张元素学术思想的中心是他创立的“脏腑辨证说”。此说比较系统地论述脏腑的生理和病理，脏腑标本、虚实、寒热的辨证，以及脏腑病的演变和预告。在脏腑之中，张元素对脾胃颇为重视，认为“脾者土也，……消磨五谷，寄在胸中，养于四旁”；“胃者脾之腑也，……人之根本，胃气壮则五脏六腑毕壮也”。张元素用“补气”、“补血”法治疗脾土虚弱，对后人论治有很大启发。
在药理药法上，张元素深研“辨药性之气味，阴阳厚薄、升降浮沉、补泻六气、十二经及随证用药之法，立为主治秘诀，心法要旨”（李时珍：《本草纲目》），倡导药物归经学与“引经极使”说。认为药物只有归经，制方必须“引经极使”，才能发挥药力。他所拟定的制方五原则：风、湿、暑、燥、寒，具有朴素的辩证因素。
张元素根据五脏六腑的虚实寒热及药物五气六味、归经补泻的性能，具体制定“脏腑标本虚实寒热用药式”，把每一脏腑在什么情况下该用什么药，都规定出来，为后世脏腑辨证学说的进一步发展奠定了基础。这个药式给后世处方用药带来不少便利，因而受到李时珍的重视，被采录入《本草纲目》。
张元素的代表作有《素问病机气宜保命集》、《脏腑标本寒热虚实用药式》。他的学说后传于李杲、王好古，李杲传罗天益。李杲等人在张元素理论的启发下，着重阐述脾胃的生理病理，形成温补派。温补派始于张元素，故又被称为易水学派。张元素被后人奉为易水学派创始人。
（二）李杲与《脾胃论》
金代真定（今河北正定）人李杲（1180—1251年），师事张元素，尽得其传，并多有阐发。他重视脏腑辨证，精于制方遣药，尤其注重脾胃功能对人体生命活动的重要作用，因此提出“脾胃论”学术主张。他善用甘温补脾的方法治疗内伤诸病，故被后世誉为“补土派”。
李杲脾胃论的中心是“内伤脾胃，百病由生”。此学说发挥了“有胃气则生，无胃气则死”的观点，认为元气是人生之本，脾胃则是元气之源。不仅“元气乃先身生之精气，非胃气不能滋之”，而且人身其他诸气也都由胃气所化。脾胃伤则元气衰，元气衰则疾病生，把“土为万物之母”的论点引向更加广泛的范畴。李杲还把升降沉浮作为人体元气活动变化的规律，认为“升已而降，降已而生，如环无端，运化万物”，并指出人体元气升降的枢纽在脾胃。脾胃不但将水谷精气灌溉四脏，滋养周身，同时也排泄废物，从而推动脏腑精气的上下流动。在内伤诸病中，李杲重点论述了阴火病证。他认为元气与阴火相互制约。脾胃虚弱，元气不足，则阴火独盛；反之，元气足则阴火降，“阴火为元气之贼”、“火与元气不两立”、“一胜则一负”等都是李杲的著名论点。在“脾胃论”中，李杲对造成脾胃虚弱、阴火亢盛的三个主要原因：即饮食不节、劳役过度和精神刺激作了详细论述，在形成内伤病的过程中，三者往往错综交织。李杲根据自己所创脾胃理论，在治疗上注重温补脾胃，益气升阳。对中气不足所致的阴火病证，特意创立了著名的甘温除热法，即用甘温之剂来补益脾胃，升其阳气，泻其火热。李杲所创制的补中益气汤，是甘温除热的代表方剂。李杲虽以补气升阳作主法，但在阴火亢盛时，也常借苦寒药从权施治。
李杲的著作主要有《脾胃论》、《内外伤辨惑论》、《兰室秘藏》等。李杲所创脾胃论，对后世医学发展产生了很大影响。许鲁斋：“东垣之医，医之王道也。有志于学医者，必尽读东垣之书，而后可以言医。”脾胃论在我国医学理论体系中占有重要地位。
四、王清任与《医林改错》
关于人体解剖的知识，在《黄帝内经》等早期医学典籍中已有论述，但存在不少错误。清代玉田（今河北玉田县）医学家王清任（1768—1831年）著《医林改错》2卷，补充订正了前人研究中的一些缺点和错误，为中国的解剖学和医学思想的发展作出了贡献。
王清任，字勋臣。20岁左右开始学医，在行医过程中，深感解剖知识的重要，“业医诊病，当先明脏腑”，否则“本源一错，万虑皆失”。他研究了一些脏腑书籍和图形后，发现里面存在不少错误。古人的错误，“皆由未尝亲见”（《医林改错》上卷）所致，于是他下决心通过自己亲自解剖观察，纠正这些错误。
