附录 宋应星生平

宋应星(1587-1661)字长庚奉新县北乡雅溪牌坊村(今宋埠镇牌楼村人)其曾祖父宋景明正德嘉靖年间累官吏工二部尚书改兵部参赞机务入为左都御史祖父宋承庆字道征县学禀膳生员父宋国霖字汝润号巨川庠生弟兄4人胞兄宋应升同父异母兄宋应鼎弟宋应晶

幼年时期与应升同在叔祖宋和庆家塾中读书8年勤奋好学资质特异一次因故起床很迟应升已将限文7篇熟读背完他则躺在床上边听边记等馆师考问时他琅琅成诵一字不差使馆师大为惊叹年纪稍大肆力钻研十三经传至于关洛各理学学派也都能掌握其精液脉络之所在学古文则自周唐及史记左传战国策乃至诸子百家无不贯通

万历四十三年(公元1615年)与宋应升同举江西乡试两人同榜考中举人他名列第三当时全省有1万余人应试在考中的109人中奉新只有宋应星兄弟2人故有“二宋”之称同年冬他俩赴京师参加次年春天的全国会试结果没有考中事后得知有人舞弊状元的考卷竟是别人代作天启元年(公元1621年)宋应星兄弟又一次上京赶考仍未考中嗣后他对功名逐渐冷淡下来而开始将主要精力用于游历考察总结各地农业和手工业的生产技术和经验为编篡一部科技巨著积累资料

崇祯七年(公元1634年)任袁州府分宜县学教谕崇祯九年(公元1636年)野议画音归正崇祯十年(公元1637年)四月写成天工开物刊出六月著述论气第八种七月写作谈天第九种崇祯十一年(公元1638年)改为福建汀州府推官崇祯十四年(公元1641年)调升亳州知州崇祯十五年(公元1642年)改任滁和道南瑞兵巡道创作思怜诗崇祯十七年(公元1644年)夏甲申之变明朝覆灭清兵入关他即弃官归里以文字著述自娱遂不复出

宋应星著述颇富其代表作天工开物最早版本为明崇祯十年(公元1637年)刻印是一部总结我国明末以前农业和手工业技术成就的百科全书分上下3部原有20卷只刊刻18卷分别叙述了有关我国古代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舟青曲蘖珠玉等物品的原料出产和制造过程从生活资料到生产资料从民用机械到国防武器当时有关国计民生的部门应有尽有内容广博文字简洁插图生动别具一格堪称我国古代不朽的科技宏著已以中德等国文字传遍全世界占有重要的历史地位产生了广泛的国际影响英译本称其为“十七世纪的中国工艺学”日译本则称其为“中国技术的百科全书”可见其声誉之高

宋应星的著作天工开物野议论气谈天思怜诗还有画音归正卮言十种杂色文原耗美利笺春秋戎狄解以及未刊的观象乐律都已失传

(一)宋应星生活的时代

公元16-17世纪由于生产水平的提高社会分工的扩大和国内外市场的开拓商品经济有了很大的发展

在农业上首先是提高了农作物的产量高产地区由过去的“苏杭熟天下足”扩大到“湖广熟天下足”其次普遍推广了经济作物的种植棉花的种植从南方推广到北方河北山西山东河南陕西各省都已成为产棉区特别是江南的松江地区“官民军皂垦田凡二百万亩大半植棉当不止百万亩”开始种植番薯和玉蜀黍等高产作物如江浙福建等地盛植番薯公元16世纪烟草传入中国一路由日本经朝鲜传入东北一路由吕宋传入福建广东明末已是普遍种植和吸食了这时花生也由巴西传入我国开始种植太湖地区的蚕桑业闽广地区的甘蔗蓼蓝漆和各种油料作物产量都得到了提高农业经济作物的种植和推广一方面为家庭副业和手工业提供了原料市场另一方面缩小了粮食的种植面积扩大了商品化范围譬如湖州地区农民种桑是为了出卖桑叶喂蚕蚕结茧缫丝可供纺织绸缎所以苏州地区的丝织业依赖湖州的蚕丝湖广地区的稻米要送往江浙一带来自山东河南地区的棉花供给松江的棉织业这些被出卖的蚕丝棉花粮食都已变成了商品

伴随棉织和丝织业的大发展生产工具也在逐步改进棉纺织业中出现了脚踏纺车和轧棉的搅车产量是元朝的几倍民谣说“买不尽松江布收不尽魏塘(在今浙江嘉善)纱”每年供应宫廷官吏军队等的1500万-2000万匹棉布由实物税改为折征银两政府再到市场上去购买反映了棉布的商品化松江地区的棉布已是“衣被天下”棉纺织业已成了农家的主业甚至城内也兴起纺织业江南有些地区的丝织业已经与原料生产分化丝织品和原料都已成为商品在湖州城内出现了专以机织为主的手工业者--机户农民把蚕丝卖给机户机户把蚕丝织成丝织品卖给商人商人再到四方行销至此家庭手工业已经是商品化了

手工业工匠由服徭役改为征银促进了民间独立手工业的发展在采矿业中民矿迅速发展门头沟的煤窑绝大部分都是民营制瓷业中民窑逐渐代替了官窑景德镇的瓷窑民窑有900座占总窑数的93.95%民营手工业的发展标志着商品经济的发展

许多以某种行业著称的城市开始出现江西景德镇以制瓷著称铅山以造纸著称广东佛山以冶铁著称湖北汉口以商业著称苏州的盛泽镇震泽镇嘉兴的濮院镇王江泾镇湖州的双林镇菱湖镇都以丝织业著称特别是盛泽镇从五六十户人家发展到拥有5万人口的大镇冯梦龙的短篇小说集醒世恒言第18回施闰泽滩阙遇友描写盛泽镇“镇上居民稠广土俗淳朴俱以蚕桑为业男女勤谨络纬机杼之声通宵彻夜那市上两岸丝牙行约有千百余家远近村坊织成疋俱到此上市四方商贾来收买的蜂攒蚁集挨挤不开路途无伫脚之隙乃出产锦绣之乡积聚绫罗之地江南养蚕所在甚多惟此镇处最盛”松江的枫泾镇朱泾镇朱家角镇则以棉织业著称

