作者：邢春如
出版社：辽海出版社
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科学大家风采（下）试读：
前言
中国的科学技术有着自己的发展道路，成就辉煌，举世瞩目，对人类文明产生过巨大的影响。
一、石器时代的科技萌芽
工具的制造是原始技术启始的标志。原始社会时期，人类征服自然界的物质基础十分薄弱，因而，这一时期科学技术的萌芽和发展非常缓慢。工具的制造与火的使用，农业、畜牧业、手工业的起源，原始医药水平的提高，交通工具和居所的建造等都是科学知识与技术萌芽的表现，都给自然界打上了越来越多的人为烙印。这是人类理性曙光的初现，它昭示了那大放异彩的科技发展的未来。
二、青铜时代的科技幼苗
这一时期的科学技术在原始社会的基础上有了巨大进步，在世界文明史上占有重要的地位。青铜器是这一时期最具代表性的标志物。夏、商、西周的科技进步，促进了中国早期国家的形成和发展，成就了青铜文化的辉煌，为此后科学技术的发展开辟了道路。
三、铁器时代的科技奠基
春秋战国是中国科技知识进一步积累与奠基的重要时期。这一时期所取得的科技成果在中国科技史上占有重要地位，为秦汉及其后的科技发展奠定了坚实的基础。
四、壮大成型中的秦汉科技
秦汉科技最显著的特点是科学建制完整、技术体系统一。在这一时期，传统的农、医、天、算四大学科体系框架已基本形成，冶炼、纺织、土木建筑、造纸、船舶制造等主要技术体系及风格也大体确立，从而为此后近两千年的中国科技发展确定了大方向。
五、魏晋南北朝的科学技术
这一时期战乱频仍，政局动荡，科学技术以其强大的生命力在曲折中进步着，有些学科甚至获得了突破性进展，主要体现在农业、机械、数学、天文历法、地理、化学等领域所取得的成就。
六、隋唐科技
综观随唐科技，可谓是全面推进，重点突出。这一时期既是对先前的诸多科技领域的成就进行了继承与发展，又开创了多方面的世界之最。中国科技在随唐时期获得了蓬勃发展，而且随着中外交流的增强，科技成就不仅促进了中国社会的进步，对世界文明的进展也产生了极大影响。
七、鼎盛的宋元科技
这一时期虽说一直战火纷飞，社会也动荡不安，但中国科学技术的发展却进入了一个前所未有的黄金时代。这一时期，可谓人才辈出，硕果累累，取得了一系列极其辉煌的成就，其中包括许多堪称是划时代的创造发明，这些都使宋元科技在世界文明史中占有重要地位。
八、传统科技的成熟和集成
明清时期是中国科学技术发展历史上一个重要的转折时期。在明代，中国传统科学技术趋于成熟，中国在大部分科技领域仍居于世界领先地位，各方面的成果得到总结，出现了一批集大成式的著作。
明末清初，中国的科学技术却裹足不前，开始落伍于世界科学技术发展的滚滚洪流。
九、西学东渐与国人回应
自明末万历年间开始，西方科技知识开始源源不断地传入中国，这股“西学东渐”的潮流前后持续了上百年的时间，成为推动中国科学技术发展的重要因素。这是一个复杂的过程，其中充满了矛盾和斗争。在这个过程中，国人逐渐由被动到主动地走进了西方人的认识视野，开始接触新的科学知识。
十、近代科技的引进和传播
近代中国的落后与贫弱促使许多有识之士开始积极探索中华民族的富强之路，开眼看世界一时间成为时代的潮流。而这股看世界的风气则肇始于林则徐和魏源二人。随之而来的洋务运动的开展则展开了向西方学习的热潮，开启了中国的近代化。
十一、中国现代科技事业的开创
辛亥革命的爆发，使中国社会发生了重大转折，现代科技教育体制开始建立。继来之而来的新文化运动，极大地推动了科学精神在中国的启蒙。同时，大批从国外留学归来的新一代科学家纷纷在中国建立科学社团，以及设立高等院校中的理、工、农、医等学科和院系，使现代科学技术得以在中国生根发芽。
十二、新中国的科技事业
