本章主要评述宋应星的科学思想，而在第十章则介绍其技术思想，他在科学技术方面所取得的成就在这两章中都有所反映，不再另辟一章。实际上科技成就的取得有赖于正确的科学思想的指引，而科学思想本身也是科学成就，而且还是概括科技成果的理论表现形式。宋应星在世时，正值全世界范围内的科学技术体系从古代和中世纪传统形式脱离出来逐步过渡到近代形式的历史大转变时期。应时而来的是批判并摆脱中世纪陈腐观念的新的科学思潮的兴起，它象人文科学领域内的社会思潮一样，都是反封建斗争在意识形态上的反映，其特征乃是宣扬理性、启发民智、破旧立新，而且是科学革命及后来的产业革命在思想上的前奏。我们把这称为近代早期的启蒙科学思潮，其目标是为新的社会秩序即资本主义社会制造舆论、提供物质技术基础。

    可以说近代早期启蒙科学思潮不约而同地都在欧亚大陆出现，但因社会经济及科学文化发展背景不同，其表现形式和深度、广度以及结局等方面则有所不同。就中国而言，这种思潮之所以能出现，是因为封建社会至明代已进入其发展的晚期，这种腐朽没落的社会制度已经成为社会生产力发展的严重障碍，而资本主义萌芽在各地有了不同程度的滋长。旧制度的腐朽和新制度的萌发，正是刺激早期启蒙科学思潮出现的社会动因。另一方面，中世纪的儒学思想体系和各种宗教迷信观念，随着科学文化的发展已经成为束缚人们的精神枷锁，也成为科学技术发展的思想障碍。这是刺激早期启蒙科学思潮出现的思想动因。但中国未能象西方那样，从明代以后逐步发展成资本主义社会，在数理科学方面也未取得那样多的理论突破，因而中国近代早期启蒙科学思潮缺乏有力的社会基础和科学根基，也就未能最后结出科学革命和产业革命的硕果。尽管如此，这种科学思潮的早期形式在中国毕竟是出现了，而且是历史事实。宋应星就是这方面的代表人物之一。

    中国启蒙科学思潮代表人物与其欧洲同行的共同点是对古代和中世纪陈腐观念、治学方法和神秘方术展开批判，又探索并发展出一套新的理论思维、研究方法和科学精神，从而使这时的科学技术有新的精神面貌。他们在破旧立新的过程中都继承了前辈遗留下来的思想养料，并予以发挥。他们都力求突破中世纪的旧传统，因而都作出了各自的贡献。不同点是，西方人能凭借文艺复兴以来的科学优势，在发展新的理论思维、科学方法方面，以强有力的数理科学为武装，所以他们在与中世纪传统决裂后，立即走人近代科学的殿堂。而中国同行只能就明代为止传统科学所能提供的成果，来探索新的理论思维和科学方法，与西方相比这些成果就显得有限。他们基本上挣脱了中世纪传统的束缚，但由于种种原因未能踏人近代科学的门槛。然而他们在有限范围内仍能凭借古老东方文明之智慧，发展出一套独特的理论思维和科学方法，此即本章所讨论者。由于宋应星及其他明代学者与西方学者的这类工作是在同一个时代里开展的，而且有某些共同点和不同程度上相近的历史背景，所以我们都称之为近代早期科学启蒙思潮代表人物。从总的方面看中国还不能与西方相比，但这并非中国学者的过错造成的，社会要负主要责任。

    西方近代启蒙科学思潮的代表人物英国的弗朗西斯。培根（francis bacon，1561—1626）于1620 年完成其《科学新工具》（novum organum）一书，17 年后（1637）法国的笛卡儿（rene du perron discartes.1561—1650）发表了《方法论》（descours de la methode）。这两部重要著作都为近代科学在西方的发展提供了新的理论思维、研究方法和科学精神。

    其重要性并不亚于当时在某一具体学科内完成的重大发现，因为这类著作为科学研究提供了思想武器。而正确的理论思维一旦为人们所掌握，就会化为巨大的物质力量。笛卡儿的《方法论》全名是《为了正确引导理性、探求真理的方法论，附试用此方法的光学、气象学和几何学》，在这部书中他不但表述了他的科学思想和方法，还将其应用于具体学科研究中。有趣的是，在笛卡儿出版这部书的同一年，宋应星的《天工开物》也在中国问世。宋应星的书在数理科学领域内无法同笛卡儿的著作相比，因为那时中国在这些方面已落后于西方，但《天工开物》毕竟是在这同一历史时期在科学领域内体现出具有同样精神的中国式的作品。之所以称为中国式的作品，是因为宋应星的书用中国的科学语言和术语写成，他所提供的普遍的理论思维模式不见于任何西方著作，而为中国所独有。其次，中国尽管数理科学不及西方，但在生命科学领域内某些理论思想高出西方。宋应星能扬长避短，这就表现出了他的著作和思想的独到之处。应当指出，《天工开物》虽是部优秀的科学技术著作，但它并不局限于单纯叙述一些具体的技术知识，而是展现了不少思想理论观点，而且从头到尾都是在这些思想理论的指导下叙述各种技术问题的。从这个角度看，宋应星与笛卡儿有某种类似之处，他在《天工开物》中也是为了正确引导理性、探求真理而发展一些观点，再将这些观点应用于农业和工业的30 种技术领域的探讨中。他在《天工开物》中所发展的最重要的科学思维模式，我们认为就是“天工开物”思想。①这是包括中国在内的整个世界思想史中，尤其科学思想史中，宋应星所提供的一项独特的贡献。他用“天工开物”来命名其主要科技著作，也用“天工开物”来概括他的科学思想和科学技术观。这一思想完整地展现在他的著作中，但却不见于同时代的任何其他西方作品。当这种思想传播到中国东邻日本国后就为学术界的一种新的学说，即“开物之学”；形成新的学派，即“开物学派”。因此可以说这种思想为亚洲大陆，确切他说，为东亚国家所特有，故此处有详加介绍之必要。

    按“天工开物”是个复合词，由“天工”及“开物”两个词所构成。“天工”中的“工”与“功”通，故“天工”亦可作“天功”。在了解“天工”含义时，首先应从“天”字开始。这是个多义字，指天空、天气、季节、大自然或出于自然的；亦指想象中的万事万物的主宰者，亦有依赖之意，如“民以食为天”。“工”指工匠、手工劳动、精巧、功绩与功效等意。但如果将这两个多义字联在一起构成“天工”这个词，便只有两层含义：（1）指自然界造成的工巧，反映着自然力的作用；（2）符合万物主宰者“天”意的事功，反映着超自然的神的意志。因而我们看到，围绕着对“天工”含义的理解，存在着唯物主义与唯心主义两种对立的认识路线。唐代诗人沈佺期（约656—714）的《过蜀龙门》中有“龙门非禹凿，诡怪乃天功”之诗句。宋代的诗人陆游（1125—1210）《新燕诗》称：“天工不用剪刀催，山杏溪桃次第开”。而元代文人赵孟頫（1254—1322）《松雪堂集。赠放烟火者》诗中更有“人间巧艺夺天工，炼药燃灯清昼同”之警句。这都是从自①潘吉星：明代科学家宋应星的思想，《中国哲学》，第二辑，第155 页（然力的作用、功能的唯物主义观点来理解“天工”的含义的，而且认为人工即人的技艺可以巧夺天工。与此相反，在《尚书。皋陶谟》中“无旷（空废）庶宫（众官），天工人其代之”这句话，便含有另一层意思：“不要空废了各种官职，天定的事功，人要代为完成。”①此话是任过舜时的刑法官对禹说的。据经学家孔颖达（574—648）的解释，此处“天工”谓天道当行之事。“天工人其代之”意为：天子代天统治人民、任命众官以佐之，以“行天道当行之事”②。这是商、周以来唯心主义“天命观”的表现，就是说“皇天上帝”是至高无上的神，而统治者以“天子”自居，代天统治，人人要服从天，也要服从天子。《尚书。舜典》还有“钦哉！惟时亮（明察）天工”之语，这是舜对众官讲的，意思是：“你们要谨慎呀！要时时明察天意注定的事业。”③与《皋陶谟》中的天命观如出一辙。

