5.工程技术学家：宋应星

宋应星（1587—约1666），字长庚，祖籍江西奉新，明代著名科学家、技术专家。他的曾祖父宋景曾官至三部尚书，于1547年（嘉靖二十六年）去世，祖父宋承庆悲伤过度，半年后随之离世，此时他的父亲宋国霖才20岁。宋国霖多次科举，皆名落孙山。虽然宋应星雄心勃勃，但15年6次科举考试他均落榜。1634年（崇祯七年），他开始在袁州府任分宜县学教谕，一共任职4年，他大部分著作都是在这一期间撰写而成。1638年（崇祯十一年），宋应星在吏部考核中被评为优，被提拔为正七品的福建汀州府推官。1643年（崇祯十六年），他再次被提拔为安徽亳州知州，但一年之后李自成攻入北京，明朝灭亡，他便辞官回家，之后一直过着隐居的生活，直至康熙初年去世。

宋应星异常博学，史载著作极多，目前所知的有《画音归正》《原耗》《杂色文》《美利笺》《春秋戎狄解》《野议》《论气》《谈天》《思怜诗》《天工开物》10种。但是，《画音归正》《原耗》《杂色文》《美利笺》《春秋戎狄解》都已遗失，关于《原耗》与《春秋戎狄解》的内容还有记载，《原耗》是一本随笔，其内容涵盖铨选、赋役、兵讼、绵葛、冠帻等；《春秋戎狄解》则表达了他对清的一些看法。《野议》《论气》《谈天》《思怜诗》等著作是在新中国成立后才发现的，这些著作于崇祯年间刻印，现藏于江西省图书馆。《野议》为宋应星对宋明政治的一些评论，《论气》《谈天》主要是关于自然哲学的一些论述，《思怜诗》则是宋应星的一些人生观观点的表达，包括思美和怜愚两组诗。

《天工开物》是宋应星的代表作，又名《天工开物卷》，由他的朋友涂伯聚于1637年（崇祯十年）资助刻印，共三卷，主要包括《乃粒》《乃服》《彰施》《粹精》《作咸》《甘嗜》《陶埏》《冶铸》《舟车》《锤锻》《燔石》《膏液》《杀青》《五金》《佳兵》《丹青》《曲糵》《珠玉》18章，书中有插图123幅。上卷主要介绍谷物豆麻、蚕丝、棉苎的种植和制作方法，以及制盐、制糖等的相关方法；中卷主要介绍金属锻造、石灰烧制、造纸、榨油、陶瓷制作、车辆制造等方法；下卷主要介绍金属矿物质的冶炼、珠玉加工、兵器制作等方法。在序言中，宋应星写道：“丐大业文人，弃掷案头！此书于功名进取毫不相关也。”^[1]《天工开物》孤本被宁波藏书家李庆城收藏，于1952年捐给北京图书馆，目前该书在市面上已有十多个版本。明清时它并不受国人重视，但通过民间流传到日本、法国后却大受欢迎，目前该书共有法、日、美、德、意、俄等译本。

在《天工开物》中，宋应星几乎论及了当时农业和手工业的各个领域，并且将两者结合起来，构成了一个科学技术体系。^[2]总的来说，他的科技贡献主要包括如下方面：

（1）养蚕技术。中国是养蚕古国，是世界上最早植桑养蚕的国家。在《天工开物》中，宋应星对中国养蚕技术做了一个系统的总结，特别是对蚕的杂交方法与疾病防治做了详细记载，这在世界上是最早的，比欧洲早了100多年。其中还记载了一种蚕的软化病，颇有益于中国养蚕事业发展。

（2）纺织技术。中国山羊绒织作可以追溯到唐宋，但关于其织作技术却一直没有记载，《天工开物》中记载了名为孤古绒的织作技术，是中国山羊绒织作技术最早的记载。宋应星还记载了名为提花机的纺织机器，它设计巧妙，一直沿用到抗战时期才被替代，在当时是世界上最先进的纺织技术。

（3）采煤技术。中国是世界上最早开采煤炭的国家，古代中国的采煤技术一直领先于世界。在《天工开物》中，记载了一种用巨竹排除煤炭中的瓦斯的方法，同时还对煤进行了分类，均为世界上最早的记录。

