中外科学家发明家丛书:宋应星-第3章
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热处理等加工工艺。
宋应星记载了一项先进的金属加工工艺——“生铁淋口”。方法是在熟
铁制的农具等坯件上淋以一层薄的生铁水，再经加工及热处理，使制品完成。
所用的生铁水量必须恰到好处。由于表面生铁熔覆层与渗碳层的共同作用，
使工件既耐磨又坚韧。这是金工史上的一项独特创造。几百年来这种技术已
遍及我国各地，至近代还用这方法制造小农具。
《燔石》：论述烧制石灰、采煤、烧制矾石、硫黄和砒石的技术，还论
述了煤的分类，采掘和井下安全作业。
宋应星详细叙述了砒石种类、制法、性状和在工农业上的用途。书中还
介绍明代湖南衡阳工厂中一处就年产砒石达万斤的事。用砒石做为农药，这
是中国农业技术史中的一大发明，正是《天工开物》把这项发明正式记录下
来。
宋应星为我们提供了采煤技术的可贵资料。他按煤的块度和火焰等物理
性状及用途将煤分为明煤、碎煤、末煤等类，在当时是较为先进的分类。在
谈到挖煤后，宋应星还谈到了“煤气”。
宋应星所说的“煤气”，就是现在煤矿中俗称的“瓦斯”，它是在煤炭
生成过程中伴生的气体混合物，主要成分有甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫
化氢等，虽然没有颜色，但是容易燃烧，对人体有毒害作用。宋应星在谈到
南方采煤时，介绍用中空的巨竹管插入井下，将地下瓦斯借竹管引出地面，
是一个简便有效而且经济的安全措施。
宋应星介绍的另一个安全措施是在井下设“支护”（即巷道支板），从
他的记载中我们可以知道明代采煤技术已经基本解决了井下掘煤的两项最首
要的作业问题。与此形成鲜明对照的是，欧洲在18世纪时还没有妥善解决瓦
斯通风的问题。
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《膏液》：介绍了16种油料植物子实的产油率，油的性状，用途，还有
用压榨法、水代法提取油脂的技术和工具，还谈到桕皮油的制法和利用桕皮
油制蜡烛的技术。
《杀青》：论述纸的种类、原料和用途，详细地论述了造竹纸和皮纸的
全套工艺技术和设备。
五、 《天工开物》（二）
《天工开物》下卷包括5章，也属于工业技术。
《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、各种铜合金的冶炼和珍贵的生产设备图。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。
宋应星记载说，在生铁炼成之后，如果想再把生铁变成熟铁，就在冶铁
炉旁挖一个方塘，趁热使铁流入塘内，加入泥粉做为溶剂，并由几个人用柳
棍快速猛搅，从而加速生铁中碳等成分的氧化作用，以炒成熟铁。这种把冶
铁炉和冶铁设备串联使用的连续作业方法，可以减少炒铁时的再熔化过程，
降低炒铁时间和生产成本。
宋应星在记载炼钢时说，先把打成薄片的熟铁捆起来放入炉中，上面放
生铁，再用涂泥草鞋盖顶，炉温升高后，生铁水能自上而下地均匀渗到熟铁
中去，取出来锻打。再炼再锻就会成为好钢。这种方法比南北朝时期出现的
“灌钢”技术更先进，能够均匀地渗碳和更充分地脱去杂质。与宋代的炼钢
技术相比，也有独到之处：不用泥封，而用涂泥草鞋盖上，使生铁在还原气
氛下逐渐溶化，使大部分火焰反射入炉内，提高炉温。由于不是把生铁块嵌
在盘绕的熟铁条中，而是放在捆紧的熟铁薄片上，用生铁含碳高，熔点低的
特点，使生铁液均匀灌在熟铁片夹缝中，增加生熟铁的接触面，便于均匀渗
碳，这是我国灌钢法的一大改进，这种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。
宋应星最早、最详细地记载了锌的提炼技术。他还提供了一幅最早的提
炼金属锌的生产过程图。
宋应星所叙述的锌的提炼方法是：制锌所用的原料是炉甘石 （不纯的碳
酸锌），把炉甘石放在泥罐中封泥加固，再逐层用煤炭饼垫罐底，下面铺薪
引火。炉甘石在罐外炭火烧灼的较高温度下，发生化学分解反应，分解后产
生的二氧化碳气从泥罐缝中逸出，而固体氧化锌又受到从缝中进入的或者是
封罐时加入的碳的作用发生还原反应，而得到金属锌。
《天工开物》练纯锌的文字记载比欧洲要早，所以，宋应星对金属锌（“倭
锌”）冶炼工艺的论述，是世界上最早的文字记载。宋应星还指出了锌和铜