中华人民共和国的成立，揭开了中国历史新的一页，也开始书写科学技术的新篇章。经过五十多年的风风雨雨的拍打锻炼，如今中国的科技事业蒸蒸日上，一日千里。更多的科技新成就，必将汇聚成一盏盏明灯，发出更加耀眼的光！《中国科技史话》以全景式眼光，生动地勾画出了中国科技成长壮大和发展演变的轨迹，描绘出科学家探索自然奥秘、造福华夏的奋斗经历，以及在西学东渐背景下所作出的回应和为追赶世界科技潮流所进行的不懈追求过程。《中国科技史话》全书共分48册，它简明扼要，通俗易懂，生动有趣，图文并茂，体系完整，有助于读者开阔视野，深化对于中华文明的了解和认识；有助于优化知识结构，激发创造激情；也有助于培养博大的学术胸怀，树立积极向上的人生观，从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。
因时间和水平所限，尽管我们作了很大努力，书中的疏漏、错误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。本书编委会2007年5月
四、隋唐宋元科学大家
孙思邈
可贵的品质和对医学的革新
孙思邈（581～682）是隋唐时代的一个有名的医生，京兆华原（今陕西耀县孙家塬）人。他比扁鹊要迟一千多年，比华佗要迟四五百年，但他的品质、钻研学问的精神、对待病人的态度，与扁鹊和华佗都有相同的地方。
孙思邈自幼用功读书，据说20岁的时候便精通诸子百家的学说，很有学问，因此，后来有许多著名的人，如宋令文、孟诜、卢照邻等，都来拜他做老师。隋文帝也曾经要他去做国子博士，他托病推辞了。后来唐太宗和唐高宗又曾召他到京师，给他官做，他也没有接受。他专心致力于医学的钻研，替人们解除疾病的痛苦。
关于学医，孙思邈说过：有些人，仅仅读了三年医书，就骄傲起来，以为自己有治好一切疾病的本领，等到治了三年病以后，才知道自己懂得的实在太少。因此，必须孜孜不倦地学习，还要弄清楚医学的源流，绝对不能道听途说，否则就是自己害自己。孙思邈为了学好医学，除了非常认真地研究古代经典医学著作、学习前代医学家的经验以外，还到处采集民间的单方，加以实验和总结。孙思邈也接受并且发扬了我国古代医生行医的优良道德传统。他说：一个好医生，给人治病，一定要拿出全副精神，丝毫不能夹杂有贪求财物的念头。对于病人要有深切的同情和非常爱护的精神。医生的志愿就是为病人解除痛苦。不论贫富贵贱，也不论是否亲友，都要一律对待，把病人看作和自己的父母兄弟一样。遇到危险的病症，尤其不能考虑到自己的利害得失而踌躇不前。被请出门去替人治病的时候，不论山路孙思邈像怎样难走，不论深夜还是大寒大热的天气，都要立刻就去。这就是孙思邈一生对待病人的可贵态度。
孙思邈治疗过很多麻风病人。麻风病是一种很难治好的慢性传染病，他为了找到治疗这种病的方法，不怕传染，亲自看护病人，把各个病人的病状和在医疗过程中的情况，详细记录下来。药王山
孙思邈留下了两部重要著作——《千金要方》和《千金翼方》。从这两部有名的医学著作里，可以看出：他既有实事求是的科学精神，又有卓越的创造才能。
关于孙思邈的这两部书，宋代的林亿曾经说：这两部书，上自有文字起，下至隋朝止，无论医学的理论和方剂，没有不被采纳的，而且增加了许多新的内容。清代著名医学家徐大椿也说：张仲景的学说到唐代发生了一个大变化。张仲景治病、论病的道理完全根据《内经》，所用的药方，都是古代圣人相传的药方，并非自己创造；有时加减，也都有根据，用药的分量也有一定的标准。所用的药物都根据《神农本草经》，没有一味是假借的。但是，《千金方》则并不如此，孙思邈论病的道理，不但根据《内经》，而且也根据《内经》以后的医学家的学说，应用的方剂，除了古方以外，还应用后来的方法。所用的药品，也并不完全根据《神农本草经》，而同时采取杂方和单方中常用而有效的药品；所以一种病有几种治疗方法，也有用一个方法可以治疗几种病的。这是医学上的一个大变革。他能够自成一家，功绩是不可磨灭的。
由此可见，孙思邈是我国医学史上一个富于创造性的医学家。
杰出的营养病学家和药物学家
