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　　《天工开物》，是明朝末叶江西人宋应星所写的一本关于科学技术的书，书刊于崇祯十（一六三七）年。内容遍及：作物栽培及病虫害、农业机械、水利工程、食品化学、纺织工业、兵器及造船工业、金属冶炼、陶瓷技术、和其他手工艺和轻工业等等。

　　作者宋应星，经长时间的蒐罗和观察，忠实地记录了他那个时代所能见及的大部分农工业生产技术，其中，固然有时代性和地方性技术的特色，却也承袭了中国千百年来一脉相传的技术传统（尤其是农业、水利技术）。这本书，可以说是总结中国近古时期生产技术的百科全书！

　　我们今天走进《天工开物》的世界里，就好像可以流览到中国近古，尚可溯至中古甚至上古的许多传统科学技术。而在进入《天工开物》的世界之前，我们也须先获得一些背景资料，才能真确地认识到《天工开物》所显现的意义。

　　《天工开物》是中国科技史上不可多得的宝典鉅构，因此，对于中国传统科技史，我们也应该有一些一般性的了解，连带地，对于近代以及当代如英国李约瑟等学者在中国科技史上的研究成果，也应有一些知闻。从而，我们也从《天工开物》的遭遇，可以印证到中国传统科技的许多特性。

作者简介

蔡仁坚

　　台北医学院药学系毕，美国哈佛大学政府学院公共行政硕士。

　　曾任：新竹市市长、台北医学院讲师、国民大会代表、民主进步党中央党部文宣部主任、新竹市市议员。

　　现任：从事文史研究工作。

　　着有：《科学与古老的中国》、《古代中国的科学家》，译有《科学与人文价值》，编有《中国科技文明论集》等。

蔡果荃

　　国立阳明大学医科毕业。
　　National Yang-Ming University, MD
　　Johns Hopkins Medical School, PhD in Neuroscience
 
　　现任﹕Assistant Professor, Harvard Medical School
　　Professor, UCLA School of Medicine

　　着作﹕
　　about 100 articles in psychiatry and neuroscience
　　《If the patient is someone you love》  China Times, Taipei, 1982

出版的话
【导读】

第一章　来认识中国传统科学与技术 （一）小引
（二）你曾听过有一本古书叫《天工开物》的吗？
（三）模煳的典范
（四）中国有没有科学？
（五）中国古代的科学
（六）中国古代的科学家

第二章　来认识《天工开物》
（一）初识《天工开物》
（二）《天工开物》回娘家
（三）宋应星这个人

第三章　来认识《天工开物》的时代背景
（一）前言
（二）黑暗的政治
（三）政经分离的社会
（四）经济文化重心的南移
（五）经济因素下传统农业社会的初步瓦解
（六）《天工开物》的社会背景
（七）结语

第四章　《天工开物》里的农业技术
（一）大地之恋
（二）《天工开物》虽不是农书，但三分之一的内容在讲农事
（三）中国最早的农业生产统计
（四）种稻
（五）种麦及其他
1.麦的裁培
2.麦的田间管理及病虫害防治
3.关于其他作物
（六）谷类的加工调制
（七）主要的经济物——甘蔗

第五章　《天工开物》里的食品制造技术
（一）明代的食生活
（二）制盐
（三）制糖
（四）制油
（五）制麴造酒

第六章　《天工开物》里的金属冶炼技术
（一）金属器物的文化
（二）钢铁的冶炼
（三）铁的铸造．锻造技术
（四）铜的冶炼和锻造
（五）银的冶炼

第七章　《天工开物》里的染织技术
（一）小引
（二）丝织技术的起源
（三）丝织技术的发展
（四）中西丝路
（五）天工开物所记载桑蚕丝织
（六）天工开物所记载特殊的丝织品
（七）天工开物记载其他种类的衣料
（八）毛织
（九）染色技术
（十）结语

第八章　《天工开物》里的陶瓷技术
（一）小引
（二）陶器发展简史
（三）瓷器源于陶器
（四）瓷器的进一步发展
（五）施「釉」原理
（六）宋瓷
（七）由《天工开物》所见的明代制瓷技术
（八）瓷器的外传

第九章　《天工开物》里的造纸技术
（一）小引
（二）早期的书写材料
（三）简牍与缣帛
（四）制纸的源起
（五）蔡伦改进造纸技术
（六）造纸术的进一步发展
（七）天工开物中的造纸技术
（八）造纸术的外传

第十章　《天工开物》里的造船技术
（一）小引
（二）古代的造船和航海
（三）郑和下西洋
（四）漕舫
（五）海舟
（六）造车

第十一章　《天工开物》里的兵器和火药技术
（一）明代的武器
（二）弓与矢
（三）弩
（四）火药的发明和应用
（五）火药武器的发展
（六）火药、火药武器的外传和交流

