《天工開物》是我國明代大科學(xué)家宋應(yīng)星(1587-1663年)的代表作,初版于崇禎十年(1637年),是作者任江西分宜教諭時(1634-1638年)撰寫成的。
明代是我國古代農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、商業(yè)都比較發(fā)達的階段,由于商品經(jīng)濟的發(fā)展,明代中期后,部分地區(qū),不少行業(yè)中還出現(xiàn)了資本主義萌芽。在農(nóng)業(yè)中,耕地面積擴大,作物品種得到改良和增加,糧食作物、經(jīng)濟作物的單位面積產(chǎn)量和總產(chǎn)量都有了明顯提高。一些地區(qū)出現(xiàn)了專業(yè)化經(jīng)營。明代手工業(yè)種類較多,且已具備了一定規(guī)模,尤其是與國計民生關(guān)系較為密切的冶金、陶瓷、紡織等行業(yè)最為發(fā)達。明代商業(yè)和交通亦較發(fā)達,一些巨商往往致富于數(shù)千里之外。農(nóng)業(yè)、手工業(yè)和商業(yè)的發(fā)展,都有力地促進了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。徐光啟(1562-1633年)《農(nóng)政全書》、李時珍(1518-1593年)《本草綱目》、徐弘祖(1586-1641年)《徐霞客游記》等長篇巨著,都是明代中期以后產(chǎn)生出來的。明代科學(xué)著作大都具有承前啟后、集歷代之大成的特點:它們既總結(jié)了前人的優(yōu)秀成果,而在研究方法和學(xué)術(shù)思想上,卻又有許多創(chuàng)新。
人們重視實踐,許多學(xué)術(shù)觀點都往往帶有啟蒙思想的氣息。這樣一個時代,自然要在科學(xué)內(nèi)容和學(xué)術(shù)思想上為《天工開物》的產(chǎn)生創(chuàng)造出更為優(yōu)越的條件。
宋應(yīng)星,字長庚,明南昌府奉新縣北鄉(xiāng)人。他出生在官宦之家,書香門第,自幼聰慧過人。萬歷四十三年,時年28歲的宋應(yīng)星便與其兄一起在江西鄉(xiāng)試時同榜中舉,一時傳為佳話。宋應(yīng)星興趣十分廣泛,對農(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)都比較注意觀察和研究。當(dāng)科舉場中屢受挫折,以致"六上公車而不第"之后,他便幡然醒悟,一方面為官,一方面著書立說起來。遂成為一名科學(xué)上的巨人。
《天工開物》一書原分作18卷,依次為:乃粒(五谷)、乃服(紡織)、彰施(染色)、粹精(糧食加工)、作咸(制鹽)、甘嗜(制糖)、陶埏(陶瓷)、冶鑄(鑄造)、舟車(車船)、錘鍛(鍛造)、燔石(燒造)、膏液(油脂)、殺青(造紙)、五金(冶金)、佳兵(兵器)、丹青(朱墨)、曲蘗(制麯)、珠玉。前面一些卷目都是與人民群眾日常生活關(guān)系較為密切的內(nèi)容,這樣一種排列次序,一定程度上反映了作者貴五谷而賤金玉的思想。該書分量最大的是農(nóng)業(yè)技術(shù),其次是金屬冶鑄技術(shù)。宋應(yīng)星撰寫此書的目的,一是要向人們系統(tǒng)地介紹農(nóng)業(yè)、手工業(yè)的生產(chǎn)知識。他認為天覆地載,物號數(shù)萬,若每一種知識都要靠別人口授,或者親自去觀察,那是認識不了多少東西的,故應(yīng)向書本學(xué)習(xí)。二是強調(diào)生產(chǎn)知識之重要,批判那種輕視生產(chǎn)勞動,連棗梨之花都不能分辨,而侈談楚萍的錯誤傾向。
從內(nèi)容上看,《天工開物》一書有幾個特點:一是門類多,技術(shù)范圍較廣,包含了我國古代農(nóng)業(yè)、手工業(yè)的各主要部門。
我國是個偉大的文明古國,在農(nóng)業(yè)和手工業(yè)方面曾有過許多重大的發(fā)明和創(chuàng)造,但在浩如煙海的文化典籍中,卻無一部全面反映農(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的書。《考工記》一書的內(nèi)容雖也比較豐富,但它反映的主要是先秦時期的百工技藝,有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)則涉及較少,《天工開物》則承上啟下。二是既全面系統(tǒng),又深入細致;既有一般性介紹,又重點突出。無論在廣度還是深度上,其均非其他古代技術(shù)專著可以比擬。三是重視實踐,以實帶虛。全書以描寫生產(chǎn)過程、介紹技術(shù)要點為主,絕少空發(fā)議論。間有議論時,也是言簡意駭,精辟之至。四是重視各種事物間的數(shù)量關(guān)系,及其所引起的質(zhì)量變化。作者在書中經(jīng)常使用一些數(shù)字比例來說明問題。五是堅持從客觀事物的內(nèi)部去尋找事物變化的客觀規(guī)律。六是具有批判精神,對一些不正確看法,能依據(jù)自己的調(diào)查研究,重新作出判斷。七是重視人的自然屬性,較好地闡述個人在自然界中的地位。認為人是不能永遠活著的,在這短暫的一生中,要靠五谷來維持生命,但五谷不能自生,要靠人去種植。
