第十章 历史地位
本章是第九章论宋应星科学思想的的续篇，专门评述他的技术思想。他的技术思想与科学思想一样，都集中反映在其《天工开物》一书中。所谓技术，泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。如作物栽培技术、养蚕技术、纺织技术、冶金技术、铸造技术、造船技术和造纸技术等。除劳动者掌握的操作技能外，广义地说，技术还包括相应的生产工具和设备以及生产的工艺过程或作业程序、方法。由此可见，技术的直接目的是改造自然，而不是认识自然，它是知识的物化形式。技术的任务是为生产服务，因而它是直接的生产力。随着生产实践和认识的不断提高，各个时代的技术水平也在不断发展。宋应星所处的时代里，如第一章所述，工农业各部门的技术水平都达到中国历史上前所未有的高度，而这正是他的技术思想所由之产生的土壤。除此，他的技术思想还是他把技术与自然科学、哲学、经济学、政治以及艺术相结合并予以融会贯通的产物。这就完整地体现了他作为思想家兼科学家的特色。宋应星的技术思想既丰富而又有独到见解，其中不少部分在当前已发展成为单独的学科，然而在他那个时代他竟能把这些学科兼容并蓄于一体，说明他确是智慧出众的英杰。
首先让我们评述宋应星的技术哲学思想，这是他把哲学和自然科学运用于研究技术时发展起来的一套思想，包括下列五项：（1）论技术与自然界和人之间的相互关系；（2）论技术的本质及结构特征；（3）论技术结构体系；（4）论技术发展规律及社会因素对技术发展的影响；（5）技术方法论。可以说这些内容也是当前各国开展的技术哲学和技术论所研究的对象。①关于上述第一项，主要表现为“天工开物”思想，从技术哲学这门学科发展史上来看，这是宋应星作出的一项突出的贡献。因第九章已作陈述，这里不再重复了。至于说到技术的本质及结构特征，宋应星用“法”、“巧”及“器”三个概念加以说明。换言之，在他看来，技术＝法十巧十器。“法”指各种工艺操作方法，如种稻之法、冶炼之法、纺织之法等，不知道这些操作方法就无从进行工农业生产。“巧”指参与生产的劳动者的操作技能，宋应星常常用“人巧”、“工巧”加以表述。“器”指生产中使用的各种工具和设备。
在他论工农业生产技术的各章节中，都要谈到这三者，构成《天工开物》全书结构框架的主体，可见他对技术本质及结构特征有正确的认识。在技术的①韩寿根等：《学科大全》，第190—191 页（沈阳出版社，1989）
三要素中缺一不可。操作方法固然重要，但只有通过“巧”与“器”才能实现生产。宋应星认为技术三要素中“人巧”是最积极的因素，因为“人为万物之灵”、“人巧造成异物也”。他又把劳动者的技能分为熟练的（“工夫精熟”者）或“巧思”者和非熟练的，而提倡勤巧。同时他也强调工具的重要性：“世无利器，即般（鲁班）、倕安所施其巧哉？”（《锤锻》），又说：“谚云：”万器以钳为祖‘，非无稽之说也。“（同上）。每种操作方法有其特用工具及设备。《膏液》章称，如按压榨法取油则用木榨：”若水蒸法，则并用两釜“。他又指出，无论用什么方法和设备取油，只有工匠的技能”精到者“才能得到更多的油脂。他在书中到处提请农民和工人提高自己的劳动技能，几乎在每一章里都树立了这方面的标兵。他甚至在《锤锻》章认为，对从事复杂劳动的锻造铜乐器的工人，应给予比锻造铁器的工人高一档的工资（”锤工亦贵重铁工一等“）。这就从技术政策上落实了他的思想主张。
由于宋应星对技术本质和结构要素有较全面的认识，所以他能在《天工开物》中构筑一个严密的技术结构和技术知识体系。这是他技术哲学思想的另一项丰硕成果。在令人眼光缭乱的众多的工农业各部门技术及技术知识中，如何能理出头绪来，使之成为有内在联系的一个体系，在宋应星以前可以说还没有人作过这种尝试。因为这项工作很困难，要对所有这些技术都有所了解，而且还要有通观全局的哲学概括的头脑，要人乎其微、出乎其上，将对各技术的微观与宏观认识相结合。对明代的一位知识分子来说，从事这项费力的工作是无名可图的，写几篇应时的八股文比这容易得多。宋应星却发誓一定把这项工作进行下去，一不做二不休。他有一首诗似乎表达了自己的心情：“个中信誓千金重，身外浮荣一叶飘”（《思美诗》之五）。他把誓言看作比千金还重，把声名看作一叶浮萍。《天工开物》共18 章，实际上至少涉及30 种技术，因为有些章包括好几项技术。如《乃服》便涉及养蚕、种桑麻及纺织等技术，《甘嗜》涉及种甘蔗、制糖、养蜂等技术，而《彰施》则包括染料植物栽培及染色技术。如果将各章内容分解，则我们可看到该书探讨的技术为：
（1）谷物栽培技术。（2）甘蔗栽培技术。（3）桑麻栽培技术。（4）染料植物栽培技术。（5）养蚕技术。（6）养蜂技术。（7）谷物加工技术。（8）制糖技术。（9）榨油技术。（10）制盐技术。（11）制技术。（12）纺织技术。（13）染色技术。（14）采矿冶金技术。（15）铸造技术。（16）锤造技术。（17）采煤技术。（18）非金属矿烧炼技术。（19）陶瓷技术。（20）制砖瓦技术。（21）造纸技术。（22）制墨技术。（23）颜料制造技术。（24）造船技术。（25）航运技术。（26）制车技术。（27）冷武器制造技术。（28）火器制造技术（29）珠宝采集技术。（30）珠宝加工技术。
如果再细分下去，还不止30 种。这些技术确实包括了17 世纪三十年代时中国工农业生产领域中的所有主要技术。如果说还有遗漏的话，就只差建筑技术、水利工程技术和印刷技术了。但宋应星并没忘记讨论建筑技术中使用的砖瓦及金属工具刀斧、锯、凿等的制造，和农田水利灌溉技术中使用的各种水车以及印刷业中使用的纸张及墨的制造。在一部书里讨论如此众多的技术问题，除《天工开物》之外，还是极少有别的著作能出其右者。难怪此书在国外被称为“技术百科全书”，这是当之无愧的。
令人惊叹的是，宋应星在《天工开物》中不但广泛地逐一阐述了上述30种工农业技术的具体知识，而且还将这些技术系统地纳入到他所构筑的体系之中，当将这些技术知识通过自己的艰苦劳动掌握后，也许有几个方案可供他选择来构筑一个体系。一种方法是用哲学思维方式来处理各卷、各章的序列安排。第二种方法是用经济学思维方式来处理。也可以同时用两种思维方式，但侧重其中某一种。不管用何种方法，都应把农业技术与工业技术这两大部类的界线划清。这一点宋应星已经做到，只是为了紧凑篇幅，他才把某些农产品的种植技术及工业加工技术放在同一章（如《甘嗜》、《彰施》）中，然后再用章下的节来划清工农业的界线。在分清工农业界线的前提下，用哲学思维方式构筑技术体系有很大的理论意义。但宋应星是重实践的思想家，当他建立体系时，突然经济学思维方式在他头脑中占了上风，他宁要按经济学原则行事。于是他在全书序中说明了“卷分前后，乃贵五谷而贱金玉之义”的原则。本着这个原则完成了他的体系处理。他将30 种工农业技术构成的大体系分为三个中体系，即将全书分为上中下三卷（册），上卷（第一个中体系）有6 章，即6 个小体系。在这个中体系中农业部类包括谷物、甘蔗、桑麻、染料种植技术和养蚕、养蜂技术，食品及织染；工业部类包括谷物加工、制盐、制糖及纺织、染色技术，共11 种技术，都与吃饭、穿衣有关，为万民生活所必需，故列为全书大体系之首，以体现重农经济思想。中卷为第二个中体系，有7 章，即7 个小体系，全属于工业部类。其中食品及轻工业有榨油、陶瓷、制砖及造纸技术，重工业有铸造、锻造、采煤、非金属矿石烧炼技术，交通运输业有造船、航运及制车技术。榨油本应列入上卷，但因该卷篇幅容不下，故列入中卷，中卷共有11 种技术。下卷为第三个中体系，有5 章（5 个小体系），也全属工业部类，其中轻工业有制、制墨、颜料技术，重工业有金属及合金冶炼，军工工业有冷武器及火器制造技术，另有珠宝采集及加工技术，合计8 种技术。
因而我们看到，宋应星把工农业30 种技术归入18 个小体系中，再将18 个小体系归纳成3 个中体系，最后由3 个中体系构成一个大体系。在这里他还不自觉地使用了系统工程的方法。
