2.關心國計民生的科學家宋應星
在17世紀上半葉，全世界隻有極少數幾個國家剛剛擺脫封建製而進入資本主義時代。當時的中國正處在封建社會後期，在商品經濟不斷發展的基礎上，也已具備了資本主義萌芽的條件。就在這樣的曆史條件下，明末傑出的科學家宋應星編寫了一部百科全書式的科技文獻——《天工開物》。這部著作告訴我們：我國古代勞動人民在長期的生產鬥爭中，作出了多麼可貴的創造，積累了多麼豐富的經驗；許多生產工藝達到了很高的水平，有的在當時的世界中是居於先進地位的。《天工開物》已經譯成日、英、法等多種文字而傳遍世界。國外科技界，有的稱譽宋應星為“中國的狄德羅”(法國資產階級革命時期重要文獻《百科全書》的主編)，有的稱《天工開物》為古代“中國技術的百科全書”。可以說，宋應星及其名著《天工開物》，不僅在中國的、而且在世界的古代科學技術發展史上，都占有一定的地位。
宋應星生平
宋應星，字長庚，明朝萬曆十五年(1587)出生在江西南昌府奉新縣北鄉瓦溪牌村。他的曾祖父宋景，曾任南京光祿寺卿、工部尚書等高官。明朝從南京遷都北京後，在南京仍保留一套中央官署；光祿寺卿是掌管宮廷膳食的光祿寺的長官，工部尚書是掌管各項工程事務的工部的長官。宋景第三子宋承慶是縣學廩膳生。當時讀書人考進了府州縣官學的，統稱生員，別稱庠生(古時稱學校為庠)、秀才；其中由官府提供膳食津貼的叫廩膳生員。宋承慶26歲上就死了，留下一個兒子宋國霖。宋國霖在科舉道路上失意一生，至死還是個庠生，他就是宋應星的父親。宋應星的生母魏氏，原是奉新一個農家女子，因為家裏窮，嫁給宋國霖為妾(小妻)。宋家原來頗為富裕，後來遭了大火，家境就中落了。宋應星就出生在這樣一個衰落中的封建士大夫家庭；他在弟兄四人中排行第三。
宋應星小時在他父親的管教下識字讀書，稍大一些，跟比他大十歲的胞兄宋應升一起，在叔祖父辦的私塾裏讀了八年書。他勤奮好學，除了熟讀《四書》、《五經》這些儒家經典以完成科舉考試所必需的課業外，還閱讀《左傳》、《國語》、《史記》等各種史書，以及諸子百家、語言文學、自然地理、農業工藝等各方麵的書籍，從而豐富了知識麵，使自己不同於那些死啃八股文章的書呆子。
宋應星剛滿18歲時，四兄弟就分家各自生活了。他父親不是官，家境又中落了，尤其因為他是庶子——小妻所生的兒子，這種身份在封建社會裏容易遭到流俗的歧視。在這種環境下，宋應星漸漸地養成了“僻心違俗”，孤僻而不肯隨俗浮沉的性格。他不願阿諛尊貴和諂媚名流，而喜歡結交為人清正耿直、不甘與流俗為伍、勤於著述以及愛好藏書、刻書等等那樣的人士，其中包括和尚、道士等所謂“方外”之交。
在當時，知識分子大都以參加科舉考試為出路，宋應星也是如此。明代時，生員參加每三年一次在省會舉行的鄉試，考中的稱舉人；舉人參加每三年一次(鄉試的次年)在京師舉行的會試，考中的再經過殿試，稱進士，頭名進士就是狀元。萬曆四十三年(1615)，宋應星和他的大哥宋應升一起參加江西省鄉試，兩人同榜考中舉人，宋應星名列第三。同年冬，他倆興致勃勃地離開家鄉，來到京師北京，於次年參加會試，結果沒有考中。事後得知，這次考試有嚴重舞弊行為，狀元的考卷竟是別人代作的。這樣的事怎不令人氣憤!宋應星想到祖父和父親在科舉道路上消磨青春的辛酸遭遇，功名心不由得冷淡下來。他回到家裏，很感慨地把自己的書房命名為“家食之間堂”，意思是：寧願在家吃普通百姓的飯，不追求做官吃俸祿。此後，他雖然還和大哥一道參加過幾次會試，但曆試未中，於是愈來愈把精力用於遊曆考察，通過實際見聞，把各地農業和手工業的生產技術和經驗，點點滴滴地記錄下來，為編寫一部科技專著作準備。
崇禎四年(1631)的會試，宋應星沒有參加。他大哥宋應升這一回是第六次應試不中，就在北京等候選官(會試不中的舉人可以候選官員)，結果被派為浙江桐鄉縣知縣。崇禎七年(1634)，宋應星已經47歲了，大概由於家庭生計等原因，他到本省袁州府的分宜縣，任縣學教諭。教諭是縣學教官，級別很低，月俸隻有二石米錢，是當時一般士大夫鄙薄的所謂冷官。
