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第二章 科技盛世显辉煌（第2页）

《吉贝疏》专门谈棉花在我国的传播和栽培。他写这些书，都是为了在中国推广这些作物。可惜这几种专著都已失传，所幸书中的基本要点都收集在《农政全书》中了。

徐光启除了是一位出色的农学家，还是一位重要的天文历法学家、数学家和军事家。万历二十一年（1593年），在韶州任教的徐光启认识了郭居静，这是他第一次和传教士接触。万历三十一年（1603年），徐光启在南京接受洗礼，加入天主教。时值西方耶稣会人士纷纷来华，经过长期试探，西方传教士们认为通过传播科学知识，可以达到更好宣传宗教的目的。徐光启则认为传教士的学问“略有三种，大者修身事天，小者格物穷理，……而余乃巫传其小者”，又认为“其教必可以补儒易佛，而其绪余更有一种格物穷理之学”，值得中国人借鉴。徐光启向传教士们学习科技知识，其中包括天文、历法、数学等。万历三十四年，徐光启与传教士利马窦合作翻译古希腊数学家欧几里德的数学名著《几何原本》的前六卷，又译《测量法义》，开翻译西方科学著作之先河。万历四十年（1612年），又与传教士熊三拔合译《泰西水法》，介绍西洋各种水利机械及各种水利工程作法。除了翻译《几何原本》外，他在数学方面的成就还包括对中国数学在明代落后的原因的研究以及对数学应用的广泛性的论述。作为天文历法学家，徐光启的主要成就是主持历法的修订和编译《崇祯历书》。古代历法是用来“授民以时”的，计算精确与否关系重大。明代先是实行《大统历》，实际上是元代《授时历》的继续。天长日久，已有严重误差。崇祯二年（1629年），礼部奏请开设历局，以徐光启督修历法，当时协助的既有中国人如李之藻，也有传教士，如熊三拔、汤若望等。改历工作虽然因明王朝的很快覆亡而没有完成，但徐光启在天文历法方面的成就仍可于《崇祯历书》的编译及他为改革历法所写的各种奏疏中窥见一二。

晚明积贫积弱，颇受倭寇及后金的侵扰，一贯视天下为己任的徐光启自然也会把部分精力放在军事科学技术的研究上。在“安边御虏”的思想指导下，他为国选兵、练兵，撰写了诸如《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》、《火攻要略》、《制火药法》一系列条令和法典，供军队急用。

徐霞客著《徐霞客游记》

徐霞客，名宏祖，字振之，别号霞客，南京常州府江阴县（即今江苏江阴县）人，生于万历十四年（1586年），卒于崇祯十四年（1641年），终年五十六岁。

徐霞客祖上世代都是大地主，因而使他能够结交当时的许多名流学者，从小接受良好的封建教育。家中藏书丰富，使他有机会博览古今史籍等书籍。他自幼聪慧过人，过目成诵，落笔成章。青年时代的徐霞客，曾想走科举之路，但由于应试不第，从此不求仕宦，专心读书。他对于古人的轶事传说、金石碑文等，无不浏览；对于历史、地理、游记一类的书籍，则最为喜欢，而且越读越多，兴趣愈来愈浓，并深深地被书上所描绘的壮丽山河所吸引。同时，他也发现过去的山经、海记、地志中的一些记载，由于缺乏实地调查，错误不少。于是徐霞客决心走出书斋，投身到大自然的怀抱，进行实地考察，探索大自然的奥秘。他对友人说：“大丈夫应该朝游碧海，暮到苍梧，怎么能一辈子局促于海疆一隅！”从二十二岁起，徐霞客就外出旅行，踏上长期而艰苦的野外考察征途。

母亲知道儿子的心事，鼓励他外出闯荡，还给他缝制了一顶远游冠。有了母亲的热情支持，徐霞客坚定了决心。万历三十五年（1607年）的初春，22岁的徐霞客衣冠整齐，身背行装，踏上了外出旅游的征程。被誉为“江南明珠”的太湖成了他一生漫长路途的第一站。那湖光潋滟、一碧万顷的景色让初出茅庐的徐霞客大饱眼福。他游览了斜插在太湖中的西山和东山，满怀内心的喜悦回到了自己的家乡。随后又游览了洞庭山、天台山、雁荡山、泰山、武夷山和北方的五台山、恒山等名山。每次游历回家，他跟亲友谈起各地的奇风异俗和游历中的惊险情景，别人都吓得说不出话来，他母亲却听得津津有味。