经宋应星这样处理后，工农业整个技术及技术知识不再是无秩序的堆积，而成了有秩序的体系。当然，他的体系因过份偏重经济学和政治学考虑，也不无缺点及有待改进之处。比如重工业中的金属冶炼及铸造、铸造技术应当都放在第二个中体系中，但由于他有“贱金玉”（实际上是贱金银）的原则，不得不把冶炼技术放在第三个中体系中。还有，《乃服》章这个小体系显得过于臃肿，包括农工业中好几种技术，如再细分为两章也许更好。由于作者强调“乃粒”、“乃服”的对称性，也不得不把几种技术挤在一起。万事从头难。不管怎样，宋应星毕竟作出可贵的开端，后人在他的基础上只要稍加改进，就很容易建立较为严密的技术结构及技术知识体系。我曾在《天工开物校注及研究》（1989）一书中对宋应星的体系作了结构改进的尝试，现在当我们研究他的技术哲学思想时认识又提高一步，也许还有改进的余地。
如果说宋应星的技术体系内，中体系这一层次的结构和小体系的排列次序有待改进的话，则大多数小体系的结构是合理的。小体系（章）由更小层次的体系构成。宋氏在建立小体系上匠心独具，越接近基层体系，则其结构就越加合理。以谷物栽培技术体系为例，如何将众多的谷物种植技术作出系统安排和叙述，是很多农书作者面临的困难问题。一般采用三种方法，一是不分主次地按作物品种逐一平铺直叙，二是将谷物按其内在属性及全国口粮中的重要性分成几大类，再逐类逐项处理。第三种方法介于以上两法之间。
显然第二种方法是最科学的。明代农学家徐光启（1562—1633）《农政全书》（1639）用第一种方法，卷25《谷部上》对谷物的排列是黍、稷、稻、粱、秫、稗；卷26《谷物下》分别是大豆、刀豆、黎豆、麦、荞麦、胡麻。这是不分主次、系统性不强的处理方法。宋应星与徐光启或其他农书作者不同，采用了上述第二种方法，即分类叙述法，而且主次分明，又反映了谷物的内在属性。他的思路是将谷物按其产量及在口粮中的重要性为次序，再考虑自然类别，分为（1）稻、（2）麦、（3）黍稷粱粟、（4）麻及（5）菽（豆）五大类，再以五大类为纲，纲下再分为细目。如稻类下有糯（粘）、粳（不粘），麦类下有小麦、大麦、裸大麦（青棵），豆类下有大豆、绿豆、豌豆、蚕豆、小豆、扁豆、豇豆等。如此，纲举目张，体系严密。另一位明代农学家邝璠（1465—1505 在世）《便民图纂》（约1502）的处理方法介于宋应星与徐光启之间。看来宋应星对谷物的分类处理得最为得体，因为他站在更高的思想境界上，能从技术哲学和农业经济学角度处理谷物分类及谷物栽培技术体系的建立。而徐光启则沿袭了南北朝时的贾思勰《齐民要术》（六世纪）及元代人王祯《农书》（1313）等传统方式行事。宋应星决定突破这个传统，自寻门径，独开一种处理方法，建立了包括20 种作物在内的新的体系。
这种创新精神和新方法都是十分可取的。
宋应星将工农业30 种不同技术的产品逐一作了分类，然后再将各类技术综合成层次不同的小系统、中系统内，最后进入大系统中。而每类技术又各自成为基层系统，此系统又是由对单个技术产品的分类后而综合成的。单个技术产品的生产技术，才是他大体系中的结构单元。每一个技术结构单元又是一个“细胞”系统，其中包括原料种类及产地、技术过程、操作要点、工具设备、原材料及能源消耗、产品产率及其特性与用途等。每个技术单元系统都一律包括构成技术定义的3 个要素：“法”、“巧”、“器”。正如同18 世纪瑞典学者林耐对大量植物作了分类并建立了其自然体系一样，宋应星对大量工农业产品及其制造技术作了分类并建立了其技术体系。从这个意义上他还是位工农业产品及技术分类学家，而他的分类方法可能受到李时珍在《本草纲目》中对大量药物作科学分类的某种思想启发，但结合工农业产品及其制造技术的特点再加以发挥。李时珍药物分类法及本草学体系的建立，是在突破千年来流行的上中下“三品”分类的基础上完成的。李、宋二人都有打破传统的学术勇气。
宋应星的整个技术哲学思想，以其对技术本质及结构特性的认识为核心，从这个思想细胞出发，发展成他的系列思想。既然他认为在技术的三要素中“人巧”是最积极的因素，这就导致他对从事生产劳动的工农群众的尊重和对能工巧匠的称赞。他反对经生之家（儒生）和纨绔之子（富豪子弟）
鄙视工农群众的任何表现。由于技术是农民、工人赖以从事生产劳动的基础，则创造技术的主力军首先应是这些劳动者，而不是四体不勤、五谷不分的所谓“圣贤”之辈。谁是创造各种技术的主力军？对这个问题的回答，反映出两种不同的技术观。《考工记序》云：“智者创物，巧者述之，守之世，谓之工。百工之事，皆圣人之作也。烁金以为刃，凝土以为器，作车以行陆，作舟以行水，此皆圣人之所作也。”根据这一思想，后来的一些古书（如《世本》）便把很多技术发明都归在某一圣贤、智者的头上，而否定劳动者在技术发明创造中的作用。与此相反，宋代科学家沈括（1031—1095）认为：“至于技巧、器械、大小尺寸、黑黄苍赤，岂能尽出于圣人？百工、群有司、市井、田野之人莫不与预焉。”（《长兴集》卷19）。就是说，工人、农民参与了技术的发明创造，“岂能尽出于圣人”。在上述截然相反的两种观点中，宋应星站在沈括一边。就象沈括一样，他在《天工开物》中也记下了许多劳动者创造的技术，尤其“法出于近代”的较新技术和劳动者以为秘诀的技术环节。他在书中到处歌颂劳动者的技巧，而且在《乃粒》中指出“著书圣贤”
不一定就懂技术，否则为什么他们在“五谷”中竟漏提稻，而稻为南方广大人民的主食。他还认为把造纸技术的发明归于东汉蔡伦一个人头上，是浅陋的见解。现代考古学发掘已证明，中国早在公元前二世纪的西汉已发明了麻类植物纤维纸。
在宋应星看来，社会财富是工农业产品，因而工农业生产技术自然是创造社会物质财富的唯一手段。这就直接导致他对技术在社会中重要性的认识。他不但反对空谈“性理”、坐而论道的儒生鄙视劳动者的任何表现，还反对他们鄙视工农业生产技术的陋习。他公开声明，《天工开物》不是写给“大业文人”的，而是专为有心国计民生、从事生产和守土守疆的知识分子、识字的工农和官兵阅读的。他甚至主张加强对青年学生的技术教育，在社会普及技术知识，使“学者童而习之”。这样就可提高国民的技术素质，使工农群众靠技术从事生产，以便创造更多的财富。他写道：“‘治、乱、经、纶’字义，学者童而习之，而终日不见其形象，岂非缺憾也！［故予］先列饲蚕之法，以知丝源之所自。”（《乃服》）次列织丝之法，以解绸缎之所出。他还感叹他说：“乃抒柚（织机）遍天下，而得见花机之巧者，能几人哉？”（《乃服））他说这番话时，心情必定十分沉重，急切希望国内有越来越多的人对技术发生兴趣，并将其运用于生产实践中。然充斥书肆的却多是四书五经、诗文、八股一类书籍。宋应星决定虚心向工农请教，及时记录下技术知识，成就《天工开物》。要知道，工农生产中群众积累下的技术经验、诀窍、技巧不会自动出现于书中并以系统形式保存下来，必待科学家予以总结、概括，才能成为知识形态。这就体现了学者与工匠、农民相结合的力量。由工农提供技术素材，再由学者提炼成思想观点和带有规律性的陈述。
在技术领域内，历史思想家的任务便是能善于利用所处时代的技术材料，通过其著作反映前代人及同时代人所获得的技术成果，并启发于后代人。先进的技术加上操作熟练的劳动者可以创造一切，有了思想和人就可向自然界索取一切。而技术思想家的作用就是展示先进技术、提供思想，因而我们说《天工开物》是一部帮助创造人间技术奇迹和物质财富的书，并不过份。
当宋应星把他的万物不断处于发展变化的哲学思想运用于考察技术现象时，使他总结出若干有关技术自身的发展规律。而这又是他研究技术史后得出的思想体会。他在《陶诞》章中写道：“商周之际，俎、豆以木为之，毋亦质重之思耶。后世方土效灵，人工表异，陶成雅器，有素肌玉骨之象焉。
掩映几筵，文明可掬。岂终固哉？“①这是说：古代商、周之时盛祭祀品或食物的器皿以木料制成，并非因用木器表示庄重浑厚的意思，而是因技术水平所限，还没有别的材料可以代替。到了后世，各地发现陶瓷土的良好性能，人工发挥出技巧，制成优美的瓷器，象丝那样薄、如玉那样白，用以代替古时的木器。将瓷器陈设在几案上或摆在筵席上，其花纹与光泽交相辉映，既典雅又实用。难道从此就永远使用瓷器，而不用另外新型的器具吗？他这段精彩论述，意在表达下列思想：每个时代的产品都反映了该时代的技术水平，随着新材料和新技术的出现，产品的面貌和品质也随之而变。旧产品被新产品所取代，新产品又因新材料及技术的引人，而被更新的产品所代替。以盛食物的器具为例，商、周时用木器、青铜器（贵族用），并无他意，实因无再好的东西可以代替。到后世由于瓷土及制瓷技术的应用，制成优美的瓷器，社会上便乐于使用。然而宋应星并不认为瓷器是最好与最后的产品，他相信后世还会因新材料及新技术的发展，再出现比瓷器还要好的产品，因为技术的发展是没有止境的。现代仿瓷塑料器物的出现，就证明了宋应星关于技术制品及技术不断新陈代谢、世上没有永久不变的产品的思想。