當冷官有個好處，就是事少閑暇多。所以宋應星當了四年教諭，能專心致誌地從事著作。崇禎九年(1636)，他寫了議論當時政局的《野議》，並把另一部著作《畫音歸正》交給友人刊印。崇禎十年四月，完成了準備已久的科技專著《天工開物》；同年六月、七月，先後寫了《論氣第八種》和《談天第九種》，都是關於自然學說的著作。
崇禎十一年(1638)，宋應星升任福建汀州府(府治在今長汀縣)推官——掌管刑獄審判的官員。推官，當然是根據封建王朝的法律辦事的。不過，宋應星為官清廉，比較關心民間疾苦，所以名聲很好，州裏不少老百姓的家裏還掛了他的畫像以示敬仰。崇禎十三年(1640)，上司責備他沒有全力鎮壓“海盜”，他一氣之下，就卸任回家。
宋應星在家鄉住了三年，平日以詩文自娛，流傳下來的有《思憐詩》一卷。就在這幾年，李自成、張獻忠領導的農民大起義正在猛烈地發展著，各地農民紛紛響應。崇禎十六年(1643)，奉新縣就有一支以木工李肅十為首的農民隊伍起來反抗官府。宋應星在一般情況下是同情窮苦人民的，但當人民起來造反，在他的家鄉點燃了起義烈火時，他為維護地主階級的統治地位，終於直接參與了當地官府豪紳鎮壓起義的罪惡活動。李肅十率領的起義隊伍很快就被鎮壓下去了。宋應星因此受到官府的保薦，於這年七月任亳州(今安徽亳縣)知州，知州是州的行政長官。亳州一度被李自成起義軍攻占過，這時雖然仍歸明政府管治，但明王朝在農民大起義的沉重打擊和清兵的進攻下，就像一艘漂蕩在大海中的破船，即將覆沒了。
崇禎十七年(1644)三月，李自成率領農民軍打進北京，推翻了明朝中央政權。不久，農民軍失利，清軍於五月間進占北京。清王朝終於繼明王朝之後，成為統治全國的新王朝。明朝幾個藩王曾在南方建立過小朝廷，曆史上稱為南明，到清順治十八年(1661)也最後覆亡。宋應星在清兵入關後就棄官回家。此後，他的胞兄宋應升和其他一些親友，在南方參加過抗清活動。據宋應星一個族侄為他寫的傳記，他曾任滁和道和南瑞兵巡道。而這應該是他在南明政權擔任的官職，可見他也投入過抗清鬥爭。他在抗清失敗後的歸宿，缺乏記載，傳說他晚年雲遊四方，不知所終；有的書上說他可能卒於順治康熙之交。有關宋應星生平的曆史資料極少，解放後發現了他的《野議》、《思憐詩》、《論氣》、《談天》四種著作，從而提供了了解他的政治思想和自然學說的新材料。
《天工開物》的寫作思想
宋應星在《天工開物》中感慨地寫道：富貴人家的紈絝子弟把勞動人民看作罪犯，讀死書的經生則把“農夫”一詞當作罵人的話語；人們餐餐吃飯，“知其味而忘其源者眾矣”。又說：那些王孫帝子，生長深宮，雖然禦廚飯香，宮衣錦繡，卻沒有見過農具和織機；對這些人來說，打開《天工開物》的圖卷看看，是能使他們長些見識的。他在序言之末憤懣地揮筆直書：請熱衷於仕途的“大業文人”們把這本書扔在一邊吧，“此書於功名進取毫不相關也”。
不是為了功名利祿，而是出於關心國計民生，出於重視社會生產和商品經濟的發展，重視農業和手工業的應用技術，宋應星才從事編寫《天工開物》這部巨著。
宋應星重視社會生產和商品經濟的發展，重視人的勞動技能和生產工具，這是進步的觀點。宋應星具有這樣的觀點，又進行了長期的實地考察和研究工作，終於寫出了《天工開物》這部不朽之作。
《天工開物》的各卷內容
“天工開物”一語是什麼意思呢?“天工”一詞最早見於先秦古籍《尚書》；“開物”一詞源出另一先秦古籍《易經·係辭上》。天工指的自然力，開物則指的人工。在宋應星看來，包括天地萬物在內的整個自然界，是靠自身的運動變化(所謂“天工”)形成的。但是“人工”往往“巧奪天工”，有許多先進的發明創造。《天工開物》一書就論述了勞動者“巧奪天工”的技藝。總的來說，在人類社會中，是由於“天工”和“人工”的共同作用，才創造出萬物。“天工開物”的意思就是“自然和人工共同開創萬物”。
