中国科学技术馆

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中国科学技术馆

  中国科学技术馆,是中国唯一的国家级综合性科技馆,是实施科教兴国战略和人才强国战略、提高全民科学素质的大型科普基础设施。一期工程于1988年9月22日建成开放,二期工程于2000年4月29日建成开放,新馆于2009年9月16日建成开放。

  中国科学技术馆的主要教育形式为展览教育,通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式,反映科学原理及技术应用,鼓励公众动手探索实践,不仅普及科学知识,而且注重培养观众的科学思想、科学方法和科学精神。在开展展览教育的同时,中国科学技术馆还组织各种科普实践和培训实验活动,让观众通过亲身参与,加深对科学的理解和感悟,在潜移默化中提高自身科学素质。

  始建于2006年5月9日的中国科学技术馆新馆位于朝阳区北辰东路5号,东临亚运居住区,西濒奥运水系,南依奥运主体育场,北望森林公园,占地4.8万平方米,建筑规模10.2万平方米,是奥林匹克公园中心区体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念的重要组成部分。

  新馆设有“科学乐园”、“华夏之光”、“探索与发现”、“科技与生活”、“挑战与未来”五大主题展厅、公共空间展示区及球幕影院、巨幕影院、动感影 院、4D影院等4个特效影院,其中球幕影院兼具穹幕电影放映和天象演示两种功能。此外,新馆设有多间实验室、教室、科普报告厅及多功能厅。

  新馆建筑为一体量较大的单体正方形,利用若干个积木般的块体相互咬合,使整个建筑呈现出一个巨大的“鲁班锁”,又像一个“魔方”,蕴含着“解锁”、“探秘”的寓意。

历程

筹备阶段

  中国科学技术馆早在1958年就开始筹建,时称“中央科学馆”。经周恩来总理和聂荣臻副总理批准,科学馆的建设列入了建国十周年首都十大工程之一。后因资金、材料等的紧缺,为了给人民大会堂等工程让路,中央决定科学馆工程停建下马。

  在1978年召开的全国科学大会上,包括茅以升和钱学森在内的一批老科学家再次向中央提出建设中国科学技术馆的倡议。在邓小平和方毅等中央领导同志的直接关怀和支持下,国家计委1979年2月21日批准了兴建中国科学技术馆,并成立了以茅以升为主任的中国科学技术馆筹建委员会负责筹建工作。

  1983年,茅以升教授等著名科学家在全国人大会议上提出加速实施中国科学技术馆建设的提案,得到姚依林、万里等党和国家领导人的大力支持。7月, 国家计委批准了中国科学技术馆作为国家“七五”计划的项目之一分两期建设的初步设计。1984年11月,邓小平亲笔为中国科学技术馆题写馆名,同年11月 21日,中国科学技术馆一期工程破土动工,姚依林亲自为开工奠基典礼剪彩。

一期工程

  一期工程总建筑面积2万平方米,主要由综合业务楼、一期展厅和穹幕影厅组成,其中综合业务楼和一期展厅于1988年8月竣工,同年9月22日正式对社会开放;穹幕影厅于1993年建成竣工,1994年5月投入使用,1995年8月正式对公众开放。

  1988年9月22日,中国科学技术馆举行了隆重的开馆典礼。参加典礼的有中外来宾近500人,其中包括中共中央书记处书记芮杏文、国务委员兼国家科委主任宋健、全国政协副主席方毅,全国政协副主席、中国科协主席钱学森,中国科协副主席何康、中国科协书记处书记高镇宁、曹令中、李宝恒等同志。

  中国科学技术馆一期工程向社会开放后,坚持“目标建设、深化改革、三年规划、五年设想”的宏观发展战略,坚持科学中心的教育思想,深化自身业务建 设,进行大胆的探索与实践,以一期展厅中 “现代科学技术基础知识”和“中国古代传统技术”两个常设展区为依托,开展大量的临时展览、科普报告、科技培训、动手园地等其他科普教育活动,为向全社会 弘扬科学精神传播科学思想、倡导科学方法和普及科学知识,推进公众理解科学发挥了积极作用,在科普工作领域取得了令人瞩目的成就。

