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重视科学实验、重视实践是徐光启治学方法的特点。他利用当时天主教会教士们介绍的天文知识推算日、月食改订了历法。他认为一切用数学推得的结论应该用实践来检验。崇祯元年（1628）农历五月初一日日食徐光启说：“论救护可以例免通行论历法正宜详加测验盖不差不改不验不用。”这就是说数学理论应该在实践中不断改善在实践中求得展经实践证明是错误的理论就不应该再应用它。《农政全书》中也反映了徐光启研究问题重视试验和实践的科学精神。在上海、天津都曾建立开辟过试验园地在京东计划兴修水利和开辟水田种植水稻做了多次试验；还有引种甘薯、种植棉花、放养白蜡、提倡种乌桕树等他都亲自研究试验取得2康成懿：《农政全书征引文献探原》农业出版社1959年版。
1徐光启：《复太史焦座师函》。
2《启祯野乘·徐文定传》。
经验一一记录入书中加以推广。徐光启十分重视农业文献的研究仅《农政全书》一书征引的文献就有二百二十五种之多。在《除蝗疏》中他把我国历史上从春秋到元代所记载的一百一十次蝗灾所生的时间和地点进行了分析现蝗灾“最盛于夏秋之间”得出“涸泽者蝗之原本也”的结论。他还对蝗虫的生活史进行了细致勘察观测掌握规律提出正确的治蝗方法。这些方法至今还有很大参考价值。他还经常调查访问取得第一手资料他的儿子徐骥说他“广咨博讯遇人辄问至一地辄问问则随闻随笔。一事一物必讲究精研不穷其极不已”。1这种重实践、实验和调查的方法也是他在科学上能够提出创见的重要原因之一。
反对保守思想敢于冲破旧传统热心追求新事物是他在科学研究工作中的又一特点。在明代封建理学占绝对统治地位的时候要学习欧洲的科学知识是需要勇气的。徐光启为此曾受到过理学家们的政治压力但他没有屈服。在领导改历工作中他巧妙地利用了明初朱元璋命人翻译回回历的先例作为自己搞翻译、吸取欧洲科学知识的根据。此后在工作中他还和一些固守旧传统的学者进行了学术争论。欧洲天文学知识之能够为中国天文学界所吸收徐光启的工作起了很重要的作用。在农业中他对新引进的作物积极推广种植以丰富人们的生活。而有一些思想保守的人往往用“风土不宜”拒绝接受新作物。徐光启对这种“风土说”屡屡给予批判。如谈到“占城稻”问题时他说：“（宋）真宗从占城移之江、浙江翱从建安移至中州稍一展转便令方内足食。则执行土地不宜使人息意移植者必不可也。”又说：“余谓风土不宜或百中间有一、二其他美种不能彼此相通者正坐懒慢耳余故深排风土之论且多方购得诸种即手自树艺试有成效乃广播之。”1在“木棉”条中说：“或云：‘凡种植必用本地种；他方者土不宜种亦随变易。’余深非之”。“呜呼即如彼言吉贝自南海外物耳吾乡安得而有之？”又说：“《农桑辑要》作于元初。当时便云：‘木棉种陕右行之其他州郡多以土地不宜为解。’独孟祺、苗好谦、畅师文、王祯之属能排贬其说。抑不知当时之人果以数子为是耶否耶？至于今率土仰其利始信数君子非欺我者。呜呼岂独木棉哉。后之视今犹今之视昔也。”徐光启不愧为我国近代科学的先驱。
1《先文定公行述》见《徐氏家谱》。
1《农政全书》卷二五《木棉》。
第二节利玛窦青少年时代利玛窦（i）字西泰号清泰、西江、大西域山人、利山人、西泰子。1552年1o月6日生于意大利的马切拉塔（macerata）。马切拉塔是意大利中部的一座名城城中驻有教皇国马尔凯区的行政长官设有高等法院教皇国造币厂以及创始于129o年的大学城内宗教事业非常达。
利玛窦的父亲乔万尼·里奇是一名医生曾任教皇国的市长和省长。母亲乔万娜·安乔莱利（giovannaangio1e11i）生有八子四女利玛窦为长子。少年时代的利玛窦卷碧眼身体强健性情活泼聪明伶俐。初拜本奇文尼神甫为师九岁时进入耶稣会新开办的学校学习读完高小、初中成绩优良名列前茅。学生时代利玛窦就敬奉天主有心修道想入嘉布遣会或耶稣会这是受他虔诚的母亲影响的结果。而父亲则希望儿子步入宦途当市长、省长。十六岁那年利玛窦读完中学父亲送他去都罗马进罗马大学法学院攻读法律为将来谋取官职打下基础。
由于中学老师的介绍利玛窦在罗马结识了一些耶稣会的神甫不久即加入了耶稣会所立的圣母会。
在十九岁的时候他写信给父亲提出想要参加耶稣会深入研究教义并表示不愿结婚等。父亲接信后甚为恼怒准备立即赴罗马去训责和劝阻他可是据说还没有动身就病倒了反复三次都是如此。他父亲无可奈何认为这是天主的旨意只好打消了劝阻的念头并复信同意他加入耶稣会。1571年8月15日利玛窦入了耶稣会。1572年进入耶稣会的罗马学院学习五年。罗马学院是依纳爵·罗耀拉于1551年创建的采取当时的大学制一切都求尽善尽美作为耶稣会一切学院的模范。在学习期间他非常用功不仅对于神学而且在拉丁文、哲学、数学、天文学、地理学等方面都取得了优异成绩。
在罗马学院教利玛窦数学的是著名的数学教授克拉维斯（1avius1537—1612）神父。克拉维斯是德国数学家我国明清时译称“丁先生”著有《代数学》、《星盘》等并著有拉丁文的评注本《几何原本》。利玛窦后来在韶州（今广东韶关）、北京与瞿太素、徐光启等谈论几何学及翻译《几何原本》前六卷时用的便是这部书。
1577年5月18日耶稣会总会派遣罗明坚（mibsp;rug-gieri）、利玛窦等四人前往印度。当时非洲和东亚的航海与传教权都在葡萄牙国王的控制之下利玛窦等人要去印度必须得到葡萄牙国王的批准才行。因此他们从罗马经热那亚去葡萄牙都里斯本向葡萄牙国王提出申请并得到批准和资助后于1578年3月24日从里斯本出前往印度的果阿（旧译卧亚）。同行的耶稣会士共十四人除罗明坚外还有日后也来华的巴范济（franbsp;pasio）等。他们所乘的船名“圣路易”是欧洲中世纪用于航海的普通帆船。舱顶高不过三尺长不过一丈舱中的人仅可坐卧。航船绕过好望角沿非洲东岸驶入印度洋有风则行无风则止。当时天气很热船舱中郁闷不堪不少人中暑病倒了幸而船上未生瘟疫没有死人。利玛窦他们在船上困居半年备尝艰辛于1578年9月13日安全抵达当时天主教的东亚传教中心果阿。
利玛窦到果阿后身体虚弱在修道院内休息了几个月才恢复了体力。
此后又继续修习在罗马学院未学完的神学。一年后他奉命在果阿修道院教授拉丁文和希腊文。几个月后又被派往交阯教书半年。158o年7月利玛窦在交阯晋升神甫9月调回果阿继续攻读神学两年。
来华始末1579年6月罗明坚抵澳门专门学习中国语言学习读写中国文字。
由于他年已三十六岁记忆力不甚强所以进步缓慢。在158o年至1583年间他曾到广州及两广总督驻地肇庆活动寻求到中国内地传教的机会。当罗明坚久居中国时感到一个人过于孤单中国话也说得不流畅于是请求范礼安（1i-gnano）神甫从果阿调利玛窦来澳门做助手。1582年4月15日利玛窦接到范礼安的调令十一天后便与巴范济一道乘船赴澳门。海上风浪很大利玛窦在船上重病一场但终于在8月7日抵达澳门。他努力学习中文了解中国的风土人情、国家制度和行政机构。1583年夏为修建教堂等事利玛窦随罗明坚赴香山、广州但事情没办成不得不返回澳门。他们二人回澳门不久肇庆知府王泮差人来告知两广总督已同意他们在肇庆建堂久住。实际上这是耶稣会神甫贿使督府官员进行疏通的结果。于是两人筹措好路费于1583年9月初离开澳门9月1o日到达肇庆。他们对王泮说自己只是一个宗教团体的成员走了三四年才到达中国希望有一个住所和建一座敬神的小教堂以度余年并表示一定遵守法纪、自筹经费。王泮报请总督批准他们择地居住和修建教堂1。
