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回复:【科普】中国古代88项重要科技发明创造

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18、律管管口校正 时间:公元3世纪
管乐器的音孔或两端需要进行物理校正。对这个问题的发现及研究成果是中国古代音乐家和数学家的重要成果之一。晋代荀勖(?-289年)发现十二支笛的校正公式。
19、敦煌星图
在敦煌的经卷中发现了一幅古星图,是世界现存星数较多而又最古老的一幅,大约绘制于唐中宗时期(公元705-710年)。现藏于大英博物馆。
这一星图为一纸卷,长3.94米,宽0.244米,被斯坦因带到英国,但起初并未引起注意,1950年代初为李约瑟和陈世骧首先发现并在《中国的科学与文明》天文卷中加以介绍。此图册有手绘十二时角星图各一幅,北极区星图一幅,展示了从中国可见的整个北天星空,另有云气图25幅,附占文,星图后还画有一电神。(根据电神的服装,头上戴的硬脚幞头,确定绘图年限在盛唐后期。
敦煌经卷的画法是现代星图的鼻祖。从十二月开始,按照每月太阳所在的位置把赤道带附近的天区分成十二份,每一份投影到一张长方形的平面图上。每月星图下方的文字,说明了太阳在二十八宿的宿次,黄昏和傍晚出现在正南方的星宿;每月星图之间的文字说明了十二次起点和终点的度数。北极附近(约相当于赤纬50-90度)的紫微垣以北天极为中心投影到一张圆形的平面图上。全图按圆圈、黑点和圆圈涂黄三种方式绘出一千三百五十多颗星。
这卷星图只是当时某一正式星图的草摹本,摹绘者虽然保存了原图的星数和大体轮廓,但没有画出基本坐标线。将其和时代与之相近的杭州吴越国王钱元瓘墓的石刻星图相比较就可以看出。


30楼2018-01-25 23:22
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    20、潮汐表 时间:始见于公元8世纪后半页
    中国唐代窦叔蒙在《海涛志》一文中提出了根据月相推算高潮时刻的图表法,这是保存下来的介绍潮汐预报方法的最早的文献,大约比英国的《伦敦桥潮候表》早400年。
    21、中国珠算
    珠算是我国伟大的发明,2013年12月4日,联合国教科文组织通过决议,正式将中国珠算列入人类非物质文化遗产名录。近些年国际上曾经举行了多次算盘与计算机计算速度比赛,在加减计算中,算盘全部胜出。
    在影片《横空出世》中有这样一个场面,在一所大学的食堂大厅内数百名算盘高手在演算原子弹的数据。许多人不相信,但是这是事实。因为当时中国只有一台计算机,对于不是核心的高难运算,就只能用计算尺、算盘等计算。在计算机问世之前,西方广泛使用手摇计算机,但它的运算速度比起算盘慢太多了(数字1,摇一圈,数字是6就要摇6圈,以此类推)。计算尺用于乘除计算,只能计算三位有效数字,(第三位不是准确数字)无法胜任精确度要求高的运算。用对数表计算乘除时,有效数字可以达到四位或五位,但需要先将数字转换成对数,再进行加减计算,速度更慢。因此需要精确计算时,在没有计算机的条件下,用算盘计算是最好的选择。
    举个例子,祖冲之(公元429~公元500),在世界数学史上第一次将圆周率(π)值计算到小数点后七位,即3.1415926到3.1415927之间。他提出约率22/7和密率355/113,这项成果领先世界近一千年。
    我国的古人使用算盘除了进行加减乘除以外,还可以进行乘方、开方,开10次方以上的运算。
    前面已经介绍了古代用算筹计算,它就是算盘的前身。算筹是小木棍,平日装在口袋里或笔筒里,随身携带,用时取出。唐朝时就有规定,官员上朝必须带算筹,可随时取出计算,以使决策更加科学。算筹的长度随着时代推移而缩短,逐渐用算珠替代。
    由于史料缺乏,珠算的确切发明时间没有定论。综合各方之言,大致归纳为:萌于商周,始于秦汉,成于唐宋。
    我国最迟在3000多年前的商代就已经有了完备的十进制的计算系统,史书记载了春秋时代用算筹进行计算,考古发掘出了西周时期的计算用的陶丸;古书中最早见到“珠算”一词是在东汉徐岳所著《数术记遗》。书中一共记载了我国汉代以前的十四种算法及算具,其中就包括珠算一种。因此说,珠算萌于商周,始于秦汉时期。但秦汉时期的算盘与后世的并不相同,但计算的原理是十进制,与后世相同。2016年海昏侯墓葬中发掘出了一个算板,上刻5道横线和15道竖线,组成许多方格,还有由13粒汉白玉和32粒玛瑙制成的算珠。经过专家研究,它们是一套完整的《游珠算板》,不同颜色的算珠,分别代表1和5。它是算盘的前身。
    但是这种将算珠拿上拿下来计算,速度太慢了,于是后来就发明了将珠子串起,用手拨动,再加上系列口诀,大大的加快了计算速度。在著名的宋代《清明上河图》中的最左端,“赵太丞”药铺的柜台上,摆放着一个算盘,说明北宋年间,算盘已经是百姓家寻常的计算工具了,因此它的发明可以追溯到唐代。


