商王朝是我国历史上第二个奴隶制王朝，商代（前1600年～前1046年）是我国奴隶社会的发展时期。商代以盘庚迁殷大致可划分两个时期，前一时期300余年，都城屡迁；后一时期270余年，以殷（今河南安阳市）为政治经济文化中心。此600年间，其统治及于西北，达到长江以南，政治经济、社会文化有了较大的发展，创造了灿烂辉煌的文明，是当时世界上最先进的文明大国。商王朝统治的主要区域是在黄河中下游一带，而中心区域又在中原地区。殷商时代的中原科学技术成就突出，特色明显。殷商中原地区在农业、水利、畜牧、冶金、陶瓷、纺织、印刷、酿造、交通运输、建筑等行业及天文历法、数学、医药学、生物学、物理学、地学等领域取得了一系列具有深远影响的科学技术成就，并呈现出同步性、辐射性、先进性等特征。

　　一、商代中原科学技术成就灿烂

　　商代的中原科学技术成就主要体现在农业、水利、畜牧、冶金、陶瓷、纺织、印刷、酿造、交通运输、建筑等行业及天文历法、数学、医药学、生物学、物理学、地学等领域。

　　1、农业生产技术

　　商代中原地区的农业生产，在当时的发展是居首位的。据彭邦炯先生研究，商王国的农业之地，主要分布在今河南省镜内，其农业地名达46个，其次较多的，在今山西、山东、陕西、河北等境域，分别有20个、17个、5个、5个。张秉权先生也指出，殷代农业区域的分布，大约包括现在的河南、陕西、山西、山东、江苏、安徽等六省之地，其中也是以河南为主。这种发展显然也是农业生产技术进步的反映，正如彭邦炯先生在其专著《甲骨文农业资料考辨与研究》的“后记”中所作的结论：“当时的商族人，特别是王国的中心区域，已经进入早期的精耕农业阶段了。”

　　殷商王朝中原地区的农业，尤其是盘庚迁殷以后，进入了精耕细作阶段。殷在今河南安阳市属的小屯村。《齐民要术》引《汜胜之书》云：“汤有旱灾，伊尹作为区田，教民粪种，负水浇稼。区田以粪气为美，非必良田也。”区田、施肥、浇灌等，是精耕农业的重要内容。作区田，就是整治耕地，开辟沟洫，堆培田垄，划分块状。这说明商初时，中原农业开始迈入精耕细作阶段。商代在土壤耕作中出现了协田的劳动协作方式。据殷墟甲骨，“协”即三耒同耕之形，协田即多人协作耕种田地。甚至有学者指出，当时已出现了牛耕技术，只是未得到重视与推广。当时还出现了田间锄草的技术措施。甲骨文中有锄草的记载，它是抗旱保墒、精耕细作的中耕技术的渊源。商代中原地区的农业主要采用撂荒耕作制。史载“殷人屡迁，前八后五”，这种频繁的迁都就与土地撂荒有关。而商代都城的迁徙主要在中原地区。当时中原地区农业中开始出现了施用肥料来恢复和保持地力的技术措施，并出现了储存人粪肥和造厩肥的方法。当时中原地区农业中还应用烟火驱杀害虫之法，使用棍棒驱逐害鸟之法。商代农业耕作技术的发展状况，王贵民先生概述为：1.重视农田基本建设，2.深耕，3.灌溉，4.中耕除草，5.施肥，6.治虫，等等。这实际上是商代中原地区农耕技术的写照。商代中原地区稻作已有耖田术，即人们用足抹平稻田田面。

　　商代中原地区农业生产工具也有发展。犁耕技术上，已开始使用铜铧犁。青铜斧（斨）、钁、铲、镰等农具已经使用。据不完全统计，截至1995年，河南、河北、陕西等七省30多个地点共出土青铜农具189件，而河南占76件，是最多的。郑州南关外商代铜器作坊遗址中出土有上千件陶范，其中能看出器形的有斧、斫、镈、刀、锥、凿等生产工具的陶范占60%，而斧斫之器的陶范数仅次于镞范的。安阳大司空村曾出土3件铜斧，一件为斨、一件为銎斧、一件相似于现代通用手斧。淇县摘心台出土有青铜钁，郑州商代陶窖壁上也发现铜钁使用的痕迹。而且它们在技术上有明显的变化和改进。如斧、斨、钁的顶端有銎眼，以便安柄。安阳大司空村、苗圃、殷墟妇好墓，郑州紫荆山，洛阳东郊，罗山的蟒张和天湖等遗址出土的青铜铲达15件，其中安阳大司空村出土的那件方銎青铜铲，长22.45厘米，刃宽8.5厘米，上端的方銎能安装木柄；安阳还出土了4件铜锸。在安阳殷墟，出土有刃部呈凹形的青铜刀，即收割工具青铜铚（镰类）。