罗明坚和利玛窦乘此机会抓紧时间督促施工又经过几番波折于1585年建成了当时在中国内地最早的一座天主教教堂。这两人除了监管和处理与建房有关的事务外大部分时间用来研究中国语文练习写作和了解中国人的风俗习惯。
教堂和居所建成后总督和知府先后张贴告示禁止任何人在此扰乱。知府王泮还赠予两块匾额：“仙花寺”与“西来净土”。在王泮影响下肇庆府的其他官员也争相与两位神甫交往。但当地士绅百姓与他们还是有隔阂的称他们为“番僧”还不时生一些矛盾和冲突有些人甚至对他们的房屋扔石头。为了避免当地百姓的敌对情绪他们穿起中国式的大褂长袍以使自己的形象易于为人们所接受他们还决定暂时不谈宗教并用高酬聘请当地有名望的学者介绍中国情况讲解经书以便与中国知识分子有更多的共同语言。又用西方科学技术、新奇的西洋方物等吸引中国人博取当地民众的好感。为了扩大影响他们又做了以下四件事：一是把肇庆教会图书室公开让民众参观。
二是利用刻印世界地图宣传天主教。
三是展览各种天文仪器作为笼络人心的手段还把自制的天文仪器赠送给当地官员。
四是刻印有关天主教知识的书籍如《天主十诫》、《天主圣教实录》1何高济等译：《利玛窦中国札记》上册中华书局1983年版第157—161页。等赠送给前来参观的客人向人们宣传天主教教义。
来“仙花寺”参观的中国学者最注意的是挂在大厅里的一幅地图。这一地图与我国已有的《华夷图》等完全不同特别是没有把中国画在世界的中央而且在中国以外另有许多大国。人们请利玛窦解释世界的情形于是他指着地图述说自己在何处出生由何处动身前来中国中途经过哪些国家。大家听了都惊讶不已没想到世界如此之大有这么多的国家闻所未闻大开眼界。一些渴求知识的人便要求利玛窦把地图上的外文译成中文出版。知府王泮看了这张地图后也吩咐利玛窦把图刻印出版。利玛窦与中国朋友一道绘制了一幅比原图更大的地图名为《山海舆地全图》图上注有中文说明。后来王泮升任岭南道当他收到利玛窦送去的《山海舆地全图》时叹为古今奇观立即分送远近朋友。利玛窦在肇庆还制造自鸣钟把它送给王泮等官员。这样利玛窦在肇庆有了朋友有了保护他的中国官员有了立足点。
1588年罗明坚回澳门利玛窦独自留在肇庆。
1589年8月3日新任两广总督刘继文欲强夺仙花寺限利玛窦三日内离肇庆去澳门。后刘继文又因担心强夺番僧寺院会引来弹劾故又把利玛窦召回并答应利玛窦去南雄的请求。1589年8月15日利玛窦乘船先至韶州南华寺暂住同行者有麦安东。
在韶州利玛窦等受到了友好的接待韶州同知吕良佐还答应他们可在当地光孝寺旁的一块空地上修建天主教堂。159o年秋教堂建成利玛窦在这里安顿下来一时未再提起去南雄之事。这是利玛窦在中国传教的第二个立足点。
万历十九年（1591）正月初一利玛窦正式接纳钟鸣仁、黄明沙两名青年加入耶稣会他们成为中国第一批耶稣会士。
在韶州利玛窦招收的第一个学生是瞿汝夔。瞿汝夔字太素生于1549年为礼部尚书瞿景淳之子江苏常熟人。幼读群书但无意仕进。父亲去世后携妻周游各地访学炼丹术。1589年秋他在肇庆见过利玛窦。当他得知利玛窦定居韶州时即从南雄赶来拜利玛窦为师学习天文、算术。利玛窦以克拉维斯的著作为教材先教给他欧洲的实用算术后教星盘原理最后教欧几里得几何学。瞿学习两年译有《几何原本》第一卷还学会制造地球仪、星盘、象限仪、罗盘、日晷等。这些仪器有木制的、铜制的还有银制的1。
次年正月利玛窦在瞿太素的陪同下来到南雄除了与官员打交道外也与平民百姓交往宣讲教义做弥撒吸引了很多人。特别是南雄富商葛盛华（译音）入天主教后刊印了各种介绍基督教教义的小册子广为散扩大了利玛窦传教活动的影响。
瞿太素曾对利玛窦谈起穿僧服称僧名在中国并不受人尊敬且易引起误会利玛窦也有这种感受。于是在1594年11月他与郭居静经范礼安批准始留须改戴儒冠穿儒服见客时执秀才礼同时更加努力研读中文书籍练习中国书法。在他们看来中国非常尊重读书人这样穿戴对传教是很有益处的。
1参见刘俊余、王玉川合译：《利玛窦全集（1）——利玛窦中国传教史》台北光启出版社1986年版第2o6页。
1595年5月利玛窦通过给兵部侍郎石拱辰的儿子治病的机会随石拱辰到南京。当时朝廷对私通外国人是很敏感的利玛窦满怀希望去拜见的南京工部侍郎徐大任徐却因担心受到怀疑而将他逐出南京。他不得不暂时退往南昌。
在南昌利玛窦遇见了一个曾做过韶州官员的友人（德礼贤认为可能是韶州同知李春和）并经这个友人的帮助在南昌城外租房住下。江西巡抚6万垓早就听说过利玛窦的事迹很敬重他并挽留他在南昌居住。此后他又与建安王朱多■、乐安王朱多焿有了较密切的交往。利玛窦于万历二十三年（1595）冬著《交友论》绘世界舆图并用西洋装订法装订成书又造时钟、地球仪等。次年夏又著《西国记法》分别赠送给建安王和6万垓等。利玛窦还积极与当地文人交往在谈经论学中提高了自己的声望。为了传播教义利玛窦曾向这些文人学者出示《天主实义》一书手稿人们劝他刻板刊行。但利玛窦觉得还不成熟直到16o3年才在北京刻印。
1596年冬范礼安神甫任命利玛窦为耶稣会中国传教团监督赋予处理中国事务的全权。并要他尽一切努力在北京开辟居留点以便接近皇帝争取中国皇帝的支持。范礼安甚至把赠送皇帝及大臣的礼物也运到了江西其中有圣母像、天主像、自鸣钟等。
利玛窦接到范礼安的指示后立刻寻求接近皇帝的方法。他先想走建安王的门路不久现此路不通。1598年6月底利玛窦随南京礼部尚书王忠铭离开南昌7月初抵达南京。应天巡抚赵可怀是王忠铭的好朋友听说王忠铭回南京遣人送上礼品其中有一幅拓印的《山海舆地全图》。王忠铭看到了这幅图与利玛窦准备进献给皇帝的舆图极为相似。经与利玛窦印证后便告诉赵可怀绘图的人已到南京。赵可怀是从镇江知府王玉沙处得来的舆图非常赞赏把它刻在苏州石碑上并附有跋语拓印下来赠送友人。知道利玛窦正在南京便盛情邀请他到自己的驻地句容游览并讨论了数学问题还请他制造历算仪器但因利玛窦要去北京而未能实现。
辞别赵可怀后利玛窦继续与王尚书的家人一起乘坐行李船由水路北上经扬州、淮安济宁、临清入直隶抵天津9月17日进入北京城。王忠铭原想进京后会升官但事与愿违没有升迁一个月后返回南京。利玛窦此后租房住下积极向各方面活动希望皇帝能够召见恩准留居京城。可是他所认识及王忠铭介绍的官员都不肯在家里接待他。王忠铭介绍的太监见无馈赠也拒绝帮助。各方面均闭门谢绝利玛窦无法只好雇船返回南京。1599年2月6日抵南京。在这段时间内利玛窦把“四书”译成拉丁文还加有许多注解。
1599年利玛窦在南京常相过往的人有王忠铭、瞿太素、刑部侍郎王明远、刑部尚书赵参鲁、户部尚书张孟男、礼部侍郎叶向高、国子监祭酒郭明龙、翰林院编修杨荆岩、工部员外郎刘冠南与著名学者焦竑、李贽、李本固等。刘冠南帮助利玛窦购买了中意的房子作为新居和教堂。在教堂内展览了准备向皇帝进贡的物品以此来吸引南京的官员和名士参观。乘此机会利玛窦向他们讲授西洋学术如天算、测绘地图、地圆说等介绍西洋风俗解说天主教教义。又取出自造的“天球仪”、“地球仪”、“象限仪”、“纪限仪”给参观者讲解。当利玛窦参观南京观象台时现那里也有不少天文仪器如“浑天象”、“玲珑仪”、“仰仪”、“简仪”等。他不但知道这些仪器的用法而且指出它们有什么缺点使听众折服张养墨等主动拜他为师向他学习数学和天文知识。
南京刑部主事吴中明见到王泮刻印的《山海舆地全图》后认为图上说明文字太少于是商请利玛窦加以修订并另绘一幅较大的舆图增加说明文字还亲自写了一篇序文刻石印制行全国各地该图甚至流传到澳门和日本。贵州巡抚郭子章则把《山海舆地全图》缩小改以书籍装帧名为《古今郡国名类》。
