贾思勰非常重视劳动生产，而卑视不参加劳动生产和不懂得劳动生产的人。他在《齐民要术》的序文里引经据典地说：一个农民不耕种，可以使一些人饥饿；一个妇女不纺织，可以使一些人挨寒受冻。又说：人生要勤恳劳动，勤恳地劳动就可以不至于穷困。当然，由于时代和阶级的限制，贾思勰在当时不可能看出人民的饥饿和贫困是由于封建地主阶级的剥削，但是他主张勤劳生产这一点是很对的。对于像孔子那样在封建社会被尊为圣人的人，他也指出不懂得生产劳动是孔子的一个缺憾。他说：当孔子的学生樊迟向孔子请求学习耕田的时候，孔子因为没有亲身经验，便回答说：我知道的不如老农。这就是说，像孔子那样有智慧和聪明的人，学问也有不到家的地方，也有一些事情是不会做的。因此，他要求人们要善于学习生产实践方面的知识。贾思勰特别强调生产实践的重要意义。他说，哪怕你有禹和汤那样聪明，但是还不如老老实实地参加实际生产的人高明。他讥笑那些只有书本知识，没有实际生产知识的人说：四肢不勤，五谷不分，那不能算是有学问的。他从年青的时候起，就养成了注重实践、谦逊谨慎和踏踏实实的作风，他的治学态度是非常严谨的。
贾思勰既然是具有这样的品德的人，他做高阳太守的时候，自然和骑在人民头上作威作福的贪官污吏完全不同。他关心人民的生活，注意发展生产事业，同情人民的痛苦。他下定决心一定要作一个“好官”。他说：圣人不以自己的名位不高为可耻，只是忧虑人民的贫困，奖励生产就可以使人民摆脱穷困。他除了奖励生产以外，还亲身参加劳动。当时，黄河流域的人民，常常把养羊作为副业，贾思勰也在家里养了一些羊。他以自己的实际经验来帮助农民改善养羊的方法。《齐民要术》里介绍的怎样使羊吃得又饱又好，怎样使羊不受冻，怎样使羊长得肥壮，和剪取羊毛等等方法，大部分都是贾思勰由亲身体验中得来的。贾思勰为了提醒养羊的人注意贮藏饲料，还用自己在养羊中的一段失败的教训来作为说服材料。有一年他养了二百头羊，因为没有注意贮藏足够的饲料，结果许多羊在冬天饿死了；熬过了冬天的羊，也因为没有吃饱吃好，大都半死不活，并且满身长了癣疮。
贾思勰很接近农民群众，常跟他们谈论生产上的事情。他虚心地向农民请教，尤其是注意向老农学习生产上的经验和知识。那时候，在黄河流域居住着汉人、氐人、羌人、羯人、鲜卑人和匈奴人。各族人民在生产中相互学习，相互交流生产经验。经过他们长期的辛勤劳动，北方遭受战争严重破坏的经济逐渐恢复和发展起来，各族人民在耕种、畜牧、种植树木方面都积累了非常丰富的经验。贾思勰很看重这些经验，把它看作是保证人民生活的重要方法，他下决心要把这些经验总结起来，传播出去，以发展祖国的农业生产，这样，他就下定决心，写成了这本《齐民要术》。
《齐民要术》和它的内容
贾思勰为什么把自己写成的这一部书叫做《齐民要术》呢？“齐民”这个词儿，用现代语言翻译出来，就是“平民”或“人民”的意思，“要术”就是谋生的主要方法。“齐民要书”四字合起来的意思，就是“人民群众谋生的主要方法”。
《齐民要术》的材料，是从各方面得来的。贾思勰大量引用了古书上有关农业方面的材料。他引用《诗经》上的材料就有三十条，其中有些记载着公元前十世纪到六世纪的生产经《齐民要术》书影验。有的古书早就散失了，幸亏《齐民要术》大量引用，才保存了一些下来。上面提到的农学家汜胜之的《汜胜之书》就是这样。现在我国科学家研究这部杰作，就把《齐民要术》中所引用的文字，作为很重要的参考材料。《齐民要术》引用的古书，多到一百五六十种，可见贾思勰对古代的农学遗产的继承是花费了很大的劳动的。
贾思勰除了引用古书上记载的农学知识，加以消化，并且融会贯通以外，还花费了很大的功夫和力气，来整理和总结前代书籍上没有记载过的宝贵生产经验。这主要就是他很注意采集民间的歌谣和谚语，从这里面寻求有用的农业知识。例如在种麻方面，《齐民要术》里有着“夏至后，不没狗”这样一句谣谚。这句谣谚的意思就是说，过了夏至种的麻，连狗那样高也长不到，所以种麻一定要在夏至以前。用非常简单的语言，道出了农民的宝贵经验。贾思勰注意搜集民间谣谚，正是由于他懂得有关于农业的谣谚是农民宝贵生产经验的结晶。
贾思勰知道，要总结和整理农业知识和技术，单靠搜集古书上的材料和民间谣谚还不够。因此，他还访问了许多有经验的老农，向他们请教，吸取了许许多多的实际生产知识。不但如此，贾思勰还用自己亲身的实际观察和生产实践，来检验古书上记载的和当时农民的生产经验。
由此可见，《齐民要术》中的话，每字每句都不是随便写下来的，而是有来历、有根据，经过实践检验过的。这就是《齐民要术》所以成为我国农业科学发展史上不朽著作的原因。贾思勰的这种总结前人和当时农民的生产经验、注意生产实践、虚心求教的实事求是的态度，是后代学者们的模范，是值得发扬的。
《齐民要术》这本书篇幅虽然不很多，内容却十分丰富。全书九十二篇，分成十卷。第一卷和第二卷记载着农作物的耕种和谷类粮食作物、纤维作物和油料作物的栽培方法，第三卷是关于蔬菜的栽培方法，第四卷和第五卷是叙述木本植物、果树、林木和染料作物的种植方法，第六卷里是讲畜牧和养鱼的技术，第七、八、九卷是关于食品的加工制造和保存的方法，以及家庭手工业等，第十卷是关于北朝统治地区以外出产的，农作物。有人说《齐民要术》这部书集我们祖先从西周到北魏的生产知识的大成，这种说法一点也不过分。
《齐民要术》这本书说明，早在一千四五百年前，我国农业生产技术已经达到了当时世界的最先进的水平。
《齐民要术》不仅总结了当时以及以前汉族人民的生产知识和技术，也记录下了各兄弟民族宝贵的生产经验，以及各族人民间生产经验互相交流的情况。例如有关养马、喂羊和制造乳酪的方法，就是兄弟民族的宝贵经验，而作物栽培的知识和技术，则是由汉族人民传给各兄弟民族的。这说明祖国大家庭里各族人民是如何融合在一起的，也说明了各族人民在祖国生产事业的发展中，都发挥了很大的作用。
1.不误农时，因地种植
贾思勰在《齐民要术》里总结了我们祖先哪些重要的生产经验呢？
首先，贾思勰指出：农作物的栽培和管理，必须按照不同的季节、气候和不同的土壤特点来进行；也就是要不误农时，因地种植。这是贯穿在《齐民要术》中的一条根本原则。他说：顺随天时，估量地利，可以少用人力而得到较大的成功，要是根据人的主观办事，违反自然法则，只会多花费劳力而很少收获。换句话说，就是既要根据客观条件和法则，又要善于利用客观条件和法则。
贾思勰指出各种农作物的栽培都有一定的时候，他把最适宜的季节叫作“上时”，其次的叫作“中时”，不适宜的季节叫作“下时”，并且告诉大家不要错过适宜的栽培季节“上时”。他又指出，种植各种作物的土壤条件，也各不相同。在《齐民要术》里，贾思勰还根据实际经验说明，同一种作物不仅在不同的土壤上使用种子的分量不能相同，并且同一农作物在上时、中时、下时下种，用种子的分量也有差别。这些原则，都是合乎科学的。
关于土壤条件对农作物的影响，贾思勰在《齐民要术》里有许多很有意义的记载。他说：并州（治所在今山西太原西南）没有大蒜，都得向朝歌（治所在今河南淇县）去取蒜种；但是种了一年以后，原来的大蒜变成了百子蒜（即蒜瓣很小很小的蒜）。并州芜菁的根，像碗口那么大，就是从别的地方取来种子，种下一年，也会变大。在并州，蒜瓣变小，芜菁的根变大，是土壤条件造成的结果。这说明栽种农作物必须注意自然条件。
