《天工开物》

　　作者：宋应星（中）

　　成书时间：1637年

　　推荐版本：广东人民出版社1976年版

　　【作者简介】

　　宋应星（1587-约1661年），字长庚，中国明代杰出的自然科学家之一。明万历十五年（即公元1587年），宋应星出生于江西省奉新县一个没落的官僚地主家庭。他28岁时考中举人，以后多次考进士不及，至47岁他担任了县管教育的小官。

　　宋应星为人勤勉好学，做事踏实认真、实事求是。一直没有间断过科学研究活动。在研究方法中，他非常重视“见闻”之学，他认为，要掌握事物的本质就必须亲身进行观察和调查。宋应星本人就是这个研究方法的身体力行者。他经常深入劳动生活实践，认真观察总结劳动者的生产经验，深入调查研究当时的生产技术。宋应星将自己的观察思考结果总结成《天工开物》一书，但在创作完成后，由于宋应星家里十分贫困，这部科技巨著是经过他的朋友们的热心赞助才得以刻印出版的。《天工开物》，是一部百科全书式的反映当时中国科学技术发展水平的著作，不仅在中国，就是在全世界的科学技术文献发展史上，也具有重要的理论和实践意义。这部反映中国古代科技水平的著作后来被翻译成英、日、法等国文字，在国外广泛流传，产生了很大影响。

　　宋应星的主要著作有：《天工开物》、《画音归正》、《杂色文原耗》、《巵言》、《野议》、《谈天》、《论气》、《思怜》等。

　　【内容梗概】

　　《天工开物》这部书共18卷，主要分为三篇进行论述。书中内容详实，记述扼要，并且宋应星很注意运用事例来说明问题，因此，他大量引用各种数据，并在全书配有多达123幅画面生动、比例恰当的插图。通过这种形式，全书看起来真实可靠，并且不枯燥晦涩，甚至让读者有置身于300多年前的生产现场的切身感受。

　　宋应星认识到了，天地之间的事物错综复杂、种类数以万计。万事万物尽管都存在着，但也并不全都有用，宋应星认为其中对人类无益的和有益的各占一半。每个人不可能仅仅凭借自身的直观经验来观察、认识事物，因为这样的认识总是很狭隘的。那么，世上有那么多聪明博学的人，他们的学识也一定是基于对日常事物的基本认识的基础之上的，否则，他的学识是没有什么价值的，是虚无飘渺的。但受制于当时的生产和技术水平，人们不可能都亲身体验科学技术和生产技术发展的方方面面，而这些又都是人们应该具备的实用的学问，于是，他勤勉收集各类书籍当中的有意见解，凭借自己的基本学识，创作了《天工开物》。本意是开智化愚，由此，此书不仅力尽全面详实地记载我国劳动人民的勤劳智慧，具有很重要的科学价值，而且也反映了宋应星的治学态度和学识素养，受到国内外科学技术史研究者的尊重。

　　《天工开物》一书全面系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术情况，详细记录了农作物栽培、食品加工、采矿冶炼、军用器械制造等过程中的原材料的品种、用量、产地、工具构造和生产加工等基本情况。同时，该书也对工艺技术的发展历程作了详细的记载，包括毛皮处理、颜料制作、榨油、制糖、造纸、陶瓷、铸造、锤锻、车船和兵器制造等工艺过程。因此，《天工开物》又被称作是一部百科全书式的科技文献著作，为研究我国古代科学技术和社会经济提供了极有价值的资料。

　　在我国古代，生产力的发展水平几乎是一直处于世界领先水平的，特别是随着生产工具的几度变革，到了明代，农业经济已经是十分繁荣。特别是在江南的一些地区，还出现了商品经济的萌芽，手工作坊四处林立，呈现出一派繁荣的景象。商品经济萌芽的发展和手工业生产对原料的大量需求又促进了农产品的商品化，出现了经济作物种植加工的热潮。经济作物之一棉花首先得到普遍种植，此外，像蔗糖、油料、染料等作物的种植、提炼也有了重大发展。《天工开物》针对当时的具体情况，加重笔墨记录经济作物的栽培技术。比如，关于油料作物的记载，全书就有多达16种的记录，并且逐一对它们的效用进行详细地比较分析，这在当时的农书中是最全面的。其中，《甘嗜》卷里关于甘蔗的种植培育方案，在今天仍有进一步加以总结提高和推广的价值。书中提到采用育苗移秧和中耕培土的方法种植甘蔗，这是我国古代劳动人民在劳动中独创的先进技术，一直以来都作为使甘蔗增产的有效措施而得到普遍的应用。