    32楼2018-01-26 16:06
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      2025-11-20 09:04:18
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      22、增乘开方法
      增乘开平方法是北宋数学家贾宪发明的开方法,原收《释锁算书》一书。贾宪原作已佚,但他对数学的重要贡献,被南宋数学家杨辉引用,被抄入《永乐大典》卷一万六千三百四十四,有幸得以保存下来。
      23、垛积术 时间:公元1261年
      垛积术是各种等差数列和等比数列的计算方法,在中国古代很早就有研究,宋代沈括在《梦溪笔谈》中首创隙积术,开始研究如酒坛、球体等按一定规律堆放,求其总数的方法,并推算出长方台垛的求积公式。南宋的杨辉丰富和发展了沈括的隙积术,提出了一些新的垛积公式。
      24、天元术 时间:公元1248年
      天元术是中国古代求解高次方程的方法。1248年,金代数学家李冶在其著作《测圆海镜》中,系统地介绍了天元术。


      33楼2018-01-26 23:35
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        25、一次同余方程组解法 时间:不晚于公元4世纪
        中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法。是数论中一个重要定理。又称中国剩余定理、孙子定理。
        大约在公元4世纪,我国南北朝时期有一部著名的算术著作《孙子算经》,其中就有这样一个“物不知其数”问题:“今有物,不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何。答曰二十三。明朝程大位编著的《算法统宗》里记载了此题的解法,他是用一首歌谣叙述出来的:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正半月,七子团圆正半月,除百零五便得知。”这类算题又称作“物不知数”。
        这就是在民间流传的,有名的“韩信点兵”或答“秦王点兵”题。
        “物不知其数”问题及其解答,是我国古代研究一次同余方程组并取得辉煌成果的经典例证。
        孙子定理是数论中最重要的基本定理之一,它实质上刻画了剩余系的结构。它的应用是非常广泛的,在数学计算、保密通讯、测距和日常生活中通常会用到。
        例如:陈景润《初等数论I》中有下列趣味问题:甲、乙两港的距离不超过5000公里,今有三只轮船于某天零时同时从甲港开往乙港。假定三只轮船每天24小时都是匀速航行,若干天后的零时第一只轮船首先到达,几天后的18时第二只轮船也到达,再过几天后的8时第三只轮船也到达了。假若每天第一只轮船走300公里,第二只轮船走240公里,第三只轮船走180公里,问甲、乙两港实际距离是多少公里,三只轮船各走了多长时间?答:甲、乙两港相距3300公里。第一只轮船走11天,第二只轮船走13天18小时,第三只轮船走18天8小时。)