贾思勰用农民的生产经验和他自己亲身的实践证明，农作物的“本性”并不是不能改变的。他拿四川的花椒移植到山东的情况做例子，说明花椒本性不耐寒，生在向阳地方的，冬天要用草包裹起来，不然就会冻死；但生在比较向阴地方的，因为从小就经受寒冷，获得了耐寒冷的习性，冬天就可以不必包裹。这就是说，植物的本性在不同的环境下是可以改变的。从这里，可见我们祖先早就从生产实践中知道了植物遗传和环境的关系，也知道除了要重视自然条件以外，还可以“驯化”农作物。
2.精耕细作和保墒、抢墒
在耕作方面，贾思勰很注重精耕细作。上面提到的西汉农学家汜胜之就主张地要耕得深、锄得细，下种后要注意浇水施肥，要锄去杂草等等。贾思勰接受了汜胜之的思想，并且总结了当时农民的实际经验，加以发展，更明确更详细地说明应该如何进行精耕细作。
贾思勰在《齐民要术》里说：地一定要耕得早，耕得早，一遍抵得上三遍，耕迟了，五遍抵不上一遍。他又说：耕地要深，行道要窄。也许有人要问，耕得太窄不是就会耕得慢么？是的，行道窄，自然要慢一些。但是，如果行道耕得太宽了，就会耕得不均匀，深一处，浅一处；而且耕牛因为用力太多，也容易疲乏。
贾思勰为什么这样重视深耕呢？原来农民的经验告诉他，植物和人一样，人要长得健壮，就得吃好吃饱，营养丰富，耕得深，庄稼的根就能扎到很深的地里去，吸取较多的养料和水分。这样庄稼就不怕干旱，能长得又肥又壮。
贾思勰又根据农民的经验指出：耕完地以后，就要立即把土锄细和耙平，经过几次锄、耙，才好开始播种，当绿油油的谷苗长出田垅以后，还要反复地锄地。这不是为了把地里的杂草锄去，而是要使土壤松匀，土壤锄得越疏松均匀，农作物就越容易吸取土壤中的养分。所以，《齐民要术》里说：切不要看到地里没有了杂草就停止锄地，要反复不停地把土壤锄松锄细，锄的遍数越多，结出来的子粒就越是饱满肥大，等谷苗长到约一尺高以后，还要用一种名叫锋的古农具去松土。可见我们祖先很早就十分注意深耕细作了。
一千四五百年前，我们的祖先已经很注意水的供给来增加农业生产。黄河流域在当时是干旱地区，因此，怎样防旱、保墒实在是一个十分重要的问题。我们祖先在保泽保墒方面也积累了丰富的经验。远在西汉时候，我们祖先已经很注意水利灌溉，用河水或井水来灌溉田地，使农作物得到充足的水分。到了南北朝（420—589）的时候，我们祖先更加积累了许多保泽保墒的经验，这也在《齐民要术》里记载了下来。上面提到耕完地以后，就立即要把地耙平，为的就是保持地里的水分，这就是保墒。
《齐民要术》里也记载了我们祖先的“冬灌”的经验。这就是把雪紧紧地耙在地里，或把雪积成大堆，推到栽下种子的坑里去。这是为了防止大风把雪刮走，使地里有充足的水分。这样，春天长出来的庄稼就会特别旺盛。
《齐民要术》里还要大家注意抢墒。农谚说，“早种一日，就能早收十天”。这就说明抢墒的重要。黄河流域在春末夏初播种的季节里，雨量很少，经验告诉我们的祖先，必须趁雨播种。《齐民要术》总结当时的经验说，谷物的播种，最好是在下雨之后。雨小，如果不趁地湿下种，苗便得不到充足的水分，就不容易长得健壮。但是，遇到雨大就不能这样做，因为雨太大，地太湿，杂草就会很快地长起来。同时，谷物也不适宜在过湿的土地上生长。这就要在地发白后再下种。从这些地方可以看出我们的祖先是很善于和自然作斗争的，他们并不是机械地搬用经验。这样保墒保泽的经验，即使在今天来说，也是很宝贵的。
3.选种和浸种催芽
只要参加过农业生产的人，都知道选择优良品种的重要意义。远在西汉时候，我们祖先就很注意选种和保藏种子，并且积累了宝贵的选种、藏种的经验。谷物成熟的时候，要把粒大穗大的摘下留作种子。摘下来的种子要挂在高燥通风的地方，吹得很干很干，然后藏在竹器或瓦罐里面。最好和上一些干艾，防止种子生虫。到南北朝的时候，选种和藏种的经验更加丰富了。《齐民要术》里告诉我们：如果不选种，不但庄稼长不好，种子还容易混杂。种子混杂了，就会给生产带来很多麻烦，不但出苗会迟早不齐，谷物成熟的时期也不一样。在舂碾粮食时，有的还没有熟，有的舂碾过度，不但难得均匀，回收率也会减少，煮起来也会夹生不熟，很不好吃。
关于选种的方法，《齐民要术》里说，不论是粟、黍、秫、粱，都要把长得好的、颜色十分纯洁的割下来，挂在通风于燥的地方。到第二年的春天打下来，单独种在留种地里，准备作下一年的种子用。留种地要耕作得特别精细，要多加肥料，要常常锄地，锄的遍数越多，结的子粒就越结实，才不会有空壳。种子收回来后，要先整理，并且要埋藏在地窖里，这才可以防止种子混杂的麻烦。
在收取瓜种方面，《齐民要术》记载了一个非常宝贵的经验。它说：瓜种要拣取“本母子”瓜里的种子。所谓“本母子”瓜，就是最早结出来的瓜，它里边的种子，出苗早，结瓜也早。但并不是“本母子”瓜里的全部瓜子都是好种子。《齐民要术》里说，要截去瓜的两头，拣取中间部分的种子。因为中间部分的瓜子要比两头的大，在它的子叶里贮藏的营养料比其他瓜子多。因此，这种瓜子长的瓜秧比较旺盛，结的瓜也好。现在，我国农民留瓜种，一般是留取早辈瓜子，在北方某些地区，拣取瓜种有时仍参考《齐民要术》里所记载的办法。
《齐民要术》里也记载着浸种催芽的方法。当时虽然还不懂得用盐水浸种，但已经知道用水浸种了。《齐民要术》里说，在播种前二十天，就应该用水淘洗种子，去掉浮在上面的米比子，晒干后再下种。也有让水稻浸到芽长二分，早稻浸种到芽刚刚吐出时，再播种的。
4.施肥和轮作、套作
我们的祖先从长期的生产实践中懂得，要想获得好的收成，除了深耕细作、保墒、选种以外，还得注意施肥和轮作，使农作物有充足的养料。汜胜之是很注意肥料的作用的，他在《汜胜之书》里介绍了一种丰产的经验，叫做“区田法”。他说，区田法可以使庄稼获得足够的肥料，不一定好地才能获得高产。到南北朝时，我们的祖先不仅重视使用粪肥，而且积累了使用绿肥的经验。《齐民要术》里说，秋天的时候，要是耕种长着茅草的土地，最好让牛羊先去践踏，然后进行深翻。这样，草被踏死了，深翻后埋在地里可以作肥料。在没有茅草的地里，秋耕时也要把地里的杂草埋到地里去，第二年的春天草再长出来时，要再把它埋到地里去。这样，经过耕埋青草的土地，就像施了粪肥的土地一样肥沃，长出的庄稼就会又肥又壮。
《齐民要术》里还记载着我们祖先栽培豆科作物作为绿肥的经验。书里说，用过豆科作物做绿肥的地里，如果种上谷子，每亩可以收到很大的产量。《齐民要术》里也提到用围墙和城墙的土作肥料的办法。直到现在，这些办法对我国农村的积肥造肥，也还是很有用处的。
早在西汉时候，我们的祖先就提出过用休耕和代田法来恢复土壤的肥力。代田法是用犁在田里犁出一条一条宽一尺深一尺的刚，犁出来的土堆在两刚的中间，成了一条一条高起的垅，垅也是一尺宽。谷物的种子撒在刚里，在谷苗生长的过程里，逐渐把垅上的土和草培在苗根上，等到夏天，垅上的土培完了，谷物的根就扎得很深，既耐风又耐旱。到庄稼收获以后，再把原来是垅的地方犁成刚。第二年就在新犁的驯里种东西。这种耕作方法可以使一部分土地得到休闲，地力容易恢复，产量因而也高。到了北魏的时候，我们祖先又进一步创造了轮作的方法。他们懂得土壤里含有各种各样的养分，而每种作物都各有几种特别需要的养分，因此，如果只种一种作物，就会使土壤中的养分供给发生缺陷的现象。实行轮作，种植的农作物常常更换，就可以避免这种现象，因而也就提高了土地的利用率。《齐民要术》里详细地讨论了轮作的方法。它说：有的农作物连栽不如轮作，麻连栽就容易发生病害，降低麻的品质。接着又讨论了哪一种作物的“底”最好是什么。什么是“底”呢？就是我们所说的“上茬”。书里说：谷物的“底”最好是豆类，大豆的“底”最好是谷物，小豆的“底”最好是麦子，瓜的“底”最好是小豆，葱的“底”最好是绿豆。可见我们祖先当时对轮作已有比较深刻的认识。这种用轮作发挥地力和培养地力的方法，现在仍旧是值得我们重视的。