徐霞客基本上每年都出游考察，前后历时30余年。他北至燕冀，南涉闽粤，西北直攀太华之巅，西南远达云贵边陲，足迹遍及中国17个省份。即现在的江苏、浙江、山东、山西、陕西、河南、河北、内蒙古、安徽、江西、福建、广东、广西、湖南、湖北、贵州、云南等地。徐霞客能够多年在外旅游考察，这和他母亲的大力支持是分不开的。他母亲曾多次激励他说：“志在四方，男子事也。”

她甚至在自己70岁高龄之时，还满怀豪情伴同徐霞客游览了荆溪、勾曲（今江苏宜兴一带）。自己志存高远，家庭鼎力相助，徐霞客不畏寒暑，克服艰难险阻，终于把中华大地名山大朋尽收眼底，真可谓“饱尝河山美，收尽天下奇”。徐霞客在那个应举成风的时代，不入世俗，以考察大自然为己任，确实是亘古第一人也。

徐霞客一生的游历，大致分为两个阶段。万历三十五年（1607年）至崇祯八年（1635年）为第一阶段，这一阶段每次出游的时间较短，所游地方均为交通便利之处。崇祯九年（1636年）到崇祯十三年（1640年）为第二阶段，这一阶段是他远游的阶段，在外长达四年，他从浙江经江西、湖南、广西、贵州至云南，然后由云南经四川后返回故里。徐霞客在广西和云南旅行的路线最长，考察的地点最多，这一阶段的游记也最有价值。

徐霞客早年的旅游，主要是登名山、游古迹，偏重于搜奇览胜，诸如泰山、嵩山、华山、恒山、黄山、五台山、盘山、庐山、天台山、雁荡山、武夷山、罗浮山以及九鲤湖等名山大川均有他的足迹。

徐霞客的旅行考察生活十分艰苦，他不避风雨，不畏虎狼，不求伴侣，“以性灵游，以躯命游”，许多所至处皆为人迹罕至的穷乡僻壤。在旅途中，曾两次遇盗，四次绝粮，数次出生入死，几度陷入绝境。但是，徐霞客仍然百折不挠地进行科学考察。为让自己的见闻能够流传后世，徐霞客在旅途中把当天见到的、听到的都详细记录。不论白天如何劳累，环境如何艰苦，徐霞客的著述从未间断。即使露宿野外时，他也点燃松枝在火把的照耀下坚持写作。他死后，他的好友季梦良把他的日记编成一本《徐霞客游记》。

《徐霞客游记》全书分为十卷，卷又分上下，实际可看成二十卷，约四十万字。游记写得文字质朴，不加雕饰。明末清初学者钱谦益称之为“世间真文字”，是一部以清丽新奇的散文体裁写成的科学文献，既是文学名篇，又是重要的地理学文献。

《徐霞客游记》更高的价值，还在于它是一部科学巨著，其中大部分是关于西南和边疆地区的考察记录或专题论述，特别是对石灰岩溶蚀地貌的记载，内容丰富多彩，记述翔实精确，具有很高的科学价值，是世界第一部详细描述和研究石灰岩地貌的重要文献。

《徐霞客游记》的自然地理内容十分丰富。在河流水文的观察和推断方面，徐霞客认为河床坡度的大小与河流距海的远近有关。书中还论说了地下水压力的原理，认为泉水向上喷出，是由于它的上游有一个较高的“水头”，这是符合现代科学原理的。

《徐霞客游记》还记述和论证了河流的侵蚀作用。徐霞客不仅认识到河流冲蚀两岸可以把山岭侵蚀成崖壁和岬角，而且还进一步指出，河流的急流向凹岸侵蚀，使崖壁崩坍，而凸岸则流速较缓，地势较平。对于不同地区的岩石性质，该书也作了描述。本书还记载了一些特殊的地质地理现象，例如对于硫磺矿等均有较详细的记录。

