植物类食物的记述，基本上包括了当时人们日常食用的粮油果蔬等栽培植物。例如当时刚刚作为普通蔬菜的牛蒡子、苋菜等，新引进的蔬菜白苣、菠菜、小茴香等，这孔志约《唐本序》，见唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社957年影印本。2苏颂《本草图经序》，见唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社957年影印本。些蔬菜新品种，在一定程度上反映了唐代在培育和引种驯化栽培植物方面的进展。《海药本草》是一部记述国外引进药物的著作，其中如瓶香、宜男草、藤黄、师子草、海蚕、郎君子等药物，均为以前典籍所未载，使人们增长了许多新的药用动植物知识。该书记述的青木香、阿魏、肉豆蔻、瓶香、龙脑、安息香、诃梨勒、胡椒等，都含有挥发油，显示了唐代在认识与开发芳香植物方面所取得的新成就。
汪子春、罗桂环、程宝绰《中国古代生物学史略》，河北科学技术出版社992年版。汪子春、罗桂环、程宝绰《中国古代生物学史略》，河北科学技术出版社992年版。第二节地区性和园林动植物著作隋唐时期，由于经济重心的南移以及对华南和西南地区的开发，出现了对某一地区动植物的专门记述，这对于了解该地区动植物资源是很有帮助的。其中较著名的有房千里《南方异物志》、《投荒杂录》，段公路《北户录》和刘恂《岭表录异》。房千里的著作已失传，仅在《太平广记》、《说郛》等书中存有片段，可略知其含有很多关于南方动植物的内容。后两部书则主要是记载岭南地区的动植物。段公路为著名学者段成式之子或侄，所著《北户录》3卷，书中记载的动植物近五十种，如动物有犀、鹧鸪、蚊母、孔雀、绯猨、红蛇、红蝙蝠、蛤蚧、水母、红虾等，植物有桄榔、芜菁、甘蕉、枸橼、都念子、睡莲、水韭、无核荔枝、偏核桃、鹤子草、越王竹、指甲花等。刘恂在唐昭宗时曾任广州司马，后留居该地，所著《岭表录异》3卷，内容涉及今两广及越南北部地区的风俗物产，书中记载的动植物有八十多种，如动物有蚊母鸟、鸺鹠、韩朋鸟、鹧鸪、黄蜡鱼、竹鱼、鹿子鱼、魵鱼、石首鱼、比目鱼、石矩、蛤蚧、水母、两头蛇等，植物有鹤子草、野葛、山姜、竹、沙摩竹、倒捻子、榕树、桄榔、波斯枣、偏核桃、橄榄、枸橼子、龙眼子、椰子树等。这两部书重点描述了这些动植物的形态、生活习性、产地及用途，都是重要的地区性动植物著作。
隋唐时期，园林建造非常兴旺，许多皇家和私家园林都很有名，其中搜集了大量观赏植物和珍稀动物，并且出现了王方庆《庭园草木疏》、李德裕《平泉山居草木记》等专记园林植物的著作。如据《平泉山居草木记》记载，在李德裕平泉庄中有金松琪树、海棠、榧、桧、红桔、厚朴、香柽木、青神凤集、月桂、青飕、杨梅、山桔、温树、珠柏、栾荆、杜鹃、山桃、侧柏、南烛、椰柏、红豆、山樱、栗、梨、龙柏、重台莲、白莲、芳荪、罗浮桂、山茶、紫丁香、百叶木芙蓉、真红桔、四时杜鹃、相思、紫苑、贞桐、山茗、重台、蔷薇、黄槿、牡桂、杜石、山楠、药树、天蓼、青柏、黄心栳子、朱杉、龙骨、笔树、楠木、椎子、金荆、红笔、密蒙、勾栗、木堆、山姜、碧百合等。这些植物大多是采自江浙和湖广一带的园林珍品，“天下奇花异草，珍松怪石，靡不毕致其间”2。园林事业的发展有助于人们深入观察和认识动植物的生长规律，在积累动植物引种驯化经验方面起了重要的作用。