在南京利玛窦不时宣讲天主教教义并接受了一批信徒入教但他更关心的是教会在整个中国的展。16oo年4月间利玛窦与郭居静、庞迪我、李心斋、瞿太素商量去北京进贡的事请南京礼部给事中祝石林给去北京的路票庞迪我陪利玛窦一同前往。祝石林又把利玛窦介绍给押送马船的刘太监以便乘船北上。利玛窦于5月18日由南京启程。到山东济宁时得到漕运总督刘东星和李卓吾的热情招待刘、李二人又帮助他重写进贡表章又写了几封介绍信使利玛窦的船顺利通行。到山东临清时遇上了皇帝派遣的税使马堂刘太监为了及时赶到北京摆脱马堂的纠缠便把利玛窦之事告知马堂说这些人带了许多新奇贵重的西洋物品这当然是一种诱惑。马堂到船上看了贡品表示很满意答应立即上奏北京实际上却想设法攫为己有。由于临清道钟万禄等当地官员的帮助才未使马堂的贪欲得逞。利玛窦乘坐马堂的船到了天津等候圣旨。几天之后皇帝指令马堂办理进贡的事。此后又几经周折在天津等了半年利玛窦才获准进京于万历二十八年十二月二十一日（16o1年1月24日）到达北京。第二天便由太监将贡品送进宫内。这些贡品有：耶稣像、圣母像、圣经、十字架、大小时钟、三棱镜、洋琴、《世界现状》、万国图、粗羊毛布、印度布、玻璃器皿、日晷、沙漏、犀角、银币等。
在北京利玛窦最初住在宫门附近后又住钦天监随时候命进宫修理自鸣钟及洋琴。后来因礼部干预又搬到四夷馆行动颇受限制难以留京久住。但由于神宗很喜欢自鸣钟且担心利玛窦离开北京后无人修理故礼部侍郎朱国祚三次上疏要求遣送利玛窦出京的奏折均未批复。后又在吏部给事中曹于汴的帮助下礼部准许利玛窦搬出四夷馆租房居住。利玛窦迁出后的第一件大事就是上疏皇帝请求批准他在北京或其他地方居住。不久太监传下皇帝口谕允许他们住在京城里。
定居北京后利玛窦结交了许多皇亲国戚、高官显宦而在学术上交往较多的则有著名学者冯应京、李之藻和徐光启等。定居北京六年利玛窦不敢建造天主教堂避免引起疑忌。他只租用平房开展传教活动并吸收信徒入教。万历三十三年（16o5）八月间才在顺承门（今宣武门）附近购得一所大宅修建礼拜堂作为北京会所。从此天主教在中国开始站住了脚打开了局面。
161o年5月3日利玛窦一病不起于5月11日病逝。神宗批准礼部奏请赐地将利玛窦安葬在北京阜城门外（今二里沟）的一处由寺院改建的墓园。
对中西文化交流的贡献西方传教士来华传教的根本目的不仅是传播宗教而且是为殖民者收集中国内地情报为其侵略扩张政策服务。教士们的活动受到殖民者的操纵控制其活动经费则由殖民者资助。利玛窦也不例外。利玛窦为了要达到在中国长久居留获准传教的目的费尽了心机从澳门到北京他花了十八个年头走了一段艰苦的历程。他从实践中摸索出了一条打开中国大门的路子归纳起来主要有下列手段：一是学习中国语言文字掌握基本的交往工具。经过多年努力利玛窦不仅能说一口流利的汉语而且能用中文撰写文章和著作。
二是深入了解中国的民情风俗并尽量按中国的风俗习惯活动。最初利玛窦以为和尚是中国人所崇拜的所以他削为僧披袈裟。结果和尚装束不但不受人尊重反而招来了麻烦。他及时吸取教训改成儒者装扮头戴方巾身穿儒服自称道人行秀才礼。这一招符合中国国情尤其适合士大夫的口味受到中国人的尊重。
三是走上层路线竭力拉拢和投靠上层统治者直至皇帝。他摸准了中国高级官僚的脾气“一旦现外国货质量更好就喜欢外来的东西更甚于自己的东西”。1因此每到一地故意赠送或展览陈列当时中国没有或者比中国质量更好的西洋物品打动那些贪财官吏及皇帝的心从而在中国统治阶级内部找到保护人站稳脚跟。
四是利用传播西方科学技术这个手段笼络中国知识阶层。
当时中国一些较有远见的知识分子为了富国强兵渴望学到先进的科学技术。他们认为“苟利于国远近何论焉？”2在交往过程中这些知识分子成了利玛窦的好友、学生或信徒成了利玛窦在中国传教的柱石。
当然利玛窦在传教过程中也产生了一种客观效果促成了中西科学文化的交流他本人也为中西科学文化交流作出了以下几个方面的贡献：1.数学。最先从利玛窦学数学的是瞿太素。在学习过程中瞿太素或用中国古代算经上的术语或用自己新创的算术术语将学到的数学知识译成通顺流畅的汉文交朋友传阅。一年后他译完《几何原本》第一册但没有刊刻。万历三十四年（16o6）利玛窦在北京与徐光启合译《几何原本》前六卷至万历三十五年译完刻印。这是利玛窦次把古希腊数学名著欧几里得《几何原本》较系统地介绍到中国来《几何原本》中那种严格的定义完整的结构前后一贯的演绎法不依赖于数例的纯几何证明作图可行性的要求等等都是中国传统几何学所没有或者说相对缺少的。从具体内容上说《几何原本》也出现了许多对中国学者来说是新鲜的课题。比如三角形性质、两个三角形的全等角、平行线与圆有关的性质一般三角形的相似黄金分割等等都是中国传统几何学所没有的。因此《几何原本》前六卷的翻译被当时中国人视为一桩大奇事人们从未见过这样论证严密的书。这次翻译用的《几何原本》底本是利玛窦的老师克拉维斯的注释本是利氏学过的课本由拉丁文译成中文。1同年两人合编《测量法义》全书设十五个题目说明测量高、深、广、远的方法。
在北京与利玛窦合作并听他讲授科学课程的学者还有李之藻。当利玛窦给他讲地球为圆形有两极天则有十天太阳和星辰都大于地球时他非常相信。万历四十一年（1613）利玛窦与李之藻合译《同文算指》介绍1何兆武、何高济：《利玛窦的〈中国札记〉》载《中国史研究动态》1982年6期。2徐光启：《辨学章疏》《徐光启集》卷九中华书局1963年版。
1王重民：《徐光启》上海人民出版社1981年版第34页。
了西方的笔算法等次年刊行。万历四十二年（1614）李之藻又刻印了《乾坤体义》书中收有利玛窦的著作也有李之藻的著作。书分上、下两册共三卷。
2.天文学。1584年前后利玛窦到肇庆不久即展览并制作各种天文仪器如天球仪、日晷和地球仪等。其目的一方面吸引当地人参观一方面用礼品作为笼络手段分赠当地官员。这些仪器是用铜和铁制的对各层天作了说明把地球表面的原来形状表示出来。又在铜板上描出或雕刻各种日晷分赠与教会友好的官员。还向当地士大夫讲解基督教推算日历的方法。1595年利玛窦到南京后除了继续制造上述各种天文仪器外还制造了象限仪、纪限仪并给观众讲解如何使用。
16o1年利玛窦到北京后在天主教堂中陈列有千里镜、地球仪、简平仪等天文仪器。1又亲自用汉文撰写天文学著作或与李之藻合译西方天文学著作如《乾坤体义》、《经天该》等。李之藻从利玛窦那里学习了西方天文数学后以克拉维斯《星盘》（astrorabium）为基础编译了一部介绍西方天文学知识的著作名为《浑盖通宪图说》二卷万历三十五年（16o7）刊行。
3.地理学。在地理学中最引人注目的是利玛窦带来的一幅世界地图。万历十一年（1583）当他在肇庆“仙花寺”内第一次展出时便吸引了许多观众。这幅图与已有的《华夷图》、《天下总图》完全不同在此图上中国不仅未画在世界的中央而且除中国以外还有许多大国。这幅图打开了中国人的眼界使中国人第一次看到了整个世界的缩影。世界五大洲的知识也随这幅图传入中国。在这幅图上标有经纬度画了东西两半球。6地、海洋、南北极、赤道都画得比较清楚。文字说明在地图边缘对各地的自然环境、物产以及社会风俗都有介绍。肇庆知府王泮看了这幅地图后要利玛窦把这幅图上的外文译成中文把中国移到图版正中在肇庆刻印。利玛窦按王泮的要求把舆图放大重标经纬图名改为《山海舆地全图》又增添了一些适合中国人的注释。这是第一张用中文印刷的世界地图。当王泮收到此图时叹为古今奇观立即赠送远近朋友。这幅图以后不断刻印从万历十二年（1584）到万历三十六年（16o8）刻印或摹绘达12次之多流传颇广。图名除《山海舆地全图》外还有《山海舆地图》、《舆地全图》、《万国图志》、《坤舆万国全图》、《两仪玄览图》等。利玛窦的世界地图传进中国后给中国增添了一些新的地理知识如大地球形说、地图投影、地球上五带的划分、地球上海6分布、世界各地的名山大川以及国名和地名。此外利玛窦还在南京、南昌、北京自制地球仪分送达官贵人和朋友。如萧大亨、冯琦、6万垓等均得到利氏赠送的地球仪。他的学生如瞿太素等也学会了制造地球仪。
