宋應星牛頓科技成果

⑴ 宋應星與明代科技有什麼聯系

宋應星，字長庚，江西奉新縣人。生於明萬曆十五年（1587），出身書香世家。曾祖宋景是弘治十八年（1505）進士，歷任山東參政、山西左布政使、南京工部尚書、兵部尚書、都察院左都御史，是明朝中期的重臣。祖父早逝，父親不甚得志，家境逐漸地蕭條了。

宋應星幼年穎悟，「數歲能韻語，及操制藝，矯拔驚長老」。又有過目成誦的本領，自幼很受師長喜愛。「稍長即肄力十三經傳，於關閩濂洛書，無不抉其精液脈胳之所存。故自周、秦、漢、唐及龍門、《左》、《國》，下至諸子百家，靡不淹貫，又能排宕淵邃以出之」。萬曆四十三年（1615），宋應星與長兄應升赴省城南昌參加乙卯科鄉試。在一萬多名考生中，宋應星名列第三，應升列第六，時冬稱「奉新二宋」。此後屢試不第，終於斷絕仕進之想。崇禎八年（1635），宋應星任江西袁州府分宜縣學教諭。十一年（1638），升任福建汀州府推官，崇禎十三年辭官回鄉。十六年（1643），又出任南直隸風陽府毫州知州，次年辭官回奉新。這一年，李自成攻陷北京，明亡。南明時，曾薦授宋應星官職，均推辭不就任。入清後拒不出仕，隱居讀書課子，約於康熙（1662-1722）初年去世，年近八十。

明代的農業、手工業很發達，資本主義萌芽不斷滋長，促進了我國科學技術的長足發展。一方面，迅速聚積起來的生產知識和技術經驗有待作出總結；另一方面，比家庭手工業規模更大的手工業工場要求運用科學知識、先進的設備、低廉的消耗和較高的勞動生產率來組織生產。社會的需要，加之客觀的可能，使宋應星寫出了一部足以使他永垂不朽的著作——《天工開物》。

《天工開物》是一部科學技術著作，最早刊刻於崇禎十年（1637）。全書分上、中、下三卷，又細分乃粒、乃服、彰施、粹精、作咸、甘嗜、陶埏、冶鑄、舟車、錘鍛、燔石、膏液、殺青、五金、佳兵、丹青、曲櫱、珠玉十八章。以「貴五穀而賤金玉」為原則，把農業放在前面，次以與手工業生產有關的各章，而把與國計民生無大關系的珠玉放在最後。

上卷六章，多與農業生產相關。《乃粒》主要論述稻麥黍稷及粱粟麻菽等糧食作物的種植栽培技術以及有關生產工具，包括各種水利灌溉機械。《乃服》介紹養蠶、繅絲、絲織、棉紡、麻紡、毛紡等的生產技術以及所用工具、設備及操作要領。《彰施》介紹各種植物染料和染色技術，對藍靛的種植及藍靛的提取和從紅花中提取染料的過程敘述尤其詳細，又涉及不同顏料及配色及媒染方法。《粹精》講稻、麥等的收割、脫粒、磨粉等用的工具及技術。《作咸》敘述海鹽、池鹽、井鹽的產地以及制鹽方法。《甘嗜》介紹甘蔗的種植、製糖的技術及工具，兼及蜂蜜與飴糖；中卷七章，多為工業技術。《陶埏》介紹建築用磚瓦及日常所用陶、瓷器製作技術及工具，如景德鎮的制瓷技術。《冶鑄》重點介紹銅鍾、鐵鍋、銅錢的鑄造方法及工具，包括失蠟法、實模法及無模鑄造三種，是我國傳統鑄造技術最詳盡的記錄。《舟車》介紹船舶、車輛的結構、用材、駕駛方法。《錘鍛》敘述金屬鍛造工藝，大到萬斤鐵錨，小到綉花針，以及其他各種生產工具。《燔石》介紹石灰、硫磺、礬石的燒制及採煤技術。《膏液》介紹各種油料作物及其榨取方法、制蠟技術。《殺青》專論紙的種類、原料及用途，介紹造紙工藝及設備；下卷五章，《五金》論各種金屬礦的開采、洗選、冶煉及分離技術。《佳兵》介紹各種冷兵器及火葯、火器的製造技術。《丹青》專論制墨技術及制顏料的方法。《曲櫱》記述酒母、紅曲等的原料、配比、產品用途。《珠玉》專論珍珠、寶玉、寶石的採掘以及加工技術，兼及瑪瑙、水晶和琉璃等物。書中既有大量確切的數據，又繪制了123幅插圖，展示各有關的生產過程。除個別部分屬於引用他人的著述之外，絕大多數內容都是作者經過實地的觀察研究所得，忠實地總結和記載了我國古代農業、手工業生產技術等各方面的卓越成就。這是一部網路全書式的巨著，它具有極重要的科學價值。