唐代著名学者段成式所著《酉阳杂俎》，也是一部涉及大量生物学内容的重要著作。其中“广动植”、“支动”、“支植”等篇记载了许多动植物的异名、产地、源流，并对其形态特征等，作了生动形象的描述。该书所记植物近二百种，特别是还记有唐代传入我国的龙胆香、安息香、波斯枣、巴旦杏、无花果、齐墩树（油橄榄）、波斯皂荚、■祗（水仙）、婆郍娑树、毗尸沙花、金钱花等原产外国的植物，并明确说明毗尸沙花和金钱花分别是在梁大同一年（535）和大同二年（53）传入我国的。《酉阳杂俎》中关于园林植物源流的考证，关于古代植物学术语的解释等，对研究古代生物学也都有很重要的参考价值。
汪子春、罗桂环、程宝绰《中国古代生物学史略》，河北科学技术出版社992年版。2张柏《贾氏谈录》。
第三节植物形态和生态知识隋唐时期在植物形态和生态方面的知识积累是相当丰富的。如刘恂《岭表录异》载“山橘子，大者冬熟如土瓜，次者如弹丸。其实金色而叶绿”；“龙眼子，树如荔枝，叶小，壳青黄色，形圆如弹丸大，核如木槵子而不坚，肉白带浆，其甘如蜜”；朱槿（即扶桑），“其花深红色，五出，如大蜀葵，有蕊一条，长于花叶，上缀金屑，日光所烁，疑有焰生。一丛之上，日开数百朵。虽繁而有艳，但近而无香。暮落朝开，插枝即活”。作者对这些植物的形态特征进行了细致的观察，才能作出准确和精彩的描述。
植物与其生长环境有十分密切的关系。陆龟蒙《苔赋》提到“高有瓦松，卑有泽葵”，明确指出了旱生植物的瓦松和湿生植物的葵，生长环境是不相同的。段成式在《酉阳杂俎》中写道“南海有睡莲，夜则花低入水”；“水韭生于水湄”，说的是睡莲是水生植物，水韭是水边生长的植物。此书还记载“地钱，叶圆茎细，有蔓，生溪涧边”2，地钱多生长在阴湿而富含有机质的地方。苏敬在《唐本草》中也指出了许多药用植物的生长环境，如杜蘅“生山之阴，水泽下湿地”等3。上面提到的植物有水生的、低湿生的及旱生的，说明不同的植物对水有不同的要求。
刘恂《岭表录异》记载“广州地热，种麦则苗而不实。”现代植物学证实，小麦发育要经过一个低温阶段后才能达到生育期。如果不经过低温阶段，小麦将停留在生长阶段而不能开花结实。这里说的地热，指的是广州气温高，冬天也很温暖，因而缺少小麦生长所需的低温。刘恂所述说明当时已观察到小麦在广州不能抽穗结实是由于地热的缘故，这是关于小麦生长规律的一个很有实际意义的结果。著名诗人白居易提到“忠州（今四川忠县）有荔（枝）一株、槐一株。自忠之南无槐，自忠之北更无荔。”白居易还在《大林寺桃花》一诗中写道“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”他在《浔阳三题·湓浦竹》一诗中说“浔阳（南方）十月天，天气仍温燠，有霜不杀草，有风不落木”，“吾闻汾晋（北方）间，竹少重如玉”。由于海拔高度和地区南北的差异，气温有较大变化，因而植物的开花也有迟早，上面的记述表明，人们对这一现象已有清楚的认识。
对植物生态有影响的生物因子，主要是杂草、病、虫等。这一时期在这方面也有了更深入的认识，积累了丰富的经验，并将这些知识应用于生产实践中。如晚唐时的农书《四时纂要·二月》记载“种谷，是月上旬为上时。凡春种欲深，遇小雨，接湿种；遇大雨，待草生，先除草而后下子。”2这里强调了种谷，二月上旬为“上时”，遇大雨后要等杂草萌生时，先将杂草锄去再播种。这样做，一方面除去了田间杂草，另一方面这时播种的种子极易萌发，并且生长迅速，等杂草经过一些时间又滋生出来的时候，谷苗已经长得相当高了，在田间占有优势，从而使作物长势良好。嫩芽期的杂草竞争不过谷苗，生长受到抑制。这种做法是很有道理的，说明人们对杂草的生活习性已有一定的了解，并将其用于农业实践。对于农业害虫及其天敌，这一时2段成式《酉阳杂俎》前集卷十九。
3引自唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社957年影印本，第2唐传载》，见《守山阁丛书》。