　　2、水利科学技术

　　商代中原地区出现了沟洫制度，农田灌溉活动有所发展。安阳小屯遗址发现有沟洫的建筑。《世本》载：“汤旱，伊尹教民田头凿井以灌田。”商代人工灌溉和排涝在甲骨文中也有反映，如“今日通用的‘禾入水’的‘黍’字，当是由象形字加水旁而来的”。殷墟甲骨文中还有畎浍这类系统水利工程的记载。如孟州市涧溪商代文化遗址中发现有用于灌溉农田的人工水沟。甲骨卜辞中有许多有关黄河水害的材料，还有筑堤治河的记载。

　　3、畜牧技术

　　商代中原地区的畜牧业技术继续发展，发明了动物阉割术。当时已对牛、羊、马、猪、狗进行圈养，如殷墟甲骨中有牢、厩、庠、圂等字。当时还出现鹿类的驯养，及象的驯养。就甲骨文所载，商人猎取野象之地，都在今河南省内。陈志达先生据殷墟所发现的家畜、家禽资料研究认为，商代晚期的中原地区，牛、羊、猪、狗及鸡，贵族和民间普遍饲养，马主要为殷王室和贵族豢养，象和水牛已被驯养，鸭、鹅、鸬鹚三种禽鸟很可能也被驯养成家禽，并且牛、羊等大牲畜，已在野外进行放牧。如商代已为牛辟有专门的饲料草场，种植饲草。马波先生亦指出，商代中原地区已出现了放牧与舍饲相结合的饲养方法，辟有专门种植刍秣（牧草）的田地；此外，被驯化的还有兔；并开始生挤、食用畜奶，而这是畜牧业发展史上的一场革命。根据殷墟妇好墓出土的两件鼻隔有小孔相通的石牛，当时还出现了为便于役使而对牛穿鼻子的技术。

　　据殷墟甲骨，当时中原地区已出现阉猪术、骟马术及从外形鉴别家畜优劣的相畜术等。殷墟甲骨中有“豕”字，闻一多《释豕》一文释为“去阴之猪”，即阉猪。殷墟甲骨中还有去掉马势的字。公元前4世纪西欧才出现这种动物阉割技术，比中国晚数百年。卫斯指出：“对‘牡豕’的普遍去势是我国养猪业技术史上的重大成就之一，几千年来一直为我国养猪业所运用。”殷墟卜辞中已有根据毛色挑选牲畜的记载。王宇信认为：“作为我国‘相马’的滥觞期，应从商代开始”；商代还出现了“执驹”技术，即幼畜生长一定时期之后，与母畜隔离饲养，如当母马受孕后，为避免头一年所生小驹伤害孕马，便将马驹与孕马隔离开来，并进行调教；商代可能也出现了相当于“巫马”的马医。阉割、隔离等技术措施同样应用于牛的优种选育及繁殖管理上。另外，商代中原地区也注意到牲畜的保护和疾病问题，如对马可能已用草、革一类制的履以保护其蹄足。

　　4、冶金技术

　　商代中原地区的青铜冶炼、铸造技术发达。以郑州二里岗遗址为代表的商代早期文化的青铜器，种类明显增多，器形富于变化，制作较为精美。青铜器有工具、容器、兵器等，在河南出土的铜容器有200多件，用浑铸法或分铸法铸造。郑州商城西城墙外张寨南街出土有商代2件最大的铜方鼎，高分别达0.87米、1米，重各达64.25千克、86.4千克；郑州商城东南角外侧熊耳河畔也出土有2件大型铜方鼎和1件大型铜圆鼎，通高均在0.8米左右。以殷墟为代表的商代晚期文化的青铜器，种类形制复杂多样，精美程度高，纹饰也较复杂，多用分铸法，分布广泛。如有礼器、乐器、兵器、车马器、砸器、工具等。安阳殷墟妇好墓出土铜器多达468件，总重量在1600千克以上，其中出土的4面铜镜，是十分罕见的，并将我国使用铜镜的历史提早到3000多年以前。

　　商代最大最重且工艺复杂的是方鼎，其中最具代表性的数司母戊鼎、司母辛鼎、郑州方鼎、牛鼎、鹿鼎等，它们形制巨大，制作精美，代表了商代青铜冶铸技术的最高水平，成为鼎中之“王”。郑州方鼎是最早的青铜重器，出土于郑州商城；独具特色的牛鼎、鹿鼎出土于殷墟王陵区侯家庄墓葬；制作精美的司母辛鼎出土于殷墟妇好墓；有世界之最之称的司母戊鼎，出土于殷墟西北岗武官村。安阳殷墟出土的“司母戊”大方鼎、“司母辛”大方鼎、牛方鼎、鹿方鼎等，“都是商代王室所用之物，既为王权统治的象征，又是建邦立国的重器”，这些大型铜方鼎在商代青铜器中，占有举足轻重的地位。殷墟武官村大墓出土的“司母戊”大方鼎，长110厘米，宽78厘米，高133厘米，重达875千克，代表了商代青铜铸造工艺的最高水平。河南罗山后李的商代息国贵族墓地也出土有青铜器215件，其中有一件鸱鸮卣，铸造工艺十分复杂，造型精致，非常精湛。

