建筑

兩宋時期的建筑技術(shù)有了很大發(fā)展，《營造法式》是中國古代最完善的一部建筑技術(shù)專著，系統(tǒng)地總結(jié)了宋以前的建筑技術(shù)和管理制度，是當(dāng)時整個建筑行業(yè)科技水平和藝術(shù)水平的反映，表明我國古代建筑技術(shù)逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化，使中國建筑自宋至明清具有了基本的模式，對當(dāng)時和后世建筑技術(shù)的進步都做出了很大貢獻。兩宋時期的文化和審美與前代相比發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，建筑藝術(shù)與前代也有所不同，崇尚絢麗柔和成為中國古代社會后期建筑的主要特點。

在建筑的總體布局上，宋朝的建筑大多采用沿中軸線排列成若干院落的方法，這種方法加強了建筑群的縱深感，使人感到層層空間的變化。在南方山林環(huán)境中，還存在一種以周邊矮小建筑簇擁中央主體建筑，突出中心構(gòu)圖的布局方式，高低錯落，布置靈活自由。佛寺、祠廟等建筑多在中軸線左右建樓屋與廊子相接，在主殿左右建挾屋，主殿空間加大，左右各間逐漸減小，以空出中心，主次分明。

為加大殿內(nèi)空間，北宋以后多采用減少或移動前后內(nèi)柱的辦法，或加大進深和增加內(nèi)柱高度，使殿內(nèi)空間顯得更加寬闊、高大莊嚴(yán)。在外檐裝修上，宋人采用了欞格花紋裝飾的木門窗，這不僅改善了殿內(nèi)的采光和通風(fēng)，而且更加美觀，使內(nèi)外空間顯得開朗明潔。裝飾上更注意與結(jié)構(gòu)構(gòu)造的統(tǒng)一，普遍采用卷剎的方法，使構(gòu)件避免出現(xiàn)單調(diào)而呆板的直線。屋頂舉架隨進深而定，進深越大，屋頂坡度越陡。屋頂鋪琉璃瓦或與青瓦配合的琉璃瓦剪邊，它們與殿身的青綠彩畫在色彩上達到協(xié)調(diào)柔和的效果。

冶金技術(shù)

兩宋時期，我國冶金技術(shù)取得了較大發(fā)展，全國各地分布著為數(shù)眾多的金場、銀場及冶鐵作坊，許多金屬產(chǎn)量都有大幅增長。美國學(xué)者郝若貝估計，在冶鐵業(yè)最為興盛的宋神宗在位期間，元豐元年的鐵產(chǎn)量在七萬五千噸至十五萬噸之間，是1640年英格蘭和威爾士產(chǎn)量的二倍半到五倍，而18世紀(jì)初整個歐洲的總產(chǎn)量才為十四萬五千噸至十八萬噸。宋代煉爐大多倚山而建，從而減少筑爐工時，增強了爐子的牢固性，利于生產(chǎn)操作。人們利用上方平臺上料，在下方平臺送風(fēng)、放渣、出鐵，這是宋代的創(chuàng)舉。

宋代煉爐體積不大，爐腔多呈梨形，適應(yīng)物料下降膨脹、氣流上升收縮的變化規(guī)律，反映了當(dāng)時人們對煉鐵工序的認知水平。宋代還出現(xiàn)了可以移動的“行爐”，由方形化鐵爐與梯形木風(fēng)箱相連，下有木架可以抬動。在我國古代早期的冶金過程中，人們會使用一種叫作“橐”的皮囊作為鼓風(fēng)器，到了宋代，出現(xiàn)了往復(fù)式風(fēng)箱，它大大提高了鼓風(fēng)效率。這種風(fēng)箱體積很大，可以顯著提高風(fēng)量、風(fēng)壓，使冶鐵過程得以強化。灌鋼技術(shù)的推廣和改進，是宋代鋼鐵冶煉業(yè)工藝技術(shù)和生產(chǎn)效率提高的又一重要標(biāo)志。東漢時期，已經(jīng)有了百煉鋼技術(shù)，到了宋代，這種工藝達到相當(dāng)高的水平。百煉鋼的原料是一種含碳量稍高、夾雜較少的炒煉產(chǎn)品，百煉的基本操作是“鍛之百余火”，在不斷去除夾雜的同時，起到均勻成分、致密組織甚至細化晶粒的作用，從而有效地發(fā)揮材料的機械性能。百煉鋼技術(shù)在宋代已很少應(yīng)用，代之而起的是灌鋼工藝。

“鍛鐵”指可以鍛打的鐵碳合金，柔鐵是柔性較大、剛性較低的產(chǎn)品。“封泥”的目的，一為減少加熱過程中的氧化脫碳，二為減弱火焰強度，使金屬塊各部均勻受熱。所謂“灌鋼”，便是在生產(chǎn)過程中將生鐵汁灌入熟鐵塊中而得名。南宋時期甚至達到全國銅產(chǎn)量的85%。膽銅法又稱膽水浸銅術(shù)，它把鐵片浸在膽水中，利用元素活性的不同置換出銅來。宋代膽銅生產(chǎn)大概有三種不同操作：一是烹煉法，二是浸泡法，三是淋銅法。宋代金屬加工技術(shù)取得了長足的進步，鍛打、模壓、焊接和復(fù)合材料技術(shù)、熱處理技術(shù)、外鍍技術(shù)都有不同程度的發(fā)展。青堂羌族人民鍛造的“瘊子甲”，采用冷鍛技術(shù)，在加強硬度的同時，使器表晶瑩光滑，與現(xiàn)代技術(shù)原理完全相符。據(jù)此推測，北宋時期金屬加工機床的使用已經(jīng)比較普遍。

