第一节 中国著名的科学家、发明家
1.祖冲之：中国古代的数学大师
生平简介
祖冲之出生于公元前428年，生活在我国南北朝时期，他出身于一个官僚地主家庭。他的祖父名祖昌，在刘宋朝廷任大匠卿（负责营建方面的官吏）。他的父亲祖朔之，曾官奉朝请（闲散官）。祖冲之的父亲望子成龙心切，儿子冲之才9岁，就逼着他读《论语》。祖冲之对枯燥的《论语》不感兴趣，不愿学，经常遭到父亲的训斥和打骂，祖昌后来发现孙子喜欢天文，为了让冲之深造，祖昌便带冲之拜御史中丞何承天为师。何承天问冲之：“小兄弟，天文历法奥妙无穷，想探宝求知，是十分辛苦的，而且，研究这玩艺儿，既不能升官，又不能发财，你为什么要研究它呢？”冲之答道：“晚辈不求升官发财，只图弄清天地之谜！”
何承天哈哈大笑，说：“小兄弟，志向高洁，前程无量啊！”
从此，60多岁的何承天，经常和十几岁的祖冲之一起研讨天文历法。在何承天的教导下，祖冲之深入钻研了《黄帝历》、《商历》、《颛顼历》、《夏历》、《殷历》、《周历》、《三统历》、《鲁历》、《四分历》等，积累了雄厚的天文学知识。
历史业绩
祖冲之很崇拜何承天先生在天文、历法等方面所取得的成就。但他却从不盲从，从不因循守旧，他仔细研究了何承天在元嘉二十二年制订的《元嘉历》，发现其中存在着明显的缺陷，需要进一步改进。经过他亲自观察测量，计算推求，在宋孝武帝刘骏大明年间，终于编制成了更完备的《大明历》。
他编制的《大明历》中，提出的改革有三项，这是他在天文学方面的巨大贡献。
第一项是修改了置闰方法。原来何承天所编制的《元嘉历》的置闰，是沿袭了历代的老章法，就是19年7闰的方法。这种闰法通过祖冲之的详细推算，发现19年7闰误差太大，每240年就相差一天，于是他提出每391年排144个闰月的办法，这个置闰法，比19年7闰的误差要小很多。
第二项是在历法中引进岁差问题。祖冲之运用土圭测量日影的方法，证实了西晋的虞喜创立的“岁差论”是有价值的。所谓岁差，就是地球绕太阳运行一周，如以冬至为起点，第二次并不是回到原来冬至点上，而是稍有移动。据现在天文学家计算，大约每年相差约50.3秒钟，将近72年移动1度。祖冲之根据当时测量的结果，每45年11个月后退1度。虽然他的计算误差较大，但这是我国天文学史上第一个岁差值，并且第一次运用到历法中去，所以其意义是很大的。
第三项是在历法的计算中，引入了交点月。这就为准确推算日月食提供了便利条件。所谓交点月，就是指月球连续两次经过黄白交点所需的时间，他当时测得交点月为27.21223月，与现代所测得的交点月的日数相差0.00001，在1500多年前能得出这样精密的数据，确实是了不起的。《大明历》在推算从元嘉十三年到大明三年（公元436～459年）这24年中所产生的4次月食，和实际情况完全相符，可见它的价值之大。
经过这样艰苦的工作，祖冲之在圆周率的计算方面终于超过了前人。他求得的圆周率在3.1415926和3.1415927之间，前者是不足近似值，后者是过剩近似值。同时，祖冲之还确定了圆周率的两个分数形式的近似值。一个是355／113，比较精确，叫密率，另一个是22／7，叫约率。
祖冲之计算出来的圆周率，精确到小数点后第七位，是当时世界上最精确的圆周率。祖冲之的密率355／133，在他去世以后1100多年，德国人奥托和荷兰人安托尼兹才计算出来，数学上称为“安托尼兹率”，这是不公正的。所以日本数学家三上义夫和其他国家的许多著名数学家主张把355／113称为“祖率”，以纪念祖冲之的杰出贡献。
祖冲之的数学专著《缀术》，在唐代曾作为国家数学科的主要教科书，并且还传到日本、朝鲜等国。可惜的是到北宋此书就失散了。
祖冲之在机械制造、哲学、文学等方面，也取得了一些成就。
他刻苦钻研所取得的丰硕成果，在我国和世界科技史上谱写了光辉灿烂的篇章。祖冲之是我们伟大祖国的骄傲！他那种在研究学问的道路上，不盲从，不因循守旧，辛勤耕耘的精神，那种对事业的自信和执著追求的品德是永远值得我们学习的。