　　郑州商城发现有我国古代最早的青铜作坊。属于二里岗上层文化的紫荆山铸铜遗址，有以套间房室内或室内外为铸造的场地。而郑州南关外的铸铜遗址有上下两层，总面积达8000平方米，上层遗迹发现有10处铸造场地，17座窑穴，下层有11个与上层形状相近的窑穴。上层有烧范窑和小型、中大型铸造熔炉。小型熔炉包括以陶缸为外壳的缸熔炉和泥条堆筑的泥质熔炉两种，中大型熔炉是以大口尊为外壳的大口尊熔炉。

　　在安阳殷墟也发现了苗圃、孝民屯、薛家庄、豫北纱厂四个铸铜作坊，其中苗圃作坊的规模巨大，面积达1万平方米，有直径0.83米、厚4、5厘米的大型坩埚，有直径1米的大型熔炉残块，有与“司母戊”大鼎之类有关的一长达1.2米的方形范。

　　殷墟甲骨文中有青铜冶炼的记载。如《小屯殷虚文字甲编》第1647版、《金璋所藏甲骨卜辞》第511版中有“铸黄吕”之记载，其中“吕”是由矿石冶炼而成的铜料块，“铸黄吕”就是指铸铜。申斌先生指出，“商代青铜冶铸的金属铜的主要采炼场所应在河南省济源、辉县和汲县，山西省的中条山，河北涞源及湖北大冶一带”。

　　据郑州方鼎，当时中原地区工匠已掌握了利用金属原料的配比冶炼铜液和制范、浇铸等技术。

　　商代，中原地区的青铜铸造技术取得了多方面的进展。如发展了浑铸法，创造了分铸法。又如，出现了一范多腔的小型镞范具，为东周卧式叠铸创造了条件；范的套合采用特制的子、母榫；陶范的材料进行了分别配制，外范采用细砂细泥料，芯子采用粗砂加植物粉末料，陶范的透气性与退让性增强，能够铸出复杂容器的精密花纹；工具范制作坚密，能连续批量地铸造生产工具；分别出现铸造大、小型铸件的大、小型熔炉，能够铸造大型铜礼器；作坊各有分工，铸造铜器的专业化水平提高。如郑州商城还发现有用“拼铸法”铸造的大方鼎，用多块范分段套合的“浑铸法”铸造的大圆鼎，用“分铸法”铸造的提梁壶。铸造青铜器的陶范是一种“硬范”，“商代中原地区用硬范来铸造青铜器，是一种先进的技术，远远走在当时世界的前列”。如商代后期中原地区的圆鼎，因对“壁范过足包底铸法”分范法的改进，铸造时在鼎底加用了三角形的底范，从而具有对称庄严的正视造型效果。

　　商代中原地区晚期青铜器的铸造中，出现了焚失法，它是失蜡铸造法的滥觞，又是陶范法向失蜡法演变之间的一种过渡技术。

　　商代中原地区青铜工艺的进步还体现在装饰艺术上。如郑州人民公园东门附近出土的一件铜尊，其装饰花纹开了商代晚期所谓三层花纹装饰的先例，是商代铜器花纹装饰艺术上的一项重大突破。

　　商代中原地区还出现了黄金冶炼与铸造技术。如郑州商城内侧的一个祭祀坑内，出土了一件罕见的夔龙纹金叶，制作精美。

　　　5、制陶技术

　　商代中原地区的陶瓷技术继续发展。据郑州商城西城墙外的今铭功路西侧郑州第十四中学院内的一座规模较大的商代制陶作坊遗址的发掘研究，商代中期中原地区的制陶业已经有了固定的分工，制陶的轮制工具也被广泛采用。据统计，以郑州二里岗为代表的商代早期遗存，泥质灰陶与夹砂灰陶占同期陶器的90%以上，陶器口部多为卷沿，底部主要是圜底和袋状足，圈足器数量增加；以安阳殷墟为代表的商代晚期遗存，泥质灰陶与夹砂灰陶最多，袋状器、圈足器较前增加。器形的复杂性反映了陶瓷技术的进步。在中原地区，二里岗时期的白陶多有发现，商代晚期的白陶则在安阳发现最多，其器形，类型增多，胎质纯净，图案精美，具有较高的工艺价值。这一时期，中原地区也出现了胎质较一般泥质陶要细腻和坚硬的印纹硬陶。

　　商代中原地区的陶窑及烧陶工艺也有进步。郑州二里岗文化时期，陶窑箅孔直径加大，到商代晚期，窑室与火膛得到加大和提高，窑箅下面火塘中间支柱也被省掉，陶器的烧成温度明显提高。