造船技術(shù)

宋代造船業(yè)的發(fā)展將我國古代的造船技術(shù)推向了高峰，不但船舶數(shù)量眾多、船型豐富，而且規(guī)模較大，專業(yè)化程度較高，設(shè)備也比較完善，使我國航海事業(yè)在世界上處于領(lǐng)先地位。宋代造船廠遍布全國，以華中及華中以南各省為多，浙江溫州、明州是較大的造船中心。宋代全國每年的造船數(shù)量很多，宋太宗末年，各地歲造運船三千二百三十七艘。南宋初期，雖然戰(zhàn)事吃緊、領(lǐng)土縮小，但在建炎二年，江湖四路仍造船二千七百六十七艘。宋代以前，船舶載重量都在萬石以下，宋代出現(xiàn)了載重萬石以上的大船，張舜民《畫墁集》記載了一艘大船可載米一萬二千石。

升降舵，通過滑輪系控制，船在淺水行駛時，可將之提起，通過深水時，可降到船底之下，免受船尾水流渦漩的影響。副舵及三副舵，可以減少航行中的橫漂。開孔舵，在舵葉上打了許多孔洞，使舵的扭矩大為降低，減少水流阻力。1979年，寧波市出土了一艘宋代海船，排水量在五十噸左右，在兩側(cè)船舷的第七和第八接縫處，各有一根截面為半圓形的縱向長木，它們緊貼在船殼板目，并用鐵釘釘合。此處正是船的舭部。有學(xué)者認為，這兩根長木就是舭龍骨，其存在是為了減緩船舶的左右搖擺，提高航行時的平穩(wěn)性，比西方相似裝置的出現(xiàn)早了六七百年。

宋代造船工藝過程從設(shè)計到施工都較為嚴(yán)密科學(xué)，大多先做模型，然后再按比例放大施工。有些船場還事先繪制圖紙，從而提高了效率，降低了成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，而西方直到16世紀(jì)才出現(xiàn)簡單船圖。

結(jié)語

宋代是中國古代科技發(fā)展的高峰期。火攻的武器大大豐富，出現(xiàn)了火箭、火球、火’藜等武器，特別是南宋出現(xiàn)的管形火器堪稱近代槍炮的鼻祖。目前所知最早關(guān)于指南針的明確記載見于北宋中期。宋人系統(tǒng)總結(jié)了制作指南針的方法。指南針被發(fā)明之后，很快在航海業(yè)得到了應(yīng)用，成為遠洋航行時必不可少的導(dǎo)航工具。宋代雕版印刷業(yè)十分興盛，雕版印刷得到廣泛的使用。

宋版書籍大多校勘精審、刻印精良，為后人稱道。仁宗慶歷年間，畢昇發(fā)明了活字印刷術(shù)，這是印刷術(shù)的重要突破。宋代天文學(xué)碩果累累。宋代進行了五次大規(guī)模的天文觀測。第四次天文觀測的結(jié)果被繪制成天文圖，刻于石碑之上，流傳至今，是世界現(xiàn)存年代最早、存星最多的天文圖。

天文儀器在宋代取得了新的發(fā)展。北宋中期制造的水運儀象臺集多種功能于一體，反映了宋人高超的認識水平和制造技術(shù)。宋人還留下了豐富的天文記錄，其中對“天關(guān)客星”的超新星爆發(fā)的記載尤為珍貴。數(shù)學(xué)方面，沈括完成了《九章算術(shù)》中沒有徹底解決的隙積術(shù)、會圓術(shù)兩種算法。賈憲發(fā)展了“增乘開方法”，提供了一種有效的開高次方的解法。他們的成就達到了當(dāng)時的前沿水準(zhǔn)，在世界數(shù)學(xué)發(fā)展史上具有重要地位。醫(yī)學(xué)方面，宋代官府和個人總結(jié)了前人的醫(yī)學(xué)經(jīng)驗和醫(yī)學(xué)成果，整理出大量前代的醫(yī)藥學(xué)著作，編著了實用的醫(yī)方和藥典。宋代中醫(yī)的分科從唐代的四科增加到九科，更加精細、合理，在婦產(chǎn)科和兒科方面取得了頗具高度的成就。

王惟一鑄造了針灸銅人，大大方便了針灸教學(xué)與練習(xí)。在宋朝重視法律證據(jù)的風(fēng)氣的影響之下，一批法醫(yī)學(xué)著作問世。其中宋慈的《洗冤集錄》系統(tǒng)地總結(jié)了檢驗、判斷死傷原因的方法，是世界上第一部系統(tǒng)全面的法醫(yī)學(xué)著作，受到了全世界的廣泛重視。宋代建筑水平高超。福建的洛陽橋、安平橋，河北定州的開元寺塔，河南開封的祐國寺塔是宋代高超的建筑技術(shù)的代表。李誡的《營造法式》系統(tǒng)地總結(jié)了宋以前的建筑技術(shù)和管理制度，在中國建筑史上具有很高的地位。

冶金技術(shù)方面，復(fù)式風(fēng)箱、灌鋼法取代了舊的技術(shù)，大規(guī)模應(yīng)用膽銅法制銅，生產(chǎn)效率顯著提高。宋人將機械應(yīng)用到金屬加工領(lǐng)域，使金屬產(chǎn)品更加精細。宋代的造船業(yè)十分發(fā)達。工匠制造出多種多樣的適合于不同環(huán)境、具備不同功能的船只。宋人還開創(chuàng)了水密艙技術(shù)，發(fā)明了平衡舵、升降舵等船舵，安裝舭龍骨，大大增強了船只在航行過程中的安全穩(wěn)定性。