  1995年8月穹幕影厅的建成开放,1996年在一期展厅原有展览内容设置的基础上增设“现代电信技术”展区,加上“英特尔电脑小博士工作室”和 “动手园地”的开设,使观众呈现出逐年递增的趋势,由开馆初期年接待观众十几万人次,至后来年观众量超过40万人次。截止1999年底,中国科学技术馆馆内接待观众达434.6万人次,年接待观众量不仅在当时国内科技馆中遥遥领先,而且按展厅单位面积接待观众量计算,在当时的世界著名科技博物馆中也名列前茅。与此同时,中国科学技术馆为配合当时社会热点而开发的《克隆技术科普展览》、《新技术革命—信息技术展览》等专题展览在各地巡展,累计接待观众达 140多万人次。此外,从1988年至1998年10年间,中国科学技术馆的传统对外交流项目《中国古代传统技术展览》先后赴欧洲的瑞士、英国、德国、比利时和意大利巡展,接待观众逾百万人次。

二期工程

  随着国民经济的迅速发展,科学技术的日新月异,中国科学技术馆一期工程无论在规模、内容、功能和形象上都逐渐显示出与国家科技馆的地位很不相称。

  1995年3月,许嘉璐等45位全国人大代表和高镇宁等27位全国政协委员分别在八届全国人大第三次会议和政协八届全国委员会第三次会议上提出了 《在本世纪末完成中国科学技术馆主体工程建设》的建议和提案;1996年3月,在全国人大八届四次会议和全国政协八届四次会议上,卢嘉锡、何康等114名全国人大代表提出了《把中国科学技术馆列为国家重点工程项目,落实投资,确保“九五”期间建成》的议案;张开逊等109名政协全国委员提出了《殷切期待党中央、国务院在‘九五’期间建成中国科学技术馆》的提案;陈难先等68名政协全国委员提出了《中国科学技术馆应列为‘九五’国家重点工程》的提案;同年8 月15日,吴阶平、钱伟长、钱正英、朱光亚、钱学森和卢嘉锡等19位国内外知名学者联名致函江泽民主席和李鹏总理,建议早日建成中国科学技术馆。

  1996年11月,国家计委批准中国科学技术馆在一期工程基础上扩建4.5万平方米的总体规划方案。根据这一方案,工程将分为二、三两期实施;二期工程完成后,三期工程将接续建设;中国科学技术馆全面建成后,总建筑面积将达到6.5万平方米,进入到世界大型科技博物馆和科学中心的行列。

  经过一年多的前期筹备工作,被列为首都北京庆祝中华人民共和国成立50周年献礼工程的二期工程新展厅于1998年2月24日破土动工,全国人大常委会副委员长雷洁琼、卢嘉锡,政协全国委员会副主席钱正英、朱光亚等领导同志出席了开工典礼;全国人大常委会副委员长、中国科协主席周光召在典礼上讲话。

  新展厅于1999年9月17日国庆前夕如期竣工,并于2000年4月29日正式对社会开放。中共中央总书记、国家主席江泽民为中国科学技术馆二期新馆题词:“弘扬科学精神,普及科学知识,传播科学思想和科学方法”;全国人大常委会副委员长、中国科协主席周光召,政协全国委员会副主席朱光亚以及北京市委书记贾庆林和北京市长刘淇等领导同志出席了开馆典礼并剪彩。开馆当天,中共中央政治局委员、国务院副总理温家宝也专程来到中国科学技术馆表示祝贺,并在中国科协周光召主席和张玉台副主席的陪同下视察了新展厅。

  建筑面积达2.3万平方米的二期工程新展厅共有五层,一至三层展示现代科学技术,四层为中国古代科技成就展区,五层为临时展区,用于展出短期专题展览。

  二期工程新展厅的建成并对外开放,使我馆的科普工作跃上了一个新台阶。新展厅开馆之后,恰逢我国第一个“五一节黄金周”长假,更是使新展厅的火爆达到了高潮,从4月29日新展厅正式开馆到5月7日“黄金周”结束仅仅9天的时间,全馆共接待观众15万人次,其中新展厅近13万人次,穹幕影厅2万多人次,实为中国科学技术馆1988年建馆以来空前的盛况。更为难能可贵的是,开馆以来,中国科学技术馆一直保持人气长盛不衰,实现了可持续发展。

