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布机，是一种织造一般布帛的机械。我国最初使用的布机，多半是前面提到的原始腰机。但至秦汉时期，早已超越这个阶段。在江苏泗洪等地出土的画像石上，可以看到当时布机是由经轴、怀滚、马头、综片、蹑（脚踏木）等主要部件和一个适于操作的机台组成。其中最重要的是机台和蹑。由于采用了这两种设备，可以为操作者创造出一个比较好的工作条件和用脚提综变交，腾出手来更快地投梭引纬、打纬，从而提高了织布的速度和质量。
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提花机，是从一般布机发展而来的，但比一般布机复杂得多，能织造复杂的花纹组织。据汉代王逸的《机妇赋》所载，汉代的提花机是“兔耳跧伏，若安若危。猛犬相守，窜身匿蹄。高楼双峙，下临清池。游鱼衔饵，灂其陂”。“兔耳”是控制怀滚的装置，“高楼”即花楼，“猛犬”是对于引杆行筘的迭助木的形容，“游鱼衔饵”是对于综丝的形容。它已经具有机身和装造系统的联合装置，基本上具备了我国传统提花机的各种主要部件，从性能方面来看，能够织制任何复杂变化的纹样。
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这些纺织机械，在当时世界上都是很先进的工具，均居于遥遥领先的地位。其中提花机在七八世纪和12世纪，先后两次传到欧洲，对欧洲提花技术产生了深远的影响。
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图4－20 山东滕县宏道院汉画像石上的纺车与布机
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中国科学技术史稿（修订版） [:1701078159]
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十 学术思想和王充《论衡》
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董仲舒的“天人感应”说及其影响
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秦始皇统一中国以后，采取了一系列严厉的加强思想统制的政策，其出发点固然是为了加强中央封建集权的统治，但它使战国时期十分活跃的学术思想受到禁锢，对于科学技术的发展产生了不利的影响。西汉前期，思想的统治相对减弱，战国时期诸子百家的学说又有复苏的倾向，汉文帝时，“天下众书，往往颇出，皆诸子传说，犹广立于学官，为置博士”【41】，这说明各家还有相当的影响，尤其是道、儒、法、阴阳、纵横各学说，又都有所抬头，学术思想呈现比较自由的景象。这种情况对于当时科学技术的发展起着一定的作用。
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汉武帝为了封建“大一统”的政治需要，采纳董仲舒（约公元前179年—前104年）“罢黜百家，独尊儒术”的建议，确立了儒家的正统地位和今文经学派的官学地位。董仲舒从解释儒家的经典着手，建立了一整套神学世界观，使儒学走上了宗教化的道路。他提倡“天人感应”的神学目的论，在政治上论证了封建专制统治的合法性与合理性。它虚构天的至高无上，以树立皇帝的最高权威，来维护和加强地上君主的统治。就对科学技术的影响而言，它排除了进行科学探索的必要性，而用唯心主义、形而上学的说教代替了，也一劳永逸地完成了自然科学的任何研究。它认为宇宙内的一切，从自然界、社会和人类的所有现象，都是照着天的意志而显现的。“天者万物之祖，万物非天不生”【42】也，而天创造万物的目的是为了养活人，即所谓“天之生物也，以养人”【43】，天又完全依照它自身的模型塑造了人，人的形体、精神、道德品质等等，都被说成天的复制品，与天相符的。这样“天人感应”就成为必然的了。于是灾异被认为是天的谴告，“灾者，天之谴也，异者，天之威也”【44】。春、夏、秋、冬四季变化则是天的爱、严、乐、哀的表现，天气的暖、清、寒、暑则以帝王的好、恶、喜，怒来解释，等等。它几乎要窒息人们对自然现象的规律进行探索的任何生机，对科学技术的发展产生极大的阻碍作用。
