石中玉

[摘 要] 明代科技的研究成果非常豐富，本文主要針對(duì)明代的科學(xué)技術(shù)成就進(jìn)行梳理，分析明代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的興衰原因，為現(xiàn)代中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

[關(guān)鍵詞] 明代科技；興衰；現(xiàn)實(shí)意義

[中圖分類號(hào)] K248 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1671-0037（2017）5-78-3

Abstract： The research achievements of science and technology in Ming Dynasty are very rich，this paper mainly combs the science and technology achievements of Ming Dynasty， analyzes the causes of the rise and fall of science and technology development in Ming Dynasty， and provides reference for the development of science and technology in modern China.

Key words： science and technology of Ming Dynasty； rise and fall； modern significance

明代的科學(xué)技術(shù)，取得了較為突出的成就，無論是當(dāng)時(shí)社會(huì)的發(fā)展，還是對(duì)古代中國的科技發(fā)展，都做出了一定的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也是符合物極必反的規(guī)律的，有盛就會(huì)有衰，而從明代科技的興衰之中，可以獲得一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這對(duì)于現(xiàn)代中國的科技發(fā)展是具有重要意義的。因此，許多中外學(xué)者對(duì)明代的科學(xué)技術(shù)都進(jìn)行了諸多研究。如：美國普林斯頓大學(xué)艾爾曼教授所著的《科學(xué)在中國（1550-1900）》，其中就提及了明代歐洲傳教士帶來了歐洲的科學(xué)知識(shí)，推動(dòng)了中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。汪前進(jìn)所著的《中國明代科技史》，對(duì)于明代的各類科學(xué)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。

1 明代的科技成就

1.1 歷法的完善

對(duì)一個(gè)國家而言，歷法是極其重要的，歷法是否準(zhǔn)確，不但關(guān)系到民眾能否正常生活，也關(guān)乎國家，特別是皇帝的尊嚴(yán)?！睹魇贰肪陀涊d：“黃帝迄秦，歷凡六改。漢凡四改。魏迄隋，十五改。唐迄五代，十五改。宋十七改。金迄元，五改[1]?！笨梢姡瑲v朝歷代對(duì)于歷法的修訂都是極為重視的。

明代歷法，則承元代之《授時(shí)歷》，但隨著時(shí)間推移，歷法也出現(xiàn)了偏差。因此，明太祖朱元璋時(shí)，為了能夠使歷法更加完善，開始嘗試引進(jìn)域外的歷法，來配合原有歷法，這一歷法就是回回族的《回回歷》，除了引進(jìn)歷法，還引進(jìn)和設(shè)立了來自伊斯蘭世界的天文研究機(jī)構(gòu)，同時(shí)組織專人翻譯域外的天文歷法的相關(guān)資料，從而使得明代的歷法的研究和修訂工作取得了較為顯著的進(jìn)步。特別是《回回歷》的編訂，是運(yùn)用了當(dāng)時(shí)最新的天文觀測(cè)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)相對(duì)于傳統(tǒng)歷法而言是更為準(zhǔn)確的。馮立升就指出：“回回歷所用回歸年長(zhǎng)度值的精度遠(yuǎn)較中國古代傳統(tǒng)歷法為優(yōu)；而太陽遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的概念及數(shù)據(jù)更是傳統(tǒng)歷法所不備”。《回回歷》制定者在推歷時(shí)取用的有些天文數(shù)據(jù)比通常人們所認(rèn)為的更要精確[2]。

盡管明代歷法依舊存在著一些弊病，但是，明代歷法的完善和進(jìn)一步準(zhǔn)確，對(duì)于明代人們的生活還是有一定的積極意義，特別是對(duì)于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，有了更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)作用，使得農(nóng)業(yè)種植、生產(chǎn)進(jìn)一步的合理化，在一定程度上促進(jìn)了明代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.2 火器的進(jìn)步

雖然火藥的發(fā)明很早，但是，火器的廣泛應(yīng)用，則是興盛于宋明時(shí)期，特別是明代，基于邊防的需要，火器的需求大增，火器制造技術(shù)獲得了進(jìn)一步的完善和提高，火器制造業(yè)借此獲得了空前的發(fā)展。有關(guān)明代的火器記載，《明史》之中的記載是十分全面和清晰。

從以上史料中可以發(fā)現(xiàn)，明代的火器，基本上都是基于軍事需要，并為此而設(shè)立了兵仗和軍器兩局，進(jìn)行火器的研發(fā)和制造工作。明代火器經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的發(fā)展過程。前期主要是制造和改進(jìn)各類輕型火器：如九龍筒、火傘、火箭、各號(hào)雙頭鐵槍、夾把鐵手槍等，種類有上百種之多。后期則開始引進(jìn)和制造各類重型火器：如從西方引進(jìn)的佛朗機(jī)炮、紅夷大炮等。