4.其他物品的传入。根据记载利玛窦送给中国皇帝的物品有油画（耶稣像、圣母像）、自鸣钟、《圣经》、珍珠镶嵌十字架、《万国图志》、洋琴等1。此外送给其他官员或放在天主教堂展览的物品有：西洋纸2西洋画31（明）郑仲夔：《耳新》卷八；刘侗、于奕正：《帝京景物略》卷四；尤侗：《外国竹枝词》。1《正教奉褒》第4—5页《明史欧洲四国传注释》引。
2王肯堂：《郁冈斋笔尘》第四册。
3顾起元：《客座赘语》。
地球仪三棱镜千里镜4简平仪等。关于油画刘侗说“中国画绘事所不及”1。这是西洋油画传入中国的先声。关于自鸣钟明末李绍文《云间杂识》卷二说是“以铜为之”“高广不过寸许”小巧玲珑。中国当时即有人仿制但“大于斗”不如西洋造的小巧。
此外利玛窦向欧洲介绍中国的科技文化。利玛窦在中国居住了二十八年写了十六种译著其中流传最广、史料价值最大的是《中国札记》此书在他逝世前几年用意大利文写成共二十五万字2。利玛窦死后此书手稿由法国耶稣会士金尼阁（nibsp;trigau1t）于1614年带回罗马。在旅途中金尼阁将手稿译成拉丁文加以润色并增加一些内容。1615年在德国次出版拉丁文本书名为《耶稣会士利玛窦神甫的基督教远征史会务记录》五卷。以后世界各国又有多种文字的译本。1983年中华书局根据美国1953年的英译本出版中译本。在这本书中利玛窦记载了他在中国的见闻从政治、经济、科学文化到民情风俗都有较详细的记录。他证明了契丹和中国是同一个国家介绍了中国丰富的物产说茶这种饮料“是要品啜而不要大饮的并且总是趁热喝。它的味道不很好略带苦涩但经常饮用却被认为是有益健康的。”又介绍了中国的漆说涂上漆后木器“光泽如镜华采夺目并且摸上去非常光滑”。他是最早把中国茶叶和漆介绍到欧洲的人。利玛窦《中国札记》是一部研究中国明代历史和中外科技文化交流史的珍贵文献。他还把“四书”介绍到欧洲。自万历十九年（1591）开始他花了四年时间把“四书”译成拉丁文寄回意大利。他赞誉中国的天文学、数学和机械工艺的进步与达。他还通过自己实地测量并参考中国历史地理资料绘制了第一幅标有经纬度的中国地图寄回欧洲。利玛窦在中西科学文化交流中起了桥梁作用作出了不可磨灭的贡献。
4郑仲夔：《耳新》卷八。
1刘侗、于奕正：《帝京景物略》卷四北京古籍出版社1983年版第153页。2谢方：《利玛窦及其〈中国札记〉》载《文史知识》1984年6期。第四十七章徐霞客宋应星第一节徐霞客“万里遐征”至死不渝徐霞客（1587—1641）名弘祖1字振之别号霞客南直隶江阴（今属江苏）人。祖上是江阴名门望族。曾祖徐洽官至鸿胪簿。祖父徐衍芳曾任光禄丞。可是父亲徐有勉时家道开始没落他为园自隐居家治圃或暇日带上三五家僮来往苏杭之间游山玩水。他厌恶达官贵人不与官僚和乡里士绅来往。这种为人耿直和孤傲的性格封建势力非常妒恨所以常遭到欺压。徐有勉六十岁去世时徐霞客已十八岁。父亲的性格和兴趣爱好自然会对徐霞客产生影响。母亲是一个很能干的妇女。她性格开朗通情达理勤劳持家精于纺织。她织的布又细又好织的丝绸轻薄如蝉翼“市者辄能辨识之”2。她不顾年老体衰承担一切家务支持徐霞客去旅游。她亲自为儿子准备行装做远游冠以壮行色。她七十三岁那年为了解除徐霞客旅行时对她的牵挂特意叫徐霞客陪她游荆溪、句曲一路上有意走在儿子的前面以示身体健壮。徐霞客能够成才并作出贡献正是这位伟大的母亲的支持“孺人成之也”1。
由于徐霞客家藏书丰富所以给徐霞客博览群书创造了极好的条件。他自幼特好奇书喜欢读历史、地理和游记一类的书籍。他“髫年蓄五岳志”2有强烈的旅游考察愿望。万历三十五年（16o7）二十二岁的徐霞客第一次走出家门。先从家乡附近游太湖“登眺东、西洞庭两山访灵威丈人遗迹”3。自此以后他不断旅游同时不断地写旅游日记。万历三十七年“历齐、鲁、燕、冀间上泰岱拜孔林谒孟庙三迁故里峄山吊枯桐”4。万历四十一年赴浙江游天台山、雁荡山今存《游天台山日记》和《游雁荡山日记》。万历四十二年冬游金陵（今南京市）。万历四十四年赴皖南游白岳山、黄山继而入福建游武夷山今存有游此三处的游记。万历四十五年游江苏宜兴善卷、张公诸洞。陪母亲游荆溪、句曲。万历四十六年游九华山、庐山再游黄山存有游庐山、再游黄山的游记。万历四十八年游福建仙游九鲤湖今存游九鲤湖游记。天启三年（1623）游河南嵩山、陕西太华山和湖北太和山今存游此三处的游记。崇祯元年（1628）游广东罗浮山第三次游福建。今存《闽游日记前》。崇祯三年第四次游福建今存《闽游日记后》。崇祯五年再游天台三游雁荡今存游此二处的游记。崇祯六年至北京转赴山西游五台山、恒山今存游此二处的游记。崇祯九年至崇祯十三年五十一至五十五岁的徐霞客作西南“万里遐征”所写游记为《徐1徐霞客原名弘祖清代刻印《徐霞客游记》时因避乾隆弘历讳改“弘”为“宏”。2《徐霞客游记》上海古籍出版社198o年版第1248页。
1《徐霞客游记》第1245页。
2《徐霞客游记》第39页。
3《徐霞客游记》第1185页。
4《徐霞客游记》第1185页。
霞客游记》的主要部分占百分之九十三。崇祯十三年六月由云南返回家乡病甚卧床不能接客。翌年正月二十七日（3月8日）逝世葬于江阴之马湾。
徐霞客的主要著作是游记还有诗文、书信等。由于战乱他的文稿失散了不少。今存《徐霞客游记》是经后人搜集整理而成。最初以抄本流传。乾隆四十一年（1776）徐霞客的族孙徐镇将李介立抄本校勘考订刻板印书这是《徐霞客游记》的第一个木刻本。
徐霞客从二十二岁起至五十五岁止三十四年间走遍了大半个中国在今江苏、浙江、安徽、山东、河北、河南、山西、陕西、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、贵州、云南、北京等十七个省市、自治区留下足迹。他的旅游以崇祯九年（1636）为界线可以分为前后两期。前期因为牵挂老母亲所以以游览名胜古迹为主出游时间不长一般是两三个月少则十天半月。各次之间相隔几个月或一年或两三年最长达四年并非年年在外岁岁出游。这个时期所写的游记以现存文字计算只占整个游记的百分之七。尽管写的游记不如后期多在地理学上的贡献不如后期大但通过前期的旅游他获得了不少第一手资料纠正了前人的某些错误论断。如纠正前人以天都峰为黄山最高峰的错误提出莲花峰是黄山最高峰的正确观点。纠正《大明一统志》说雁荡山大龙湫的水源于雁湖的错误指出雁湖的水“与龙湫风马牛无及”1他对某些地理现象追根寻源提出了合乎科学道理的解释如天台山植物垂直分布的差异及其原因。嵩山、太华山和太和山三个地方物候不同的原因福建宁洋溪水比建溪大的原因等都是这个时期他取得的重要成果。此外还积累了许多旅行探险的经验和方法培养和锻炼了忍饥耐劳、克服困难的精神为后期的“万里遐征”打下了坚实的基础。
崇祯九年开始的“万里遐征”历时四年行经九省路程三万余里。
经历了无数艰难险阻遇盗、绝粮、涉险都没有动摇矢志向前。更令人钦佩的是有百分之七的时间带病旅游考察直到“病足不良于行”2才被丽江太守叫人用轿子抬回家不久即去世。他是为旅行考察献出了宝贵的生命。他在地理科学上取得的巨大成就使中国在岩溶地貌学和洞穴学领域领先西方世界达一百五十至二百年3。