《天工開物》一方面繼承和發(fā)揚了前人的優(yōu)秀成就,另一方面也有許多新的研究成果。它的主要技術(shù)成就是:第一,在作物分類學(xué)上提出了一些新的方法和標(biāo)準,且與今人之分類法十分接近。如它把古代農(nóng)業(yè)歸納成了乃粒、乃服、彰施、粹精、甘嗜、膏液、曲蘗7個大類,這在先世或者同時代的其他農(nóng)書以及本草類書中是不曾見過的。該書還把水稻排到了五谷之首,稻下又分出了水稻、旱稻,麥下又分出了大麥、小麥,并指出了蕎麥非麥。這些分類方法,給人一種眉目清秀之感。
第二,在水稻栽培技術(shù)上,較早地闡明了秧齡和早穗的關(guān)系。它首次記述了再生秧技術(shù),以及冷漿田中以骨灰、石灰包秧根的技術(shù),這對于提高糧食作物的產(chǎn)量具有十分重要的意義。它還最先記述了早稻在干旱條件下變異為旱稻的問題,從而在世界生物變異理論上寫下了光輝的一頁。
第三,在麥類栽培管理技術(shù)方面,最先指出了以砒霜拌豆麥種子以作防蟲殺蟲之法,最先指出了蕎麥的吸肥性。
第四,在養(yǎng)蠶技術(shù)上,最先記述了利用"早雄配晚雌"的雜交優(yōu)勢來培育新品種的方法,并指出了家蠶"軟化病"的傳染性,指出"需急擇而去之,勿使敗群"的處理方法。
第五,較早記述了山羊絨可用于織造之事。
第六,在金屬冶煉方面,空前絕后地記述了串聯(lián)式炒煉法,較好地記述了明代灌鋼工藝的發(fā)展,首次記述了今俗稱為"燜鋼"的箱式滲碳制鋼工藝,最早記述了火法煉鋅的操作方法。
第七,在鑄造技術(shù)上,最早以圖文并茂的方式記述了大型器物的鑄造工藝,較早圖示了活塞式鼓風(fēng)箱的使用情況。
第八,在金屬加工方面,最早明確地記述了響銅的合金成分以及有關(guān)響器的成型工藝,最先記述了鐵錨鍛造工藝、鋼鐵拉拔工藝以及一種叫做生鐵淋口的特殊化學(xué)熱處理工藝,較早地詳述了金屬復(fù)合材料技術(shù)的基本操作。
第九,煤炭技術(shù)方面,較早對煤進行了分類,較早記述了煤井排除瓦斯的方法。
第十,化工技術(shù)方面,最早記述了銀朱生產(chǎn)過程中的質(zhì)量互變關(guān)系,可認為這是"化合物"觀念和"質(zhì)量守恒"觀念的萌芽。……
《天工開物》一書在崇禎十年初版發(fā)行后,很快就引起了學(xué)術(shù)界和刻書界的注意。明末方以智《物理小識》較早地引用了《天工開物》的有關(guān)論述。還在明代末年,就有人刻了第二版,準備刊行。大約17世紀末年,它就傳到了日本,日本學(xué)術(shù)界對它的引用一直沒有間斷過,早在1771年就出版了一個漢籍和刻本,之后又刻印了多種版本。19世紀30年代,有人把它摘譯成了法文之后,不同文版的摘譯本便在歐洲流行開來,對歐洲的社會生產(chǎn)和科學(xué)研究都產(chǎn)生過許多重要的影響。如1837年時,法國漢學(xué)家儒蓮把《授時通考》的"蠶桑篇",《天工開物·乃服》的蠶桑部分譯成了法文,并以《蠶桑輯要》的書名刊載出去,馬上就轟動了整個歐洲,當(dāng)年就譯成了意大利文和德文,分別在都靈、斯圖加特和杜賓根出版,第二年又轉(zhuǎn)譯成了英文和俄文。當(dāng)時歐洲的蠶桑技術(shù)已有了一定發(fā)展,但因防治疾病的經(jīng)驗不足等而引起了生絲之大量減產(chǎn)?!短旃ら_物》和《授時通考》則為之提供了一整套關(guān)于養(yǎng)蠶、防治蠶病的完整經(jīng)驗,對歐洲蠶業(yè)產(chǎn)生了很大的影響。著名生物學(xué)家達爾文亦閱讀了儒蓮的譯著,并稱之為權(quán)威性著作。他還把中國養(yǎng)蠶技術(shù)中的有關(guān)內(nèi)容作為人工選擇、生物進化的一個重要例證。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至1989年止,《天工開物》一書在全世界發(fā)行了16個版本,印刷了38次之多。其中,國內(nèi)(包括大陸和臺灣)發(fā)行11版,印刷17次;日本發(fā)行了4版,印刷20次;歐美發(fā)行1版,印刷1次。這些國外的版本包括兩個漢籍和刻本,兩個日文全譯本,以及兩個英文本。而法文、德文、俄文、意大利文等的摘譯本尚未統(tǒng)計入內(nèi)?!短旃ら_物》一書在一些地方長時期暢銷不滯,這在古代科技著作中并不是經(jīng)??吹降摹?/strong>