贾思勰还在《齐民要术》里总结了我们祖先实行套作制的经验，认为这对于提高土地利用率大有好处。他说，葱里可以套种胡荽，麻里可以套种芜菁等等。这个套种法是我们祖先在耕种技术上的创造。
5.果树栽培
《齐民要术》也总结了我们祖先在栽培果树方面的宝贵经验。
贾思勰说，果树的种类很多，有的耐寒，有的欢喜润湿，有的在冬天结实，有的要在风和日暖的时候才开花结果。各种果树的特点既然各不相同，栽培的声法也不能一样，不能以适合一种果树的方法死搬硬套地应用到别的果树上去。例如李树、林檎树用播种移栽的方法，最好是扦插；梨树则用嫁接的方法最为适宜等等。
在果树的蕃植方面，《齐民要术》里列举了培育实生苗、扦插和嫁接三种方法。
贾思勰根据农民的经验，指出培育实生苗首先要注意留下味最好的和最肥大的果实作为种子。他认为这是一个根本原则。
在这以外，他还提出了几种极有意义的方法。关于桃树，他说：桃子熟的时候，连果肉一起埋到粪地里，到第二年春天再把它移到种植的地上去，这样桃树的成熟早，三年便可以结果，因此不必用插条来扦插。要是不把种子放在粪地里，植株不会茂盛；如果就让桃树留在粪地里生长，果实不会大而且味苦。
关于栗树，他说：栗子刚成熟，剥出壳以后，立即埋在屋内的湿土里面，并且一定要埋得深，不要让它受冻；剥出来留了二天以上，见过风和太阳的，就不会发芽。
《齐民要术》也很重视用扦插的方法来蕃植果树，认为这个方法可以使果树提前结实。他说：李树性坚，长得慢，要五年才结实，所以要用扦插。扦插的李树，三年便可结李子。
扦插可以使果树提早结实是很有道理的。因为用来扦插的树枝，一般是由靠近地面的老枝上剪下来的，它已经有一定的年龄了。如果已有二岁的年龄，那么扦插以后再过三年，便是五岁，正好是开始结实的时候了。
贾思勰在《齐民要术》里很细致地总结了嫁接果树的方法。以梨树为例，他说，嫁接法可以使梨树结实早，而且梨肉细密。嫁接梨树最好用棠树或杜树作砧木。砧木要拣粗壮一些的，嫁接最好在梨树刚刚发芽的当儿，至迟不能迟到快要开花的时候。
嫁接时首先要注意防止砧木发生破裂，所以最好在树桩上先缠十几道麻绳，再用锯子在离地五六寸的地方截去它的上部。为了避免受大风的吹刮，桩不能太高；但高一些也并不是没有好处，因为桩高，梨树就可以长得快一些。所以桩留得高的，最好四周用土或别的东西围起来，以免因大风而发生破裂。
其次，嫁接的树枝要注意在向阳的一面剪取，因为向阳一面的树枝能够结较多的果实。
再次，插枝的时候要让梨枝斜面的木质部和砧木的木质部接上，皮和砧木的皮连在一起。嫁接了以后要用丝棉把树桩裹严，并且在上面封上熟泥。最好再用土掩盖起来，只让梨枝刚露出一点尖。此外，还必须经常浇水，使土地经常保持润湿。
《齐民要术》里讲到扦插和嫁接可以使果树提前结实，这就说明我们祖先在一千四五百年前，在生产实践中，对果树发育阶段的理论，已经有了认识。
贾思勰也很注意防止果树遭受霜冻的损害。他总结当时的实际经验，认为雨后初晴的秋夜，常常会出现霜冻。这时候就要在果树园里堆起杂草，点起火来熏，要使全园都有烟气。这个防止霜冻的方法是合乎科学道理的。
6.牲畜饲养
在畜牧业方面，贾思勰也总结了许多有很高科学价值的经验。我国很早就开始饲养马、牛、羊等牲畜，但古书里关于饲养方面的经验的记载却不多。这主要是因为黄河和长江流域的人民，很早便以耕种为主，因而偏重于总结农耕方面的经验。到南北朝的时候，北方的兄弟民族把他们丰富的牧马、牧羊等经验，带到了中原地区来了，这就大大丰富了中原人民在这方面的知识。
贾思勰根据当时人们的实际经验，在《齐民要术》里指出，畜养动物首先应该重视选种，要选择最好的母畜来做种畜，不能随随便便让不好的母畜繁殖后代。这说明我们的祖先很早就注意牲畜的遗传性。
除此以外，《齐民要术》还很重视牲畜怀胎的环境，以及小牲畜出生后的环境对它们的影响。他说：最好把腊月和正月里的羊羔留作种畜，十一月和二月的便次了一等。不是这几个月里生的羊羔，毛不润泽顺直，骨架也小。因为八、九、十月里生的羊羔，母羊在生它们的时候虽然很肥，但到冬天便没有奶了，这时候青草已经没有，小羊如何能够养育得好呢？三、四月里生的羊羔，这时候虽然有青草，但小羊还不会吃，并且气候转热，母羊的奶也比较热，他们只能吃母羊的热奶，所以不好。五、六、七月份，羊羔热，母羊也热，热上加热，所以更坏。十一月至二月里生的羊羔，因为母羊早已长肥了，有足够的奶可以供给小羊，到母羊奶完的时候，青草已经生出，所以很好。
其次，贾思勰告诉我们要注意对肉用牲畜的阉割和掐尾。在一千四五百年前，我们祖先虽然还不知道为什么截去尾尖，猪就会长得特别肥大的道理，但当时已经发现了这个奇妙而有趣的方法了。《齐民要术》里说，肉用的小猪，生下来第三天就要掐去尾尖，满六十天再犍（阉割）；并且说，犍猪如果不掐去尾巴尖，不但容易得破伤风，而且会长得前大后小，只有掐去尾尖的猪，才会长得骨细肉多。现在已证明这是十分科学的。这又一次有力地说明，劳动人民在生产实践中所积累下来的经验是最宝贵的。
在牲畜的饲养法方面，贾思勰在《齐民要术》里总结了很多丰富的经验。关于养马，贾思勰指出：马饿时可以喂给比较坏的饲料，饱时再给好的，这样马可以吃得多，因而也可以肥壮。饲料要铡得细，粗了马吃了不会肥壮。给马喂水也有一定的规则。俗话说：“早起骑谷，日中间骑水。”就是说早上马饮水要少，中午可以让马多饮一点；到了晚上，因为要过夜，要让它尽量饮水。每次饮水之后，要让马小跑一阵，出汗消水。
《齐民要术》里也记载了几十个医治马病的方法。如发现马“中谷”（消化不良），就用麦芽三升和在马草里喂马。如果发现马“中水”（鼻脓症），就把食盐放进马鼻里去。这都是我们祖先由实践中得出来的很有效的方法。
关于放牧羊群，《齐民要术》里有许多有趣的记载，而特别着重于冬天藏草喂羊的方法。它说，冬天喂羊的方法最好是在地势高爽的地方，用树棒竖插起圆形的栅栏。在栅栏里堆积干草，任羊在栅栏外走动，不断地抽草吃。这样，羊到来年春天，就长得又肥又壮。否则，就是把一千车草扔给十只羊吃，结果是大部分草被踩在地上给糟踏掉了，羊还是吃不饱。
大家知道，牧羊除了肉食以外，更重要的是剪取羊毛。《齐民要术》里总结了剪取羊毛的经验说，从三月到八月间，剪完羊毛后，要把羊好好洗刷干净。这才可以使以后长出来的羊毛又白又洁。但是，八月半以后剪毛，就千万别再给羊洗澡了。因为这时节气已经过了白露，印有贾思勰的邮票早晨和晚上的寒气容易把羊冻坏。剪毛在什么时候妥当，要根据各个地方不同的条件来决定。在黄河流域，八月间必须剪一次羊毛。如果不剪，毛长得粘连起来，这种羊毛就不能织毡子，就会造成很大的损失。长城以外或沙漠地区的羊，因为八月以后天气渐渐冷起来了，就不宜剪毛，免得冻死。
随着畜牧业的发展，中原一带也就普遍制造乳酪，贾思勰在《齐民要术》里介绍了“作酪”、“作干酪”、“作漉酪”、“作马酪酵”和打酥油等方法。这些方法西晋以前在中原地区并不普遍，由于后来和北方各族人民的大融合，这些方法才传到中原地区来。
7.农村副业