孙思邈在医药卫生上的重大贡献，首先是在营养病学和药物学方面。
山区的人很容易患大脖子病。现代医学告诉我们，这是甲状腺肿大，致病的原因是山区人的食物中缺乏碘质。孙思邈在当时虽然不知道什么叫做碘质，但他已经知道这种病是由于久居山区而引起的，并且用昆布（海带）、海藻、鹿靥、羊靥（即鹿和羊的甲状腺）等含碘质丰富的东西，来治疗这种病。
人如果缺乏维生素甲要患夜盲症，缺乏维生素乙会引起脚气病，但这是近几十年才知道的事。欧洲人第一次论述脚气病是在公元1642年；而孙思邈早在公元七世纪的时候，由于他善于总结人民群众的经验，并且根据自己长期的临床实践，就创造性地提出了医治夜盲症和脚气病的有效方法。他说：牛肝明目，肝补肝，明目。他用动物的肝脏给患夜盲症的人当药服用，而动物的肝脏正是含有大量维生素甲的。对于脚气病，孙思邈则用杏仁、防风、吴茱萸、蜀椒等含维生素乙很多的药品来医治。他并且说，用谷皮煮汤和粥吃，可以防止脚气病，而谷皮也是含有多量维生素乙的东西。
除了治疗营养缺乏病的药物以外，孙思邈对一般药物，也很注意研究。例如他用白头翁、苦参子、黄连治疗痢疾，用常山、蜀漆治疗疟疾，用槟榔治绦虫，用朱砂、雄黄来消毒，都有很好的效果。他的著作中，列举了六百多种药材，其中有二百多种，都详细地说明了什么时候可以采集花、茎、叶，什么时候适宜于采集根和果。要不是他花费了艰巨劳动和苦心研究，是不可能得到这样大的成绩的。
重视妇婴和预防、保健
孙思邈特别注意妇女和小孩疾病的医治。他在自己的著作中说：没有小孩就没有大人，如何把小孩抚育好，是很重要的问题；我的书首先讲妇女和小孩的疾病，然后再讲成年和老年的疾病。孙思邈特别指出，妇女的病和男子的病不同，小孩子的病和成年人的病不同，要大家特别加以注意。孙思邈并且主张小儿病和妇女病都应该另立一科，后来妇科、小儿科医学理论和医疗技术的发展，证明孙思邈这一主张的正确。
孙思邈说，孕妇不能受惊，临产的时候精神要安静，不能紧张，接生的人和家里的人都不能惊慌，或者流露出忧愁或不愉快的情绪。他认为这些都容易引起难产或产妇的其他病症。他指出，婴儿生下来以后，要立刻擦去小嘴里的污物，以免窒息或者吃下去引起疾病。婴儿生下来如果不哭，就要用葱白轻轻敲打，或者对小嘴吹气，或者用温水给他沐浴，一直到婴儿能哭出声来为止。这一切都是合乎科学的。
关于抚育小孩，孙思邈主张衣服要软，但不能太厚、太暖。要把小孩时常抱到室外去晒晒太阳，呼吸新鲜空气，否则小儿会像长在阴暗地方的花草，身体一定软弱。小孩吃东西也不能过饱。孙思邈还对选择乳母的条件，哺乳的时间、次数和分量，以及其他种种护理方法，作了说明。孙思邈这些见解，到今天都还有一定的实践意义。
此外，孙思邈书中对于如何处理难产，如何治疗产前产后的并发症，也有详细的说明。他对于胎儿和小儿的发育程序的记载，也是很正确的。孙思邈在医学上的贡献，除了上述的一些以外，在针灸方面，他绘制了《明堂针灸图》，对针灸的孔穴加以统一。他并且强调针药应该并用。他说：针而不灸和灸而不针，不是好医生；针灸而不药，或药而不针灸，也不是好医生，针药并用，才是良医。这种用综合治疗方法来提高医疗效果的思想，扁鹊和华佗都很重视，孙思邈则特别加以提倡。这种思想，今天已得到了很大的发展。
孙思邈还曾经用疯犬的脑浆来治疯犬病。这就是所谓“以毒攻毒”，也就是用毒物和病菌来增强人的抗病力量以战胜疾病的方法。这与后来用种牛痘来预防天花，接种卡介苗防止肺结核，以及用其他种种疫苗来预防疫病，是同一个道理。
讲求卫生、预防疾病，也在孙思邈的医学思想上占着重要的地位。在《千金方》里，孙思邈就曾经介绍用苍术、白芷、丹砂等来消毒的方法，以防止疾病的传染。他也告诫人们不要随地吐痰，注重公共卫生。而特别注意于节劳和饮食。孙思邈说：人一定要劳动，但不要过分疲劳。又说：吃东西要嚼烂、缓咽，不要吃得过饱，饮酒不能过量，肉要煮烂再吃。孙思邈还劝大家饭后漱口，睡眠时不要张着口，不要把头蒙在被子里睡，不要在炉边或露天睡眠等等。孙思邈后来活到一百零一岁，这同他注意卫生有很大的关系。
