宋 应 星

潘 吉 星

宋应星 字长庚。江西奉新人。明万历十五年（1587 年）生；约清康熙五年（1666 年）卒。手工业技术、农学、物理学、化学、生物学、哲学、经济学、文学。

16—17 世纪是中国封建社会的末期，由于商品经济的发展，资本主义生产方式有了萌发，史学家把这个时期称为“天崩地解”的时代，认为这个时代的思想家具有“别开生面”的特色。这时不仅启蒙社会思潮兴起， 还兴起了启蒙科学思潮。李时珍、徐光启、宋应星和王夫之等人都是在这一时代应运而出的代表人物。

宋应星出身于书香世家。其曾祖宋景（1476—1547）弘治十八年（1505） 进士，历任山东参政、山西左布政使、南京工部尚书转兵部尚书，进京师都察院左都御史（正二品），卒赠太子少保、吏部尚书，谥庄靖，是明代中期重要阁臣。他为官清廉，曾推行“一条鞭法”的改革政策，史称其“有古大臣风”，对宋族后代有很大影响。宋应星祖父承庆（1522—1547）为宋景的第三子，少有大才，志竞进取，邑庠生（秀才），青年夭卒，未酬其志。遗一孤子国霖（1547—1629），即宋应星之父。宋国霖少孤，在母顾氏和叔和庆（1524—1611）照养下成人，少补诸生，在庠 40 年，一生为

秀才，未出仕。宋国霖有 4 子，长子应■（1578—1646）、次子应鼎（1582

—1629）、三子应星、幼子应晶（1590—？）。其中应升与应星为魏氏（1555

—1632）所生。自宋景至宋承庆一代时，宋家犹鼎盛，但至宋国霖时家境渐以萧条。

奉新地处江西南昌府境内，明代这里文风很盛。宋应星幼时与兄应升同在叔祖宋和庆开办的家塾中就读。宋和庆是隆庆三年（1569）进士，授浙江安吉州同知，进广西柳州府通判，未几辞官归里，在本乡兴办教育事业。宋应星在家塾中初投师于族叔宋国祚，继而就学于新建举人邓良知

（1558—1638）。宋应星自幼聪明强记，“数岁能韵语”（作诗），有过目不忘之才，很得老师及长辈喜爱。稍长，考入本县县学为庠生，熟读经史及诸子百家，他在程颐-程灏、周敦颐、朱熹及张载这宋代四大家中，独推张载的关学，从中接受了唯物主义自然观。他对天文学、声学、农学及工艺制造之学有很大兴趣，曾熟读过李时珍的《本草纲目》（1596）等书。此外，还喜欢音乐、作诗。他常与同窗好友赴本县风景名胜处郊游，相互催诗，相互激励，纵谈天下事。万历四十三年（1615）宋应星与兄应升赴省城南昌参加乙卯科乡试。在一万多名考生中，29 岁的宋应星考取全省第三名举人，其兄名列第六。奉新诸生中只有他们兄弟中举，故称“奉新二

宋”。

乡试的成功使宋氏弟兄受到鼓舞，当年秋他们便前往京师（今北京） 应次年丙辰科会试，但却名落孙山。他们决定下次再试，为了作好应试准备，宋应升、宋应星等人前往江西九江府古老的白鹿洞书院进修，当时任洞主的是有名学者舒曰敬（1558—1636）。舒曰敬字元直，号碣石，南昌人，万历二十年（1592）进士，是个有成就的教育家，“一时名公巨卿皆出其门下”。万历四十七年（1619）是神宗在位时最后一次会试之年，宋应星弟兄与江西其他考生齐会京师，但二兄弟仍未及第。此后，他们于天启及崇祯初年再试，均告失败，从此遂绝科举之念。崇祯四年（1631）宋应升由吏部铨选任浙江桐乡县令，宋应星回乡服待老母。崇祯八年（1635） 宋应星任本省袁州府分宜县学教谕，教授生员，是未入流的教职人员。该年其兄宋应升调任广东肇庆府恩平县令，因有政绩，被诰封为文林郎。宋应星在分宜县任教 4 年，这是他一生中的重要阶段，因为所有主要著作都发表于此期间。