商业城市集中于运河和长江两岸北方少南方多南北并不平衡工商业的发展促使商人数量增加商人在各地设立会馆(或同乡会馆)组成各种商帮从事于转运贩卖各种农产品和手工业产品少数商人是拥有几十万至一百万银两资本的大商人分为北南两大系统北系的代表是西商即山西商人南系是徽商即安徽商人在工商业发达的地区有的商人收购大宗棉花棉布粮食甘蔗茶叶等进行加工直接投资于手工业譬如有的商人在湖州买丝至芜湖染色带到福州织造这种商业资本标志着商品经济的进一步发展由于工商业的发展白银代替了钱钞成为市场流通的主要货币江南地区特别是苏杭地区商品经济的明显发展创造了资本主义萌芽条件在苏松地区就出现了资本主义生产关系的萌芽苏州出现了拥有二十余张或四十余张织机的机户雇佣数十个工人从事生产这样的机户就是最初的产业资本家

醒世恒言里的施润泽滩阙遇友一回中的施复夫妇家中就有三四十张织机还雇了许多工人他已经是一个资本家了在苏州城内有数千个机工(织工)和数千名染工他们都是不靠土地生活自己没有织机受雇于人“得业则生失业则死”“一日不就人织则腹枵”完全与生产资料脱离一无所有只有靠出卖自己的劳动力为生他们与机户的关系是“机户出资机工出力”所得报酬是“计日受值”这些机工摆脱了封建依附关系成为受资本家剥削的“自由”的雇佣工人

资本主义萌芽只局限于苏州的丝织业等江南地区的少数城市和少数行业非常微弱而且带有浓厚的封建主义气息但是资本主义萌芽的出现是在中国的地平线上升起了未来社会的新的曙光因此公元16-17世纪是“天崩地解”的时代这个时代的思想家具有“别开生面”的特色这个时代不仅兴起了启蒙社会思潮还兴起了启蒙科学思潮李时珍徐光启宋应星等杰出的科学家写出了一些著名的科学著作在医药农业手工业及地理研究等方面做出了重要的贡献

李时珍(1518-1593)湖北蕲州人毕生以行医为业采访四方阅书800余种写成本草纲目52卷该书190余万字记载药物1892种比以前新增374种并附有动植物插图1100余幅内容十分丰富这部书全面地总结了在他以前的我国药物学的巨大成就把我国药物学的研究提高到一个新的阶段在世界的药物学史上占有重要的地位

徐光启(1562-1633)上海人是明代卓越的科学家在数学天文历法和农学方面都做出了很多贡献在农学方面留下了一部巨大著作--农政全书该书60卷约70余万字内容比以前所有农书都要全面对农业生产的各个方面都有详尽的记录特别对于番薯和棉花的种植技术作了重点的介绍对屯垦水利工程及备荒三项作了系统的叙述书中大量保存了王祯农书中的农器图谱并且还有所增补这部书不仅整理总结了古代农书而且反映了当时农业生产的实际经验富有实践的科学精神是一部实用性很强的科学书

王夫之(1619-1692)又称王船山湖南衡阳人明代唯物主义思想家他明确肯定物质世界是独立存在的说“天下唯器而已”“器”是指客观存在着的事物“无其器则无其道”“道”是指事物规律又说“理在气中”“理”是指事物的规律“气”是指客观事物这样就在“道”“器”或“理”“气”的问题上批判了宋明理学的客观唯心主义在认识论方面他认为人的认识是由外界事物引起的外界事物的存在不以人的认识与否为转移他以浙江的山为例指出不管人们是否看见山山都是存在的此外王夫之在噩梦中还提出“耕者有其田”的主张认为土地不是帝王的私产人民生长在土地上耕种土地土地分明是耕者所有这是很进步的见解

(二)宋应星的早年经历

宋应星的祖先在元代(1260-1368)以前本姓熊明之际(十三世纪六十至七十年代)熊德甫就任南昌府丰城驿宰娶当地宋氏为妻因避兵乱就改姓他妻子的宋姓迁居在奉新县东雅溪(今潦水)沿岸明代以后宋德甫和他的后人便世代定居在奉新北乡的雅溪南岸务农宋德甫一家到雅溪定居后乘明初政府鼓励垦荒之际开发了附近的土地种植桑麻水稻兼营养蚕逐渐成为经营地主

宋德甫以下五辈传至宋迪嘉都是靠经营土地养蚕发迹的宋迪嘉之子宋应星的曾祖宋景(1476-1547)字以贤号南塘公元1505年中进士历任山东参政山西左布政使南京工部尚书转兵部尚书进京师都察院左都御史(正二品)卒赠太子少保吏部尚书谥庄靖是明代中期重要阁臣他为官清廉曾推行“一条鞭法”的改革政策他的家族被封荫从此宋家成为官僚地主家庭

宋景有五个儿子第三子宋承庆(1522-1547)是宋应星的祖父宋承庆字道徵号思南自幼在本县为庠生(秀才)博学能文娶龙潭黄氏继娶泥湾顾氏顾氏生宋国霖(1547-1629)就是宋应星的父亲宋承庆在27岁时早逝只留下孤子宋国霖宋国霖字汝润号巨川不到一周岁时就已丧父由母亲顾氏抚养后在叔叔宋和庆(1524-1611)照养下成人少补诸生在庠40年一生都是秀才没有做官从宋景到宋承庆一代人时宋家还是繁华府第用人前呼后应具有阁臣府第气派但是到了宋国霖时家境逐渐萧条下来

宋国霖有4个儿子长子宋应升(1578-1646)字元礼次子宋应鼎(1582-1629)字次九号铉玉是甘氏所生在本县为庠生没有做官三子宋应星与应升是魏氏(1555-1632)所生幼子宋应晶字幼含为王氏所生副贡生后来绝意科举迁居到县城宋应星小时候和大哥宋应升一起在叔祖宋和庆开办的家塾中读书宋和庆于公元1569年中进士授浙江安吉州同知进广西柳州府通判不久就辞官归里在本乡兴办教育事业接着兄弟二人又投师于族叔宋国祚和他们的族侄宋士逵宋士达等人一起就学

