第二章
張衡和地動儀
張衡，字平子，出生於公元78年，南陽西鄂(今河南南召縣南)人。曾以學問博大精深，才華超眾，被薦為郎中、太史令，後為河間相。早在一千九百年前，他就以發明渾天儀、候風儀和地動儀而成為世界聞名的天文學家。
常言說“從小看大”。張衡之所以在鑽研自然科學的道路上，取得如此大的成就，為人類做出那麼大的貢獻，就在於他從小就有勤奮好學、勇於探索的精神。
張衡的祖父張堪做過蜀郡太守，為官清廉，沒給他留下多少財富。加之父親過早去世，在他的幼年時期，家境就已經敗落，主要靠親戚、朋友們的資助過活。也許正是這種清貧的生活，極大地激發了小張衡刻苦求學的精神。到他十歲那年，他已經熟讀了《四書》、《五經》，也喜歡文學，如《詩經》、《楚辭》等。但更能使他產生興趣的，卻是有關自然科學方麵的書。故當時就有人稱讚他是“焉所不學，亦何不師”，意思是說，沒有他不想學的學問，也沒有他不想請教的老師。
有一天，他和兩個同學進城遊玩，看見一個打鐵的，每台爐旁雖然都有好幾個風箱，但沒有人拉，風卻很大，把爐火吹得紅光閃爍。他想，風是從哪裏來的呢?他順風查看，終於發現鐵爐緊靠一條河，名叫白河，人們在河中築壩攔水，提高水位，使水流變急；急流中有個水輪，被流水衝得轉個不停；水輪上有齒輪，連動別的機體，帶動一根鐵杆，一來一回地拉動風箱。這種用水的力量帶動齒輪的神奇情景，深深地印在了他的腦海中。
又有一天，他在書館裏讀書，發現一本名叫《曷鳥冠子》的詩集上，有四句關於北鬥星的話，便好奇地記了下來：
鬥柄指東，天下皆春。
鬥柄指南，天下皆夏。
鬥柄指西，天下皆秋。
鬥柄指北，天下皆冬。
還是跟奶奶學兒歌的時候，張衡就學會了辨認北鬥星。現在細細回味書上關於北鬥星的四句話，他忽地悟出，這是北鬥星的變化規律：北鬥星因季節的變化不停地運轉，在不同的季節，鬥柄就指著不同的方向。
張衡根據這一發現，繪製了一張圖，每逢晴朗的夜晚，他便眼望天空，對照圖中所述，仔細觀察，從不間斷。天長日久，他又發現，北鬥星是圍繞一個小星轉動的，這個小星就叫北極星。北鬥星每年轉一圈，季節變化一遍，即使在同一個季節裏，北鬥星的位置也不同。例如早春時北鬥指向東北，晚春時則指向東南。由於張衡苦讀好學，勤於鑽研，到十五歲時，便成了南陽遠近聞名的小才子。縣令聽說他很有學問，要推舉他做秀才，被他拒絕了。
公元95年，也就是張衡十七歲那年，為了擴大知識麵，他離開家鄉，去京都洛陽求學。在那裏，他結識了不少有才之士，經常和他們研究天文、曆法、數學等，不但使已學知識更加紮實、豐厚，而且又學了不少其他方麵的知識。時人稱讚他“通五經，貫六藝”，說明他的學問已為社會所承認。
公元111年，張衡經尚書令推薦，被漢安帝任命為太史令，主管天文曆法。他為了對天體進行更加深入的研究，決定製造一個天體模型，這就是天球圖，把天地的構造和日月星辰的變化都在上麵顯示出來。正是在這期間，他帶人每天數星星，數了東邊數西邊，數了北邊數南邊，最後終於有了一個比較精確的數字：中原地區天空星星的總數為二千五百顆，和現代科學研究的結果基本相符。
功夫不負有心人，張衡經過幾年的努力，對天球圖不斷改進，終於在安帝年間製造出世界上第一架利用水力轉動、能較準確測定天象的渾天儀，成為世界科學史上的奇跡。又於公元132年，發明了世界上第一個可以預測地震方向的地動儀。緊接著，他還發明了觀測氣象的候風儀。張衡用他超人的智慧和勤奮，在科學領域裏為人類做出了傑出的貢獻。
華佗拜師學醫
華佗，字元化，東漢末年，沛國譙(今安徽亳縣)人，是我國古代的偉大醫學家。他發明的麻沸散，是世界醫學史上最早的全身麻醉手術藥材。他的高超醫術，來源於他少年時代鍥而不舍的求學精神。
東漢末年，漢室腐敗，戰爭頻繁，天下大亂，瘟疫盛行，死亡無數。華佗的父母也被瘟疫吞噬了性命。麵對成千上萬掙紮在死亡線上的老百姓，華佗痛定思痛，立誌學醫，決心做一個醫術高超的醫生，專為天下貧苦百姓治病。
華佗七歲那年的一天，聽說遠方有一個姓蔡的大夫，醫術高明，便決定去拜師學醫。他背著行李走了三天三夜，來到蔡醫生的家鄉。蔡醫生收徒得很嚴格的。為了收到真正具備學醫素質的弟子，往往要出一些題目來測試其智力。今天，他見來學醫的人眾多，便指著家門口的一棵樹說：“現在，我想把樹上最高枝條上的葉子取下來，一不能用梯子，二不能爬樹。想想，誰有法把樹葉給我摘下來?”