《徐霞客游记》的学术价值《徐霞客游记》虽然以日记体记录作者所见所闻而内容非常丰富既是一部优美可读的文学游记又是一部极有学术价值的地理著作。记载的内容包括山川源流、地形地貌、矿藏物产、生物形态以及工农业生产状况、城市聚落、建筑、历史、地理等民情风俗。其中以地貌、水文、气象、地质、动植物等方面的篇幅最多学术价值尤大。
1.地貌学成就。徐霞客三十多年的旅行考察看见过许多地貌形态。记录在游记中的地貌类型就有岩溶地貌、山岳地貌、红层地貌、流水地貌、火1《徐霞客游记》第77页。
2《徐霞客游记》第1189页。
3朱德浩、朱学稳：《徐霞客对岩溶学和洞穴学的贡献及其在世界岩溶科学史中的地位》《徐霞客研究文集》江苏教育出版社1986年版。
山地貌、冰缘地貌和应用地貌七种。被他描述过的地貌形态名称多达一百零二种。其中我国西南地区岩溶地貌尤为详细。
地表岩溶方面徐霞客通过实地考察我国东南、中南和西南地区岩溶地貌最达的地区非常全面而系统地记录了这些地区地表岩溶的各类地貌形态如石芽、溶沟、岩溶裂隙、落水洞、漏斗、竖井、溶蚀洼地、岩溶槽谷、岩溶盆地、盲谷、干谷、岩溶嶂谷、天窗、天生桥、岩溶湖、岩溶泉、峰林、孤峰、岩洞、穿山、溶帽山等。他所记的这些地貌形态的名称有的与现在的一致有的则不相同。如石芽、溶沟他称“石萼”、“花萼”、“石纹”、“石齿”、“石骨”；落水洞他称“仰釜潭”、“窞”、“龙珠穴”；漏斗他称“釜底穴”；竖井他称“深井”；溶蚀洼地他称“盘洼”、“峒”；岩溶槽谷他称“坞”；岩溶盆地他称“盘壑”、“甸”、“坞”；盲谷他称“落水坑”；干谷他称“枯涧”；岩溶嶂谷他称“峡”；岩溶天窗他称“石隙”、“石窍”、“石窦”；天生桥与现在一致；岩溶湖他称“池”、“塘”、“潭”、“海子”、“湖”；岩溶泉他称“泉”；峰林他称“石山”、“石峰”孤峰他称“独山”、“独秀”；岩洞他称“岩”；穿山他称“月岩”、“穿山”；溶帽山他称“土山顶上的石峰”。此外徐霞客还对岩溶地貌的分布范围及地区差异作了精辟的论述。由此可见徐霞客对地表岩溶地貌已有一套系统的分类和命名。这种情况如果不是对地表岩溶有深入而系统的考察研究是做不到的。
地下岩溶方面徐霞客的论述也非常精彩内容十分丰富包括溶洞、洞穴堆积、地下河、地下湖、洞穴瀑布等。徐霞客的论述是建立在广泛而深入的实地考察基础上的因而具有很高的科学价值。《徐霞客游记》中记载的溶洞共二百八十八个经他亲自入洞考察的有二百五十个占百分之八十七这个数字不包括他游过但现存《徐霞客游记》中没有记载的溶洞如张公洞、善卷洞等。1描述洞穴的内容包括洞穴大小和洞口方向洞穴类型和形态结构洞穴堆积洞穴生物洞穴气候洞穴音响洞穴考古洞穴利用洞内石头的颜色洞穴成因等十二项。有的地方还记述了他考察洞穴的技术。这是一部相当完整的世界最早的关于岩溶地貌学和洞穴学的科学文献反映了当时世界的最先进水平。徐霞客则是世界最早的伟大的岩溶学家和洞穴学家。
2.水文学成就。《徐霞客游记》用较大的篇幅描述了各地的水体类型和水文特征记载大小河流五百五十一条湖、泽、潭、池、沼泽一百九十八个。对河流水文的描述包括流域范围水系河流大小河水的流含沙量水量变化水质分水岭伏流河床的地区差异等。为了论证长江的源头晚年他专门写了《江源考》据理反驳“岷山导江”的错误理直气壮地主张：“推江源者必当以金沙为”2。为人们正确地认识江源作出了贡献。
《徐霞客游记》把沼泽称作“阻洳”、“湖”或“干海子”。当他考察了云南保山大寨的干海子后写了一篇相当精彩的论述沼泽形态、性质、生产性能、水文特征的专题论文把这个沼泽的形状、大小、生物、土壤、水文、生产、交通、物理性质作了详细的描述。像这样详细而具有科学价值的1唐锡仁、杨文衡：《徐霞客及其游记研究》中国社会科学出版社1987年版第52页。2《徐霞客游记》第1128页。
论述沼泽的文献在徐霞客以前没有出现过。根据徐霞客的描述现代地理学者认为这个沼泽“可能是一片泥炭沼泽地。在这片泥炭沼泽地里上面生长着‘芜草青青’的茂密植被下有‘草土浮结’和‘芜土交陷’的泥炭层而且还有补给沼泽的溪水流经其间”1。这个地方现在已建成水库叫做大海坝水库2。再也见不到当年徐霞客所描述的景象了。
《徐霞客游记》关于地下热水的记载也很丰富。他把水温不同的地下热水分成四类：(1)冷水泉与冷矿水相当水温在25c以下。(2)温泉与低中温热水相当温度在25bsp;(3)热水泉与高温热水相当温度在55°—9oc。(4)沸泉与过热水相当温度在9oc以上。徐霞客对地下热水的分类跟现代地下热水分类很接近难能可贵。此外记载了当时人们利用地下热水资源的各种办法如沐浴、治病、食品加工、提取地下热水中的矿物资源——硫黄、硝等。
3.人文地理成就。《徐霞客游记》中有不少人文地理内容如手工业、矿业、农业、交通运输、商业贸易、城镇聚落、少数民族、各地民情风俗等。如书中记载了煤、锡、银、金、铜、铅、硝、盐、雄黄、硫黄、玛瑙、大理石等十二种矿物的产地、开采和冶炼情况是明代重要的矿冶史料。
4.文学成就。在中国历史上有些地理名著因为它有很高的文学价值才得以流传。如《山海经》、《水经注》、《法显传》等。《徐霞客游记》也是如此。书中描写事物所采用的清新优美文笔使读者爱不释手。乾隆四十一年以前的一百三十五年间完全靠读者用笔抄写来流传。乾隆四十一年以后才有刻本流传。对《徐霞客游记》的文学价值不少名家有过中肯的评论。有的说它“真、大、奇”1有的说它“直叙情景未尝刻画为文而天趣旁流自然奇警”“古今纪游第一”2。有的说它“游记之夥遂莫过于斯编”3。有的说“其笔意似子原其叙事类龙门凡在编者无不搜奇抉怪吐韵标新自成一家言”4。这些赞美之词是实事求是的一点也不过誉。徐霞客是当之无愧的游记文学大师。
总之徐霞客既是科学家又是文学家。他在地理科学上取得了杰出的成就同时也在文学上取得了卓越的成就。《徐霞客游记》既是一部杰出的地理著作也是一部伟大的文学著作。徐霞客及其游记同时在科学和文学两个领域中放射出异彩耀眼夺目。
1赵德祥：《我国历史上沼泽的名称、分类及描述》载《地理科学》1982年1期。2朱惠荣校注：《徐霞客游记校注》（下册）云南人民出版社1985年版第11o2页。1钱谦益：《嘱徐仲昭刻游记书》见《徐霞客游记》（下）第1179页。2潘耒：《徐霞客游记》序文见《徐霞客游记》（下）第1258页。
3《四库全书总目提要》。
4奚又溥：《徐霞客游记序》见《徐霞客游记》（下）第1258—1259页。第二节宋应星才大学博勤于著述宋应星（1587—约1666）字长庚南昌奉新北乡（今宋埠乡）人。宋姓在当地是大姓曾祖宋景字以贤号南塘历官南京吏、工、兵三部尚书京师都察院左都御史等为官清正对宋氏后代有很大影响。祖父为宋景第三子承庆早逝。父国霖字汝润号巨川少孤赖母顾氏及叔父和庆养育少补诸生在庠四十年未出仕。国霖有四子宋应星为第三子。与兄应鼎俱为同母魏氏所生。宋应星出生时宋氏家族日益没落而母亲又是农民的女儿所以自幼易于接近农业生产和群众。
奉新地处南昌府境内明代时这里文风很盛出了不少著名人物。宋应星幼时与长兄应昇在叔祖宋和庆创办的家塾内就读。七岁时投师于族叔宋国祚继而就学于新建举人邓良知。年十六考入本县县学入庠九载。他自幼聪颖好学学业成绩之佳为师长所惊奇其族侄宋士元在《长庚公传》中说：“公少灵芒眉宇逼人数岁能韵语。及掺制艺矫拔惊长老。”1宋应星青年时代已熟读经史及百家书对程朱理学有较深钻研又能独立思考。他尤其推重张载的关学从中接受了唯物主义自然观。同时他对自然科学及技术很有兴趣熟读过李时珍的《本草纲目》等书还喜欢音乐、美术对时事政治特别关心怀有济国济民的理想常与同学好友纵谈天下大事。