在谈到农业技术的发展时，宋应星在《乃粒》中写道：“土脉历时代而异，种性随水土而分。不然，神农去陶唐（尧）粒食已千年矣，耒耜之利以教天下，岂有隐焉。而纷纷嘉种必待后稷详明，其故何也？”这段话的意思是：从神农氏时代到帝尧时种植谷物已有一千年历史。天下受惠于农业技术的好处，再清楚不过的了。然而后来到尧的时代又纷纷出现许多良种作物，而由尧时主管农业的后稷来详加说明。这是为什么呢？宋应星在这段话的前面已对他提出的问题给出答案：“土脉历时代而异，种性随水上面分”。也就是说，土壤的丰度随所经历的不同时代而异，谷物的品种特性又随水土环境的变化而千差万别。土壤丰度、谷物物种及品质在不同时代的变化，归根到底是农业技术不断发展的结果。从神农到帝尧的千年间，不可能设想农业技术仍停留在原有水平上。昔日贫脊的土壤经过改良更为肥沃，由于水利灌溉、田间管理的加强和对谷种的选择，到尧时又出现许多良种，其品质优于昔时。宋应星的中心思想是，农业象工业一样，其发展是没有止境的。世上没有一成不变的谷物品种，随着农业技术的不断进步，新的良种会层出不穷。
正如他在《乃粒》章另“一处所说，”凡粮食，米而不粉（只含米而不作粉的谷物）种类甚多。相去数百里，则色味形质随方而变，？？千百其名。“
他以工业（陶瓷技术）和农业（谷物栽培技术）的具体事例向人们说明，技术的发展是一个不断进步的历史过程，人在运用技术的过程中能逐步征服自然，创造日新月异的新产品、新物种，从而使物质文化生活得到不断改进。
为此，人们就永远不能满足于现状，要不停地追求未来。这就是从宋应星总结的技术发展规律中引出的自然结论。
宋应星在《佳兵》章还写道：“火药机械之窍？变幻百出，日盛月新。中国至今日，则即戎者（使用武器的军人）以为第一义。岂其然哉？虽然，生人纵有巧思，乌（怎）能至此极也？“这是说；制造各种火器的技术，变化百出，日盛月新。中国在明代时由于军事上的需要，把火器的生产放在头等重要地位。难道不是这样的吗？如果不然的话，人们再有巧妙的技术思想，①宋应星：《天工开物。陶埏》，中册，第1A 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
又怎能使火器制造达到如此完善的地步呢？他这话的含义是，倘若社会上对工农业某些产品有了迫切的实践需要，则这种社会需要就能刺激生产这些产品的技术获得更快的发展。我们当然不能由此得出结论说，战争是技术发展的动力，因为这不符合应星之本义。他在说上述那段话的同时，还指出战争是不得已而使用的手段，又引《老子》的话说“佳兵（武器）者，不祥之器”，主张用兵要慎重。宋应星本义是，社会实践需要是技术发展的动力。只不过他举了火器生产作为事例。然而如果我们考虑到当时的社会历史背景，清政权借武力步步进逼，已直接威胁到明帝国京师的安全，则明政府加紧研制火器，亦是自卫措施。《天工开物》在谈到旋转式火箭弹“万人敌”时也说：“此为守城第一器？作者不上十年（近十年年制造出的），守土者留心可也。”
我们从插图得知，被此火器击中的，是攻城的清兵队伍，从其装束中清晰可辨。
宋应星在其余各章讨论某种产品的生产和沿革时，也常常先讲出社会上对该产品的实践需要，首先是经济上的需要。如“凡铸铜为钱，以利民用”
（《冶铸。钱》）。在《燔石。砒石》节讲得最为明确，由于南北各地用砒霜作农药用，这才刺激了砒石烧炼技术的发展，其产品“每岁千万金钱速售不滞者”。如果用砒石作火药与白铜，“需用能几何哉？！”还要诠释的是，应星所说刺激技术发展的社会实践需要，指有利于国计民生的社会需要。如对粮食、衣料、副食品、铁锅、瓷器、生产工具、车船、纸张、金属货币、煤炭等等的需要。他对只满足社会少数人奢侈**的产品需要，予以鄙视，不列为正当的社会需要。如前所述，他引出的另一条技术发展规律是，社会一旦对某种产品有了紧迫的需要，则生产该产品的技术便得到优先发展。根据这条规律，他甚至能作出某种技术未来发展趋势的预报。例如（《乃服。倭缎》）节谈到福建漳州、泉州地区从日本引进制造“倭缎”（漳绒）的技术时指出，这种织物尽管好看，但作成衣帽非常容易脏损，华而不实用，没有发展前途。他写道：“今华夷皆贱之，将来为弃物，织法可不传云。”就是说：“现在中外用户都不看重这种产品。将来要变成无用之物被淘汰，因而这类织造技术不可能再流传下去。”宋应星举这个例子，又从反面告诉他的读者，某种技术如果脱离了社会实践需要，便失去了其发展动力，最后就可能被社会所淘汰。在《彰施。诸色质料》中他又指出，芜湖发展起来的蓝布在各地及外国都受到欢迎。但人们用久了便生厌，希望有新的产品。于是后来又有了毛蓝布出现。用松江美布为原料，对染色技术加以改进，使蓝布略具红光。“此布一时重用。”宋应星认为毛蓝布（“毛青布”）肯定有发展前途。在他看来，技术与实践需要之间的关系就象毛与皮那样，“皮之不存，毛将焉附？”根据他的这一思想，当时的有心人就可密切注意市场动向，发展对路产品的生产，从而获得经济效宜。由此可见，他总结的这条技术发展规律不但有理论意义，还有实践价值。
在《舟车。车》节我们还读到：“凡车利行平地，古者秦、晋、燕、齐之交，列国战争必用车，故‘千乘’、‘万乘’之号起自战国，楚、汉血争而后日辟（少）。南方则水战用舟，陆战用步、马（步兵与骑兵）。北膺胡虏（北方与匈奴对持），交使铁骑，战车遂无所用之。但今服马驾车，以运重载，则今日骡车，即同彼时战车之义也。”①这段话意思是：车适于平地行①宋应星：《天工开物。舟车。车》，中册，第390 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
驶，战国时代北方平原地区各诸侯国之间交战必用战车，因有“千乘之国”、“万乘之国”的说法。秦末楚汉血战后，战车逐渐不用了。因为那时在南方水战用战船，陆战用步兵与骑兵。汉以后北击匈奴，双方互相都用骑兵，战车遂无从使用。但现在北方仍驾马车运载重货，因而今日的骡马车在形制上是从古时的战车演变过来的。在宋应星看来，作战形式也因时、因地而异，从而导致交战双方武器及战术上的变化。战国时北方平原地区作战适用于车战。但后来在南方作战，因地理环境不同，只能用战船及马步兵。汉以后与北方游牧民族匈奴作战，只好靠骑兵了，从此战车逐渐被淘汰，而弓箭与于戈仍继续使用。过去的战车虽不再用于战争，仍可作运输的交通工具，则制造这种车的技术能继续保存下来。从这里看到前述那条技术发展规律的另一表现形式：当社会不再需要车战时，车作为作战工具的功能便随之消失；然社会仍需要车作运输工具时，其功能为之一变，从战争目的转向和平目的，从运兵改为运货。在两种场合下，车作为运输工具的使用价值仍未变化，当然制造车的技术仍得以继续发展下去，而这与织造“倭缎”的技术不可同日而语。换言之，某种技术是否具有发展动力，取决于其产品是否能满足社会需要。宋应星分析了车的使用功能的可变性，又肯定了其使用价值的不变性，他从动中看静，说明他能辩证地思考问题。这样的技术思想家确实是少有的。