宋应星幼时先学诗文又学经史子书接受封建正统教育宋应星喜欢游历和哥哥宋应升等人结伙游历的地方有县城北的狮山再往西北50里的越王山越王山南的会埠有宋家的大片地产县城西120里的百丈山是全县最高的山山上有百丈寺等名胜古迹有唐宋以来文人士大夫们的诗文碑刻北乡以东是新建的那里有宋家的亲友再东行80里是省城南昌宋应星自幼聪明伶俐几岁就能作诗有过目不忘之才很得老师和长辈们喜爱

宋应星后来又和宋应开堂叔宋国璋(宋和庚子)族侄宋士中及本县的廖邦英等人就学于新建举人邓良知(1558-1638)后来宋应星又考入本县县学为庠生熟读十三经和历代史书诸子百家宋应星在哲学方面最推崇的是张载(1020-1077)的关学

张载是北宋凤翔郿县横渠镇(今属陕西眉县)人字子厚公元1057年中进士熙宁(1068-1077)初为崇文院校书不久退居南山下教授诸生学者称横渠先生因是关中人所以称他的学派为关学过去曾以周(敦颐)程(颢颐)张(载)朱(熹)并称但是张载反对周朱以“理”为万物的本源提出虚空即气主张气为充塞宇宙的实体由于气的聚散变化形成各种事物现象承认物质先于精神而存在具有朴素的唯物主义因素宋应星即从张载的关学中接受了唯物主义自然观宋应星对天文学声学农学和工艺制造之学都有很大的兴趣

公元1603年江西巡抚夏良心在南昌府刊刻了李时珍的本草纲目宋应星熟读此书这对他后来写作天工开物很有启发宋应星还喜欢音乐作诗宋应星青年时代的主要时间和精力基本上都花在了科举的应试上

公元1615年宋应星和宋应升到省城南昌参加乡试参加这一年乡试的江西考生有一万多人但中举的却只有109人宋应星名列第三宋应升名列第六奉新县考生中只有宋应星兄弟二人及第又名列前茅所以当时的人称他们为“奉新二宋”

宋应星弟兄受到了乡试成功的鼓舞当年秋天他们就前往京师(今北京)应第二年的会试但是二人都是名落孙山宋应星弟兄决定下次再去参加会试为了做好应试准备他们就前往江西九江府古老的白鹿洞书院进修当时任洞主的是著名学者舒曰敬(1558-1636)

舒曰敬字元直号碣石南昌人公元1592年中进士是个有成就的教育家他的学生涂绍煃万时华徐世博廖邦英等人后来都成为著名的江西学者

公元1619年宋应星弟兄和舅父甘吉阴进京会试但二兄弟仍未及第但他们以为第三次可以成功

公元1623年宋应星弟兄第三次进京会试失败

公元1627年宋应星弟兄第四次进京会试失败

公元1631年宋应星弟兄第五次进京会试失败

这时宋应星已45岁宋应升已54岁他们的宝贵的青壮年时间就这样消磨在科举上面从此他们绝了科举之念虽然宋应星五次进京会试均告失败但这五次水陆兼程的万里跋涉并不是一点意义没有在这些长途旅行中他打开了自己的眼界扩充了社会见闻沿途他们经过了江西湖北安徽江苏山东河北等省的许多城市和乡村沿途他有机会在田间作坊从劳动群众那里调查到不少农业和手工业生产技术知识为后来写作天工开物等书做了准备没有这些经历他就难于写出这些著作

宋应星也在几次进京会试途中耳闻目睹了明末社会的现实情况这些情况不容易在书本中了解到只有到基层做细致的社会调查才能真正观察和体验到明末的许多腐朽的社会现象掌握到更多的实际资料这时候社会矛盾激化尤其是农民与地主阶级的矛盾激化土地兼并越演越烈赋税繁重农民的反抗斗争不断发生城市居民和封建统治者的矛盾也发生激化这在中国历史上还是首次出现明朝统治集团内部也矛盾重重像宋应星这样具有真才实学的人才却得不到录取说明科举考试本身都充满了腐败所有这些在他的很多政治性的文章当中都在一定程度上得到了反映

宋应星在他多次应试失败的惨痛教训中体会到终生埋头书本而缺乏实际知识是真正的不足为道他终于下决心放弃科举转向实学钻研与国计民生有切实关系的科学技术开始了他一生中的重要转折宋应星在实践中悟出这些道理后就利用原有的文化知识虚心向工农群众请教并及时记录下有关工农业生产技术的知识终于写出了不朽的天工开物这部宏伟的科学巨著

(三)担任县学教谕

公元1604年时宋应星弟兄已各自成家就分居了宋家的地产从此化整为零几次万里征程也花费了许多钱财娶妻生子家庭支出日渐增多经济状况已经不如过去整天在家闲居不是长久之计所以宋应星决定在社会上谋求一项公职再借此施展他研究实学的志愿

宋应星的哥哥宋应升在公元1632年谋求到浙江桐乡县令的职务但是不久他们的母亲魏氏亡故宋应升应星把母亲安葬在本乡的塘尾就按照封建社会的习俗在家“守制”公元1634年宋应星担任了本省袁州府分宜县县学教谕的职务应升则调任广东肇庆府恩平县令因为有政绩被诰封为文林郎分宜县在奉新的西南中间经过上高不算太远县学有20名学生教谕则是个未入流的文职衙门中的下级官员宋应星在这个职务上一直到公元1638年

宋应星在分宜担任教谕的时候类似于我们现在不坐班学校的教员授课后的余闲时间较多同时又能接触到一些图书资料为他从事写作提供了条件宋应星充分利用了这段时间根据以前的调查所得再查找必要的参考文献从事着极其紧张的著述工作