万历四十三年（1615）宋应星与兄应昇赴省城南昌参加乙卯科乡试考取第三名举人其兄名列第六县中诸生只有他们兄弟中举人称“奉新二宋”。当年秋赶往京师应次年丙辰科会试未中。为作好再应试准备他们前往九江府著名的白鹿洞书院进修投师于洞主舒曰敬。万历四十七年（1619）又一次进京会试仍名落孙山。此后又于天启及崇祯初年再试均未中由此遂绝科举之念。崇祯四年（1631）宋应昇由吏部铨选任浙江桐乡县令宋应星回乡服侍母亲。崇祯八年（1635）在老母被兄接到浙江后宋应星出任袁州府分宜教谕主要是教授县学生员。任职四年取得优良教育成绩使当地“士风丕振”。更重要的是有足够业余时间从事写作他的主要作品大都作于此时。
崇祯十一年（1638）宋应星考列优等旋升为福建汀州府（今长汀）
推官掌管一府刑狱俗称刑厅亦称司理。未待任满于崇祯十三年（164o）辞官归里。十六年再任南直隶凤阳府亳州知州然此时已值明朝灭亡前夕。他到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粗具规模又捐资在城内建立书院。次年甲申（1644）初亳州周围已被李自成军包围宋应星弃官返回奉新。宋应昇原已升至广州知府甲申后亦无意恋官乃挂冠归里。他们兄弟及其他江西志士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昇于1646年服毒殉国宋应星埋葬胞兄后在清代一直过隐居生活在贫困及悲愤中度过晚年约卒于康熙五年（1666）享年八十岁。遗有二子长子士慧字静生次子士意字诚生皆有文才人称“双玉”。宋1宋士元：《长庚公传》载宋立权、宋育德：《新吴雅溪宋氏宗谱》卷二二第71页。应星生前教导子孙一不要科举二不要做官子孙皆能奉此遗训在家安心耕读。
宋应星的生活时代适值明末目睹官场弊端丛生的黑暗现象终于与科举仕途决裂转向实学尤其是研究农业和手工业生产技术作了多年考察和广泛的社会调查。这一切都为他日后撰写《天工开物》等作了准备。他虽历尽艰辛跋涉万里未得一进士功名却获得极珍贵的科学技术知识和社会见闻思想更为激进成为对旧学术传统持批判态度的启蒙思潮的代表人物。他才大学博又勤于著述是一位百科全书式的学者。其作品可分为四大类：一是属于自然科学和技术科学的有《天工开物》（1637）、《观象》（1637）、《乐律》（1637）、《论气》（1637）、《谈天》（1637）等；二是属于人文科学的有《野议》（1636）、《画音归正》（1636）、《杂色文》、《春秋戎狄解》（1644）等；三是介于前两者之间的《原耗》（1637）、《卮言十种》（1637）等；四是属于文学创作的有《思怜诗》（1636）、《美利笺》（1645）等。大多成于明末或明清之际因有强烈的反清思想故为清统治者所不容。大部分作品已散佚至今留下的有《天工开物》、《野议》、《思怜诗》、《论气》和《谈天》五种。
《天工开物》及其在世界科技史上的地位《天工开物》是宋应星主要代表作。崇祯十年（1637）由友人涂绍煃（字伯聚）资助初版刊刻于南昌府。全书三卷十八篇所叙内容涉及中国古代农业和手工业三十个生产部门的技术和经验几乎包括了社会全部生产领域。编次先后顺序是按照“贵五谷而贱金玉”的原则安排的将与食衣有关的农业置于其次是有关工业而以珠玉殿后体现了作者重农、重工和注重实学的思想。
上卷六篇多与农业有关。《乃粒》主要论述稻、麦、黍、稷、粱、粟、麻、菽（豆）等粮食作物的种植、栽培技术及生产工具包括各种水利灌溉机械并对以江西为代表的江南水稻栽培技术详加介绍。《乃服》包括养蚕、缫丝、丝织、棉纺、麻纺及毛纺等生产技术以及工具、设备特别着重于浙江嘉兴、湖州地区养蚕的先进技术及丝纺、棉纺技术并绘出大型提花机结构图。《彰施》介绍植物染料和染色技术偏重靛蓝种植和蓝靛提取以及从红花提取染料的过程还涉及诸色染料配色及媒染方法。《粹精》叙述稻、麦收割、脱粒及磨粉等农作物加工技术偏重加工稻谷的风车、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》叙述甘蔗种植、榨糖和制糖技术及工具兼及蜂蜜及饴饧（麦芽糖）。每篇叙述均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。
中卷有七篇多为手工业技术。《陶埏》叙述房屋建筑所用砖瓦及日常生活所用陶瓷器（尤其白瓷、青瓷）的制造及工具着重江西景德镇生产民用白瓷的技术从原料配制、造坯、过釉到入窑烧结都予说明。《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、铁锅及铜钱铸造技术及设备包括失蜡、实模及无模铸造三种基本方法。《舟车》专述有关交通工具。先用数据标明各船舶和车辆结构构件及用材还说明各种船、车驾驶方法详于大运河上航行的运粮船“漕船”。《锤锻》系统论述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而各种生产工具如斧、凿、锄、锯等制造以及焊接、金属热处理等金属加工工艺亦曾论及。《燔石》涉及烧制石灰、采煤、烧制矾石、硫黄和砒石技术对煤的分类、采掘、井下安全作业均有论述。《膏液》介绍十六种油料作物子实的产油率、油的性状、用途以及用压榨法与水代法提制油脂的技术和工具还谈及桕皮油制法及用桕油制蜡烛的技术。《杀青》论纸的种类、原料及用途详细论述了造竹纸及皮纸的全套工艺技术和设备所提供的生产操作图特别珍贵。
下卷有五篇也属工业。《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、各种铜合金的冶炼所附生产过程图十分难得。其中记载不少中国明创造如以煤炼铁、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）的制造技术产品用于文房。《曲蘖》记述酒母、药用神曲及丹曲（红曲）所用原料、配比、制造技术和产品用途其中红曲具有特殊性能是宋代之后才出现的新产品。《珠玉》则记述南海采珠、新疆和田地区采玉还谈到井下采宝石的方法和加工技术兼及玛瑙、水晶和琉璃。
全书除文字叙述之外还附有一百二十三幅插图配以说明展示工农业各有关生产过程生动而真实。书中绝大部分内容都是在南北各地实地调查的资料。
宋应星在叙述各生产过程的同时还展了“穷究试验”的研究方法。
他对各种迷信神怪、荒诞旧说都有所批判如对炼丹术的批判更为激烈从而在科学技术领域内注入一种新的科学精神。这是《天工开物》一书的最大特色使人们感到耳目一新。