        35楼2018-01-27 15:35
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          26、法医学体系 时间:公元1247年
          宋慈(公元1186-1249年),福建建阳人,南宋宁宗嘉定十年(公元1217年)进士,宋慈居官清廉刚正,体恤民情,不畏权豪,决事果断。在20余年官宦生涯中,他大部分时间与刑狱工作有关,他博采近世所传诸书,荟萃厘正,参以自己的实际经验,总编成为《洗冤录集》,自南宋以来,这本书已经成为历代官府尸伤检验的蓝本,各朝代刑事检验的准则。
          《洗冤录集》是中国古代法医学方面的名著,它比意大利人菲德里于公元1602年编写的西方国家第一部法医学著作早三百多年。几年前播出的《大宋提刑官》,即是根据书中的诸多案例创作并拍摄的。
          《洗冤集录》内容非常丰富,记述了人体解剖、检验shi体、勘察现场、鉴定死伤原因、自sha或他sha、各种毒物和急救、解毒方法等。
          这本书已译成多种文字,中外法医界普遍认为是宋慈于公元1235年开创了“法医鉴定学”,因此宋慈被尊为世界法医学鼻祖。15世纪初叶,名为《洗冤录》的版本首先传入高丽,之后又陆续传入日、法、英、荷、德、俄、美等西方发达国家。目前所知,国外出版的译本计20多种。1956年,前苏联出版的《法医学史》把宋慈像置于卷首。


          36楼2018-01-27 15:44
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            27、四元术 时间:公元1303年
            四元术是在天元术的基础上发展起来的。
            天元术是一个未知数的高次方程式的解法,所谓天元,就相当于现代代数中的未知数X。
            当出现多个未知数时,就要用到四元术。杰出的元代数学家朱世杰将天元术原理应用于联立方程组,于14世纪创立了四元术,他的《四元玉鉴》就是一本关于四元术的专著。当有多个未知数时,即设天元、地元、人元、物元等,相当于现代的X、Y、Z、U等等。然后列出有四个未知数的四元联立高次方程组。朱世杰在《四元玉鉴》中给出了天、地、人、物四元及常数项的算筹放置方法,进而举例说明了如何用消去法逐渐消去多元方程组中的未知数,最终得到一个只含一个未知数的一元高次方程的方法。
            四元术是我国古代方程研究方面的最高成就,有人称它不仅是中国古代数学领域最光辉的篇章,也是中世纪世界数学史上最杰出的一页。
            在欧洲,法国数学家贝佐于18世纪也系统叙述了高次方程组的消元法。


            38楼2018-01-28 18:46
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              28、十二等程律(又称十二平均律) 时间:公元1584年
              现今普遍使用的乐理体系是以十二平均律理论为基础的,是把一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的振动数之比完全相等,亦称“十二等程律”。据杨荫浏先生考证,从历史记载看中国在音乐实践中开始应用平均律,约在公元前二世纪,但平均律理论的出现,则是1584年明代朱载堉《律学新说》 问世之时。实践与理论之先后出现,其间相去大约1700年。
              在这里先通俗地解释一下十二等程律。
              我们初学音乐,先要学唱(简谱1234567i)即1都、2来、3咪、4法、5搜、6拉、7西、i都,称作一个八度。在3咪和4法之间,以及7西和i都之间的音差是半度,其他音之间的音差是一度,也就是两个半度。所以每个八度之间,可以分成12个半音。
              我们看钢琴和电子琴,每组是5个黑键和7个白键,每两个相邻的键之间的音差就是半度。
              对于普通人来说,准确地唱出这12个半音是比较困难的。但乐曲中特定的升高或降低半音,就形成了一些民族特有的音乐特色。例如歌曲《花儿为什么这样红》中,第1、2和最后的乐句里,每逢出现“5搜”都升高半个音,就能听到浓郁的哈萨克族的音乐特色。如果这几处的半音唱不出来,整个歌曲的民族风味就没有了。
              以前西方学者在《世界音乐历史》中说,中国只有五音,没有八度音阶(中国的戏曲音乐和民歌缺少半音,即4和7两个音),曾侯乙编钟的出土,给了这一说法当头一棒。曾侯乙编钟的音域共有五个半八度,而且12音阶具全,即每一个八度音,都可分成12个半音。
              我国明朝的朱载堉在1584年写出《律学新说》,提出了“新法密律”,即十二平均律,由计算方法求得了12律之间完全平均的音高关系。将八度音等分为十二等分,也就是分为十二个等比级数,其结果是每个音的频率为前一个音的12√2倍。(每相邻两个八度音的频率差一倍,因此分成12个等比级数,每半个音的频率差是2的12次方根)朱载堉计算出每个半音的频率差是1.059463094359295264561825,也就是钢琴上每相邻两个音的频率比值。
              52年之后,西方人在《諧聲通論》中發表相似的理論。猜测是西方传教士将朱载堉的理论传到了西方。因为意大利的利玛窦是在1583年到中国,他在自己的日记里提到朱载堉的一些理论。
              朱载堉的成就震撼世界,中外学者尊崇他为“东方文艺复兴式的圣人”。因此,朱载堉和郭沫若一起被列为“世界历史文化名人”。
              令人唏嘘的是,在我们国家,知道他的贡献的人非常少。