公元1636年3月宋应星在分宜县令曹国祺支持下完成了万言的政论集野议并出版

野议集中反映了宋应星的政治思想和经济思想是宋应星在一夜之间写成的由于宋应星没有在朝做官所以称为野议

宋应星写野议的目的是为了挽救明末社会所面临的政治和经济危机提出了一系列的改革措施期望社会由乱而治使国家转危为安体现了宋应星关心国家前途和民族命运的爱国思想可以看成是宋应星希望崇祯皇帝实行变法的万言奏议

宋应星主张减免对人民的横征暴敛呼吁罢除军界政界中的贪官污吏代之以廉洁奉公一心为国的清官使工农能获温饱商人能有利可图贫士有获得科举入仕的机会各阶层的人都能各安其业然后全面发展农业工业和商业养兵练武则国运也许会有救书中有许多精辟思想譬如认为社会财富是劳动创造的增加社会财富就要大力发展农业和工业来提供丰富的劳动产品宋应星的这种财富观为经济学原理做出了贡献由于野议在一夜之间写成所以在文字上略逊一筹

宋应星同时又整理发表了他的自选诗集思怜诗思怜诗共52首分成思美诗怜愚诗两部分宋应星取两卷的首字“思”和“怜”命名为思怜诗思美诗10首都是七律怜愚诗42首都是七绝

思怜诗主要反映了宋应星的人生观用文学形式表达他对人生价值和意义等问题的看法宋应星在诗中塑造了两大类典型人物分别给以褒美和讥讽他继承了唐代大诗人白居易(772-846)倡导的新乐府运动的诗论传统主张写诗应当揭露时政弊端反映社会现实并且给人以启迪和教化

宋应星还著有画音归正原耗二书可惜均已失传画音归正是讨论音韵乐理的作品乐律的内容相近原耗万言除与野议有类似内容外还谈到桑麻绵葛等“小”事

公元1637年宋应星发表了他一生中最重要的作品天工开物宋应星在天工开物卷首写了一篇序序中说年来著书一种名曰天工开物伤哉贫也欲购奇(购买奇书奇器)考证而乏洛下之资欲招致同人商略赝真而缺陈思之馆随其孤陋见闻藏诸方寸而写之岂有当哉吾友涂伯聚先生诚意动天心灵格物凡古今一言之嘉寸长可取必勤勤恳恳而契合焉昨岁画音归正由先生而授梓兹有后命复取此卷而继起为之其亦夙缘之所召哉卷分前后乃“贵五谷而贱金玉”之义观象乐律二卷其道太精自揣非吾事故临梓删去丐大业文人弃掷案头此书于功名进取毫不相关也时在崇祯丁丑孟夏月奉新宋应星书于“家食之问堂”

(四)天工开物

天工开物共3卷18章

上卷乃粒乃服彰施粹精作咸甘嗜6章多数是和农业有关的放在卷首表明了宋应星重视发展农业生产的思想

乃粒主要论述稻菽(豆类)等粮食作物的种植栽培技术和包括各种水利灌溉机械在内的有关生产工具介绍特别详细的是以江西为代表的南方水稻栽培技术

宋应星在谈到用浸种法育秧时提到水稻育秧后30日即拔起分栽否则容易引起减产一亩秧田可移栽25亩即秧田与本田之比为1∶25在江西到近代还是这样又说早稻食水三斗晚稻食水五斗失水即枯这些重要的技术数据对农业生产有指导作用是育秧插秧灌溉的理论基础在以前的农书中没有记载过这种用技术数据给以定量的解说同时提出一系列理论概念记述工农业生产中许多先进科技成果的方法使天工开物成为一部科学技术的完整著作

宋应星还论述了作物与环境的关系外界环境变迁对作物物种变异的影响例如他说有些水稻因干旱而逐步变成抗旱性的早稻通过人工选择可以培育出这种旱稻农民们还创造出一种高山可插的旱稻宋应星还说对于那些排水不良土温较低的酸性土用石灰撒在苗根便于中和土壤酸性促成土壤团粒结构形成对于酸性不高的向阳暖土则不宜用石灰还提到了骨灰蘸秧根是施用磷肥的有效措施

宋应星还介绍了以砒霜为农药拌种砒霜又叫砒石或信石是含砷化合物主要成分是三氧化二砷有剧毒一般用来烧制白铜配火药治疟疾和顽癣毒家鼠等从宋应星开始才有用于农业上拌种拌秧以防病虫鼠害的记载

乃服包括养蚕缫丝丝织棉纺麻纺和毛纺等生产技术还有上述生产工具设备操作要点重点介绍了浙江嘉兴湖州地区养蚕的先进技术和丝纺棉纺还有大提花机的结构图

宋应星在讲到蚕种时介绍的新蚕种的培育反映了我国古代生物学上的一项重要成就--人工杂交育种将一化性蚕的雄蛾和二化性蚕的雌蛾杂交便引起蚕种变异从而育出合乎需要的新蚕种同样将黄茧蚕蛾和白茧蚕蛾杂交后育出的下一代是褐茧蚕这是我国古代不自觉地应用定向变异原理的优秀实例宋应星介绍的这种变异现象与19世纪英国学者达尔文(1809-1882)所述几乎相同

宋应星还在本章的病症条中记载了根据蚕体变态行为反常和食欲不振来判断病蚕及时将有传染病的病蚕从蚕群中除去可以使健康的蚕发育成长这些都是符合科学原理的方法

彰施介绍各种植物染料和染色技术对于蓼蓝的种植和蓝靛的提取从红花提取染料的过程叙述得比较详细还涉及到各种染料的搭配和媒染方法

粹精叙述稻麦等的收割脱粒和磨粉等农作物加工技术和工具侧重于介绍加工稻谷用的风车水碓石碾土砻木砻和制面粉的磨罗等工具

宋应星叙述的江西水碓以水力为能源通过立式主轴带动各机件同时具有灌田脱粒和磨面3种功能是17世纪世界上先进的农用机械

作咸论述海盐池盐井盐等盐产地和制盐技术对海盐和井盐论述得比较详细

宋应星在谈到井盐时特别介绍了四川井盐在谈到了冲击式的顿钻后叙述了一种吸卤器是个喉下安“消息”的竹筒宋应星所说的安有“消息”的竹筒实际上就是唧筒装置“消息”相当于阀门皮制当竹筒沉到井下时下端阀门受卤水压力而张开卤水进入筒中提筒时阀门又受筒内卤水重力下压而封闭在四川自流井土法制盐生产时至今仍可见到使用这种吸卤器提取卤水--它是用物理学原理而设计出来的吸水器