在宋应星看来，技术之所以能不断发展，而不是停留在某一历史时代的已有水平，除了社会上有对各该技术产品不断增长的实际需要以外，也还由于技术本身的逐步革新与进步所造成，因而宋应星认为技术革新，即其自身的不断自我完善，是促成技术发展的另一动力。如果技术总是停留在原有水平而不加改进，便失去其发展动力。他为说明这一规律，举了箭的制造技术为例，他说：“凡镞冶铁为之（《禹贡》砮石乃方物，不适用）。北虏制如桃叶枪尖，广南黎人矢镞如平面铁铲，中国则三棱锥象也。”就是说，现在用的箭头用铁作成，古时《书经。禹贡》上记载的各地用箭是石制箭头，今已不适用于作战了。现在清兵用的箭头象桃叶枪尖，广东黎族人的箭头象平面铁铲，而中原作的铁箭头呈三棱锥形。箭头所用材料与形制决定其杀伤力大小，归根到底取决于技术发展水平。如果说古时用石箭头作武器还可奏效的话，那么在明代则简直是废物，制造石箭头的技术就应淘汰，因为满足不了新形势下的作战需要。那么造箭技术的出路何在呢？出路在于用新型的铁制箭头，造成杀伤力强的形状，而这就意味着造箭技术必须革新。看来在他列举的三种箭头中，三棱锥形的铁制箭头威力最大。他在讨论发射箭的弓弩时又重述了上述思想。他指出：“国朝（明朝）军器造神臂弩、克敌弩，皆并发二矢、三矢者。又有诸葛弩，其上刻直槽，相承函十矢？机巧虽工，然其力绵甚，所及二十余步而已。此民家防窍具，非军国器。”①按神臂弩、克敌弩始造于宋代，技术比汉代有改进，射程达二百余步，操作简便。明代时又有改进，在保持或加大原有射程的前提下，可一弩并发二矢、三矢，因而这种制弩技术得到很大发展。反之，明代制造的诸葛弩虽可并发十矢，但射程只有二十余步，非军国力器，这就限制了诸葛弩制造技术的发展，充其量只供民间防盗之用。要想使诸葛弩大力发展，除非再作技术改进，使其射程增大十倍。但实际上明军与清兵作战，主要应用改进后的各种金属火炮等火器，射程与杀伤力均比冷武器大，象宋氏所说。其技术已达完善地步。
①宋应星：《天工开物。佳兵。弩》，下册，第29 日页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
所谓技术革新包括使用新型原材料及动力能源、研制新品种产品、引人新的工艺过程及操作方法、使用改进的工具及设备等，在古代的历史条件下主要通过渐变的形式，而逐步实现的技术更新换代之周期较长，有时长达几十年至几世纪，在一代人不知不觉之间完成。由于技术思想家宋应星认识到技术革新是技术发展的内因和内在动力，所以他在书中自觉地反复着重展示工农业各项技术中新事物、新成果和新技艺，成了明代推广技术革新的宣传鼓动家。经他总结的主要技术革新项目有：将砒霜作为农药与肥料联合施用、早稻与秋大豆两熟制、甘蔗分栽移苗法、蚕种杂交技术、缫丝时的“出口干”与“出水干”操作技术、生熟炼铁炉、炼锌及锌铜合金冶炼、灌钢改进法、大型失蜡铸件之铸造、大型锻件之锻造、生铁淋口、采煤的安全作业法、混合制浆造纸法、煤和风箱在冶炼中的联合使用、逆风行船技术、红、改进的提花机和榨油机、龙窑烧瓷、多用水车、旋转式火箭弹、拖网式采珠法、软针制造技术、灰吹法炼银等等。因篇幅关系，无法逐一列举与详述。所有上述都是中国技术史中的宝贵精神财富，它们不但在当时中国是一流的，有些在当时世界上也是先进的。如果宋应星能被请到处于产业革命前夕的英国传授知识，他就会一下子拿到几十项技术专利，而使这场革命早日到来。我们只举一个例子来说明问题。古代金属工艺中高能燃料（煤炭）和高效鼓风机（活塞风箱）联合应用，是从《天工开物》首先反映出来的。一旦掌握了这个技术信息，就能造成前所未有的高温，炼出新的金属并改造旧的工艺。而当时欧洲仍使用中世纪手风琴式皮囊鼓风器，用煤炼铁要到17 世纪末。我们从18 世纪后期法国启蒙思想家狄德罗主编的《百科全书》中才看到这两项技术新事物。因而英国李约瑟博士对宋应星提供的技术信息给予了高度评价。①应当指出，技术革新不是靠苦干而是靠巧干才能取得，这就要动用思想智慧和探讨新的技术方法，此处所说技术方法，指技术中使用的具普遍意义的方法。因之，研究宋应星的技术方法论，便成为了解其技术哲学思想的一个重要侧面。
前已述及他构筑其技术结构体系时使用的思想方法，现在要分析他总结技术革新经验、阐述技术成果时使用的思想方法。
技术方法论在现代已成为认识工程学，然其渊源由来已久。
在历史上凡有成就的技术家，无不在技术方法上有所建树。
宋应星也是如此。现代工程学家使用的移植法、置换法、组合法和分解法等，②都早已被宋应星用过，且用得相当成功而得体。所谓移植法指将某一种技术方法运用于另一种技术之中，借他山之石以攻玉，从而得到技术创新。宋应星在《甘嗜》章首次描述的先进的甘蔗分栽技术，就是借移植法发展起来的。原来栽培水稻时，首先要择一块良田，将优良稻种种植下去，精心管理，待秧生30 天后，再将稻秧拔起，分栽于大田。这就是育秧分苗技术。它便于对稻苗集中管理和推广良种，至迟从汉代便已发展。将水稻育秧分苗技术移植到①潘吉星主编：《李约瑟文集》，第891 页（辽宁科学技术出版社，1986）
②项浙学、边克忠、林永康等：《化工技术论》，第119 页（浙江教育出版社，1989）
甘蔗种植上，便成为甘蔗分栽技术。宋应星描述此法时写道，将种蔗在冬初砍下，除去头尾后埋在土里。雨水前五、六天挖出，断成五、六寸长，每段有二个节，按一定顺序再埋土中，芽长一、二寸时勤加粪水。“俟［芽］长六、七寸，锄起分栽”。①这是甘蔗栽培技术中的一项重大革新。
移植法还表现为将某种技术原理运用于另一种技术领域中。《周礼。考工记》中总结的“六齐”（六剂）规则，一直是冶炼青铜（铜锡合金）的指导技术思想。该书指出，如将铜与锡（还应有铅）按六种不同配比冶炼，则所得到的青铜合金便有呈现不同的性质，用作不同器具。如“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一，谓之大刃之齐。五分其金而锡居二，谓之杀矢之齐。金、锡半，谓之鉴燧之齐。”②此处“金”应理解为铜。对古代青铜的化验证明，书中所述基本反映实际。如作戈戟的青铜，四分其铜而锡居一，即含锡1/5 或20％，而当青铜含17—20％时最为坚利。
既然铜与锡按不同重量配比可冶炼出性质不同的青铜，那么铜与锌按不同配比所炼出的铜锌合金（黄铜）是否也会有不同性质呢？回答是肯定的。宋应星将“六齐”原理运用于黄铜冶炼时写道：“每红铜六斤，人倭铅（锌）四斤，先后入罐熔化，冷定取出即成黄铜，唯人打造”。③又说：“凡铸器低［质］者，红铜、倭铅均平分两（各含50％），甚至［倭］铅六铜四。高者名三火黄铜、四火黄铜，则铜七而［倭］铅三也。”④上述第一种黄铜以铜与锌按6：4 之比冶炼后，合金强度好，适于锻造加工成器。后种黄铜含铜锌各半，适于铸造成低质的黄铜器，再低者铜四锌六。制高质的黄铜必须提高铜的含量。
使铜与锌之比为7：3 或6：4，适用于铸币。宋应星还指出铜九锌一的合金可铸最好的钱，“掷地作金声”。他实际上也列举了铜锌六种配比，并叙述不同配比导致黄铜性质的不同。{ewc MVIMAGE，MVIMAGE， ！13800300_0473_1.bmp}前面所说的置换法，指在不改变工艺流程的情况下以一种原柄料、工具设备或动力能源取代另一种，从而引起技术革新。我们已提到用煤炭及双动活塞风箱代替木炭及皮囊鼓风器在金属工艺中所引起的变革。实际上这里便是用置换法。宋应星在榨油技术中建议用的南方榨，比徐光启《农政全书》卷23 描述的油榨（图43B）更为先进。后者由人站在其上以手挥槌击枋，冲击力小，而劳动强度又大。宋氏所述油榨由三人站在地上合力持撞，杆击枋，冲力大，劳动强度小，工效因而加倍（图43A）。《蘖》章介绍的红制造技术是宋元后才发展起来的。红除用作治病、调味、着色外，据宋应星说还有防腐作用，其制造要点是以红酒糟培养出的红霉①宋应星：《天工开物。廿嗜。蔗种》，上册，第74B 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
②闻人军：《考工记导读》，第29 页（巴蜀书社，1987）
③宋应星：《天工开物。五金。铜》，下册，第12B 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
（Monascus purpureus）为信（菌种）代替其他传统菌种。但红制造技术一直缺乏记载，从宋应星起人们才了解其技术细节。他还描述了“目击风中变幻”时发酵过程中物体由白→黄→褐→土红→红的颜色变化。
