东汉时的张衡虽然家境贫穷，但从小就勤奋好学，加上天资聪颖，很早就闻名乡里。据史书记载，他十岁时就“能五经贯六艺”，过目成诵。他兴趣很广泛，常常涉猎自然科学方面的读物，而且写得一手好辞赋，特别爱好数学和天文研究。
朝廷听说张衡是个有学问的人，召他到京里做官。他先是在宫里做郎中，后来担任了太史令，负责观察天象。这个工作正好符合他研究的兴趣。
当时，人们无法解释地震的原因，也无法预测地震，常常因为地震导致城墙、房屋倒坍，还会死伤许多人畜。张衡对记录下来的地震现象经过细心地考察和试验，发明了一个测报地震的仪器，叫做地动仪。
地动仪复原模型
地动仪是用青铜制造的，形状有点像一个酒坛，四围刻铸着八条龙，龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球：龙头下面，蹲了一个铜制的蛤蟆，对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来，把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里，发出响亮的声音，就给人发出地震的警报。
138年2月的一天，张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开来，吐出了铜球。按照张衡的设计，这就是报告西部发生了地震。可是，那一天的洛阳却没有地震的迹象，也没有听说附近有哪儿发生了地震。因此，大伙儿都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿。
过了几天，有人骑着快马来向朝廷报告，离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震，连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。
不光是这样，张衡还用铜制造了一种测量天文的仪器，叫做浑天仪，上面刻着日月星辰。他设法利用水力来转动这种仪器。据说什么星从东方升起来，什么星向西方落下去，都能在浑天仪上看得清清楚楚。据《辞海》所记：张衡首次正确解释月食是由月球进入地影而产生；观测和记录了中原地区能看到的2500颗星星，并且绘制了我国第一幅较完备的星图。因为他在科学方面的杰出成就，后世称张衡为“科圣”。
江苏省南京市紫金山天文台的浑天仪
知识链接：名垂千古“二京赋”
赋，是由《楚辞》衍化出来的，也继承了《诗经》讽刺的传统，在汉朝很流行。
自幼爱好文学的张衡有很多优秀作品，风格也各不相同。和帝永元十二年（100），23岁的张衡应邀回乡出任南阳太守鲍德的主簿，掌管文书工作，并在办理政务之余，潜心于文学创作。他以游学长安和洛阳的见闻作为素材，先后花了十年功夫，于安帝永初元年（107）写成著名的文学著作《东京赋》和《西京赋》，总称为“二京赋”。《西京赋》写西汉享乐而无远虑，《东京赋》虽对东汉初期的政治进行了不符合实际的歌颂，而重点则在言“民怨”“下叛”的可忧可危，要当时统治集团加以重视，以免王朝倾覆。“二京赋”也反映了当时都市生活的情景，成为后人研究汉代社会的史料。
