《天工開物》的可貴之處在於,書中記述了工農業生產中許多先進的科技成果,用技術數據給以定量的解說,同時提出一係列理論概念,這就使該書成為一部科學技術的完整著作。例如在農業方麵,《乃粒》章指出水稻育秧後30日即拔起分栽,一畝秧田可移栽25畝,即秧田與本田之比為1:25。又說早稻含水三鬥、晚稻食水五鬥,失水即枯。這些技術數據對農業生產有指導作用,是育秧、插秧、灌溉的理論基礎,在以前的農書中未曾有過記載。該章還論述作物與環境的關係,以及外界環境變遷對作物物種變異的影響,指出通過人工選擇可培育出抗旱的旱稻,並介紹了以砒霜為農藥拌種、以石灰中和酸性土壤等可貴的技術成就。《甘嗜》章主要介紹將水稻育秧法移植到甘蔗種植中,實行甘蔗移栽這種新技術。《粹精》章所述的江西水碓,以水力為能源,通過立式主軸帶動各機件,同時具有灌田、脫粒及磨麵3種功能,是17世紀世界上先進的農用機械。《乃服》章所介紹蠶的變異現象,與19世紀英國學者達爾文所述幾乎相同,他提出將一化性蠶與二化性蠶、黃繭蠶與白繭蠶人工雜交,可培育出具有雙親優點的雜種蠶,通過蠶浴排除病蠶實行人工淘汰,可使健蠶發育成長等,這都符合科學原理。《五金》所述將煉鐵爐與炒鐵爐串聯使用,可實現從生鐵直接煉成熟鐵的連續生產過程。他改進的用生鐵及熟鐵合煉成鋼的設備原理,成為近代馬丁爐的始祖。他在論述金、銀、銅的單位體積內重量時,已有了比重的概念。他對金屬鋅的冶煉工藝的論述,是世界上最早的文字記載。對銅、鋅以不同比例配合煉出具有不同性能的合金黃銅的論述,都具有世界性的生產指導意義。《燔石》章所論及的豎井采煤在井下安裝巨竹筒以排除瓦斯和巷道支護的技術,以及燒砒石時的安全措施,都值得稱道。
宋應星以“天工開物”命名其書,實際上是以此展現一種具有普遍意義的科學思想。它強調自然力(天工)與人工的配合、自然界的行為與人類活動的協調,通過技術從自然資源中開發產物,以顯出人的主觀能動性。簡言之,這一思想的核心意義是以“天工”補“人工”開萬物,或借助於自然力和人力的協調,通過技術從自然界中開發萬物。
《天工開物》中的紡絲、調絲和棉花擦條、紡縷工藝《天工開物》是對中國古代農業和手工業生產技術係統而全麵的總結,在科學史中首開先例,其所述範圍之廣為以往任何著作所不及。後翻譯成日、韓、法、英、德等多種文字,目前,這部書已成為世界科學經典著作在各國流傳,並受到高度評價。英國學者李約瑟把《天工開物》的作者宋應星稱為“中國的阿格裏科拉”和“中國的狄德羅”。可見這部書在世界科學史中也占有重要地位。
45、“幾何”名稱的由來——科學家徐光啟
學過數學的人,都知道它有一門分科叫作“幾何學”,但並不一定知道“幾何”這個名稱是怎麼來的。在我國古代,這門數學分科並不叫“幾何”,而是叫做“形學”。“幾何”二字,在中文裏原先也不是一個數學專有名詞,而是個虛詞,意思是“多少”。比如三國時曹操那首著名的《短歌行》,有這麼兩句:“對酒當歌,人生幾何?”這裏的“幾何”就是多少的意思。那麼,是誰首先把“幾何”一詞作為數學的專業名詞來使用,並用它來稱呼這門數學分科的呢?他就是明末傑出的科學家、農學家徐光啟(今上海人)。徐光啟徐光啟在數學方麵的最大貢獻當推與意大利傳教士利瑪竇一起翻譯並出版了《幾何原本》。利瑪竇是意大利人,原名叫瑪太奧·利奇(MatteoRicci,1552-1610)。他從小勤奮好學,對數學、物理學、天文學、醫學都很有造詣,而且擅長製作鍾表、日晷(guǐ,日晷是古代一種測定時間的儀器),善於繪製地圖和雕刻。三十歲從神學院畢業後,利瑪竇被耶穌會派到中國來傳教。為了便於同中國人交往,他刻苦學習中國的語言、文字和古代文化,換上了中國的服裝,按照中國的禮節和風俗習慣進行活動,還為自己取了利瑪竇這樣一個中國名字。
翰林院庶吉士徐光啟初次見到利瑪竇後,就表達了希望向他學習西方的自然科學的願望。利瑪竇看他是個讀書人,也想向他學習中國古代的文化典籍,並想發展他為天主教徒,就同他交流起來。他們從天文談到地理,又談到中國和西方的數學。