所谓组合法指将单项技术与单项技术相组合、将各单项技术设备以串联或并联方式组合、将不同类技术的原理与原理组合、将功能与功能按内在联系组合起来。宋应星在论述工农业生产技术时充分运用了组合法，首先表现在从生铁炼成熟铁和将生铁、熟铁合炼成钢方面。我们知道，生铁含碳量较高（2％），坚硬，但易脆，主要用于铸造钟、釜、炮等器物。熟铁含碳量低（0.06％），柔韧，性软，可锻造成各种生产工具，熟铁由生铁炒制脱碳而成，钢是将生铁与熟铁在一起熔炼，其含碳介于两者之间（0.6—1.7％）兼具两者的功能，故其硬、脆与韧性适中，有广泛用途。宋应星在《五金。铁》中谈三者的关系时写道：“凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则熟。生、熟相和，炼成则钢。”由生铁炼成熟铁，过去是先在炼铁炉中将铁矿砂炼成生铁，再在化铁炉中使生铁熔化，经过脱碳而炼成熟铁。宋应星提出与此不同的技术，利用他描述的“生熟炼铁炉”①系统，既可炼生铁，亦可同时炼熟铁，一炉两用。他写道：在炼生铁的炉子相连数尺远、低数寸之处筑一方塘，以短墙抵之。当炉内铁矿砂以木炭在高温（1000℃）下炼成生铁并液化后，趁生铁水未冷却前让其自动流入方塘，塘内撒入干泥粉。再由数人持柳木棍迅速搅拌铁水（加速生铁中碳的氧化以脱碳），于是炒成熟铁。这个工艺的先进之处在于，将炼生铁与从生铁炒成熟铁的两道工序加以组合，两步并作一步走。方法是将炼铁炉与炒铁设备直接串联起来，实现连续生产。就是说，从铁矿进入炼炉炼成生铁后，趁热直接炒成熟铁。于是省去了生铁再熔化工序，既提高工效，又节省燃料、劳力和时间，降低了生产成本。
用柳木棍疾搅是为加速生铁脱碳，又令脱碳均匀。向生铁水撒泥粉，除有助熔作用外，兼起造渣作用，防止铁过度氧化。
此法极其简练，直到近代仍在四川、云南等地使用。①如果目的只是为了炼生铁供铸造用，则从炼铁炉中将铁水从腰孔引入方形或圆形模子内，冷定后称“板生铁”或“坠子铁”。欲再制熟铁，则需将生铁水通过一糟直接引入方塘，趁热炒成熟铁。阅图45 时有三点须注意，否则就会感到困惑不解。其一，图内所绘风箱与炼炉大小比例失调。风箱约一人高（5—6 尺），则炉身至少应为风箱高度之2 倍方合理，且此炉应是依山势地形砌成。炉内每2 小时可出生铁600 斤，②每天一炉出7200 斤。其二，此图既表示单独炼生铁，又表示从生铁炒成熟铁。为节省插图，把本来应是两幅图也按组合法并在一起了。须注意的是，如只欲炼熟铁，则生铁水出炉后应直接过槽进入炒铁方塘，①宋应星：《天工开物。五金。铁），下册，第16—17 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
①华觉明：《中国古代冶金技术》，载《世界冶金发展探史》，第584 页（北京：科学技术文献出版社，1985）
②杨宽：《中国上法冶铁炼钢技术发展简史》，第108—110 页（上海人民出版社，1960）
不应再经过冷却模（图中炉与方塘之间的部分），否则铁水凝固。其三，炉口应密封，图中所标“坠子钢”应是“坠子铁”之刻误或笔误。只有作以上理解，方合宋应星文字叙述之本义及图内所示各环节的技术用意。我们提请读者在引用上述插图时，注意到这三点。
将生铁与熟铁的功能组合起来，便是炼钢的技术思想原理。基于这种思想形成的技术在南北朝（420—589）时已发展起来，称为“灌钢”，至宋代在全中国推行。沈括《梦溪笔谈》（1094）卷三予以阐明，亦名“团钢”或“苏钢”，属于高碳工具钢。实物分析表明，灌钢含碳0.92％，硅、锰、磷、硫等杂质均在0.10％以下。宋应星所述灌钢技术，为同时代人方以智（1611—1671）转引于《物理小识》卷七。此技术比沈括所述有两项技术改进。一是炉顶不用泥封，而代之以涂泥草鞋，处于既密封又透气的状态下。这样可使炼炉从空气得到较充分的氧，又使大部分火焰反射到炉内以提高炉温。其次，不将生铁块嵌在盘绕的熟铁条中，而是将熟铁打成薄片，切成1.5X4.65 公分的小片，捆紧后放在生铁之下，然后在炉内鼓风熔炼。利用生铁含碳多、熔点较低的特性，使生铁水灌注到熟铁片夹隙中实现均匀渗碳。①可以说宋应星抓住了使事物按预定方向转化的两个必要条件：保持炉内高温、保证均匀渗碳，而他所提出的改进正好提供了这两个条件。②英国科学史家李约瑟博士高度评价了宋应星的论述，说他在1637年“在这种相当先进的方式的炼钢过程中”“又补充了一些重要的细节”。
③鉴于西方没有这种独特的炼钢技术，李约瑟特为“灌钢”创译一个新词“Co-fusion”（“合炼钢”）。他还指出，他的英国同事于1954—1955 年对宋应星所述灌钢法作了模拟实验：“在900℃的温度中继续加热8 小时，一种均匀的共折混合结构的钢就产生了。这种钢强度大，和优质工具钢差不多，有时表面还有雪花状花纹”。当然，如将温度升至1100—1200℃，则所需冶炼时间还可缩短。李约瑟由此引出结论说，灌钢法“从理论上来说是开膛式平炉法和其他类似方法的祖先”。换言之，宋应星所述炼钢炉，是法国冶金学家马丁（Pierre Emi1e Martin，1824—1915）于1865 年发明的平炉或马丁炉的祖先，只不过顶部呈半密封状态而已。
在造纸技术领域内也有借组合法改良纸张性能的事例。竹纸纤维较短，成纸后拉力不大，但生产成本很低。皮纸纤维长，强度大，但成本较高。如果将竹纤维与韧皮纤维二者混合制浆造纸，则产品必介于竹纸与皮纸之间，具有二者的优点。这就成了竹一皮纤维混合制浆造纸的思想基础，正如同钢具有生铁与熟铁二者的特性一样。混合浆纸的制造，至迟在唐代已发展，至明代仍盛行。①宋应星对此给以定量描述，他写道：“凡皮纸，楮皮六十斤，仍入绝嫩竹麻（竹纤维）四十斤，同塘（同样在塘内）漂浸，同用石灰浆涂，①杨宽：《中国土法冶铁炼钢技术发展简史》，第200—201 页（上海人民出版社，1960）宋应星：《天工开物。五金》②同上③潘吉星主编：《李约瑟文集》，第897—899 页（辽宁科学技术出版社。1986）
①潘吉星：《中国造纸技术史稿》，第183 页（文物出版社，1979）
入釜煮糜。近法省啬者（近有更经济方法），皮、竹十七而外，或人宿田稻稿十三，用药得法，仍成洁白。“②这样，宋应星提出两类混浆纸，一是皮一竹混料纸，皮与竹以6：4 重量比配合；二是皮-竹草-稻草混料纸，皮-竹与稻草以7：3 之比配合。他指出后一种纸在生产制造上更为经济合算，因为稻草比竹料更便宜。根据这一思想，纸坊可以事先有计划地通过改变造纸各种原料的配比，来生产具有不同性能、用途及价格的纸，供用户选择。通过改变原料配比而有目的地生产具有不同性能的产品，一直是中国传统技术中的支配思想。
《粹精。攻稻》节又写道：“凡水碓，山国之人居河滨者之所为也。攻稻之法省人力十倍，人乐为之。？设臼多寡不一，值流水少而地窄者，或二三臼。流水洪而地室宽者，即并列十臼无忧也。”这里宋应星使用“并列”
（即并联）的术语。这种水难以水力为动力，通过传动装置带动并联的2—10 个石臼同时脱去稻壳，是将一个单项工序中的几个设备并联组合起来，工效立即提高数倍，又节省人力。在古代这是一种半自动化装置了。宋应星又继续说：“江南信郡（江西广信府，今上饶地区）水碓之法巧绝。？又有一举而三用者，激水转轮头，一节转磨成面，二节运碓成米，三节引水灌于稻田，此心计无遗者之所为也。”①这是一种相当复杂的多层式机械装置，仍以水力为动力。由水轮借一系列转动机件先带动第一节的水磨磨面，并带动第二节的水难使稻米脱壳，同时还将水提起，流入水槽用以灌田，“一举而三用。”这是将三种机械功能组合在一起，通过一个机械发挥多功能作用。而将这些功能联系在一起的，是水轮立式主轴。用组合法建成的这种装置，不但在中国其他农书中少见，就是在明代机械学家王徵（1591—1644）《远西奇器图说》（1621）内介绍的当时西洋机械中也属少见，自然也不会从徐光启译《泰西水法》（1612）中看到了。若是帮助王、徐二位翻译机械书的西洋耶稣会士看到《天工开物》，也交口称赞。
技术方法论中的分解法，此处指将一个难以处理的工序或设备分解成若干部分、再分别加以处理的一种思维方法。
与军事战略家所用的分合术相当。敌众我寡时，将敌分为小部、合我之多数兵力各个歼之。宋应星论大型铸件的铸造技术时，便使用这种方法。他在《冶铸。钟》节谈千斤钟、万斤钟用失蜡法铸造时说，铸重2 万斤的北极阁朝钟须将铸模在深一丈多的地坑中作成，再将4.7 万斤铜熔成铜水准备浇铸。