  随着二期新展厅投入使用并发挥起主展厅的作用,原来一期工程展厅用于举办各类专题展览,2001年,中国科学技术馆投入巨资,将一期展厅的二、三层 改建为专门以3-10岁儿童为对象的“儿童科学乐园”,让孩子们手脑并动,寓学于乐,在无拘无束的玩耍和好奇的探索中领略并学习到最基本的科技知识和技能,同时激发想象力,开发脑潜能,培养对科学的兴趣。

新馆工程

  二期工程新展厅对公众开放之后,我馆即依据国家计委批准的总体规划方案积极投入到三期工程的筹备工作中,组织有关部门起草了《中国科学技术馆三期工程项目建议书》,为三期工程的接续建设进行认真的筹划。2001年10月,中国科协与北京市计委对三期工程的三个可供选择方案之利弊进行了反复比较,最后一致认为异地新建为最佳方案。

  2002年6月12日,中共中央政治局委员、北京市委书记贾庆林,北京市市长刘淇等与全国人大常委会副委员长、中国科协主席周光召,中国科协副主席、党组书记、书记处第一书记张玉台,中国科协副主席、书记处书记徐善衍等就中国科学技术馆三期工程建设进行会谈后商定:采纳异地新建方案,在奥林匹克公园内建设中国科学技术馆新馆,建设规模12万平方米,基建投资12亿元,由国家和北京市按1:1比例出资。这一安排最终得到了国家计委的认可和同意“中国科学技术馆三期工程”遂改称“中国科学技术馆新馆建设工程”。

  2005年4月1日,国家发展改革委给中国科协和北京市发展改革委下达了《国家发展改革委关于中国科学技术馆新馆项目建议书的批复》。至此,中国科学技术馆新馆项目建设在国家正式立项。国家发展改革委在批复中同意在国家奥林匹克公园内建设中国科学技术馆新馆。新馆总建筑面积10.2万平方米,项目总投资10.9亿元,建设期2年。新馆建设地点位于国家奥林匹克公园东北侧(B01地块),规划占地面积4.83公顷。中国科学技术馆新馆的建设目标是建成主题突出、功能完善的现代化、综合性国家级科技馆。

  2006年5月9日,中国科学技术馆新馆举行奠基典礼。中央政治局委员、全国人大副委员长王兆国,中央政治局委员、北京市委书记刘淇,全国人大常委会副委员长韩启德,国务委员陈至立,中国科协主席周光召,北京市委副书记、市长王岐山,中国科协副主席、党组书记、书记处第一书记邓楠等领导出席了奠基典礼。

  2009年9月16日,中国科学技术馆新馆正式建成开放。

  新馆建设是中国科学技术馆发展历程中的又一个里程碑,也是中国科普事业中的一件大事,对增强我国科普能力建设,提高公民科学素质,贯彻落实国家科教兴国、人才强国战略,宣传科学发展观,构建社会主义和谐社会都将起到积极的作用。同时,建成开放的中国科学技术馆新馆也会对国内科技馆的建设起到示范和辐射的作用。

常设展览

  常设展览以“创新 • 和谐”为主题,以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的,努力为公众营造从实践中学习科学的情境,通过互动、体验等方式,引导公众进入探索与发现科学的过程。

  展览展示中国古今重要科技成就及其在经济、社会、文明发展中的作用,展示古代中国文明与世界文明的互动、交融,展示当代中国通过创新促进和谐的科学发展之路;展现自然规律的和谐之美,揭示物质世界的基本运动规律及相互之间的关系,展示人类通过科技创新逐步加深对于自然规律的认识过程;展示在人类发展过程中最能体现科技与经济、社会互动关系和代表未来科技发展方向的内容,揭示科技创新对改变人类生活、推动经济发展、促进社会进步、开拓美好未来的巨大作用;展示与资源、环境、生态和可持续发展问题密切相关的内容,揭示人类、科学、技术、自然之间的相互关系,传播科学的资源观、环境观、生态观。

华夏之光

  华夏之光展厅展示了中国古代科技成就及其对世界文明进步所产生的重要影响。在人类发展的历史长河中,古老的中国曾经在自然科学和工程技术领域取得了辉煌的成就,对中华民族的繁衍生息和社会发展起到至关重要的作用。其中有的创造发明还远播到世界各地,并与其他文明相互交融、相互激荡,为推动人类社会的进步做出了巨大的贡献。

