治水与自然科学的萌芽

自然科学是人们关于自然现象和规律的知识。它主要来源于人类的生产实践和社会实践。当生产实践的感性认识积累到一定的程度，经过飞跃上升到理性认识阶段才成为科学。在原始社会，科学只是以萌芽状态存在于生产技术之中。工具的制造、火的使用、采集和渔猎、畜牧和农业以及生活日常用品的制造等，无一不是科学知识萌芽的土壤。同时，它们自身在积累了科学知识的基础上得以进一步发展。当然，这时的科学知识受人们的生产活动的性质和生产经验的限制只能知其然而不能知其所以然；同时，人们对自然的认识和原始的宗教、神话又交织在一起，所以它也有很大的局限性。

为了治理水患，原始先民在长期的治水实践中，积累了丰富的治水经验，发展水利技术工程，并在水文测量、修筑围堤和兴修水利的过程中，推动水利、冶金、纺织、陶瓷、交通运输以及天文学、数学、力学、地理学和生物学的发展。从大禹治水的传说中，可以了解治理洪水的活动对科学技术的影响。

科学治水思想的萌芽

在面临浩浩洪水和鲧治水方法失败的局面，大禹创造性地提出了“疏川导滞”的疏浚排洪治水方案。由于当时的科技发展、生产力水平低下，大禹采取的不是“征服自然”“人定胜天”的办法，而是顺其自然、给洪水出路的办法。《禹贡》中把大禹治水后形成的河道加以记述，被后人称为“禹河故道”。大禹治水所采用疏导方法，是行之有效的科学治水方法，也是我国水利科学产生的标志，是我国历史上第一次方法得当并取得最终胜利的大规模治水活动，谱写了我国治水历史的第一页，揭开我国水利科技史的序幕，是中国水利科学思想的肇始。

数学知识的萌芽

我们的祖先很早就积累着关于事物的数量和形状在萌芽时期的数学知识。人们认识“数”是从“有”开始的，起初略知一二，以后在社会生产和实践中不断积累，知道的数目才逐渐增多。仰韶文化及马家窑文化遗址中出土的陶器的口沿上，发现有各种各样的刻划符号五十余种，可视为代表不同意义的记事符号。我国古代也有“结绳记事”和“契木为文”的传说。因此，这些刻划符号极可能是我国文字的起源，也可能是数字的起源。如“”“||”“”|“|”|“”“”等符号与甲骨文、金文中的数字分法很相似，陶文中（半坡）还有符号“”，可能为一个较大的数字。

大禹在治水的过程中，“左准绳，右规矩……随山刊木，定高山大川”，这里面蕴含数学知识。《周髀算经》载：“故禹之所以治天下者，此数之所有生也。”汉代赵君卿在为《周髀算经》做注时说：“禹治洪水，决疏江河……使东至于海。”当然，把数的产生与应用全部归功于大禹有点牵强，但是大禹所发明的“准绳”“规矩”的测量工具，进行水文测量等治水实践中，肯定离不开数学计算，治理洪水的工程技术活动确实推动了数学的进步。

大禹治水动推数学步进

此外，水文测量说明那时人们对各种几何图形已经有了一定的认识和应用。考古也发现，新石器时代开始出现的竹编织物和丝纺织品，可能是人们对形和数之间的关系有了进一步的认识，因为织出的花纹和所包含的经纬线数目之间存在着一定的关系。从陶器的器形和纹饰，也反映出新石器时期人们具有一定的几何图形概念，已有圆形、椭圆形、方形、菱形、弧形、三角形、五角形、五边形、六边形、等边三角形和多种几何图形，并已经注意到几何图形的对称、圆弧的等分等问题。

天文、历法知识的萌芽

我国是天文学发展最早的国家之一。在以采集和渔猎为生的旧石器时代，我们已经对寒来暑往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长点和成熟的时间，逐渐有了一定的认识。

新石器时代，社会经济逐渐进入以农业、牧业生存为主的阶段，人们更加需要掌握季节，以便不误农时。我国古代的天文历法知识就是在生产实践的迫切需要中产生出来的。在新石器时代中期，我们的祖先已开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。古史传说认为帝尧时已有历法的传说。《尚书·尧典》中说，帝尧曾组织一批天文官到东西南北四个地方去观测天象，以便制定历法，向人们预报季节。大禹治水时，“载四时”的传说，应与天文历法有一定的关系。洪水泛滥与四季变化关系密切相关，一般每年的七八月是洪水暴发期。1960年，在山东莒县陵阳河出土了四件形体较大的陶尊，有两件刻画有两个图形，其描绘的应是太阳、天气和山冈。有人认为，这是一个变体的“旦”字。这些陶器可能是用来祭祀日出，祈求丰收的祭器。这些陶器的年代距今约4500年，和大禹治水时代相近。大禹治水时，对气象规律也有所了解，因地因时制宜，才能取得治水成功。

农业的进步

在治水成功以后，大禹“身执耒锸，以为民先……尽力乎沟洫”，兴建水利灌溉工程，开垦土地，植谷种粮，栽桑养蚕，发展农业生产。特别是利用低洼积水之地“予众庶稻”，是说禹率领群众引水灌田，种植水稻，发展农业。在陕西关中地区的泉护村发现新石器时代的炭化稻米。在登封王城岗遗址发现的磨制石器有铲、斧、凿、刀、镰、镞等以及炭化农作物有粟、黍、稻、大豆，说明农业工具得到改良和进步，耜耕得到大力推广。另外，通过对“九州”的土壤普查，分清了土壤的品质优劣，在了解了各地不同物产的同时，可以根据不同的土壤性状，因地制宜地种植不同的农作物，促使旱作和稻作都得到了较快发展。

原始的地理学

“禹卒布土，以定九州”的传说，是大禹建立国家政权的反映。《禹贡》就是根据大禹治水，“以别九州”的传说，以黄河中下游地区为中心，将国家分为冀、兖、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍九州，大约包括今河南、山西、河北、山东、江苏、安徽、湖北、四川等省的全部，及江西、湖南、陕西、甘肃的大部，宁夏、内蒙古、辽宁的一部。可见治水活动对我国古代地理学产生深刻影响。

其他科学知识的萌芽

大禹“以铜为兵，以凿伊阙，通龙门，决江河”的记载，说明大禹已经利用铜制工具，疏浚江河，可见治水促进冶铜以及工具制造技术的发展。另外，大禹“陆行乘车，水行乘船，泥行乘橇，山行乘檋”，反映治水活动对交通运输工具发展的促进作用。在治水活动时，还积累了不少植物和动物学的知识。

总之，在大禹治水、区划九州的实践中，萌生了最初的农业地理、气候、土壤、生物、历法知识，孔子曰“夏时得天”，高度评价了夏代的农业成就。史载，“惟殷先人有册有典”，农事见诸文字记载，结束了口耳相传“结绳记事”的原始阶段，促进了科学技术的萌发、积累与传播。

大禹治水区划九州