“凡火铜［熔］至万钧，非手足所能驱使”。于是宋应星提出将笨重而难以驱使的大熔炉分解成若干易于驱动的小熔炉（行炉），再把小熔炉流出的铜水居高临下地导入泥槽内使之汇合起来，“一齐如水横流，从槽道中视注而下，钟鼎成矣”①（图46）。现传世的北京大钟寺内永乐（1403—1424）大钟，重46.5 吨，有23 万字铭文，堪称庞然大物，也是用同样方法铸成的。应星谈分别浇铸要点时写道：“甲炉既倾，乙炉疾继之，丙炉又疾继之，其中自然粘合。若相承迂缓，则②宋应星：《天工开物。杀青。造皮纸》，中册，第73A 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
①宋应星：《天工开物。粹精。攻稻》，第55A 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
①宋应星：《天工开物。冶铸。钟》，中册，第18 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
先入之质欲冻，后［人］者不粘，衅（缝隙）所由生也。“②这要求浇铸时各司炉工象接力赛那样，动作迅速、准确而协调。
从图46 中我们也可看到这幅紧张劳动的场面。以“众小攻一大”的铸术，基于先进的技术思维与熟练操作工人的协调而得以实现，“盖人巧造成异物也”。
上述的分解法实际上是分解一组合法，因为铸大件时各小型熔铜炉最后要将铜水合流，进入铸模，实现一个大型熔炉的功能。运用这种思想方法也可锻造大型部件。例如以熟铁制成千斤锚、万斤锚，要用锻造方法。但将千万斤的大铁块整块地锤打成锚，也是困难的。于是宋应星告诉我们，可以将锚分为若干小部分，一部分一部分地处理，再将各部分组合起来。比如先将铁烧红，锤成四个锚爪，同时再用另一块铁锤成锚身。然后将锚爪逐个接在锚身上。为此，要搭个棚，众人站在棚上用铁链将锚吊起，令其转动。接口处烧红后撒上细墙泥粉，再由站在地上的众人合力挥锤锻打{ewc MVIMAGE，MVIMAGE， ！13800300_0483_1.bmp}（图47），分进合击，巨锚因而作成。《天工开物》各插图中以锤锚图人数最多，共15 人。其中7 人操纵铁链、转动锚坯，3 人挥锤，4 人提长杆控制并稳固砧台上锚坯，1 人撒细土于接口处。每人各就其位，分工明确，画得淋漓尽至。但还要至少有2 人拉拽风箱，另一工长任总指挥，这样就需要18 人参加巨型锻件制造了。不过要减少人数也是可以的，那就是用王徵《奇器图说》中介绍的滑轴起重机，“能以小力胜大重”、“能使重者升高”。如将起重机代替手拉铁链，就能减少拉链人数大半。可见宋应星描述的锤锚技术在当时也不无改进的余地。
将上述各种思想方法加以综合运用，便形成中国古代传统思想文化中一个具有普遍意义的伟大的技术哲学思想，值得在此处特别强调出来。因为当工农业生产实践中运用此思想时，创造出了人定胜天的各种奇迹。这种思想可表述为：La 与Lb 是属于相近范畴或类别L 的两种技术对象，各具X 与y的不同优良性能及a 与β的不同劣性；当将La 与Lb 用人工方式结合起来后，便转化成兼具二者优良性能X 与y 的第二代技术产物Lab，淘汰了上一代的a 与β的劣性。以式表之如下：X y XY La 十Lb→Lab这个技术思想或定律既可适用于生物（农业技术），也适用于无生物（工业技术），因而具有普遍意义。它是将农业和工业生产技术经验总结后形成的，再反过来用于指导实践。在中国技术史中，我们到处可以看到运用这种技术哲学思想所取得的显著成果。它似乎象一种无形的力量支配着人们的头脑，令人生智，是打开技术智慧宝库的钥匙。如果我们概括地用诗的形式表述，则这种思想实质是：两物同类非同种，品质优劣各相当。
人工交合施以巧，嗣代兼收二者长。也可用一句简单的话来说：“二物交合，嗣取其长”。“嗣”指的是第二代技术产物Lab.从方法论上看，可称之为“综合优选法”，因为它同时动用了移植法、置换法、组合法等各种方法，而目的在于除劣选优。按综合优选法所发展起来的技术，在农业方面②同上有果树嫁接、驴马杂交、家蚕杂交、复合肥料和良种作物的培育等，在工业方面有肥料与农药合剂、灌钢、混料制浆造纸、混纺、琉璃瓦、毒气弹、特种合金等。同时在共同思想指导下，工农业之间的上述各项技术又相互影响、相互渗透。所有这些在《天工开物》中都有反映，可见宋应星运用这一伟大思想已得心应手。
关于蚕种杂交，第九章已述及，这里谈谈宋应星论嫁接技术。所谓嫁接，是借人工使植物无性繁殖的方法之一。即选取某一植株上的枝或芽，接于另一植株的适当部位，使两者接合成新植株。嫁接能保持所接枝芽的母株的优良性状，利用砧木的有利特性，达到改善原株植物性能的目的，即“两物交合，嗣取其长”。《乃服。叶料》节称，浙江嘉兴、湖州地区一般用桑叶饲蚕。但“又有花桑，叶薄不堪用者，其树接过，亦生厚叶也。”这是说，花桑叶薄不能饲蚕用，但将生叶多面厚的良种桑枝芽嫁接到花桑上，则亦生厚叶也。通过嫁接，花桑的性能得到改善。《乃粒。稻》又写道：“凡稻旬日失水，则死期至。幻出旱稻一种，粳而不粘者，即高山可插，又一异也。”
水稻虽失水十日就快死，却仍有少数生存下来。将其选择出来，通过种间杂交，便可变幻出一种抗旱性的旱稻，属不粘的粳稻。这种稻既使将秧插在高山上也可生长，真是具有奇异的特性。如果说植物嫁接通过无性杂交而实现，那么《乃服》章所述蚕种培育则是通过有性杂交而实现的。而宋应星所述从生铁与熟铁合炼成钢的技术，相当于生物界的杂交技术。还有《杀青》中所述皮竹混料造纸及《乃服》所述以早蚕丝为经线、以晚蚕丝为纬线实行混纺的技术，也是出于同样的构思。工农业所有技术领域内这些独特方法，都是基于“两物交合、嗣取其长”的普遍技术哲学思想而引申出来的。宋应星在发展这一思想方面有不可泯灭的功绩。
宋应星关于安全作业及劳动保护方面的思想，也是值得称道的。自古以来在生产过程尤其工业生产中恶**故不时出现，结果造成人身伤亡及经济上的损失。如何防止事故发生，使劳动者在较为安全的条件下生产，是宋应星关注的一个问题。因而在他的技术思想中安全作业思想一直占有重要地位。为此，他在《天工开物）中有很多这方面的论述，而他所论述的内容成了现代的系统安全工程学的研究对象。让我们先从采煤谈起。宋应星写道：“
凡取煤经历（经验）久者，从土面能辨有无之色，然后掘坑。深至五丈许，方始得煤。初见煤端时，毒气的人。有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒烟从竹中透上。其下施钁拾取［煤］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。“①此处所说煤井中的”毒气“，现在俗称瓦斯，是煤炭形成过程中伴生的气体混合物，主要成分为甲烷CH4 或沼气，还有硫化氢H2S、一氧化碳及二氧化碳等，虽无色，但易燃，对人体有害。为防止瓦斯爆炸及中毒事故发生，宋应星提出将中空巨竹筒插入井下，将瓦斯导至井上。此法简便易行，是矿井通风技术的早期形态。欧洲至18世纪还未妥善解决井下瓦斯问题，事故不断。其次，宋应星还提出在井下架设支板以防塌方，保证矿工安全掘进。在《珠玉。宝》节又写道：”凡产宝之井？其中宝气如雾，氖氢井中，人久食其气多致死。？下并人以长绳系腰，腰带叉口袋两条。及泉近宝石，随手疾拾人袋。腰带一巨铃，空气逼不得过，则急摇其铃，井上人引縆（绳）提上。“由于宝石井内氧气含量低，且有害①宋应星：《天工开物。燔石。煤炭》，中册，第55A 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
气体多。采宝人“久食其气多致死”。宋应星提出让下井人以长绳系腰，带一巨铃。当呼吸窒息时“则急摇其铃”，井上人便可用辘轳将其提至井上。这可说是瓦斯报警器的早期形态。
《珠玉。珠》节则反映宋应星水下安全作业思想：“舟中以长绳系没人（潜水人）腰，携篮投水。凡没人以锡造弯环空管，其本缺处对掩没人口鼻，令舒透呼吸于中，别以熟皮包络耳项之际。极深至四、五百尺，拾蚌篮中。
气逼则撼绳，其上急提引上。“这是说在海中采珠的人，先在船上用长绳系腰，再提篮下水。用锡制弯环空管罩住口鼻，另用软皮条将空管系于耳项之间，这样便于呼吸。呼吸困难时便摇绳，船上人急忙将潜水者拉上来。《五金。银》节又谈到高温作业的劳动保护问题。在高五尺的炼银炉贴近处”砌砖墙一朵，高阔皆丈余。风箱安置墙背，合两三人人力带拽透管通风。用墙以抵炎热，鼓鞴之人方克安身。炭尽之时，以长铁叉添人。“这里用高墙将炼银炉与风箱隔开，是为了让鼓风工人有安身之处，避免高温作业。又提出司炉工以长铁叉添炭，也是防止接近高温炉体。《冶铸。钱》节谈到用黄铜水铸钱时，由两个工人以铁制”鹰嘴钳“夹住柑埚，向铸模浇铜水，也是劳动保护措施。