  展厅设有序厅、中国古代的科学探索、中国古代的技术创新、华夏科技与世界文明的交流、体验空间五个主题展区,让观众在世界科技发展的宏观视角下感怀中华民族的智慧和创造。

序厅

  序厅是引导观众从现代生活步入中国古代的第一部分。序厅地面按树木年轮图案铺设不同色彩的石材,年轮从中心向外辐射,象征着从现代进入古代。

  序厅有3件展项:陶寺古观象台、古代科学家铜浮雕和中国古代科技成就。陶寺古观象台是陶寺城址的一部分,在此处设置陶寺古观象台暗示本展厅要带领观众探源中国古代科技。古代科学家铜浮雕展示了我国古代部分科学家及其科技成就,讴歌了勤劳聪慧的中华民族,激发观众奋发向上、勇于探索的民族精神。中国古代科技成就运用多媒体触屏的手段展示了我国古代主要的科技成就,如指南针、航海、火药、造纸、印刷、天文、农业机械、机械、金属冶炼、纺织、建筑、陶瓷、数学等。华夏之光展厅所有展品都是按照这些科技门类设计的,观众可以在这件展品的帮助下选择自己感兴趣的展品参观体验。

  • 展品选介
    • 中国古代科技成就 位于华夏之光序厅入口处,是一件触屏式多媒体展品,其内容涵盖了中国古代主要的科技成就,如指南针、航海、火药、造纸、印刷、天文、农业机械、机械、金属冶炼、纺织、建筑、陶瓷、数学。观众找到自己感兴趣的内容,轻轻一点,就可以对中国古代科学技术做较为详细的了解。这件展品也可以起到对整个华夏之光展厅导览的作用,其所列的每一项科技门类都与展厅内的展项主题相对应,观众可以首先通过这件展品找到自己的兴趣点,然后有目的地进行参观体验。
    • 陶寺古观象台 位于山西省临汾市襄汾县陶寺乡,它是一座有三个圈层夯土结构的半圆形平台。首层由11个不同截面的夯土柱基组成,夯土柱由西向东方向呈扇状辐射排列,每个夯土柱长1米、宽0.9米,柱与柱之间有15—20厘米的缝隙。各柱缝隙的中心延长线向内交汇于中心点。经过考古人员历时近两年的实地模拟观测,通过这些缝隙可以看到春分、夏至、秋分、冬至等重要节令的日出,所以该观象台具备授时功能。陶寺古观象台距今有4000多年的历史,比英国的巨石阵观测台还要早近500年,被认为是迄今发现的世界上最早的观象台。

技术创新

中国科学技术馆:常设展览—技术创新—铜绿山古铜矿采掘场景
中国科学技术馆:常设展览—技术创新—水转翻车是一种连续提水机械,《后汉书》记有毕岚作翻车,三国的马钧加以完善

  中国古代有着众多载入史册的发明创造,它们不仅改变了古代中国社会的历史面貌,也推动了世界历史和人类文明的发展。 该展区主要展示了古代中国在冶金开采、农业技术、水利机械、纺织、建筑、航海等生产领域取得的重要发明创造和技术创新。主要展项有铜绿山挖掘场景、各种各样的农业水利机械、水转大纺车、大花楼织机、宫殿和民居建筑、古代城市规划、古代先进的航海技术等。

