中国古代科学巨匠宋应星

牛俊峰

宋应星（1587年—约1666年），明代著名科学家。奉新县(今属江西)人。字长庚。明神宗万历四十三年(1615年)举人。曾任袁州府分宜县(今属江西)教谕。汀州府(今福建长汀县)推官。亳州(今安徽阜阳市)知州。明思宗崇祯十七年(1644)弃官归乡。他从青年时代开始，从未间断科学研究活动。他重视“经世实用”之学，认为如不亲自进行观察、调查，无法掌握事物本质。经常深入实际，学习劳动者生产知识，加以研究、总结。在公余时间，他博览群书，调查访问，整理资料，先后编著了《野议》、《思怜诗》、《画音归正》(已佚)、《原耗》(已佚)、《天工开物》、《观象》、《乐律》、《谈天》、《论气》等著作，其中初刻于崇祯十年(1637)的《天工开物》最为有名。全书分十八卷。



其中，《乃粒》、《粹精》二卷专讲谷物的栽培，农产品的加工，附有农具及水利工具图说。《乃服》讲棉、麻、丝、毛的纺织，兼讲养蚕和织机，附有纺织工具图。《彰施》叙述植物染料和染色技术。《作咸》、《甘嗜》、《膏液》三卷分别介绍食盐、食糖、食油等副食品的制造。《冶铸》、《锤锻》、《五金》三卷专门介绍金属的冶炼、加工以及金属器具与合金的制造，附有设备操作图。《燔石》讲采煤和烧石灰、矾石、砒霜等。《陶埏》讲砖瓦和陶瓷的烧制。《杀青》讲造竹纸和木本韧皮纸。《舟车》介绍水陆交通和车、船等运输工具，附有车、船图。《佳兵》主要介绍火药、火药武器及弓弩的兵器。《丹青》讲矿物性颜料的制造。《曲蘖》讲酒曲。《珠玉》介绍各种珠宝、玉器和水晶。
此书内容丰富，凡是与国计民生相关的重要生产部门，它几乎都有介绍。它是中国科技史上的代表著作，反映了当时中国工农业生产中的科学技术水平，因此此书被称为中国十七世纪的工艺百科全书，宋应星被赞誉为“中国的狄德罗”。《天工开物》在十七世纪末传入日本，十八世纪传到朝鲜，十九世纪后引起西方学者的重视，被译成多种外文。



《天工开物》一书记载当时中国农业、工业以及手工业的生产技术，全书十八卷，插图200余幅，包括作物栽培、养蚕、纺织、染色、粮食加工、熬盐、制糖、酿酒、烧瓷、冶铸、锤锻、舟车制造、烧制石灰、榨油、造纸、采矿、兵器、颜料、珠玉采集等。几乎涉及到所有重要的农业、手工业部门的生产技术和过程，具有很高的学术价值。书中所述的在冷浸田种水稻使用“骨灰蘸秧根”的施肥技术，是中国农史上合理使用磷肥的最早纪录。书中还提出了“种性随水土而分”的物种变异说，为改良农作物品种提供了科学依据。《天工开物》第二卷主要讲养蚕、缫丝、织绸，也谈到纺棉纱、织棉布，种麻、绩麻、织麻布和鞣制皮革的方法，其中首次描述的利用不同蚕蛾品种杂交而产生新的优良品种的情况，在生物学史上具有重要意义。
《天工开物》第二卷记述的提花机，结构合理，操作灵便，能织出各种精美的丝绸，是当时世界上最先进的纺织机械。第八卷《冶铸》中，介绍了当时在工具和大型铸造工业方面的各种先进的生产工艺，如大型失蜡精密铸造，铸钱时的砂型铸造工艺，渗碳热处理工艺等。《天工开物》记载了中国人最先发明的“灌钢”法，并在世界上第一次记载了锌的冶炼技术，使人们了解到中国是世界上最早进行大规模炼锌的国家。书中还记载了各种金属元素的化学性质，记录了同体积的金、银、铜的不同重量对比，以及石灰、煤炭、硫磺、砒、矾等矿物的开采、冶炼、烧制、加工等方法。书中的不少珍贵插图，如提花机、钻井设备、轧蔗车、大型浇铸锤锻千斤铁锚、阶梯式瓷窑、玉石加工磨床等，都是世界上较早的科技图录，在科技史上具有相当高的价值。



宋应星自小对天文学、声学、农学及工艺制造学兴趣浓厚，15岁那年，听说《梦溪笔谈》是一部价值很高的科学著作，于是很想找来读一读。他来到镇上的文宝斋书铺询问，店老板却告诉他，现在人们都读四书五经，为的是考取功名，科学方面的书即使进了货也没人买。宋应星只好懊丧地离开了文宝斋。在路上，他碰到一个卖米粿的老汉，从老汉那里得到了用于包米粿的残本《梦溪笔谈》，老汉告诉他这书是向南村纸浆店老板讨来的。宋应星又一路跑着赶到纸浆店，可那后半部书已经泡入水池，正准备打成纸浆。宋应星向老板苦苦祈求希望倾其所有购买这本书。老板被他这种求学的精神深深感动，赶忙让工匠把那半部书捞了上来，交给了宋应星。
在科举这条路走不通，宋应星便把自己的兴趣和时间都用在研究农业和手工业的生产和技术上。他还大量翻阅前人留下的史书典籍，并结合自己在实践中的所见所闻对典籍上的内容加以甄别。崇祯八年(1635年)，宋应星任江西省袁州府分宜县学教谕(今江西新余市分宜县)，教授生员。



从17世纪开始，《天工开物》先后传入日本、朝鲜国和一些欧美国家，轰动一时。英国生物学家达尔文(1809年―1882年)称之为“权威著作”。日本科学史家三枝博音认为，《天工开物》不只是中国，而且是整个东亚的一部代表性技术书，其包罗技术门类之广是欧洲技术书无法比拟的。英国科学史家李约瑟博士把《天工开物》称之为“中国的狄德罗”，赞扬《天工开物》是“十七世纪早期的重要工业技术著作”。
　崇祯十一年（1638）宋应星在分宜任期满，考列优等，旋升任福建汀州府推官（正八品），为省观察使下的属官，掌管一府刑狱，俗称刑厅，亦称司理。他任期未满，于崇祯十三年（1640）辞官归里，十六年（1643）又出任南直隶凤阳府亳州（今安徽亳州市）知州（正五品），然此时已值明亡前夕。宋应星赴任后，州内因战乱破坏，连升堂处所都无，官员多出走。他几经努力重建，使之初具规模，又捐资在城内建立书院。



崇祯十七年甲申（1644）初，宋应星辞官返回奉新。当年三月，李自成大军攻占京师，明亡。四月，清兵入关，建都北京，宋应星成为亡国之民。甲申年五月，福王在南京建立南明政权，为弘光元年。南明时，宋应星被荐授滁和兵巡道及南瑞兵巡道（是介于省及府州之间的地区长官），但宋应星均辞而不就。明亡前，宋应升已升任广州知府，明亡后亦无意恋官，遂挂冠归里。
　　此后宋应星弟兄寄希望于南明，但此政权由阉奸阮大铖、马士英把持，排斥忠良，政权迅即灭亡。清兵南下取江西，宋应升于1646年服毒殉国。清朝建立后，宋应星一直过着隐居生活，在贫困中度过晚年，拒不出仕，大约卒于康熙五年（1666），享年80。