甘嗜主要叙述甘蔗种植制糖技术和工具同时还论及到蜂蜜和饴饧(麦芽糖)

宋应星还重点介绍了将水稻育秧法移植到甘蔗种植中实行甘蔗移栽这种新技术

天工开物的每一章所叙述的内容并不是平铺并列的而是有主有次把重点产品作为研究重点突出先进地区的生产技术全书各章各节都主次分明

中卷共7章主要是工业技术

陶埏叙述建筑房屋用的砖瓦和日常生活用的陶器瓷器(白瓷青瓷)的制造技术和工具重点是介绍景德镇生产民用白瓷的技术从原料配制造坯过釉到入窑烧结都有说明

冶铸是中国传统铸造技术论述最详细的记录重点叙述铜钟铁锅铜钱的铸造技术和设备包括失蜡实模和无模铸造等三种基本方法

舟车首先用数据标明了船舶和车辆的结构构件和使用材料同时说明各种船车的驾驶方法详细介绍了大运河上航行的运粮船“漕船”

锤锻系统叙述了铁器和铜器的锻造工艺讨论范围从万斤大铁锚到纤细的绣花针还有斧锯等各种生产工具的制造焊接金属热处理等加工工艺

宋应星记载了一项先进的金属加工工艺--“生铁淋口”方法是在熟铁制的农具等坯件上淋以一层薄的生铁水再经加工及热处理使制品完成所用的生铁水量必须恰到好处由于表面生铁熔覆层与渗碳层的共同作用使工件既耐磨又坚韧这是金工史上的一项独特创造几百年来这种技术已遍及我国各地至近代还用这方法制造小农具

燔石论述烧制石灰采煤烧制矾石硫黄和砒石的技术还论述了煤的分类采掘和井下安全作业宋应星详细叙述了砒石种类制法性状和在工农业上的用途书中还介绍明代湖南衡阳工厂中一处就年产砒石达万斤的事用砒石做为农药这是中国农业技术史中的一大发明正是天工开物把这项发明正式记录下来

宋应星为我们提供了采煤技术的可贵资料他按煤的块度和火焰等物理性状及用途将煤分为明煤碎煤末煤等类在当时是较为先进的分类在谈到挖煤后宋应星还谈到了“煤气”

宋应星所说的“煤气”就是现在煤矿中俗称的“瓦斯”它是在煤炭生成过程中伴生的气体混合物主要成分有甲烷一氧化碳二氧化碳和硫化氢等虽然没有颜色但是容易燃烧对人体有毒害作用宋应星在谈到南方采煤时介绍用中空的巨竹管插入井下将地下瓦斯借竹管引出地面是一个简便有效而且经济的安全措施

宋应星介绍的另一个安全措施是在井下设“支护”(即巷道支板)从他的记载中我们可以知道明代采煤技术已经基本解决了井下掘煤的两项最首要的作业问题与此形成鲜明对照的是欧洲在18世纪时还没有妥善解决瓦斯通风的问题

膏液介绍了16种油料植物子实的产油率油的性状用途还有用压榨法水代法提取油脂的技术和工具还谈到桕皮油的制法和利用桕皮油制蜡烛的技术

杀青论述纸的种类原料和用途详细地论述了造竹纸和皮纸的全套工艺技术和设备

天工开物下卷包括5章也属于工业技术

五金论述金锌等金属矿开采洗选冶炼和分离技术还有灌钢各种铜合金的冶炼和珍贵的生产设备图这一章记载了不少中国人民的创造发明如以煤炼铁用活塞风箱鼓风直接将生铁炒成熟铁以生铁与熟铁合炼成钢等等宋应星记载说在生铁炼成之后如果想再把生铁变成熟铁就在冶铁炉旁挖一个方塘趁热使铁流入塘内加入泥粉做为溶剂并由几个人用柳棍快速猛搅从而加速生铁中碳等成分的氧化作用以炒成熟铁这种把冶铁炉和冶铁设备串联使用的连续作业方法可以减少炒铁时的再熔化过程降低炒铁时间和生产成本

宋应星在记载炼钢时说先把打成薄片的熟铁捆起来放入炉中上面放生铁再用涂泥草鞋盖顶炉温升高后生铁水能自上而下地均匀渗到熟铁中去取出来锻打再炼再锻就会成为好钢这种方法比南北朝时期出现的“灌钢”技术更先进能够均匀地渗碳和更充分地脱去杂质与宋代的炼钢技术相比也有独到之处不用泥封而用涂泥草鞋盖上使生铁在还原气氛下逐渐熔化使大部分火焰反射入炉内提高炉温由于不是把生铁块嵌在盘绕的熟铁条中而是放在捆紧的熟铁薄片上用生铁含碳高熔点低的特点使生铁液均匀灌在熟铁片夹缝中增加生熟铁的接触面便于均匀渗碳这是我国灌钢法的一大改进这种改进的用生铁及熟铁合炼成钢的设备原理成为近代马丁炉的始祖宋应星最早最详细地记载了锌的提炼技术他还提供了一幅最早的提炼金属锌的生产过程图

宋应星所叙述的锌的提炼方法是制锌所用的原料是炉甘石(不纯的碳酸锌)把炉甘石放在泥罐中封泥加固再逐层用煤炭饼垫罐底下面铺薪引火炉甘石在罐外炭火烧灼的较高温度下发生化学分解反应分解后产生的二氧化碳气从泥罐缝中逸出而固体氧化锌又受到从缝中进入的或者是封罐时加入的碳的作用发生还原反应而得到金属锌