那些來拜師的學生你看看我，我看看你，都沒有想出好辦法來。蔡醫生見華佗在這些前來求學的人中，雖然年齡最小，個子最矮，但眼睛最為有神，便笑著問道：“你想到用什麼辦法了麼?”
華佗沒有立即回答，而是左瞧瞧，右看看，然後忽地一拍腦袋說：“有了!”他說著，便在牆腳下找到一根繩子，在一頭係上一塊石頭，朝樹上最高的一根枝條猛地甩去，套住枝條；接著，再鬆鬆繩子，抓住兩個繩頭，把那最高的枝條壓彎下來，摘取了葉子。
蔡醫生高興地稱讚他：“好辦法!你成功了。”
但蔡醫生並沒有就此收下他，而是又拉出兩隻公山羊來，讓它們互抵爭鬥，然後又對前來拜師的人說：“你們誰能一個人把它們拉開?”
眾人又覺得無可奈何，一個個低頭不語。華佗則不慌不忙，走到那棵樹下，拔了兩把嫩草，分別放在了兩個方向。那兩隻羊看見草，果然停止了互抵，各自回頭吃草去了。
蔡醫生指著華佗對大家說：“你們來了這麼多人，隻有他具備學醫的素質。我決定收下他了，你們都回去吧!”
蔡醫生收華佗為徒後，並沒有立即傳授給他醫術，甚至連醫書也不讓他看，而是讓他早晨挑水掃院子，上午把草藥碾碎，下午煎成湯藥，晚上一碗一碗地送給病人去吃。因為來找蔡醫生看病的人多，僅送藥，每天都要到大半夜才能送完。華佗一幹就是七七四十九天，沒有叫過一聲累，沒有偷過一次懶，每次都要親眼看著前一位病人把藥喝掉，才給下一位去送。
到第四十九天的時候，蔡醫生把華佗叫到屋中說：“你來了多長時間了?”
華佗回答說：“四十九天。”
蔡醫生又問：“這七七四十九天你學會了什麼?”華佗說：“每碾一種藥，我都要嚐嚐它的味道；每送一種藥，我都要問問病人的患病症狀；挑水掃院子，使我懂得了病人必須有一個潔淨的環境。學到的東西可多了!”
蔡醫生說：“好有心計的孩子!從明天開始，你就可以跟著我診病了。”
華佗在跟師傅診病的過程中，注意觀看師傅診斷每一個部位的動作，聆聽師傅的每一句講解，記住師傅開藥方時對每種藥下的藥量。診斷回來，又將每天看到的情況詳細記錄下來，從不敢有一點疏忽。
有一天，蔡醫生診病回來，感到疲勞，華佗立即打來熱水，給師傅洗腳。在洗腳的過程中，華佗突然發現，在師傅的身旁放著一本書，上邊寫著教案二字，便看個不停。
師傅笑著說：“華佗，你不快著洗腳，瞪著眼看什麼呢?”
