東漢時的張衡雖然家境貧窮，但從小就勤奮好學，加上天資聰穎，很早就聞名鄉裏。據史書記載，他十歲時就“能五經貫六藝”，過目成誦。他興趣很廣泛，常常涉獵自然科學方麵的讀物，而且寫得一手好辭賦，特別愛好數學和天文研究。
朝廷聽說張衡是個有學問的人，召他到京裏做官。他先是在宮裏做郎中，後來擔任了太史令，負責觀察天象。這個工作正好符合他研究的興趣。
當時，人們無法解釋地震的原因，也無法預測地震，常常因為地震導致城牆、房屋倒坍，還會死傷許多人畜。張衡對記錄下來的地震現象經過細心地考察和試驗，發明了一個測報地震的儀器，叫做地動儀。
地動儀是用青銅製造的，形狀有點像一個酒壇，四圍刻鑄著八條龍，龍頭向八個方向伸著。每條龍的嘴裏含了一顆小銅球：龍頭下麵，蹲了一個銅製的蛤蟆，對準龍嘴張著嘴。哪個方向發生了地震，朝著那個方向的龍嘴就會自動張開來，把銅球吐出。銅球掉在蛤蟆的嘴裏，發出響亮的聲音，就給人發出地震的警報。
138年2月的一天，張衡的地動儀正對西方的龍嘴突然張開來，吐出了銅球。按照張衡的設計，這就是報告西部發生了地震。可是，那一天的洛陽卻沒有地震的跡象，也沒有聽說附近有哪兒發生了地震。因此，大夥兒都說張衡的地動儀是騙人的玩意兒。
過了幾天，有人騎著快馬來向朝廷報告，離洛陽一千多裏的金城、隴西一帶發生了大地震，連山都有崩塌下來的。大夥兒這才信服。
不光是這樣，張衡還用銅製造了一種測量天文的儀器，叫做渾天儀，上麵刻著日月星辰。他設法利用水力來轉動這種儀器。據說什麼星從東方升起來，什麼星向西方落下去，都能在渾天儀上看得清清楚楚。據《辭海》所記：張衡首次正確解釋月食是由月球進入地影而產生；觀測和記錄了中原地區能看到的2500顆星星，並且繪製了我國第一幅較完備的星圖。因為他在科學方麵的傑出成就，後世稱張衡為“科聖”。
【博聞館】
名垂千古“二京賦”
賦，是由《楚辭》衍化出來的，也繼承了《詩經》諷刺的傳統，在漢朝很流行。
自幼愛好文學的張衡有很多優秀作品，風格也各不相同。和帝永元十二年（100），23歲的張衡應邀回鄉出任南陽太守鮑德的主簿，掌管文書工作，並在辦理政務之餘，潛心於文學創作。他以遊學長安和洛陽的見聞作為素材，先後花了十年功夫，於安帝永初元年（107）寫成著名的文學著作《東京賦》和《西京賦》，總稱為“二京賦”。
《西京賦》寫西漢享樂而無遠慮，《東京賦》雖對東漢初期的政治進行了不符合實際的歌頌，而重點則在言“民怨”“下叛”的可憂可危，要當時統治集團加以重視，以免王朝傾覆。“二京賦”也反映了當時都市生活的情景，成為後人研究漢代社會的史料。