2韩鄂《四时纂要》，见缪启愉《四时纂要校释》，农业出版社98年版，第49—50页。期也有不少记载。例如《酉阳杂俎》记有“开元二十三年（735），榆关有虸蚄虫延入平州界，亦有群雀食之。又开元中，贝州蝗虫食禾，有大白鸟数千，小白鸟数万，尽食其虫”，指出了害虫为害及其天敌除害的良好作用。《岭南录异》所载饲养黄猄蚁防治柑橘害虫，则是古代生物防治方面最著名的事例之一。此书所载广南人养枭捕鼠，稻田里放养草鱼以除草肥田等，也都是基于对生物习性的认识而采取的防害增产的有效措施。
2段成式《酉阳杂俎》前集卷十六。
第四节动物形态和生态知识隋唐时期关于动物形态和生态知识也有丰富多采的记载。在动物形态方面，如《酉阳杂俎》提到牛“三岁二齿、四岁四齿、五岁六齿，六齿以后，每一年接脊骨一节”2。指明了牛齿的生长情况。由于牛龄与牛的经济价值有关，而查看牛齿可简便地了解牛龄，所以至今仍以牛齿的生长情况和形态变化作为鉴定牛的年龄的主要依据。唐代兽医学著作《司牧安骥集》载，“大抵相马之法，当以形骨为先，旋毛排其一端耳”。书中将毛色分为十四类六十一种，并按旋毛的部位各定其专名，至今解剖学上也是以部位定名的。唐代《相牛心镜要览》列举了十多种不同的水牛角名称，如“龙门角”、“顺风角”等，并认为长有这类角的水牛均属良种水牛。《酉阳杂俎》记载“鲤脊中鳞一道，每鳞有小黑点，大小皆三十六鳞。”陈藏器《本草拾遗》亦载“鲤鱼从脊当中数至尾，无（论）大小，皆有三十六鳞”2，已细致地观察到鲤鱼的侧线鳞，并指出有三十六片，这是正确的，也是很不简单的。此书又指出“海獭生海中，似獭大如犬。脚下有皮如人胼拇，毛著水不濡。”3《本草拾遗》还较早记载“鲳鱼生南海，状如鲫，身正圆，无硬骨，作炙食至美”；“海马出南海，形如马，长五六寸”4等，指明鲳鱼和海马的形态和产地。鲸类属于胎生哺乳类动物，唐代已有认识。段成式在《酉阳杂俎》中写道鲸，“非鱼非蛟，大如船，长二三丈，色如鲇，有两乳在腹下，雌雄阴阳类人”。刘恂在《岭表录异》中说，“红蟹，壳殷红色，巨者可以装为酒杯也。虎蟹，壳上有虎斑，可装为酒器，与红蟹皆产琼崖海边”5。“广之属郡潮，循州多野象，牙小而红，最堪作笏”，关于某些地区特产动物的这些记述，也很易于引起人们的兴趣。
动物有着多种多样的生态习性。人们在长期实践中已观察到潮区动物与潮汐运动的关系。段成式《酉阳杂俎》记载，“数丸（一种小蟹），形如蟛蜞，竞取土各作丸，丸数满三百而潮至”7，这种现象是很有趣的。牡蛎固着生活，对于它利用潮水摄食的习性，古代学者早有观察和描述。如《岭表录异》记载“蚝，即牡蛎也。其初生海岛边如拳石，四面渐长，有高一二丈者，巉岩如山。每一房内，蚝肉一片，随其所生，前后大小不等。每潮来，诸蚝皆开房，伺虫蚁入即合之”，将牡蛎摄食方式与潮水的关系作了非常明确的描述。
关于动物的共栖现象，如“鸟鼠同穴”等，在《尚书》、《尔雅》等古代典籍中，早已有所记载。在唐代则对海洋动物共栖现象有较详细的描述。如《岭表录异》载，水母与虾共栖现象，水母“常有数十虾寄腹下，咂食其涎，浮泛水上。捕者或遇之，即歘然而没，乃是虾有所见耳’2。对这种现象在段公路《北户录》及陈藏器《本草拾遗》等著作中都有类似的记载。此7段成式《酉阳杂俎》前集卷十七。
2转引自唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社957年影印本，第4自唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社957年影印本，第37自李时珍《本草纲目》卷四四。
5刘恂《岭表录异》卷下。