由于封建礼教思想的束缚，观察人体脏腑结构极为不易。1787年夏季，在滦州稻地镇（今河北丰南县稻地镇），王清任用十几天时间亲自观察了30多具因传染病而死的小儿尸体，此后他又多次去刑场观察受刑人的内脏，并多方请教。没有尸体解剖时，王清任便用比较解剖实验法，解剖自己饲养的一些动物进行观察。经过42年的苦心钻研，著成《医林改错》。
《医林改错》一书包括王清任所绘“亲见改正脏腑图”，他的临床心得及其他有关医学论述。此书共有图版25幅。王清任把古人画错的和自己改正的作了对照，对解剖学的许多问题作了新补充，同时弄清了过去医书上从未提及的许多重要器官。他正确区分了胸腔和腹腔，指出横隔膜之上只有心脏和肺脏，其余的内脏器官都在横隔膜之下。记述了气管和由气管分至肺两叶的支气管和细支气管，纠正了前人所说肺有六叶两耳“行气之二十四孔”的错误。受西学影响，王清任对“脑髓”进行了研究，提出“灵机记性，不在心在脑”，纠正了“医书论病言灵机发于心”的传统错误。
王清任注重实体内脏，富于创新，对中国解剖学作出了重大贡献。《医林改错》被认为是理精识卓的稀世之宝，一些西方人将它译成外文，称王清任为“近代解剖学家”。王清任的医学革新精神和他提倡的逐瘀活血法，在中国医学史上留下了光辉篇章。
第四节 农业科技
一、农业生产工具的改进
生产工具是社会生产力的一大要素，它以物化的形式、集中地体现了特定历史时期的科学技术水平、劳动者的素质和技能。燕赵最早的农业生产工具为石器时代所出石工具。夏商周时期，青铜农具在燕赵大地也有出土，只是青铜较贵重，很少用作农具制造，故出土量较少。（陈振中：《青铜生产工具与中国奴隶制社会经济》，中国社会科学出版社1992年版，第6—17页。）战国时期，燕赵钢铁冶铸技术发展迅速，铁农具广泛应用于农业生产。石家庄市市庄村赵国遗址出土一批农具，铁农具占65％（河北省文物管理会：《河北省石家庄市市庄村战国遗址的发掘》，《考古学报》1957年第1期。）；兴隆大副将沟出土铁农具铸范有䦆、锄、镰、斧、凿等，（郑绍宗：《热河兴隆发现的战国生产工具铸范》，《考古通讯》1956年第1期。）天津北仓砖厂、辽宁抚顺莲花堡、鞍山羊草庄、宽甸双山子和敖汉老虎山等战国遗址都有多种类型的铁农具出土。汉代，燕赵广泛使用的铁农具比较先进，在今保定和满城出土了耙地松土的三齿耙和双齿耙。在满城汉墓和石家庄市东岗头村，出土铁铧，大型铧锐利而厚重，适用于开垦生地；小而轻巧的铧适用于翻耕熟地。在辽阳三道壕遗址的房址内，出土了成套铁农具，比较全面地反映出西汉时期辽东郡农业生产面貌。（东北博物馆：《辽阳三道壕西汉村落遗址》，《考古学报》1957年第1期。）东汉时，一头牛挽的短辕犁出现，缩小了原来的V型铁犁的刃端角度，起土省力，便于深耕。铁工具的普遍使用，大大促进了农业生产的发展。
唐代，燕赵耕犁有较大改进。唐以前燕赵使用笨重的长辕犁，回转不灵，使用不便。贞观年间，河北定州一带出现制造曲辕犁的工匠，燕赵农业上开始使用曲辕犁。曲辕犁犁辕短而弯曲，耕地深浅自如。曲辕犁出现后，中国农业生产所用耕犁基本定型。辽金时期，为适宜山区播种的需要，燕赵人民创造了瓠种器。河北滦平县出土的瓠形器由一个葫芦和一根木杆组成，葫芦内装种子，中上部有孔，木杆首端有凹槽，穿出葫芦，为引播槽，此种瓠种器可使种子均匀地撒播到田地。辽宁昌图八面城、阜新红帽子古城和内蒙古赤峰等地出土的辽代铁锄，由锄钩和锄板两部分组成，同近代铁锄大体相似。元代，燕赵铁农具种类繁多，天津西郊元代遗址出土有犁铧、耧铧、犁镜、铲等。有的犁铧刃部和铧身分铸套合，既使铸造较易，又可以在刃部用坏后换新刃。犁镜可系在犁架上，视土质而调节角度。
二、耕作技术的发展
燕赵的农田耕作技术，秦以前缺乏较明确的记载。汉代，畜力耕作在河北已相当普遍。汉武帝时赵过推广牛耕，“用耦犁，二牛三人”。北朝时期，燕赵人民掌握了耕田耙地保墒、土壤改良、调茬、轮种、施肥、灌溉、中耕等田间耕作技术。辽时，在多风沙的燕赵北部地区，人民为防止吹沙壅塞田地，创立了因地势高下在垅上作垅田的独特耕作方法。汉代，河北中南部已是“四年而五获”，用复种的方法提高土地使用率。清代前期，河北农田普遍采用一年两熟制，收麦后种晚秋作物，收秋后接种小麦。不少地方还实行间作套种方法，“民之种五谷、棉花之畦，多种菜及豆，以附于畛”。此种耕作方法，对各种作物“不惟不相妨，而反相益，浇菜则禾根润，锄菜则谷地松，五谷熟而菜可继发”（黄可润：《畿辅见闻录》）。两熟制和田间套作技术，提高了土地利用率，为增加农作物产量开辟了新途径。