崇祯十一年（1638）宋应星在分宜任期满，考列优等，旋升任福建汀州府推官（正八品），为省观察使下的属官，掌管一府刑狱，俗称刑厅， 亦称司理。他任期未满，于崇祯十三年（1640）辞官归里，十六年（1643） 又出任南直隶凤阳府毫州（今安徽阜阳地区）知州（正五品），然此时已值明亡前夕。宋应星赴任后，州内因战乱破坏，连升堂处所都无，官员多出走。他几经努力重建，使之初具规模，又捐资在城内建立书院。崇祯十七年甲申（ 1644）初，宋应星辞官返回奉新。当年三月，李自成大军攻占京师，明亡。四月，清兵入关，建都北京，宋应星成为亡国之民。甲申年五月，福王在南京建立南明政权，为弘光元年。南明时，宋应星被荐授滁和兵巡道及南瑞兵巡道（是介于省及府州之间的地区长官），但宋应星均辞而不就。明亡前，宋应升已升任广州知府，明亡后亦无意恋官，遂挂冠归里。

宋应星弟兄寄希望于南明，但此政权由阉奸阮大铖、马士英把持，排斥忠良，政权迅即灭亡。清兵南下取江西，宋应升于 1646 年服毒殉国。清朝建立后，宋应星一直过着隐居生活，在贫困中度过晚年，拒不出仕，大约卒于康熙五年（1666），享年 80。卒后遗有二子，长子士慧字静生，次子士意字诚生，二人均有文才，人称“双玉”。宋应星生前教导子孙，一不要科举，二不要做官，子孙皆能奉父祖遗训，在家乡安心耕读。至清嘉庆年（1796—1820），他的后代都成为贫苦农民。

宋应星一生适值明末乱世，阶级矛盾和民族矛盾尖锐，明政权又相当腐败，社会经济状况愈益恶化。他年轻时曾想通过科举入仕途径，施展其济国济民的政治抱负，但多次会试的失利，使他目睹考场与官场弊端丛生的黑暗现象，终与科举决裂而转向实学。他在会试途中，对南北各地的农业和手工业生产作了大规模科学考察，收集了丰富的科学资料。在这万里

行程中他还作了广泛的社会调查，对明末社会作了剖析。这都为他日后撰写有关著作提供了素材。所以他虽历尽艰辛拔涉几十万里行程而未得中功名，但却获得极其珍贵的科学技术知识和社会见闻。更重要的是他在思想上的觉醒使他成为对封建主义和中世纪学术传统持批判态度的思想家和科学家。

宋应星才大学博，著作和研究领域涉及自然科学及人文科学的不同学科，是一位百科全书式的学者。他的作品可分为以下四大类：（1）属于自然科学和技术科学方面的有《天工开物》、《观象》、《乐律》等；（2） 属于人文科学方面的有《野议》、《画音归正》、《杂色文》、《春秋戎狄解》等；（3）介于上述两大领域之间的有《原耗》、《卮言十种》等；

（4）属于文学创作的有《思怜诗》、《美利笺》等。总共有十几种。这些著作都成于明末或明清之际，由于社会动乱，再加上作者有强烈的反清思想，故为清统治者所不容，所以他的大部分作品已散失。现在保留下来的有《天工开物》、《野议》、《思怜诗》、《论气》和《谈天》5 种，而后两种是《卮言十种》中残存下来的。

《天工开物》是宋应星主要代表作，此书于崇祯十年（1637）由友人涂绍■（约 1582—1645）资助刊刻。《天工开物》共 3 卷 18 章，计有《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■》及《珠玉》等章，所叙述的内容涉及农业及工业近 30 个生产部门的技术。

《天工开物》所述几乎包括了社会全部生产领域，各章先后顺序的安排是根据“贵五谷而贱金玉”的原则作出的。宋应星把与人民衣食有关的农业各章置于全书之首，其次是有关工业各章，而以不切国计民生的珠玉一章垫后，体现了作者重农、重工和注重实学的思想。