按不同比例制成铜锌合金 （黄铜）的方法，也是冶金史上的可贵记载，具有
世界性的生产指导意义。宋应星还记载了利用金、银、铜、锡、铅、锌、汞
等金属的物理性质和化学活泼性的不同，来分离或检验金属的各种有效办
法。譬如他记载把白银从含银的黄金里分离出来的办法，是利用硼砂熔点较
低的特性，在分离时起助熔作用。当把金银合金熔化后，由于金（熔点1063
℃）、银（熔点961℃）熔点不同而行分离，银首先“吸入土内，让金流出，
以成足色”。再入铅少许，又把银钩出，这是近代冶金学中所说的熔融提取
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法。
宋应星在论述金、银、铜的单位体积内重量时，已经有了物理学中的比
重概念。
《佳兵》：记载弓箭、弩、干等冷兵器和火药、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。
《曲蘖》：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，是宋朝以后才开始出现的新品种。
宋应星记载的红曲可以用于食物保存，和近代用抑制微生物生长的抗生
素保存食物出于同一原理。他在叙述红曲制造时，特别强调选用绝佳的红酒
糟作为“曲信（菌种）”，并加入明矾水来保持红曲菌种培养料的微酸性，
以抑制其他有害杂菌的生长。这些都是发酵工艺中长年积累下来的经验总
结，具有很深刻的学理性。
《珠玉》：宋应星本着轻视金银珠宝等奢侈品的指导思想，把它放于卷
末。主要叙述在南海采珠，在新疆和田地区采玉，在井下采取宝石的方法和
加工技术，还谈到了玛瑙、水晶和琉璃等。
《天工开物》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以外，绝大部分内容都是宋应星在南北各地
科学调查的资料。在叙述生产过程具体技术的同时，宋应星还用“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是不一
样的。
《天工开物》这本书的书名，表现的是一种具有普遍意义的科学思想。
天工开物强调的是自然力（天工）和人工的配合、自然界的行为和人类活动
的协调，通过技术从自然资源中开发产物，以显示出人的主观能动性。这种
科学思想的核心意义是以“天工”补“人工”开万物，或者是借助于自然力
和人力的协调，通过技术从自然界中开发万物。
宋应星的《天工开物》在中国历史上第一个从专门科学技术角度，把农
业和手工业的18个生产领域中的技术知识放在一起进行研究。他对我国明代
以前的农业和手工业方面积累起来的技术经验作了比较全面和完整的概括，
并使它系统化，构成了一个科学技术体系，这是一项空前未有的创举。
宋应星在《天工开物》中用《冶铸》、《锤锻》、《五金》等三卷专门
叙述铁、铜、铅、锡、银、金、锌等金属和它们的合金的冶炼、铸造、锤锻
技术，填补了我国古代一项重要的文献空白。
宋应星是从我国东西南北各地的全局出发，以比较的方法来融会贯通地
综合研究农业和手工业技术的。
宋应星注重“实践”和“穷究试验”，注重时间、空间和比例的数量概
念，对迷信和唯心谬论持怀疑批判态度，一洗封建时代研究学术的歪风陋习，
把近代科学启蒙者所具有的那种实证精神带到了科学界中来。
宋应星的《天工开物》在世界科学技术史上，完全可以和西方文艺复兴
时期德国矿冶学家阿格里柯拉（1490—1555）撰写的《矿冶全书》相媲美。
宋应星的《天工开物》被介绍到欧洲后，欧洲人把宋应星尊称为“中国
的狄德罗（1713—1784，18世纪法国启蒙学者，以编撰《百科全书》知名）”。
宋应星在中国历史上，是和李时珍、徐光启、方以智等16、17世纪的卓
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越人物相并列的，都是明代我国科学技术领域中启蒙思潮的先驱者和代表人
物。
宋应星的《天工开物》曾从李时珍的《本草纲目》中受到启发，又在不
少地方对这本书进行了发挥。宋应星还弥补了徐光启《农政全书》中在手工
业方面的遗漏。
公元1643年，方以智在写作《物理小识》时就参考了《天工开物》，在
卷七金石部中引用了《天工开物·五金》铜条中的资料。
六、 《天工开物》的影响
《天工开物》出版后，很快便在福建由书商杨素卿于清初刊行第二版。
公元1725年，进士陈梦雷受命组织编撰，蒋廷锡等人续编的官刻大型著