明代的火器經(jīng)歷了由自主研發(fā)到引進(jìn)利用外來的火器過程，但是，這種引進(jìn)利用不僅僅是重型火器本身的利用，更主要的還是重型火器制造技術(shù)的引進(jìn)和研究。所以，明代火器也是經(jīng)歷了由自主研發(fā)到引進(jìn)外來技術(shù)再研發(fā)的過程。因此，明代的火器，不僅實(shí)現(xiàn)了種類的增多，更重要的是實(shí)現(xiàn)了火器的更新?lián)Q代和升級(jí)，足見其火器制造技術(shù)的完善和發(fā)展。當(dāng)然，火器的發(fā)展與完善，不僅僅體現(xiàn)在火器的制造上，也體現(xiàn)在火器的理論研究之中。明代有關(guān)火器記載和研究的著作也是極其豐富的，這在一定程度上也體現(xiàn)了火器科學(xué)技術(shù)理論體系的形成。徐新照認(rèn)為：火器制造與使用的研究受到統(tǒng)兵將領(lǐng)較多的重視，在歷代積累下來的基礎(chǔ)上，有關(guān)的論著相繼涌現(xiàn)，在兵書中以火器論著為數(shù)較多，累計(jì)數(shù)目達(dá)十余種[3]。而這些著作，涉及了火器研發(fā)與使用的諸多問題，包括：如何煉制使火器損耗小且耐用材料——鋼鐵，如：何汝賓的《制器煉鐵法》等；如何進(jìn)行火藥的制作和配置，從而使威力最大化，如：茅元儀的《武備志·火藥賦》等；如何制造火器，使火器更有效率，更加實(shí)用，如：趙士禎的《神器譜》等。除此之外，由于火器的增多，傳統(tǒng)的排兵布陣方式已不適用，故而依照火器的使用特點(diǎn)進(jìn)行練兵設(shè)防及排兵布陣的研究也是比較多的，如：焦玉的《火龍神器陣法》等。

總體上，有關(guān)明代的火器，不僅有完備而先進(jìn)的理論體系，更有日益成熟的火器制造工藝和技術(shù)，從而推動(dòng)了中國火器的不斷發(fā)展和進(jìn)步。朱子彥認(rèn)為，明代火器的發(fā)展，促使軍人編制裝備發(fā)生變革、戰(zhàn)爭(zhēng)割據(jù)向火器時(shí)代演變[4]。徐奎則指出，火器的發(fā)展促使建軍思想日趨成熟，創(chuàng)建適宜于發(fā)揮武器優(yōu)長(zhǎng)的力量編組[5]。因此，火器的不斷完善，為明代東南海防對(duì)付倭寇，西北邊防抵御外族，都起到了極其重要的作用。除此之外，火器的使用，提升了軍隊(duì)的裝備水平，改變了傳統(tǒng)的作戰(zhàn)、防御模式，也促進(jìn)了軍隊(duì)?wèi)?zhàn)法和策略的進(jìn)步，在一定程度上，對(duì)明代軍隊(duì)向近代化軍隊(duì)的轉(zhuǎn)變起到了一定推動(dòng)作用。

1.3 其他領(lǐng)域的科技成就

明代的歷法和火器的科技成就，僅僅只是這一時(shí)期科技成就的一小部分而已，是其中的代表。除此之外，明代的科技成就還包括計(jì)時(shí)器、醫(yī)藥學(xué)等方面。

在計(jì)時(shí)器研究方面，最具有代表性的是明代學(xué)者周述學(xué)。他的研究著作《神道大編歷宗通議》，就對(duì)明代以前的各類計(jì)時(shí)器都進(jìn)行了介紹，但同時(shí)也記載一些新的內(nèi)容，如對(duì)“五輪沙漏”和水晶漏的記載，進(jìn)一步完善和豐富了計(jì)時(shí)器的記載。除此之外，周述學(xué)還對(duì)當(dāng)時(shí)的沙漏進(jìn)行了一些調(diào)整，一共為當(dāng)時(shí)使用的沙漏設(shè)計(jì)五套齒輪系統(tǒng)，使得當(dāng)時(shí)的計(jì)時(shí)技術(shù)進(jìn)一步精確和完善。