              39楼2018-01-28 19:59
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                29 《本草纲目》分类体系 时间:公元1578年
                《本草纲目》明·李时珍著。五十二卷。 作者用了近三十年时间编成,收载药物1892种,附药图1000余幅,阐发药物的性味、主治、用药法则、产地、形态、采集、炮制、方剂配伍等,并载附方 10000 余。本书有韩、日、英、法、德等多种文字的全译本或节译本。集我国16世纪之前药学成就之大成。
                这本药典被誉为“东方药物巨典”,它的成就,首先在药物分类上,采取了“析族区类,振纲分目”的科学分类。它把药物分矿物药、植物药、动物药。又将矿物药分为金部、玉部、石部、卤部四部。植物药一类,根据植物的性能、形态、及其生长的环境,区别为草部、谷部、菜部、果部、木部等5部;草部又分为山草、芳草、溼草、毒草、蔓草、水草、石草、苔草、杂草等九类。动物一类,按低级向高级进化的顺序排列为虫部、鳞部、介部、禽部、兽部、人部等6部。这种分类法,已经过渡到按自然演化的系统来进行了。从无机(矿物)到有机,从简单到复杂,从低级到高级,这种分类法明显含有生物进化的思想,受到达尔文的高度重视。达尔文在《动物和植物在家养下的变异》一书中,引用了《本草纲目》中关于鸡的七个品种和金鱼家化的资料。
                这种分类法,已经过渡到按自然演化的系统来进行了。对植物的科学分类,要比瑞典的分类学家林奈早二百年。


                41楼2018-01-29 21:57
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                  2025-11-20 08:58:18
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                  30、系统的岩溶地貌考察 时间:公元1613—1639年
                  徐霞客,江苏江阴人,明代著名地理学家和旅行家,撰写的《徐霞客游记》有60万字。
                  他是世界上对石灰岩地貌进行科学考察的先驱。在湖南、广西、贵州和云南考察了一百多个石灰岩洞,对各地不同的石灰岩地貌作了详细的描述、记载和研究。他指出,岩洞是由于流水的侵蚀造成的,石钟乳则是由于石灰岩溶于水,从石灰岩中滴下的水蒸发后,石灰岩凝聚而成钟乳石,呈现出各种奇妙的形状。这些见解,大部分符合现代科学的原理。徐霞客去世后的一百多年,欧洲人才开始考察石灰岩地貌。
                  他通过实地勘察,查出金沙江发源于昆仑山南麓,比岷江长一千多里,于是断定金沙江才是长江源头。在他以后很长时间内也没有人找到,直到1978年,国家派出考察队才确认长江的正源是唐古拉山的主峰格拉丹冬的沱沱河。同时,他还辨明了左江、右江、大盈江、澜沧江等许多水道的源流,纠正了《大明一统志》中有关这些水道记载的混乱和错误。
                  徐霞客在地理科学上的贡献很多,对火山、温泉等地热现象也都有考察研究,对气候的变化,对植物因地势高度不同而变化等自然现象,都作了认真的描述和考察。此外,他对农业、手工业、交通的状况,对各地的名胜古迹演变和少数民族的风土人情,也都有生动的描述和记载。