　　商代中原地区也是原始瓷器的起源地。郑州商城出土有一件原始瓷尊，它以高岭土为原料，器表和内壁均施有薄釉，烧成温度在1200℃以上。

　　6、纺织技术

　　商代中原地区的纺织技术仍在发展。如人工培育葛麻技术得到推广，去掉植物韧皮纤维所含胶质的沤麻技术得到普及，能用纺缚掂绞出不同粗细的麻纱，丝绸纺织技术明显发展。安阳殷墟遗址出土有玉蚕、丝织物残片等，殷墟甲骨文中有桑、蚕、丝、帛等字，其中与丝字有关的字有100多个，还有专记蚕桑的完整卜辞。安阳殷墟出土的许多铜器上，甚至送葬的仪仗上，发现有纺织物遗痕、布纹、细布遗痕、席纹、麻纹、细布纹绣等。如1950年，安阳武官殷代大墓出土的3个铜戈，上面都有绢帛的痕迹，有的绢纹极细，有的“以銎受柲，裹布纹”；1955年，郑州出土的铜盆上，也发现附有布的痕迹。丝绸纺织技术的发展还体现在纹样上，王若愚先生研究指出，“从殷墟出土的青铜器丝绸印痕上可以看出，早在三千多年前，人们已经会织出斜纹、花纹等比较复杂的纹样”。

　　7、印刷技术

　　印刷术是我国古代伟大的四大发明之一。在商代中原，文字的书写材料为龟甲兽骨，并以安阳殷墟时期为代表，而以青铜金属为书写材料方面也有进展，出现了长达三四十字的长篇铭文。商代中原地区已出现了刻印技术，如在安阳殷墟出土了3枚铜印章。郑州出土的商代前期青铜器上的龟形图案的装饰，经唐兰先生考证，实是代表族徽文字的“黽”，这也是我国目前发现最早的青铜器铭文。而青铜铭文的铸造，到商末已很盛行。其工艺，先以蜡制成有字的铸模，再熔去蜡而灌以铜液，铭文的形成即由正（蜡模）→反（泥范）→正（青铜器）。而多模组合而成的铭文，运用了单翻铸法，是活字印刷术的最初形态。这种技术条件又向雕版印刷的出现迈进了一大步。

　　　8、酿造技术

　　商代中原地区，酿酒业发达，酿造技术有所发展。商代的青铜器中酒器往往居多，如1968年在河南温县发掘的一座商代墓葬中，出土较大青铜器15件，其中酒器有6件。1976年殷墟妇好墓中出土青铜器440多件，酒器有150余件，占1/3强；安阳殷墟中还出土有几套完整的酒器，它们均由10件青铜器组成。又如郑州二里岗商城遗址的一处王家酿酒作坊，出土有商代通高约35厘米以上的大口尊及通高28厘米以上的釉陶有肩尊等酿酒容器，大口尊内还发现留有白色水垢状“酒沉淀物”；重要的是，此时发明了人工培殖麹糵发酵造酒的新技术；酒的品种明显增加，除汁滓和合的浊甜酒“醪”酒和用糯性粟酿制的“秫酒”外，有粟酿制的粮食白酒，谷米酿制的薄味酒“醴”，黍酿制的“鬯”及调入煮郁液的“郁鬯”，桃仁酒、李酒、枣酒等果酒，草木樨、大麻籽酿制的药酒等。可见，中原地区此时酒有酒、醴、鬯等品种，已知酒的储存陈酿技术。

　　9、交通运输工程技术

　　商代中原地区的交通运输工程技术也有进展，包括交通道路与交通网络建设、交通工具与车辆制造等都有所发展。这一时期，中原地区的交通用具、车的形制增多。交通工具有车、舟船、步辇、象等。安阳发现有商代的车马坑，殷墟甲骨文中“车”字的写法多种多样，反映车子的结构逐渐复杂，车子已用牛马等畜力行进。当时车马不仅用于运输，还用于战争。出现了先进的木板船，殷墟甲骨文中木船形制也有多种，还出现了停船设备，如殷墟妇好墓出土了一件类似今天船锚的“铜多钩形器”。舟船已用篙、舵桨和帆三类工具行进。

　　中原地区的商代都城，如偃师商城、郑州商城等，内有布局合理、规划整齐的道路，并形成以其为中心，向商的直接统治区和受其控制的地区延伸的交通干道，交通要道上还设立了军事据点，建立了后世驿站性质的设施。于省吾先生也指出，据殷墟甲骨文，此时还建立了驿传制度。如商代晚期，以安阳殷墟为中心的商品贸易道路，在西北方向，通过今陕西、甘肃到新疆已有一条玉石之路，为后来陆上丝绸之路的形成奠定了基础；在西南方向，经淮河至长江，越过洞庭湖，同时溯江而上，穿入蜀地，再向南抵达云南的东北部；在东南方向，南下至今湖北盘龙城，进入江西，然后有一支东向浙江，一支南向广东；在东北方向，北上经今河北进入内蒙古河套地区和辽宁西部。又如当时中原地区与长江流域之间的交通颇为通畅，与地处今江西新干的方国之间的交通已经开辟，如从中原下南阳进入鄂西北后，可以越过汉水途经荆州进入湘西，也可以沿汉水南下，顺江东行抵瑞昌，或从鄱阳湖口进入赣北，再溯赣江而上到达赣中等。