尤為難能可貴的是，宋應星常能發前人之所未發，言前人之所未言，把許多先進的科技成果用技術數據作定量的解說，把生產技術中的訣竅、關鍵技術指出來。比如談水稻種植技術，用浸種法育秧時，「秧生三十日即拔起分栽」，否則會導致減產。另外，「凡秧田一畝所生秧，供移栽二十五畝」，即秧苗田與本田的比例應是1：25。又如談到採煤，「初見煤端時，毒氣（瓦斯）灼人。有將巨竹鑿去中節，尖銳其末，插入炭中，其毒煙從竹中透上，人從其下施蠼拾取者。或一井而下，炭縱橫廣有，則隨其左右闊取。其上支板，以防壓崩耳」。以竹筒將瓦斯引上地面和用支板支撐礦井頂部以防坍塌，都是採煤過程中既簡便有效又經濟的做法。

《天工開物》在崇禎十年（1637）正式刊行後，產生了廣泛的影響，並很快傳到日本、朝鮮。十九世紀，《天工開物》又被摘譯成法文、義大利文、俄文、英文、德文。二十世紀七十年代，英文全譯本在美國出版，更使該書獲得世界各方面的贊譽。

除《天工開物》之外，宋應星還著有《觀象》、《樂律》、《源耗》、《卮言十種》及《野議》、《畫音歸正》、《雜色文》、《春秋戎狄解》、《思憐詩》、《美利箋》等。現存的僅《天工開物》、《野議》、《思憐詩》及《卮言》中的《論氣》和《談天》，共五種。

《論氣》是探討自然科學中的一些基本理論問題的著作。其中的《氣聲》篇專門討論聲學問題，包括影響聲調的各種條件、聲速、聲音的傳播媒介決定聲強的因素等問題。他認為，聲是氣的運動，「兩氣相軋」或「以形破氣」引起氣動而成聲，以不同的形式破氣便產生不同的聲音。聲音的大小、強弱取決於形和氣間沖擊的強度。同時，他還指出聲音傳播的介質是空氣（這時的歐洲學者們還在為聲音的傳播介質到底是空氣還是其他什麼微粒子而爭吵不休），聲音的傳播有一定的速度，而其傳播的方式就如同石頭擊水產生的水波那樣向四周擴散。可見，他已經有了「聲波」的初步理論概念。

成書於崇禎九年（1936）的《野議》可以看作是宋應星的又一具有代表性的著作。這是作者的一部政論集，計有《世運》、《進身》、《民財》、《士氣》、《屯田》、《催科》、《軍餉》、《練兵》、《學政》、《鹽政》、《風俗》、《亂萌》十二篇，集中反映了作者的政治思想和經濟思想。作者是想通過這本書來影響朝廷施行變革，以挽救晚期社會所面臨的政治、經濟、軍事危機，使國家轉危為安，由亂而塗。書中不少議論擊中時弊、革新方案切實可行。