人民对孙思邈的崇敬
孙思邈也与扁鹊和华佗一样，受到人民的崇敬和深切的怀念。因为他是一个杰出的药物学家，后人尊称他为“药王”，而且把他曾经隐居过的五台山称做“药王山”。在他的故乡建有纪念孙思邈的祠堂，祠里有孙思邈和他父母的塑像。药王山上也建有药王庙，庙里有相传是唐朝人拜孙思邈的“拜真台”和孙思邈隐居的石室——太玄洞，洞里还有他的塑像。太玄洞旁边的一个亭子，还有八块“千金宝要碑”，刻着《千金方》的一部分药方，那是宋朝时候刊立的。
王存
王存，字正仲（公元1023—1101年），丹阳（今江苏省丹阳县）人，庆历六年（公元1045年）登进士第，官至秘书省著作郎、尚书左丞等要职。因职务关系，他和馆阁校勘、集贤殿修撰、吏部侍郎曾肇、光禄寺丞李德刍一同编修了《元丰九域志》。（《宋史·王存传》）王存在《元丰九域志表》中说：“臣闻先王建国，所以周知九州封域与其人民之数者，诏地事则有图，诏观事则有志，比生齿则有籍。近世撮其大要，会为一书。趣特施宜，文约事备，则唐之《十道图》是也。……历年兹多，事有因革……内省州县，以休民力，南开五溪，西举六郡……。至于壤地之有离合，户版之有耗登，名号之有升降，以今准昔，损益盖多。而稽地理者，犹以故书从事，岂非陋哉。有司建言，适契上志。乃诏臣……撰次于秘阁……缀缉大体，略仿前书。……郡名之下附以氏族所出，以《禹贡》、《周官》考之，皆无其文，且非当世先务，兹不复著。国朝以来，州县废置与夫镇戍城堡之名，山泽虞衡之利，前书所略，则谨志之。至于道里广轮之数，昔人罕得其详，今则凡一州之内，首叙州封，次及旁郡，彼此互举，弗相混淆。总23路，京府4，次府10，州242，军37，监4，县1235，离为十卷。文直事核，欲使览者易知。”（宋·王存《元丰九域志》表）
此书原名《九域志》，因断限及完成于元丰三年（公元1080年），因而后世冠以“元丰”二字。它是依据王曾等人编绘的《九域图》重修而成，是由图经演变为地志的代表作。此书是将行政管理工作中要用的“图”、“志”、“籍”撮其大要，汇为一书，增补和修改了原书中因行政区划变更、户口变迁及行政的地位、隶属关系的变化等已不合实际情况的内容，按照元丰年间的行政区划来编纂成书。王存论述了方志自唐、宋以来在内容、体例上的变化发展。其中“趣特施宜，文约事备”的典型志书，就是唐的《十道图》和宋的《九域图》。所以把方志发展说成到了宋代才达到成熟阶段，是不妥当的。王存等人不同意乐史《太平寰宇记》史传化的发展趋向，不同意在郡名之后附氏族所出以及艺文等一系列资料。认为这样做不符合《禹贡》、《周官》等自古以来的修志传统。认为史传化的内容“非当世先务”。他们把编纂志书的重心，放到与行政管理有关的发挥地利内容，如注重“版户离合”与“名号升降”、“县州废置与城堡之名”，备载“山泽虞衡之利”力求载明现状与经济利益有关的事实：“道里广轮之数”力求精确。《元丰九域志》的指导思想如此，后人评论它说：“所载沿革则自宋初迄元丰，可补诸书之缺误；至其各县下载及山川、古迹、寥寥数语，则本《隋书》及《元和郡县志》、《新唐书·地理志》不可轻议也。《太平寰宇记》亦载地之四至，而不及此书之详。宋代镇砦及铜、铁监之制，此视《宋史》为核。”（程晋芳《知行堂文集》卷五）清初方志家朱彝尊检讨跋《寰宇记》说：“不若《九域志》之简而有要”。（陈鳢《简庄缀文集》卷三）《四库全书总目提要》评论说：“凡州县皆依路分隶……次列地理，次列户口，次列土贡。每县下又详载乡镇，而名山大川之目亦并见焉。其于距京府、旁郡交错四到八到之数，缕析最详，深得古人辨方经野之意，叙次亦简洁法……尤称其土贡一门备载贡物之额数，足资考核，为诸志所不及，自序所称‘文直事核’，洵无愧其言矣，其书最为当世所重”。（《四库全书总目提要》地理类）
