中國明末清初著名的科學家 宋應星

宋朝科學家宋應星編著了什麼

宋應星是中國明末科學家。萬曆四十三年（1615）舉於鄉。崇禎十六年（1643）任江西分宜教諭，十一年為福建汀州推官，十四年為安徽亳州知州。明亡後棄官歸裡，終老於鄉。在當時商品經濟高度發展、生產技術達到新水平的條件下，他在江西分宜教諭任內著成《天工開物》一書。宋應星的著作還有《野議》、《論氣》、《談天》、《思憐詩》、《畫音歸正》、《卮言十種》等，但今已佚失。宋應星在萬曆四十三年（公元1615年）28歲時考中舉人。但以後五次進京會試均告失敗。五次跋涉，見聞大增，他說：“為方萬里中，何事何物不可聞”。他在田間、作坊調查到許多生產知識。他鄙棄那些“知其味而忘其源”的“紈絝子弟”與“經士之家”。在擔任江西分宜縣教諭（1638～1654）年間寫成了《天工開物》。他在《序》中描寫這段情況時說：“傷哉貧也！欲購奇考證，而乞洛下之資，欲招致同人，商略贗真，而缺陳思之館。”（想加以驗證而無錢，想與同人們討論真偽而無場館），只得“炊燈具（備）草”，日夜寫書，但“大業文人，棄擲案頭，此書於功名進取毫不相關也。”崇禎七年（公元1634年）編著了《天工開物》一書，在崇禎十年（公元1637年）刊行。稍後，他又出任福建汀州（今福建省長汀縣）推官、亳州（今安徽省亳州）知府，大約在清順治年間（公元1661年前後）去世。宋應星一生講求實學，反對士大夫輕視生產的態度。他對勞動人民懷有深刻的同情，對官府壓榨人民深為不滿。宋應星除著《天工開物》外，還有《卮言十種》、《畫音歸正》、《雜色文》、《原耗》等著作，多已失傳。近年來，在江西省發現了宋應星四篇佚著的明刻本：《野議》、《論氣》、《談天》和《思憐詩》。《野議》是一部議論時局的政論著作，對明末政治、經濟、軍事、思想、文化等方面的腐敗現象進行了揭露和批判，並且提出了一些改革主張。《思憐詩》包括“思美”詩十首，“憐愚”詩四十二首，反映了作者憤世憂民的感情。《論氣》和《談天》是關於自然科學方面的著作，從這兩篇的標題來看，很可能是《卮言十種》中的部分篇章。

《天工開物》的書名取自《易·繫辭》中“天工人其代之”及“開物成務”，天工開物這4 個字， 是用”巧奪天工”和”開物成務”兩句古成語合併而成的．前一成語的意思是說， 人們用自己的聰明才智和精湛的技藝， 可以生產出勝過天然形成的精美物品；後一成語的意思是說， 如果掌握了事物的規律， 就能辦成事情．那麼， 這兩句話合併後， 總的精神又是什麼呢？ 它就是： 只要豐富提高自己的知識技能， 遵循事物發展的規律， 辛勤勞動， 就能生產製造出生活所需的各種物品， 其精美的程度勝過天然． 作者說是“蓋人巧造成異物也”（《五金》卷）。

全書按“貴五穀而賤金玉之義”（《序》）分為《乃粒》（穀物）、《乃服》（紡織）、《彰施》（染色）、《粹精》（穀物加工）、《作鹹》（製鹽）、《甘嗜》（食糖）、《膏液》（食油）、《陶埏》（陶瓷）、《冶鑄》、《舟車》、《錘鍛》、《播石》（煤石燒製）、《殺青》（造紙）、《五金》、《佳兵》（兵器）、《丹青》（礦物顏料）、《麴櫱》（酒麴）和《珠玉》共18卷。包括當時許多，工藝部門世代相傳的各種技術，並附有大量插圖，註明工藝關鍵，具體描述生產中各種實際資料（如重量準確到錢，長度準確到寸）。

