四 科学技术

明清时期的科学技术，一方面在宋元原有的基础上取得了一定的进步， 航海、纺织、制瓷、印刷、造纸、造船、冶铸、建筑、水利等生产技术普遍发展和提高，晚明还一度出现飞跃，诞生了一批科学巨人；另一方面在世界

① 《汤显祖诗文集》卷 34。

② 陈宏绪：《寒夜录》。

范围又总体上逐渐从先进转为落后，而且差距不断拉大。明前期以航海、造船为代表的科学技术，在世界仍居于领先地位。郑和远航最远抵达红海口的亚丁和非洲东岸的摩加迪沙，比哥伦布发现美洲新大陆早将近 90 年，比达·伽

马绕过好望角到达印度早 93 年。而且哥伦布远航仅 3 艘船，载 90 人，最大

的旗舰长 24.5 米、宽 6 米，达·伽马船队也只有 160 人；而郑和一次出海就

多达 2.7 万多人，大船 62 艘，船长 151.8 米、宽 61.6 米，规模、水平要高出许多。但因其封建贡赐贸易的性质，对国计民生井未产生积极作用，反而加重剥削动摇经济基础，最终被视为弊端而遭废止，成为绝响。相比之下， 哥伦布、达·伽马远航却因给新兴的资产阶级开辟了新的活动场所而推动航海事业突飞猛进。正如恩格斯所指出的，“科学的发生和发展一开始就是由生产决定的”①，明清时期总体上没有超出封建经济范围，是导致科学技术相对停滞、很少重大突破的根本原因。基于同样的原因，明中后期由于商品经济的发展和局部发达地区资本主义生产关系萌芽的出现，引发了扩大再生产和改革工艺的社会需要，加上先进知识分子讲求实学思潮的兴起和西方科技传入的刺激，也曾推进晚明科技的发展，出现了一次短暂的黄金时期。

对晚明科技发展做出重要贡献的科学家主要有李时珍、朱载堉、徐光启、徐宏祖、宋应星等人。万历年间出版的《本草纲目》，是李时珍积 30 年努力

穷搜博采、考察辨正编成的医药学巨著。全书收药物 1892 种，药方 11097

则，附图 1100 多幅。《本草纲目》在系统总结中国古代医药学成就的基础上有所创新，并对药物加以分类，详尽记载了各自的产地、形状、气味、制作、配方、效用、忌讳等情况，其中还涉及生物学、矿物学、化学、结晶学、环境与生物、遗传与变异等诸多科学领域。李时珍的研究成果在世界医药科技史上占有一定地位，曾被译成多种外国文字广泛流行。朱载靖是明仁宗朱高炽六世孙、郑恭王朱厚烷世子，他辞王让爵毕生致力于科学研究，在万历年间发表大量著作，涉及数学、天文学、音律学、计量学、物理学以及音乐舞蹈、乐器制造等广博领域。其中最为突出的贡献是创建十二平均律及其计算原理——“新法密律”，以精密的计算为基础构筑起一套科学的音律体系， 从而在历史上第一次解决了困惑人们两干多年的实现旋宫转调的理论难题， 对欧洲近代音乐产生了有力影响。此外他还精确地测定了水银密度、计算出回归年长度值、测量了北京的地理纬度和地磁偏角。徐光启，字子先，上海人，万历中期举进士，官至礼部尚书，崇祯五年（1632 年）人阁参与机务。他学识渊博，重视科学实验，并曾“从西洋人利玛窦学天文历算、人器，尽通其术，遂遍习兵机、屯田、盐◻、水利诸书”①，所著《农政全书》初槁完成于天启七年（1627 年），后经陈子龙整理出版。全书共 60 卷，分农本、田制、农事、水利、农器、树艺，蚕桑、蚕桑广类、种植、牧养、制造、荒政等 12 目，系统总结历代农业、手工业积累的经验，并参照吸收西方自然科学知识，与自己科学实验的结果相印证，从而在博采古今农学大成的基础上有所创新、达到传统农业科学的顶峰。徐弘祖，字振之，号霞客，是明末杰出的地理学家。他从万历中期 22 岁时开始直至崇祯十四年（1641 年），用了 30 多年的时间，行程数万里，徒步考察了当时的 14 个省区。所著《徐霞客游记》不但生动地描绘了各地的经济、行政、风土民情，而且还准确地记