                  42楼2018-01-29 22:12
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                    以上是我国古代重要发明创造中的重大的科学发现与创造类项目。以下的内容是技术发明类和工程成就类。
                    我国古代的技术发明还有很多,绝不止88项。比如,仅在机械与仪器方面,就还有犁镜、记里鼓车、磨车、舂车、水转大纺车、秤漏、走马灯等。一些重大发明还衍生出新技术,比如在大豆的利用方面,中国人发明了豆腐和酱油。这些都没有选入。
                    能够被选入88项的科学发现与发明者,一是突出原创性;二是反映古代科技发展的先进水平;三是对世界文明有重要影响。评估某项发明的原创性,要有可靠的考古或文献证据,能证明它是迄今所知世界上最早的,或者属于最早之一且独具特色的。
                    我国科技发明在宋代进入颠峰期,明朝朱棣死了以后,后代帝王采用了闭关锁国政策,特别是明朝后期,皇帝的昏庸,与官场腐败、党争,新的科技发明与发现就很少了。而这一时期,西方国家开始了工业革命,,很快赶了上来。
                    到了清朝,更一采取严厉的海禁,对西方的机械发明统统看作是奇技淫巧,西方在机械上的发明用来制造坚船利炮,而清朝的统治者却用来制造种种钟表供欣赏玩乐。
                    一个很突出的例子,明朝时的大炮是很先进的,清朝建立以后,下令将这些先进的大炮全部封存于仓库中任其锈蚀,可以想见,用大刀长矛对付英法联军的枪支大炮怎么能不败?左宗棠费尽心力收复新疆后,才发现了被锁在仓库里的明朝大炮,我们能够想象得出当时他的感慨与痛心。


                    43楼2018-01-29 22:38
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                      30、水稻栽培 时间:距今不少于10000年
                      2016年11月,中国科协主办的“2016年科技论坛-中国稻作起源地学术研讨会”签署了一份《科学家建议》,认为中国栽培水稻起源于1万年前的以江西省万年县仙人洞-吊桶环遗址为代表的长江中下游及其周边地区和以南地区。
                      万年县位于江西省东北部、鄱阳湖东南岸,隶属上饶市。境内大源仙人洞、吊桶环古文化遗址是现今所知世界上年代最早的栽培稻遗存和陶器发祥地之一。通过中美联合考古发掘,发现了距今12000-14000年前的人工栽培稻硅石遗存,把世界稻作起源向前推移了5000-7000年;同时还出土了距今17000年的夹砂圜底陶罐,被誉为世界“第一陶”,现珍藏在国家博物馆第一馆第一展。“万年稻作文化系统”被联合国粮农组织批准为全球重要农业文化遗产项目试点。


                      45楼2018-01-30 14:32
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                        32、猪的驯化 时间:距今约8500年
                        中国是世界上最为重要的猪类驯化和饲养中心,猪的驯化、饲养与选育技术在中国有着较为悠久的历史。甲骨文中的“家”字便写为,即房屋里面有一头猪,其本义为蓄养生猪的稳定居所,后来才引申为今天我们熟知的涵义。
                        到了前仰韶时期(距今9000~7000年),家猪饲养在我国大部分地区渐已出现。其中河南舞阳贾湖遗址第一期遗存中即出土有家猪骨骼标本,年代可早至距今9000年左右,这是目前可确认的国内年代最早的家猪。对于前仰韶时期各地区考古遗址出土猪群的群体特征(身体尺寸、年龄结构、性别比例、数量比例等)的比较研究表明:它们显现出较鲜明地域差异,至少整体上可分为南方和北方两个大的类群。