  • 展品选介
    • 应县木塔 位于山西省应县佛宫寺内,建于公元1056年(辽清宁二年),它是世界上现存最高的古代木构塔式建筑,和赵州桥、沧州狮子、正定菩萨一同被列为华北四宝。整个塔平面呈八角形,塔的外观为五层六檐,内设九层,塔高67.31米,底层直径30.27米。塔身为楼阁式,所有的柱子用梁枋连接成筒形的框架。全塔采用的斗拱结构共计54种之多,用来承担外部走廊的重量,不仅实用,而且看上去精美复杂。九百多年来,应县木塔经历了十余次地震而毫无损坏,反映出中国木构建筑技术的高超水平。
    • 铜绿山古铜矿采掘场景 中国古代的铜矿开采技术早在商周时期就已经达到了很高水平,当时采用竖井、斜井、平巷的联合挖掘,初步形成了地下开采系统,并且有效地解决了运输提升、井下通风、排水照明和井巷支护等问题。位于湖北省大冶市的铜绿山矿井是我国迄今发掘规模最大,生产时间最长的古铜矿遗址,它的开采从西周一直延续到汉代,累计产铜不少于八万吨。该遗址采矿技术最显著的特点是采用竖井、斜井、盲井、平巷联合开拓法进行深井开采,最大井深达六十余米。矿井采用符合力学原理的木框架支护技术。井下通风利用了井口高低不同所产生的气压差形成的自然风流,同时关闭废弃井巷和在巷道内设置风墙以控制风的走向。井下采用竹签火把照明。排水是通过相互衔接的木制水槽将水引入排水巷道,再汇于水仓,集中提升到地面排走,构成完备的排水系统。本展项根据西周到东周时期的井巷特点和对出土生产工具的研究制作而成,再现了春秋时期古代工匠开拓井巷、采掘装运矿石、排水、提升、运输的生产场面。
    • 水转翻车 中国自古就是以农立国,与农业相关的科学技术取得了卓越的成就。水利是农业中最不可缺的一环,各朝都致力于兴修水利工程。临近灌溉渠道的农田可以得到很好的浇灌,但高地或是离灌溉渠道及水源较远之地,显然无法顾及。为了解决这一问题,中国人发明了一些能引水灌溉的工具,水转翻车就是其中的代表。水转翻车是一种连续提水机械,《后汉书》记有毕岚作翻车,三国的马钧加以完善。最初设计的翻车,也叫龙骨车,它是以人力驱动,以链传动的方式将水从低处运往高处。龙骨车可连续取水,且搬运方便,能及时转移取水点,是农业灌溉机械的一项重大进步,但它的缺点就在于太耗费人力。这件展品水转翻车则弥补了龙骨车的不足,它利用水力驱动,将人力彻底解放了出来。水转翻车的记载始见于元代王祯的《农书》,这件展品是根据明代宋应星《天工开物》中的插图制作的复原品。水转翻车不仅省力,而且输水灌溉可日夜不息,极大提高了农业生产的工作效率。
    • 汉代冶铁技术 这件展品利用缩小比例的可动模型展示了东汉时期的冶铁技术。公元前6世纪,中国人发明了液态生铁冶炼技术。这种技术是把铁矿石与木炭交替铺设在高炉中,通过加温到1150~1300摄氏度,使其变成铁水流出,通过模具铸造成各种形状的铁器。液态生铁冶炼技术发明之前,人们一直沿用赫悌人在公元前2000年发明的用低温固体还原方式把矿石炼成块铁的技术。用这种技术炼好一炉铁之后,必须打碎炉体,才能取出铁块,锻造成型,生产效率十分低下,炼出的固体铁的硬度也远远低于生铁。由块炼铁到生铁,是炼铁技术史上的一次飞跃。欧洲直到14世纪才炼出了生铁,我国之所以能在公元前6世纪就发明生铁冶炼技术,主要得益于我国很早就发明了比较强的鼓风系统和比较高大的竖炉。东汉初年,南阳太守杜诗发明了水排,用水推动鼓风机以节省人力,使冶铁技术又得到进一步提高。这一发明比欧洲大约早1100多年。
    • 水转大纺车 这件展品是我国古代水力纺纱机械——水转大纺车的模型。水转大纺车是我国古代纺织机械方面的一项重大成就。它发明于南宋后期,元代盛行于中原地区,是当时世界上最先进的纺纱机械。水转大纺车主要用于加工麻纱和蚕丝,它体型较大,全长约9米,高2.7米左右,由32枚转锭、加拈、水轮和传动装置等四个部分组成,用两条皮带传动使锭子运转。这种纺车的特点是用水力驱动,工效较高,每车每天可加工麻纱100斤。水转大纺车是一种相当完备的机器,与近代纺机构造原理基本一致,已具备动力机、传动机构和工具机的结构。

科学探索

中国科学技术馆:常设展览—科学探索—简仪
中国科学技术馆:常设展览—科学探索—公道杯
中国科学技术馆:常设展览—科学探索—倒灌壶

  勤劳聪慧的中国古代劳动人民始终在不停地探索自然规律,寻求人与自然的和谐相处之道,在天文学、物理学、数学、生物学、医学等学科领域取得了令世人瞩目的伟大成就。本展区主要展项有中医中药主题的推拿按摩和古代药铺等,天文学主题的简仪、浑仪、玲珑仪、古代星图等,物理学主题的潜望镜、透光铜镜和被中香炉等。