    在对“天工”上述两种不同理解中，宋应星究竟作何理解呢？显然，他是从唯物主义角度把“天工”理解成自然力的作用。因为在他的世界观中根本不存在超自然的“天”或鬼神。他既不信天命也不信鬼神，只相信自然力和人力的作用。我们可以提供一个证据，说明他把“天工”理解为自然力。

    《天工开物。五金》章谈到用沉铅勾银法从不纯的银中提取纯银的技术时写道：“人工、天工亦见一斑云”。就是说，自然力和人力的关系由此可见一斑。此处他将“天工”与“人工”并提，不是说二者对立，而是强调其相互协调。但丁文江（1885—1936）先生认为“曰天工者，兼人与天言之耳”。①其实宋应星所说的“天工”主要指来自自然的、自然力的作用，还不一定是“兼人与天言之耳。”从上所述，自然使我们得出结论说，宋应星理解的“天工”是来自自然界的，是自然力的作用。将自然力与人力巧妙配合，便可通过技术从事生产，创造财富。他的这一理解将超自然的天意排除于科学技术领域和日常生活之外。根据宋应星思想而发展开物之学的日本经济思想家佐藤信渊（1769—1850），也根据宋应星对“天工”的理解对《尚书。皋陶谟》中“无旷庶官，天工人其代之”的说法加以改造和重新解释。他在《经济要录》（1827）中说：“然主国者宜审勤经济之学，究明开物之法，探索山谷，知其颂内所生品物，不以空徒虚名、旷废天工耳。”②这是个很巧妙的思想发挥，既谈到“开物”，又谈到“天工”。但信渊将《尚书》中“无旷庶官”改为“无旷天工”及“无徒虚名”，主张“究明开物之法”，不任自然资源荒废，他己离开了经学之本义，而按“经世致用”原则以己义重加诠释，从而与应星思想汇合。我们在赞赏宋应星从科学哲学角度为“天工”规定正确思想含义的同时，也不能不赞赏佐藤信渊对此所作的进一步思想发挥。

    “开物”一同由“开”与“物”二字构成。“开”具有开发、开创、启发等含义，而“物”指事物、内容实质、察看等义，如《左传》中“物土方，①屈万里：《尚书今注今释》，第22 页（台北：商务印书馆，1969）？？

    ②孔颖达：《尚书正义。皋陶谟》，卷四，十三经注疏本，上册，第139 页（上海：世界书局，1935）

    ③屈万里：《尚书今注今释》，第19 页（台北：商务印书馆，1969），此处笔者稍作改译①丁文江：天工开物卷跋（1928），载陶讨目刊本《天工开物》书尾（1929）

    ②三枝博音：《日本科学古典全书》，第九卷，第75—76 页（东京：朝日新闻社，1942）。原文为日文，此处由笔者转译议远迩“。”物“又与”魅“通，指精怪。将这二字联在一起构成”开物“

    一词，也有两层含义：（1）通过工艺技巧开发自然界，造成有用的万物，因而这首先是广大工农群众从事的劳动；（2）借开启智慧通达万物之理，以成就事业，因而这首先是“圣人”才能作到的，黎民不与焉。因而围绕着对“开物”一词含义的不同理解，存在着群众观点与英雄史观两种对立的思想认识。

    对“天工”的不同理解表现于自然观上，而对“开物”的理解在我们看来主要表现在历史观方面。唐代诗人高适（702—765）在《题杨主簿新厅诗》中写道：“用材兼柱石，开物象高深”，显然他借“开物”这个词是用来赞誉建筑工匠的。而罗隐（833—909）的“暂凭开物手，未展济时方”诗句，也有这层含义。与此相反，《周易。系辞上》云：“子日：夫《易》何为者也？

    夫《易》开物成务，冒天子之道，如斯而已者也。是故，圣人以通天下之志，以定天下之业，以断天下之疑。“①意思是说：”孔子曰：为什么制作《易经》？

    《易经》本来是开启智慧，成就事业，包藏天下一切道理的书，不过如此而已。所以圣人以《易经》沟通天下人的意志，奠定天下的事业，判断天下的疑问。“①据三国时经学家王弼（226—249）的注释，孔子上述那段话是说：”立《易》通万物之志，成天下之务，其道可以覆冒天下也“。因而”开物成务“指”圣人“、”天子“利用《易经》中包藏天下一切的道理，启迪人们开通万物之志，成就天下之务。由此可见，对”开物“的第一种理解认为天下万物是工农群众通过技术、技巧开发出来的，在这项社会活动中并没有圣人、天子的份儿。而第二种理解则鄙视工匠、农民群众从自然界开发万物的生产技术活动的社会意义，而只是强调开通万物之志有赖”圣人“以包藏万物之理的智慧启迪作用，而在这方面是没有”群氓“之份的。这正体现了商、周以来的奴隶主、贵族对广大黎民的高傲态度。

    那么在对“开物”含义的上述不同理解（实际上也是不同立场）中，宋应星持何种态度呢？显然，他的思想是与《周易。系辞上》中的观点相左的，而持第一种观点。因为在历史观方面他有着鲜明而强烈的群众观点，批判古往今来鄙视群众和工农生产劳动的任何表现。他在《乃粒》章一开始便指出：“纨裤之子，以赭衣（囚服）视笠蓑（农民用的斗笠）。经生之家，以农夫为诟署（辱骂）。晨炊晚馕，知其味而忘其源者众矣！”②意思是说：“富贵家子弟把农民看作‘罪人’，读经书的儒生则把‘农夫’当作骂人话使用。

    他们无端饱食终日，只知饭菜之味而忘其源。此等人实在是太多了！“正因为应星对工农群众生产劳动的社会意义有高度评价，所以他在《天工开物》一书中到处用赞叹的语调热情歌颂工匠、农民在开物过程中表现出来的奇巧智慧，并把他们的各种发明创造和技术革新详细载入书中，传诸后世。反之，他嘲笑圣人、天子尽管通晓《易》理，却对使其赖以生活的衣食如何而来的开物之学一窍不通。他写道：”且夫王孙帝子，生长深宫，御厨玉粒正香，而欲观耒耜（农具）；尚宫锦衣方剪，而想象机丝。当斯时也，披图一观，如获重宝矣！“（《天工开物序》）。意思是说：住在深宫里的王孙帝子，当品尝御厨中食物香味时，或许偶而想到农业；当见到宫内剪裁的锦服时，或许偶而想像纺织机及制丝。如果这时他们打开有关技术图册一阅，就会如①孔颖达：《周易正义。系辞上》，卷七，十三经注疏本，上册，第81 页（上①孙振声：《易经今译》，第366 页（海口：海南人民出版社，1988）

    ②宋应星：《天工开物。乃粒》，上册，第1 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）

    获至宝了。这段话并非想说王孙帝子珍贵技术，而是嘲笑他们对技术的无知。

    工农群众每天在生产活动中习以为常的技术和设备构造原理知识，对这些不劳而获的人来说就象至宝那样奇罕。从这段论述中人们自然可以看出究竟谁是智者。在《乃粒》章他还嘲笑了对谷物无知的“著书圣贤”。因而“卑贱者最聪明，高贵者最愚蠢”这个道理，在宋应星笔下是再明显不过地陈述出来了。

    当宋应星把他的“天工”思想与“开物”思想、即把他的自然观与社会历史观结合起来的时候，便形成一种独特的“天工开物”思想。其中“天工”