上卷有 6 章，多与农业有关，《乃粒》主要论述稻、麦以及黍、稷、梁、粟、麻、菽（豆类）等粮食作物的种植、栽培技术及有关生产工具， 包括各种水利灌溉机械，并对以江西为代表的南方水稻的栽培技术介绍得特别详细。《乃服》包括养蚕、缫丝、丝织、棉纺、麻纺和毛纺等生产技术，以及工具、设备、操作要点，特别着重于浙江嘉兴、湖州地区养蚕的先进技术及丝纺、棉纺，给出了大提花机的结构图。《彰施》介绍各种植物染料和染色技术，详于靛蓝的种植和蓝靛的提取以及从红花提取染料的过程，还涉及诸色染料的配色及媒染方法。《粹精》叙述稻、麦等的收割、脱粒及磨粉等农作物加工技术及工具，偏重介绍稻谷加工所用的风车、水碓、石碾、土砻、木砻及制面粉的磨、罗等。《作咸》论述海盐、池盐、井盐等盐产地及制盐技术，尤详于海盐及井盐。《甘嗜》主要叙述甘蔗种植、制糖技术及工具，同时论及蜂蜜及饴饧（麦芽糖）。以上是上卷各章内容概要，每章所述内容不是平铺并列，而是有主有次，选择重要产品为

研究重点，突出介绍先进地区的生产技术。因此全书每章各节都主次分明。中卷有 7 章，多为工业技术。《陶埏》叙述房屋建筑所用砖瓦及日常

生活所用陶器、瓷器（白瓷、青瓷）的制造技术及工具，着重介绍江西景德镇生产民用白瓷的技术，从原料配制、造坯、过釉到入窖烧结，都给以说明。《冶铸》是论述中国传统铸造技术最详细的记录，着重叙述铜钟、铁锅和铜钱的铸造技术及设备，包括失蜡、实模及无模铸造等三种基本方法。《舟车》首先用数据标明船舶和车辆结构构件及用材，同时说明各种船、车驾驶方法，详细介绍了大运河上航行的运粮船“漕船”，是有关交通工具的专章。《锤锻》系统叙述了铁器和铜器锻造工艺，从万斤大铁锚到纤细绣花针都在讨论范围之内，其中还有各种生产工具如斧、凿、锄、锯等的制造，以及焊接、金属热处理等加工工艺。《燔石》论述烧制石灰、采煤、烧制矾石、硫黄及砒石的技术，对煤的分类、采掘、井下安全作业均有论述。《膏液》介绍 16 种油料植物子实的产油率、油的性状、用途， 以及用压榨法及水代法提制油脂的技术及工具，还谈及桕皮油制法及用桕油制蜡烛的技术。《杀青》论述纸的种类、原料及用途，详细论述了造竹纸及皮纸的全套工艺技术及设备。

下卷包括 5 章，也属工业技术。《五金》论述金、银、铜、铁、锡、铅、锌等金属矿开采、洗选、冶炼和分离技术，还有灌钢、各种铜合金的冶炼以及珍贵的生产设备图。这一章记载了不少中国人民的创造发明，如以煤炼铁、用活塞风箱鼓风、直接将生铁炒成熟铁、以生铁与熟铁合炼成钢等等。《佳兵》涉及弓箭、弩、干等冷武器及火药、火器的制造技术， 包括火炮、地雷、水雷、鸟铳和万人敌（旋转型火箭弹）等武器。《丹青》主要叙述以松烟及油烟制墨及供作颜料用的银朱（硫化汞）的制造技术， 产品均为文房用具。《曲■》记述酒母、药用神曲及丹曲（红曲）所用原料、配比、制造技术及产品用途，其中红曲具有特殊性能，是宋朝之后才开始出现的新品种。《珠玉》则叙述在南海采珠，在新疆和田地区采玉， 在井下采取宝石的方法以及加工技术，兼及玛瑙、水晶及琉璃等。全书除文字叙述外，还有 123 幅插图，展示工农业各有关生产过程。除个别章节引用前人著述外，书中绝大部分内容都是作者在南北各地科学调查的资

