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在天象观察方面，北宋在大中祥符三年（1010年）至崇宁五年（1106年）的近百年间，先后举行过五次大规模的天文观测，其中崇宁年间观察，姚舜辅等测得二十八宿距度误差的绝对值仅有0。15度，取代了沿用三百余年的唐代一行的数据。景德三年（1006年）对豺狼座超新星爆发的观测记录，至和元年（1054年）对天关客星的观测记录，都为现代天体物理学的研究留下了重要的历史资料。
在星图绘制上，苏颂也有杰出的贡献。他的天文学名著《新仪象法要》附有五篇星图，首次采用了较科学的全天星空表示法。皇祐年间（1049…1054年），天文学家周琮主持了重测二十八星宿与周天恒星的工作，这次实验的结果，编制了三百四十五个星官距星的入宿度与去极度，这一星表收入《灵台秘苑》，所收星数超过了前代。元丰年间（1078…1085年）的恒星测量精度更高，其星图以刻石形式保存下来，此即现存苏州博物馆的石刻《天文图》，上半部为星图，下半部为碑文，是研究宋代全天星空的珍贵文物。
两宋共三百二十年，先后颁历达二十部，后出转精，历法修订之频繁为历代所仅见，也可见天文历法研究的活跃。神宗时，卫朴制定的《奉元历》依据二十四节气修成，颇有特色。宁宗时，杨忠辅主持修成的《统天历》所测定的回归年长度为365。2425日，与现行公历所用之完全一致，但比西方格列高利早了将近四百年。
最后说说医药学。
宋朝政府对医药学十分重视，设有太医局与翰林医官院，大体说来，太医局就是中央医科大学，翰林医官院就是皇家医院。在医疗设置方面，宋代政府设立了官药局，按方配售成药，名称几经变动，最后称太平惠民和剂局；另外还官设了专供有病官员诊病与休养的保寿粹和馆，供行旅患者医养的养济院，为贫苦病人服务的安济坊，给弃儿与贫苦幼儿治病的慈幼局。
官修医方与本草也受到政府高度重视。重要的官修医方有太宗时修成的《太平圣惠方》，徽宗大观年间编撰的《和剂局方》，南宋绍兴年间在此基础上校补而成的《太平惠民和剂局方》。徽宗政和末年，命医官广集历代方书与民间验方，汇编成《圣济总录》，收方近二万，集当时医方之大成，未及印行，即因靖康之变而被金人运至北方，在金世宗时刊行。
官修本草最早是开宝七年修成的《开宝本草》，嘉祐五年在此基础上重新修订为《嘉祐补注神农本草》。与此同时，朝廷命各地普查药物，绘图汇总中央，由苏颂在嘉祐六年主持编成《图经本草》，收图九百余幅，是现存最早的版刻药物图谱。药物学家唐慎微在元丰五年（1082年）以私人之力修成《经史证类备急本草》，内容精详远逾前人，宋朝政府在此基础上分别在大观、政和与绍兴年间多次官方修订，作为国家药典刻印颁行。
宋代的医学成就也是多方面的。王惟一对针灸术做出了重大贡献，他钻研前人著作，结合自身经验，详定经穴位置，编成《针灸图》，天圣五年（1027年），他奉命在此基础上铸造针灸用的铜人两具，对针灸学的教学、临床与考试都极为便利，他也将自己的著作改名为《铜人腧穴针灸图经》。
钱乙从事婴幼儿疾病诊治达四十余年，形成了系统的理论与方法，成果主要保存在重和二年（1119年）成书的《小儿药证直诀》中，这部书被称为“幼科之鼻祖”，对儿科医学的形成与发展颇有影响。