我们祖先不仅在农业、林业和畜牧业方面取得很大的成就，而且在农村副业方面也积累了丰富的经验。我们知道，我国是世界上养蚕最早的国家。相传在四、五千年前，我们的祖先就发明了养蚕缫丝和织帛的方法。栽桑养蚕后来就成为黄河流域农民们的主要副业，他们积累了丰富的养蚕经验。到公元五世纪的时候，我们祖先更发现了用低温可以延迟蚕卵孵化的窍门。具体的方法是把蚕卵低放在长颈的瓦坛里，盖好坛口，再把它放在冷水里面，这样可以延迟蚕卵孵化的时期达二十天左右。在当时生产设备和科学技术很差的情况下，我国劳动人民竟能够发现这样巧妙可行的方法，这充分说明了我国劳动人民勇于创造和具有高度的智慧。到北魏时候，我们祖先的养蚕缫丝的经验更加丰富了。《齐民要术》总结当时的经验指出，养蚕的屋子里要温度适宜。太冷蚕长得慢，太热就枯焦于燥。因此，养蚕的房屋，冬天四角都得生火炉，屋子的冷热这样才会均匀。在喂蚕的时候要把窗户打开，蚕见到阳光吃桑叶就多，也就长得快。这时候用柘树叶养蚕也开始了，我们祖先也知道了柘丝质量很好，拿来作胡琴等乐器的弦，比一般的丝还强，发出来的声音非常。向亮。在《齐民要术》里记载的柘蚕取丝的方法，可能是我国关于这方面的最早的文字记载。
我们的祖先也很注意用植物性染料把衣料染成各种颜色。例如《齐民要术》里就记载了提取红蓝花中所含的色素作染料的方法。在采集来的鲜花里加上从蒺藜或草灰里取得的碱汁，揉捣以后，滤出浓汁来，再往里面放些酸石榴汁或酸饭浆水调匀，就成了鲜红的染料。《齐民要术》里还说到保存这种染料的方法：把花汁倒入一个小布袋里，滤去里面的清水，趁里面留的染料半干半湿的时候，捻成一片一片的小块，再在阳光里晒干。这样，非但保存方便，就是放的时间长一些也不会败坏。
这种制造染料的办法看来似乎很简单，但我们如果想到当时因为没有化学工业，没有强酸浓碱，我们祖先竟能想出了用酸饭浆来代替强有机酸，用草灰水来代替碱质的办法，要是没有很高的才智和丰富的实际经验是不可能的。
在《齐民要术》里，我们也可以知道北魏时候，我们祖先已经有了非常丰富的使用“皂素”的经验。在没有肥皂以前，人们是用草灰、蒺藜灰的汁水，或是用豆科植物种子，如皂荚等来洗衣服的。书里说，白绸的衣服用灰汁洗过几次就坏了，不但颜色会变黄，而且衣服的质地也会变脆。最好是用小豆粉末洗白绸衣服，小豆粉不但可以把衣服洗得非常洁白，洗过的衣服还非常柔软。《齐民要术》中的这个记载，是人类利用“皂素”最早的记载之一。
我们的祖先在酿造方面也取得很大的成就。贾思勰在《齐民要术》里记载了酿酒、造醋、作酱、制豆豉、作蚱等等方法。
上面所介绍的，只是《齐民要术》内容的极少部分，但我们已经初步知道，在一千四五百年前，我国农业科学已经达到很高的水平，贾思勰的《齐民要术》是一部有很高科学价值的著作。这本书里生动地叙述了科学和生产的关系，有力地证明了“科学来自实践”是一个颠扑不破的真理，全书还贯串着“科学必须为生产服务”的精神。
贾思勰的《齐民要术》一书对以后的农业科学的发展有很大影响，他给以后的农学家树立了一个榜样。《齐民要术》以后，我国四种规模最大的农学著作，即元朝司农司编《农桑辑要》、王祯的《农书》，明朝徐光启的《农政全书》和清朝“敕修”的《授时通考》，没有一种不拿《齐民要术》做范本的。就是规模比较小的许多农学著作，如陈敷的《农书》、鲁明善的《农桑衣食撮要》，也都受《齐民要术》的影响。
贾思勰总结了我国古代劳动人民在农业上的许多伟大成就，保存了这样丰富的农学遗产，的确是值得我们尊敬和纪念的。我们应该好好地接受祖先遗留下来的科学成就，学习他在科学上实事求是的精神，献身于伟大的社会主义建设事业，为创造我国科学上更伟大的成就而努力！
第四节 沈括
沈括的生平和他的政治生涯
1.政治上的建树沈括
沈括（1031~1095）是钱塘（今浙江杭州）人，字存中。父亲叫沈周，一生都在各地作官。母亲许氏，很有文学修养。沈括和他的哥哥沈披在童年时代都从母亲那里受到良好的启蒙教育。沈括从小就随着在外作官的父亲到过不少地方。十岁以后，因为沈周做泉州（今福建泉州）州官，沈括便随父亲在福建住了多年。后来他在《梦溪笔谈》中所记的一些最早的见闻，就是他在这一时期耳闻目睹的事情。
沈括在21岁的时候，父亲去世。宋朝政府因为他的父亲生前作官很有功劳，所以当他守满了三年父丧以后，按照当时的制度，任命他为沭阳（今江苏沭阳）县主簿。他一生的政治生涯，便从此开始。县主簿是当时县长的助手，职位虽低，但是沈括却在任内积极发挥了自己的才能，替地方办了一些好事，尤其是在兴修水利方面很有成绩。当时沭阳县境内的沭水因年久失修，河道淤塞，不能充分引水灌溉，以至许多田地都荒废了。沈括到任后，便把沭水加以修浚，开辟了一百条灌溉渠，修筑了九条堤堰，因而使七千多顷田地都变成了上等良田，使当地的农业生产得到发展。
沈括在33岁那年（1063）考中进士。以后便参加昭文馆编校书籍的工作，同时研究天文和算术。他这时虽然不是行政官吏，但是对于国家大事和民间疾苦仍然非常关心，总想为国家和人民作些有益的事情。下面所举的便是一个例子。按照宋朝的制度，皇帝每三年要举行一次祭祀天地的“郊祭”典礼。每一次郊祭，事先都要大兴土木，设立祭坛，坛下要围上巨大的帐布，还要在城外方圆数里之内广植树木，建造园林，布置许多彩绘、雕刻等装饰品。效祭的仪式也非常繁琐。这一切都要浪费人力、物力和财力，加重了劳动人民的负担。沈括看到这种情形，就对郊祭礼制的沿革作了一番研究，著成《南郊式》一书，共一百一十卷，对郊祭的仪式作了修改和简化，建议朝廷采用。当时正是宋神宗（1068—1085年在位）任用王安石做宰相，准备实行变法，改革政治的时候。所以沈括这一改革郊祭仪式的建议得被采纳。由于采用了新的仪式，每次祭典都节省下来很多的钱，这样就减轻了人民的一些负担。因为沈括这一项建议受到宋神宗的重视，同时也因为他长于天文、历法和算术，于是被提升为太吏令兼管司天监，掌管图书资料和天文历法的工作。
当时充当司天监的官吏，都是一些坐食俸禄的人，并没有天文，历学方面的真正知识。沈括到任以后，就着手加以整顿，他把一个平民出身的著名历算家卫朴荐人司天监，参加改革历法的工作。沈括又制造了浑仪（又名浑天仪，是我国古代观测天文的主要仪器）、景表（表示太阳影子的仪器）、五壶浮漏（五个水箱合成的测时器）等仪器。获得很大的成绩。
不久，淮南一带发生水灾，沈括被派去调查灾情，赈济灾民。他到淮南后，一面把常平仓储备的粮食发给灾民，一面采取积极措施疏通沟渠，治理被水淹没的田地，恢复生产。由于他的认真努力，使灾情得到一定程度的减轻。