華佗眨了一下眼睛，眼珠滴溜一轉說：“我在看那本書，裏邊一定全是我想學的東西；可能我現在還不能看，如要能看，師傅不早就給我看了?”
蔡醫生笑著說：“真是個小鬼頭，快拿去看吧，腳我自己洗就行。”
華佗一聽，興奮極了，拿起教案一蹦一跳地走了。
一晃年餘過去了。這天，蔡醫生把華佗叫到書房，把櫃子打開，華佗一看，不由得驚呼一聲：“啊，全是書!”
蔡醫生說：“這是我幾十年行醫中搜集到的全部醫學書，你可以看了。”
這一來，華佗真是如魚得水，白天看病，夜晚看書，理論和實踐相結合，醫術有了突飛猛進的提高。
五年後，蔡醫生又把華佗叫到屋中說：“孩子，你出師了。不過，千萬要記住，你的一舉一動，都和病人的性命有幹係，師傅希望你成為一個群眾信得過的好醫生。”
華佗跪在地上說：“我一定牢記師傅的教誨!”
從此，華佗便單獨行醫去了。
他走遍大江南北，涉足黃淮兩岸；他曾在茅屋為老婦親煎湯藥，他也曾為小兒通便引尿；他曾在途中為行人開膛破肚做手術，也曾為三國名將關羽刮骨療毒。
為關羽刮骨療毒，是他高超醫術的一個傑作。相傳關羽領兵攻打樊城，右臂被曹操部下的弓弩手射中一箭。關羽回寨後，將箭拔了下來；不料，由於箭有劇毒，關羽的右臂立時腫了起來。華佗聽到消息，急忙從江東駕小船過來為關羽治療。關羽一麵和馬良下棋，一邊伸出胳膊，讓華佗醫治。華佗用刀剝開皮肉，露出骨頭，見骨已發青，便用刀去刮。沙沙的刮骨聲，使在場的人都聽得毛骨悚然，失色掩麵，關羽卻毫不在乎，照樣下棋。
等華佗刮完毒，敷上藥，縫合完畢，關羽的胳膊竟立即消了腫。關羽起身朗聲笑道：“先生真是神醫啊!”於是，“神醫華佗”的雅號不脛而走，傳遍了天下。
張仲景棄仕從醫
張仲景，名機，字仲景，南陽郡涅陽縣(今河南鄧縣東北)人，是我國古代與華佗齊名的又一位傑出的醫學家。華佗擅長的是外科手術，而張仲景則專攻內科，尤其對傷寒病最有研究。他的著作《傷寒論》和《金匱要略》，近兩千年來，一直被醫學界視為珍寶。
張仲景小的時候就很愛學習。他喜歡讀《詩經》、《論語》，也喜歡讀《史記》、《漢書》等史書。他讀史書的時候，雖隻有七八歲，但愛憎分明。對那些危害百姓的貪官汙吏，他深惡痛絕。他佩服漢初北海太守朱邑和勃海太守龔遂那樣的官員，不僅飽有才學，且政績卓著，更重要的是關心民眾，愛護百姓；在他們的管轄範圍內，沒有吃不飽穿不暖的。為此，張仲景發憤讀書，目的就是想做一個受人民群眾歡迎的官，鏟除危害百姓的盜賊，懲治欺壓鄉裏的劣紳，使家鄉父老都過上安寧太平的好日子。他為了激勵自己，還特地找人畫了朱邑和龔遂的像，掛在自己房間的牆壁中央。
不久，他的家鄉發生了瘟疫，僅他那個村子，在兩年間就有三分之一的人被奪去了生命。就是在此期間，他發現一些人生病而亡，沒錢醫治是個原因，但更多的人卻是由於迷信巫師而斷送了性命。
為和巫師做鬥爭，他放棄讀書求仕的道路，立誌改學醫術。他聽說同郡有個叫張伯祖的大夫，雖說不是扁鵲再世，卻也醫術高明，為成千上萬的病人解除了痛苦，便前去拜師學醫。
張伯祖早就聽說同郡有個張仲景，以博學有誌聞名鄉裏，今見他前來拜師學醫，感到驚訝，便問他道：“聽說你早就立誌以朱邑、龔遂為榜樣，為何今又棄仕學醫?”
