1.4 华夏文明的创新历史
中华民族具有悠久的创新文明历史，习近平总书记指出，“中国人民是具有伟大创造精神的人民。在几千年历史长河中，中国人民始终辛勤劳作、发明创造，我国产生了老子、孔子、庄子、孟子、墨子、孙子、韩非子等闻名于世的伟大思想巨匠，发明了造纸术、火药、印刷术、指南针等深刻影响人类文明进程的伟大科技成果，创作了诗经、楚辞、汉赋、唐诗、宋词、元曲、明清小说等伟大文艺作品，传承了格萨尔王、玛纳斯、江格尔等震撼人心的伟大史诗，建设了万里长城、都江堰、大运河、故宫、布达拉宫等气势恢弘的伟大工程”。灿烂的文明历史，辉煌的创新文化，让我们引以自豪，是我们的宝贵财富，成为我们继续前进的动力。
1.4.1 工程技术的创新历史
中华民族发明创造的历史源远流长。广义上讲，从古人类遗址发掘出的火的使用和保存遗迹以及石器、骨器、陶器、饰品、谷壳等，证实了发源于黄河、长江流域的华夏民族远古时代已经在生生不息探索、创造着文明。在距今约7000年前的新石器时代中期，以河姆渡文化、仰韶文化为代表的中华文明显示着迷人的魅力，磨制石器种类丰富，制作精美，制陶技术显著进步，出现慢轮修整口沿的技术，农业和畜牧业获得高度发展，长江流域已进入到灌溉农业阶段。
青铜器时代是中华民族创新历史的一个标志阶段。中国的青铜文化起源于黄河、长江、珠江流域，距今约5000年，止于公元前5世纪，相当于考古上的红山文化与良渚文化时代，经历了夏、商、西周至春秋时期约1500多年的历史。商代晚期至西周前期，中国青铜时代达到鼎盛，也是奴隶制发展的典型时期。青铜铸造工艺相当成熟，出土的大量精美青铜礼器、武器与工具另人叹为观止。具有划时代意义的青铜冶炼铸造技术，是在红铜冶铸的基础上发展起来的。中国是世界上青铜器发明最早的地区之一。中国青铜时代和早期铁器时代的青铜艺术珍品，向世人展示了中国真正意义上工程技术的萌生、发展和变化的历史。
铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代，它标志着人类生产工具的质的飞跃，是生产力发展的有力实证。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。中国目前发现的最古老冶炼铁器是甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬出土的两块铁条，距今3510～3100年之间。生铁的铸造技术出现在春秋时代，比欧洲早1800年。公元前513年，晋国铸出了世界上最早见于文字记载的重约270千克铸铁件型鼎。战国时期的著作《管子》中记载：出铁之山三千六百九。春秋战国之后铁器开始盛行，钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这个时期有了很大的发展。
中国古代锻造技术的精湛是无可争辩的。春秋末期已经掌握了经反复锻打去除杂质和氧化物的块炼熟铁技术。《天工开物》中专门有“锤锻”一篇，记述了冶铁、冶铜以及工农业生产中常用的工具生产工艺。钢和铁是不同的。没有高超的炼钢和淬火工艺，就不可能有所谓的神刀神剑。中国的炼钢技术至少有2500年的历史。从春秋墓葬发现的钢剑说明在春秋晚期钢的冶炼和淬火工艺就已成熟。
东汉时期已经出现了不同形状和用途的齿轮和齿轮系，有棘轮，也有人字齿轮。特别是在天文仪器方面已应用了比较精密的齿轮系。张衡利用漏壶的等时性制成水运浑象，以漏水为动力通过齿轮系使浑象每天等速旋转一周。公元132年张衡创制了世界上第一台地震仪，即候风地动仪。汉代纺织技术和纺织机械也不断发展，绫机已成为相当复杂的纺织机械。
唐宋时期的水动力机械有了很大发展。水转大纺车专供长纤维加捻，主要用于加工麻纱和蚕丝。麻纺车较大，全长约9米，高2.7米左右。它与人力纺车不同，装有锭子32枚，结构比较复杂和庞大，有转锭、加捻、水轮和传动装置四个部分。用两条皮绳传动使32枚纱锭运转。这种纺车用水力驱动，工效较高，每车每天可加拈麻纱100斤。水转大纺车是中国古代纺织机械方面的一个重大成就。
明初的造船业已有很大进展。郑和下西洋的船队是当时世界上最大的船队。郑和所乘的船长约137米，张12帆，舵杆长11米多，是古代最大的远洋船舶。当时的机械制造主要靠手工操作。大者如千钧锚，是靠人工先锻成四爪，然后依次逐节锻接。小者如制针用的冷拔钢丝，也用手工制成。