（4）炼钢技术。《天工开物》对炒钢、焖钢技术进行了详尽的记录，为中国首次。炒钢法约在西汉时期就已发明，但一直并无记载，《天工开物》不但记载，还进行了改进，相对于同时代的欧洲，要成熟得多。焖钢法最晚发明于东周，同样一直未有记载，《天工开物》记载的方法远比同时期欧洲卓越。以此看来，明末时中国的炼钢技术在世界处于领先地位。

（5）炼锌技术。中国是第一个炼锌的国家，《天工开物》里的《五金·倭铅》有详尽记载，这是中国同时也是世界首次记载炼锌技术。直到16世纪，欧洲人才知道锌是一种金属，17世纪中期才知道锌可以从炉甘石中炼出，但技术上一直无法实现，直到18世纪30年代英国人才从中国学到该技术，从而开启了欧洲的炼锌史。

（6）铸造技术。中国是使用熔模铸造最早的国家，《天工开物》卷八《冶铸·钟》如此记载：“凡造万钧钟与铸鼎法同，掘坑深丈几尺，燥筑其中如房舍，埏泥作模骨，用石灰、三和土筑，不使有丝毫隙拆。干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸。油蜡分两：油居什八，蜡居什二，其上高蔽抵晴雨。（夏月不可为，油不冻结。）油蜡墁定，然后雕镂书文、物象，丝发成就。然后舂筛绝细土与炭末为泥，涂墁以渐而加厚至数寸，使其内外透体干坚，外施火力炙化其中油蜡，从口上孔隙熔流净尽，则其中空处即钟鼎托体之区也。”^[3]这是中国第一次比较详尽地记录熔模铸造的过程。

（7）种植甘蔗及甘蔗制糖。中国种植甘蔗和甘蔗制糖的记载早已有之，但《天工开物》中的记载在历史上最为详尽，比宋朝王灼在《糖霜谱》中的记录详尽得多。书中提出的“育苗移秧”、精耕细作技术是当时世界最高效的种植甘蔗的技术，提出的用石灰澄清法处理蔗汁是当时世界最经济实惠的方法。

（8）磷肥的使用。在《天工开物》的《乃粒》卷中，宋应星比较了不同植物残渣的施肥效果，“胡麻、莱兼子为上，芸苔次之，大眼桐又次之，樟、柏、棉花又次之”^[4]，这与目前肥料中氮、磷、钾等含量的高低相同，这说明当时中国人就已经掌握了使用磷肥改良土壤的知识，这是中国最早的记录。

（9）物种变异思想。在《天工开物》中，宋应星通过对水稻的观察认识到，环境条件会影响到物种的变异，虽然并未明确提出，但已表现出肯定物种变异的见解，比德国生物学家卡·弗·伏尔弗提出相似观点早了100多年。

（10）物质守恒思想。在《天工开物》的《丹青·朱》卷中，宋应星阐述了质量守恒的思想，当然他并未明确提出该术语，这一思想最后由法国化学家拉瓦锡（Antoine-Laurent de Lavoisier）提出，不过那已经是18世纪下半叶了，宋应星的认识比拉瓦锡早了差不多100年，遗憾的是不成体系。

《天工开物》涵盖了工农业共30多个不同类别的技术，被视为“中国技术的百科全书”，日本科学史家数内清称之为“中国技术书的代表作”^[5]，李约瑟博士评价其为“中国的狄德罗——宋应星写作的17世纪早期的重要工业技术著作”^[6]。

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注释

[1]宋应星.天工开物.钟广言，注释.广州：广东人民出版社，1976：序4.

[2]李以章，雷毅.论宋应星的科学成就.华中师范大学学报（自然科学版），1988，22（3）：361.

[3]宋应星.天工开物.钟广言，注释.广州：广东人民出版社，1976：213-215.

[4]宋应星.天工开物.钟广言，注释.广州：广东人民出版社，1976：17.

[5]数内清，等.天工开物研究论文集.章雄，吴杰，译.北京：商务印书馆，1959：12.

[6]Joseph Needham.Science and Civilisation in China.Cambridge：Cambridge University Press，1954：12.转引自：汪建平，闻人军.中国科学技术史纲.修订版.武汉：武汉大学出版社，2012：424.