　　　10、建筑技术

　　商代中原地区在都城设计上开创我国古都“双城制”、“池苑”传统。“双城制”或者说城郭形制首先在偃师商城和郑州商城形成。偃师尸乡沟商城位于今偃师市城西南，北依邙山，南临洛河，城址平面大致呈南北长方形，南北长1700米，东西北部宽1215米，中部宽1120米，南部宽仅740米；四面城墙已发现7座城门，其中东、西、北墙各2座；城内已发现与城门基本对应的南北向大道6条，东西向大道5条；城内南半部筑有3座小城，宫城居中，平面近方形，北面为正殿，东、西、南三面设廊庑，周围800余米长的宽达2米的夯土墙，自成一封闭式建筑群。属于商代早期都城的偃师商城——尸乡沟商城，即商城西亳，由大城和宫城两部分组成，这种“双城制”一直是作为商周至北魏时代之前的都城基本模式，而宫城北部池苑的设置，开启了我国古代都城的宫城修建池苑传统，影响深远。偃师商城也是“迄今所见中国古代都城采用中轴线对称布局的最早实例”。偃师商城“规模宏大，井然有序。城内道路纵横，城外环城路相绕”，在中国都城建设史上具有承前启后的意义。偃师商城和郑州商城的“回”字形城郭布局，一直成为后来都城规划的主要思想之一，“具有很强的正统性和示范性”。

　　商代中原地区的宫室可分为中小型平房和大型宫殿建筑两大类，其建筑技术继续发展。据研究，中小型平房，“其屋顶形状分两坡式和单坡式两种；其墙壁的基础部分以版筑土墙为主，上部墙身则系土坯垒成；房门有单扇与双扇之分，门上已装有扃鐍之类的闩插构件；窗子有圆形、方形、长方形数种；室内已有了互相毗连的隔间和小套间，以‘间’为单位，是其室内布局的一个明显的结构特点”。而宫殿是“营造在高出地面的夯土台基之上，内由主屋、从屋、楼阁、门廊、亭榭相连而构成一庞大的建筑组群，其外有封闭式的城垣和亭式的城楼将之环围。宫殿的单体建筑，已成为双层四坡出檐式屋顶的‘四阿重屋’之形制”，“外观宏伟壮阔，室内雕梁画栋，甚至用铜作柱础，柱脚以白石雕刻为傍饰”。特别是宫室建筑“已采用了四合式的组群格局，创中式庭院之始，开明堂太室之端，为中国古代建筑的前殿后寝和纵横对称式布局奠定了雏形”。

　　商代中原地区夯土建筑技术、土木建筑技术继续发展。偃师尸乡沟商城城墙夯窝密集，夯层厚度在8～13米。郑州商城的版筑技术精湛。郑州商城是商代中期的城址，其范围甚大，北城墙长约1690米，西城墙长约1870米，南、东城墙都长约1700米，周长近7公里；城墙底部宽20米，高约10米，顶部宽约5米；所用夯土量约87万立方米，取土量174万立方米左右。郑州商城是用版筑法分段分层进行夯筑的，城墙的横断面为梯形，中间是层层平夯，夯土层是相当坚硬的，两腰是倾斜夯筑的，而在斜夯与平夯的接缝处，保存有近于垂直的版筑壁面。

　　商代中原地区有的建筑亦采用版筑墙。如位于今郑州回民中学向东斜对门的大院内、编号为C8G10的一座商代的大型房基，其西侧的中部和北部，还保留有用夯土筑成的残墙基。土木混合建筑的一种承重构造——擎檐柱，此时已由栽立式发展为明础式。如安阳小屯乙八基址的复原便是擎檐柱改栽在台基上的铜基明础。又如位于今郑州东里路中段北侧，即今黄委会科学所南院内、编号为C8G15的一座商代的大型房基，发现有两排擎檐柱，擎檐柱置于石柱础中，而石柱础又是安置于夯土台基上的柱础槽中。这座大型房基的形制和结构，可以复原成四周为回廊，中间有9室的重檐顶大型寝殿。

　　商代中原地区建筑设施上也有新的进展。如“三通管”的出现。安阳殷墟遗址中发现了三种形制的陶水管道：一是两端粗细不等；二是两端粗细相等；三是平面呈“T”字形，管口直径相同，用于管道转弯的“三通管”，它为管道转弯带来了便利。郑州小双桥遗址一座宫殿基址上海发现了我国最早的青铜建筑构件。偃师商城建设有工程浩繁的都城排水系统，有用木板、石壁垒筑的地下排水沟，这在古都遗址尚属初次发现。

　　商代中原地区土木建筑中，还应用了日影定向、以水测平之法。

　　11、天文历法

　　商代中原地区，历法是四分历，阴阳历有较大发展。如有平年（12个月）和润年（13个月）之分，能根据圭表所测日影长度的变化来确定冬至日，从而求得一回归年的长度；以新月为一月之始，有大月（30日）、小月（29日）之分，对朔望月的测算已有重大进步，出现了连大月，已知一朔望月长度略大于29.5日。置闰法成熟，以“十九年七闰”为闰法，或置闰月于年终，或置闰月于无节气而当闰之月；所用年是“阴阳合历之年”；月建及二十四节气，虽无其名，也有其实；出现春、秋、来年及用“年”、“岁”记年的痕迹。在纪日方法上，采用了干支纪日法，融合了十进位和十二进位两种不同观念的记数方法，60日一个循环；出现了日历，建立了逐日无间断的日期记录的系列，使用至今，是世界上应用最长的记日方法，也为历史年代学提供了重要依据。在对时刻的安排上，已将白昼分为明（旦）、大采（或朝）、大食、中日、昃、小食、小采（或暮）等七个时段。将一天分为百刻的制度，也有人认为创自商代。