張仲景憤然說：“現在的大小官員，多有追逐名利，誰管民眾的疾苦?而真正有才學，想為百姓做點事的，如果不會阿諛奉承，又有幾個能做得上官的?所以我想來想去，還是像您一樣，用自己的醫術直接治病救人，才是最實際的。況且，現在百姓信巫不信醫，白白送了性命；我一定要學好醫術，讓百姓信醫不信巫。”
張伯祖聽了，感到一個年僅十二歲的孩子，能說出這樣一番話來，的確難能可貴，遂決定收他為徒。
張仲景從醫後，在老師的精心指導下，學習廢寢忘食，一絲不苟，醫術提高很快，兩年後便能初步獨立治病下藥了。
有一天，比他來得早的幾位師兄對他說：“仲景，師傅病倒了，讓你快去!”張仲景聞言，心急火燎地來到師傅房中，見師傅躺在床上，已經處於昏迷狀態，急忙上前診脈。他足足診了半個時辰，也沒有發現異常情況，便對和他一同進來的師兄說：“師傅一切正常，怎麼會昏迷不醒呢?”
眾人又推大師兄診脈，大師兄哆哆嗦嗦地診斷後說：“表麵看來正常，但仍有細微的變化，這大概……也許……，我一時也很難說清楚是什麼病。”
眾人又推舉二師兄診斷，二師兄戰戰兢兢地診斷了一番說：“大師兄說的有道理，我也認為正常中有些不正常……”
張仲景以為自己診斷失誤，又認真地再次為師傅診脈，這次約診了一個時辰，張仲景一動不動，全神貫注，然後堅定地說：“我仍然斷定一切正常。”
眾人說：“那師傅為什麼會昏迷不醒呢?”
張仲景說：“師傅不是昏迷，可能是疲勞過度，睡得深了一些。”
張仲景的話音剛落，師傅竟忽地睜開眼坐了起來，笑著對張仲景說：“孩子，從今天起，你出師了，可以回去單獨行醫了!”
張仲景高興地笑了，他的那兩位師兄都羞愧地低下了頭。
張仲景回鄉後，風裏來，雨裏去，有求必應，一心投入到為百姓治病解憂中，這年，他才十六歲。
可是不久，漢靈帝即位，聽說張仲景飽讀史書，才多識廣，便選他出來做官，一直做到長沙太守。他在為官過程中，經常微服私訪，體察民情；辦案中不畏權貴，清正廉潔。同時他還兼為群眾治病，深受百姓歡迎。
漢獻帝建安年間，瘟疫再次流行。當他聽說家鄉父老死亡嚴重的消息後，第二天便毅然辭去了官職，火速回到南陽，投入到同瘟疫的鬥爭中。
張仲景在長期的行醫實踐中，邊治病邊總結，終於整理出了一整天關於傷寒病的病理、診斷、治療、用藥等方麵的寶貴經驗和理論。為了讓後人更好地為百姓治病，他把終生所得著述成書，這就是流傳至今的《傷寒論》和《金匱要略》兩部偉大的醫學經典。
徐光啟從小愛科學
徐光啟，字子先，出生於公元1562年，上海人。初為進士，官至宰相，曾在意大利學習天文、曆算、火器，盡通其術；遍習兵機、屯田、水利諸書。他是我國近代科學的先驅，古代著名的科學家。
徐光啟之所以成為一個精通多門科學知識的科學家，還要從他小的時候說起。
徐光啟出身於一個普通的農民家庭，他的父親叫徐思誠，雖然讀過不少經書，但因屢試不中，隻好以種田、種菜為生計；他的祖母和母親為了能使家中經濟寬裕些，常年不分寒暑，早起晚睡，紡線織布。即使在這種情況下，他父母見兒子生得聰明伶俐，才思敏捷，仍然省吃儉用，擠出錢來，把徐光啟送到村中的一所私塾中讀書，希望他能有所造就，光宗耀祖。徐光啟深知父母的錢來之不易，讀起書來刻苦勤奮，很是認真。課堂聽講，他全神貫注，善於提出問題；課間休息，別的孩子都出去玩了，他依然伏案而讀；下學回家，他盡可能地幫助父親下地幹活，但到了晚上他便要挑燈夜讀，常常通宵達旦。為了多掌握一些知識，他給自己規定，無論白天學習多緊，幹活多累，晚上也要讀完兩千字的文章才去睡覺。