    思想承认自然界和自然现象的客观存在，万物有其自然属性，按自然界特有的规律而发展变化，同时还承认有不依人的意志为转移的自然力的存在及其作用。与《尚书》所谓“天工人其代之”的观点相反，在宋应星看来“天工人不可代”。人不能从外界干涉或代替自然界的行为，只能顺应自然界的固有规律，使天工与人工相协调、使自然力与人力相协调，因此他提出“天工人工互补”说。他认为人工在天工面前并不是无能为力的，如果将二者关系处理得好，就象用沉铅勾银法从杂银提炼纯银等过程那样，甚至可以达到“人间巧艺夺天工”之妙。宋应星的“开物”思想首先是承认工农群众生产活动是推动历史前进、创造物质财富的主要社会活动。当一个社会处于“民穷财尽”的经济危机之际，任何圣人都不能用什么《周易》之理来摆脱这种困境并成就大业，而必须象宋应星主张的切实发展农业和工业生产，调动劳动者的积极性，使他们参与社会的开物活动，这样国家才能富有。

    因之，与《易系辞》中“圣人开物成务”的思想相反，宋应星提出“百姓开物成务”的观点，即工农群众积极开物以成就大业。

    这就是为什么我们在他的书中插图所绘近二百人物中全是工农劳动者形象的原因。然而将“天工”与“开物”两种思想结合起来，有赖于技术作为桥梁。这两种单独的思想在宋应星以前就存在，只有到既是思想家又是科学技术家的宋应星那里才能融合到一起。他的这种个人素质，决定了他是发展“天工开物”思想最适合的人选。而最先把“天工开物”看作是宋应星思想加以研究的近代学者，也是唯物主义哲学家兼科学家三枝博音博士，这似乎不能认为是一种巧合。

    在概述宋应星“天工开物”思想含义时，三枝博士写道：“天工■■人间■作为自然开物自然中含藏■■物人间生存人间加工”①就是说：“天工是与人类行为对应的自然界的行为，而开物则是根据人类生存的利益将自然界所包藏的种种物由人类加工出来”。三枝氏继续说：“在欧洲人的技术书中，恐怕没有象这类书名的著作。其实技术本来就是自然界与人类相协调的过程中的产物，技术可以看作是沟通人类与自然界之间的桥梁。我想，对技术的这种理解乃是东洋人世界观的特征。只有把天工与开物同时结合起来理解技术，才能说到对技术有了真正良好的理解。”（同上，重点是①三枝博音：支那代表的杂技术书一宋应星天工开物，载《支那文化谈丛》，第59 页（东京：名取书店，1942）；技术书古典、宋应星天工开物，《技术思想》，第107 页（东京：第一书房，1941）

    原有的）。我们这位博学的老前辈三枝先生，可以说已完全掌握了宋应星所发展的“天工开物”思想之精髓，令人肃然起敬。在他写上述那些话时，中日两国还处于战争状态，他此时潜心研究《天工开物》，并把中国人宋应星的思想引为整个东洋人特有自然观的骄傲，尤其可敬可佩。根据近代前贤的诠释，我们认为“天工开物”中的“天工”指自然界的功能和自然力的作用，具有自发性，是一种自然过程的行为。“开物”指人类从自然资源中有目的性地开发、生产出种种有用之物或物质财富，是一种人为过程的行为。将“天工”与“开物”结合在一起，意味着通过技术的桥梁将（1）天工与人工、（2）

    自然力与人力、（3）自然界的自发行为与人类的自觉行为相结合与协调，使之相得益彰，不断地从自然界开发出种种有用之物。这就是宋应星“天工开物”思想的精神实质。如果用一句话来概括他这一思想的字面含义，则为“以人工役使天工来开物”，或“利用天然力配合人工技巧开发出有用之物”。

    宋应星的“天工开物”思想，正是他对他的书中从头到尾各章所叙述的30 种工农业生产技术内容的高度理论概括，尤其是他总结了有史以来人类在生产活动中处理与自然界相互关系时的经验教训后，导出的一种积极的哲学认识。十分难能可贵。因而我们看到，宋应星总的科学技术观中，儒家五经中所谓“代天行道”或“开物成务”的圣人天子，都一律被排除在由亿万群众参与的改造自然的伟大生产活动之外，创造物质文明史的是被上层贵族视作罪人和卑贱的广大工匠和农民。应星把实现他“天工开物”思想的希望，完全寄托在亿万劳动大众身上，他们的生产活动正是他这一思想的物化表现形式。其次，“天工开物”思想的丰富内容并不限于上述字面上的意义，还有更广泛的内涵。在人与自然界、人力与自然力的相互关系中，这种科学思想强调二者之间的配合与协调。但在开物的过程中则强调人的主观能动性，因为人能通过技术和技巧主动而自觉地作用于自然界，并迫使自然力与人力相协调。

    比起大自然，人是渺小的，但人之所以万能，在于掌握了技术这种最有力武器。应星认为“人为万物之灵”（《乃服》卷首），但人与其他动物不同的是，当作用于自然界时，不只是靠自身器官，而主要靠生产工具，他特别重视工具的使用，通过工具和设备使自然力与人力协调。他说：“金木受攻，而物象曲成。，世无利器，即［鲁］般、倕安所施其巧哉？五兵（各种兵器）之内、六乐（各种乐器）之中，微（没有）钳锤之奏功也，生杀之机（兵器、乐器的功能）泯然矣。同出洪炉烈火，大小殊形。”（《锤锻》）。

    如前所述，他谈到世上的银常杂有铜与铅，这是自然行为造成的。但如果将银放入坩埚内用火熔炼，则铜、铅必沉于埚底，再将其放入分金炉内熔炼，则铅先熔化流出，剩下的铜和银便可用铁条拨离分开，得到纯银。过程之所以实现，因为铜、铅有比银熔点低的自然属性，遇高温则按自然规律必先于银而熔化流入埚底。其次，铜与银在给定条件下不能成为合金，所以二者冷定后“井然不紊”，用铁条一拔便分离开来。在描述了这个技术过程后，宋应星才说出“人工、天工亦见一斑云”（《五金。银》）的话。这是强调人工与天工的互相协调，运用技术手段从杂银中得到纯银的开物过程。如果银与铜、铅熔点相近或银铜很易成为合金，则在当时条件下人工再巧，也无法分出纯银。事实上并非如此，因而可以作到人工与天工的互补。

    宋应星在谈到人与自然界的相互关系时，还常对自然界给予人的恩惠加以赏赞。大自然施惠于人，提供各种有用的天然产物满足人的实践需要。万物“巧生以待”，但必须靠人力开发或利用人力与自然力二者来开发。他在《作咸》章称：“四海之内，五服而外（边远地区），？皆有寂灭之乡（不毛之地），而斥卤（盐质）则巧生以待。”又说：“或假人力，或由天造（天然结成）。

    总之，一经舟车穷窘，则造物应付出焉。“后两句意思是说：”总之，只要有车船运不到盐的地方，大自然就会在那里出产出盐。“这里具体指少数民族居住的边远地区，虽无海盐、井盐、池盐，但有种树叶可分泌出盐质。此外在不毛之地、偏僻之乡亦有盐质巧生以待。只要用人力将天然产的盐加工，便可食用。他还在《甘嗜》章指出，芳香的气味、鲜艳的颜色和甘甜的味道是人的正常。正是在这方面，大自然又一次满足了人的需求，有甘蔗可以提供糖质，而蜜蜂又”竭力争衡，采取百花，酿成佳味，使草木无全功“。