《天工开物》的可贵之处在于记述了工农业生产中许多先进的科技成果。书中用技术数据给以定量的描述显露出先进的科学思想和理论阐述注重引入理论概念而非单纯技术描述。在农业方面《乃粒》指出水稻育秧后三十天即拔起分栽一亩秧田可移栽二十五亩即秧田与本田之比为1∶25。又说旱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、插秧和灌溉的理论基础在以前的农书中未曾提到过。还指出“土脉历时代而异种性随水土而分”因而论述了作物与环境的关系、外界环境变迁对作物物种变异的影响提到通过人工选择可培育出抗旱的旱稻并介绍以砒霜为农药拌种、以石灰中和酸性土壤等先进的技术成就。《甘嗜》介绍将水稻育秧法移植到甘蔗种植中实行甘蔗移栽是一种新技术。《粹精》所述江西水碓以水力为能源驱动水轮转动通过立式主轴带动各机件同时实现灌田、谷物脱粒及磨面粉三种机械功能是十七世纪世界上先进的农用机械。《乃服》介绍蚕的变异现象与十九世纪英国生物学家达尔文所述几乎相同。除此之外还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各自优点的杂种蚕；通过蚕浴、排除病蚕实现人工淘汰可使健蚕顺利育成长这都符合科学原理。在工业方面《五金》所述将炼铁炉与炒铁炉串连使用可完成从生铁直接炼成熟铁的连续生产过程所改进的生、熟铁合炼成钢的设备原理成为近代马丁炉的始祖。在比较金、银、铜单位体积内重量时已有了比重概念。对金属锌（“倭铅”）冶炼工艺的论述是世界上最早的明确而详细的文献记载。对铜、锌以不同配比炼出具有不同性能的合金黄铜的论述具有世界性的指导意义。《燔石》论及竖井采煤在井下安装巨竹筒以排除瓦斯和加设巷道支护的技术以及烧砒石时的安全作业措施都是值得称道的。
宋应星以“天工开物”命名他的书实际上也以此展示他的一种具有普遍意义的科学思想即天工开物思想或开物思想。这种思想强调天工（自然力）与人工互补、自然界的行为与人类活动相协调通过技术从自然资源中开物产以满足人的物质与精神生活的需要从而使人在自然界面前显示并挥其主观能动性。《膏液》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［榨］石［磨］而后倾注而出焉”1。这正体现了“天工开物”思想的内涵。简言之此思想核心是以天工补人工开万物或通过自然力与人力的协调从自然界开物产。日本学者三枝博音（1892—1963）博士解释天工开物思想时写道：“天工是与人类行为对应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工加工出来。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去开物。”2这种中国特有的科学思想成为全书的指导思想。所谓技术在宋应星看来是法、巧、器三者之有机结合即工艺操作方法、生产劳动者的操作技能与工具设备的结合。人只有借技术作用于自然界才能实现开物过程。
《天工开物》一书是对中国传统农业和手工业生产技术的系统而全面的总结在体例上开先例其所述范围之广足可与西方文艺复兴时期阿格里科拉的《矿冶全书》（deremeta11ica1556）这部技术经典相媲美。初刻本刊行后很快便在福建由书商杨素卿（16o4—1681）于清初行第二版后被清代《古今图书集成》（1725）及《授时通考》（1737）广泛摘引。十七世纪末此书传入日本被广为传抄1771年大阪出现了和刻本从此成为江户时代（16o8—1868）日本各界广为重视和征引的读物。宋应星的天工开物思想刺激了“开物之学”在日本的兴起。二十世纪时此书又被译成现代日本语至今仍畅销。
此书在十八世纪流传到朝鲜成为李朝后期实学派学者参引的著作。《丹青》、《五金》、《乃服》、《彰施》及《杀青》等篇由法兰西学院教授儒莲（stanis1asju1ien1799—1873）摘译成法文接着再转译成英文、德文。《乃服》内论养蚕部分还被转译成意大利文和俄文等。达尔文读过这部分内容并作过引证称之为“权威著作”。1869年有关工业各篇的法文摘译稿又集中被收入《中华帝国工业之今昔》（industriesanesde1’empireois）一书中刊行于巴黎。及至1964年有关农业的前四篇又转译为德文1966年全书译成英文在美国出版。这部书已成为世界著名的科学经典著作在各国流传。英国学者李约瑟（joseph1宋应星著、潘吉星译注：《天工开物译注》上海古籍出版社1992版第46、248页。2三枝博音：《支那■代表的■技术书——宋■星■〈天工开物〉》《支∧俏幕复浴返59页东京名取书店1942年版。
needham）把宋应星称为“中国的阿格里科拉”和“中国的狄德罗”1。日本学者薮内清也认为宋应星的书足可与十八世纪法国启蒙学者狄德罗（denisdiderot1713—1784）主编的《百科全书》匹敌2。
政论集《野议》和诗集《思怜诗》宋应星另一代表作是政论集《野议》崇祯九年（1636）刊行。
全书万言不分卷计有世运、进身、民财、士气、屯田、催科、军饷、练兵、学政、盐政、风俗及乱萌等十二议。集中反映了他的政治及经济思想。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国家由乱而治、转危为安从而体现这位科学家关心国家前途和民族命运的爱国思想。这部作品可看成是宋应星作为在野者上书崇祯帝要求实行变法的万言奏议。从各议内容观之所述内容主要涉及以下五个方面：一是指出各级政权机构人事任用及国家教育事业的重要性为加强政权建设揭露并批判了当时制度的弊端及官吏的提出革新吏政及学政的方案。二是鉴于当时民穷财尽的经济局面揭露了财政、税收等经济政策的失误提出革新方案及生财之道。三是谈用兵、练兵及筹措军饷的方法揭露了军政上的弊病。四是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。五是分析明末农民起义的经过和动因提出安民政策。总之宋应星主张减免对人民的横征暴敛呼吁罢除军界和政界中的贪官污吏代之以廉洁奉公、一心为国的清官。其理想是在清官统治下使工农获得温饱、商人有利可图、贫士有科举入仕机会士农工商各安其业然后全面展农工商业养兵练武则国运或可有救。书中有很多精辟思想例如《民财议》指出：“夫财者天生地宜而人工运旋而出者也。”又说：“财之为言乃通指百货非专言阿堵（货币）也。今天下何尝少白金哉！所少者田之五谷、山林之木、墙下之桑、洿池（池塘）之鱼耳。”1就是说社会财富是劳动创造的增加社会财富意味着要大力展农业、工业提供丰富产品而货币本身并不是财富。宋应星的财富观是对经济学原理的天才贡献此后一个多世纪西方的亚当·斯密（adamsmith1723—179o）才于1776年提出同样思想。
《思怜诗》刊于崇祯九年（1636）是宋应星自选诗集内有《思美诗》十及《怜愚诗》四十二共五十二均为七言诗2。诗集反映了诗人的人生观或人生哲学以文学形式表达对人生价值和意义等问题的看法。为此诗中塑造了两类典型人物分别予以褒美及讥讽。宋应星继承了唐代诗人白居易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而且给人以启迪和教化。《思美诗》塑造出应当效法的一些贤人形象：(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)1josephneedham：sdavo1.1pp.12—13（iversitypress1954）；vo1.3p.154（1959）。
2薮内清：《科学史■中国文明》132页（东京：nhk■1982）。
1宋应星：《野议·民财议》第3—4页明崇祯九年原刻本。
2宋应星：《思怜诗》明崇祯九年原刻本。
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而且人人尽可为尧舜。《怜愚诗》塑造出应当讽刺或鞭挞的一些愚人形象：(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名；(4)迷信神佛及巫术不相信人是自己命运的主宰。诗集以对比方式展示人生追求的目标应当是什么和怎样做人的道理。诗在艺术性上不及唐诗但颇具哲理性和思想性。