《徐霞客游记》最重要、最有地学价值的内容，是对中国西南地区石灰岩地貌的描述和研究。在这本游记中，徐霞客用了五分之四的篇幅描写和探索我国西南地区石灰岩地貌。石灰岩地貌在国外被称为“喀斯特地貌”，石灰岩坚硬，不像花岗岩那样容易风化形成土壤，但却容易被水溶蚀。溶蚀作用和伴随的机械作用使岩石裂变成许多峻峭的山峰，叫做峰林或石林，因而形成美丽奇特的自然风景区。徐霞客对这一地貌特点作了生动逼真的描写，如“铮铮骨立”的石山和“攒出碧莲玉笋世界”的峰林等。所有这些记载，都足以说明徐霞客不但是中国有计划有系统从事这项工作的首创者，而且是世界上研究石灰岩地貌的先驱者。《徐霞客游记》也是我国甚至世界上最早的研究石灰岩地貌的科学文献。

此外，徐霞客对浙闽地区动植物、蝴蝶泉的物候和积雪、云南湖泊的分布等各种记载，也是研究历史时期自然地理的珍贵资料。

宋应星与《天工开物》

宋应星，字长庚，江西奉新县人。生于明万历十五年（1587年），出身书香世家。曾祖宋景是弘治十八年（1505年）进士，历任山东参政、山西左布政使、南京工部尚书、兵部尚书、都察院左都御史，是明朝中期的重臣。祖父早逝，父亲不甚得志，家境逐渐地萧条了。

宋应星幼年颖悟，“数岁能韵语，及操制艺，矫拔惊长老”。又有过目成诵的本领，自幼很受师长喜爱。“稍长即肄力十三经传，于关闽濂洛书，无不抉其精液脉络之所存。故自周、秦、汉、唐及龙门、《左》、《国》，下至诸子百家，靡不淹贯，又能排宕渊邃以出之”。

万历四十三年（1615年），宋应星与长兄应升赴省城南昌参加乙卯科乡试。在一万多名考生中，宋应星名列第三，应升列第六，时冬称“奉新二宋”。此后屡试不第，终于断绝仕进之想。崇祯八年（1635年），宋应星任江西袁州府分宜县学教谕。十一年（1638年），升任福建汀州府推宫，崇祯十三年辞官回乡。十六年（1643年），又出任南直隶风阳府毫州知州，次年辞官回奉新。这一年，李自成攻陷北京，明亡。南明时，曾荐授宋应星官职，均推辞不就任。入清后拒不出仕，隐居读书课子，约于康熙（1662-1722年）初年去世，年近八十。

明代的农业、手工业很发达，资本主义萌芽不断滋长，促进了我国科学技术的长足发展。一方面，迅速聚积起来的生产知识和技术经验有待作出总结；另一方面，比家庭手工业规模更大的手工业工场要求运用科学知识、先进的设备、低廉的消耗和较高的劳动生产率来组织生产。社会的需要，加之客观的可能，使宋应星写出了一部足以使他永垂不朽的著作--《天工开物》。

《天工开物》是一部科学技术著作，最早刊刻于崇祯十年（1637年）。全书分上、中、下三卷，又细分乃粒、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、曲蘖、珠玉十八章。以“贵五谷而贱金玉”为原则，把农业放在前面，次以与手工业生产有关的各章，而把与国计民生无大关系的珠玉放在最后。

上卷六章，多与农业生产相关。《乃粒》主要论述稻麦黍稷及粱粟麻菽等粮食作物的种植栽培技术以及有关生产工具，包括各种水利灌溉机械。《乃服》介绍养蚕、缫丝、丝织、棉纺、麻纺、毛纺等的生产技术以及所用工具、设备及操作要领。《彰施》介绍各种植物染料和染色技术，对蓝靛的种植及蓝靛的提取和从红花中提取染料的过程叙述尤其详细，又涉及不同颜料及配色及媒染方法。《粹精》讲稻、麦等的收割、脱粒、磨粉等用的工具及技术。《作咸》叙述海盐、池盐、井盐的产地以及制盐方法。《甘嗜》介绍甘蔗的种植、制糖的技术及工具，兼及蜂蜜与饴糖；中卷七章，多为工业技术。《陶埏》介绍建筑用砖瓦及日常所用陶、瓷器制作技术及工具，如景德镇的制瓷技术。《冶铸》重点介绍铜钟、铁锅、铜钱的铸造方法及工具，包括失蜡法、实模法及无模铸造三种，是我国传统铸造技术最详尽的记录。《舟车》介绍船舶、车辆的结构、用材、驾驶方法。《锤锻》叙述金属锻造工艺，大到万斤铁锚，小到绣花针，以及其他各种生产工具。《燔石》介绍石灰、硫磺、矾石的烧制及采煤技术。