《天工開物》全書詳細敘述了各種農作物和工業原料的種類、產地、生產技術和工藝裝備，以及一些生產組織經驗，既有大量確切的資料，又繪製了一百二十三幅插圖。全書分上、中、下三卷，又細分做十八卷。上卷記載了穀物豆麻的栽培和加工方法，蠶絲棉苧的紡織和染色技術，以及製鹽、製糖工藝。中卷內容包括磚瓦、陶瓷的製作，車船的建造，金屬的鑄鍛，煤炭、石灰、硫黃、白礬的開採和燒製，以及榨油、造紙方法等。下卷記述金屬礦物的開採和冶煉，兵器的製造，顏料、酒麴的生產，以及珠玉的採集加工等。

我國古代物理知識大部分分散體現在各種技術過程的書籍中，《天工開物》中也是如此。如在提水工具（筒車、水灘、風車）、船舵、灌鋼、泥型鑄釜、失蠟鑄造、排除煤礦瓦斯方法、鹽井中的吸滷器（唧筒）、熔融、提取法等中都有許多力學、熱學等物理知識。此外，在《論氣》中，宋應星深刻闡述了發聲原因及波，他還指出太陽也在不斷變化，以今日之日為昨日之日，刻舟求劍之義（《談天》）。

他的著作都具有珍貴的歷史價值和科學價值。如在“五金”卷中，宋應星是世界上第一個科學地論述鋅和銅鋅合金（黃銅）的科學家。他明確指出，鋅是一種新金屬，並且首次記載了它的冶煉方法。這是我國古代金屬冶煉史上的重要成就之一。使中國在很長一段時間裡成為世界上唯一能大規模煉鋅的國家。宋應星記載的用金屬鋅代替鋅化合物（爐甘石）煉製黃銅的方法，是人類歷史上用銅和鋅兩種金屬直接熔融而得黃銅的最早記錄。

特別是，宋應星注意從一般現象中發現本質，在自然科學理論上也取得了一些成就。

首先，在生物學方面，他在《天工開物》中記錄了農民培育水稻、大麥新品種的事例，研究了土壤、氣候、栽培方法對作物品種變化的影響，又注意到不同品種蠶蛾雜交引起變異的情況，說明透過人為的努力，可以改變動植物的品種特性，得出了“土脈歷時代而異，種性隨水土而分”的科學見解，把我國古代科學家關於生態變異的認識推進了一步，為人工培育新品種提出了理論根據。

在物理學方面，新發現的佚著《論氣·氣聲》篇是論述聲學的傑出篇章。宋應星透過對各種音響的具體分析，研究了聲音的發生和傳播規律，並提出了聲是氣波的概念。

宋應星出身於書香世家。其曾祖宋景（1476—1547）弘治十八年（1505）進土，歷任山東參政、山西左布政使、南京工部尚書轉兵部尚書，進京師都察院左都御史（正二品），卒贈太子少保、吏部尚書，諡莊靖，是明代中期重要閣臣。他為官清廉，曾推行“一條鞭法”的改革政策，史稱其“有古大臣風”，對宋族後代有很大影響。宋應星祖父承慶（1522一l547）為宋景的第三子，少有大才，志競進取，邑庠生（秀才），青年夭卒，未酬其志。

遺一孤子國霖（1547—1629），即宋應星之父。宋國霖少孤，在母顧氏和叔和慶（1524—1611）照養下成人，少補諸生，在庫40年，一生為秀才，未出仕。宋國霖有4子，長子應升（1578—1646）、次子應鼎（1582—1629）、三子應星、幼子應晶（1590一？）。其中應升與應星為魏氏（1555—1632）所生。自宋景至宋承慶一代時，宋家猶鼎盛，但至宋國霖時家境漸以蕭條。