《论气》的唯物主义自然观《论气》专论自然哲学刊于崇祯十年（1637）分为形气、气声、水火、水尘、水风归藏及寒热等篇章1。宋应星继承宋代哲人张载（1o2o—1o77）的元气论并予以展形成其唯物主义一元论自然观哲学体系。他认为宇宙万物最原始物质本原是气由气而化形形复返于气。介于形、气之间的物质层次是水、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有形之物金及木然后再由水火土金木逐步演变成万物。根据宋应星的理论万物生成和演化图景可以下图表之（第1983页）。他的这一理论比汉代王充（27—1o7）、宋代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。他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则摄取土中无机养料与水而生长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。
《论气·气声篇》专门讨论自然科学中的声学问题包括影响声调的条件声及声音的传播以及决定声强的因素等问题。谈到声的生原理时指出因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。声之生在于破气、轧气时引起的气的“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（度）与劲懦（力量）可决定声1宋应星：《论气》（1637）明崇祯十年原刻本。
音大小。该篇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达到的距离为炮弹所及距离的十倍。关于声的传播方式宋应星认为就像以石击水所形成的水波那样扩散就是说声以波的形式在空气中传播可见他已有了关于声波的理论概念。他的这些思想为此后声学的展指出了正确方向。当时欧洲对声的传播媒介是空气还是以太微粒或物质微粒仍在争论不休。直到德国学者盖里克（ottovonguericke16o2—1686）以抽气机做传声实验后才证明声的传播介质是空气而声波概念是在这以后很久才建立起来的。
宋应星对天文学素有兴趣其《观象》书稿本拟与《天工开物》同时问世但临梓删去。现存其所著《谈天》刊于崇祯十年（1637）主要为说日。当他登泰山观日时涌现一种思想：“以今日之日为昨日之日刻舟求剑之义”1。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”2的有重要意义的哲学命题修正了张载提出的“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。宋应星有关日日新思想后来由王夫之（1619—1692）所挥。日食、月食是自然现象与人类社会活动没有任何关系。但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为警告。宋儒朱熹（113o—12oo）注《诗经·小雅·十月之交》“日有食之”时写道：“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。”3宋应星针对朱熹观点批评说：“朱（熹）注以王者政修月常避日日当食而不食其视月也太儇（随便）。”1接下以古代日食观测资料与古史所载事件作了对比证明朱注说法毫无根据而且是自相矛盾的。宋应星还写下历史作品《春秋戎狄解》（1644）借古喻今伸张民族大义在南方制造抗清舆论。他的《美利笺》是文学创作也有政治含义。这些都说明他是一位在自然科学和人文科学两大领域内涉猎极广的学者。
1宋应星：《谈天》（1637）明崇祯十年原刻本。
2宋应星：《谈天》（1637）明崇祯十年原刻本。
3朱熹：《诗经集传·小雅·十月之交》卷5中册中国书店1985版第9o页。1宋应星：《谈天》（1637）明崇祯十年原刻本。
第四十八章朱载■第一节家世和主要著作朱载堉是明宗室在学术上卓有成就的人物。
朱载堉（1532—1611）字伯勤号句曲山人明仁宗朱高炽第六代孙。仁宗第二子朱瞻埈被封为郑王宣德四年（1429）就藩凤翔（今属陕西）正统九年（1444）迁往怀庆府（今河南沁阳）。第四代郑王为康王祐枔早卒无子依宗法关系郑藩郡王盟津王朱见濍之子朱祐橏应嗣王而朱见濍此前因罪被废为庶人遂以郑藩郡王东垣王朱见濍之子朱祐橏嗣郑王。朱祐柽即朱厚烷的父亲、朱载堉的祖父正德十六年（1521）朱厚烷嗣封郑王即郑恭王朱载堉被封为郑王世子。
朱厚烷曾向明世宗上《居敬》、《穷理》、《克己》、《存诚》四箴及《演连珠》十章以土木神仙之事相规谏其语切直为世宗所怒。朱祐橏久欲恢复郡王爵而怨朱厚烷不为奏请这时遂乘世宗之怒罗织朱厚烷四十罪诬其叛逆。经调查朱厚烷叛逆无证据但世宗以其“讪朕躬在国骄傲无礼大不道”将其削去王爵囚禁于凤阳（今属安徽）朱载堉也被剥夺世子冠带。
朱载堉因其父无罪被囚而愤筑土室于宫门外席藁独处潜心学问自十五岁起前后十九年。明世宗崩穆宗即位大赦天下朱厚烷被释还。隆庆元年（1567）明穆宗下令恢复朱厚烷王爵旋复朱载堉世子冠带。次年朱载堉迁回郑王府居住。
朱载堉岳父的祖父南京都御使何瑭为官正直不阿任官修撰时尝因忤宦官刘瑾被迫致仕。何瑭长于音律著有《乐律管见》等书。朱厚烷与何瑭往来甚密也长于音律著有《操缦谱藁》等书。他们的为人治学对朱载堉影响甚大。
朱载堉著述很多主要有《瑟谱》、《律历融通》、《律学新说》、《乐学新说》、《算学新说》、《律吕精义》、《历学新说》这些著作大都收入《乐律全书》于万历三十四年（16o6）进呈明神宗。明神宗有旨：“览奏具见留心乐律深可嘉尚。”朱载堉还著有《律吕正论》、《律吕质疑辨惑》、《嘉量算经》、《圜方句股图解》等。这些著作广泛涉及音律、历法、数学、物理、计量、乐器制造各学科。
第二节创建十二平均律朱载堉最大的贡献是在中国律学史上创建了十二平均律他称之为“新法密率”。由于千余年来在音乐中所使用的三分损益律无法实现“旋宫”即用十二律中的任何一律“相旋为宫”——轮流充当宫音（今称转调）朱载堉“潜思有年用力既久豁然不用三分损益之法”1“创立新法置一尺为实以密律除之凡十二遍”1。“盖十三黄钟为始应钟为终终而复始循还无端”。“各律皆以黄钟正数十寸乘之为实皆以应钟倍数十寸零五分九厘四毫六丝三忽零九纤为法除之即得次律也。”2而朱载堉称：“《律吕精义》乃臣父遗志而臣愚所述也”十二平均律的思想最早由朱厚烷提出而由朱载堉完成了十二平均律的数理方法和全部理论。朱载堉十二平均律全部理论的创建在1567—1581年之间完成并刊印传布但有关十二平均律的思想在此前即已传播。在欧洲荷兰数学家斯特芬于1585年（一说为16oo年；一说为1695—1696年）创立了十二平均律的数学表示但其手稿迟在1884年才得以表。法国数学家默森对十二平均律于1636年也作出了和朱载堉完全相同的数学表示。一般认为由于明末清初大批西方传教士来华使东学西传曾经在巴黎地方修道院担任副主祭、神父的默森有可能受到朱载堉著作的影响。十二平均律是现代音乐赖以存在的基础理论三百多年来深刻地影响了音乐的展。
1朱载堉：《进乐律奏疏》。
1朱载堉：《律学新说》卷一《密率律度相求第三》。
2朱载堉：《律吕精义·内篇》卷一《不用三分损益第三》。