① 恩格斯：《自然辩证法》第 92 页，1971 年版。

① 《明史·徐光启传》。

录下他对山川源流、地形地貌以及动植物生态等方面的详细观察。该书在许多方面，例如对火成岩、地热现象和喷泉的描述，流水对岩石的侵蚀作用， 植物对气候的依赖关系等方面的认识，都达到了当时世界上的最高水平。徐弘祖曾先后考察过 100 多个岩洞，对洞穴的结构、方位、形态特征和成因做了精确的描述分析，留下了世界上最早的有关岩溶地貌的宝贵文献。他对石灰岩地貌进行的大面积广泛考察，比起欧洲最初进行的同类性质的调查研究，整整早了一个多世纪。崇祯十年（1637 年）宋应星写成的《天工开物》， 是一部全面系统总结明代以及此前历代农业和手工业生产技术的巨著。该书详细总结记载了各种农作物和工业原料的种类、产地、种植加工和生产技术、工艺装备、制造过程，以及组织管理生产的经验，提供了大量确切数据，并附有 123 幅插图。在撰作过程中，宋应星十分重视调查、试验，虚心向农夫、工匠请教，对一些关键技术和操作要点每每亲自实践体会。他对金、铜、银比重的描绘和对黄金成色的测定、对油料出油率的统计以及对生产器具和产品长、宽、高、深、重量、容积，比率等技术指标所做精确记述，无一不是运用数量、比重等数学、物理方法亲自“穷究试验”的结果，并由此把劳动者生产实践中积累的经验，总结上升到科学的理论概括阶段。《天工开物》作为反映资本主义萌芽时期工农业生产技术的科技百科全书，不但在中国科技史上前所未见，树立了光辉的里程碑；而且在世界科学技术从古代中世纪传统向近代科学转变的潮流中也居于前列，产生了深远影响。

晚明科学技术的长足发展，是江南等局部发达地区工商业繁盛刺激的产物，此刻尚有一些科学巨匠跻身世界先进潮流。英国学者李约瑟即曾盛赞朱载堉是“文艺复兴时代的人”①，《天工开物》是 17 世纪早期的重要工业技术著作，宋应星是“中国的狄德罗”，《天工开物》传入日本在学术界形成“开物学派”，推进了明治维新①。但从总体上看，明清时期的科学技术井未能冲破传统封建体制的束缚，仍停留在积累整理资料和总结经验为主的传统轨道，或体现在商用数学、珠算技术等实用技术方面，和西方以实验和数学研究结合发现一些重要定律的近代科学相比，已明显逊色、落后。而且晚明已经取得的一些重要科学成果，也因受封建制度束缚，不能和社会生产结合， 转变为推动社会发展的动力。朱载靖的重大发明在当时便“未及实行”②，以后又长期埋没，徐弘祖等人的研究成果也遭遇到同样的命运。入清之后，满族贵族入主中原，专制集权统治的再度强化，文化专制、八股取士对知识分子的思想禁铜以及社会经济长期未能超出封建制范围，这一切使科学技术不可能得到重大发展。清前期较有影响的科学家和科研成果，在天文历算方面有王锡阐、梅文鼎、梅■成、明安图、王贞仪等人的著述，农学与水利学方面有鄂尔泰等人编修的农书《授时通考》、张履祥编《补农书》和水利学著作《陈潢河防述言》，医学方面的进展仍局限在传统中医学的范畴，其中以王清任著《医林改错》较多新意。有清一代，在科学技术方面更加远远落后于西方资本主义国家，甚至不复再现晚明时期的短暂辉煌，未能涌现站在时代前列的世界级科学巨匠。

① 参见戴念祖：《朱载靖——明代的科学和艺术巨星》，人民出版社 1986 年 6 月。

① 参见潘吉星：《天工开物校注及研究》，巴蜀书社 1989 年 1 月。

② 《明史·乐志》。