料。在叙述生产过程具体技术的同时，作者还用“穷究试验”的研究方法对所述技术给以理论上的解释。这同一般的技术调查报告有所不同。

《天工开物》的可贵之处在于，书中记述了工农业生产中许多先进的科技成果，用技术数据给以定量的解说，同时提出一系列理论概念，这就使该书成为一部科学技术的完整著作。例如在农业方面，《乃粒》章指出水稻育秧后 30 日即拔起分栽，一亩秧田可移栽 25 亩，即秧田与本田之比为 1：25。又说早稻食水三斗、晚稻食水五斗，失水即枯。这些技术数据对农业生产有指导作用，是育秧、插秧、灌溉的理论基础，在以前的农书中未曾有过记载。该章还论述作物与环境的关系，以及外界环境变迁对作

物物种变异的影响，指出通过人工选择可培育出抗旱的旱稻，并介绍了以砒霜为农药拌种、以石灰中和酸性土壤等可贵的技术成就。《甘嗜》章主要介绍将水稻育秧法移植到甘蔗种植中，实行甘蔗移栽这种新技术。《粹精》章所述的江西水碓，以水力为能源，通过立式主轴带动各机件，同时具有灌田、脱粒及磨面 3 种功能，是 17 世纪世界上先进的农用机械。《乃

服》章所介绍蚕的变异现象，与 19 世纪英国学者达尔文所述几乎相同，他提出将一化性蚕与二化性蚕，黄茧蚕与白茧蚕人工杂交，可培育出具有双亲优点的杂种蚕，通过蚕浴、排除病蚕实行人工淘汰，可使健蚕发育成长等，这都符合科学原理。《五金》所述将炼铁炉与炒铁炉串联使用，可实现从生铁直接炼成熟铁的连续生产过程。他改进的用生铁及熟铁合炼成钢的设备原理，成为近代马丁炉的始祖。他在论述金、银、铜的单位体积内重量时，已有了比重的概念。他对金属锌（“倭铅”）的冶炼工艺的论述， 是世界上最早的文字记载。对铜、锌以不同比例配合炼出具有不同性能的合金黄铜的论述，都具有世界性的生产指导意义。《燔石》章所论及的竖井采煤在井下安装巨竹筒以排除瓦斯和巷道支护的技术，以及烧砒石时的安全措施，都值得称道。

宋应星以“天工开物”命名其书，实际上是以此展现一种具有普遍意义的科学思想。它强调自然力（天工）与人工的配合、自然界的行为与人类活动的协调，通过技术从自然资源中开发产物，以显出人的主观能动性。

《膏液》章指出：“草木之实，其中蕴藏膏液（油脂）而不能自流。假媒水火、凭借木石（木榨与石磨），而后倾注而出焉。此人巧聪明，⋯⋯” 正体现了“天工开物”的思想内涵。简言之，这一思想的核心意义是以“天工”补“人工”开万物，或借助于自然力和人力的协调，通过技术从自然界中开发万物。日本学者三枝博音（1892—1963）在解释“天工开物”思想时写道：“‘天工’是与人类行为对适的自然界的行为。‘开物’是根据人类生存利益将自然界中包含的种种物由人类加工出来。在欧洲人的技术书中，恐怕没有这类书名的著作。技术确实是自然界与人类协调的产物， 它是人类与自然界之间赖以沟通的桥梁。只有很好地理解了技术，才能懂得利用‘天工’的同时再用‘人工’开物”。这种“天工开物”思想像红线坐标那样贯穿于宋应星的整个书中。

《天工开物》是对中国古代农业和工业生产技术系统而全面的总结， 在科学史中首开先例，其所述范围之广为以往任何著作所不及，足可与西方文艺复兴时期 G．阿格里科拉（Agricola）撰写的《矿冶全书》（De re metallica，1556）这本技术经典相媲美。此书出版后，很快便在福建由书商杨素卿于清初刊行第二版，并被清代官刻大型著作《古今图书集成》

（1725）及《授时通考》（1737）广泛摘引。虽然 18 世纪后半叶《天工开物》因有反清思想而一度遭到厄运，但仍成为当时许多学者的参考书。此书于 17 世纪末传入日本，1771 年大阪出现了和刻本，从此成为江户时代

（1608—1868）日本各界广为重视的读物，刺激了“开物之学”的兴起。20 世纪时，此书又被译成现代日语，至今畅销。18 世纪《天工开物》还传到朝鲜，成为李朝（1392—1910）后期实学派学者参引的著作。1830—1840 年间，《天工开物》中的《丹青 、《五金》、《乃服》、《彰施》及《杀青》等章还被摘译成法文，接着转译成英文、德文。《乃服》中的养蚕部分被译成意大利文和俄文。达尔文读过这部分内容，曾作过转引。1869 年，