　　通过对农作物种植和培养过程中的观察研究，宋应星仔细记录了培育水稻、大麦等新品种的许多事例，分析研究出了土壤、气候、栽培方法等对作物品种变化的影响。宋应星以大量的观察和分析为基础，明确地提出了“种性随水土而分”，这就是对以往的传统的物种不变的形而上学观念的第一次强大的冲击。宋应星注意到不同品种蚕蛾杂交变异的情况，推断出可以通过人工的努力改变动植物的品种物性，于是第一个提出了关于物种变异的科学论断，这在我国古代科学家关于生态变异的传统的认识的基础上做出了创新，也为日后改良品种的实践提供了有力的理论根据。而在欧洲出现第一个提出此观念的人，却是比宋应星晚120多年的事情了。农业及经济作物的发展当然得益于手工业生产技术的提高。在当时，明代的手工业生产技术水平在世界上是先进的，这些在《天工开物》中都有具体阐释。比如，《天工开物》用了约占全书四分之一的篇幅，比较系统和全面地反映了冶金和金属加工工业方面的成就。在当时这些方面在生产规模、产量和技术上都居于世界的领先水平。特别是在炼锌（当时称为“倭铅”）技术方面，我国劳动人民开创了密封加热法，克服了炼锌过程中的最大困难，使我国成为当时世界上唯一一个能够大规模进行锌冶炼的国家。由此，《天工开物》也成为世界上第一部记述锌冶炼和铜锌合金技术的科学著作。关于冶炼钢铁，在中国古代早有发展，《天工开物》就记录了我国人民独创的用生铁流灌注熟铁的“灌钢”冶炼法在明代的新发展，即当时采用的从铁水直接炼成熟铁（低碳钢）的连续生产工艺。另外，《冶铸》卷中还提到明代炼铁使用的一种轻便灵巧、可以进行连续鼓风的活塞木风箱，这种设施提高了冶炼效率，而且比欧洲的同类设施要早一百多年。当然《冶铸》卷的主要内容是全面系统地记载明代先进的铸造工艺，其中，宋应星介绍了精密铸造、反模铸造和砂型铸造等三种典型方法，此卷也可以视为古代一部比较完整的铸造工艺学著作。有关金属加工方面的记录，本书内容也很全面丰富，从千斤巨锚到软、硬绣花针，大小器的冷热锻造方法，书中都有相应的记录。其中，我国人民在劳动中总结创造了对工具和武器强化金属表面、提高硬度的“生铁淋口”技术，即使在今天也具有很重要的使用价值。

　　通过对冶炼技术、原料、成品的研究和记录，宋应星认识到各种金属的不同活泼程度，发现了利用这种差异来分离金属的化学办法。例如，《丹青》卷记载到，宋应星注意到，在用水银和硫磺升炼朱（硫化汞）的化学反应之后，生成物硫化汞的重量已经超过了原来的水银重量，他对这一现象作出了“出数借硫质而生”的解释。这表明，他不仅已经认识到朱是汞和硫的化合物，而且更可贵的是他已经有了“质量守恒”思想的萌芽。在后来宋应星的《论气》这部著作中，他又分析了五金、土石、植物等的运动转化过程，对“质量守恒”原理作了初步的论述。而在欧洲，在宋应星之后的130多年，即直到18世纪70年代法国人拉瓦锡才确立了“质量守恒”原理。由此也可以看到，宋应星的思想在科学界的重要价值和重大意义。

　　明代手工业的发展繁荣得益于生产力的巨大发展，同时又促进了手工业生产技术的进一步提高和手工业生产工具的进一步发展。《天工开物》一书中就详细记述了纺织业中缫丝、机织、提花和轧棉、弹花、织布、染整等一系列生产工序的发展，并且细致地介绍了有关的生产工具和机械。宋应星还在阐释中穿插了实际图片，比较精确地描画一些机械的结构、各个机件的形状大小和相互关系，这是研究古代纺织技术的宝贵资料。其中，他重点介绍的结构复杂的提花机，就是当时世界上最先进的纺织机械。在《天工开物》这部著作中，也能看到宋应星在物理学方面上做出的成绩。在《舟车》一卷，宋应星在论述船舵的运用时，指出被舵板所激起的水流会使船体旋转。他的简单的直接观察式的论述比起现代复杂的抽象的力学原理当然还有一段距离，但在当时情况下能提出这样的物理见解，也是相当难得的。

　　精彩语录

　　1、事物而既万矣，必待口授目成而后识之，其与几何？万事万物之中，其无益生人与有益者，各载其半。幸生圣明极盛之世，滇南车马，纵贯辽阳；岭徼宦商，衡游蓟北。为方万里中，何事何物不可见见闻闻？若为土而生东晋之初、南宋之季，其视燕、秦、晋、豫方物，已成夷产，从互市而得裘帽，何殊肃慎之矢也。且夫王孙帝子，生物深宫。御厨玉粒正香，而俗观耒耜；尚宫锦衣方剪，而想象机丝。当斯时也，披图一观，如获重宝矣！年来著书一种，名曰《天工开物》卷。

　　2、凡穀无定名，百穀指成数言，五穀則麻菽麦稷黍，独遗稻者，以著书圣贤，起自西北也。今天下育民人者，稻居什七，而来、牟、黍、稷居什三，麻菽二者，功用已全入蔬饵膏馔之中，而犹繫之穀者，从其朔也。

　　3、生人不能久生，而五谷生之。五谷不能自生，而生人生之。土脉历时代而异，种性随水土而分。

　　4、江南麦花夜发、江北麦花昼发。