《膏液》介绍各种油料作物及其榨取方法、制蜡技术。《杀青》专论纸的种类、原料及用途，介绍造纸工艺及设备；下卷五章，《五金》论各种金属矿的开采、洗选、冶炼及分离技术。《佳兵》介绍各种冷兵器及火药、火器的制造技术。《丹青》专论制墨技术及制颜料的方法。《曲蘖》记述酒母、红曲等的原料、配比、产品用途。《珠玉》专论珍珠、宝玉、宝石的采掘以及加工技术，兼及玛瑙、水晶和琉璃等物。书中既有大量确切的数据，又绘制了123幅插图，展示各有关的生产过程。除个别部分属于引用他人的著述之外，绝大多数内容都是作者经过实地的观察研究所得，忠实地总结和记载了我国古代农业、手工业生产技术等各方面的卓越成就。这是一部百科全书式的巨著，它具有极重要的科学价值。

尤为难能可贵的是，宋应星常能发前人之所未发，言前人之所未言，把许多先进的科技成果用技术数据作定量的解说，把生产技术中的诀窍、关键技术指出来。比如谈水稻种植技术，用浸种法育秧时，“秧生三十日即拔起分栽”，否则会导致减产。另外，“凡秧田一亩所生秧，供移栽二十五亩”，即秧苗田与本田的比例应是1：25。又如谈到采煤，“初见煤端时，毒气（瓦斯）灼人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上，人从其下施蠼拾取者。或一井而下，炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板，以防压崩耳”。以竹筒将瓦斯引上地面和用支板支撑矿井顶部以防坍塌，都是采煤过程中既简便有效又经济的做法。

《天工开物》在崇祯十年（1637年）正式刊行后，产生了广泛的影响，并很快传到日本、朝鲜。十九世纪，《天工开物》又被摘译成法文、意大利文、俄文、英文、德文。二十世纪七十年代，英文全译本在美国出版，更使该书获得世界各方面的赞誉。

除《天工开物》之外，宋应星还著有《观象》、《乐律》、《源耗》、《卮言十种》及《野议》、《画音归正》、《杂色文》、《春秋戎狄解》、《思怜诗》、《美利笺》等。现存的仅《天工开物》、《野议》、《思怜诗》及《卮言》中的《论气》和《谈天》，共五种。

《论气》是探讨自然科学中的一些基本理论问题的著作。其中的《气声》篇专门讨论声学问题，包括影响声调的各种条件、声速、声音的传播媒介决定声强的因素等问题。他认为，声是气的运动，“两气相轧”或“以形破气”引起气动而成声，以不同的形式破气便产生不同的声音。声音的大小、强弱取决于形和气间冲击的强度。同时，他还指出声音传播的介质是空气（这时的欧洲学者们还在为声音的传播介质到底是空气还是其他什么微粒子而争吵不休），声音的传播有一定的速度，而其传播的方式就如同石头击水产生的水波那样向四周扩散。可见，他已经有了“声波”的初步理论概念。

成书于崇祯九年（1936年）的《野议》可以看作是宋应星的又一具有代表性的著作。这是作者的一部政论集，计有《世运》、《进身》、《民财》、《士气》、《屯田》、《催科》、《军饷》、《练兵》、《学政》、《盐政》、《风俗》、《乱萌》十二篇，集中反映了作者的政治思想和经济思想。作者是想通过这本书来影响朝廷施行变革，以挽救晚期社会所面临的政治、经济、军事危机，使国家转危为安，由乱而涂。书中不少议论击中时弊、革新方案切实可行。

《思怜诗》是作者的诗集，艺术性与思想性方面均有可观。著名中国科技史研究者英国人李约瑟博士曾盛赞宋应星为“中国的狄德罗”（法国著名的百科全书式人物），日本人三枝博音说宋应星《天工开物》是“中国有代表性的技术书”，看来都不是溢美之辞。