2.张衡：地震仪的鼻祖
生平简介
张衡生于公元78年，字子平，南阳西鄂人。
他少年时喜欢读书，曾到长安、洛阳一带求学，就读于太学，博通五经，尤精天文、历算。数次被请入宫廷，但他都没有答应。因官僚、贵族过于骄奢淫逸，乃作《东京赋》与《西京赋》（合称《二京赋》），铺写长安、洛阳之繁盛，予以讽谏。安帝特诏征召，任邮中。后两度任太史令，掌管天象观测，撰天文学名著《灵宪》，指出“宇之表无限，宙之端无穷”，认识到宇宙之无限性。创制世界上第一台浑天仪。阳嘉元年（132年）又创制世界上第一台测量地震方向的候风地动仪。第一次正确解释了月蚀成因，指出月光乃日光之反照，月蚀系入地影所生。当时神学目的论与谶纬迷信盛行，张衡上疏请予严禁。迁任侍中，遭宦官之谗毁，乃作《思玄赋》以表达情志。永和元年（136年）出任河间相，神事三年，整肃吏治，非常有成效。后上书辞官，没有批准，转任尚书。遗著有诗、赋、铭，如《灵宪》、《应闲》，《七辨》、《巡诰》、《悬图》等共三十二篇。其《同声歌》与《四愁诗》系五、七言诗始创时期重要之作。原集已散失，明人编有《张河间集》。张衡139年卒于尚书任上，葬家乡南阳西鄂。
历史业绩
张衡曾经制造过一只木鸟，内设机关，可以在天上飞数里而不落，他还造出过指南车，为皇帝出行引路。
他在前人研究的基础上，对浑天说加以修正发挥，使浑天说成了当时最圆满的一种天体结构学说。张衡就在耿寿昌的基础上开始了辛勤地研究制造新的浑天仪的工作。他花了一年的时间，先做模型进行试验，模型是用竹子做的。他把竹子劈开，刮削成簿簿的竹篾，在竹篾上刻上度数，然后圈成圆环，用细针穿连起来，这样，一个简易的浑象模型就造成了。张衡把这个模型叫做“小浑”。他利用这个模型对照着天象，不断试验，不断调整模型的构造和竹篾上的刻度，直到完全满意了，才叫人用精铜铸成正式仪器。
仪器制成了，为了使仪器自动运转，张衡叫人铸造了两把铜壶，壶底开孑L，又巧妙地利用齿轮系统跟浑象联系起来。铜壶里注满水，水从壶底孑乙里流出，推动齿轮转动，转动的齿轮又带动浑象绕轴转动。张衡前后花了一、两年的时间，到公元117年（安帝元初四年），一架用水力推动，可以自行运转的浑天仪终于诞生了！
公元132年，张衡的地运仪制成了，这是世界上第一架观测和记录地震的仪器。张衡去世以后一千多年，公元13世纪，欧洲才有人造出了类似的仪器。
张衡发明了世界上第一台水力驱动的星象仪，他还发明了世界上第一台地震仪，成功地解释了月食的成困。西方人称他为“东方的亚里士多德”。
3.李时珍：妙手回春的东方神医
生平简介
1518年，李时珍出生在蕲州东门外的瓦硝坝（现在湖北省蕲春县蕲州镇）。
李时珍的祖父、父亲都是医生，家里到处陈列着药物。李时珍小时候经常陪父亲外出行医，随父亲上山采药，回家后还经常帮助父亲加工药材。这些早期的经验使得李时珍从小就了解了不少药物方面的知识，这为李时珍日后成为一名杰出的医药学家奠定了坚实的基础。
幼年的李时珍体弱多病，在他生病时，便想长大后，当个医生，为病人解除痛苦。再加上时常陪父亲出诊，经常看到病人对父亲期待和渴求的目光，以及病人痊愈后对父亲感恩不尽的场面，这更加坚定了李时珍发奋学医，解除百姓疾苦的决心。可李时珍的父亲李闻言却并不希望自己的儿子继承自己的事业，去做一个乡村郎中，后来，李时珍中过秀才。此后由于官场昏暗，屡试不中。他毅然放弃科考走上行医之路。
经过数年的认真钻研，又得到父亲的精心培育，李时珍20多岁时便成了当地颇有名气的医生了。李时珍给人看病时，尽心尽力，不讲价钱，交不起钱的就免费给以诊断，免费供药。不论白天黑夜，刮风下雨，凡有病人请他出诊，他背起药包就去。他的高尚医德赢得了人们的普遍赞颂。
历史业绩
李时珍给病人看病，强调诊断准确，用药合理。他通过大量的医疗实践，发现当时医家开药所依据的《神农本草经》、《本草经集注》、《新修本草》、《征类本草》、《日华诸家本草》等多种“本草”，大都存在着不少错误和混乱。例如，虎掌和天南星，实际是一种药材，却误为两种；萎蕤和女萎本来是两种药材，却误为同一种。为了医药事业的发展，为了给黎民百姓治病，李时珍毅然下定决心，准备克服重重险阻，编写新“本草”。