    他于是问：“是哪种自然力的作用来造成这些东西使世人受益呢？”（“孰主张是而颐养遍于天下哉？”）。他在《乃服》中也感激自然界为人类提供蚕丝、禽兽毛皮、麻棉葛等衣料，使贫富人家“冬以御寒，夏以蔽体，以自别于禽兽”。这些材料都是大自然所具备的。应星热爱大自然，他对大自然的这种讴歌，使我们联想到与他同时代的英国作家笛福（daniei defoe，1659？—1731）的下述表白：“大自然对于这个在其他方面非常恶劣的国度所施的仁爱就是这样：工商业以及人民安乐所需的两件东西在这里都有，？我指的是煤和高山顶上的长流水。这看起来是由上天的智慧的手专为对制造业所服务的目的而安排的，否则制造业就无法进行。”

    ①这里笛福所说的“上天智慧的手”与宋应星所说的“造物有尤异之思”（《甘嗜》），是同一个意思，出于对自然界嘉惠于人类的奇妙作用的感叹，而不是说明他们都相信有造物主的存在。在理解“天工开物”思想或翻译宋应星著作时，必须对这些用词的含义仔细推敲，否则便把一位唯物主义的科学思想家变成相信上帝的人物了。而这就有意无意地曲解了宋应星的本义。“神”

    这个字我们今天也用，比如说“用兵如神”。难道能因此说我们相信神的存在吗？古今人同此心，心同此理，要替宋应星设身处境地思考他用词的含义。

    “天工开物”思想的另一层主要含义是，尽管自然界或天工为人类提供有用的自然资源，但人不应该袖手静等自然界的恩惠，而要主动地运用技术去开发自然资源。宋应星还指出，虽然自然界蕴藏着某种资源，但不会自动变成人可利用的物质形式，必待人工开发作用于自然界，才能得到有用之物。

    欲开万物受人用，天工尚需人工催。这种思想在《天工开物。膏液》章表述得最为明确：“草木之实，其中蕴藏膏液（油质），而不能自流，［必］假媒水火、凭借木（榨）石（磨），而后倾注而出焉。”《野议。民财议》也指出：“夫财者，天生地宜，而人功运旋而出者也。”《乃粒》也指出：“生人不能自生，而五谷生之。五谷不能自生，而生人生之。”这就是说，自然界一些草木子实藏着植物油，但不会自动流出供人日用，人只有靠水火之力、凭借木榨和石磨作用于草木子实，而后才会倾注出植物油。同样，人的生存有赖于谷物，但谷物不会自行生长，必赖人的种植、田间管理和谷粒加工，最后才能成为粮食。只有通过技术劳动，人才能从自然界开发出满足食衣住行需要的物。如果单靠自然界恩惠，而不主动作用于自然，人便难于生存下去，无异于禽兽矣。宋应星要求在役①l.d.bernal 著、伍况甫等译：《历史上的科学》，第235 页（科学出版社，1959）

    使大工来开物的过程中，尽力发挥出人工的力量，充分调动人的主观能动性。

    本着这种认识，他特别赞赏劳动群众在开物过程中表现出来的每一种积极性和创造性，对他们的开物技巧给予充分肯定。《冶铸》章曰：“火金功用（铸造技术）

    日新而月异。？精粗巨细之间，但见钝者司舂（钝的铸件捣米），利者司垦（利的铸件犁可耕地）。薄其身（铸薄铁锅）以媒水火而百姓繁，虚其腹（空心铸钟）以振荡空灵（空气）而八音起？巧者夺上清之魄（精巧铜镜夺日月之光），而海寓遍流泉（铸钱作为货币通行四海）。即屈指唱筹（屈指计算），岂能悉数（怎能说尽）？要之，人力不至于此。“最后一句话是说：没有人力当然作不出这些自然界没有的东西，但只靠人力仍不至于此，还要靠天工与人工相协调。

    宋应星又继续说：“凡工匠结花本者（操纵提花机的工匠）心计最精巧。

    画师先画何等花色于纸上，结本者以丝线随画量度，算计分寸秒忽而结之。？

    绫绢一棱一提，纱罗来梭提、往棱不提。天孙机杼，人巧备矣。“（《乃服。［结］花本》）。最后一句话是说：”象传说中天上织女那样的纺织技术，人间的巧匠均已具备“。这就道出了人间巧技夺天工的意思。《五金。黄金》节介绍工匠将黄金打成金箔，”每金七分造方寸金一千片，粘铺物面，可盖纵横三尺“。经近人计算，这样的金箔每片厚度为0.14 微米（micron）或0.14μ，”这是捶制金箔所能达到的最小厚度“。①于是宋应星评论说：”盖人巧造成异物也“。《乃粒。稻》介绍了被18 世纪朝鲜学者们羡慕的各种农田灌溉机械后写道：”汲灌之智，人巧已无余矣“。翻译成现代汉语就是”在引水灌溉方面的聪明才智，农民已通过其技巧发挥得淋漓尽至“。宋应星还有句本书常常引用的话这里必须再重复一下，当他去江西广信府（今上饶地区）

    调查水稻技术时，发现那里有一种借水力驱动多用水碓，于是写道：“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。江南信郡水碓之法巧绝。？此心计无遗者之所为也。”即“这是考虑得十分周到的人制造出来的”。他之所以如此赞颂工农群众的发明创造，是因为他认为在工农业生产过程中把人的主观能动性发挥出来，让人工与天工都为开物这一目标服务，便可创造出各种人间奇迹。“天工开物”思想之所以是积极进取的哲学，原因也在这里。

    宋应星还指出，尽管大自然给人以那么多的恩惠，但自然界有时也会加害于人，造成各种阻力甚至自然灾害。比如水，有利于工农业，但猛水就成水患了。这时就要用人力采取措施，化阻力为助力，使灾害减少到最小程度。

    《乃粒。稻灾》云：“凡稻撒种时，或水浮数寸，其谷未即沉下，骤发狂风，堆积一隅，此二灾也。谨视风定而后撒，则沉匀成秧矣。”同章《水利》节云：“天泽不降，则人力挽水以济”。这是说如果水稻生长期正需要水时，偏遇干旱，便要用人力汲水灌溉。根据“天工开物”思想，当天工不作美时，人会遇到违背意愿的自然现象，则这时不必惊慌失措，应迅速用人力采取对应措施。宋应星认为自然灾害一般说只发生于局部地区，而且为时不长，在人力可及的情况下尽力防灾、抗灾，密切注意天时变化。在平时还要有备荒思想。在人力不可及的情况下，只好等待灾害过去后再采取补救办法。他在与天时有关的农业技术章《乃粒》中反复陈述了这一思想。总之，要以人力①见钟广言本《天工开物》，第339 页（广东人民出版社，1976）

    补天工，以天工助人力，“聪明由人”、“唯人所使”，人在自然界面前不应是被动的，而应是积极主动的，人定胜天。宋应星的同乡人帅念祖（1723年进士）在《区田编》（1742）中在发展“天工开物”思想时也说：“盖以人力尽地利，补天工”。关于将自然界的阻力化为助力的思想，在《舟车。漕舫》节中表述得最为典型。其中说：“凡风从横来，名曰抢风。顺水行舟，则挂帆［作］‘之’、‘玄’［字形］游走。或一抢而东，止寸平过，甚至却退数十丈。未及岸时，捩（转）舵转篷，一抢向西，借贷水力兼带风力轧下，则顷刻十余里。”此论述极精辟，涉及很多流体力学原理。意思是说，顺水行舟如遇风从侧面吹来，须据风向及时调转船帆，使与风力成一定角度，帆便得到推船前进的风力。①但同时风亦推船作横向移动，此时用舵使船头迎风向，以抵消横向移动之影响，从而航至目标。如风从前侧方吹来，可将帆转多些，使其与风向保持一定角度，帆仍可得推船前进的风力，只比侧向风力小些，再以舵控制航向，仍可达预定目标。倘顺水行舟而逆风前进，宋应星认为船必须沿“之”或“玄”字形曲折航线行进。如船迎东风向东航行，就要轮换转舵，使船向东或西北{ein of species）一书中①陈锡潮：《桑蚕》，第68，141 页（科学出版社，1980）

