知乎盐选会员精选文章站在一个宏观的角度纵览历史，我们会发现一个挺有意思的现象。
在中西方文明的历史上，有两个很重要的时间点，一个是公元 1000 年，一个则是公元 2000 年。
从公元元年的西汉，一直到公元 1000 年的北宋，中华文明一直处于上升态势，国学大师陈寅恪认为：「华夏民族之文化，历数千载之演进，造极于赵宋之世。后渐衰微，终必复振」 。
虽然说的是文化，但是在科学技术等方面，北宋也一样是世界的巅峰。
《宋史》中记载，咸平三年（公元 1000 年），北宋军队已经开始使用「火炮，火箭，火蒺藜」，而此时的欧洲，在十字军东征之前，连弓弩都很少使用。
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为啥后来的蒙古铁骑能够天下无敌，差点扫平整个欧洲，你真以为是草原民族弓马娴熟么？背后有个很重要的原因，金人灭了北宋，虏获大量北宋工匠，而平了金和南宋的蒙古，更是集当时世界尖端军事黑科技于大成，对欧洲列国实现了降维打击。
但是从两宋以后，中国的科学技术就是一路下坡，这才有了近代的屈辱百年史。
然而新中国成立后，历经几代领导人励精图治，再加上改革开放，尤其是 2000 年以后，中国已经隐隐有了盛世之像，科技实力更是日新月异，一如陈寅恪所说，中华文化，终必复振。
反观欧洲文化科技，恰恰相反。
公元 1000 年左右，正处在最黑暗的中世纪，国家分裂、战争频繁、瘟疫流行，人民生活水深火热。
按照《圣经》的说法，千年之交并非喜气洋洋的千禧佳节，而是撒旦降临人间的日子，人们应当对当下的苦难安之若素、逆来顺受，静静等待着耶稣的解救。
此时的欧洲，麻木且愚昧，但是黑暗的顶点也是光明的起点，欧洲在支离破碎中孕育着涅槃，在这一时期，神圣罗马帝国建立，现代的法国和德国也都在这一时期有了雏形。
欧洲缓慢复苏，400 多年后有了文艺复兴，跟着是工业革命和大航海时代，欧洲彻底崛起，历经千年，终于在 2000 年前后这一段时间，欧洲的经济达到了巅峰。
2000 年，欧盟 GDP 是同时期中国的 6 倍，2008 年更是反超了美国，但此后的欧洲开始渐渐走起了下坡路，尤其是过去的 2021 年，中国更是凭一己之力在 GDP 上首次超越欧盟。
啰嗦了这么多，其实主要是想说明一点，中国人并非只会搞诗词歌赋，琴棋书画，我们的老祖宗也并非没有数理化思维，缺乏科技细胞。中国近代科学技术的落后是有多方面因素的，但这些因素里面绝对不包含智商。
如果时光停留在北宋，中国人是可以在科学技术上傲视全世界的，著名的英国学者李约瑟毕生研究中国科技史，并编纂了 《中国科学技术史》一书。
他在书中提出了这样一个观点，宋代虽然军事上常常出师不利，且屡为少数民族邦国所困，但帝国的文化和科学却达到了前所未有的高峰。
在这个时代，说理的散文代替了抒情的诗歌，哲学的讨论与科学的描述取代了对佛老宗教的信仰。
中国向西方输送的不光有四大发明，还有少为人知的水车、石碾、水力冶金鼓风机、活塞风箱、缫丝机、独轮车。而同一时期由西向东传播的重要技术，李约瑟只提到了四项：螺丝钉、液体压力唧筒、曲轴、发条装置。
李约瑟不光对中国的传统科技推崇备至，而且也对中国历史上杰出的科学家有着自己独到的评价，这其中最让李约瑟叹服的就是出生在 1031 年——中国历史上科技最顶峰之时的沈括。
在李约瑟看来，沈括是中国科技史的集大成者，并且丝毫不临溢美之词的称其为：中国整部科学史中最卓越的人物！