这一年沈括被提升为集贤阁校理，校勘经籍。不久又升任太常丞（管礼乐的副长官）。这时，他的职位比过去更高了，但是他并没有满足于个人的高官厚禄，脱离社会实际生活，而是更加关心民间疾苦和政府各项措施的利弊得失。他经常根据他的观察所得，向宋神宗提出有利于国计民生的建议。例如，当时宋朝政府曾打算采取两项很不合理而且损害人民利益的措施：一件是为了防御北方境内的辽、夏两个少数民族政权的进攻，派人登记民间所用的运输车辆，以便在战时征调来作为兵车使用；另一件是政府主管盐专卖的机构为了禁止四川的私盐贩卖，预备把四川境内私人所有的盐井全部填塞，而由政府把解池（今山西运城境内）所产的池盐运往四川，供给川民食用。这两项措施如果实行，将使人民的生产和生活遭到很大困难，所以当时弄得人心不安，而政府里面也是议论纷纭，不能作出最后决定。一天，宋神宗在同沈括谈话的时候，提到登记民间车辆这件事，并征求他的意见。沈括先问宋神宗说：“请问征集车辆，准备干什么？”宋神宗回答道：“现在北方的威胁没有解除，而北方民族多以骑兵制胜，我们非用车战不足以抵挡，所以政府想征用民间的车辆，加强防卫。”沈括听了，便向宋神宗解释说：“使用车战来抵御骑兵的进攻是有利的，历代都是如此。但是过去所用的兵车非常轻便灵活，速度又快，而现在民间所用的载运货物的车辆，形式笨重，用牛挽车，一天走不到三十里，而且一遇到雨雪便不能使用。所以这种车辆称为‘太平车’，只可以用于平时，用它来作战会有什么用处呢？”宋神宗听了他的解释，认为很有道理，并且说：“这一个问题大家争论很久，可是对于这一个显而易见的事实却没有一个人谈到过。我一定要重新考虑。”接着他又提起川盐的问题，问沈括应该怎么办。沈括说：“本来盐是应该由国家专卖的，如果各地所产私盐都能够彻底禁断，完全由国家专卖，当然是好的。不过应该考虑到在忠州（今四川忠县）、戎州（今四川宜宾）、泸州（今四川泸州）一带少数民族地区，小盐井特别多，如果一下全部禁止生产，将会影响到当地人民的生活；同时，既然要严禁私盐，就不得不增加许多关卡，这样一来不但骚扰百姓，而且国家也要增加很多开支，其结果恐怕得不偿失。”宋神宗很同意沈括这种看法。第二天便下令同时停止施行这两项措施，从而避免了对民间的骚扰。
此外，还可以举出下面一个事例：1074年（宋神宗熙宁七年），当时沈括做河北西路察访使（察访案件的使臣），兼判军器监（管理兵器制造的官）的时候，宋朝政府为了防御北方民族的侵袭，下令征用京城附近的民间马匹。这一措施不仅给人民造成沉重的负担，同时也是不切实际的。沈括就向政府提出建议，大意说：“北方产马，所以北方各族人民多善于骑战，这正和中原武士善于用强弓射击一样。现在我们如果舍弃自己所擅长的军事技能，而勉强使用自己所不熟习的骑兵战术，怎么能够取得胜利呢？”他主张改进武器，以“射远人坚”为标准，制造射程远、杀伤力强的强弓利箭，并严格训练士兵，提高射击技术，以便随时应战取胜。他还重新详定“九军阵法”（九个军团合成的阵式），并且编著了一部《修城法条约》。他一共提出了三十多项关于改良武器和改进战术的办法，建议政府采用。
2.出使契丹
北宋时期，我国北方境内契丹族建立的辽政权时常侵扰中原。1075年3月，辽派遣使臣萧禧到宋朝来，要求重新划定疆界，实际上是想借此要挟宋朝，侵占中原土地。萧禧非常蛮横，声言不达到目的决不回去。宋神宗先派韩缜同他谈判，双方争执不下，形成僵局。宋朝政府不得已，改派沈括代替韩缜继续进行谈判。沈括先到枢密院查阅了档案，了解到过去双方曾经议定疆界的情况。萧禧坚持要求以黄嵬山（在今山西原平县西南七十里）为界，这就比以前议定的疆界线向南面伸延了三十多里。这种要求，显然是无理的。沈括马上把他所了解到的情况向宋神宗报告，宋神宗听了非常高兴地说：“别的大臣谁也不去追寻当时议界的本末，如果不是沈括，几乎误了大事。”于是就命沈括拿着过去议定疆界时所绘的地图向萧禧据理力争。萧禧自知理屈，推说自己不能作主，要求宋朝派使臣到辽去，继续谈判。宋神宗认为沈括很有外交才能，便把这个任务交给他。当时辽对宋的领土虎视眈眈，志在必得。沈括在这种形势之下出使，不仅任务非常重要，而且也是相当危险的。宋神宗对沈括的胆力和才能虽然是信赖的，但是也总还有些替他担心。沈括临行之前，宋神宗问他：“如果敌人威胁你，你打算怎么办？”沈括毫不迟疑地回答道：“我决定以死力争，决不使宋朝的土地受到损失。”沈括在出使之前，为了作好充分准备，搜集了几十件有关划界的档案资料，让随从人员预先一一熟读，默记在心。当他到达以后，同辽相杨益戒举行了谈判。不论杨益戒提出什么问题，沈括都叫随从立即根据事实加以答辩和驳斥，把杨益戒弄得哑口无言。杨益戒老羞成怒，竟然用威胁的口吻对沈括说：“为了几里土地，你们就要同我们断绝友好关系吗？”他以为在他的威胁恐吓下，沈括不敢再坚持下去，一定会让步的。沈括却毫不动摇，义正词严的回答道：“现在的问题并不是宋朝要同北朝（指辽）断绝友好关系，而是北朝不顾信义，威胁宋朝。一旦双方发生战争，宋朝理直，北朝理曲；那时候失理的恐怕不见得是宋朝！”沈括同辽相先后举行了六次谈判，每次谈判，辽方都聚集了一千多人旁听，但是没有一个人能够驳倒沈括。最后，辽因为要挟失败，而又不敢轻易发动战争，只得让步。沈括胜利而归。沈括这次出使，不但没有让辽达到侵占宋朝土地的目的，而且也使辽知道宋朝朝中有人，不敢再像从前那样轻视宋朝了。
沈括在出使契丹的时候，还在沿途随时注意观察北方的地理形势。回朝以后，便根据他的观察所得，制成了一幅《使契丹图抄》，把辽的山川道路和风俗人情记录下来，送给政府参考。
3.防御西夏
沈括不但是一个有才智、有胆识的外交家，同时也是一个出色的军事统帅。公元1080年（宋神宗元丰三年），沈括任延州（今陕西延安一带）州官，不久又转任延路（今陕西延安一带）经略安抚使，担任这个地区军队的指挥官。陕西是宋朝西北方面同西夏相邻的要地。沈括到延州上任后，即积极整顿军事，防备西夏的侵扰。他为了充实地方武装力量，鼓励当地青年练习骑射，凡是成绩好的，他都亲自斟酒慰劳。当地许多青年人在他的激励之下，踊跃地参加军事锻炼，经过一年多的训练以后，都掌握了一定的军事知识和作战技术。沈括在他们中间选拔了一千多名成绩优异的人编入正式军队，从而加强了宋朝西北方面的防御实力。
当时驻在各地方的军队分为卫兵和镇兵两部分。卫兵是从中央政府派去的，因此比较受到重视，经常得到政府的赏赐奖励。而镇兵却因为是长期驻守地方的，不能和卫兵享受同等待遇。沈括觉得这种不公平的待遇会直接影响到镇兵的战斗情绪，削弱地方上的防卫力量。因此，他便不避嫌疑，大胆地用朝廷的名义拿出很多钱赏赐镇兵，事后才向朝廷报告。宋神宗接到这个报告后，认为政府原来颁行的赏赐办法是错误的，如果不是沈括相机变通办理，一定会影响军心士气，所以不但不责备沈括，还特别允许他以后凡是来不及请示朝廷的事情，都可以按情况和需要自行处理。
沈括非常重视军队的纪律，对于犯了军令的人决不姑息。有一次，宋朝政府派到西北前线去的一支军队开到五原（今内蒙古自治区五原附近）时遇到大雪，粮饷一时接济不上。带兵官刘归仁竟擅自率领士卒二万多人向南撤回，结果队伍溃散，秩序大乱，当地居民非常恐慌。沈括得到消息，便到延州郊外亲自阻止士兵继续南溃，并加以安置。不到十天，溃兵便全部回到了队伍。沈适把军队整顿以后，就把带兵官刘归仁问罪斩首。沈括这一铁面无私的坚决处置，对于整肃军纪发生了很大的效果。
1081年（元丰四年），西夏统治者发动了进攻宋朝的战争。沈括率领延路的军队迎敌。由于他到任以后一年多的积极整顿和充分准备，军队的战斗力大为加强，结果在固上（今陕西境内无定河）大败西夏军队七万人，获得全胜。在战争中，沈括曾亲自作了凯歌数十曲，让士兵们齐声合唱，以激励士气。
4.新法的积极拥护者和参加者
沈括除了作出如前所述的种种建树之外，还是当时变法运动的积极拥护者和参加者。当时宋朝政府内以王安石为首的一派官僚，为了缓和地主阶级和农民的阶级矛盾，巩固宋朝的封建统治，在政治上和经济上实行了一些改革，主要是设法减轻一些人民的沉重负担和苦役，以利于发展生产。这种改革，在客观上对人民有一定好处，所以是进步的。由于变法运动直接损害了大地主的特权和利益，因此就遭到代表大地主利益的一帮守旧派官僚的猛烈攻击，斗争非常尖锐。沈括在这一斗争中，坚定地站在进步派一边，拥护新法，始终不变，并且亲自参加了许多变法工作。