    ②宋应星：《天工开物。甘嗜。蔗种》，上册，第74b 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）

    ③唐启字：《中国作物栽培史稿》，第561—568 页（农业出版社，1986）

    奠定科学基础的。所谓进化，指生物通过变异、遗传和选择，从低级到高级、由简单到复杂、种类由少到多的逐渐演变及发展的过程。而自然选择和人工选择是生物进化的动力，二者又是建立在变异和遗传的基础上的。变异提供选择的材料，而遗传又保存并积累变异，形成选择过程中出现的新品种。因之可以说关于变异、遗传的学说和选择原理构成生物进化论的三大理论支柱，凡在这方面所发表的思想观点都与生物进化论有关。达尔文的生物进化论是在以往科学成就的基础上建立的，他为此广泛吸取了从古代以来各国的学术遗产其中包括中国的学术遗产。他在谈到选择原理时写道：“如果以为选择原理是近代的发现，也就未免与事实相差太远。我可以举出几种古代的文献，在这些文献里，已经承认这种原理的重要性。？在一部古代的中国百科全书中，已有关于选择原理的明确记述。”①既然如此，则我们从中国古代文献中发掘有关生物进化论原理的论述，并不意味给古人贴上近代科学的标签，因为进化论奠基人达尔文本人就在中国古书中找到他的学说所赖以建立的历史依据。在生物进化论发展史中存在着两种科学思想的对立。一种是物种不变论，否认生物界中有变异现象，而且认为生物物种是造物主创造出来的，从而也否定了生物进化的可能性。在哲学上这是一种神创论和形而上学自然观。与此相反，另一种思想可称之为物种可变论，承认生物界中有变异现象，认为物种是可变的、千差万异的，而归根到底是由自然选择和人工选择造成的，与“造物主”没有任何关系。这在哲学上是唯物主义的辩证自然观，正是这种科学思想成为达尔文进化论的历史渊源，而物种不变论则早已成为历史陈迹。

    在宋应星陈述其有关生物进化论思想时，他在数理科学领域内的造诣无法与同时代的西方学者相比，但在生物学思想方面他甚至在某些地方比18世纪的西方生物学家还高明。17 世纪欧洲科学革命如秋风扫落叶，席卷不少中世纪科学阵地，但各学科发展是不平衡的。在生命科学方面，虽然那时解剖学有很大突破，因显微镜的发明（1590）使实验生物学作出一些发现。但在整个生物学基本指导思想方面仍是中世纪神创论的天下。比起数学、天文学、物理学的大步发展，生物学在理论上还并无大的进展，17、18 世纪西方博物学家已感到不光彩地落到数理科学的后面。既然物理学家发现了由自然规律结合起来的有秩序的物理世界，生物学家也许能找到规律对无秩序的动植物世界进行分类。他们把精力集中到分类上去，而且作出成绩，却忽视了生物学理论研究。如果说有的话，也不过是重复神创论的旧调。与宋应星同时代的英国生物学家约翰。雷（john ray，1627—1705）在《上帝的智慧》（the ner）就此写道：“在自然界中，雷找到了和上帝自己的设计相称的秩序和目的。？从雷的《上帝的智慧》的出版（1691）到1859年达尔文《物种起源》的发表是自然神学的繁盛时期。科学家和牧师都相信，对自然，即对上帝这部‘包罗万象的和公开的手稿’进行的研究，其结果总是和上帝的书面信息—《圣经》相符合的。”①这就是17 世纪欧洲生物学领①c. darner 著、李难等译：《生命科学史》（ahistoryofthelifesci- enccs），第460 页（武汉：华中工学院出版社，1985）

    域内的思想现状。

    上述情况到18 世纪仍未改变。与雷齐名的瑞典植物学家林耐（carl von linné，1707—1778）在其《自然体系》（systemnaturae，1735）书中奠定了植物分类学的基础，这是值得称道的。但在理论思想方面，他在书中声称所有物种都是上帝所创造，自然界中没有新种。“物种的数目是永恒的，？

    当初造物主手中创造出来的物种数目，就是现在我们计算的物种的数目。“他还指出：由于不存在新种、每种生物总是产生与其同类的生物、每种物种中的每个个体总是其后代的开始，因此必须把这些祖先的不变性归于某个全能全知的神，即上帝。他认为“通过繁殖，个体数是成倍地增加了。因此现在每种物种的个体数都比上帝创造出来时的数目多得多。”①但繁殖没有增加新的物种。至于变异，他认为因外界条件变化偶然改变物种，当外界条件消失后，变种又恢复到原初的状态。②因而我们再次看到古希腊物种说到18 世纪还产生思想影响，而这时又与基督上帝的自然种论同流了。造成这种情况的原因之一，是生物学家不肯摆脱强大的宗教势力和中世纪神创论的思想影响，他们对众多植物分类时视而不见或不肯正视物种变异现象，其科学思想从根本上说屈服于宗教。

    直到1809 年法国生物学家拉马克（jean baptiste lamarck，1744—1829）《动物的哲学》（philosophie zoologique）问世后，才提出物种的永恒是相对的，并承认在人工条件下物种的变异性和遗传性。他是西方生物进化论的先驱者。

    再过50 年后，达尔文发表《物种起源》才使生物学理论有了真正基础。他的进化论打破了中世纪神创论和物种不变论的形而上学神学观念，这时生物学才发生了科学革命。当达尔文从事这项研究时，他从17、18 世纪的西方文献中所看到的，大多是雷和林耐那类反进化论的观点，但他却吃惊地从中国古书中发现了思想上的共鸣。这使他下了很深的功夫追查中国文献，而每一次都有思想收获。我曾在50 年代对中西文献的系统对比研究证明，达尔文涉猎过《齐民要术》、《本草纲目》、《天工开物》和《授时通考》等书部分内容，且不指名地引证过。③与西方国家不同，中国从汉代王充以来所开创的唯物主义自然观传统一直对生物学思想的发展产生了良好影响，到明代时神创论及物种不变论已基本上被逐出科学领域之外，不象欧洲那样居于主宰地位。在叙述宋应星从事科学著述时的国内外背景后，便可以在他的著作中找出一些使拉马克—达尔文的学说所赖以建立的历史依据了。我们知道，承认动植物物种的可变性及其在自然或人工选择下的变异，是达尔文生物进化论的基本观点之一，而变异是生物界普遍存在的自然现象。所谓变异（variation），指同种生物①l.magner 著、李难等译：《生命科学史》（ahistoryofthelifesci- ences），第468 页（武汉：华中工学院出版社，1985）

    ②郭家聪：《达尔文主义》，第10 页（人民教育出版社，1961）

    ③潘吉星：中国文化的西渐及对达尔文的影响，《科学》，35 卷，4 期。第211 页（1959 年10 月）；达尔文与中国生物科学，《生物学通报》，1959 年11 期，第517 页；jixingpan：charlesdaruminosae）。在谈到豆科植物的变异时，他以大豆（glycine max）