沈括，何许人也？能够得到如此高的评价？
《梦溪笔谈》
天才相对于常人来说，最大的特点是在某一方面极为突出，在天赋和努力的加持下，可以达到常人难以企及的高度。
那么还有没有超越天才的存在呢？
沈括，毫无疑问就是这样的一个人。
用宋史的话说，沈括博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通，皆有所论著。
但是这样的描述还是太保守了，沈括晚年把他的毕生所学都写进了《梦溪笔谈》一书，这本书有多牛？李约瑟评价为 「中国科学史上的里程碑」。
但还是不足以描述《梦溪笔谈》的牛，如果把书中的内容归类整理一下，借助图表能更直观反映。
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看到了吧，说是笔谈，其实就是一本百科全书，用什么学富五车、学贯中西等等来形容沈括都太苍白了，这是个凭借一己之力编纂了一部百科全书的人物，如果真要找个贴切的溢美之词的话，那么只能用学究天人。
最关键是，书里的内容绝大部分都是沈括自己的思考总结所得，而且很多都开创了本领域的先河，用现在的话说就是干货满满。
有多干货？咱分门别类说道说道。
天文学
2020 年 11 月 24 日，嫦娥五号顺利发射升空并于月球着陆，数日后携带着月球样本返回了国内。
这是人类航空史上的一次壮举，2021 年 5 月 24 日，国际天文学联合会（IAU）批准中国提议在嫦娥五号降落地点附近的 8 个月球地貌的命名申请。
这八个名字除了有华山、衡山这样的名胜外，还有几个采用了人名，这其中就有沈括。
沈括之所以能获此殊荣，得益于他在天文学上做出的杰出贡献。
中国人很早就开始了对天文的研究，一方面中国人相信皇权受命于天，皇帝一旦乱来则天公就会震怒，通过各种灾异天气表达自己的不满。
所以古代皇帝最怕气象灾害，旱了、涝了、日食了、彗星了，都能让皇帝心惊肉跳，要么找替罪羊，要么下罪己诏，来平息老天爷的不开心。
另一方面则是因为我国自古以来就是农业社会，农业生产最为讲究时节，什么时候该播种，什么时候该施肥，错过了就可能造成大减产，会死人的。
所以中国人对天象的研究很早就开始了，而且成就也相当高，在星占和造历这两个方向都有着突出的成就，只是可惜我们太讲究天文学的实用性，以至于很少关注宇宙天体的形成演化这些深层次问题，导致了后来天文研究的落后，不过这是后话，至少在宋朝的时候，我国的天文学绝对领先于世界。
沈括对于天文学的贡献很是突出，许多成就大家也耳熟能详。
比如说第一次对月圆月缺现象做出了最生动形象的解释，沈括指出，太阳和月亮的行状像一颗弹丸，月亮本身不发光，只会折射太阳的光芒。
每当新的一月开始时，我们在地面上望见的月光，事实上是阳光照到了月亮的侧面，这时候我们看到月亮的形状，就如同钩形；而当太阳逐渐远离月亮，月亮受太阳斜照，月亮的全貌逐渐呈现，我们就会看到月亮慢慢地变圆，这时候就好比一颗弹丸，半边涂上白粉，从侧面看过去，有粉的地方像钩形；但从这面看，月亮是一个正圆形，所以看起来就像是一颗弹丸。
再比如说研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。经过改造，对天象的观测变得更为精确， 他曾连续用了三个月的时间，每天夜间用「窥管」（是「浑仪」的一个重要组成部分）观测北极星的位置。他把初夜、中夜、后夜所看到的北极星的方位分别画在图上，一共画了二百多幅图。经过精心研究，最后他得出了当时北极星同北极的距离为三度多的科学结论。