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在汉武帝时期，由于董仲舒的这一套神学世界观刚刚确立，非正统的所谓异端思想还在进行顽强的反抗。“欲以究天人之际，通古今之变，成一家之言”【45】为抱负的司马迁，正是这样的代表人物。他反对在科学知识上面附上宗教迷信，使人“拘而多畏”，他批评“巫祝祥”的迷信思想，对“天人感应”的神学世界观持批判的态度。在《史记》中，司马迁在同自然科学有关的一些问题上，显示了自己广博学识和求实精神，其《天官书》是我国现存第一篇系统地描述全天星官的著作；《历书》则表达了他关于历法的主张；《律书》、《河渠书》、《货殖列传》等则有关于音律学、水利、地理知识的记述。而且司马迁所开创的在史书中记录科学技术史料的先例，为后世所遵循。他的首创之功，是不可湮没的。
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我们还看到，诸子百家的学说在一些郡国还有一定影响，如淮南王刘安也正在这时召集宾客写成阴阳、儒、道、名、法毕集的著作《淮南子》。所以，这时的学术思想虽已向僵化的方向发展，但还有较大的活动余地。但到了甘露三年（公元前51年）汉宣帝召集各地儒者到长安的石渠阁开会，讨论经义异同，把董仲舒的思想体系推到了唯一官学的地位；同时还禁封了诸子百家以及司马迁的著作，甚至由西汉王朝分封出去的刘姓诸侯王手中的这些著作也在禁封之列。从此以后，僵化的神学世界观广为泛滥。自汉武帝到西汉末年，今文经学大师前后多至千余人，有些经书的注释增加到一百余万宇，“幼童而守一艺，白首而后能言”【46】，“学者劳思虑而不知道，费日月而无成功”【47】，在神秘主义和复古主义的严重影响下，不知耗费和埋没了多少有用之才。
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古、今文经学派的对立及其影响
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西汉末年，随着社会危机的加剧，谶纬之说盛行起来。谶是巫师和方士编撰的谜语式的预言和启示，作为凶吉的符验或征兆；纬是解经家在经的章句以外附会出的一套迷信。所以谶纬是神学和庸俗经学的混合物，其中虽然也包括一些天文、历法和地理知识，但大部分充满着神学迷信的内容。这时今文经学同谶纬之说结合起来，更成为十分荒谬、烦琐、庸俗的混合物，成了统治阶级的思想武器。今文经学的这一恶性发展，更排挤了科学研究工作的位置，成为科学技术发展的严重障碍。
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东汉的统治者一开始就利用谶纬之学，并力图把它合法化。汉光武帝于中元元年（56年）“宣布图谶于天下”【48】，把图谶国教化。汉章帝更于建初四年（79年）召集白虎观会议，写成《白虎通义》一书，完成了谶纬国教化的法典，使今文经说完全宗教化和神学化了。
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科学每前进一步，都要冲破“天人感应”说和谶纬之学的网罗才有可能。也就在西汉末年，扬雄在神秘主义的迷雾中开始觉醒，他作《法言》，反对神仙迷信、星占卜筮，反对董仲舒土龙致雨的迷信，表现出较强烈的无神论倾向。另外，刘歆在整理国家图书馆的藏书时，发现了一批古文经，并了解到这些古文经在民间的传授情况，极力提倡古文经学，使古今文经学两大派别间的斗争公开化了。东汉早期，出现了一批古文经学家，他们在争取自己学派的学术地位的斗争中，坚决反对谶纬之说，成为反对谶纬迷信的一支活跃的力量。桓谭（约公元前23年—公元50年）认为谶纬之学是“奇怪虚诞之事”，并曾当着光武帝的面“极言谶之非经”【49】。桓谭的勇敢行为，说明当时思想界一些比较先进的人们反对谶纬之说的坚定态度。在所著《新论》中，桓谭指出“天非故为作也”【50】，“灾异变怪者，天下所常有，无世而不然”【51】，反对天有意志、有目的，反对“天人感应”的理论，对流行已久的神学目的论提出挑战。他以蜡烛和烛光形容人的形体和精神的关系，认为形毁神亡犹如烛尽光灭。他又认为“生之有长，长之有老，老之有死，若四时之代谢”【52】，把人的生死现象看成是一种自然现象。这对秦始皇、汉武帝以来，方士者流所宣扬的“长生不老”术是有力的批判。桓谭的这些见解，在当时有进步积极的意义。我们还看到，这时，就连在斗争中动摇不定、比较温和的贾逵，也曾力数谶纬之说的弊端，这则说明了思想界反对谶纬之说的广泛性。这种反对谶纬迷信的思想斗争，对于两汉科学技术的发展产生了一定的积极影响。