首先，他在王安石支持之下，作了不少改革旧制的工作。除了如前所举的关于“郊祭”仪式的改革之外，他为了使政府节约开支，减轻人民负担，还制订了限制各级官员日常副食品数量的规定，以及颁布各种命令的办法等等新规定。这说明沈括在新法制订过程中是起了一定作用的。
1073年（熙宁六年），王安石向宋神宗推荐沈括到两浙路（今浙江全省和江苏东南部）调查农田、水利、差役等情况和新法实行后的效果，并且对宋神宗说：“沈括出身在农村，很熟习农村的情形，他能够判断利害，考虑问题很谨慎，很周密，一定能够很好地完成任务。”从这里可以看出，王安石对沈括是很了解很信任的。1074年，沈括和变法运动的重要人物章悼同领军器监，掌管兵器制造的工作。他们奉皇帝的命令讨论兵车制度，规定了兵车的式样、大小和每一个零件的尺寸，交给军器作坊制成新式的兵车。以上这些事实都说明沈括是变法运动中的一个相当重要的人物。
在王安石当权的时候，一般依附权势的人都争先恐后，要当王安石的学生，把投靠王安石当作光荣的事情。但是一到王安石被守旧派攻击下台以后，这些人便马上否认同王安石的关系，甚至有的还攻击诋毁王安石。而沈括对王安石始终保持着深厚的友谊，对新法也始终表示支持。王安石被免去宰相的职务以后，曾有人问沈括：“自从免役法实行以后，批评、指责很多，一直到今天还是如此。究竟免役法对老百姓有利还是有害呢？”沈括毫不犹疑地回答道：“说免役法不好的，不过是那些豪门权贵和富人。他们本来就不负担力役，所以他们的话是不足为凭的。至于穷苦的老百姓，自从实行免役法以后，他们的力役负担大大减轻了，怎么能说这个办法不好呢？”
后来，沈括在写《梦溪笔谈》的时候，由于环境恶劣，他虽然极力避免评论当时政治的得失和当代人物的功过是非，但是在几处提到王安石的地方，字里行间，都流露出对王安石诚挚的敬意和亲切的怀念。从这里可以看出他们之间的友谊是有着共同的政治思想基础的。
1081年沈括率领延路军队在上大败西夏军以后，次年九月，西夏统治者又以三十万大军围攻宋朝西北要塞永乐城（今陕西米脂）。同时，以八万大军袭击绥德（今陕西绥德）。沈括当时手下只有一万多士兵。因为他奉命力保绥德，所以不可能分兵去解救永乐之围。结果，永乐失陷，宋军二万三千多人全部覆没。永乐的陷落，沈括本无责任。但因这时王安石已经罢相，守旧派就借此机会攻击沈括，给他加上一个“抗敌不力”、“处理失当”的罪名，降职为均州（今湖北均县）团练使（武官名）。
沈括到了五十八岁的那年（1088），便到润州（今江苏镇江）隐居，称他的住所为“梦溪园”。从此以后，他没有再参加政治活动，而以全部精力来从事写作。他的著名著作《梦溪笔谈》便是这个时期写成的。他在润州隐居了八年，1095年病逝，终年六十五岁。
关于《梦溪笔谈》
沈括对自然科学的研究非常专心。由于他的辛勤努力，刻苦钻研，终于在这一方面获得了辉煌的成就。
沈括是一个知识广博的学者。他在自然科学、历史、文学、艺术、政治、军事各方面的著作，见于记载的共有数十种之多。可惜这些著作后来绝大部分都失传了。幸而在他晚年的几年隐居生活中，写成一部《梦溪笔谈》（以下简称《笔谈》）。他的这部有名的著作，一直完整地流传到现在。它不仅为我们介绍了我国古代劳动人民在科学技术方面的成就，保存了丰富的极有价值的资料；同时也使我们了解到这位杰出的学者在科学上的贡献和认真不苟的研究态度。
《笔谈》共二十六卷，另有《补笔谈》三卷，《续笔谈》一卷，共六百零九条。涉及的方面非常广泛，内容极其丰富。下面分别就自然科学、科学史、历史和考古学以及文学、艺术这几个主要部分略加介绍。
1.沈括在自然科学方面的贡献
天文、历法和算学沈括在自然科学方面成就最大的首推天文、历法和算学。
在天文方面，据《笔谈》记载，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。
早在东汉末年，我国伟大的天文学家张衡就曾对月亮的发光和盈亏原理作出了科学的说明。沈括在《笔谈》中更进一步发展了前人的学说。他认为：月亮好像一个银制的弹丸，本身是不会发光的，只是由于太阳的照射，它才反射出光来。月初（阴历）的时候人见太阳在月亮的旁边，月光生于月亮的一侧，所以看起来好像钩形。到了月中，太阳距月亮的角度渐大，日光斜照着月亮，月光就渐渐显得圆满。如果我们把一粒弹丸涂上一半白粉，再从侧面看去，有粉的地方看起来就像钩形；从正面看去，便是正圆形。他的这种解释在当时可以说是最接近科学原理的一种解释，而且用弹丸来做比喻，也使人非常容易理解。
沈括对于虹和大气的折射现象也有正确的解释。他认为虹的位置同太阳的位置是相对的，所以傍晚时的虹便出现在东方。他引用了当时另一位科学家孙彦先关于“虹是日光照着雨点而发生的”的论点，来解释虹是大气的折射现象。这种解释基本上是符合科学原理的。
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。沈括这一发现，在当时实在是一件了不起的创见。
在历法方面，沈括主张实行阳历，就是不以月亮的朔望定月，而是根据节气定月，取消闰月，也就是把一年分为十二个月，大月三十一天，小月三十天。实行这种历法，就可以避免计算和安排沈括名扬天下的《梦溪笔谈》书影闰月的麻烦，同时节气也会更准确。这是一种很科学、很进步的历法，当时如能采用，对农业生产是有很大便利的。但是由于保守派的反对，他的新历法不仅没有被采用，还引起了一阵恶毒的攻击。沈括并没有因此而动摇自己的科学见解。他坚决相信：他的这种历法，以后是一定要被采用的。
沈括的新历法当时虽然没有实行，但是在他的援引和帮助之下，当时一位平民出身的历算家卫朴得以进入司天监，担任改革旧历法的工作。经过五年的努力，卫朴完成了一部比前代历法更为精密准确的《奉元历》。这部《奉元历》曾在宋朝颁行了十九年。
在数学方面，沈括发展了《九章算术》（我国沈括勤奋著书古代一部数学著作，汇集了汉朝以前的数学知识）以来的等差级数，创造了新的高级等差级数求总和的算法——“隙级术”。“隙级术”的推算方法，是把许多同样的物体（如棋子、弹丸、缸、瓦盆等）摆成长方形，层层堆积起来，并且从上而下，每层在长、阔方面各增一个。这样，只要知道顶层和底层的长和阔，以及堆积的层数，就可以求出物体的总和数。
另外，沈括还发明了“会圆术”，就是从已知的圆的直径和弓形的高度来求弓形底和弓形弧的方法。
沈括的这两种算法都是在我国数学史上的重要贡献。
地理学和地质学沈括在地理学和地质学方面也有很大的成就。前面曾经提到，他在出使契丹回来以后，曾绘制一部《使契丹图抄》。他还用面糊调木屑和熔蜡制成地平模型。后来更进一步用木料制成立体模型地图。这种模型地图相当于现代的地形模型。宋神宗和一些大臣们看到以后，认为很有用处，就下令各边境地区，都按照这种方法把各地山川险要制成模型，送到朝廷集中保管，以备有事时应用。
沈括绘制地图，应用比例尺的办法来表明地图上的实际距离。他在地图上把一百里缩成二寸，绘成一部“天下郡县图”，同时又把全国郡县的位置用文字详细准确地记录下来。这样，即使地图遗失了，还可以根据记录重新绘制。沈括所用的这种绘图方法是很科学的。我们现在用的一般地图，除了测量地形用的仪器比以前更精确和利用经纬线以外，基本原理和沈括所用的并没有什么不同。