到了天禧（公元1017—1021年）之后，宋代方志更加繁荣起来。他编这部志书的宗旨是什么呢？因为皇帝总理天下，就要对内了解州县的情况“以休民力”……但政区的建置是有变化的，有的合并了，有的政区分开了，有的行政级别上升了，有的下降了，政区面积和人口户数也发生了变化，如果仍“以今准昔”则“损益盖多”。他编的志书就是为行政管理提供现状的准确数据。并且将“州县废置”、“镇戍城堡”之名，“山泽虞衡”之利都记录下来。志书的立目、行文原则是“文直事核，欲使览者易知”。
宋代，地方志的作用已经不仅局限于应用地理知识去了解行政区内的山川、河流、物产、名胜、贡道等项以确定赋税贡品的等级和贡道路线了，它已扩大到文化管理和社会意识形态的管理工作上去了。把对社会的精神教化，纳入到行政管理工作中去了。这一时期的方志理论，以马光祖为代表，他说：方志“岂徒辨其山林、川泽、都鄙之名物”、“忠孝节义，表人材也；版籍登耗，考民力地；甲兵坚瑕，讨军实也；政教修废，察吏治也，古今得失，垂劝鉴也……”
把志书看作是行政管理中“察民风、验土俗，使前有所稽，后有所鉴”的“重典”（景定《建康志》跋）。有的提出方志“岂徒辨其山林、川泽、都鄙之名物而已”，而对其在行政管理中的作用“讨军实”、“考民力”、“察吏治”、“垂劝鉴”给予明确的规定与论述（见马光祖《建康志》序）。
历史上地方志记录的人口、田亩、物产、经济等情况，本身就是政府考核地方民力、财力的工作。它直接用于作为政府征收赋税、确定徭役的依据。如宋代平江府的赋税数额，就是依图经确定的，请看下面一段记录。“宋臣直秘阁周葵见椿年问之曰：公今欲均税耶，或遂增税也。椿年曰：‘何敢增税’。葵曰：‘苟不欲增，胡为言本州七十万斛？’椿年曰；‘若然，当用图经三十万数为准。”（《建炎以来系年要录》，卷151，绍兴十四年五月条）’
总地志外，宋代方志更丰富多彩，但保存至今的只有20多种。其中著名的志书有范成大《吴郡志》以及乾道、淳礻右、咸淳年间的“临安三志”。
五、明清科学大家
宋应星
在17世纪上半叶，全世界只有极少数几个国家刚刚摆脱封建制而进入资本主义时代。当时的中国正处在封建社会后期，在商品经济不断发展的基础上，也已具备了资本主义萌芽的条件。就在这样的历史条件下，明末杰出的科学家宋应星编写了一部百科全书式的科技文献——《天工开物》。这部著作告诉我们：我国古代劳动人民在长期的生产斗争中，作出了多么可贵的创造，积累了多么丰富的经验；许多生产工艺达到了很高的水平，有的在当时的世界中是居于先进地位的。《天工开物》已经译成日、英、法等多种文字而传遍世界。国外科技界，有的称誉宋应星为“中国的狄德罗”（法国资产阶级革命时期重要文献《百科全书》的主编），有的称《天工开物》为古代“中国技术的百科全书”。可以说，宋应星及其名著《天工开物》，不仅在中国的、而且在世界的古代科学技术发展史上，都占有一定的地位。宋应星生平宋应星，字长庚，明朝万历十五年（1587）出生在江西南昌府奉新县北乡瓦溪牌村。他的曾祖父宋景，曾任南京光禄寺卿、工部尚书等高官。明朝从南京迁都北京后，在南京仍保留一套中央官署；光禄寺卿是掌管宫廷膳食的光禄寺的长官，工部尚书是掌管各项工程事务宋应星的工部的长官。宋景第三子宋承庆是县学廪膳生。当时读书人考进了府州县官学的，统称生员，别称庠生（古时称学校为庠）、秀才；其中由官府提供膳食津贴的叫廪膳生员。宋承庆26岁上就死了，留下一个儿子宋国霖。宋国霖在科举道路上失意一生，至死还是个庠生，他就是宋应星的父亲。宋应星的生母魏氏，原是奉新一个农家女子，因为家里穷，嫁给宋国霖为妾（小妻）。宋家原来颇为富裕，后来遭了大火，家境就中落了。宋应星就出生在这样一个衰落中的封建士大夫家庭；他在弟兄四人中排行第三。
宋应星小时在他父亲的管教下识字读书，稍大一些，跟比他大十岁的胞兄宋应升一起，在叔祖父办的私塾里读了八年书。他勤奋好学，除了熟读《四书》、《五经》这些儒家经典以完成科举考试所必需的课业外，还阅读《左传》、《国语》、《史记》等各种史书，以及诸子百家、语言文学、自然地理、农业工艺等各方面的书籍，从而丰富了知识面，使自己不同于那些死啃八股文章的书呆子。《天工开物》之炼铜图书影