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王充及其《论衡》
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东汉早期还出现了伟大的唯物主义思想家王充（27—约97）。王充，字仲任，浙江上虞人。他十分推崇司马迁、扬雄、桓谭等人，继承了这些先行者的叛逆精神，与“天人感应”的神学目的论和谶纬迷信进行了针锋相对的斗争。在斗争中，王充建立了一个反正统的思想体系，无论在当时还是后世都产生深远的影响。
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王充在他的名著《论衡》中，充分利用科学知识为武器，无情地批判“天人感应”说和谶纬迷信。这些科学技术知识有的是当代的成果，有的则是王充本人对自然现象认真地观测研究的心得。于是，《论衡》不但是我国古代思想史上一部划时代的杰作，而且也是我国古代科学史上极其重要的典籍。由《论衡》我们看到，一方面正是王充冲破了正统思想的束缚，而在科学技术一系列问题上提出了精辟的见解；另一方面，正是王充勤奋学习，努力掌握当代的科学技术知识，有时还亲身参加科学实践，从而获得同正统思想作斗争的勇气和力量，并为阐明自己的思想体系提供了有力的论据。
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王充继承、发展了古代的元气学说，以元气自然说与神学目的论相抗衡，从而体现出两个思想体系“两刃相割”的总态势。王充认为“天地，含气之自然也”【53】，“天地合气，万物自生，犹夫妇合气，子自生矣”【54】，即认为天地万物都是由“元气”自然而然地构成的，既然天与万物一样，都是客观存在的自然实体，那么天主宰万物的神圣地位也就被取消了。王充提出天无口耳手足，并用形式逻辑的方法，否定了天有意识等正统观念。
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元气自然说是王充说明许多自然现象的重要出发点，在批判“天人感应”说和各种迷信思想时，他更从具体地考察自然现象的特殊性入手，以无可辩驳的科学事实，给予强有力地批判。
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针对董仲舒土龙致雨的迷信，王充考察了云雨产生的自然机制。他指出“雨露冻凝者，皆由地发，不从天降也”【55】，即雨并不是天上固有的，而是由地气上蒸，遇冷“冻凝”而成的。先是“云气发于丘山”【56】，而后“初出为云，云繁为雨”【57】，从而科学地解释了降雨的机制。既然云雨是有规律可循的自然现象，那么一些向天求雨止雨的举动都不过是无用的蠢事。王充还指明了云、雾、露、霜、雨、雪等，只是大气中的水在不同气温条件下的不同表现形式，这是王充在同迷信的斗争中取得的合乎科学的可贵见解。
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对于雷电是所谓“天怒”的表现，雷电击杀人是“上天”惩罚有罪的人的说法，王充也给予有力地驳斥。他认为雷电是由“太阳之激气”同云雨一类阴气“分争激射”而引起的，这是关于雷电成因的直观、朴素的猜测。由此，王充用自然界本身的原因说明了雷鸣电闪只是一种自然现象，而绝不是什么“天怒”。依此，王充还说明雷电发生的季节性，“正月阳动，故正月始雷；五月阳盛，故五月雷迅；秋冬阳衰，故秋冬雷潜”，驳斥了所谓“夏秋之雷为天大怒，正月之雷为天小怒”的无稽之谈。王充还用“雷者，火也”，“人在木下屋间，偶中而死矣”【58】，说明雷电击杀人的现象。
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与把虫灾的发生同贪官污吏为害等同起来的观点不同，王充把这两者区别开来。他指出虫的特性和一定的生长条件，“甘香渥味之物，虫常生多”，“然夫虫之生也，必依温湿，温湿之气，常在春夏，秋冬之气，寒而干燥，虫未曾生”，并且注意到虫有它们自己的生活史，“出生有日，死极有月，期尽变化，不常为虫”【59】，进而谈到干暴麦种、煮马粪汁浸种和驱赶蝗虫入于沟内加以消灭等防治病虫害的方法。这些认识和措施都是与“天罚说”相对立的。
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