父親徐思誠見徐光啟年少有誌，讀書刻苦，心中十分高興，不但不再讓他下地幫助幹活，而且因為自己過去讀過不少經書，便抓緊一切時間對其進行引導，他要把自己的平生所學全部傳授給兒子。祖母尹氏是大家閨秀，善於詩歌、辭賦。她從徐光啟會說話的時候，就教他識字背詩；現見孫兒讀書專心，聰明靈秀，便把自己在兵荒馬亂的時候也不舍得丟的藏書，如《楚辭》、《漢賦》、《唐詩》、《宋詞》等，全部拿了出來，意味深長地對孫兒說：“你高祖一生隻考了個秀才；你曾祖時，家道中落，讀書未成，以務農為生；你祖父棄農經商，家中漸漸富有，可不到四十歲就去世了；到了你父親這一輩，我專心供他讀書，卻因天災兵禍，賦稅繁重，安不下心來，結果屢試不中，也隻好中途棄學種田了。現在全看你了，隻要你能讀書成才，光耀門庭，咱們家無論多麼困難，也要全力以赴地供你讀書，祖母我就是累死也高興啊!”
在父親的直接幫助下，在祖母的親切教導下，徐光啟進一步激發了刻苦讀書的自覺性。因此，到他八九歲的時候，不但通讀了《六經》，而且文章、辭賦都寫得很好，成了遠近聞名的小神童。後來，在一件偶然的事情中，他又喜歡上了自然科學。
有一天，徐光啟放學回家，路過一塊棉花地，見一位老爺爺把棉株上好端端的嫩芽都掐掉了，他感到非常奇怪，便上去詢問。老人告訴他，現在已到秋季，再長嫩芽，即使生出棉桃來，因為生長期短，也結不出棉花來，而且還要消耗掉不少養分；如果把它掐掉，節省下的養分可以使那些已經成形的棉桃長得更好。
老人見徐光啟眼睛放光，聽得入神，又說：“孩子，這就叫科學，是一種動腦子的學問。”
在平時讀經書的過程中，徐光啟已經讀過華佗用中草藥治病，張衡發明渾天儀，以及王恂、郭守敬、許衡聯合修訂《授時曆》的故事，但“科學”兩個字的印象，卻從來沒像今天這樣深。
徐光啟回到家中，立即來到自家的棉花地裏，也學著老人那樣，把棉株上新長出來的嫩芽全部掐掉了。他父親看到，立即上前一把將他拉住，大罵道：“敗家子，你瘋啦?那麼好的嫩芽你為什麼要掐掉，難道你是讀書讀呆了不成?”
徐光啟則不慌不忙地說：“請父親息怒。我這樣做自有道理，待我把話說完，你再責罵不遲!”
於是，他便把種棉老人的話對父親說了一遍。徐思誠也曾是個讀書人，思想並不那麼僵化，他見徐光啟說的有道理，便怒火頓消，和徐光啟一同動手，把新長出的嫩芽全部掐掉了。到了收獲時，徐光啟家中的棉花，比往年取得了更好的收成。
公元1604年，徐光啟考中進士，走上仕途。此後，結識了意大利傳教士利瑪竇，和他探討天文、地理、數學方麵的知識，受益匪淺；後又翻譯歐幾裏得的《幾何原本》，大有收獲。由於他虛心好學，不久便寫出了《測量法義》、《測量異同》、《勾股義》三部著作，對我國後來數學和測量學的發展起了重大的推動作用。
此外，他還利用有病在家休養的機會種小試驗田，試種外來作物；成功後，將操作方法寫成書，推廣農業技術。他康複回京複職後，用了五年的時間，修成《崇禎曆書》，計一百三十七卷；又根據自己對農業科學的多年實踐和研究，寫出《農政全書》，共六十卷，包括農本、田製、農事、水利、農器、樹藝、蠶桑、牧養等十二目。在這部書中，徐光啟僅引用文獻資料就達二百五十種。這是我國古代農業科學史上最完備的一部總結性的傑作，也是徐光啟畢生最主要的代表作之一。