  • 展品选介
    • 针灸铜人 针灸是中医的特殊疗法,是中国人民的一项发明创造。针灸是针法和灸法的合称,其中针法是把毫针按一定穴位刺入患者体内,运用捻转与提插等针刺手法来治疗疾病。灸法是把燃烧着的艾绒按一定穴位熏灼皮肤,利用热的刺激来治疗疾病。针法与灸法常结合使用,又都是按照经络穴位操作,故合称针灸。针灸铜人是一种刻有穴位名称的人体铜像,是形象直观的针灸穴位模型。铜人与真人大小相似,胸腹腔中空,腹腔内铸有心、肝、脾、肺、肠、胃等内脏,铜人表面铸有经络走向及穴位位置,穴位上钻有小孔。据记载,当医官要考核学生掌握针刺技术的熟练程度时,先在铜人表面涂上一层黄蜡,再在铜人体内灌满水,学生用针扎刺穴位,如果扎得准确,水就会由孔中流出,否则无水流出,以此考定成绩。自从北宋王惟一创造性地用青铜铸造了两具针灸铜人以后,针灸铜人在我国古代针灸教育和临床取穴中发挥了重要作用。在当时的针灸教学中,针灸铜人既是老师讲授“人体腧穴”课的直观教具,又是学生考试“腧穴定位”的标准答案。观众可以用笔点击人体模型上的穴位,人体模型上对应的经络会亮起,音箱会报出该穴位的名称,同时,边上的多媒体上也会显示该穴位的详细资料。
    • 简仪 是元代天文学家郭守敬于1276年创制的一种测量天体位置的仪器。因其将先前结构复杂的唐宋浑仪加以简化而成,故称简仪。简仪包括相互独立的赤道装置和地平装置,可以分别测量天体的赤道坐标和地平坐标。它的赤道装置由两个互相垂直的大圆环组成,其中的一个环面平行于地球赤道面,叫做“赤道环”;另一个是直立在赤道环中心的双环,能绕一根金属轴转动,叫做“四游双环”。四游双环两面刻有周天度数,中间夹着一根能绕四游双环的中心转动的窥管,窥管两端安有十字丝,这是后世望远镜十字丝的鼻祖。这种支架结构和现代望远镜中广泛使用的天图式赤道装置的原理完全一样,而欧洲采用天图式赤道装置是从十八世纪才开始的。简仪的创制,是中国天文仪器制造史上的一大飞跃,是当时世界上的一项先进技术。欧洲直到三百多年之后的1598年才由丹麦天文学家第谷发明了与之类似的装置。
    • 公道杯 是中国古代发明的一种盛酒器,之所以叫它公道杯,是因为它盛酒最为公道,斟酒时不可过满,否则,杯中之酒便会全部漏掉,一滴不剩。公道杯内中间立着一位老寿星,它实际上是由两个圆柱体构成,外面圆柱体与杯衔接处有一个暗孔,这样整个杯子就构成了一个虹吸管。当杯中注酒超过某一个高度时,酒就会从小孔中流出。根据虹吸原理,酒会一直流下去,直到杯中的酒流尽为止。
    • 倒灌壶 也称倒流壶或倒装壶,其造型十分奇特:壶身与壶盖连成一体,以刻花象征性地表现壶盖,但是盖不能开启。既然壶盖不能开启,从哪里装酒呢?原来在壶底的中心有一个梅花形小孔,这就是壶口。灌酒时将壶倒置,从壶底的小孔灌酒。将壶身正过来,就可以从壶嘴倒酒了,而壶底却滴酒不漏。倒灌壶是根据物理学中的“连通器液面等高”的原理做成的。当连通器中只有一种液体,且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。在和壶口相连接的地方,有一根小管通向壶腹内,酒从底部壶口倒入,灌进的酒通过长注管流进壶的内壁,壶放正后,只要酒高不超过长注管的上口,酒就不会从壶底孔中漏出。
    • 赤道式日晷 日晷是一种古老的计时仪器,几大文明古国,埃及、中国、希腊和罗马都有使用日晷计时的记载。日晷的种类有很多,有赤道式日晷、水平式日晷、等高仪日晷、地球仪式日晷、反射日晷等。这里看到的是中国古代的赤道式日晷。它由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心。石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出子、丑、寅、卯等12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。