沈括在地质学上也有同样正确的认识和精辟的见解。例如他在《笔谈》上说到，浙江的雁荡山山峰峭拔险怪，上耸千尺，但都包在山谷之间，从岭外远望，一无所见，必须深入谷内，才能看到。他经过细心的观察和研究，得出结论说，雁荡山的这种特殊形状是由水的浸蚀作用造成的。他又由此联想到耸立在陕西黄土高原上的那种高达百尺以上的土峰，也认为是由于同一原因形成的，所不同的不过是一是黄土一是岩石罢了。
有一次，他因公事到河北路经过太行山，发现山崖的许多石壁上有很多螺蚌壳和鹅卵石。因此他就推想到这一带在太古时代一定是海岸。他的这种推想，是符合科学原理的。证实了河流的冲积作用和海陆变迁之间的因果关系。
沈括在延州的时候，曾在数十尺深的地下发现了一种很像竹子的化石。他同时又注意到在当时的气候条件下，延州是不会产竹子的。因此他根据这一情况推想到古代延州地方的气候可能比当时温暖而湿润。虽然他所见到的化石实际上并不是竹子而是一种古代的蕨类植物——芦木，但他能从一块化石上面发现古今植物生长条件的差异，从而进一步推想到古今气候的不同。由此可见，他对自然现象的观察和研究是多么细致认真。
关于地形和地面的高度对植物生长的影响，沈括也有正确的认识。例如他曾经观察到，同样一种植物，生长在平地上三月开花，而生长在深山里就要到四月才开花。他还引用了白居易写的“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”这句诗来说明这个问题。同时他还了解到江南和北方桃李开花的时间也先后不同。根据这种观察，他认为不同的地区、不同的地形和不同的气候对植物生长是有很大影响的。这种解释也是合乎科学原理的。
沈括还发现延州一带有石油矿。石油点燃后发烟很浓，用石油烟制成的墨，墨色和光泽要较一般用松烟制成的墨好得多。因此他曾大量地用石油烟来制墨。他并且预料到，后世一定会大规模地采用石油作为燃料，因为石油的蕴藏量是非常丰富的。在沈括以前，人们管石油叫“石液”或“石漆”，最早使用石油这个名称的，乃是沈括。
磁学和光学《梦溪笔谈》还记载了一些有关磁学和光学的知识。我国古代劳动人民在很早的时候就发现了磁石和它的指极性，并利用来做指示南北的工具。汉朝的“司南”是用天然磁石琢成的一个勺形体，勺底是球面体，放在铜制的地盘上，可以灵活地转动。但这种“司南”只适于在陆地上使用，不适用于航海。沈括除了用磁石磨制钢针，制成了人造磁性指南针之外，还在《笔谈》中介绍了自己所发明的支挂指南针的四种不同的方法：第一种是浮在水面上；第二种是搁在指甲上；第三种搁置在碗边上；第四种用丝悬挂着。四种方法以悬丝法最为完善，最适宜于在动荡不定的海船上使沈括所作支挂指南针的四种试验右边的鸟在空中飞，影子移动的方向和鸟飞的方向是一致的。
假如光线照到左边的鸟身上，
再穿过窗子小孔，鸟和影子的
方向就相反右边的鸟在空中飞，影子移动的方向和鸟飞的方向是一致的。假如光线照到左边的鸟身上，再穿过窗于小孔，鸟和影子的方向就相反用。他还发现指南针所指的方向不是正南而稍微偏东的现象，这就是现代物理学所称的“磁偏角”。
在光学方面，沈括也有重要发现。当他看见凹面镜映入的物体呈现倒影的现象后，他便进行以下的反复试验；用手指对准镜面，镜面上映出的是正像；但是当他把手指向后移到焦点上的时候，镜面上的影像就看不见了；然后他再把手指离开焦点逐渐向外移开，镜面上便出现了倒像。他又进一步从天空飞鸟的影子移动的方向发现了类似的现象：飞鸟映在地面上的影子，本来是朝着飞鸟飞行的方向移动的，如果把窗子穿一小孔，光线射到鸟身上，再穿过小孔，照在室内壁上的鸟影移动的方向同鸟飞的方向正好相反。他还发现，楼塔的影子经过窗上小孔透入室内也呈现出倒影。他还用凹面镜做过向日取火的实验。沈括通过这些实验最后得出了光线通过小孔同焦点形成“光束”的光学原理。
医学和药学沈括对于医学、药学、生物学，特别是药用植物学也很有研究。
在医学方面，他批判了以前医书上关于人体解剖学方面的错误。古人由于缺乏解剖学知识，误认为人有三喉，即食道、气管、水喉，并且认为食物经过食道便进人腹腔，因而有的药品吃下去便会粘着在肝和肺上。沈括在《笔谈》中指出了这种说法的错误。他说：“人只有咽（食道）和喉（气管），食物经过食道先到胃里，然后再到小肠、大肠。所以药品绝不会粘着在五脏上。”这个道理在今天看来，只不过是一个普通的常识问题，但在当时医学上却不能不算是科学的见解。
沈括还深通医理药性，对于我国生药很有研究。在《笔谈》和《补笔谈》中就有两卷是专门谈药品的。他指出了我国古代药典中的许多错误，并把许多重要药用植物的名称、形态、功能重新加以订正，使患者不致因用药的错误而贻误治疗甚至丧失生命。他在这方面的贡献是很有价值的。
2.沈括在科学技术史方面的贡献
《笔谈》中还保存了许多有价值的科学史资料。最主要的是关于活字板印刷术、水利和建筑方面的记述。
沈括在《笔谈》中对北宋平民毕升发明的活字印刷术有详细的介绍，毕升在庆历年间（1041~1048）创造了活字板印刷术。根据《笔谈》的记载：方法是先用胶泥刻字，每字为一印，放在火里烧得很坚固，然后用一块铁板，上面涂上一层蜡质，再把一个铁范放在铁板上，铁范里排满胶泥制成的活字。活字排满一版，就放在火上烘烤一下，使蜡稍微熔化变软，然后用一平板压在活字印上，等蜡凝固后，字印全部平如磨刀石一般，即可以进行印刷。印时，可用两块铁板轮流排板。采用这种方法，如只印两三份，并不算省事；但如印千百份，便显得非常神速了。《笔谈》这一段记载，是我们今天对于毕升的活字板印刷术的设备和使用情况所能得到的惟一详尽的资料。我们今天还能够这样清楚地了解到一千多年前这一伟大发明的情形和具体操作方法，这不能不归功于沈括。
在水利和建筑方面，沈括对于前代或当代劳动人民的成就是非常重视的，在《笔谈》里有许多关于这方面的记载，下面举两个例子：
北宋庆历年间，黄河在商胡（今河南濮阳东）决口，由三司度支副使（管理财政的副长官）郭申锡率领河工抢修，河堤虽已大部修复，但不能合龙。当时有一位名叫高超的工人认为所以不能合龙的主要原因是因龙门堤身太长。他建议把堤分成三节，先下第一节到底，然后再压第二、第三节。他的这项极有创造性的建议，当时却遭到一些工人和督导官的反对。后来郭申锡因河堤始终无法合龙受到降官处分。最后还是采用了高超的方法，才使河堤合龙。
北宋初年有一位技术非常高明的建筑师喻皓，曾总结了木构建筑工程的经验，著成《木经》三卷。这部重要的古典技术著作，由于在封建社会中劳动人民的劳动成果得不到应有的重视，久已失传。幸而沈括在《笔谈》中对它作了扼要的介绍，才使这位古代建筑家能够在我国古代建筑史上留下了他的名字。
3.历史学和考古学
沈括在《笔谈》中还记录了一些重要历史事件的真实情况，特别是对于公元993年四川王小波、李顺所领导的农民起义有一段比较详细的记述。他在这一段记载中以生动、凝练的文字记下了起义军的进步政策和严明的纪律。他写道：“李顺初起义的时候，召集下乡里中所有的富人、地主，命令他们交出所有的财物和粮食，除一部分留给他们作生活费以外，其余的全部用来救济贫穷的人。对于有才能的人加以录用，对于善良的人加以保护。起义军纪律严明，所到的地方，秋毫无犯。当时四川灾荒很严重，十天之内，参加起义军的就有几万人。凡是起义军经过的地方，老百姓自动开城请起义军进去，以解救他们的痛苦。起义军檄文所到的地方，敌军纷纷瓦解。后来起义军失败了，人民还非常怀念李顺。李顺隐藏在民间三十多年，没有被统治者发现……”。从这一段文字中，我们可以看出，沈括本身虽然是封建统治阶级中的人物，但是他对于农民起义的记载还是比较真实的。封建王朝编修的历史书上，都说李顺失败后即被逮捕杀害；在其他一些私人著作中也从未见到关于李顺事迹的正确记载。只有沈括揭露了这一事实的真相。