《天工开物》有关工业各章的法文摘译，又被集中收入“中华帝国工业之今昔”（Industries anciennes etmodernes de L′Empire Chinois）， 刊于巴黎。1964 年，有关农业的前四章被译成德文。1966 年，《天工开物》全书被译成英文，在美国出版。目前，这部书已成为世界科学经典著作在各国流传，并受到高度评价。法国学者 S．儒莲（Julien）称此书为“技术百科全书”，日本学者三枝博音称其为“中国有代表性的技术书”，英国学者李约瑟（Joseph Needham）把《天工开物》作者宋应星称为“中国的阿格里科拉”和“中国的狄德罗”。可见这部书在世界科学史中也占有重要地位。

宋应星的另一代表作是《野议》，成书于崇祯九年（1636）。这是他的政论集，集中反映了他的政治思想和经济思想。全书万言，计有《世运》、

《进身》、《民财》、《士气》、《屯田》、《催科》、《军饷》、《练兵》、《学政》、《盐政》、《风俗》及《乱萌》等 12 议。作者写此书的目的是为了挽救明末社会所面临的政治及经济危机，提出一系列改革措 施，期望社会由乱而治，使国家转危为安，从而体现了这位科学家关心国家前途和民族命运的爱国思想。这部作品也可看成是宋应星希望崇祯皇帝

实行变法的万言奏议。从各议内容来看，所述主要涉及以下 5 个方面：（1）指出各级政权机构人事制度及国家教育事业的重要性。为加强国家政权建设，他揭露和批判了当时制度的弊端及官吏的腐败，提出革新吏政及学政的方案。（2）鉴于当时“民穷财尽”的经济局面，他揭露了财政、税收等经济政策的失误，提出革新方案及生财之道。（3）谈用兵、练兵及筹措军饷的方法，揭露了军政上的弊病。（4）要求在社会上移风易俗，振作人的精神面貌，提高官兵的士气。（5）分析明末农民起义的经过和动因，指出与安民政策有关。总之，宋应星主张减免对人民的横征暴敛，呼吁罢除军界、政界中的贪官污吏，代之以廉洁奉公、一心为国的清官。使工农能获温饱、商人能有利可图，贫士有获得科举人仕的机会，各阶层的人都能各安其业。然后，全面发展农业、工业和商业，养兵练武，则国运或可有救。书中有许多精辟思想，如宋应星认为社会财富是劳动创造的，增加社会财富意味着要大力发展农业和工业，提供丰富的劳动产品。他的这一财富观是对经济学原理的天才贡献。

《思怜诗》是宋应星于崇祯九年（1636）撰写的一本诗集，内有《思美诗》10 首及《怜愚诗》42 首，共 52 首，均为七言。该书主要反映了诗

人的人生观或人生哲学，以文学形式表达他对人生价值和意义等问题的看法。为此，他在诗中塑造了两大类典型人物，分别予以褒美与讥讽。他继承了唐代大诗人白居易（772—846）倡导的新乐府运动的诗论传统，主张写诗应揭露时政弊端、反映社会现实并给人以启迪与教化。《思美诗》中塑造了应当效法的一些贤人的形象：（1）身处乱世而洁身自励，不同流合污；（2）精忠报国，以造福百姓为做人根本；（3）德才兼备而识时务， 以其思想、著作及实际行动唤起世人觉醒；（4）不图名利，一心为国尽忠、为民尽孝，必要时可牺牲一切。这样的人虽难得，但必千古流芳。《怜愚诗》塑造了应当讽刺和鞭挞的一些愚人的形象：（1）争权夺位，结党营私， 祸国殃民；（2）贪婪无厌，聚敛财宝，剥削人民；（3）沽名钓誉，妄想世代富贵，死后还求美 ；（4）迷信神佛及巫术，不相信人是自己命运的主宰。宋应星在诗中用对比的方式展示人生追求的目标应当是什么和怎样做人的道理。他的诗既有艺术性，又有哲理性。