沈括还发现，当太阳的光线通过大气到达地面时，在大气中发生折射作用，从而得出结论说：人们在地面上所观察到的太阳方向同太阳本身的实际位置是不一致的，人们所观察到的太阳高度要比太阳本身的实际高度大。这一思维逻辑，已经远超了当时人类的认知水平。
不过这些都不是沈括对天文历法学的最杰出贡献，遗憾的是，沈括最杰出的成就，十二气历，则如一颗明珠被埋没在了尘沙之中，没有得到应有的重视。
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这玩意有多牛，听我详细给你说一说。
我们知道，现行的历法主要分为两类，一类叫做阳历，一类叫做阴历。
阳历又称太阳历，是以地球绕太阳公转的运动周期为基础而制定的历法。因为地球绕太阳转一圈要比 365 天多 5 个多小时，所以每四年就会多出大约一天，故阳历中每四年会设置一个闰年，闰年的 2 月是 29 天，比平常年份多 1 天，以此来对冲差异。这就是为啥有的年份 2 月 28 天，有的 29 天。
现在全球通用的公历也叫格里历，就是阳历的一种。
阴历又称太阴历，主要指按月亮围绕地球转动的规律制定的。
我们平时所说的农历其实并不是真正的阴历，因为阴历的时间和阳历相比，每年大约差十一天。如果完全按照阴历来，可能不出五年，我们就要在夏天过春节了。
所以古人每 19 年中设置 7 个闰月，有闰月的年份一年 383 天或 384 天，称为闰年。比如 2016 年、2020 年都是闰年。
阴历的问题比较多，很少采用，准确说来，我们的农历采用了置闰法，因此算是一种阴阳合历。
那么究竟是公历好还是阴阳合历好呢？
其实都有缺点，比如公历，作为年首的元旦并没有实际的天文意义，而且大月与小月的排列没有规律性，月与月的天数最多会相差 3 天，实际使用起来并不方便。
至于阴阳合历中设置闰月的方法，也是治标不治本，只是一种不得已的行为。
沈括发明了一种全新的历法，把一年分为四季，每季分为孟、仲、季三个月，以立春那天为孟春之月的首日，以下类推，用节气来定月份。
简单来说就是，立春为 1 月 1 日，惊蛰为 2 月 1 日……小寒为 12 月 1 日。大月 31 日，小月 30 日，一般大小月相间，用十二个节气来确定了十二个月，因此又称十二气历。
十二气历不需要置闰，所以是一种纯太阳历。
这种历法的伟大在于，它既简便又科学，既符合天体运行的实际情况，而且十分有利于农事安排，从根本上解决了历法适应农业生产需要的问题，是中国古代历法中的一个优秀代表。
现在公认，这样彻底的一个阳历，不仅比当时西方通用的「儒略历」合理得多，而且比现在世界各国采用的公历「格列高利历」（即阳历）还要合乎理想。
换句话说，沈括一千年前的发明比现在的历法还要高明合理。
可惜的是，这种超越时代的历法被当时的封建统治者视为违背祖制，属于欺师灭祖的行为。直到清朝年间，著名学者阮元在《畴人传》一书中还在责骂沈括的十二气历。
而沈括似乎早已经预料到了这些后果，他只是淡淡的说：「我坚信日后一定有采用我这个主张的那天」。
事实上十二气历也确实曾经被真正运用过，太平天国所颁行的「天历」，其实就是十二气历，只可惜太平天国属于昙花一现，捎带着十二气历又再次埋没。
地理学
上知天文下知地理，是中国人对一个人博学的最高评价，沈括就很配得上这个评语，他不光是一个天文学家，在地理方面也有着惊人的成就。