附录一　思虑与悲悯﹕宋应星──合理社会的追寻者　卢建荣
附录二　野议
附录三　原典精选

一、金属器物的文化

金属器物的发明、使用，是人类文明史最重要的里程碑之一。读历史，我们也惯于以器物使用的进展作爲文化的段落，像石器时代、青铜器时代、铁器时代。器物的进步，提高了生产力，推动了各种社会活动。例如铁器的发明，划时代地改变了人类求生存的力量。当人类掌握了坚固、锐利的铁器，便可以扬弃那粗糙、易碎的石器，也便可以超越了那稀有珍贵、却较软弱的铜器。铁器它帮助人类扩大了耕种面积，开辟了更多可供居住的土地；它使人们在手工艺作活、庄稼……都做得更迅速、更有效率，也使人类更有信心地面对大自然和人类社会的各种挑战！

宋应星记录这些金属原料、器物，份量很重，一共分三个专篇叙述：

第十四篇〈五金〉──记金、银、铜、铁、钖、铅等金属原料的採炼。

第八篇〈冶铸〉──记金属（铜铁爲主）的铸造技术，计有：鼎、钟、釜、像（铜）、砲、镜、钱。

第十篇〈锤锻〉──记钢铁的锻造技术，计有：斤斧、锄镈、鎈、锥、锯、鉋、凿、锚、针。

经过整理和勾要，我们以下列四个子题来说明：

1.钢铁的冶炼。
2.铁的铸造、锻造技术。
3.铜的冶炼和铸造技术。
4.银的冶炼。

二、钢铁的冶炼

中国炼铁、冶铁器的起源很早。从近年来在铁幕内大量出土的铁器，可以确认，至迟在战国时代，已是一个生铁铸造、和熟铁钢铁锻造并存的时代。这是炼铁、铸铁、锻铁技术已趋于成熟的时代！这是中国人可以引以爲傲的科技成就！

战国时代的冶炼钢铁技术，已脱离了早期幼稚的水平、软弱的成品，农夫和士兵普遍地使用各种铁工具和铁兵器。在这个商业发达商人活跃的时代，既然铁器已受广泛的使用，那末，应有以冶铁致富的商人。果然，我们可以在史记里，生动地找到几位「钢铁大王」。在货殖列传里，太史公「略道当世千里之中，贤人所以富者，令后世得以观择焉」，所以一共举了八位当代的工商业大亨，八位中有四位卓郑孔邴氏是钢铁大王，竟占有一半，其中如卓氏「铁山鼓铸，运筹策，倾滇蜀之民……僮仆千人，拟于人君」。这不可以谓之凑巧，而正可以看出战国时代至汉初冶铁业的蓬勃。

根据《山海经》（这部书被认爲是战国时代的作品），前五卷〈五藏山经〉的记载，当时的中国人所知道的产铁矿处，一共有三十四个地方。整理这些产铁处，即可发现，它们大多位于落后的陕西、山西、河南、湖北四省；也就是当时秦、魏、韩、赵、楚所辖的地域。其中又以在韩楚两国的爲多。在当时，秦昭王就曾说：「吾闻楚之铁剑利」，到了汉初人们还怀念「强楚劲韩」。然而，「劲韩」是六国中第一个向秦竖白旗屈服的，「强楚」在楚怀王时代被秦三败于丹阳、蓝田、召陵，后来甚至怀王也给诱虏到咸阳。在秦国初灭韩之前，已併有陕西全部、山西之一部、河南湖北之西部、川蜀全地，这片广阔幅员，提供了普遍制造铁器的资源，未始不是嬴秦致胜的一个原因。

到了汉代，雄才大略的汉武帝，在全国重要的产铁地方，设置了「铁官」以督责努力开发铁矿。依据《汉书˙地理志》所记，到武帝元狩四年（西元前一一九年）的时候，全国共有四十九处设立了「铁官」。当时，兵器、农具、工具、以及汉武帝启用的「五铢钱」，都需要爲数不少的铁。到汉元帝即位（西元之前四八年）的时候，御吏大夫贡禹上书提到：铁官和铸钱官所用以採炼铜铁矿的「卒徒」多达十万人众。可见其规模之一斑。着名的《盐铁论》大辩论，铁是主角之一。

至迟在汉之前，中国人冶炼钢铁的技术，已经灿然大备，许多傲视世界的发明，如冶锻铸铁的技术、水力鼓风炉、百炼钢……都被广泛使用。

今天我们知道，铁在自然界中分布非常广泛，蕴藏很是丰富，是组成地壳的主要份子。但是和铜以自然形态存在的情形相反，纯铁在地球上几乎是找不到的。而且，铁成分很容易氧化生锈，只有与镍混合的铁才能免于腐锈，而含镍的自然铁又极爲稀少。所以，人类自发现铁之爲物后，需要经过相当经验、知识的累积，才能够从各种铁矿石中寻思提炼冶制的方法。

我们又知道，天然的铁矿石，如含铁量最多的赤铁矿，经过还原（通常都以木炭作还原剂，并借以爲燃烧料），会得到含碳量较低（在百分之○‧五以下），熔点较高（摄氏一五三九度），含有较多杂质，比较软，适合锻打的熟铁，又称锻铁、铣铁；如果提到较高的温度，达到比较融熔的状态，熔化更多的碳，便成爲硬度较大，含碳量介于百分之二‧五到四‧五之间，熔点较低（约摄氏一一三○度），适合于型铸的生铁，又称铸铁。最坚硬的钢铁则是含碳量在百分之○‧五到一‧七之间，并且没有渣滓的。

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