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　　《天工開物》，是明朝末葉江西人宋應星所寫的一本關於科學技術的書，書刊於崇禎十（一六三七）年。內容遍及：作物栽培及病蟲害、農業機械、水利工程、食品化學、紡織工業、兵器及造船工業、金屬冶煉、陶瓷技術、和其他手工藝和輕工業等等。

　　作者宋應星，經長時間的蒐羅和觀察，忠實地記錄瞭他那個時代所能見及的大部分農工業生産技術，其中，固然有時代性和地方性技術的特色，卻也承襲瞭中國韆百年來一脈相傳的技術傳統（尤其是農業、水利技術）。這本書，可以說是總結中國近古時期生産技術的百科全書！

　　我們今天走進《天工開物》的世界裏，就好像可以流覽到中國近古，尚可溯至中古甚至上古的許多傳統科學技術。而在進入《天工開物》的世界之前，我們也須先獲得一些背景資料，纔能真確地認識到《天工開物》所顯現的意義。

　　《天工開物》是中國科技史上不可多得的寶典钜構，因此，對於中國傳統科技史，我們也應該有一些一般性的瞭解，連帶地，對於近代以及當代如英國李約瑟等學者在中國科技史上的研究成果，也應有一些知聞。從而，我們也從《天工開物》的遭遇，可以印證到中國傳統科技的許多特性。

作者簡介

蔡仁堅

　　颱北醫學院藥學係畢，美國哈佛大學政府學院公共行政碩士。

　　曾任：新竹市市長、颱北醫學院講師、國民大會代錶、民主進步黨中央黨部文宣部主任、新竹市市議員。

　　現任：從事文史研究工作。

　　著有：《科學與古老的中國》、《古代中國的科學傢》，譯有《科學與人文價值》，編有《中國科技文明論集》等。

蔡果荃

　　國立陽明大學醫科畢業。
　　National Yang-Ming University, MD
　　Johns Hopkins Medical School, PhD in Neuroscience
 
　　現任﹕Assistant Professor, Harvard Medical School
　　Professor, UCLA School of Medicine

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

齣版的話
【導讀】

第一章　來認識中國傳統科學與技術 （一）小引
（二）你曾聽過有一本古書叫《天工開物》的嗎？
（三）模糊的典範
（四）中國有沒有科學？
（五）中國古代的科學
（六）中國古代的科學傢

第二章　來認識《天工開物》
（一）初識《天工開物》
（二）《天工開物》迴娘傢
（三）宋應星這個人

第三章　來認識《天工開物》的時代背景
（一）前言
（二）黑暗的政治
（三）政經分離的社會
（四）經濟文化重心的南移
（五）經濟因素下傳統農業社會的初步瓦解
（六）《天工開物》的社會背景
（七）結語

第四章　《天工開物》裏的農業技術
（一）大地之戀
（二）《天工開物》雖不是農書，但三分之一的內容在講農事
（三）中國最早的農業生産統計
（四）種稻
（五）種麥及其他
1.麥的裁培
2.麥的田間管理及病蟲害防治
3.關於其他作物
（六）榖類的加工調製
（七）主要的經濟物——甘蔗

第五章　《天工開物》裏的食品製造技術
（一）明代的食生活
（二）製鹽
（三）製糖
（四）製油
（五）製麴造酒

第六章　《天工開物》裏的金屬冶煉技術
（一）金屬器物的文化
（二）鋼鐵的冶煉
（三）鐵的鑄造．鍛造技術
（四）銅的冶煉和鍛造
（五）銀的冶煉

第七章　《天工開物》裏的染織技術
（一）小引
（二）絲織技術的起源
（三）絲織技術的發展
（四）中西絲路
（五）天工開物所記載桑蠶絲織
（六）天工開物所記載特殊的絲織品
（七）天工開物記載其他種類的衣料
（八）毛織
（九）染色技術
（十）結語

第八章　《天工開物》裏的陶瓷技術
（一）小引
（二）陶器發展簡史
（三）瓷器源於陶器
（四）瓷器的進一步發展
（五）施「釉」原理
（六）宋瓷
（七）由《天工開物》所見的明代製瓷技術
（八）瓷器的外傳

第九章　《天工開物》裏的造紙技術
（一）小引
（二）早期的書寫材料
（三）簡牘與縑帛
（四）製紙的源起
（五）蔡倫改進造紙技術
（六）造紙術的進一步發展
（七）天工開物中的造紙技術
（八）造紙術的外傳

第十章　《天工開物》裏的造船技術
（一）小引
（二）古代的造船和航海
（三）鄭和下西洋
（四）漕舫
（五）海舟
（六）造車

第十一章　《天工開物》裏的兵器和火藥技術
（一）明代的武器
（二）弓與矢
（三）弩
（四）火藥的發明和應用
（五）火藥武器的發展
（六）火藥、火藥武器的外傳和交流

附錄一　思慮與悲憫﹕宋應星──閤理社會的追尋者　盧建榮
附錄二　野議
附錄三　原典精選

一、金屬器物的文化

金屬器物的發明、使用，是人類文明史最重要的裏程碑之一。讀曆史，我們也慣於以器物使用的進展作爲文化的段落，像石器時代、青銅器時代、鐵器時代。器物的進步，提高瞭生産力，推動瞭各種社會活動。例如鐵器的發明，劃時代地改變瞭人類求生存的力量。當人類掌握瞭堅固、銳利的鐵器，便可以揚棄那粗糙、易碎的石器，也便可以超越瞭那稀有珍貴、卻較軟弱的銅器。鐵器它幫助人類擴大瞭耕種麵積，開闢瞭更多可供居住的土地；它使人們在手工藝作活、莊稼……都做得更迅速、更有效率，也使人類更有信心地麵對大自然和人類社會的各種挑戰！