《天工開物》廣泛地總結了我國古代主要是明代的農業和手工業的技術成就，內容充實，文字簡潔，插圖生動，別有風格，不愧為我國古代一部百科全書式的傑出的農藝學和工藝學的文獻。全書分上中下三部，再依不同生產部門，編列十八卷；各卷標題多引用古書中詞句，大概是表明該項生產古已有之。現將各卷內容簡介如下：
第一卷“乃粒”：指穀物糧食。《尚書》有“燕民乃粒”句，指民眾糧食。本卷記述稻、麥、粱、粟(小米)、胡麻(芝麻)和菽(豆類)等各種作物的種植技術、農具以及灌溉機械的使用方法。
第二卷“乃服”：指衣服。古代蒙學始本《千字文》有“乃服衣裳”一語。本卷介紹養蠶、繅絲、棉和麻的栽培以及紡織的技術，附有各種紡織機械的構造和操作技術。
第三卷“彰施”：指染色。《尚書》有“以五采彰施於五色作服”一語。本卷記述了二十四種顏色的質料、七種染料植物的種植和染色的方法。
第四卷“粹精”：指穀物加工，取得穀物中純粹、精華的部分。本卷介紹稻、麥、黍(糜子)、稷(黍的一種)、小米、高粱、芝麻、豆類等糧食的加工方法。
第五卷“作鹹”：指製造食鹽。《尚書》有“潤下作鹹”一語。本卷記述海鹽、池鹽、末鹽(用地堿煎的鹽)和崖鹽(岩鹽)的生產技術。
第六卷“甘嗜”：指製糖。本卷介紹種蔗、製糖、養蜂以及用穀物製造糖漿的技術。
第七卷“陶埏”：指陶瓷生產。《旬子》有“陶人埏埴(揉粘土)而為器”一語。本卷介紹燒製磚瓦、缸甕和其他陶瓷器的生產。
第八卷“冶鑄”：敘述鍾、鼎、鍋、炮、錢和銅鏡、佛像等的鑄造、原料配備、造型工藝及鑄件修補方法。
第九卷“舟車”：敘述車輛和船舶的種類、結構、製造方法以及駕駛操作技術。
第十卷“錘鍛”：敘述冶鐵(錘、鍛、焊接等)、煉鋼、冶銅(熔、錘、焊及合金)和鍛鑄斧、鋤、銼、錐、鋸、刨、鑿、錨、針等各種鐵件的技術。
第十一卷“燔石”：指燒製礦石。本卷介紹燒煉石灰、蠣灰、礬石、硫黃、砒石，以及開采煤炭的技術。
第十二卷“膏液”：指油脂生產。本卷敘述各種食油、燈油和製燭用油的榨油技術。
第十三卷“殺青”：指造紙。《後漢書》有“欲殺青簡以寫經書”一語。本卷介紹製造各種紙張的技術。
第十四卷“五金”：關於金、銀、銅、鐵、錫、鉛、倭鉛(鋅)等金屬礦物的開采和冶煉技術。
第十五卷“佳兵”：指兵器。先秦哲學著作《老子》有“夫佳兵者，不祥之器。”一語。本卷講弓、弩(用機械發射的弓)、箭、幹(盾牌)、火藥和各種火器的製造技術。
第十六卷“丹青”：指顏料。《漢書》有“丹青所畫”一語。本卷敘述朱砂、水銀、銀朱和煙墨的製造技術。朱砂即辰砂(硫化汞礦物)，可從中提煉水銀(汞)，也可作紅色顏料或藥物用。銀朱是由水銀加硫黃後升華而成的硫化汞，也可作紅色顏料。
第十七卷“曲蘖”：曲指酒母；蘖原意為稻麥等的萌芽，此處指用稻麥釀酒。本卷講製造酒曲、配藥用的神曲、防腐用的紅曲和釀酒的技術。
第十八卷“珠玉”：講述珍珠、玉石、瑪瑙、水晶等采取和琢製加工的技術。
除上述十八卷外，原來還有“觀象”、“樂律”兩卷。全書付刻前，宋應星感到自己對這兩門學問研究得還不夠，便把這兩篇刪掉了。
《天工開物》各卷的先後次序，宋應星在自序中說，是根據“貴五穀而賤金玉之義”編排的。關於糧食和副食品的生產技術的敘介，占了全書三分之一的篇幅，體現了以農業為本的傳統思想。宋應星在重農的傳統基礎上，又以很大的注意力移到手工業生產方麵，書中關於手工業生產的卷數占總卷數的三分之二。宋應星重視手工業生產，這是同當時的商品經濟比較發達、手工業品的需求有所增長、手工業生產技術有所改進的情況相適應的。書中關於各項生產部門的記述，涉及品種、來源、產區、工具使用、製造方法、操作過程、天然災害等等許多方麵，比較完整地、全麵地反映出當時農業和手工業生產技術發展的情況。