《思憐詩》是作者的詩集，藝術性與思想性方面均有可觀。著名中國科技史研究者英國人李約瑟博士曾盛贊宋應星為「中國的狄德羅」（法國著名的網路全書式人物），日本人三枝博音說宋應星《天工開物》是「中國有代表性的技術書」，看來都不是溢美之辭。

⑵ 宋應星的科技研究工作具有哪些特點和優點

其一，重視實地考察和實踐：宋應星在《天工開物》的序言中表示了對那些食古不化、徒有虛名、不務實際的人的鄙視。他說，世上一些所謂「聰明博學」者，往往對常見的棗花梨花還分不清楚，卻胡亂猜測古書上所記楚昭王看到的萍實是什麼樣子，連鑄鍋的模型都很少接觸，卻妄談春秋時候的寶鼎，這種人是不足效法的。他認為要進行研究，不能只靠別人說的和寫的。他指出，明代中原統一，比東晉、南宋時國內分裂的局面好得多，從雲南到遼東，從嶺南到燕北，交通暢通，「為方萬里中，何事何物不可見見聞聞」。因此，他為了了解各項生產技術，盡可能進行實地考察。

其二，請教有豐富實踐經驗的勞動者：宋應星在《天工開物》中一再贊頌直接生產者的創造性勞動。他表示：上古神農氏有無其人雖不得而知，但那些最早種植五穀、培育良種的「先農」，的確配得上神農的稱號。宋應星經常到各地農村請教老農，到手工業生產現場走訪工匠師傅，這樣，才能對各種生產過程的細節、工藝要點、許多機械的構造和性能，以及生產中呈現出來的物理作用和化學變化等，有比較深切的了解，他甚至還了解到一些工藝技術的秘訣。在封建行會習氣濃厚、工場主嚴格保守技術秘密的情況下，宋應星能了解到一些技術秘訣，這正是他不恥下問，在虛心求教於工匠方面做了深入細致的工作的結果。

其三，注重實用：宋應星對於同廣大人民生活有密切關系的產品和技術，記述較詳細；而對於專供達官貴人享受的用品，則記述簡略。他重視廣大人民穿著的布衣、棉衣，而對皇帝穿的「龍袍」，只說比普通織品多費工本數十倍，至於如何製作，則以「不可得而詳考」一筆帶過。他對於普通人「日用必需」的杯盤等器皿的生產，記述頗詳；而對於「不適實用」的供擺設的瓷器則講得很簡略。可以看出，宋應星注重實用技術，是同關心民間生活聯系在一起的。

其四，重視數據：由於封建制度的束縛和輕視生產技藝的儒學傳統的影響，在我國古代，科技著作不僅數量少，而且大都缺乏具體的數據。而掌握數據，是使研究內容具有科學性的條件之一。《天工開物》中記錄了一百三十多項技術經濟數字，這就增強了本書的科學價值。這些數字包括農業方面的農時、田間管理、單位面積產量，手工業方面的各種生產工具的大小尺寸、材料消耗、使用壽命、材料配方、經濟效率以及不同物質的物理性能，等等。當然《天工開物》中所記的不少數字並不一定都精確，但這些記述足以說明宋應星對數據的重視。而且，這些技術經濟數字是古代勞動人民長期積累的生產經驗的總結，是了解我國古代工農業生產技術發展水平的重要資料。

其五，獨立思考，著眼於發展：宋應星寫《天工開物》，不是采錄舊著，匯編成書，也不是有聞必錄，述而不作，而是以直接的實地考察為主，獨立地進行艱苦的探索和認真的研究，有分析、有鑒別地記錄和總結當代的生產技術。

其六，駁斥迷信：科學和迷信從來是對立的。宋應星根據生產實踐和實地考察，指出了一些迷信傳說的虛妄。

⑶ （25分）閱讀材料，完成下列各題。材料一宋應星(1587-約1666)青年時曾考取舉人，後來連續六次赴京參加進