《天工开物》造物精髓:从水车到机械
《天工开物》这本书在科技史上的地位很高,被国外学者称为"中国的狄德罗和百科全书"。它的特别之处在于,这是中国古代第一部系统记录各种生产技术的百科全书,而且作者宋应星不是道听途说,是真的下去做过调查的。
为什么写这本书
宋应星生活的年代是明末,社会上层的读书人普遍重科举、轻技艺,觉得那些雕虫小技不值得花心思。宋应星偏偏不这么想。他几次进京赶考的路上,顺便考察了各地的农业生产和手工业情况,发现好多东西做法没人记录,全凭工匠们口耳相传。
他觉得这样不行。万一哪个老工匠突然没了,他会的本事可能就跟着失传了。另外,不同地方的工匠各干各的,好的经验没法交流,生产效率也上不去。于是宋应星决定自己来做这个记录的工作,把各地的先进技术整理成书,让好东西能够流传更广、传播更远。
这个想法现在看来很平常,但在当时算是"不务正业"。一个科举考生,整天琢磨怎么造纸、怎么铸铁、怎么榨油,传出去会被同行的读书人笑话的。但宋应星坚持了自己的方向,《天工开物》就是在这种背景下诞生的。
书里写了多少关于水车的内容
水车作为古代最重要的灌溉工具之一,在《天工开物》里占了相当的篇幅。宋应星把水车归在"乃粒"卷,也就是关于粮食生产的那一部分,因为水车最终服务的是农业生产。
书中记载的水车类型有好几种。最常见的是筒车,那种大字型的木质水轮,靠水流冲击转动,把水从低处带到高处。宋应星详细描述了筒车的适用条件:要有一定的水流落差,水量也要够大,太平的河面或者太小的溪流都不行。
另一种是翻车,也就是龙骨水车。这种水车靠链条带动刮板,一节一节地把水提上来。翻车的优点是可以在水流很平缓的地方使用,缺点是要人力或畜力驱动,没有筒车那么省力。宋应星比较了这两种水车的优劣,告诉读者可以根据当地实际情况选择合适的类型。
书中还画了水车的结构图,标明各部分的名称和尺寸比例。虽然这些图是示意性质的,但已经能够让人看明白水车是怎么运转的。这种图配文的方式,让《天工开物》的实用性大大增强。
除了水车还写了啥
《天工开物》的内容远不止水车。十八卷的篇幅涵盖了当时几乎所有重要的生产部门。
“陶埏"卷讲的是陶瓷生产,详细记录了景德镇瓷器的工艺流程,包括原料开采、胚料制备、成型、上釉、烧制等各个环节。宋应星特别指出了一些常见缺陷的产生原因和解决办法,比如釉面开裂可能是冷却太快造成的,气泡可能是原料里有杂质。这些经验都是实实在在一线生产中总结出来的。
“冶铸"卷讲的是金属冶炼和铸造,记载了生铁、熟铁、钢的区别和各自的用途,还有多种铸造工艺。特别有意思的是关于"灌钢"法的记载,这是一种把生铁和熟铁混合冶炼得到钢材的方法,效率比百炼成钢高得多。
“锤锻"卷讲的是金属的锻造加工,包括农具、兵器、日用器具的各种锻造方法。“舟车"卷讲的是交通工具,包括船舶和车辆的结构和制造工艺。
整本书读下来,给人的感觉就是明代的工艺技术水平已经相当成熟,各行各业都有自己的一套技术和工具。这些东西现在看起来也许简陋,但要知道这是快四百年前的书了。
这本书的历史命运
《天工开物》写成之后,印刷发行了一版,但印数不多。后来在清代流传得不太广,一度差点失传。幸亏有个叫束允泰的人在贵州发现了刻本,才在晚清的时候重新刻印,让这本书重新进入人们的视野。
有意思的是,这本书在国外的知名度反而比国内高。日本江户时代就引进并翻译了《天工开物》,日本的学者和工匠们从中受益不少。欧洲的传教士也把这本书带回去,被达尔文等学者参考过。法国生物学家拉马克在自己的著作里引用过《天工开物》的内容。
这种墙内开花墙外香的情况说明,真正有价值的东西迟早会被发现,只是时间早晚的问题。
对现代人的启发
现在读《天工开物》,有几个地方特别值得注意。
一个是宋应星的调查研究方法。他不是坐在家里想当然,而是真的走到生产第一线去观察、去讨教。这种重视实践的态度,在当时是很难得的。另一个是他记录技术的方式,既讲原理又讲操作,既有总体描述又有细节说明,非常实用。
还有一个就是他的写作态度。宋应星对待工匠的知识是尊重的,不是居高临下的姿态。他把工匠称为"匠心”,认为这些人的智慧不应该被埋没。这种对劳动者的尊重,现在读来依然让人感动。