公元 1074 年，沈括奉命视察河北西路，沿着太行山北行时候，他发现山崖之间含有螺蚌壳及石子，「横亘石壁如带」，判断这里曾是海滨，进而推断华北大平原是由黄河、漳水等河流的泥沙沉积而形成的，这是对华北平原成因最早的科学解释。
这大概就是学渣和学神之间的区别，学渣只能看到表象，而学神则总会透过现象看本质。
网上有很多人喜爱吹捧意大利人达芬奇，可就是这位被认为是欧洲古地学开创人的奇才，最早架设亚平宁山中的螺蚌壳化石为海中古生物遗迹，也已经比沈括晚上了好几百年。
还是同一年，沈括在浙东考察时，又有了新的发现，他来到雁荡山，看到「雁荡诸峰，皆峭拔险怪，上耸千尺，穹涯巨谷，不类他山，皆包在诸谷中。自岭外望之，都无所见；至谷中则森然干霄」，对于这种地貌，他分析是「谷中大水冲击沙土尽去，唯巨石岿然挺立耳」，认为是流水侵蚀作用形成。
从雁荡奇景，沈括又联想到了北方黄土高原，指出「今成皋、陕西大涧中，立土动及百尺，迥然耸立」的地貌形态，也是流水的侵蚀作用造成的，只不过「雁荡具体而微者，但此土彼石耳」。
仅仅是游览一番，就把中国一南一北相距万里的地貌成因，做出了统一科学的解释，就问你服不服。
至于欧洲，一直到 1788 年才由近代地质学之父赫顿在《地球理论》一书中提出了流水侵蚀作用。
我们知道，指南针是中国四大发明之一，常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面，极大地推动了世界文明的进程，大家都以为指南针指的是正南方，只有沈括发现了其中的差异。
他曾经以人工磁化的方法自制了磁针，又将磁针分别以水浮、置在指甲、放在碗边、丝悬等法分别支挂比较其灵敏性，最终发现用一根细线悬着最为灵敏好用。
一般人研究到这里也就结束了，可是沈括又以这种自制的磁针进行细致的测定，竟然发现其「能指南，然常微偏东，不全南也」。
这等于说，沈括知道了磁针并非指向正南、正北，第一个发现了地磁偏角，而欧洲人发现这一现象则一直要到 400 年后哥伦布横渡大西洋的时候了。
一个是开着船走歪了才发现，一个则是坐在家里拿根针晃来晃去就发现，沈括的智商，只能用恐怖来形容了。
数理化
学好数理化，走遍天下都不怕。
我极其怀疑，这口号是沈括提出来的，因为他在这三方面也都有着惊人的造诣。
给你一堆鸡蛋，一层层地叠起来，各层都是一个长方形，自下而上，逐层在长、宽方面各减少一个，你能算出来总共有多少个鸡蛋么？
放到现在，估摸着高中毕业的学生也未必能算得出来，可是一千年前的沈括就能。
他在《梦溪笔谈》中首创了计算公式，这也是二阶等差级数的求和法，更是奠定了高阶等差级数求和的基础，因为鸡蛋之间有缝隙，所以这一方法也被称为隙积术。
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除了隙积术，沈括还研究出了会圆术，能够根据圆的直径和弓形的高，从而求得弓形的弦和弧长。
沈括喜欢摆弄镜子， 结果一摆弄就摆弄出了心得，他发现用凹面镜照物，中间有一个被称作「碍」的点（即现在所说的焦点），物在此点之内，成正像；在此点上，不成像；在此点之外，成倒像。
好家伙，这不就是凹面镜成像的原理么。
这还没完， 他对凸面镜、平面镜也做了细致的观察和研究，科学地指出：「小鉴不能全观人面，故令微凸，收人面令小，则鉴虽小而能全纳人面。」解释了古人制镜，镜大则平、镜小则凸的道理，可见他对镜面大小、镜面曲率与成像的关系，有着清楚的认识。现在汽车后视镜上加一小凸镜以扩大视野也就是这个原理。