天工开物炼纯锌的文字记载比欧洲要早所以宋应星对金属锌(“倭锌”)冶炼工艺的论述是世界上最早的文字记载宋应星还指出了锌和铜按不同比例制成铜锌合金(黄铜)的方法也是冶金史上的可贵记载具有世界性的生产指导意义宋应星还记载了利用金汞等金属的物理性质和化学活泼性的不同来分离或检验金属的各种有效办法譬如他记载把白银从含银的黄金里分离出来的办法是利用硼砂熔点较低的特性在分离时起助熔作用当把金银合金熔化后由于金(熔点1063℃)银(熔点961℃)熔点不同而进行分离银首先“吸入土内让金流出以成足色”再入铅少许又把银钩出这是近代冶金学中所说的熔融提取法宋应星在论述金铜的单位体积内重量时已经有了物理学中的比重概念

佳兵记载弓箭干等冷兵器和火药火器的制造技术包括火炮地雷水雷鸟铳和万人敌(旋转型火箭弹)等武器

丹青主要叙述以松烟及油烟制墨及供作颜料用的银朱(硫化汞)的制造技术产品均为文房用具

曲糵记述酒母药用神曲及丹曲(红曲)所用原料配比制造技术及产品用途其中红曲具有特殊性能是宋朝以后才开始出现的新品种宋应星记载的红曲可以用于食物保存和近代用抑制微生物生长的抗生素保存食物出于同一原理他在叙述红曲制造时特别强调选用绝佳的红酒糟作为“曲信(菌种)”并加入明矾水来保持红曲菌种培养料的微酸性以抑制其他有害杂菌的生长这些都是发酵工艺中长年积累下来的经验总结具有很深刻的学理性

珠玉宋应星本着轻视金银珠宝等奢侈品的指导思想把它放于卷末主要叙述在南海采珠在新疆和田地区采玉在井下采取宝石的方法和加工技术还谈到了玛瑙水晶和琉璃等

天工开物除文字叙述外还有123幅插图展示工农业各有关生产过程除个别章节引用前人著述以外绝大部分内容都是宋应星在南北各地科学调查的资料在叙述生产过程具体技术的同时宋应星还用“穷究试验”的研究方法对所述技术给以理论上的解释这同一般的技术调查报告是不一样的

天工开物这本书的书名表现的是一种具有普遍意义的科学思想天工开物强调的是自然力(天工)和人工的配合自然界的行为和人类活动的协调通过技术从自然资源中开发产物以显示出人的主观能动性这种科学思想的核心意义是以“天工”补“人工”开万物或者是借助于自然力和人力的协调通过技术从自然界中开发万物

宋应星的天工开物在中国历史上第一个从专门科学技术角度把农业和手工业的18个生产领域中的技术知识放在一起进行研究他对我国明代以前的农业和手工业方面积累起来的技术经验作了比较全面和完整的概括并使它系统化构成了一个科学技术体系这是一项空前未有的创举宋应星在天工开物中用冶铸锤锻五金等三卷专门叙述铁锌等金属和它们的合金的冶炼铸造锤锻技术填补了我国古代一项重要的文献空白

宋应星是从我国东西南北各地的全局出发以比较的方法来融会贯通地综合研究农业和手工业技术的宋应星注重“实践”和“穷究试验”注重时间空间和比例的数量概念对迷信和唯心谬论持怀疑批判态度一洗封建时代研究学术的歪风陋习把近代科学启蒙者所具有的那种实证精神带到了科学界中来

宋应星的天工开物在世界科学技术史上完全可以和西方文艺复兴时期德国矿冶学家阿格里柯拉(1490-1555)撰写的矿冶全书相媲美

宋应星的天工开物被介绍到欧洲后欧洲人把宋应星尊称为“中国的狄德罗(1713-178418世纪法国启蒙学者以编撰百科全书知名)”宋应星在中国历史上是和李时珍徐光启方以智等1617世纪的卓越人物相并列的都是明代我国科学技术领域中启蒙思潮的先驱者和代表人物

宋应星的天工开物曾从李时珍的本草纲目中受到启发又在不少地方对这本书进行了发挥宋应星还弥补了徐光启农政全书中在手工业方面的遗漏

公元1643年方以智在写作物理小识时就参考了天工开物在卷七金石部中引用了天工开物·五金铜条中的资料

(五)宋应星的晚年

1637年6月宋应星完成了他的卮言十种中的第八种论气一书论气是宋应星的一部自然哲学著作分为形气气声水火水尘水风归藏寒热等篇章宋应星在论气一书中继承了先秦的荀子(公元前330-前227)汉代的王充(27-107)宋代的张载(1020-1077)特别是宋代哲学家张载的元气论并予以发展形成了他的唯物主义一元论自然观哲学体系宋应星认为宇宙万物最原始的物质本原是“气”由“气”而化“形”形又返回到“气”在形和气之间还有个物质层次是水火二气

宋应星把元气论和新五行说(金土)结合起来用“二气五行之说”来解释万物构成的机制由元气形成水火二气再由水火形成土水火通过土形成金木有形之物然后再逐步演变成万物宋应星的二气五行之说理论比王充张载的元气论更为深化和绵密也比当时西方用亚里士多德(公元前384-前322)的土火水气四元素说解释万物生成更加具体因为他在气和万物之间引入了水火土金木这些过渡的物质层次而不是由气直接构成万物

宋应星还进一步讨论土石五金的“生代之理”从中引出了物质在变化前后“未尝增”与“未尝减”的物质守恒思想宋应星还指出动物体内所含的物质成分和植物所含的是同类而植物是摄取土中无生命养料和水而生长的从而论证了有机界和无机界之间在物质构成上的统一性

宋应星的唯物主义自然观是建立在他所掌握的丰富的科学技术知识基础上的宋应星在论气气声篇中还专门讨论了自然科学中的声学问题其中包括影响声调的各种条件声速声音的传播媒介和决定声音强度的因素等问题

宋应星在谈到声音发生原理时指出声音是气的运动由于气与形之间的冲击而发出声音以形破气而成为声音声音的大小强弱取决于形气间冲击的强度急冲急破

宋应星还指出传播声音的介质是空气他以炮声为例指出单位时间内炮声所达到的距离为炮弹所达到的距离的10倍他认为声音在空气中的传播很像以石击水所成的水波扩散那样以波的形式在空气中传播可见他已经有了关于声波的初步理论概念他的这些思想为以后声学理论发展指出了正确方向当时欧洲还在争论关于声音的传播媒介到底是空气还是以太微粒或物质微粒直到17世纪德国学者盖里克用抽气机作传声实验后才证明声的传播介质是空气声波的概念是这以后很久才建立起来的宋应星在研究声学理论方面提出了较先进的思维模式