    为典型：“凡菽种类之多，与稻、黍相等。？一种大豆，有黑黄两色，下种不出清明前后。黄者有五月黄、六月爆、冬黄三种。五月黄收粒少，而冬黄必倍之。黑者刻期八月收，淮北长征骡马必食黑豆，筋力乃强。？江南（江西）又有高脚黄，六月刈早稻方再种，九、十月收获。”这里他根据大豆颜色不同分为黄豆与黑豆两个变种，再根据对光照长短的反应和播种期不同分为五月黄、六月爆、冬黄或早大豆与晚大豆。而高脚黄应与冬黄同属晚大豆，但因其形态有异，另具别名。在谈到胡麻（芝麻）时，宋应星在《乃粒。麻》节中写道：“其色有黑、白、赤三者。其结角（蒴果）长寸许，有四棱者，房小而子少；八棱者，房大而子多。皆因肥瘠所致，非种性也。”。芝麻确有很多变种。叶多变异，有互生或对生。蒴果长形有棱，棱数因品种而异，分四棱、六棱、八棱等。种子呈扁椭圆形。有白、黄、棕红、黑等色。他这里提到芝麻子有黑、白、红等不同颜色和蒴果有四棱、八棱之分，都是正确的。但在此后他又说“皆因肥瘠所致，非种性也”，用词似没有表达清楚，需加诠释。我们的理解是，“房小而子少”、“房大而子多”，“因土地肥瘠所致”。但“色有黑、白、赤”及“结角有四棱、八棱”，乃品种决定。

    《甘嗜。蔗种》谈禾本科甘蔗属甘蔗亦有两个品种，“似竹而大者为果蔗，？似获而小者为糖蔗“。但今天名称则与他那时不同，前者今称中国竹蔗（saaccha-rum sinensis），后者称为热带蔗（s. officinarum）。在结束介绍宋应星对家养植物变异的论述后，让我们把他与林耐作个比较。应当承认，在对植物系统科学研究与分类体系的建立上，林耐是宋应星无法比得上的，他们之间差很大一个层次。但在自然观上宋应星又是林耐无法比得上的。

    照理说林耐应当很容易地发觉并鉴别出每个特定植物的变种，奇怪的是他偏偏忽视了这一切。他也应当注意到在万紫千红的花园里会突然出现一些变种或“奇怪的”植物，是从普通植物中衍生出来的。他也当会发现上帝创造的那些植物物种与花匠培育的相应变种间常有显著的差异。然而他对这些却感到迷惑不解，因为他受神创论的思想压抑太深，无法自我解脱，晚年处于精神痛苦和思想矛盾之中。反之，宋应星没有这些思想包袱，敢实事求是地肯定所看到的植物变异现象，并给以较正确的理论解释。在这方面他们之间又相差一个很大的层次。此时我们看到，能否在理论观念上前进一步，取决于科学家是否有正确的哲学思维。宋应星正是在这方面占了上风。

    宋应星不只考察了植物在家养下的变异，还考察了动物在家养下的变异。在这方面，他的科学思想尤其精彩。正如在植物界中他以稻、黍的变种作为变异典型一样，在动物界中他挑中家蚕变种为典型研究对象。这些家养动植物都具有较强的变异性，而且都属于达尔文所说的“中国人在饲养和管理上费了很多苦心”、“对选择付出了最重大的注意”的技术领域。正确思想的提出，还有赖于正确方法的运用和有力实际资料的掌握。宋应星为我们提供了不少启示。他在谈到桑蚕（bombyx mori）的变异现象时写道：“凡蚕有早、晚二种。晚种每年先早种五、六日出，结茧亦在先，其茧较轻三分之一。？凡茧色唯黄、白二种。川、陕、晋、豫有黄无白，嘉［兴］、湖［州］有白无黄。若将白雄配黄雌，则其嗣变成褐茧［蚕］。黄丝以猪胰漂洗，亦成白色，但终不可染漂（应作缥）白、桃红二色。凡茧形亦有数种：晚茧结成亚腰（细腰）葫芦样，天露茧尖长如椎子形（椭圆形），又或圆扁如核桃形。又一种不忌泥涂叶者，名为贱蚕，得丝偏多。凡蚕形［色］亦有纯白、虎斑、纯黑、花纹数种，吐丝则同。今寒家（贫苦人家）有将早雄配晚雌者，［变］幻出嘉种，一异也。野蚕（柞蚕）自为茧，出青州、沂水等地，树老即自生。其丝为衣，能御雨及垢污。”①可以说宋应星上述论断是蚕种理论的经典论述，因为在他以前中外没有任何人对蚕种作过如此详明而系统的剖析。从生物进化论思想史角度来看，应星这段论述也是极其重要而流芳千古的，并且至今仍未失去其全部学术价值。因为他这里触及到变异、遗传和选择三大原理，而如前所述，这三大原理是达尔文进化论所赖以建立的理论基石。在评述宋应星思想前，要弄清几个概念。变异前已述及，所谓遗传指亲代生物性状又在下代重现的现象。但现代遗传学认为遗传是遗传物质从上代传给后代的现象。选择分自然选择与人工选择。我们此处指人工选择，即通过人类不断选择而形成生物新种类的过程。达尔文认为野生动植物在外界条件下发生变异，经人类有意无意的长期选择，加强了变异积累，成为家养动植物。再通过同样途径可从家养动植物得到新类型或新品种。这是个无止境的过程。

    我们再转向宋应星的蚕种理论。这个理论的第一层含义是系统论述了蚕种的变异现象。蚕是昆虫纲鳞翅目蚕蛾科的动物，其变异性很大。宋应星从六个角度论述了蚕的变种：（1）按家蚕化性来区分，有早蚕与晚蚕，即一化性蚕与二化性蚕。前者指一年只发生一个世代便产越年卵（卵体休眠）的蚕，后者一年发生两个不休眠卵的世代。但应补充说，还有多化性蚕，不过中外多育一化性及二化性蚕。（2）按蚕茧颜色不同又分为黄茧蚕及白茧蚕。

    （3）依茧的形状区分，有细腰葫芦形、尖长椭圆形及扁圆核桃形。（4）按蚕体颜色不同，分为纯白、虎斑、纯黑、花纹数种，吐丝则同。（5）按生长环境不同又分家蚕（bombyx mori）及野蚕或柞蚕（b.perhyi），最后，（6）按家蚕进食情况不同，分为“贱蚕”与一般的蚕。宋应星对蚕种的论述已经够全面的了，但他并不满足于此，还进一步论述了各不同蚕种的①宋应星：《天工开物。乃服。［蚕］种类》，上册，第24b 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）

    地理分布和性状品质上的差异：（1）川陕晋豫产黄茧蚕而无白茧蚕，浙江嘉兴及湖州产白茧蚕而无黄茧蚕。黄茧蚕丝用猪胰漂洗，亦能成白色，但不能染缥白（青白）、桃红二色；而白茧蚕丝可染成各种颜色。（2）野蚕产于山东青州、沂水，可自为茧，独立生活能力强，其丝作衣能御雨及垢污。家蚕要在蚕箔上结茧，其丝抵雨及垢污能力不及野蚕丝。野蚕丝不须人工饲养。

    （3）贱蚕不怕食沾泥的桑叶，体质壮，但吐丝反而多，这些地方比一般的蚕要好。（4）晚蚕（二化性蚕）比早蚕（一化性蚕）发育快、结茧早、体质强，但产茧量比早蚕少三分之一。（5）在《叶料》节内还指出，四川黄茧蚕与浙江桑蚕不同，不是以蚕桑（morus allba）叶为食料，而是以柘或黄桑《cudrania trcaspidata）叶为食料。其所吐之茧叫“棘茧”，最为坚韧，其丝用作琴弦、弓弦。从宋应星的上述评比中可以看出，蚕的不同变种确实表现出了性状和品质上的显著差异，他所记载的是真正的变异现象。如果象17、18 世纪西方生物学家所说，上帝只造出一个品种的蚕，那么宋应星就在1637 年用事实证明，人要比上帝高明得多，造出了同一种蚕的各个不同的变种。

    让我们把宋应星关于蚕种的论述与达尔文的论述作个比较。后者在《动物和植物在家养下的变异》第八章题为《家蚕》的一节中指出：（1）“不同族的卵在颜色上、在形状上（有圆的、椭圆或卵形的）以及大小上都有变异。”