而《燔石。砒石》节谈到烧制作为农药的砒霜时写道：“凡烧砒时，立者必于上风十余丈外。下风所近，草木皆死。烧砒之人，经两载即改徙，否则须发尽落。此物生人食过分厘立死。”提醒烧砒之人必须站在上风十余丈远的地方，下风所及之处草木皆死。宋应星主张烧砒工人两年后必须改业，否则头发和胡须就会脱落。宋应星的安全作业思想体现了他技术思想中人道主义的一面。他认为世间财富都是身外之物，而最可宝贵的是人。有了人，就可以通过技术创造一切。因此这位技术思想家把保护生产劳动者的人身安全，列为头等大事。
当宋应星把他的经济学思想运用到研究技术问题时，就形成了他所特有的技术经济思想。技术经济学是一门新兴学科，但如果以为古人在这方面毫无作为，那就错了。其实，凡是懂得经济学原理，而又精通科学技术的学者，都可在这个领域内有用武之地。宋应星恰好具备了这两个条件。应当说在中国古代经济思想家中，象他这样精通科学技术的学者，的确是凤毛麟角。而将经济学原理具体地与技术密切结合起来的，就更加微乎其微了。宋应星的可贵之处正在这里。经济学是研究“利”即经济效益的学科，不讲“利”而只言“义”，就谈不上经济学思想。宋应星写《天工开物》这部科技作品有经济学方面的着眼点。本书第七章已指出，他写作的目的之一是想使国家工农业生产振作起来，以便增加社会财富，挽救当时面临的经济危机。同时也想激发工农群众和工商业主的生产积极性，因为他告诉他们，如果安心生产、运用智慧，是有利可图的。作为维护封建制的有眼光的思想家，他不希望把农工商都推向封建政权的对立面，放弃生产而投入农民军队伍中“犯上作乱”。因而可以认为，《天工开物》从经济学角度看，还是一部帮助人们如何在工农业生产中获得最大经济利益的作品。这从该书第二版即杨素卿刊本的扉页上一段广告式的文字中表露得最为明显。其中说本书“内载耕织造作炼采金宝，一切生财备用秘传要诀”。这位书商使用的语言虽然较为粗俗，但倒是大实话，一语道出了宋应星写《天工开物》的部分经济学上的动机。
宋应星的技术经济思想主要表现在下列四方面：（1）对工农业生产中的各种技术经济效果的评价；（2）对各种技术经济指标的研究：（3）对原材料和资源的综合利用及（4）技术与经济的关系。在《天工开物》中几乎到处可以看到对工农业各种技术生产的经济效益的估评。例如《乃粒。麻》节谈到胡麻（芝麻）时指出，尽管其单位面积产量不高，但芝麻粒可充饥，用在糖果糕点上则“味高而品贵”。芝麻榨油每石得油40 斤，枯滓可肥田，又在荒年可充腹。油可烧菜、膏发、治病。因而宋应星从经济学角度认为芝麻“味美而功高，即以冠百谷不为过。？农家能广种，厚实可胜言哉。”在谈到荞麦时他指出，这是一种秋作物，南方在割稻、北方在割大豆、谷子后才播种。
他较早地注意到“其性稍吸肥腴，能使上瘐。然计其所入，业偿半谷有余。
勤农之家，何妨再粪也。“虽然养麦吸肥性强，能使土瘦，但算计一下收获量及经济收入。足抵得上原来谷物的一半，”勤劳的农家何妨再施些肥呢“。
鉴于明代这两种经济作物没有引起重视，人们的兴趣多集中于大田作物，宋应星才大力提倡种植，认为农家可由此获大利。他又指出，用牛力耕稻田虽在原则上胜于人力，但也应视具体情况而言。他说：“吴郡力田者以锄（齿耙）代耜（犁耙），不借牛力。愚见贫农之家，会计（经济核算）牛值与水草之资，窃盗死病之变，不若人力亦便。假如有牛者供办十亩，无牛者用锄而勤者半之（五亩）。既已无牛，则秋获之后，田中无复刍牧（种饲草放牧）
之患，而菽、麦、麻、蔬诸种，纷纷可种。以再获偿半荒之田，似亦相当也。“
①宋应星以其在苏州一带见闻为例说明，如果有牛的人家能耕种10 亩稻田，无牛者用人拉齿耙代替牛犁可耕种5 亩。表面看，后者收入是少的。但“贫农之家，会计牛值与水草之资，窃盗死病之变”后，以为还不如用人力便当。
此处他用了“会计”这个经济学术语，相当现在我们所说的经济核算。既然无牛者已省去牛资及饲牧之劳费，就可以广种豆、麦、芝麻及蔬菜等晚秋作物，以此补偿少种的5 亩稻，其收入与有牛者“似亦相当也”。如果有牛，当然更好，无牛的贫苦农家亦自有生财之路，不必犯愁。
《五金。锡》节指出广西的锡产量居全国之冠，有山锡与水锡两种。宋应星作了比较：山锡产量大，但山中缺水，不便就地淘洗；水锡虽易于淘洗，但得量小。“一日功劳，淘取煎炼，不过一斤。会计炉炭资本，所获不多也。”
此处，他又用了“会计”与“资本”两个经济学术语。他认为，水锡产量少，对所耗炭资作经济核算后，获利不多，不若山锡为便。他于是提出用竹管从山南坡导水流入产锡的北坡淘洗，然后就地入炉。看来这是最佳的技术经济方案。关于榨油，他列举压榨法及水代法两种方法。前者设备投资大，但出油率高；后者设备及操作简便，“然得油之数毕竟减杀”。至决定使用何法，①宋应星：《天工开物。乃粒。稻工》，上册，第4 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
都要“会计资本”，然后定夺。宋应星在《粹精。攻麦》节对南方与北方的磨作了精确的技术经济分析。他指出：北磨“石性冷腻”，寿命180 天，每石得面80 斤；南磨“石怀沙滓”，相磨发烧，寿命20 天，但每石得面120斤。因南磨之面麸皮碎，故得面多，但面内有黑渣；北磨之面麸皮碎度小，故得面量少，但面内无滓。北面麸皮筛出后，还可制面筋及小粉（淀粉），“则衡数已足，得值更多焉”。①经过他综合核算后，显而易见北磨胜于南磨。
欲制精白上等面粉，必用北磨。他尤其推荐用“产于池郡之九华山（今安徽青阳）者，美更甚。以此石制磨，石不发烧，其麸压至扁秕之极[而]不破，则黑疵一毫不入，而面成至白也”。
由于重视工农业各项生产的经济效益，导致宋应星对一系列技术经济指标的研究。可以说他的技术经济思想的核心是经济效益观，即如何通过技术与经济学的综合分析方法，使工农业生产获得最大的经济效益。为此，他认为掌握好各项生产中的技术经济指标，建立一套技术操作规范，实行质量检查和技术监督，是很必要的。技术经济指标应当是先进的，而又是可行的，能够用数据表达出来的。这就必须引人定量的概念，否则指标就失去意义。
这些技术经济指标包括：（1）生产中原材料和燃料的消耗量，（2）产品产率及质量标准，（3）设备利用率和（4）劳动生产率等。宋应星比明代及明以前的任何其他学者都更注意研究工农业产品生产中的技术经济指标，并为后人提供了许多了解古代技术实际发展水平的数据。对他的同时代人来说，这些指标是获得最佳经济效益的保证。由于他研究工农业某项技术时，有目的地选择该项技术最发达的地区作为调查对象，因此可以说他所提供的指标是先进的标准指标，其他地区的人便可依此为准，找出差距，制订改进技术的方案。反之，如果某个地区发现其指标比《天工开物》还要先进，那就可以发挥当地优势，提高产品竞争力，把产品运销到别的地区，从中获利。这就是宋应星研究技术经济指标体系在当时所具有的现实意义。从这个意义上说，他的书还可看成是有关工农业生产技术的标准著作。
《膏液。油品》节给出15 种油料作物的出油率：“凡胡麻（芝麻）与蓖麻子、樟树子，每石得油四十斤。莱服子每石得油二十七斤？芸苔子每石得三十斤？亚麻、大麻仁每石得油二十余斤。”他在中国最早系统研究了油料作物的出油率，而且按出油率及油质将油料作物分为上、中、下、次各个等级。他提倡广种芝麻，也因其出油率最高，抵消了产量低的缺点。《甘嗜。蜂蜜》称：“凡蜜脾一斤，炼取［蜜］十二两。”《五金》章称以炉甘石炼锌，“每十耗去其二”，即炉甘石失重20％，换算后产率为26％。《丹青》称每一斤（16 两）水银可炼得上等朱砂（硫化汞；Hgs）14 两、次朱3.5 两。以上谈的都是产品产率。关于原材料及燃料耗量，《冶铸》指出：铸北极阁朝钟重2 万斤、高11.5 尺、口径8 尺，所需铜4.7 万斤、锡0.4 万斤，另用金50 两、银120 两。此钟由失蜡法铸成，蜡与牛油之比为2∶8，1 斤蜡化后空出的虚位可填铜10 斤。每用去油蜡10 斤，需备铜100 斤。所需油、蜡量自然不难算出。《陶埏》称“大抵陶器一百三十斤，费薪［柴]百斤”。《五金》讲炼银时说，每炼2 石矿石需用木炭200 斤。《甘嗜》称每石糖汁需用5 合石灰处理。关于设备利用率，《治铸。钱》节指出熔铜合金的坩锅高8 寸、口径2.5 寸，载铜、锌共10 斤。《杀青。造竹纸》称，蒸煮锅的下锅口径4①宋应星：《天工开物。粹精。攻麦》，上册；第56B 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