刘恂《岭表录异》卷上。
2刘恂《岭表录异》卷下。
外，唐代一些著作还提到窗贝与蟹的共生和蟹与螺类动物的共生。螺与蟹的共生体至今还可以从沿海地区采集到3。
生物对环境的适应能力是很强的，适应方式也是多种多样的。如乌贼遇到危险释放黑墨是为了防卫的需要，《酉阳杂俎》写道，乌贼“遇大鱼，辄放墨，方数尺，以混其身”4。该书又论述动物保护色说，“凡禽兽必藏若形影，同于物类也。是以蛇色逐地，茅兔必赤，鹰色随树”。这里指出动物界普遍存在着保护色，使动物便于进攻捕食或避免天敌，以求得生存和发展。段成式的这一论述是相当精辟的。
在某种特殊情形下，有些动物会表现出令人难解的反常行为，其奥秘也许还有待于人们长期的探索。例如鲸鱼“自杀”就是这种至今仍使科学家们感到困惑的动物异常现象。中国古代很早就发现了鲸鱼“自杀”现象。从《汉书》、《南齐书》到《新唐书》的五行志以及其他一些著作，都有关于长数丈乃至数十丈的“大鱼”在海滩上搁浅死亡的明确记载。至于鲸鱼为什么会“自杀”，唐代著名文学家柳宗元给出了一个很朴实的解释。他在《设渔者对智伯》一文中提到“大鲸驱群鲛、逐肥鱼于渤澥之尾，震动大海，簸掉巨岛，一啜而食若舟者数十，勇而未已，贪而不能止，北蹙于碣石，槁焉。”这段话把鲸鱼“自杀”现象说成是由于追捕食物，“贪而不能止”所造成的结果，这虽然不无可能，但也有些过于简单。然而在今天的科学家也还难以作出确切解释的情况下，柳宗元在一千多年前就有此一说无疑是值得称道的。
隋唐时期的古生物知识也有所进展。这一时期关于古生物化石有不少记载，其中比较突出的是颜真卿所说，南城县麻姑山石崇观，“高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”2。这里已含有这些化石是由于海陆变迁的作用而形成的思想。在当时历史条件下，能有这种认识，确是一件很了不起的事情。这种思想对后世也产生了重要的影响。
3苟萃华等著《中国古代生物学史》，科学出版社989年版，第2成式《酉阳杂俎》前集卷十七。
柳宗元《柳河东集》卷十四。参见汪子春《动物生态知识的发展》，载苟萃华等著《中国古代生物学史》。
2颜真卿《抚州南城县麻姑仙坛记》，《颜鲁公文集》卷五。
第五节生物学的其他成就隋唐时期的生物学成就是多方面的。如作为植物无性繁殖的一种重要方法，这一时期对嫁接技术的认识和应用也有新的发展。这在韩鄂《四时纂要》一书中有所反映。该书《正月·接树》记载“接树，有取树本如斧柯大及臂大者，皆可接，谓之树砧。砧若稍大，即去地一尺截之；若去地近截之，则地力大壮矣，夹杀所接之木。稍小，即去地七八寸截之；若砧小而高截，则地气难应”，“插了，令与砧皮齐切，令宽急得所。宽即阳气不应，急即力大夹杀，全在细意酌度”，插枝后，“别取本色树皮一片，阔半寸，缠所接树砧缘疮口，恐雨入”，“其实内子相类者，林檎、梨向木瓜砧上，栗向栎砧上，皆活，盖是类也”。在上述引文中提出了接树和树砧的名称，并指出砧木大小与嫁接部位的关系，即稍大的树留砧可以稍高，如离地近则地方太盛，会夹杀所接的树枝，树小要截得矮些，否则地气供应不上。这里已注意到砧木的生长发育与从土壤中吸收养分及水分（即地力、地气和阳光）的情况，以及嫁接方式对其成活的影响。此外还特别提出要用本色树皮扎伤口，以减少外界不良环境的影响。所谓“其实内子相类者”，实际上是指明了嫁接时要以树木的“类”为标准，这不仅在嫁接技术方面有了提高，而且从理论上总结出接树的原理，即亲缘关系相近的树都可以嫁接。这个结论为种间嫁接提供了明确的指导原则。《四时纂要》关于同类的树都可以嫁接的记载，发展了《齐民要术·插梨》所载梨及柿的两种嫁接法，并对后世产生了很大影响。后来的一些重要农书如《种艺必用》、《农桑辑要》等都曾引用过《四时纂要》中有关嫁接的论述。