    （2）幼虫“在大小和颜色上变异很大。皮肤一般是白色的，有时呈现黑色的或灰色的斑纹，而且偶而还有完全黑色的。？不过虎斑族（race tigree）是一个例外，它以具有黑色横纹条而得到这个名称。”

    （3）不同族的茧表现有特性上的差异，这种差异有大有小；有的茧接近球形而不是葫芦状的，？有的茧为圆筒形并且中间有一个深度不等的沟，而呈葫芦状；还有的在两端或只在一端多少呈尖形。“（4）”丝的粗细和品质也有差异，而且有的是接近白色的，有的是黄色的。“（5）”关于最不相同的族的蛾之间是否存在有任何固定的差异，我没有找到一点记载。“①由此可见，达尔文所述家蚕变异情况都可以在宋应星著作中找到，而且在用语上都极其相似。所不同的是，宋应星更谈到其他方面的内容，如对各变种品质的比较评述，则为达尔文所未言及。但达尔文由蚕的变种引出了一项重要结论：”根据这种种事实，我们知道了家蚕同高等动物一样，在长期不断的家养下发生了重大的变异。我们还知道了一个更加重要的事实：变异可能在生命的种种不同的时期中发生。

    而在相应的时期中遗传给后代。最后，我们知道了本能是受伟大的‘选择原理’所支配的。“②而这又为宋应星所未言及，因为达尔文毕竟是19 世纪的大生物学家。达尔文关于《家蚕》一节便以上述结论而结束，他在该节末尾谈到了遗传和选择原理，但没有作进一步发挥，而把这两个问题放在别的章里专门讨论。不过宋应星则不同，他在《蚕种》节谈到变异现象①c，darricola，1490—1555）、帕拉塞斯（paracelsus，1493—1541）和英国化学家波义耳（robert boyle，1627—1691）等人，中国方面的代表人物则是李时珍和宋应星等人。

    他们都不约而同地遥相呼应，将炼丹术或炼金术从科学领域中驱逐出去。

    宋应星在《五金》章论银的冶炼后，附有《朱砂银》一节，所谓“朱砂银”是将朱砂（硫化汞）与铅熔炼后得出的伪银，这是炼丹术士搞的骗人勾当，因此本节一开始便写道：“凡虚伪方士以炉火惑人者，唯朱砂银愚人易感。”接下揭穿了制“朱砂银”的方法，然后又写道：“拣出其银，形存神丧，块然枯物。入铅煎时，逐火轻折。而经数火，毫忽无存。折去［朱］砂价、炭资，愚者贪惑犹不解，并志于此”。①《燔石》章前言中谈到“矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火”后写道：“巧极丹铅炉火。方士纵焦劳唇舌，何尝肖像天工之万一哉！”意谓炼丹术士虽已施出全部伎俩，又何尝及自然力之万一。《怜愚诗》第二十七首亦云：“天垂列象圣遵模，为问还丹事有无。万斛明珠难换颗，痴人妄想点金须。”

    这也是讥讽炼丹术的。宋应星批判炼丹术和方士时总是用严厉而激烈的言词，表示与之势不两立，具有战斗精神，这是可取的。但有时他把本草书尤其《本草纲目》中的正确说法也与炼丹方书放在一起批判，混淆了二者之间的界限，未见得当，这勿宁说是受到知识的局限所至。如《五金。锡》节云：“方书云马齿苋取草锡者，妄言也。谓砒为锡苗者，亦妄言也。”此处对方书的批判可能是正确的，但说本草书中载锡矿中有砒亦属妄言，就未必尽然。但在破除迷信、神怪谬说时宋氏还不①宋应星：《天工开物。五金。朱砂银》，下册，第7a 页（中华书局影印明崇祯十年原刻本，1959）

    够彻底，有时失去警觉和批判能力，如《珠玉》章称珠宝取“日精月华之气”而成、珠有龙神守护、玉由玉神推徙河中，均属误信。这种情况在当时西方科学家中也不时发生，如牛顿（1642—1727）在阐明万有引力定律时，不是也为上帝保留了“第一推动力”吗？这说明，反对迷信、神怪谬说是科学的长期性的战斗任务。

    宋应星在扫除科学发展道路上的思想障碍的同时，还进一步探索新的科学方法论和科学研究精神，这也是他的唯物主义自然观在科学领域中的具体运用。首先他发展了“究穷试验”的思想。他在中国较早地把“试验”这个术语引入科学技术文献中，把“穷究试验”引入科学研究中。所谓“穷究试验”，是一种总的科学思想方法，出现于《天工开物。膏液。油品》节中。

    它由“穷究”与“试验”两个词组成，分别表述科学研究中两种相辅相成、相互交替使用的研究步骤和研究方法。“穷究”是逻辑推理过程，“试验”

    是观察实验过程，二者在科学研究中缺一不可。而试验尤其重要，是科学研究的出发点和基本功夫。宋应星特别强调试验的重要性，没有试验便不能取得可靠的实际资料，而他还特别强调研究者本人参加试验的必要性。在试验的基础上取得实际资料后，还要穷究，运用逻辑推理，对实际资料进行理论概括，运用科学概念获得对自然现象和生产过程的科学认识。

    “穷究试验”思想在《天工开物》中到处闪现。例如在全书总序中作者就主张对中国万里方圆中的何事何物都要“见见闻闻”，通过在田间、作坊里的亲自调查获得关于工农业生产技术的第一手资料，通过“目见口授而后识之”。《膏液》章关于15 种油料作物出油率的精确描述，就是根据反复调查、试验和测试后作出的。作者在叙了15 种油料作物的出油率后写道：“此其大端，其他未穷究试验，与夫一方已试而他方未知者，尚有待云。”①《佳兵》章《火药料》节亦指出：“其狼粪烟昼黑夜红，迎风直上，与江豚（哺乳纲鱼类）灰能逆风而炽，皆须试见而后详之”。同一节还写道：“火药、火器，今时妄想进身博官者，人人张目而道，著书以献，未必尽由试验。”

    《甘嗜。蔗种》节谈甘蔗适合栽于河边沙土时写道：“试验土色，掘坑尺五许，将沙土入口尝味，味苦者不可栽蔗。”这是讲以口亲试土味而辨土质。

    以上是关于试验的有关论述。宋应星在试验的基础上得出一些有规律性的理性认识，因而进入穷究阶段。《丹青。朱》节论从水银（汞）与硫升炼银朱（人造硫化汞）的过程后写道：“每水银一斤，得朱十四两、次朱三两五钱，出数硫质而生。”就是说用16 两水银升炼，可得上等银朱14 两、次朱3.5两，共17.5 两，多出来的重量是从参与反应的硫那里得到。这是非常符合近代化学原理的解释。据我们用现代理论计算，596.8 克（16 两）汞与硫化合后得到硫化汞的理论量为692 克（18.56 两），而宋应星所述只比理论量少1.06 两。《锤锻。治铜》论锤铜坯成锣时写道：“声分雌与雄（高低），则在分厘起伏之妙，重数锤者其声为雄”。就是说，加重锤铜则使铜锣变薄，故而其声低；反之，轻锤则锣厚，故其声高。也是符合科学原理的。《乃粒。老足》提出蚕老熟时须于辰已二时（上午7—11 点）及时捉起结茧，“捉时嫩（早）一分，则丝少；老过一分，又吐去丝，茧壳必薄”，也是从实践中总结出来的规律。

    由此可见，宋应星的“穷究试验”思想方法含有两层意义。第一，要想①宋应星：《天工开物。膏液。油品》，中册，第64b 页（中华书局影印明崇祯十年本，1959）

    认识自然界及其规律，并进而获得从自然界开物的有关农工业技术知识，首先要靠实践，通过见闻、调查、试验、测试等步骤，才能获得实际资料和感性认识，完成科学研究的第一步。其次，要在上述基础上推理，穷究事物的内在联系，建立理论并使实际资料条理化，从感性认识上升到理性认识，实现科学研究的全过程。因而“试验”指试见（观察）与实验，“穷究”指穷理与推究。明代其他科学家如方以智，还用“质测”一词表达同一思想方法，“质”与“测”相当“穷究”与“试验”。但看来“质测”不如“穷究试验”