　　在天象观测方面，商代中原地区已有日食、月食及世界上最早的新星记载，甲骨卜辞中已有公元前1400年时日珥现象的观测记录。大火附近出现新星的记录，比公元前二世纪古希腊人伊巴谷（Hipparchas）记录的第1颗新星（公元前134年）要早1千多年。张秉权先生指出，甲骨文中已有大岁、鸟星、大星、火星、日食、月食等记载，“可知当时的人，不但对于天文星象，已有相当知识，并且对于日食、月食等将要发生的时间，亦能加以预测”；气象方面也有风、雨、启、雾、雪、霰、霓虹等的记载。《尚书·尧典》所载“四仲中星”这项观象授时的重要成果至迟产生于商末周初，所谓“四仲中星”就是用四组恒星黄昏时在正南天空的出现来定季节的方法，仲春、仲夏、仲秋、仲冬等四仲即春分、夏至、秋分、冬至四个节气。

　　关于宇宙结构的认识，商代中原地区已存在系统的“盖天说”。《晋书》卷11《天文志上》载：“古言天者有三家，一曰盖天，二曰宣夜，三曰浑天。……蔡邕所谓《周髀》者，即盖天之说也。其本庖犧氏立周天历度，其所传则周公受于殷高，周人志之，故曰《周髀》。髀者，股也；股者，表也。其言天似盖笠，地法覆槃，天地各中高外下。”“盖天说”认为天是圆的，大地是拱形的。对天穹的认识从正到斜，对地形的认识从方到拱，反映了对宇宙认识的进步。

　　12、数学

　　数的概念完成于商代中原地区。殷人用六十甲子纪日，历法是四分历，甲骨文中有从1至10的每个数字，“百”、“千”、“万”等都有相应的文字符号，新石器时代晚期已出现的十进制至此达到完善。十进位纪数是古代最进步的表数方法，李约瑟曾高度评价我国古代这种十进位制计数法的重要发明：“如果没有这种十进位制，就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界了。”陈良佐先生亦评论说：“我国商代十进位的纪数，所表示的位值观念非常清楚又完整。但在西方，只有古巴比伦六十进位法，有位值的含义。至于印度到了公元前第二世纪（？）才有极少的数含有位值。”“十进位的表数法和筹算，促使了我国算术、代数的发达，以及后世珠算的出现。”据陈梦家先生研究，甲骨文中表示数词最常见的3种形式为：1.整数-名词-连词-零数；2.整数-名词-连词-零数-名词；3.名词-整数-零数，或整数-零数-名词，这一种表数形式，与近代的表数法一样。陈良佐先生指出：“甲骨文表数的基本原则，是用九个文字（1～9）再加上一些表位值的文字，虽然正式完成九数表数的方法，要到春秋战国筹算确立以后，但其基本原则却是奠定于商代。”

　　从青铜器的铸造上看，商代中原地区还掌握了比例关系，认识并应用了“黄金分割”定理，这比古希腊著名数学家毕达哥拉斯要早700多年。

　　商代中原地区大概有了筹算；按商代所使用的四分历法，岁实为365又1／4日，又可能使用了分数；也可能使用了平面几何学的两种工具——规和矩。

　　　13、医药学

　　商代中原地区，人们对人体表面器官已有细致和具体的认识，后世关于人体表面部位的名称，都已见于甲骨文；对生育哺乳、做梦方面也有一定的认识。还能准确地推算出妇女的预产期。

　　商代已有相当活跃的医药实践，尤其在殷墟安阳。可能产生于河洛地区的古代典籍《山海经》载有上古时代的巫医活动：“有灵山，巫咸、巫即……巫罗十巫，从此升降，百药爰在”，“开明东，有巫彭、巫抵、巫阳、巫履、巫凡、巫相，夹 窬之尸，皆操不死之药”。有学者认为这是商代医学背景的反映。

　　商代中原地区，对疾病的分科、疾病的命名上已有了一定的发展。殷墟甲骨卜辞不仅屡见巫咸、巫彭等名，而且关于疾病的内容达500条，疾病多以部位称名，如“疾首”、“疾目”、“疾口”、“疾齿”等，也有以病因命名的，少数病名与后世相似，如“瘖疾”、“风疾”等。有学者认为，甲骨文中的“心疾”应是脑神经疾病的最早记载。商代也出现了疾病的初步分科。胡厚宣据殷墟甲骨研究指出，殷人致病“凡有头、眼、耳、口、牙、舌、喉、鼻、腹、足、趾、尿、产、妇、小儿、传染等十六种，具备今日之内、外、脑、眼、耳鼻喉、牙、泌尿、产妇、小儿、传染诸科”。