宋應星記錄這些金屬原料、器物，份量很重，一共分三個專篇敘述：

第十四篇〈五金〉──記金、銀、銅、鐵、錫、鉛等金屬原料的採煉。

第八篇〈冶鑄〉──記金屬（銅鐵爲主）的鑄造技術，計有：鼎、鍾、釜、像（銅）、砲、鏡、錢。

第十篇〈錘鍛〉──記鋼鐵的鍛造技術，計有：斤斧、鋤鎛、鎈、錐、鋸、鉋、鑿、錨、針。

經過整理和勾要，我們以下列四個子題來說明：

1.鋼鐵的冶煉。
2.鐵的鑄造、鍛造技術。
3.銅的冶煉和鑄造技術。
4.銀的冶煉。

二、鋼鐵的冶煉

中國煉鐵、冶鐵器的起源很早。從近年來在鐵幕內大量齣土的鐵器，可以確認，至遲在戰國時代，已是一個生鐵鑄造、和熟鐵鋼鐵鍛造並存的時代。這是煉鐵、鑄鐵、鍛鐵技術已趨於成熟的時代！這是中國人可以引以爲傲的科技成就！

戰國時代的冶煉鋼鐵技術，已脫離瞭早期幼稚的水平、軟弱的成品，農夫和士兵普遍地使用各種鐵工具和鐵兵器。在這個商業發達商人活躍的時代，既然鐵器已受廣泛的使用，那末，應有以冶鐵緻富的商人。果然，我們可以在史記裏，生動地找到幾位「鋼鐵大王」。在貨殖列傳裏，太史公「略道當世韆裏之中，賢人所以富者，令後世得以觀擇焉」，所以一共舉瞭八位當代的工商業大亨，八位中有四位卓鄭孔邴氏是鋼鐵大王，竟占有一半，其中如卓氏「鐵山鼓鑄，運籌策，傾滇蜀之民……僮僕韆人，擬於人君」。這不可以謂之湊巧，而正可以看齣戰國時代至漢初冶鐵業的蓬勃。

根據《山海經》（這部書被認爲是戰國時代的作品），前五捲〈五藏山經〉的記載，當時的中國人所知道的産鐵礦處，一共有三十四個地方。整理這些産鐵處，即可發現，它們大多位於落後的陝西、山西、河南、湖北四省；也就是當時秦、魏、韓、趙、楚所轄的地域。其中又以在韓楚兩國的爲多。在當時，秦昭王就曾說：「吾聞楚之鐵劍利」，到瞭漢初人們還懷念「強楚勁韓」。然而，「勁韓」是六國中第一個嚮秦竪白旗屈服的，「強楚」在楚懷王時代被秦三敗於丹陽、藍田、召陵，後來甚至懷王也給誘虜到鹹陽。在秦國初滅韓之前，已併有陝西全部、山西之一部、河南湖北之西部、川蜀全地，這片廣闊幅員，提供瞭普遍製造鐵器的資源，未始不是嬴秦緻勝的一個原因。

到瞭漢代，雄纔大略的漢武帝，在全國重要的産鐵地方，設置瞭「鐵官」以督責努力開發鐵礦。依據《漢書˙地理誌》所記，到武帝元狩四年（西元前一一九年）的時候，全國共有四十九處設立瞭「鐵官」。當時，兵器、農具、工具、以及漢武帝啓用的「五銖錢」，都需要爲數不少的鐵。到漢元帝即位（西元之前四八年）的時候，禦吏大夫貢禹上書提到：鐵官和鑄錢官所用以採煉銅鐵礦的「卒徒」多達十萬人眾。可見其規模之一斑。著名的《鹽鐵論》大辯論，鐵是主角之一。

至遲在漢之前，中國人冶煉鋼鐵的技術，已經燦然大備，許多傲視世界的發明，如冶鍛鑄鐵的技術、水力鼓風爐、百煉鋼……都被廣泛使用。

今天我們知道，鐵在自然界中分布非常廣泛，蘊藏很是豐富，是組成地殼的主要份子。但是和銅以自然形態存在的情形相反，純鐵在地球上幾乎是找不到的。而且，鐵成分很容易氧化生銹，隻有與鎳混閤的鐵纔能免於腐銹，而含鎳的自然鐵又極爲稀少。所以，人類自發現鐵之爲物後，需要經過相當經驗、知識的纍積，纔能夠從各種鐵礦石中尋思提煉冶製的方法。

我們又知道，天然的鐵礦石，如含鐵量最多的赤鐵礦，經過還原（通常都以木炭作還原劑，並藉以爲燃燒料），會得到含碳量較低（在百分之○‧五以下），熔點較高（攝氏一五三九度），含有較多雜質，比較軟，適閤鍛打的熟鐵，又稱鍛鐵、銑鐵；如果提到較高的溫度，達到比較融熔的狀態，熔化更多的碳，便成爲硬度較大，含碳量介於百分之二‧五到四‧五之間，熔點較低（約攝氏一一三○度），適閤於型鑄的生鐵，又稱鑄鐵。最堅硬的鋼鐵則是含碳量在百分之○‧五到一‧七之間，並且沒有渣滓的。

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