作 《古今图书集成》在食货、考工等典中有很多地方取自《天工开物》，在
引用时对《天工开物》中的“北虏”等反清字样改为“北边”。
公元1742年，翰林院掌院学士张廷玉（1672—1755）任总裁的大型官修
农书《授时通考》，在第20、23、26等卷中，都引用了《天工开物》中《乃
粒》、 《粹精》等章。
18世纪后半叶，乾隆设四库馆修《四库全书》时，在江西进献书籍中，
发现宋应星的哥哥宋应升的《方玉堂全集》、宋应星友人陈弘绪等人的一些
著作有反清思想，因此《四库全书》没有收入宋应星的《天工开物》。乾隆
以后，也再没有人刊刻此书，因此《天工开物》在清代没有进一步流通。
公元1840年，著名学者吴其浚 （jùn）在《滇南矿厂图略》关于采矿冶
金方面的叙述中，参考了《天工开物》。公元1848年，吴其浚的《植物名实
图考》谷类等部分有很多地方引用了《天工开物》的《乃粒》章。
公元1870年，刘岳云（1849—1919）的《格物中法》中，几乎把《天工
开物》中的所有主要内容都逐条摘出，还进行了评论和注释，他是我国第一
个用近代科学眼光研究《天工开物》的人。
公元1877年，岑毓英（1829—1889）撰修的《云南通志》的食货矿政部
分也详细引用了《天工开物·五金》章关于铜、银等金属冶炼技术的叙述。
公元1899年，直隶候补道卫杰写的《蚕桑萃编》有不少部分引用了《天
工开物》中的《乃服》、《彰施》等章。
公元17世纪末，《天工开物》传入日本。
公元1694年，日本著名本草学家见原益轩（1630—1714）在《花谱》和
公元1704年成书的《菜谱》二书的参考书目中列举了《天工开物》，这是日
本提到 《天工开物》的最早文字记载。
公元1771年，日本书商柏原屋佐兵卫（即菅王堂主人，发行了刻本《天
工开物》，这是《天工开物》在日本的第一个翻刻本，也是第一个外国刻本。
从此，《天工开物》成为日本江户时代（1608—1868）各界广为重视的读物，
刺激了18世纪时日本哲学界和经济界，兴起了“开物之学”。
公元1952年，日本京都大学人文科学研究所中国科技史研究班的学者们
将 《天工开物》全文译成现代日本语，并加译注、校注及标点，至今畅销。
18世纪，《天工开物》传到朝鲜。
1783年，朝鲜李朝 （1392—1910）著名作家和思想家朴趾源（1737—
1805）完成的游记《热河日记》中向朝鲜读者推荐了《天工开物》。
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1830年，法国著名汉学教授儒莲（1797—1873）首次把《天工开物·丹
青》章关于银朱的部分译成法文，题为《论中国的银朱》。译自中文并摘自
名为的技术百科全书，发表于《新亚洲报》第5卷中。
1832年，儒莲的法文译本又转译为英文，刊发于《孟加拉亚洲文会报》
卷一中。
1847年，儒莲的另一篇法文译文《铜合金·白铜·锣钲》（译自《天工
开物·五金》章），在译成英文后又被译成德文刊于德国《应用化学杂志》
卷41。
1837年—1840年，儒莲在《桑蚕辑要》一书中引用的《天工开物》论桑
蚕部分被摘译为意、德、英、俄等欧洲语。
英国著名生物学家达尔文（1809—1882）在读了儒莲翻译的《天工开物》
中论桑蚕部分的译本后，把它称之为“权威著作”。达尔文在他的《动物和
植物在家养下的变异》 （1868）卷一谈到养蚕时写道：“关于中国古代养蚕
的情况，见于儒莲的权威著作”。他把我国古代养蚕技术措施作为论证人工
选择和人工变异的例证之一。
1869年，儒莲和法国化学家商毕昂把《天工开物》有关工业各章的法文
摘译，集中收入在《中华帝国工业之今昔》一书中，在巴黎出版。
1964年，德国学者蒂路，把《天工开物》前4章《乃粒》、《乃服》、
《彰施》及《粹精》译成德文并加了注释，题目是：《宋应星著
前四章》。
1966年，美国宾夕法尼亚大学的任以都博士将《天工开物》全文译成了
英文，并加了译注，题为《宋应星著，17世纪中国的技术书》，
在伦敦和宾夕法尼亚两地同时出版。这是《天工开物》的第一个欧洲文全译
本。
目前，宋应星的《天工开物》已经成为世界科学经典著作在各国流传，
并受到高度评价。如法国的儒莲把《天工开物》称为“技术百科全书”，英
国的达尔文称之为“权威著作”。本世纪以来，日本学者三枝博音称此书是
“中国有代表性的技术书”，英国科学史家李约瑟博士把《天工开物》称为
“中国的阿格里科拉”和“中国的狄德罗——宋应星写作的17世纪早期的重