明朝的宋应星编著和出版了《天工开物》，记录了许多先进的工艺技术和科学创见，它反映出当时的农业和手工业的生产技术水平；记载了不少有关机械制造和产品性能的情况，内容涉及泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还记述了千钧锚和软硬绣花针的制造方法、提花机和其他纺织机械以及车船等各种交通工具的性能和规格等。《天工开物》被称为中国17世纪的工艺百科全书。
中华民族工程技术的发展历史不但悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。
1.4.2 工程技术的创新实例
（1）水轮筒车
我国是有着几千年农耕文明的历史，对水力利用最早的记载则是在公元纪年前后的汉代。中国古人发明了桔槔、辘轳、翻车等提水工具，其中有些工具在今天一些乡村仍然在使用，这些工具是最早的水力装置，主要对于井水等生活用水的提取。水轮的发明是农业灌溉的起源，它也是一种提水设施，据资料记载是东汉时代的科学家毕岚所创造，据今有1800余年。它的主要功能是利用水流速度转动水车把低处的水引到高处，从而产生机械动力做功。水轮的发明促进了水力的应用，后来的多种水力机械装置都是在水轮的基础上进行改进的，比如筒车（图1-13），筒车的主要机构是一个水轮，其原理为：在水流很急的岸旁打下两个硬桩，制一大轮，将大轮的轴搁在桩叉上。大轮上半部高出堤岸，下半部浸在水里，可自由转动。大轮轮辐外受水板上斜系有一个个竹筒，岸旁凑近轮上水筒的位置，设有水槽。当大轮受水板受急流冲激，轮子转动，水筒中灌满水，转过轮顶时，筒口向下倾斜，水恰好倒入水槽，并沿水槽流向田间。此种筒车日夜不停车水浇地，不用人畜之力，功效很高。筒车的水筒与水轮联成一体，既是接受水力的驱动构件，又是提水倒水的工作构件，其机构简明紧凑，设计构思巧妙。
图1-13 水轮筒车
（2）水密隔舱
水密隔舱是一项重要的中国传统手工技艺（图1-14）。这一种船舶结构是中国劳动人民在造船方面的一大发明，它具有多方面的优越性，大约发明于唐代。1960年，在江苏扬州出土的唐代木船即设置有水密隔舱，这是世界上目前所发现的最早的水密隔舱。宋元时期，中国船舶已普遍设置了水密隔舱，而西方船只，直至公元18世纪才有水密隔舱。所谓水密隔舱，就是用隔舱板把船舱分成互不相通的一个一个舱区，在航海的时候如果有少数船舱漏水的话还可以保证船不会沉没，也有利于货物的装卸和管理，该技艺是人类造船史上的一项伟大发明，对提高航海安全性起到了革命性作用，充分体现了古代中国劳动人民的非凡智慧和卓越才能。
图1-14 水密隔舱
（3）指南车
指南车又称司南车，是中国古代用来指示方向的一种装置。它与指南针利用地磁效应不同，不用磁性，是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置（图1-15）。其原理是，靠人力来带动两轮的指南车行走，依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同，使车上的木人指示方向，不论车子转向何方，木人的手始终指向指南车出发时设置木人指示的方向。
指南车是中国古代指示方向的一种车辆，也作为帝王的仪仗车辆。指南车起源很早，历代曾几度失传几度重制，但均未留下具体结构的资料，可能历代的指南车结构也不尽相同，直至宋代才有较完整的资料。在黄帝和周公时期就有指南车的传说，后世朝代流有许多关于指南车的记载。据史书记载，东汉张衡、三国时代魏国的马钧、南齐的祖冲之都曾制造过指南车。《宋史》中记载了宋代两种指南车，对指南车的具体结构、各齿轮大小和齿数都有详细记载。据此可知，宋代的指南车肯定是齿轮传动系统，依靠机械传动系统的定向性。
图1-15 指南车
分析思考题
1.党的“十九大”提出了“中国特色社会主义进入了新时代”科学思想和论断。其中“新时代”一词在“十九大”报告中出现了36次。请梳理相关词句，想一想不同历史阶段“新时代”一词的深刻内涵，结合“中国制造2025”“一带一路”等国家发展倡议写出自己的感想。
2.以下是“十九大”报告中的一段文字，分析其中从哪几方面阐明了国家建设和发展的创新驱动内涵。