陈自明在嘉熙元年（1237年）著成《妇人大全良方》，分妇科三门，产科五门论述了妇产科临床与理论诸问题，是当时妇产科集大成的专著，使其成为一门独立的学科。
解剖学在宋代也初露萌芽，出现了最早的人体局部解剖图。庆历六年（1046年），广西区希范起事被捕，被处磔刑，处刑过程中，由绘工宋景将其内脏绘制成图，称《区希范五脏图》。崇宁年间（1102…1106年），杨介又绘有《存真环中图》，对人体胸腹腔相关部位的血管走向与消化、泌尿与生殖系统都详为描述。可惜这种实验科学的萌芽，在其后没能发扬光大。
宋慈长期担任提点刑狱，对刑事案件的现场勘查检验积累了丰富的经验，淳祐七年（1247年）著成《洗冤录集》，是世界上第一部系统的法医学专著。将宋慈尊为法医学之父，应是名至实归的。
比起其他科学来，金代医学的成就倒是不容小觑的。医史上号称金元四家，分别是刘完素、张从正、李杲于朱震亨，前三家都是金朝人。刘完素，因其籍贯河间（今属河北），世称“刘河间”，治法上多用寒凉药，后世称为寒凉派。张从正，字子和，以字名世，治法上主张去邪安身，故有“攻下派”之称。李杲，号东垣老人，时称李东垣，治法强调补气益胃，人称“温补派”。他们与以“阴补派”闻名的元代朱震亨在辨证施治上是各有特色的。
细说宋朝83：瓦子勾栏
随着城市经济的发展与市民阶层的兴起，与之相适应的市民俗文化也大放异彩。瓦子勾栏是当时市民文娱游乐的重要去处，也是宋代市民文化勃兴的一种标志。
瓦子又叫做瓦舍、瓦市、瓦肆，简称瓦，是固定的娱乐中心，游人看客来往其中，川流不息。引来时如同瓦合，去时如同瓦解，易聚易散，故而以瓦称呼。北宋开封的瓦舍见于《东京梦华录》的有十座，南宋临安的瓦舍见于《武林旧事》的有二十三座。都城以外，不少城市也有瓦舍，例如建康府的新瓦，明州的新旧瓦子。
也有学者认为瓦子不是一种专门的娱乐场所，应是城市中一种方形市场，四周有酒楼、茶馆、妓院和各种商铺，中间是定期集市，它是坊市制打破以后一种城市综合性市场，其中也包括文娱演出场所。
勾栏又叫勾肆，设在瓦子中，有时也互为同义词。其原意为栏杆，是固定的演出场所，内设戏台、戏房（后台）、腰棚（观众席），四周以栏杆圈围起来，用意大概一是圈定场地，二是免得有人混票。勾栏上面还张有巨幕，以蔽风雨寒暑，因而也唤作游棚、乐棚，简称为棚。
每座瓦子中都有勾栏，少者一两座，多者十余座。如开封中瓦、里瓦共有勾栏五十多座，南宋临安北瓦有勾栏十三座。勾栏规模大小不一，大的如开封中瓦的莲花棚、牡丹棚，里瓦的夜叉棚、象棚可容纳数千人。当时演出的场所除了勾栏，还有在城市里临时性搭建的演出场所，叫做露台。
宋代城市娱乐出现了四种新趋势。
其一，商业化趋势。瓦子既是娱乐中心，又是商业中心，娱乐活动与商业活动同时进行，因而也叫瓦市，其中也有卖药、卖卦、博彩、饮食和剪卖纸画等。勾栏内商业广告琳琅满目，艺人的演出乃至体育表演都以挣钱为目的。当然，瓦子以外酒楼茶肆的音乐演唱，也都具有商业性质。
其二，专业化趋势。由于商业化娱乐趋势的形成，观众就要求观看高质量演出，专业程度相当高的艺人和社团也相应产生。民间艺人可分瓦子艺人和路歧人两种。后者只在路边空场上作场演出，以换取衣食之费，不进瓦子勾栏，专业性较弱。瓦子艺人则以勾栏为固定的演出场所，往往自发结成演艺社团，例如杂剧有绯绿社，清乐有清音社，清音社下还有数社，每舍不下百人。失意的读书人组成书会，进行文艺创作，称为书会先生或才人。