                        46楼2018-01-30 14:34
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                          33、含酒精饮料的酿造 时间:距今约8000年
                          目前最早的含酒精饮品的证据出自河南贾湖遗址。约距今9000—7500年,贾湖先民已经掌握含酒精饮品的酿造技术。考古学家对该遗址出土陶器碎片上有机残留物进行了化学分析,结合植物考古和考古证据,发现这些器皿盛放过一种由大米、蜂蜜和水果(山楂和/ 或葡萄)混合成的含酒精的发酵饮品。这是世界上目前发现最早的与酒有关的实物资料。
                          从某种程度上讲,贾湖遗址含酒精饮品的酿造技术也是中国传统发酵技术(曲蘖发酵)的先驱。考古学家在约距今3000年的河南省商周遗址中发现密封的青铜器皿中盛有液体酒。这些酒的化学分析结果表明,它们可能是利用曲蘖发酵技术酿制的谷物酒。《尚书·说命》也曾记载酿酒需曲蘖。这说明我国先民可能在商周时期已懂得利用曲蘖发酵技术酿造谷物酒。到秦汉时期,制曲技术的提高促使酿酒技艺进步。宋代制曲技术达到很高水平,酿酒专著《北山酒经》系统总结了许多制曲和酿酒技术。(注:曲蘖:酒母、酒曲。蘖:发芽的谷物)
                          《说文解字》记载:"古青少康初作萁帚,秫酒,少康,杜康也。"
                          周记·礼运篇记载有:最古老的酒是游牧时代(新石器时代)的醴酪,这是中国有文字记录的最古老的酒。
                          关于我国茅台酒成为世界名酒,还有这么一个故事:
                          1915年在巴拿马万国博览会上,中国把茅台酒送去展出、参评。据说主持博览会的美国人觉得装酒的黄瓷瓶不好看,不准茅台酒参展。中国代表团非常气愤。在激烈的争执中,一位中国酒师急中生智,故意把一瓶茅台酒摔到地上,顿时瓶碎酒洒,满屋奇香。各国代表大为惊异。最后,茅台酒被评为"世界名酒",获得金质大奖。
                          茅台酒与苏格兰威士忌、法国白兰地并称为世界三大名酒。


                          47楼2018-01-30 15:08
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                            34 髹漆 时间:距今约7000年
                            髹:读音xiu,髹漆工艺在中国有着悠久的历史。古代文献中就有许多关于原始漆器的记载。《韩非子·十过篇》说,尧舜时曾用木头作食器,已“削锯修之迹,流漆墨其上”;大禹时代,又把漆器作为祭器,“黑漆其外而朱画其内”,这表明中国早在传说中的尧舜禹时代就已经使用了漆器。
                            当你在各地参观博物馆时,都会看到许多精美的古代彩绘漆器。
                            考古发现的漆器实物却比文献记载的要早很多。新石器时代中期河姆渡文化中的漆木碗,就把中国使用漆器的时间提早到约公元前5000年左右。
                            1978年,在浙江余姚河姆渡文化遗址第三文化层中,发现一件朱漆木碗,是中国当时所知年代最早的漆器,距今大约7000年。
                            在长江下游地区的良渚文化中,许多遗址发现过彩绘漆器。这些漆器做工精美,颜色各异,有的还镶嵌着珠玉。
                            髹漆的主要原料大漆,又名天然漆、生漆、土漆、国漆。泛称中国漆。为一种天然树脂涂料,是割开漆树树皮,从韧皮内流出的一种白色粘性乳液,经加工而制成的涂料。是属于纯天然的产品。


                            49楼2018-01-31 15:59
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                              2025-11-20 08:52:18
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                              35 粟的栽培 时间:距今大约8000年
                              粟古称禾、谷或谷子,其子实称小米。中国北方是粟的起源中心,其野生种狗尾草在中国广泛分布。黄河流域从西起甘肃玉门,东至山东龙山的新石器时代遗址中,有炭化粟出土的近20处,其中最早的是距今约7000多年的河南裴李岗和河北磁山遗址,表明黄河流域粟的驯化栽培历史悠久。
                              《诗经》中出现了与粟有关的字“黍”、“稷”和“秫”、“粱”、“糜”、“芑”等。“稷”一说即粟,一说为黍;“秫”指粘性粟,后泛指一切粘性的谷粒;“粱”指穗大芒长粒粗的粟,“糜”是赤色的“粱”,“芑”是白色的“粱”,反映了古代人民对粟的不同类型,早已有所认识。
                              粟在春秋、战国时期仍是首要的粮食作物。《汉书·食货志》称:“春秋它谷不书,至于麦禾不成则书之,以此见圣人于五谷最重麦与禾也”。“禾”、“谷”二字常被用作主要粮食作物的通称。直到隋唐时水稻生产发展,粟在全国粮食生产中的地位才有所下降;但在北方地区仍不失为农民的主粮。


                              50楼2018-01-31 16:03
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