隋唐时期在大型真菌人工栽培方面也取得了新的成就。《隋书》记有《种神芝书》卷，显然是有关真菌人工栽培的著作，但可惜早已失传。韩鄂《四时纂要》详细记载了两种栽培构树菌的方法，一种是“取烂构木及叶，于地埋之，常以泔浇令湿，两三日即生”，另一种是“畦中下烂粪，取构木可长六七尺，截断磓碎，如种菜法，于畦中匀布，土盖。水浇长令润。如初有小菌子，仰杷推之。明旦又出，亦推之，三度后出者甚大，即收食之”2。这两种方法是真菌段木栽培法的雏形，是在充分了解真菌生长条件等生物学知识的基础上创造出来的，这也是我国现存最早关于人工栽培食用菌方法的记载。唐代以后，食用菌的人工栽培更为发展，至元代王祯《农书》又提出了我国首创的香蕈断木栽培法。
生物防治是一种成本低、效益高，并且无污染，有利于环境保护的防治农林植物病虫害的极好方法。晋代嵇含《南方草木状》、唐代段公路《酉阳杂俎》都记载我国南方有一种蚁，比普通蚂蚁大，在柑桔上结窠，可防止柑桔为群蠹所伤。刘恂《岭表录异》明确记载“岭南蚁类极多，有席袋贮蚁子窠鬻于都市者，蚁窠如薄絮囊，皆连带枝叶，蚁在其中，和窠而卖。有黄色大于常蚁而脚长者。云，南中柑子树，无蚁者，实都蛀，故人竞买之，以养柑子也。”3据有关专家考证，这种蚁应为黄猄蚁。利用黄猄蚁防治柑桔树病虫害确实非常有效，至今仍为广东、福建一些地方的果农所采用。在生物韩鄂《四时纂要》，见缪启愉《四时纂要校释》，农业出版社98年版，第22—2自缪启愉《四时纂要校释》，农业出版社98年版，第88页。
3刘恂《岭表录异》。
学史和农学史上，黄猄蚁的利用是生物防治害虫的一个最古老和最著名的例子。国内外学者公认我国古代对这一事实的记载最早，在这方面取得的成就要比西方约早一千年。
第五十一章物理学第一节力学知识关于物体的位置、运动及参照物我国自先秦时代已经有关于物体的位置及运动的讨论。《吕氏春秋》中著名的“刻舟求剑”的故事就是一个生动的例子“楚人有涉江者，其剑自舟中坠于水，遽契其舟，曰‘是吾剑之所从坠。’舟止，从其所契者入水求之。舟已行矣，而剑不行。求剑若此，不亦惑乎？”这位楚人只考虑剑坠入水时剑与船的相对位置，“从其所契者入水”，当然他不可能找到坠入江中的剑。而《吕氏春秋》的编纂者们则正确地指出，“舟已行矣，而剑不行”。船在运动，因此落入水中的剑相对于船的位置时时在变化。在不考虑河水的冲力作用时，剑相对于河岸是静止的。显然，故事的编纂者是知道如何能找到剑的。从物理学意义上说，这里的问题是，要选择恰当的参照物，才能正确确定物体的位置和描述其运动的状态。
古籍中后来有许多讨论或论述运动的记载。晋人葛洪有“见游云西行，而谓月之东驰”的论述。束晳又说“仰游云以观月，月常动而云不移，乘船以涉水，水去而船不徙矣。”2这就是说，以云作为参照物，月亮是运动的；以船作为参照物，则河水是运动的。《隋书》的这段记载肯定了束晳的看法。隋唐时期，人们对于运动的相对性有了更明确的认识。
重心与平衡我国古籍记载，先秦时期就有了一种叫做“欹器”或“宥坐之器”的器物，当注水于这种器物时，“虚则欹，中则正，满则覆”3。欹器的制造一直流传到隋唐以后。隋代，耿询就曾制造和进献欹器4。唐代，马待封制造了盛酒的欹器5。李皋也制造过，“皋尝自创意为欹器，以髤木上出五觚，下锐圆，为盂形，所容二斗。少则水弱，多则强，中则水器力均，虽动摇，乃不覆云”。这里以盛水多少表现出的水的力量的强弱，来描述其底锐圆的欹器盛水后的状态。“少则水弱”，即水少其重力不足以倾覆器物；“多则强”，即水多其重力强大以致倾覆器物；“中则水器力均”，即欹器年盛水适中时，水的重力与器物本身保持平衡。试图探究欹器盛水之后状态的原因，说明唐代人们对力和力的作用的认识又进了一步。
