不过，古代中国并非一直如此安稳与太平。古代中国也出现过诸侯国之间的竞争以及中原地区与北方游牧民族之间的竞争。在古代中国存在与国际竞争类似的情况时，古代中国的技术轨迹却有所不同。古代中国的技术变革，往往出现在它面临严峻的外部的时期，主要集中在两个时期：其一，春秋战国时期，诸侯国之间的竞争让各诸侯国面临严峻的外部；其二，宋代与游牧民族的竞争让宋面临同样严峻的外部。因此，春秋战国时期与宋代，是古代中国科学、技术以及思想上的两个高峰。

　　春秋战国时期，诸侯国之间频繁的战争塑造了当时独特的技术轨迹。社会学家赵鼎新指出：“诸侯国之间反复爆发摧毁性的战争，而这样的战争催生了效率导向行为的快速发展”春秋战国时期取得的重要技术成就就是效率导向行为的结果。

　　在水利方面，西门豹的“引漳入邺”（邺，今河南安阳市北——作者注），李冰父子修筑的“都江堰”，以及水工郑国开凿的“郑国渠”等， 都是当时世界上罕见的大型水利建设工程。

　　不断的征战刺激了军事技术与各项工艺的发展，尤其是冶炼业的发展。春秋战国时期的冶铁技术有了重大突破。美国经济史学者乔尔?莫基尔指出：“在鼓风炉的使用方面，中国人领先欧洲人一千五百多年。这使中国人能够使用铸铁，把生铁精炼为熟铁。到公元前200年，中国人已经了解了铁的铸造，而这最早在14世纪后期才到达欧洲。”战国中晚期，各诸侯国开始大量使用铁器制品。战国时期用柔化退火制造可锻铸件的技术以及多管鼓风技术是冶金技术的重要成就，这样的冶炼技术比欧洲早了二千年左右。建国后出土的越王勾践剑在地下埋藏了两千多年，出土时仍熠熠发光，剑刃极其锋利，剑身不见锈斑。

　　在天文方面，战国时期的《甘石星经》，是世界上最早的天文学著作。它测定了上百颗恒星的方位，是世界上最早的恒星表。

　　宋朝面临类似的外部，北方游牧民族对宋的构成了严峻的。宋朝的者面对强大的邻邦必须严阵以待，积极应对入侵。美国汉学家伊佩霞 （Patricia Buckley Ebrey）指出：“从979年到1041年间，宋朝的军队增加了三倍，达到了125万余人。每年都要生产大量的武器，包括数以万计的箭头和数以千计的盔甲。军费开支耗费了大约四分之三的收入。”这却刺激了技术的改良。在这样的下，宋朝开创了古代中国技术史上又一个辉煌时期。四大发明中的三项发明即指南针、活字印刷术与火药都与宋代密切相关。

　　在宋代，人们根据以往的技术积累，制作出了成型的指南针。宋代航海事业和外贸事业的发展又进一步推动了指南针的发展。随后，指南针由阿拉伯人传到了。在1045年前后，布衣毕昇（约970—1051）用陶瓷制成活字，活字印刷术首次出现。在公元1040年，在对党项族的作战中，仁派人编撰了长达四十卷的兵书，其中包括制造使用各式武器与攻城设备的方法，也首次提到了如何制造火药。后来，宋人发现火药可以用作发射燃料，从而制造了真正的火炮。

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