宋應星的祖先在元代（1260—1368）以前本姓熊。元、明之際（十三世紀六十至七十年代），熊德甫就任南昌府豐城驛宰，娶當地宋氏為妻，因避兵亂，就改姓他妻子的宋姓，遷居在奉新縣東雅溪（今潦水）沿岸。明代以後，宋德甫和他的後人便世代定居在奉新北鄉的雅溪南岸務農。宋德甫一家到雅溪定居後，乘明初政府鼓勵墾荒之際，開發了附近的土地，種植桑麻、水稻、兼營養蠶，逐漸成為經營地主。

宋德甫以下五輩傳至宋迪嘉，都是靠經營土地、養蠶發跡的。宋迪嘉之子，宋應星的曾祖宋景（1476—1547），字以賢，號南塘，公元1505年中進士，歷任山東參政，山西左布政使，南京工部尚書轉兵部尚書，進京師都察院左都御史（正二品），卒贈太子少保，吏部尚書，諡莊靖，是明代中期重要閣臣。他為官清廉，曾推行“一條鞭法”的改革政策。他的家族被封蔭，從此宋家成為官僚地主家庭。

宋景有五個兒子，第三子宋承慶（1522—1547），是宋應星的祖父。宋承慶字道徵，號思南，自幼在本縣為庠生（秀才），博學能文，娶龍潭黃氏，繼娶泥灣顧氏，顧氏生宋國霖（1547—1629），就是宋應星的父親。宋承慶在27歲時早逝，只留下孤子宋國霖。宋國霖字汝潤，號巨川，不到一週歲時就已喪父，由母親顧氏撫養，後在叔叔宋和慶（1524—1611）照養下成人，少補諸生，在庠40年，一生都是秀才，沒有做官。從宋景到宋承慶一代人時，宋家還是繁華府第，用人前呼後應，具有閣臣府第氣派，但是，到了宋國霖時，家境逐漸蕭條下來。

宋國霖有4個兒子，長子宋應升（1578—1646），字元禮；次子宋應鼎（1582—1629），字次九，號鉉玉，是甘氏所生，在本縣為庠生，沒有做官；三子宋應星，與應升是魏氏（1555—1632）所生；幼子宋應晶，字幼含，為王氏所生，副貢生，後來絕意科舉，遷居到縣城。宋應星小時候和大哥宋應升一起在叔祖宋和慶開辦的家塾中讀書。宋和慶於公元1569年中進士，授浙江安吉州同知，進廣西柳州府通判，不久就辭官歸裡，在本鄉興辦教育事業。接著，兄弟二人又投師於族叔宋國祚，和他們的族侄宋士逵，宋士達等人一起就學。

宋應星幼時先學詩文，又學經史子書，接受封建正統教育。宋應星喜歡遊歷，和哥哥宋應升等人結夥遊歷的地方有縣城北的獅山，再往西北50裡的越王山。越王山南的會埠，有宋家的大片地產。縣城西120裡的百丈山，是全縣最高的山，山上有百丈寺等名勝古蹟，有唐宋以來文人士大夫們的詩文碑刻。北鄉以東是新建的，那裡有宋家的親友。再東行80裡是省城南昌。宋應星自幼聰明伶俐，幾歲就能作詩，有過目不忘之才，很得老師和長輩們喜愛。

宋應星後來又和宋應開、堂叔宋國璋（宋和庚子）、族侄宋士中及本縣的廖邦英等人就學於新建舉人鄧良知（1558—1638）。後來，宋應星又考入本縣縣學為庠生，熟讀十三經和歷代史書，諸子百家。宋應星在哲學方面，最推崇的是張載（1020—1077）的關學。