“被中香炉”是我国古代能工巧匠充分运用重心及平衡等物理学知识创制的。成书于晋代的《西京杂记》记载西汉时期“长安巧工丁缓者又《吕氏春秋》卷十五《慎大览·贵因篇》。
《抱朴子》内篇卷七《塞难》。
2《隋书》卷十九《天文志》。
3《荀子》“宥坐”。
4《隋书》卷十九《天文志》、卷七八《耿询传》。
5《太平广记》卷二二六《伎巧二》。
《新唐书》卷八○《李皋传》。
为卧褥香炉，一名被中香炉。本出房风，其法后绝。至缓始更为之。为机环转运四周，而炉体常平，可置之被褥，故以为名”。它的结构特点是，“为机环转运四周，而炉体常平”。这实际上是一常平架装置，“机环”由回转轴线相互垂直并交于一点的三个金属环构成，内环轴上悬挂炉体。由于各环转轴彼此制约以及炉体本身重心的影响，任何情况下炉体都不会倾倒。因此若在炉体内点燃薰香，香炉可置于被中，而不必担心香灰倾覆烧毁被褥。根据史籍记载可知，被中香炉至迟在西汉时已经发明。二十世纪六十年代在陕西西安唐代遗址中曾出土制作精美的被中香炉和银熏球2。除被中香炉外，历代制作的类似装置亦用于取暖、娱乐等用途。而这种常平架装置，对后世航海和航空中不可或缺的仪器陀螺仪的发明，有重要启示。
对空气阻力、升举力和大气压力（压强）的认识唐代王冰在注《黄帝内经·素问》中指出“以物投井，及叶坠空中，翩翩不疾，皆升气所碍也。”此处所述表明，当时人们已了解，物体在空气中运动时，受到空气阻力及气流的升举力的作用。王冰的注接着指出“虚管溉满，捻上悬之，水固不泄，为无升气而不能降也。空瓶小口，顿溉不入，为气不出而不能入也。由是观之，升无所不降，降无所不升，无出则不入，无入则不出。”他做了两个实验一是把水灌进一根管子里，上口封闭并悬挂起，这时水不会从下口流出。二是要想把水很快地注入小口的瓶子里，是不可能的。可见王冰对管子和瓶子中水的出入以及水与气之间的升降关系进行了仔细的实验观察，并作出了合乎科学的解释。这两个实验的结果都说明了大气压力的存在。
唐代杜佑对利用虹吸现象“隔山取水”有详细的叙述“渴乌隔山取水，以大竹筒雄雌相接，勿令漏泄，以麻漆封裹，推过山外，就水置筒，入水五尺，即于筒尾取松桦干草，当筒放火，火气潜通水所，即应而上。”2大气压强的存在，使得人们能够利用虹吸现象来灌溉农田。尽管当时对虹吸的物理原理并无深刻认识，但是，密封竹筒、在筒尾烧干草、把水从低处引上来并且使水翻越过山，显然是总结了长期的实践经验的结果。
测定液体的浓度北魏贾思勰的《齐民要术》中有用水浮法选种的记载。唐代，段成式写到关于莲子在水中的沉浮状态“莲实，莲入水必沉，唯煎盐咸卤能浮之。”3因莲子的比重比水的比重大，故入水必沉。但盐卤的比重比水的比重大，且盐卤愈浓其比重愈大。虽然当时人们不可能有关于比重与浓度等明确的科学概念，但在长期的生活和生产实践中懂得，根据莲子在盐卤中的沉浮情况就《西京杂记》卷一。
2参阅史树青《古代科技事物四考》，载《文物》92年第3期，第47—52页；西安市文物管理委员会《西安市东南郊沙坡村出土一批唐代银器》，载《文物》94年第期，第30—3帝内经·素问》卷十九《六微旨大论篇》第六十八。
2《通典》卷一五七《兵十·隔山取水》。
3《酉阳杂俎》卷十九。
可以知道盐卤的浓度。由于盐业生产在我国历来备受重视，所以检测盐卤的浓度是很重要的事情，因此后世有许多关于这方面的记载。