其三，通俗化趋势。瓦子勾栏里的文娱活动能满足不同阶层、不同职业、不同年龄层次的不同爱好，以至有“勾栏不闲，终日团圆”的说法。当时街巷小儿的父母如被纠缠的紧，就塞给孩子一点钱，让他去听说书。听到刘备失败，就有蹙眉头流眼泪的，听到曹操打败，就手舞足蹈，喜形于色。
其四，大众化趋势。瓦子小的占地一里有余，勾栏大的可以容纳数千人，游人看客上至达官贵人，下至贫民百姓。不少从前为上层独享的娱乐活动如今成为大众共同的爱好。徽宗时，开封府属下有个村民入戏场看戏，回来路上见到一箍桶匠，拿起他的桐戴在头上，模仿戏中造型问：“我比刘先生如何？”可见演剧之深入民众。
瓦子勾栏时演出的内容主要有说唱、戏剧、杂技和武术等，这里略作介绍。
首先介绍说唱。说唱大体分三种形式：“说话”、“杂说”和“演唱”。
说话即讲故事，讲故事的艺人也称说话人，故事的底本称为话本。说话根据内容再细分为“说参请”、“说经”、“小说”和“讲史”。说参请就是以诙谐机辩的谈锋，讲说参禅悟道。
说经就是讲说儒佛经书，南宋临安说书人张廷叟以说《孟子》而闻名遐迩，现在仅存的《大唐三藏取经诗话》就是南宋临安中瓦子印行的说经话本。
小说是讲市井故事，又可以分灵怪、烟粉、传奇、公案、朴刀、杆棒、神仙、妖术等，一般篇幅较短，有说有唱，使用白话，先以诗词或小故事引入，称为“入话”，再讲一两个故事，称为“头回”，正文说唱完毕，再以诗词或议论收尾。现存当时的小说话本有《京本通俗小说》。
讲史是讲说历代兴衰战争的演义，以三国与五代史事最受欢迎。一般篇幅较长，只说不唱，并有议论。不过，有时说话人也说当代史，例如南宋王六大夫说《中兴名将传》，就是敷演张俊、刘光世、韩世忠和岳飞的故事。现在公认的当时讲史话本有《五代史平话》和《宣和遗事》。这种话本，在体制上对明代白话长篇和短篇小说，在内容上对元杂剧与明传奇，影响都不容低估。
杂说以机敏幽默的语言说噱逗笑。其中的“学乡谈”学说各地方言；“背商谜”是指本人心口相商或与别人相商，琢磨如何出谜猜谜；“说浑话”就是滑稽诙谐的语言表演，或说让人捧腹大笑的故事，或吟咏语有讥刺的歌诗，有点像现在的相声。
演唱分为好几种。“小唱”声调重起轻落；“嘌唱”音调曲折柔曼；“叫声”模仿各种市井叫卖声；“唱赚”兼容小唱、嘌唱等多种声腔，伴以笛声鼓板，类似今天的大鼓；“合生”主要演唱诗词，指物题咏，应命立成，当场演唱；“乔合生”则是以滑稽或乔装的样子演唱合生；“陶真”以琵琶伴奏演唱小说或评话，类似后来的弹词。
演唱艺术中最具代表性的是“诸宫调”和“鼓子词”。诸宫调是兼用多种宫调演唱长篇故事，宫指以宫声为主的调式，调指以其它各声为主的调式，说唱兼备，以唱为主。演唱时用琵琶等弦乐伴奏，因此也称“搊弹词”。孔三传与张五牛分别是开封与临安诸宫调的著名艺人。“鼓子词”说用散文，唱用韵文，使用同一宫调反复以鼓伴唱，或写景叙事。
其次说戏剧。当时戏剧包括傀儡戏、影戏、杂剧和南戏。
傀儡戏及木偶戏，一人用线牵提傀儡表演的，称为“悬丝傀儡”；用木棍操纵傀儡动作的，称为“杖头傀儡”；手擎幼童仿效傀儡表演的，称为“肉傀儡”；爆炸火药增强音响效果的，称为“药发傀儡”；另有在船上或水上表演的，称为“水傀儡”。傀儡戏题材广泛，能表演情节复杂的历史故事，很受民众欢迎。
影戏已由纸影发展