1637年9月宋应星又完成了卮言十种中的第九种谈天一书谈天主要是谈日当宋应星登山东泰山观日时酝酿了一种思想认为今日之日非昨日之日如果认为是昨日之日是“刻舟求剑之义”认为太阳不但沿着它的轨道周行不已而且它自身也在不断变化之中这样就修正了张载提出的“日月之形万古不变”之说批判了董仲舒“天不变道亦不变”的形而上学观点后来王夫之发挥了宋应星的这种“日日新”的思想

宋应星还批评了宋儒朱熹(1130-1200)注诗经·小雅·十月之交“日有食之”时的天人感应说观点以古代日食观测资料与古史作了对比证明天人感应说是毫无根据的

1638年宋应星在分宜任期已满考列优等随后升任福建汀州府推官

1640年宋应星任期还没有满就辞官归里了

1642-1643年宋应星在奉新家居住时当地爆发了由李肃十肃七领导的红巾军起义宋应星曾经与兵备道陈起龙司李胡时享等用计谋和武力镇压了这次起义

1643年宋应星又出任南直隶凤阳府亳州知州这是宋应星一生担任的最高官职宋应星担任亳州知州时已经是明亡的前夕宋应星赴任后州内因战乱破坏官署都被毁他捐资努力重建又把出走的官员招集回来还捐资在城南买下了薛家阁准备建立书院

1644年初由于形势的急剧变化宋应星的心愿未遂辞官返回了奉新3月19日明崇祯帝朱由检自缢于万岁山树上是日农民军破内城各门李自成乘马进城入承天门登皇极殿城内人民都设案焚香迎接于门首大书“顺民”和“大顺永昌皇帝万岁万万岁”等字样明朝的腐朽统治至此崩溃了

4月22日清兵进入山海关包围了北京城宋应星虽然早已挂冠回到了奉新家中仍关心国家大事他按捺不住自己的激动心情痛恨那些汉族大官僚地主依靠满族贵族统治集团对广大人民施行民族压迫的可耻行径就挥笔草成了春秋戎狄解一书借古喻今在南方制造抗清舆论

1644年清建都北京宋应星成为亡国之民

5月15日南明福王朱由崧称帝于南京以明年为弘光元年这个政权完全是明末腐朽政权的继续

南明时宋应星被荐授滁和兵巡道和南湍兵巡道但宋应星均辞而不就他在晚年决心做一个隐士明亡前宋应升已升任广州知府明亡后也无意恋官辞去官职回到家乡宋应星弟兄寄希望于南明政权但这个政权由马士英阮大铖擅权内用宦官外结诸将政以贿成官以钱得有“中书随地走都督满街走监纪多如羊职方贱如狗”之谣这个政权从成立之日起内部就陷于四分五裂的状态阮大铖勾结马士英日以党争为事罗织罪名排挤打击东林党人

1645年5月清军渡江福王逃至芜湖黄得功军中不久清追兵至黄得功战死福王被俘后在北京被杀宋应星和宋应升回到家乡后阔别多年得以重逢虽然是兄弟相见格外高兴但国事的不可为又给他们增添了无穷无尽的烦恼尤其是清兵攻破南明政权后又南下去取江西更使他们感到绝望

1646年宋应升题了两首绝笔诗服毒殉国宋应星在埋葬了与他相伴多年的大哥之后一直过着隐居生活拒绝到清政府去做官

1655年宋应星应友人陈弘绪之请为陈弘绪撰的南昌郡乘草成了宋应升传

(六)宋应星和他的师友们

1666年宋应星去世了享年80岁葬于本村戴家园祖墓侧宋应星有两个儿子长子宋士慧字静生次子宋士意字诚生两个人都是敏悟好学长于诗文人称“双玉”

宋应星生前教导子孙一不要科举二不要做官子孙都能奉行宋应星的遗训淡泊功名在家乡安心耕读到清嘉庆年间(1796-1820)他的后代都成为贫苦农民宋应星生前的社会关系第一是他的老师邓良知公元1613年中进士历任南直宜城(今安徽宜城)令和福建兴泉兵备道邓良知还是宋应星的舅氏

廖邦英(1558-1642)是宋应星20年的好同学好朋友还是宋应升的契友兼亲家

舒曰敬是宋应星的另一位老师舒曰敬字元直号碣石南昌人公元1592年中进士授泰兴知县因为杖毙巨窝张耀触怒了太守吴某而归里不久降为徽州府儒学教谕于是就退隐到紫阳山白鹿洞等书院授课很多名公巨卿都是他的学生崇祯时由尚书沈演推荐向皇帝上书七策十论被采纳山居近50年只立轩前集等书涂绍煃就是资助宋应星刊刻画音归正天工开物的涂伯聚涂绍煃和宋应星同师于舒曰敬门下并同榜中举涂绍煃排名在宋应星之后为第四名涂绍煃是宋应星“肺腑获通”的好友又是宋应升的儿女亲家宋应升的第三个儿子宋士頵娶的是涂绍煃的女儿涂绍煃母亲去世时宋应星弟兄曾亲自前往吊唁当时涂绍煃任河南信阳兵备道积极主张开发矿藏兴办工业用来资助抵抗清兵的粮饷并且首次在江西设厂冶铁铸器宋应星的天工开物如果没有涂绍煃帮助刊刻也不能一直流传到现在