力学知识在工程技术中的应用隋唐时期，工程技术中常常要应用力学知识。在许多大型的木构建筑如宫殿、佛塔的建造中，在大型铸件的吊装及天文仪器的制造安装中，在桥梁（如隋代建造的著名的安济桥）和舟船的建造中，无一不应用力学知识。可惜当时没有系统叙述或总结这方面知识的著作。
第二节热学知识段成式在《酉阳杂俎》中述及秦汉时期宫中曾有宝物“青玉灯”。唐代有一种很可能与“青玉灯”类似的，叫做“仙音烛”的器物。宋代陶穀在《清异录》中说到“（唐朝）同昌公主薨，帝伤悼不已，以仙音烛赐安国寺，冀追冥福。其状如高层露台，杂宝为之，花鸟皆玲珑。台上安烛，既燃点，则玲珑皆动，丁当清妙。烛尽绝响，莫测其理。”2此处所述，显然是因为蜡烛点燃后产生热气流，推动玲珑的花鸟模型转动，并发出叮当之声；蜡烛燃尽后，不再有热气流生成，模型停止了转动，声音也没有了。唐代人们还不能完全明白其中的科学道理，故而把这些器物视为至宝。而这些器物之所以奥妙，也正是因为它们符合科学原理，它们能在距今一千多年前设计制造出来，确实令我们赞叹。
《酉阳杂俎》卷十。
2《清异录》卷下。
第三节声学知识振动、传声和共振人们久已注意到振动和声的各种现象。早在战国时期，墨家就在战争中利用声学效应进行侦察。《墨子》“备穴”篇中记载了通过监听埋在地下的陶瓮中的响声，可以判断敌人挖洞攻城的位置和方向。
这种利用固体传声和气腔共振的方法，在历代一直被用于战争侦探。唐代，人们使用称为“地听”的装置。李筌在兵书《太白阴经》中记载“地听，于城中八方穿井，各深二丈，令人头覆戴新瓮于井中坐听，则城外五百步之内有掘城道者，并闻于瓮中，辩方所远近。”杜佑亦有记载“地听，于城内八方穿井，各深二丈，以新罂用薄皮裹口如鼓，使聪耳者于井中托罂而听，则去城五百步内悉知之。”2唐代，人们还懂得消除声共振即共鸣的方法。有一个关于唐开元年间太乐令曹绍夔的故事“洛阳有僧，房中磬子，日夜辄自鸣。僧以为怪，惧而成疾，求术士百方禁之，终不能已。曹绍夔素与僧善，夔来问疾，僧具以告。俄击斋钟，磬复作声。绍夔笑曰‘明日设盛馔，余当为除之。’僧虽不信绍夔言，冀或有效。乃力置馔以待。绍夔食讫，出怀中错，鑢磬数处而去，其声遂绝。僧问其所以，绍夔曰‘此磬与钟律合，故击彼应此。’僧大喜，其疾便愈。”我们知道，当振动体的固有频率与周期性变化的外力的频率很接近或相等时，振动体的振幅会急剧增大，这就产生共振或共鸣现象。僧房中磬的固有频率与斋钟的振动频率很相近，因此当敲击斋钟时，磬便发生共鸣。在磬被锉过之后，质量发生了改变，因而固有频率也发生了改变，磬就不再与钟发生共鸣了。
音律学由于文化的繁荣和中外交流的密切，乐器的制作和使用方面亦愈加精良和广泛。因此，隋唐五代时期，人们继续从理论上和实践中探讨音律学的问题，特别是关于旋宫转调的问题。隋代刘焯、五代王朴等都作出过努力。王朴的新律是在三分损益法的基础上，适当调整一个音阶内其他各律的数值，使得清黄钟和黄钟的音高比值为二。这个方法实际上并未脱出三分损益法的框架，只是其结果在数值上与明代朱载堉的十二平均律很接近。
《太白阴经》卷四《战具类·守城具篇》第三十六。
2《通典》卷一五二《兵五·守拒法附》。
韦绚《刘宾客嘉话录》。又见于王说《唐语林》卷五补遗。
第四节光学知识反射和折射隋唐时期，对于利用多枚平面镜多次反射成像的现象进行了许多讨论。
唐初，陆德明在《经典释文》里，注解《庄子》“天下”篇时指出“鉴以鉴影，而鉴亦有影，两鉴相鉴，则重影无穷。”可以看出，当时对两枚平面镜之间的反复成像已有充分认识。至五代南唐时，谭峭的认识更进了一步“以一镜照形，以余... -->>
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