《论气》是一部自然哲学著作，成书于崇祯十年（1637），分为《形气》、《气声》、《水火》、《水尘》、《水风归藏》及《寒热》等篇章。宋应星继承了宋代哲学家张载（1020—1077）的元气论并予以发展，形成了他的唯物主义一元论自然观哲学体系。他认为宇宙万物最原始的物质本原是“气”，由“气”而化“形”，形复返于气。介于形、气之间还有个物质层次是水火二气。他将元气论与新五行说结合

起来，用“二气五行之说”来解释万物构成的机制。由元气形成水火二气，再由水火形成土，水火通过土形成金木有形之物，然后再逐步演变成万物。根据宋应星的理论，万物生成和演化图景可以下式表示：

■

他的这一理论比王充、张载的元气论更为深化与绵密，也比当时西方用亚里士多德的四元素说（土火水气）解释万物生成更加具体。因为宋应星在气与万物之间引入了一些过渡的物质层次，而不是由气直接构成万 物。他还进而讨论土石五金的“生化之理”，从中引出了物质在变化前后“未尝增”与“未尝减”的物质守恒思想。宋应星还指出动物体内所含物质成分与植物所含的是同类，而植物是摄取土中无生命养料与水而生长 的，从而论证了有机界与无机界之间在物质构成上的统一性。他的唯物主义自然观是建立在他所掌握的丰富科学技术知识的基础上的。

宋应星在《论气》的《气声篇》中还专门讨论自然科学中的声学问题， 其中包括影响声调的各种条件、声速、声音的传播媒介和决定声强的因素等问题。谈到声音发生原理时，他指出“两气相轧”及“以形破气”引起气动而成声，以不同形式破气便有各种声音。声之产生在于破气、轧气时所引起的气的“微芒之间一动”，用现在的话说就是空气的振动。破气、逼气动作缓急（速度）与劲懦（力量）可决定声音大小。他还指出传播声

音的介质是空气，又以炮声为例，指出单位时间内炮声所到达的距离为炮弹所及距离的 10 倍。关于声的传播方式，他认为就像以石击水所成的水波那样扩散，以波的形式在空气中传播。可见他已有了关于声波的初步理论概念。他的这些思想为此后声学理论发展指出了正确方向。当时，欧洲关于声的传播媒介到底是空气，还是以太微粒或物质微粒，还在争论不休。直到 17 世纪德国学者 O．盖里克（vonGuericke）以抽气机作传声实验后， 才证明声的传播介质是空气，而且声波的概念是在这以后很久才建立起

来。宋应星研究声学时虽没有西方科学家掌握的一些较好的实验手段，但他在理论方面却提出了较先进的思维模式。

宋应星对天文学素有兴趣，他的《观象》卷本想放在《天工开物》内同时发表，但临梓删去。现存只有《谈天》（1637）卷，主要是说日。当他登山东泰山观日时酝酿了一种思想：“以今日之日为昨日之日，刻舟求剑之义。”他认为太阳不但沿其轨道周行不已，且其自身也在不断变化之中，从而提出“今日之日非昨日之日”这个有重要意义的哲学命题。他修正了张载提出的“日月之形，万古不变”之说，批判了汉儒董仲舒所谓“天不变，道亦不变”的形而上学观点。宋应星这一“日日新”的思想后由王夫之所发挥。日食、月食本是自然现象，与人间的社会活动没有任何关系。然而古代的“天人感应”说认为，日、月食及其他异常自然现象是国政失纲、人君昏暗的象征，故上天以此作为警告。宋儒朱熹（1130—1200）注

《诗经·小雅·十月之交》“日有食之”时，按天人感应说写道：“然王者修德行政，用贤去奸，能使阳盛，足以胜阴。⋯⋯则日月之行虽或当食， 而月常避日，⋯⋯所以当食而不食也。”宋应星针对这种错误观点批评说： “朱注以王者政修，月常避日，日当食而不食，其视月也太儇（随便）。” 他以古代日食观测资料与古史作了对比，证明天人感应说是毫无根据的。过去人们对他的科技著作研究得较多，其实宋应星是作为科学家兼思想家而载入史册的。随着对他在人文科学方面著作的深入研究，他作为思想家的历史地位将会被普遍确认。