崇祯末年涂绍煃任广西左布政使1645年6月清兵南下进入江西涂绍煃率家人出走不幸到君山湖(湖南岳阳西南的洞庭湖)时突然刮起大风将船覆没涂绍煃一家全遭厄运宋应星任分宜县学教谕时与分宜县令曹国祺交往甚密1636年3月宋应星和曹国祺到当地的名胜钤山游览这时突然送来一份邸报(报纸)见到有人给皇帝上书发表谬论以求授官的荒唐现象宋应星便和曹国祺谈论这件事曹国祺建议他写个东西宋应星在曹国祺的鼓励下写出了野议1645年清兵南下抵江西境内曹国祺走避上高联络举人曹志明等人奉南明隆武年号举兵抗清年底曹国祺率领的抗清武装攻入新昌杀降清县令新昌在籍御史陈泰来响应出屯棠蒲命曹国祺等统上高兵屯界埠约定共趋府城南昌由于相互间没有配合好受清兵三路夹攻曹志明阵亡曹国祺率兵退走湖广曹国祺是这样一位反对民族压迫的文武兼备的志士他经常和宋应星议论时事有共同政见所以才鼓励宋应星写出野议一书

刘同升(1587-1645)是宋应星另一位在明末举兵抗清的友人刘同升字孝则又字晋卿江西吉水人1621年中举人1637年中状元授翰林院修撰为人正直清廉当时杨嗣昌夺情(父母死了不守制仍做官)进入内阁刘同升和翰林杨廷麟等联疏弹劾杨嗣昌被降职为福建按察使知事因生病回家1644年后写了哀志诗一百首表明志向后携家眷进入福建和他的学生杨廷麟等人举兵抗清南明唐王立后加刘同升为祭酒和杨廷麟一起从福建进入江西赣州起兵攻取吉安等地又加刘同升为詹事兼兵部左侍郎巡抚南赣1645年南都陷后刘同升因悲愤呕血而死于赣州生前著有明名臣传等书

宋应星和刘同升有30年之交1610年宋应星和刘同升第一次见面曾约好30年再会30年后果然相会并一起怀念了他们的老友李匡山宋应星还有一位叫陈弘绪的多年往来的密友陈弘绪字士业江西新建人1638年出任山西晋州知州后来因为触犯阁臣刘宇亮被降职为湖州经历改知舒城1644年后和南明阁臣史可法(1602-1645)姜日广刘同升等人联络抗清大事宋逸民录江城怀古诗表达他的志向入清后清政府多次征招他去做官都不去只答应撰写南昌郡乘以怀旧所著都收入陈士业先生集1687年刊行乾隆修四库全书陈弘绪的全部著作都列为禁书

陈弘绪石庄集中的屯田议盐法议水利议与宋应星在野议中的一些观点非常相近陈弘绪和桐城方以香(1611-1671)江西姜日广刘同升等人都是明末的“复社”成员宋应星和姜日广既是亲戚又是朋友姜日广字居之号燕及江西新建人1615年和宋应星同榜中举1619年中进士授翰林院庶吉士进编修1626年和给事中王梦尹一起出使朝鲜不收受朝鲜的馈赠回来后还向朝廷汇报海外的情况有八件事对军国大事有用大多被采用魏忠贤因为姜日广是东林党人把他罢官1628年朝廷以右中允官职重新起用官至吏部右侍郎后降职为南京太常卿称病回家1642年又被荐举为詹事负责南京翰林院

1644年以后姜日广和史可法等人在南京商议拥立潞王建立南明朝廷但马士英一伙阉党则拥立了昏庸的福王姜日广被马士英排挤出朝廷辞官回江西1648年降清的南明将领金声桓以姜日广为号召发兵反清兵败阵亡1649年姜日广投家池而死生前著有皇华集等书宋应升的次女嫁给了姜日广的孙子姜鹿初因此姜日广也是宋家的亲戚宋应星的师友们多半都是有才学的地主阶级知识分子当他们做官以后都是和明末阉党邪派官僚相对抗的较为正派的官吏并经常在官场中遭到排斥有的还属于东林复社他们都对明末社会的腐败和阉党的横行表示不满主张改革弊政以缓和社会矛盾他们都有民族气节反对清朝贵族统治集团的民族压迫有的还直接在清初发动武装抗清斗争他们是在阶级矛盾和民族矛盾激化的时刻从地主阶级中分化出来的他们的活动具有一定进步意义他们和宋应星有许多共同之处

宋应星推崇的是这些人反对的是那些世家大族显贵闻人阉党邪派官僚炼丹求仙者等等怜愚诗第6首

“青苗子母会牙筹吸骨吞肤未肯休

直待饥寒群盗起先从尔室报冤仇

再如第9首他讽刺南宋时的祸国权臣贾似道在杭州葛岭下修“半闲堂”纵情于声色贻误军国大事实际上发泄的是对明末祸国奸臣的不满

“乘胜元兵已破襄葛坡贾相半闲堂

且偷睫下红妆艳为虏明年岂足伤

再如第13首讽刺阉党魏忠贤崔呈秀

“宦竖么么移浊躬投缳旅店疾如风

官高经略师徒丧俯首求生贯索中

魏忠贤崔呈秀从1621年以来把持朝政弄得国破民穷激起公愤1627年8月明熹宗朱由校死后其弟朱由检即位朱由检平日就知道魏忠贤的罪恶即位后魏党自危11月朱由检安置魏忠贤在凤阳这时奏劾魏党罪恶的官员越来越多魏忠贤知道后在阜城旅店中投缳自缢同月崔呈秀也自缢所以说“投缳旅店疾如风”“官高经略师徒丧”句指1619年辽沈之战中丧师失地而被下狱处死的辽东经略杨镐杨镐败后朝官们推举熊廷弼为经略但熊廷弼督师时多次遭到阉党王化贞的破坏广宁之役又告败北朝廷遂屈杀了熊廷弼

第20首嘲笑桐乡近宦

“桐乡近宦一何愚欲积鎏金百万余

数未盈时冤已集一夫作难委沟渠

第27首讽刺炼丹求仙者

“天垂列象圣遵模为问还丹事有无

万斛明珠难换颗痴人妄想点金须

第39首

“人到无能始贷金子钱生发向何寻

厉词追索弥年后生计萧条起绿林

总之宋应星作为封建社会晚期的知识分子他不可能摆脱阶级和时代的局限性但是由于他在当时的历史条件下坚持进步的思想观点在科学和其他一些领域都作出了杰出的成就我们应该给予充分的肯定和高度的赞扬