　　对疾病的治疗，已有了按摩、针砭、灸爇等治病手段和一些食物（如酒）作调理疾病的药物。如河北藁城县台西村商代遗址曾出土有药用植物种仁与医疗工具——“砭镰”，据说砭镰是目前我国发现最早的医疗工具。显然，商都所在的中原地区，应是当时药物和医疗工具的集中地。如殷商时期熨帖术中所使用的陶熨具出土不少，主要集中在安阳殷墟周围。

　　据殷墟甲骨，商代中原地区在卫生防疫方面也有进步。如扫地、洗手、洗浴等卫生习惯的形成，殷墟建筑的通风、排水、防潮等居住条件的改善，对疾病的预防有着积极的意义。

　　14、生物学

　　商代中原地区在生物学上，也有不少新的进展。甲骨文中有关动植物的字已包含有丰富的生物学知识，如有对禾本科农作物的形象反映，又如秜与稌是对栽培稻类作物不同变种的命名。有些同一偏旁的字还具有动植物归类的含义，如对鸮的形态、习性、生态种种有相当的了解，又如4个表示鹿类动物的字，反映时人对鹿类动物很科学的观察和分类。据不完全统计，甲骨文中有已能释出的动物名称约70多字，代表30多种动物，20多种是属于野生动物，其中还有畜、兽、鸟、鱼、贝等表示动物大类的字。安阳殷墟妇好墓出土的玉雕动物达27种，其中包括首次发现的鹰、鸽、鸬鹚、鹤、螳螂等5种动物，另外还有龙凤、怪鸟怪兽等；还出土有各种动物石雕。这不仅为我们研究殷代传说动物和实际存在的动物群提供了宝贵的资料，而且反映殷代中原地区生物学的发展。

　　时人关于昆虫的知识也很丰富，如以蟋蟀寓意秋季，反映出对昆虫与季节的关系有一定的观察和了解，是物候学和昆虫生态学的萌芽。朱培仁先生认为当时出现了植物水分生理学的概念。

　　15、物理学

　　商代中原地区物理学的发展主要体现在声学方面。

　　安阳殷都是殷商时期音乐文化的一个重要发展中心，殷墟文化时期，殷商编铙、埙等形制已经定型和规范化，并达到发展的鼎盛时期。如铙是殷商考古中所发现的一种铜制钟体击奏乐器，其出土地多在殷都安阳。殷墟妇好墓出土有迄今最早的编铙，由5件组成，还出土有编磬、埙等乐器。殷墟戚家庄269墓出土的3件商代编铙，通过测试，其正鼓音和侧鼓音均可构成大三度的音程关系，正鼓音具备角、徴、宫这样的音列结构，尤其罕见的是每一铙能产生准确无误的“双音”效果。这不仅反映当时乐器制造工艺的高超水平，还反映出当时中原地区声学方面的进步。在河南辉县琉璃阁殷墟出土的商代陶埙，已发展到5个音孔，能吹出一个完整的七声音阶和部分半音；1950年，安阳殷墟武官村商代大墓中出土的一件大理石制成的虎纹大石磬，长84厘米，高42厘米，厚2.5厘米，制作精美，音色优美悦耳；商代中原地区还出现了木鼓和铜鼓，1935年安阳殷墟出土木鼓和铜鼓各1面。

　　安阳殷墟武官村北的一座大墓中出土一件我国现存最古老、最完整的大型乐器——大石磐，长84厘米，宽24厘米，厚25厘米，正面雕刻有一只栩栩如生的虎形装饰，线条刚劲柔和，白中透青，背面光平，而所发音悠扬清越，近于铜声。1973年在殷墟所在的小屯村北，也出土了一件灰色岩石制成的大型虎纹石磬，长88厘米，高28厘米，厚4.2～4.5厘米，线条刚劲流畅，声音清婉。

　　16、地学

　　商代中原地区的地学继续发展。如甲骨文中，已出现了表示山岳、河流、田野等地理实体的象形字“山”、“川”、“田”等字。东、南、西、北、中五方的观念已经形成。测定方向的技术也比较先进。如郑州商城内宫殿遗址区内所发掘的3座大型房基的方向相同，都是北偏东20°。

　　17、其它方面

　　林业。商代中原地区，出现林业思想的萌芽，已明确提出保护森林和利用木材；已有人工植树造林和经济林木（如桑、竹、栗等）的经营管理。

　　商代中原地区，制骨、制玉、编织等工艺水平也相当高。1954年，在郑州商城北城墙外的今新华通讯社河南分社院内，发现了一座磨制骨器的手工业作坊遗址；1974年，在郑州商城内东北部的今东里路1号院内的一条壕沟中，发现了商代制作人头器皿手工业作坊的一个废料堆；1955年所发掘的郑州商城东北角的商代墓内、1965年所发掘的今郑州铭功路上的商代墓内，分别发现有象牙制品、蚌制品。这些骨制品，不仅种类丰富，在工艺制作上，也体现出较高的水平。尤其是殷墟妇好墓所出土的3件象牙器，包括2件夔鋬杯和一件带流虎杯，其雕刻精工，富贵华美，为商代瑰宝。