沈括在数理化方面的成就，最突出是体现在化学方面。
沈括虽然是一名科学家，手无缚鸡之力的文官，但却经常在前线带兵打仗，为了达到强兵的目的，他十分注重新物质的发现和工艺的改进。
《梦溪笔谈》中就有许多关于金属材料的记述，涉及灌钢、湿法炼铜等技术和钢铁制品的效用，在当时均处于世界领先地位，险些失传的百炼钢工艺，也因该书的记录得以保存。
陕北富县、延安是当时北宋和西夏交锋的前线，沈括在这里带兵时发现了一种神奇的液体，此物 「生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出」，于是大笔一挥，这玩意就叫做石油吧。
这可比人们以前对其的称呼「石漆、石脂水、猛火油」等贴切形象得多，以至于现在我们还在这样称呼。
沈括对石油的兴趣很大，经过仔细观察，他发现石油生于地中无穷，不若松木有时而竭，因此断言此物后必将大行于世。
如今石油已经成了全球最重要的战略资源，被称为液体黄金，沈括所言果然不缪。
沈括还不囿于石油作燃料的千年成规，对其应用做了开拓探索。他收集石油燃烧产生的炭黑制得优质的墨，被誉为「延川石液」，影响很大，为后世石油作为化工原料奠定了最初的实验基础。
沈括还领导了宋朝的「中石化」。北宋时期，建立了世界上最早的炼油车间－猛火油作，生产经过粗加工的石油产品 「猛火油」。用这玩意制作的火箭，触物即燃，威力无穷，这番操作，简直逆天了。
除了石油，《梦溪笔谈》中还多次提到各种晶体矿物，最有价值的当属玄晶石，其实就是现在俗称的生石膏。沈括经过多次试验，发现玄晶石加热后白如霜雪，进而推断出是因为受热脱水所致，现代工业上将生石膏加热脱水制成熟石膏，就是运用的这一原理。
不过沈括并没有因此而放过生石膏，他还发现了一个奇特的现象，他发现玄晶石「叩之则直理而折」，这其实是晶体物质独有的解理现象，这一发现比西方整整早了六百年。
音乐和医学
啰嗦到这里，你是不是觉得已经概括了沈括的一生，这真的是一位伟大的、千年难遇的人物。
不好意思，这还远远没有说完，其实沈括还是一位音乐理论家以及一位优秀的医生。
沈括痴迷音乐，他曾经对北宋以前的传统音乐进行了宏观的梳理，并归纳总结为三个阶段， 分别是雅乐、清乐和燕乐。
沈括认为雅乐就是指夏、商、周三代的音乐，代表为西周的宫廷音乐，放到现在大概属于那种需要走进音乐厅去欣赏的阳春白雪。
而清乐则盛行于隋唐，它是汉族的民间音乐，融合了南北方音乐的特点，算是现在的流行音乐。
古代第三大音乐高峰在沈括看来是兴起于唐、兴盛于宋的燕乐。
他是唯一正确记载北宋燕乐二十八调的人，他的这些精确记载，成为中外音乐史研究学者们研究唐代燕乐二十八调关系的重要依据。
沈括对音乐研究的深入细致，可以说当世无人能及。
开封府相国寺内有一副壁画，据说是宋初著名画家高益的作品。
画面上是几个乐工一起演奏音乐的场面，有一抱琵琶的乐工，正拨动琵琶的下弦。人们指责高益画错了，说所有的管乐都发「四」声，但这个乐工却在拨下弦。
但沈括觉得高益没有错，他说：弦乐跟管乐不同，演奏管乐时，手指按在什么音就发什么音，是同时的。琵琶则不同，只有当手指拨弦之后，才会发音，动作是早于声音的。正因为这样，弹琵琶的乐工的手指不在「四」字音的上弦，而在下弦，是符合实际的。如此画面正说明画家布置巧妙，匠心独运。