宋应星刚满18岁时，四兄弟就分家各自生活了。他父亲不是官，家境又中落了，尤其因为他是庶子——小妻所生的儿子，这种身份在封建社会里容易遭到流俗的歧视。在这种环境下，宋应星渐渐地养成了“僻心违俗”，孤僻而不肯随俗浮沉的性格。他不愿阿谀尊贵和谄媚名流，而喜欢结交为人清正耿直、不甘与流俗为伍、勤于著述以及爱好藏书、刻书等等那样的人士，其中包括和尚、道士等所谓“方外”之交。
在当时，知识分子大都以参加科举考试为出路，宋应星也是如此。明代时，生员参加每三年一次在省会举行的乡试，考中的称举人；举人参加每三年一次（乡试的次年）在京师举行的会试，考中的再经过殿试，称进士，头名进士就是状元。万历四十三年（1615），宋应星和他的大哥宋应升一起参加江西省乡试，两人同榜考中举人，宋应星名列第三。同年冬，他俩兴致勃勃地离开家乡，来到京师北京，于次年参加会试，结果没有考中。事后得知，这次考试有严重舞弊行为，状元的考卷竟是别人代作的。这样的事怎不令人气愤！宋应星想到祖父和父亲在科举道路上消磨青春的辛酸遭遇，功名心不由得冷淡下来。他回到家里，很感慨地把自己的书房命名为“家食之间堂”，意思是：宁愿在家吃普通百姓的饭，不追求做官吃俸禄。此后，他虽然还和大哥一道参加过几次会试，但历试未中，于是愈来愈把精力用于游历考察，通过实际见闻，把各地农业和手工业的生产技术和经验，点点滴滴地记录下来，为编写一部科技专著作准备。
崇祯四年（1631）的会试，宋应星没有参加。他大哥宋应升这一回是第六次应试不中，就在北京等候选官（会试不中的举人可以候选官员），结果被派为浙江桐乡县知县。崇祯七年（1634），宋应星已经47岁了，大概由于家庭生计等原因，他到本省袁州府的分宜县，任县学教谕。教谕是县学教官，级别很低，月俸只有二石米钱，是当时一般士大夫鄙薄的所谓冷官。
当冷官有个好处，就是事少闲暇多。所以宋应星当了四年教谕，能专心致志地从事著作。崇祯九年（1636），他写了议论当时政局的《野议》，并把另一部著作《画音归正》交给友人刊印。崇祯十年四月，完成了准备已久的科技专著《天工开物》；同年六月、七月，先后写了《论气第八种》和《谈天第九种》，都是关于自然学说的著作。
崇祯十一年（1638），宋应星升任福建汀州府（府治在今长汀县）推官——掌管刑狱审判的官员。推官，当然是根据封建王朝的法律办事的。不过，宋应星为官清廉，比较关心民间疾苦，所以名声很好，州里不少老百姓的家里还挂了他的画像以示敬仰。崇祯十三年（1640），上司责备他没有全力镇压“海盗”，他一气之下，就卸任回家。
宋应星在家乡住了三年，平日以诗文自娱，流传下来的有《思怜诗》一卷。就在这几年，李自成、张献忠领导的农民大起义正在猛烈地发展着，各地农民纷纷响应。崇祯十六年（1643），奉新县就有一支以木工李肃十为首的农民队伍起来反抗官府。宋应星在一般情况下是同情穷苦人民的，但当人民起来造反，在他的家乡点燃了起义烈火时，他为维护地主阶级的统治地位，终于直接参与了当地官府豪绅镇压起义的罪恶活动。李肃十率领的起义队伍很快就被镇压下去了。宋应星因此受到官府的保荐，于这年七月任亳州（今安徽亳县）知州，知州是州的行政长官。亳州一度被李自成起义军攻占过，这时虽然仍归明政府管治，但明王朝在农民大起义的沉重打击和清兵的进攻下，就像一艘漂荡在大海中的破船，即将覆没了。