張載是北宋鳳翔郿縣橫渠鎮（今屬陝西眉縣）人，字子厚，公元1057年中進士，熙寧（1068—1077）初為崇文院校書。不久，退居南山下，教授諸生，學者稱橫渠先生。因是關中人，所以稱他的學派為關學。過去曾以周（敦頤）、程（顥，頤）、張（載）、朱（熹）並稱，但是張載反對周、程，朱以“理”為萬物的本源，提出虛空即氣，主張氣為充塞宇宙的實體。由於氣的聚散變化，形成各種事物現象。承認物質先於精神而存在，具有樸素的唯物主義因素。宋應星即從張載的關學中接受了唯物主義自然觀。宋應星對天文學、聲學、農學和工藝製造之學都有很大的興趣。

公元1603年，江西巡撫夏良心在南昌府刊刻了李時珍的《本草綱目》，宋應星熟讀此書，這對他後來寫作《天工開物》很有啟發。宋應星還喜歡音樂、作詩。宋應星青年時代的主要時間和精力，基本上都花在了科舉的應試上。

公元1615年，宋應星和宋應升到省城南昌參加鄉試。參加這一年鄉試的江西考生有一萬多人，但中舉的卻只有109人，宋應星名列第三，宋應升名列第六，奉新縣考生中只有宋應星兄弟二人及第，又名列前茅，所以當時的人稱他們為“奉新二宋”。

宋應星弟兄受到了鄉試成功的鼓舞，當年秋天，他們就前往京師（今北京）應第二年的會試，但是，二人都是名落孫山。宋應星弟兄決定下次再去參加會試，為了做好應試準備，他們就前往江西九江府古老的白鹿洞書院進修，當時任洞主的是著名學者舒曰敬（1558—1636）。

舒曰敬，字元直，號碣石，南昌人，公元1592年中進士，是個有成就的教育家。他的學生涂紹煃，萬時華，徐世博，廖邦英等人後來都成為著名的江西學者。

公元1619年，宋應星弟兄和舅父甘吉陰進京會試，但二兄弟仍未及第，但他們以為第三次可以成功。

公元1623年，宋應星弟兄第三次進京會試失敗。

公元1627年，宋應星弟兄第四次進京會試失敗。

公元1631年，宋應星弟兄第五次進京會試失敗。

這時，宋應星已45歲，宋應升已54歲，他們的寶貴的青壯年時間，就這樣消磨在科舉上面，從此他們絕了科舉之念。雖然宋應星五次進京會試，均告失敗，但這五次水陸兼程的萬里跋涉，並不是一點意義沒有。在這些長途旅行中，他打開了自己的眼界，擴充了社會見聞。沿途他們經過了江西、湖北、安徽、江蘇、山東、河北等省的許多城市和鄉村。沿途他有機會在田間、作坊從勞動群眾那裡調查到不少農業和手工業生產技術知識，為後來寫作《天工開物》等書做了準備。沒有這些經歷，他就難於寫出這些著作。

宋應星也在幾次進京會試途中耳聞目睹了明末社會的現實情況，這些情況不容易在書本中瞭解到，只有到基層做細緻的社會調查，才能真正觀察和體驗到明末的許多腐朽的社會現象，掌握奉新宋應星紀念館

到更多的實際資料。這時候，社會矛盾激化，尤其是農民與地主階級的矛盾激化，土地兼併越演越烈，賦稅繁重，農民的反抗鬥爭不斷髮生。城市居民和封建統治者的矛盾也發生激化，這在中國歷史上還是首次出現。明朝統治集團內部也矛盾重重，像宋應星這樣具有真才實學的人才卻得不到錄取，說明科舉考試本身都充滿了腐敗。所有這些，在他的很多政治性的文章當中，都在一定程度上得到了反映。

宋應星在他多次應試失敗的慘痛教訓中，體會到終生埋頭書本而缺乏實際知識，是真正的不足為道。他終於下決心放棄科舉，轉向實學，鑽研與國計民生有切實關係的科學技術，開始了他一生中的重要轉折。宋應星在實踐中悟出這些道理後，就利用原有的文化知識虛心向工農群眾請教，並及時記錄下有關工農業生產技術的知識，終於寫出了不朽的《天工開物》這部宏偉的科學鉅著。