再说说沈括的医学造诣，现在市面上卖得很火的苏合香丸，就来自于《梦溪笔谈》的记载，据沈括说苏合香丸的配方最早出自于《广济方》，可惜《广济方》后来失传了，幸好有《梦溪笔谈》，才使得如此珍贵的古方得以保留至今。
宋朝时候，解剖尸体被视为大不敬，因此对人体的内部构造了解很少，以至于大部分人认为人同时具有水喉、食喉、气喉三喉。
沈括研究后驳斥了这种说法，他明确指出人的进食器官中只有咽和喉，别无他物。
「咽」能够进饮食，「喉」能够通呼吸。食物通过「咽」进入胃，最后进入大小肠；「喉」则与五脏相通，用来呼气、吸气。五脏也有含气呼吸的功用，就像铁匠铺里那种牛皮风箱。
沈括还喜欢研究药理学，他指出毒物和药物可以相互转化，比如朱砂本是一种很好的药，刚出生的婴儿吃了都没事，但经火一炼，就变成了一种毒药，杀人于无影无形之间。
他还记载了以人尿炼制「秋石」之法，为世界上最早提取性激素的记录，比国外相关医学记载早 800 余年。
沈括继承发展了起源于《黄帝内经素问》中的「五运六气」 学说，五运，指金、木、水、火、土五行的运行；六气、指风、热、湿、火、燥、寒六气的流转。
这一整套理论特别深奥神奇，现代人，即使是精研传统文化和中医的也很难完全搞明白，而沈括却运用自如，甚至能够将其扩展到进行天气预报。
熙宁年间，京城干旱，想尽各种方法祈雨，但始终没有雨来，曾经一连几天阴天，人们都以为一定要下雨了，谁知又突然转晴。
当时沈括因事入对，神宗问什么时候会下雨，沈括回答说：「下雨的征候已很明显，臣估计明天就会下雨。」
大家都不信，结果第二天果然下了大雨。沈括解释道：五运之中有一运为「土」，六气之中有一气为「湿」。那几天京师连续阴天，表明「湿土用事」，从气已经发挥作用，但被厥阴胜过、不能下雨。
五运之中有一运为「金」，六气之中有一气为「燥」，后来突然放晴，表明「燥金入候」，由此推测，厥阴已经受到抑制，而太阴得以发挥作用，第二天的「运气」就会按照「湿土」的方向发展了。
说实话我看了好几遍也没读明白，但我却丝毫不认为沈括是在胡说八道，科学和神学，有时候只在一念之间。
要论述沈括的伟大，就算是再写一万字，还是没有办法备述。他还会带兵、会治水、能写诗。正如后世对他的评价，这是一个在天文、地理、数学、医学、音乐、物理、化学，文学、政治、经济、军事、外交、兵工、冶金、建筑等领域都颇有建树的卓越人物。
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沈括
可是，这样不世出的天才在《宋史》中却没有一个单独的传，堪称科技瑰宝、百科全书的《梦溪笔谈》一直到近代，在竺可桢的推动下才开始获得关注。
究其原因，是因为沈括并不高的政治情商，他对王安石变法的墙头草态度，在永乐城之战中一味盲从上级，而不能够直言进谏的做法，都使得沈括在当时以及后世饱受诟病，甚至一度被称作小人。
说到底，中国自古以来还是一个官本位的社会形态，学而优则仕，每一位士子都抱着学得文武艺、卖与帝王家的心态，不管自己究竟具不具备从政能力，从而导致了许多天才的科学家放弃了自身的才华，进入了官场，互相辄轧、碌碌一生。
这是一种对人才的巨大浪费，甚至也在一定程度上导致了中国近代的落后。
沈括之殇同样也是中华民族之殇，一个国家，一个民族，只有重视自己的科技人才，给予其足够的尊重和呵护，这个国家和民族才有前途。
所幸，这件事，我们正在做。
主要参考资料：《沈括的和我国古代天文学》、《沈括 及其科学思想》（蔡彬彬）、《中的科学思想和科学精神初探》（郑婉君）、《的地学思想研究》（徐杰）