　　在郑州商城内外的遗址和墓葬中，所出土的玉器，种类多，色彩缤纷，光泽晶莹，是高水平制玉工艺的珍品。到商代后期，中原地区的琢玉工艺和抛光技术已达到相当高的水平。如殷墟妇好墓出土的玉器达755件，品种齐全，有礼器、仪仗、工具、生活用具、装饰品等，造型多样，形象生动，光泽晶莹。如河南淮阳冯塘出土的玉器，制作精良，线条流畅，采用圆雕、管钻手法。

　　郑州商城遗址发现有竹席和竹篮的痕迹，其编织方法基本上与现在的芦苇席、竹篮的编织方法相同。

　　二、商代中原科学技术的先进性

　　殷商时代，因自然环境和社会条件的因素，在中原这一特定地域里，科学技术的发展初步体现出一定的特色和风格。

　　1、中原地域科技发展的同步性

　　从青铜器的出土来看，青铜文化在中原地区普遍存在。如据《河南考古》附录一《河南古代遗址、城址、窑址、墓葬统计表》粗略统计，1984年前，在中原地区出土青铜器的遗址分布很广，如在郑州有郑州商城，荥阳西史村、西张寨等遗址，登封袁桥遗址等；安阳有安阳殷墟、梅园庄古墓，林州阳台寺遗址，浚县西坊城遗址等；濮阳有濮阳马庄、程庄等遗址，修武李固遗址等；新乡有新乡潞王坟遗址，温县小南张古墓，武陟商村遗址，原阳谷堆遗址；洛阳有偃师高崖遗址，卢氏麻湾遗址等；商丘有柘城心闷寺遗址；许昌有舞阳卸甲店遗址、北舞渡古墓，鄢陵野岗遗址等；周口有项城毛冢遗址等；信阳有罗山后李古墓等；南阳有南阳十里庙遗址等。这种遗址，在河南洛阳、新郑、密县、中牟、辉县、获嘉、灵宝、郾城等县、市都有分布。由于它们属于同一时代，具有相似的发展水平，因此中原各地的科技发展步伐比较接近，在整体上较为均衡。

　　2、中原地域科学技术的辐射性

　　宋镇豪先生指出：“自然气候和地理水文环境的差异，决定了中国自史前以来就形成的不同区域经济类型与多元性的社会生活形态，特别是黄河流域中原地区及华北沿海区近内陆地带旱作农业经济的持续发展，为继起的以农业经济为主要生业的夏商社会生活的展开，设下了相当丰满的舞台场景。北方的游牧经济，与长江流域的稻作农业经济，又随时随地从南北两个方向向中原夏商社会生活大舞台递送去新的内容，而中原的经济文化对周边地区更具有十分强大而深刻的辐射影响。这种双向的採借和内在的同化或交流存异，构成夏商时期社会生活运作的‘大气候’。”而科学技术又是中原地区经济文化的重要和关键组成部分，因而这也体现出中原地区科学技术强大的辐射力。

　　殷商时期，荆楚地区在政治、经济、文化方面都接受了商文化的影响，楚文化深深地打上了商文化的烙印，如商文化的建筑营造技术、青铜工艺等传入荆楚地区，并被其吸收和推广。越三峡而东，以湖北黄陂盘龙城为中心的鄂豫皖地区，属于中原商文化系统；湘鄂洞庭湖一带、赣中鄱阳湖地区受到中原商文化强烈影响，共性大。“由关中平原经过周南下，越秦岭经汉中、城固到川西平原，可能仍是当时一条商文化入川的重要路线”，商代蜀文化还与湘、鄂地区的商方国文化互为交流。

　　东北有商文化的分布，其影响远及辽河以东地区。

　　3、中原地域科学技术的先进性

　　商代，中原地区是商王朝的中心区域。王都先后有6处，即“汤始居亳”的亳都，“帝仲丁迁于隞”的隞都（一说为“嚣”，实指同一地方，在今河南荥阳市东北），“河亶甲居相”的相都（在今河南内黄县南），“祖乙迁于邢”的邢都（一说为“耿”，实指同一地方，在今河南温县东北），“南庚迂奄”的奄都（今山东曲阜一带），及“盘庚迁殷”的殷都（今安阳市西北郊的小屯村一带），它们基本上都在中原地区。河南偃师市尸乡沟商城、郑州商城、安阳小屯商城等3座商代的都城，分别代表商代早、中、晚三个时期的王都。商代前期，王畿区是以偃师商城及郑州商城为中心，直接控制着周围二三百里方圆范围；后期王都北移至安阳殷墟，但王畿区变化不大，相当于今河南中部偏北及河北南部地区。都城是一代王朝或一个地方政权的政治、经济、军事、文化中心，都城文化集中体现了一个时代或一个地区的社会文化的全貌。处于商王朝的核心和中心区域的中原地域，得天独厚的政治、经济、文化、环境等条件，促使一些科学技术首先在此萌芽、产生和发展，或走在时代的前列。如商王朝王室的手工业作坊，主要集中在王都，灿烂辉煌的青铜铸造技术主要成就产生于此。

　　（作者：陈习刚 单位：河南省社会科学院）