三、农作物品种优化、引进与推广
燕赵农作物品种，两汉以前以粟麦为主。从考古发现看，两汉时期就有罚А⒕尽⒋蠖埂⒙椤⒏吡坏茸魑铩１背逼冢嗾匀嗣褚颜莆樟搜≈旨际酰┎分掷嘣龀ず芸臁Ａ纱醯と斯テ苹伧剑梦鞴现郑┯门７啻钆镏种玻鞴洗哟艘胙嗾裕蟠胫性诘亍Ｃ鞔捎谡拇罅ν乒悖藁ㄖ种苍谘嗾苑⒄购芸臁＞嗾匀嗣竦某て诰呐嘤藁ㄆ分秩涨饔藕茫谛旃馄羲芯俚娜藁ㄆ分种校渲小氨被ǔ鲎早芨ā⑸蕉嵯钢蟹闹奚郧幔盟模虻梦濉保ㄐ旃馄簦骸杜┱椤つ久蕖罚Ｌ炱舳辏�1622年），玉米种传入燕赵。（见孙承宗纂修《高阳县志》和明末《兴济县志》。）清代前期，高产作物水稻在燕赵大地大规模扩种，仅雍正年间便扩种700余顷。乾隆年间，红薯由南方传入燕赵。黄可润在直隶无极县任职时，从南方运来数筐红薯藤，仿效南方种植方法，将红薯藤剪为一尺有余的小段，用土压埋，生根发芽，然后便结出许多红薯。方观承调任直隶总督后，又在正定、保定以及京东通州等地，“饬各属劝农种植，以佐食用”，（乾隆《行唐县志》卷五《种植》；光绪《保定府志》卷二七《物产》。）当时人称为“方薯”。乾隆以后，玉米在燕赵大地广泛引种。红薯与玉米引入，不仅丰富了燕赵的农作物种类，也提高了粮食产量，对燕赵农业有深远影响。
四、农学著作与农学试验
燕赵农学上的成就，主要是编写了《劝农书》、《国脉民天》等农书，此外还有徐光启在燕赵北部进行农学实践所取得的成就。
《劝农书》又名《宝坻农书》，明袁黄撰。袁黄曾任宝坻县令，他根据当地情况，写成这部地域性农书。书中包括天时、地利、田制、播种、耕治、灌溉、粪壤、占验8篇，对农业生产各个环节有关技术记述甚详。此书强调了改造盐碱地的重要性，提出实施方案：首先在潮水浸渍的地方“排沟筑岸，或树立桩橛”，阻拦潮水，继而开出“中间高，两边下”的田，并且相隔“数十丈即为小沟，百数丈即为中沟，千数丈即为大沟，以注雨潦”，“使淡水冲制咸卤，气尽便可种稼矣”。最初可以种水稗，数年以后，“斥卤既尽”，就可以种稻。他的方案是当地人民长期实践的总结，对于燕赵滨河地区改造盐碱地、推广水田具有普遍指导意义。
《国脉民天》，明灵寿进士耿荫楼撰。书中包括区田、新田、养种、晒种、蓄粪、治旱、备荒7款，提出区田、亲田等主要宗旨是倡导精耕细作，“锄不厌频，锄多则糠薄，若锄至八遍，每谷一斗得米八升”；“（所种之物）要仔细精拣肥实者方堪作种，用此地比别地粪力耕锄俱加数倍，愈多愈妙”。此书所述耕作技术，是耿荫楼吸收前人经验，并经本人亲自试验所取得的结论。
明末，徐光启曾在燕赵北部地区从事农学实验，进行实地考察。万历四十一年（1613年），他在天津经营水田，“三年大获其利”（《农政全书》凡例）。在实地考察的基础上，万历四十五年（1617年），他写成《粪壅规则》一书，对天津、永平、真定等地的施肥经验进行了总结。
在《农政全书》中，徐光启注重水利，特别主张首先发展北方水利，以改良土壤。他详细介绍了正定凿井灌田的打井方法和灌溉工具，并对燕赵北部地区的农田发展提出许多宝贵意见。
第五节 矿冶铸造技术
一、铜矿冶炼工艺技术
燕赵大地铜矿产量较少，因此冶铸非常注重工艺技术。燕赵各族人民根据自己的民俗风格，冶铸了颇具民族特色的青铜器。
（一）商周时期冶铜工艺
商周时期，中国历史进入青铜时代，燕赵青铜冶铸在此时期开始发展。活动在太行山以东、黄河以北、燕山以南的燕赵人所铸铜器主要是工艺精美的礼器，其风格主要是中原农业民族风格，同时也受北方游牧民族的影响。在藁城台西商代遗址，出土了斝、爵、觚、钺、匕等多件青铜器，非常精美。其铁刃青铜钺具有北方游牧民族文化特色。北京黄土坡所出伯矩鬲等青铜器，造型庄重、华丽，工艺精美。在燕山以北，游牧民族铸造了大量颇具特色的青铜武器。他们所铸礼器�
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