文明交流

  在华夏文明绵延发展的历程中,中华民族始终保持着与其他民族长时间、大规模的交流互动。古代中国的科学技术曾经长期领先于世界,并广泛地传播到亚非欧的许多国家和地区。与此同时,世界其他文明的很多成果也传入到中国。正是通过科学技术传播和引进的互动过程,在东西方各民族和文化之间架起了科学文化的沟通桥梁,推动着人类文明不断向前发展。 本展区以“四大发明”及其外传和国外科技传入我国为主线,展示了造纸、印刷、火药、指南针及其传入国外的过程。

  • 展品选介
    • 四大发明 展项位于华夏之光展厅中心岛区域,是一件触屏式多媒体展品,观众在主屏幕上找到自己感兴趣的内容,轻轻一点,就可以对我国古代的“四大发明”进行深入了解。其内容涵括了指南针、火药、印刷术和造纸术的的介绍,多媒体触屏以图片和文字相结合的方式详细展示了指南针、火药、印刷术、造纸术的发展演化历史、发明的艰辛历程、工作原理、工艺流程、以及传播世界对人类生活文明所产生的深远意义。
    • 造纸的过程 造纸术是中国古代科技的四大发明之一。中国古代直至秦汉时代,简牍、缣帛一直是主要的书写材料。随着物质文化生活的日益发展,简牍的笨重和缣帛的昂贵越来越不能适应社会生活的需要,西汉时期出现了造纸术。考古发现的西汉纸实物证明,造纸是我国劳动人民在西汉时发明的。东汉的蔡伦在总结了前人造纸经验的基础上,对造纸术进行了优化改革,用树皮、麻头、破布和旧鱼网等材料造纸,降低了纸的成本,提高了纸的质量,便于书写,当时的人们称这种纸为“蔡侯纸”。
    • 火药武器模型 火药是中国古代四大发明之一。火药发明以后,很快就作为一种新的武器,应用于军事。(1)突火枪,是南宋开庆元年制造的竹管射击火器,是所有现代管状喷射武器的鼻祖,这种原始火枪用火药发射弹丸,不仅具有一定的杀伤力,而且能发出巨响,给人以威慑作用。(2)一窝蜂,是明初发明的一种多发齐射火箭,杀伤范围比较大。一次发射32支的火箭,火箭装在一个筒形容器内, 总线一燃,众矢齐发,龙腹内装火箭数支。(3)火龙出水,是我国古代水陆两用的火箭,是二级火箭的始祖。(4)神火飞鸦,是一件明初发明的多火药筒并联火箭,用细竹或芦苇编成的,内部填充火药,在鸦身两侧各装两支火箭,作战时可用来焚烧敌营或战船。
    • 雕版印刷的工艺流程 雕版印刷是中国古代汉族劳动人民经过长期实践和研究发明的。大约在公元600年前后的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。雕版印刷需要先由雕刻工人按照写好的所需规格的文书,用刻刀反刻在刨光的木板上,这样就成了字体凸出的阳文,雕版就做成了。印刷的时候,先将印版固定于台案,用刷沾墨均匀地涂刷于雕版表面,再覆上纸张,用棕刷轻轻拂拭纸背,最后将纸揭起,字迹就留在了纸上,成为印品。虽然雕刻版面需要大量的人工和材料,但雕版完成后一经开印,就显示出效率高、印刷量大的优越性,它对中国乃至世界的文化发展及文明传播起到了巨大的推进作用。
    • 瓷器 瓷器是水、火、土的完美结合。瓷器的诞生是个漫长过程,新石器时代制陶技术的高度发达为瓷器的产生奠定了物质和技术基础。在商代前期出现了原始青瓷,春秋战国时期进一步发展,东汉中晚期浙江地区烧造的青瓷,达到了现代瓷器的各项标准。唐代,瓷器的制作技术和艺术创作已达到高度成熟。宋代为制瓷业蓬勃发展时期,定、汝、官、哥、均等窑,名垂千古。元代青花和釉里红等新品迭出。明代则继承并发展了宋瓷传统,宣德成化窑制品尤为突出。清代风格古雅浑朴,比前时稍逊,却胜在精巧华丽、美妙绝伦。该展项利用实物静态陈列和视频相结合的方式为观众展示了我国造瓷工艺的主要过程。

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