    更易于理解并接近现代含义。这里再举个实例，看看宋应星是如何运用穷究试验思想方法研究科学技术问题的。他在《五金》章谈到金时写道：“凡金质至金，每铜方寸重一两者，银照依其则（标准），则［方］寸增重三钱；银方寸重一两者，金照依其则，［方］寸增重二钱。”古代人们都知道，在常见金属中金较重，铜较轻，但较少作过定量描述。宋应星对金、银、铜三种金属作等体积重量测定后，发现如果假定铜每立方寸重1 两，则银每立方寸重1.3 两；如果银每立方寸重1 两，则金每立方寸重1.2 两。从这里可知宋应星已有了比重概念。我们根据他的思路作计算后，发现铜、银、金的相对比重为1：1.3：1.56.近代科学取20℃时的水在1 立方厘米的密度为1 克（比重为1.0），再与其余物每立方厘米的密度相较，则铜比重为8.9、银为10.5，而金为19.3.再经换算，铜、银、金的相对比重为1：1.16 ：2.1.将现代铜、银、金比重与宋应星给出的值比较，只是宋应星没有采用某一物作为公有的比重标准，而他给出的比重值与现代值有误差。尽管如此，他毕竟对三种金属的相对比重作出了定量说明。他在作出这种说明后又继续写道：“凡金性又柔，可屈折如枝柳。

    其高下［成］色，分七青、八黄、九紫、十赤。登试金石上，立见分明。“这是用金在试金石上磨擦时所留条痕颜色深浅，以检验金的纯度的简便方法。试金石是黑色坚硬的硅质岩石，如燧石，化学成分为二氧化硅（sio2），含少量氧化铝（a1203），今南京雨花石即是这类石头。从这里可见，只有通过测试、试验，才能真正可靠地知道金银铜的比重差异和金的成色高低，而且通过穷究，找出定量指标并用数字加以显示，最后获得对金属物理性质和化学成分的较准确的认识。

    类似的例子不胜枚举。

    值得注意的是，宋应星陈述其科学思想方法论时，拒绝采用理学家的“格物穷理”概念，而宁用科学家自己的语言。

    要知道，在他那个时代里，程朱陆王的理学仍在思想领域内占统治地位，而这正是束缚科学研究的思想枷锁。朱熹（1139—1200）认为“理在气先”，“心包万理，万理具于一心”。他所谓“格物致知”：“即物穷理”，不涉及对事物本质及其规律的认识，而是体会万事万物都是“理”的化身，在内心中将理发挥出来便明白一切。①王守仁（1472—1529）更主张“天地万物俱在我良知的发用流行中，何尝又有一物起于良知之外”，因此，他提出“心①杨荣国编：《简明中国哲学史》，第262，299 页（人民出版社，1975）；侯外庐主编：《中国思想史纲》，上册，第304，336 页（中国青年出版社，1980外无物”、“心外无理”。他反对从实践中认识事物，而要求从内心求良知。

    他的“知行合一”说，主张知即是行，这个“行”不指实践，而属于内心修养范畴。既然在理学体系中，认识事物的观察、试验、调查和推究事物道理的科学实践被排斥在外，当然也就谈不到认真的科学研究。因而空谈性理、轻视实学与实践的学风在晚明流行甚广，而这正是科学之大敌。针对这些，宋应星在《天工开物》序中指出：“世有聪明博物者，稠人推焉，乃枣梨之花未赏，而臆度‘楚萍’：釜鬵之范鲜经，而侈谈莒鼎，画工好图鬼魅而恶犬马，即郑侨（子产）、晋华（张华），岂足为烈哉？‘①《乃服》章前言也指出：”治乱经伦字义，学者童而手之，而终身不见其形象，岂非缺憾也！“

    不管理学家如何从内心格物、借良知反身克己，如果他们不接触耒耜与机杼，仍无法求得工农业实际技术知识。这就是宋应星的结论。面对宋明理学主张内心修养、空谈性理的陋习，宋应星反其道而行之，以自身行动实践其“穷究试验”的思想。他在南北各地奔走，往来于田间、作坊，终于写成《天工开物》。这部书的生动而丰富的内容和插图正是他“穷究试验”思想的结晶，也宣告了理学家所谓“心外无物”、“心外无理”、“心包万理”的空洞哲学的破产。如果声名显赫的理学家所鼓吹的“心”、“理”有那么大的神通，而他们又是修养最高的人，为什么他们写不出象《天工开物》这样的书呢？

    道理很简单，因为他们一不肯从事实践、试验，二不肯向群众学习，而且蔑视实践和劳动群众。

    把宋应星提出的“天工开物”与“穷究试验”二者结合起来，就会成当时有力而先进的科学思想方法，在科学技术研究中具有普遍的意义。这是明代科学的一项较重要的理论建树。除此以外，宋应星还在自然科学的个别学科中提出一些较先进的理论。他在生物学领域内提出的有关生物进化的思想，前已述及。就是在数理科科学领域内，他也并非无所作为。这里要介绍他在《论气》一书中发展的物理学领域内的声学思想，首先是“气声论”。声学现象古人多所注意，但首先着眼于音乐。宋应星也是因为对音乐有兴趣，而研究声学问题的。他曾著有《乐律》，原准备与《天工开物》同时发表，但临时决定删去，今不可得见。现传世的是他在《论气》（1637）一书中的《气声》篇，共九章。在明代学者中研究声学最有成就的是朱载堉（1536—1614），他于1584 年最先完成了十二平均律，为各种键盘乐器打下了声学理论基础。①而宋应星的工作也值得一提。他对声学的主要贡献是提出了一系列理论思路，为这门学科的进一步发展提供理论观点。与朱载堉、宋应星同时代的欧洲人伽里略、伽桑第（pierre cassendi，1592—1655）等也在研究声学问题。②中、西学者当时都以不同方式共同试图解决影响声调的各种条件、声速、声音的传①宋应星：《天工开物。序），上册，第1 页（中华书局影印明崇祯十年原刻本，1959）

    ①戴念祖：《朱载■一明代的科学和艺术巨星》，第四章（人民出版社，1986）

    ②f.cajori 著，戴念祖译：《物理学史》，第103 页（内蒙古人民出版社。1982）；a.  derham，1657—1735）则认为声的传播介质是空气或以太微粒或物质微粒，仍是个悬而未决的问题。

    直到用德国学者盖里克（otto vonguericke，1602—1686）制造的抽气机作传声实验后，才证明声音的传播介质是空气。①①a.wolf 著、周昌忠等译：《十六、十七世纪科学技术和哲学史》，第328 页（商务印书馆，1985）

    至于声波概念，那是在这以后很久才建立起来的。因此我们说宋应星在声学方面的科学思想比起同时代的西方学者并不逊色，有时还略高一筹，尽管他在提出有关声波的思想萌芽时还未能区分纵波和横波。

    从以上所述我们可以说，宋应星的科学思想在好几方面都已达到较高的学术水平，足可以列入世界科学家之林，而他的物质不灭思想在理论上也步入世界先进行列，只是还欠缺实验上的进一步论证和更精确的表述，还没有形成为普遍的自然科学定律的形式。本书第八章已作了评述，此处便不重复了。想补充的是，在其“穷究试验”的科学方法论中他特别注重数字、数据和自然现象以及物质生产过程中的数量关系。以定量论述代替定性描述，是他在科学技术研究中引入的另一新的治学精神。这方面的具体实例将在第十章中列举。</p>

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