为了完成编写新药书的重任，李时珍提出了“搜罗百氏，访采四方”的研究办法。一方面，他刻苦钻研，认真学习了古代众多的医药书籍。李时珍曾先后研读过800多种医药典籍，单是摘录的笔记就装满了好几箱。
李时珍还注重实践，深入实际，调查研究。李时珍在阅读古代医药书籍时，发现对同一药物的性质和功能，古人的说法不一，甚至相互矛盾，而要判断谁是谁非，就必须走出书斋，到大自然中去，到实际中去，进行实际考察。凡是药用植物丰富的崇山峻岭，都留下过他艰难跋涉的足迹，洒下过他辛勤奋斗的汗水。
历经数十载，于1578年编成《本草纲目》。
《本草纲目》虽内容丰富，记述药物详尽，文字量大，但由于采取析篇、区类、振纲、分目.，所以博而不繁，详而有要，综核究竟，直窥渊海。
《本草纲目》对中国药学的贡献，还表现在：第一，纠正了以往《本草》中的谬误，第二，噌进了374种新药。
李时珍是我国明代杰出的医药学家，他以其不朽名著《本草纲目》，为祖国的医学事业也为人类的医学事业作出了卓越的贡献。《本草纲目》是一部既富于总结性又富于创造性的光辉巨著。《本草纲目》除对药物学有着特殊的贡献外，在化学、地质学、天文学、气象学等方面也有突出成就，英国著名的进化论创始人达尔文曾称它为中国古代的百科全书。该书已被译成日、英、德、法、俄等十多种文字，流传于世界，李时珍的英名也传遍四海。
4.李四光：新中国伟大的地质学家
生平简介
1889年10月26日，李四光出生于湖北省黄冈县一个贫苦农民家庭。父亲是一个教书先生，收入微薄，不得不在教书之余种些田地，他为人耿直，乐于助人，他的这种性格给了李四光以有益的影响。
李四光的母亲是父亲的后妻，粗通文墨。从四五岁起，李四光就跟着母亲打柴、推磨、担水，从小就养成了吃苦耐劳的习惯。1895年，中日甲午战争以中国失败而告终，6岁的李四光就立下了发奋学习为国争光的志向。小学时期，李四光读书勤奋，肯动脑筋，因而学习成绩一直名列前茅。
1904年，求知心切的李四光便向父母提出要求去武昌求学。
1904年7月，李四光以优异成绩被选送到日本留学，先在弘文学院普通班学习，后人大阪高等工业学校船用机械专科学习。
1910年7月，李四光学成归国。但在战火连绵的旧中国，他难以找到施展才华的机会。于是愤闷之余，李四光决定再次出国，到英国留学。
1917年，李四光获得学士学位。一年之后，即1918年5月，李四光又以《中国之地质》的长篇论文获得自然科学硕士学位。
1920年5月，李四光婉言谢绝了恩师的挽留和一家印度矿山公司的高薪聘请，毅然回到了祖国，就任北京大学地质系教授。
历史业绩
1931年夏天和1932年夏天，李四光两次到庐山专察，又发现了一些冰川u形谷和冰川泥砾堆积物。他将野外资料分析整理后，提出庐山在第四纪地质时期，至少经过两次冰期。中国第四纪冰川主要是山谷冰。1936年8月，李四光又带着助手第四次赴庐山考察，获得大量证据：在白石嘴发现了第四纪冰川的确凿证据——冰溜条痕石。至1937年李四光将在庐山考察所得写成专著《冰期之庐山》，为我国第四纪冰川地质的研究打开了大门。
另外，在研究地壳的起源问题时，李四光不畏国外权威的说教，终于以几十年艰苦的探索研究，创立了一门新学说一地质力学，从而使李四光成为我国地质学家以创造性思想登上国际地质论坛的第一人。
1952年，地质部成立，李四光被任命为部长。从此，李四光便开始为新中国的地质事业而忘我工作了。
毛主席、周总理等中央同志就石油远景问题询问李四光。李四光肯定地认为：找油的关键不在于“陆相”、“海相”，而在于有没有生油和储油的条件。我国有大面积的沉降带，都有良好的储油条件，肯定能找到石油。
国家按照李四光的理论，立即开展寻找石油大会战，终于在东北、华北、中原一带发现了储量丰富的石油。
