三、技术科学

明清两代的技术科学，一般说来，进步迟缓，但在建筑、纺织、机械制造等也取得了一些新成就，并有专门著述传世。

建筑——宋代李诫著《营造法式》，是我国古代建筑学的重要专著。清工部编制《工部工程做法则例》是又一部建筑学专书。本书于雍正十二年（一七三四年）由清工部刊印行世。全书共七十卷，前二十七卷是二十七种不同规格的殿堂廊屋的“大木作”（梁、柱、檩、椽、斗拱等主体木构件的制作） 例，将各种“大木”构件的尺寸一一注出；后二十四卷是工料估算法；其余各卷分别记述“小木作”（门窗、天花、勾栏、照壁等附属设施的木件作法）、“石作”、“砖作”、“瓦作”、“彩画作”⋯⋯等。与宋《营造法式》相比，本书反映的建筑风格的变化主要是：斗拱攒数增加、尺寸权衡变小，表现出斗拱的装饰性增强，功能性降低；举架（屋面坡度）较峻，出檐（檐柱

到撩檐檩间的水平距离）较少，柱有收分（每高一丈，柱径收七分），使建筑外形更加俊秀，不似宋代以前那样幽深朴拙；台基、须弥座、勾栏等的线脚较少，手法更加简练；材料截面的宽高比接近正方形，而宋式为三比二。总的看来，清式宫廷建筑的技术性提高，但由于追求装饰性，向着华艳方向发展，从材料力学的角度看，科学性反而有所降低。

《则例》的缺点是书中记述的只是建筑构件的绝对尺寸，而不是各部尺寸比例，使用不便。其次，对各部件的装配位置、功能、加工步骤都无解释， 读者利用有不少困难。但它仍然是了解清式建筑的重要著作。

纺织——纺织历来是手工业中的重要部门。明代，古老的丝织和新兴的棉纺形成两大部类。有关纺织技术的纪录和研究，主要见于《天工开物》一书。

《天工开物》记载，明代养蚕已知用杂交法培育优良蚕种。练丝法用猪胰或乌梅。猪胰中含有蛋白酶，对丝胶水解有催化作用，所以练减率高，又不损伤丝质，后世一直沿用此法。《天工开物》还载有纺织五枚经斜纹绫的织绫技术。棉布到明代已取代丝麻，成为普遍使用的织物。《天工开物》说： “凡棉布，寸土皆有，而织造尚松江。”松江历来是棉织业的中心。明代松江棉布，分为标布、中机和山布三类。山布最窄且短。标布最宽，行销全国， 远达海外。《农政全书》记载，江西乐安纺车，一车五繀（音岁 sui，缫车）。较旧车只容三繀，有所改进，但以手指操作，仍极困难。英国在一七六八年制成珍尼纺纱机，以机器牵引，一车可多达十九繀。明清时代的中国，却未能出现这样的机械。

机械制造——明代西方的某些器械东传，中国开始仿造。崇祯二年（一六二九年），明廷应徐光启请求，决定制造望远镜。据《明史·天文志》记载，系由两个镜片组成，用于天文观测和“望敌施炮”。自鸣钟由利玛窦带入中国。徐光启曾受命造自鸣钟，作为测天仪器，大约由于精度不够，当时的天文计时仍以日晷、漏壶为主。清代制钟技术才得到发展。

明朝使用火药火器始于“靖难之役”（见朱国祯《涌幢小品》卷十二）， 明成祖平交趾，得神机枪炮法，特设了神机营习练。此后，中国匠人续有发明。正德间，佛朗机海舶来中国，在嘉靖二年（一五二三年）的海战中，船上火炮被明军俘获，称之为“佛朗机”。白沙巡检何儒仿制成功，明军中才有了各式佛朗机炮。大者重千余斤，射程数百步，号称“大将军”。万历后又得西洋红夷炮，长二丈余，重达三千斤，“能洞裂石城，震数十里”。崇祯时，徐光启以重资从广澳募集西洋工匠制造。明末军器局制造的中外各式火器已有数十种之多（参见《明史·兵制四》）。清康熙帝为平三藩之乱， 命南怀仁监制大小西洋火器，在芦沟桥试放，受到康熙帝的称赞。日本的火器技术这时也传入中国。日本鸟铳，装有瞄准具（照星和照门），发无不中， 射程又远，是中国轻型火器中比较优良的一种（纳兰容若《渌水亭杂识》卷三）。

明末西洋教士邓玉函与中国士人王徵共撰《奇器图说》三卷，是机械制造学的专著。卷一介绍有关重心、重力线、比重、浮力、压强等基本概念以及相关的定理、定律，还介绍了固体、液体（书中称干、湿二体）的某些性质。卷二把机械元件分作六类：天平、等子（不等臂称）、杠杆、滑车、圆轮和藤线（即螺旋），分别介绍了各自的使用原理和计算方法。其中说“器之能力最大者，其用时必多”，即省力的器械必然费时。在能量守恒定律正

式确立之前，作为一个传教士能在机械中提出这样的表达式，是难能可贵的。卷三是实用器械图，包括起重十一图，引重四图，转重二图，取水九图，转磨十五图，解木四图，解石、转碓、书架、水日晷、代耕各一图，水铳（抽水唧筒）四图，总计五十四图，并附有说解。

《奇器图说》第一次使中国零散的力学器械纳入理论体系，提供了研究器械的科学方法，在中国机械制造史中具有重要的意义。