尺，上筒围15 尺、径4 尺，“中可载水十余石”。《舟车。漕舫》介绍运粮船底长52 尺、宽9.5 尺，载重2000 石。又炼银炉高5 尺，可炼矿砂2 石。
关于劳动生产率，《乃粒》章指出用二人扛犁耕稻田一日只敌一牛之力，但耕后，二人以齿耙耕田，则可敌三牛之力。用牛转龙骨水车灌稻田，一天可灌十亩；用人踏龙骨车一天可灌5 亩，而用手转龙骨车只灌2 亩。《粹精》又指出以一牛磨面一天可收麦2 石，驴半之。用人力磨面，一人体强者攻麦3 斗，弱者半之。但水磨攻麦则三倍于牛，而水牛之力又两倍于黄牛。对产品质量指标和技术检查标准，宋应星也有所论述。《作咸。海水盐》写道：“凡盐，淮扬场者质重而黑，其他质轻而白。以量较之，淮场者一升重十两，则广、浙、长芦者只重六、七两”这里实际上是用密度的大小来判断食盐的质量。《佳兵。弧矢》论弓力以定弓之质量，上力120 斤、中力90—l00 斤、下力50 斤。试弓力时以脚踏弦，将秤钩勾住弓的中点向上拉，弦满后推移秤锤秤平，即可定弓力了。除此，宋应星还提出用颜色和声音测试法决定产品质量。如铁锅铸成后，“以轻杖敲之，响声如木者佳，声有差响则铁质未熟之故，他日易为损坏”（《治铸。斧》）。测试黄金成色“分七青、八黄、九紫、十赤，登试金石上，立见分明”（《五金。黄金》）。为了通过相应工艺和设备使生产达到预定的技术经济指标，宋应星还提出一系列技术规范定额及操作要点。例如他对船体、提花机、榨糖车、陶车等设备各部件尺寸都作了规定，不得有差。他对产品质量也提出要求，如铁锅厚度为二分（6. 2毫米），绫绢经丝为60 升（2. 2 寸幅内有4800 根），黄铜钱内含铜量不得少于60％。四**车中毅长1.5 尺，有幅30 片，载重50 石。用擦渗法制的熟铁锄，锄口含生铁量应为熟铁量的1.7％（每锄重一斤者，淋生铁三钱为率“），等等。看来，按《天工开物》中所述工艺技术操作规程、工具设备、产品要求及各项技术经济指标从事生产，就会降低成本、提高劳动生产率、发挥人和物的潜力，并因而达到作者宋应星所预期的经济效益。
为了充分利用自然资源，使物尽其用，宋应星还提出了对资源综合利用的思想。这种思想也散见于《天工开物》各章之中。为了有效地利用土地，提高单位面积产量，他提倡早晚稻连作制（双季稻栽培）、稻一豆及麦一豆复种制。这样，“勤农作苦，明赐无不及也”（只要农人勤苦，自然界就会给予报偿）。
他还建议在大田作物收割后，接着广种经济作物。他更向人们介绍浙江的桑一豆间作技术，在桑树下遍种蚕豆。他观察到当桑叶茂盛蔽住日照时，豆荚早已结实。决窍在于没等桑叶蔽天前，就及早点种蚕豆，而这是一些“博物者”所忽视的。他还介绍浙江的经验，当养蚕的季节过后，可以继续用桑叶养羊，使其不停顿地发挥作用。他还指出，芝麻既可作食品，也可榨油，而榨油的副产品油饼是上等的肥料，荒年时人亦可食。绿豆作成粉条后，可用其浆水肥田。至于棉花，其花可以织布，其子可以榨油，其杆可作燃料。《乃服》章还告诉我们，蚕结茧时，茧壳外的浮丝也不可弃去，“湖郡老妇贱价买去（每斤百文），用铜钱坠打成线，织成湖绸”。上好的茧用于纺丝，不合格的茧可作丝绵。如“用此绵坠打线织湖绸者，价颇高。以绵线登［提］花机者名曰花绵，价尤重”。《彰施》章说，由红花制成燕脂时，所副产的滓子，“染家则糟粕弃也”，可是到了画家手里就立刻派上用场。《杀青》章更提出以废纸回槽，重新抄造，“全省从前煮浸之力，依然成纸，耗亦不多”。《陶埏》章提到，烧次的砖虽不适于砌墙，但“巧用者以之埋藏土内为墙脚，则亦有砖之用也。”所有这一切，都是宋应星化无用为有用、变废为利的技术经济思想的体现。
宋应星关于技术与经济之间相互关系的思想，前已述及某些内容，这里拟再补述一些没谈到的地方。他认为技术的进步导致社会财富的增殖，因而最后引起经济的繁荣。他在《舟车》章一开始就说：“四海之内，南资舟而北资车，梯航万国，能使帝京元气充然。何其始造舟车者不食尸祝之报也？”
就是说：通过陆上和水上的国内外物资交流使首都北京繁荣起来。但这种交流在南方要靠船、北方要靠大车，因此为什么不应该追念最初发明制造车船技术的人呢？他进而又从全国范围讨论这个问题：由于车船制造技术的进步，使滇南车马得以纵横辽阳，使广东官商得以漫游河北，这样才造成他宋应星所面临的商品经济繁荣的“圣明极盛之世”（《天工开物序》）。当然，他想必认识到除车船制造技术外，还有工农业其他技术所提供的丰富产品，是造成经济繁荣的原因，因为车船只是运输工具，只有装满货物才能发挥其作用。由于他认识到技术是促进经济发展的动因，所以他总是以崇敬的心情怀念发明或改进各种技术的先人。如果将他的这一认识与前述他认为社会经济需要是技术发展动力的观点结合起来，就会看到，他认为在技术与经济之间相互存在着作用与反作用的关系，二者互为因果。
宋应星还指出，某一地区由于某项技术特别发达和资源特别丰富，因而该地区就有可能成为生产并集中交换某项技术产品的经济中心。反之，生产某项产品的经济中心便成了某种技术中心。这是他总结出的另一条规律。他在陈述这一规律时写道：“一种矞艻羊（羖羖羊）唐末始自西域（今新疆）
传来，外毛不甚蓑长，内毳细软，取织绒褐（毛布），秦人（陕西人）名曰山羊，以别于绵羊。此种先自西域传人临洮（今甘肃境内），今兰州独盛，故褐（毛布）之细者皆出兰州，一曰兰绒？凡织绒褐机大于布机，用综八扇穿经度缕，下施四踏轮，踏起经隔二抛纬，故织出文成斜现（斜纹）。“①这是说由于兰州地区羊毛质量好，毛纺技术发达，因而兰州成为中国毛纺品生产中心，兰绒行销各地，从明代以来这种情况一直如此。谈到瓷器时，宋应星列举了几个地区后写道：”合并数郡，不敌江西饶郡产。？若夫中华四裔（中国各地）驰名猎取者，皆饶郡浮梁景德镇之产也。此镇自古及今为烧器地。“的确，江西景德镇既是中国生产瓷器的经济中心，又是技术中心，也是当时世界上最大的瓷器基地，产品行销各国，至今仍是中国的瓷都。还可从《天工开物》中举出其他例子，这些事例说明宋应星的论述持之有据、言之有理。
在结束本章时需要说明，宋应星技术思想中虽有许多精辟之处，但也仍有不足。例如他在作物分类系统的处理上比徐光启高明，但谷物中不载玉蜀黍、甘薯，油料中漏提落花生，其实这些作物早在万历年已从美洲及南洋引进中国并已落地生根。在具体品种陈述范围上应星不及光启。论火器的部分没有写出应有水平，谈到火药配方的技术经济指标时。只提硝、硫，而漏记木炭含量，因而所述配方便失去意义。在这方面不及茅元仪于天启元年（1621）刊行的《武备志》详确。总的说《天工开物》所述技术是先进的，但个别地方还要具体分析。比如《陶埏》只提日用陶瓷，认为高级瓷器是皇家贵族玩物，不屑介绍，但反映明代技术水平的还是高级瓷器。说明应星技①宋应星《天工开物。乃服。褐毡》，上册，第47 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）
术思想中经济学味道很浓。这也使他对技术结构大体系的处理上出现了少许不完善的地方。如果再把他与同时代其他学者如徐光启、王徵及方以智来比，则宋应星论技术革新时眼光侧重国内，对外国成就则就不甚了了。这使得他论巨锚锻造时采取了先进的技术构思，却使用了笨重的提锚方法。他论劳动者在技术发明创造中的作用时，总的观点是正确的。但由于技术史钻研不深，有时举出的例证反而不利于他的观点。例如他怀疑古时以竹简写字的可能性，认为先秦时已有纸，便属不妥。但世上难有无瑕的大块美玉。要求一位思想家没有任何闪失，等于要他无所作为，而最终也就不再成为思想家了。
这个道理古今都是一样的。
· 推荐：《抗日战争书籍》 《心理学书籍》 《茅盾文学奖作品》
点击收藏 小提示：按键盘CTRL+D也能收藏哦！