沈括同时又是一个金石、考古学家。他在《笔谈》第十九卷对于他所收集到或见到的古器文物作了详细的记述。特别值得提到的，是关于我国古代著名文物“透光鉴”的记载和说明。“透光鉴”的制作是我国古代劳动人民利用物理学原理创造的一种特殊的制镜技术，有极高的技术水平和艺术水平。据《笔谈》所记，镜用铜铸成，背面有凸起的花纹和文字，正面是磨光的。用镜面对着日光，镜背上的花纹能够清楚地反射在墙壁上。对于这一个现象，沈括还作了比较科学的解释。他说：“铸镜时，在冷却的过程中，薄的地方（没有花纹的地方）先冷，厚的地方（有凸起花纹的地方）后冷。先冷的地方和后冷的地方，铜的密度不同，因此反射光的能力也不一样。所以磨光的镜面可以把花纹反射到墙壁上。”
此外，他在《笔谈》中对于许多出土文物的时代、形状、文字、花纹及古代的服装、度量衡制度等，都加以详细的考证。他在这方面所付出的劳绩，对于宋朝新兴起来的考古学的发展，起了很大的推动作用。
4.文学、音乐和美术
沈括长于诗词，著有《沈存中诗话》一书，可惜已经失传了。《笔谈》这部书不但叙事明确，逻辑性很强，而且文字生动、简练、优美，富有文学色彩。因此，虽然他的其他文艺作品都已失传，我们也还可以从《笔谈》这部书中看出他在文学方面造诣之深。
沈括对于音乐和美术都有很深的爱好。《笔谈》卷五专论音乐，卷十七专论书画。他对古代音乐理论、乐器的制作和使用方法以及少数民族的音乐都有精心的研究，而且还会作曲。他曾写过《乐论》、《乐器论》、《三乐谱》、《乐律》等四部著作，但是这些著作也都失传了。
他又是一个很好的艺术批评家。他曾指出，当时有一派画家所画的山上亭馆、楼塔、屋檐等等，看起来好像都是以从下向上仰视的角度所画出来的形象，从整个画面来说，这种角度是不对的。因为观画的人并不是置身在画境之中而是站在画面之外，不是仰视而是平视，有如观看盆景中的假山一样。他认为如果从下而上仰视的角度来看，只会看见一重山或一幢房屋。因此，前面说的那种画法显然是不对的。他又记载了五代时画家董源和巨然（一个和尚的名字）的画法。他说他们多画江南山水，这种画的特点是要在远处看而不要在近处看，近看时几乎看不出画的是什么，远看的时候，就会看出画面上的景物美妙逼真，使看画人发生一种身临其境的感觉。
沈括在学术上所以能取得如此高的成就，是和他的研究态度、研究方法分不开的。他在进行科研工作时重视实践，不单纯依靠理论，不迷信前人，对于劳动人民的生产经验很重视，他经常虚心地向劳动人民请教，即使是一点一滴的知识他都非常诚恳地去学习。这样，他才能把人民长期积累下来的劳动成果，总结概括成为科学的理论。
以上所举的一些例子，只不过是《笔谈》一书的简单轮廓。《笔谈》广泛地包罗了各方面的知识，但最主要的是关于自然科学方面的研究成果的记录。有人把《笔谈》这部书称作中国科学史上的“坐标”，它确是能够当之而无愧的。
《笔谈》不只是沈括个人一生辛勤研究的结晶，也是我国劳动人民千百年来积累下来的科学经验的总结。它无疑是祖国文化宝库中的一颗明珠，至今还闪烁着灿烂的光辉。我们珍视这颗宝珠，同时也深深怀念着把它留给我们的古代杰出科学家沈括。但是《笔谈》并不是丝毫没有缺点的。由于时代的限制，这部书也同古代其他许多笔记一类的书籍一样，用了相当的篇幅记载了许多迷信荒诞的故事。不过以《笔谈》的巨大成就相比较，它的缺点还是瑕不掩瑜的。
第五节 徐光启
徐光启（1562~1633）字子先，号玄扈，上海人。徐光启以其毕生的精力推动中国科学的进步，推动中西文化的融汇与交流，殚精竭虑，鞠躬尽瘁。他在天文学、数学、农业科学、机械制造、军事学等领域都卓有建树。他的《农政全书》，与李时珍的《本草纲目》、宋应星的《天工开物》、徐弘祖的《徐霞客游记》，同为明末科学的四大高峰。这样一位献身科学的伟人，是怎样确定自己的人生道路，又是如何在科学的险径上艰难攀登的呢？
少小游学，志在天下
关于徐光启的祖先，由于流传下来的材料有限，我们知道的不多。相传徐光启的先世是在中州人，也就是今天的河南一带人。他的高祖徐竹轩是个家世清白的秀才，从这一代始迁居沪上。到他的曾祖徐殉的时候，家道中落，靠务农为生。徐光启的祖父徐绪弃农经商，家境日渐富裕。徐绪去世较早，家政遂由祖母尹氏主持，请来内家兄弟尹某经商，并为长女择婿俞氏，产业居然不断发展，比徐绪时扩大了十倍，使他的父亲徐思诚可以专心读书。徐思诚大约在十七八岁时结婚，夫人钱氏也是读书人的女儿。嘉靖年间，倭患甚烈。一些日本商人勾结武士和浪人，到中国沿海各地，利玛窦与徐光启或直接进行掠夺，或者用走私的手段窃取中国的财货。上海地当东南沿海门户，更是在所难免，屡遭洗劫。据史书记载，从嘉靖三十二年到三十五年的四年间，倭寇多次犯上海，大肆抢掠，其状惨不可言。为逃避倭寇，徐光启的祖母和母亲四处流离，徐思诚被派为大户，参加地方政府组织的抗倭武装。徐家产业也蒙受了损失。此后，经过数年的经营，家业又有恢复。尹氏便把家产一分为三，徐氏和尹、俞两家各得其一。不幸的是析产之后徐家又遭了窃贼，加之徐思诚不善于理财，又生性乐善好施，家道迅速中落，最后竟到了出卖田宅的地步。1562年徐光启的出生，给这个处在困厄中的家庭带来了新的希望。
在徐光启的幼年时代，由于家境贫困，他的祖母、母亲无论寒冬酷暑，日夜纺织不辍，以维持生计。连他的父亲也不得不课农学圃，下田耕作，以图自给。上海本来就是广原腴壤的富庶之地，资本主义萌芽最先在这里产生，农业、手工业和商业发展较快，民风也比较勤劳。徐光启生长在这样的环境里，一方面亲眼目睹家人们辛苦劳作，一方面也免不了亲自动手做些辅助劳动，这对于养成他日后勤劳、节俭的性情大有好处。他对农事园艺的兴趣，也应该是这个时候发生的。徐光启年幼时，倭寇来犯的事仍时常有之。他的母亲经常对儿辈回忆当初避倭的情形，并议论御倭措施的得失。他的父亲参加过抗倭斗争，结识了许多名将奇士，闻知一些战守方略，并通晓阴阳、医术、星相、占候、释道之书，且喜语旧事。耳濡目染，也在徐光启幼小的心灵里播下博学强记、留意兵事的种子。徐光启七岁时便到龙华寺的村学读书。少年徐光启身材矫健，活泼好动。一次，他爬上龙华寺的古塔捕鸽子，偶一失足，旁观的人失声惊叫，他却若无其事，举着鸽子说：“你还能在塔顶飞来飞去，惹得我想了好几天吗？”他还曾爬到塔顶，与鹳鸟争得地方，端坐在顶盘中，对下面的人嘻笑自若，浏览四周风物，像是神游云霄。但不同于一般顽皮儿童的是，少年徐光启便怀有远大的志向。有一天，老师外出，同学们畅谈自己的抱负。徐光启像一个讲长大后要做富翁，另一个讲想当道士。徐光启说：“这些都不值得做。说到做人，应当立身行道，治国治民，崇正辟邪，不可枉活一世。”那时，读书人都是走的科举的路子，徐光启也不例外。他的主要功课是诵读《四书》、《五经》的章句，学作八股文、律诗，练习写字。因他聪敏好学，章句、帖括、声律、书法的成绩都很好，甚至塾师出题作文，他也能不加思索，出口成章。后来他又师事当地的著名学者黄体仁，钻研心性之学。此外，他也常读些兵法方面的书籍。