崇祯十七年（1644）三月，李自成率领农民军打进北京，推翻了明朝中央政权。不久，农民军失利，清军于五月间进占北京。清王朝终于继明王朝之后，成为统治全国的新王朝。明朝几个藩王曾在南方建立过小朝廷，历史上称为南明，到清顺治十八年（1661）也最后覆亡。宋应星在清兵入关后就弃官回家。此后，他的胞兄宋应升和其他一些亲友，在南方参加过抗清活动。据宋应星一个族侄为他写的传记，他曾任滁和道和南瑞兵巡道。而这应该是他在南明政权担任的官职，可见他也投入过抗清斗争。他在抗清失败后的归宿，缺乏记载，传说他晚年云游四方，不知所终；有的书上说他可能卒于顺治康熙之交。有关宋应星生平的历史资料极少，解放后发现了他的《野议》、《思怜诗》、《论气》、《谈天》四种著作，从而提供了了解他的政治思想和自然学说的新材料。《天工开物》的写作思想宋应星在《天工开物》中感慨地写道：富贵人家的纨绔子弟把劳动人民看作罪犯，读死书的经生则把“农夫”一词当作骂人的话语；人们餐餐吃饭，“知其味而忘其源者众矣”。又说：那些王孙帝子，生长深宫，虽然御厨饭香，宫衣锦绣，却没有见过农具和织机；对这些《天工开物》书中一制锚场景人来说，打开《天工开物》的图卷看图绘看，是能使他们长些见识的。他在序言之末愤懑地挥笔直书：请热衷于仕途的“大业文人”们把这本书扔在一边吧，“此书于功名进取毫不相关也”。不是为了功名利禄，而是出于关心国计民生，出于重视社会生产和商品经济的发展，重视农业和手工业的应用技术，宋应星才从事编写《天工开物》这部巨著。宋应星重视社会生产和商品经济的发展，重视人的劳动技能和生产工具，《天工开物》之锤锚图这是进步的观点。宋应星具有这样的观点，又进行了长期的实地考察和研究工作，终于写出了《天工开物》这部不朽之作。《天工开物》的各卷内容“天工开物”一语是什么意思呢？“天工”一词最早见于先秦古籍《尚书》；“开物”一词源出另一先秦古籍《易经·系辞上》。天工指的自然力，开物则指的人工。在宋应星看来，包括天地万物在内的整个自然界，是靠自身的运动变化（所谓“天工”）形成的。但是“人工”往往“巧夺天工”，有许多先进的发明创造。《天工开物》一书就论述了劳动者“巧夺天工”的技艺。总的来说，在人类社会中，是由于“天工”和“人工”的共同作用，才创造出万物。“天工开物”的意思就是“自然和人工共同开创万物”。《天工开物》广泛地总结了我国古代主要是明代的农业和手工业的技术成就，内容充实，文字简洁，插图生动，别有风格，不愧为我国古代一部百科全书式的杰出的农艺学和工艺学的文献。全书分上中下三部，再依不同生产部门，编列十八卷；各卷标题多引用古书中词句，大概是表明该项生产古已有之。现将各卷内容简介如下：
第一卷“乃粒”：指谷物粮食。《尚书》有“燕民乃粒”句，指民众粮食。本卷记述稻、麦、粱、粟（小米）、胡麻（芝麻）和菽（豆类）等各种作物的种植技术、农具以及灌溉机械的使用方法。
第二卷“乃服”：指衣服。古代蒙学始本《千字文》有“乃服衣裳”一语。本卷介绍养蚕、缫丝、棉和麻的栽培以及纺织的技术，附有各种纺织机械的构造和操作技术。
第三卷“彰施”：指染色。《尚书》有“以五采彰施于五色作服”一语。本卷记述了二十四种颜色的质料、七种染料植物的种植和染色的方法。
第四卷“粹精”：指谷物加工，取得谷物中纯粹、精华的部分。本卷介绍稻、麦、黍（糜子）、稷（黍的一种）、小米、高粱、芝麻、豆类等粮食的加工方法。
第五卷“作咸”：指制造食盐。《尚书》有“润下作咸”一语。本卷记述海盐、池盐、末盐（用地碱煎的盐）和崖盐（岩盐）的生产技术。
第六卷“甘嗜”：指制糖。本卷介绍种蔗、制糖、养蜂以及用谷物制造糖浆的技术。
第七卷“陶埏”：指陶瓷生产。《旬子》有“陶人埏埴（揉粘土）而为器”一语。本卷介绍烧制砖瓦、缸瓮和其他陶瓷器的生产。
第八卷“冶铸”：叙述钟、鼎、锅、炮、钱和铜镜、佛像等的铸造、原料配备、造型工艺及铸件修补方法。
第九卷“舟车”：叙述车辆和船舶的种类、结构、制造方法以及驾驶操作技术。
第十卷“锤锻”：叙述冶铁（锤、锻、焊接等）、炼钢、冶铜（熔、锤、焊及合金）和锻铸斧、锄、锉、锥、锯、刨、凿、锚、针等各种铁件的技术。
第十一卷“燔石”：指烧制矿石。本卷介绍烧炼石灰、蛎灰、矾石、硫磺、砒石，以及开采煤炭的技术。《天工开物》之花机图
第十二卷“膏液”：指油脂生产。本卷叙述各种食油、灯油和制烛用油的榨油技术。
第十三卷“杀青”：指造纸。《后汉书》有“欲杀青简以写经书”一语。本卷介绍制造各种纸张的技术。
第十四卷“五金”：关于金、银、铜、铁、锡、铅、倭铅（锌）等金属矿物的开采和冶炼技术。
第十五卷“佳兵”：指兵器。先秦哲学著作《老子》有“夫佳兵者，不祥之器。”一语。本卷讲弓、弩（用机械发射的弓）、箭、干（盾牌）、火药和各种火器的制造技术。
第十六卷“丹青”：指颜料。《汉书》有“丹青所画”一语。本卷叙述朱砂、水银、银朱和烟墨的制造技术。朱砂即辰砂（硫化汞矿物），可从中提炼水银（汞），也可作红色颜料或药物用。银朱是由水银加硫磺后升华而成的硫化汞，也可作红色颜料。
第十七卷“曲蘖”：曲指酒母；蘖原意为稻麦等的萌芽，此处指用稻麦酿酒。本卷讲制造酒曲、配药用的神曲、防腐用的红曲和酿酒的技术。《御制数理精义》书影
第十八卷“珠玉”：讲述珍珠、玉石、玛瑙、水晶等采取和琢制加工的技术。
除上述十八卷外，原来还有“观象”、“乐律”两卷。全书付刻前，宋应星感到自己对这两门学问研究得还不够，便把这两篇删掉了。《天工开物》各卷的先后次序，宋应星在自序中说，是根据“贵五谷而贱金玉之义”编排的。关于粮食和副食品的生产技术的叙介，占了全书三分之一的篇幅，体现了以农业为本的传统思想。宋应星在重农的传统基础上，又以很大的注意力移到手工业生产方面，书中关于手工业生产的卷数占总卷数的三分之二。宋应星重视手工业生产，这是同当时的商品经济比较发达、手工业品的需求有所增长、手工业生产技术有所改进的情况相适应的。书中关于各项生产部门的记述，涉及品种、来源、产区、工具使用、制造方法、操作过程、天然灾害等等许多方面，比较完整地、全面地反映出当时农业和手工业生产技术发展的情况。《天工开物》初刻本还附有一百二十一幅插图，描绘了一百三十多项生产技术和工具的名称、形状、工序。图中出现了二百七十多名劳动人民的形象：有耕耘田地的农民，有织制彩锦的工匠，有航行江海的船夫，有许多年老工人，也有牧童少年，还有从事纺织的妇女，以及入河采玉的少数民族，此外，还有在演习和作战中的士兵。看着这许多生动的画面，我们好像被带进到了三百多年前的生产现场。用这么多的画面来表现劳动生产和劳动者，这无论在我国还是世界的古代科技书上都是罕见的。插图中有结构比较复杂的机械图，如花机、水碓、水车等，比例大体恰当，具有立体感，绘制的技巧相当高。这些插图，对于研究我国古代（特别是明代）的科技史和劳动人民的生产活动，是很重要的形象资料，已为现代中外科技史著作所大量引用。《天工开物》的科学价值《天工开物》记述了我国古代在当时世界上处于先进水平的生产技术，书中讲到的许多机械和工艺体现了我国古代劳动人民的智慧和创造力。这里试从几个方面，来谈一谈《天工开物》的科学价值。
1.农业和生物学方面
我国是世界上最大的农作物起源中心，很多农作物是我国古代劳动人民最早从野生植物驯化选育而成的。明代时农业生产更有所发展，以水稻生产为例。《天工开物》就作了详细的记述。书中谈到品种和浸种、育秧、分栽的技术，谈到早稻、晚稻和间作的双季稻的栽培方法，记录了某些水稻品种的变异现象。关于施肥，除举出人畜粪便、榨油枯饼、草皮、木叶等以外，还提到南方用磨绿豆粉的水浆灌田，黄豆价贱时以豆作肥料，这是以前的农书中所没有谈到的。关于改良土壤，讲到对土性带冷浆者施用骨灰和少量石灰，对土质坚硬者要用烧土法；这是我国关于合理使用磷肥的最早记录。并于耕作和田间管理，记载了耕、耙、耘、耔（培土）的工具和技术。灌溉方法，记述了筒车、牛车、踏车、拔车等各种水车和井上汲水工具桔梓等灌溉工具的使用效率。此外，还总结了水稻因遇水、旱、风、虫、雀鸟啄食等而出现的八种灾害及其防治方法，这在古农书中也是罕见的。《天工开物》讲到的水稻耕作技术，有许多直到现代还在使用。《天工开物》广泛地记载了各地农作物的品种和特性，叙及土壤、
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