在醫(yī)藥學(xué)方面，最著名的是李時(shí)珍的《本草綱目》，這部著作在原有藥物和藥方的基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步增加了374種藥物和8 161個(gè)藥方。更為重要的是，這部著作不僅僅是局限于藥物學(xué)，其中涉及了植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和礦物學(xué)內(nèi)容，也是一部綜合性的科學(xué)著作；另外還有一些醫(yī)學(xué)專著，包括薛己的《口齒類要》、陳實(shí)功的《外科正宗》、萬全的《養(yǎng)生四要》等。明代醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展，減少了人們的死亡率，為人們的身體健康提供了保障，一定程度延長(zhǎng)了民眾的壽命。除此之外，農(nóng)業(yè)和手工業(yè)方面也有比較多的成就，最有代表性的就是宋應(yīng)星的《天工開物》，這部著作中記載了將早雄蟬蛾與晚雌蟬蛾交配獲得良種培育方法，可見當(dāng)時(shí)的養(yǎng)蠶業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了較高水平；還記載了簡(jiǎn)單機(jī)械的制造和使用等。更難能可貴的是，宋應(yīng)星已經(jīng)開始運(yùn)用數(shù)據(jù)來說明生產(chǎn)質(zhì)量和效率的方法，具有了一定的近代科學(xué)性。

2 明代科技衰落的原因

2.1 制度缺陷

明代科學(xué)技術(shù)的逐漸衰落，一個(gè)最基本的原因就是制度的缺陷問題。這里的制度包括了諸多方面，如：政治制度、科舉制度等。首先是政治制度。明代的政府機(jī)構(gòu)主要是“六部二院一司”，即所謂的工、刑、兵、禮、戶、吏六部，大理院、都察院以及通政司，除此之外還有廠衛(wèi)機(jī)構(gòu)。在這套機(jī)構(gòu)中，并不存在一個(gè)進(jìn)行科學(xué)技術(shù)研究的專門機(jī)構(gòu)，更多的都是涉及政治生活的機(jī)構(gòu)，即便工部承擔(dān)著大型工程的建設(shè)，但由于當(dāng)時(shí)勞動(dòng)力充足，并不需要借助什么科學(xué)技術(shù)或者先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，完全依靠人力即可，對(duì)于那些科學(xué)技術(shù)和工具都是視作“奇技淫巧”的。此外，雖然當(dāng)時(shí)也有一些進(jìn)行一定科學(xué)研究的官員，但是，由于明代的政治由于宦官專權(quán)，以及黨派傾軋，這些研究者多數(shù)時(shí)間都被卷入政治漩渦之中，自然也難以取得更多的科技成就。李欽龍就指出：徐光啟跟隨利瑪竇學(xué)習(xí)天文、歷算與火器，并“盡其術(shù)”，但還是“以疾歸”。直到崇禎年間再次被重用，卻年事已高[6]。明代很多人都同徐光啟一樣，空有一身才能卻無用武之地，最終郁郁而終。

除了政治制度，科舉制度也對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了較大的阻礙作用。因?yàn)檫@一時(shí)期的科舉考試，主要存在了以下幾個(gè)問題：第一、考試還是以四書五經(jīng)為主，而且這一時(shí)期的理學(xué)發(fā)展極為迅速，使得考試范圍與實(shí)際脫節(jié)。第二、科舉考試選拔嚴(yán)格，參加考試的人都將科舉視為自己步入仕途的途徑，這就使得純粹是為了做官而考試，對(duì)于科技、商業(yè)、法律等與科舉考試無關(guān)的內(nèi)容則是完全忽視，這就使得科技人才過少。李欽龍?jiān)u價(jià)：“他們（參加科舉之人）壓根就沒有從事自然科學(xué)研究的知識(shí)儲(chǔ)備和相應(yīng)的知識(shí)構(gòu)架。擁有單一知識(shí)結(jié)構(gòu)的人沒有創(chuàng)造力，擁有單一人才結(jié)構(gòu)的社會(huì)同樣缺乏開創(chuàng)性。也正是如此的教育，鄭和下西洋沒有造成地理大發(fā)現(xiàn)”。第三、統(tǒng)治者將科舉制度視為維護(hù)自身統(tǒng)治的重要工具，因而會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化，正如郭培貴指出的：“明朝統(tǒng)治者把施政的著眼點(diǎn)始終放在單一的強(qiáng)化皇權(quán)和維護(hù)主要建立在自然經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之上的統(tǒng)治秩序上[7]”。因此，明代統(tǒng)治者也不會(huì)輕易對(duì)科舉制進(jìn)行改動(dòng)，反而會(huì)抵制那些所謂的“奇技淫巧”。正是基于明代政治制度和科舉制度存在的這些弊端，使得明代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很快就進(jìn)入了低谷期。

2.2 學(xué)藝不精

明代的科技之所以可以興盛起來，在很大程度上都同引進(jìn)外來的科技成果有關(guān)，這是毫無疑問的。但是，在引進(jìn)外來的科技時(shí)，更重要的是引進(jìn)其原理和技術(shù)，而不僅僅只是對(duì)成果的借鑒。明代的科技發(fā)展，在一定程度上卻是比較忽略原理和技術(shù)問題的。最顯著的例子，是明代的歷法。盡管明代開始應(yīng)用伊斯蘭世界的《回回歷》，但由于《回回歷》是屬于外來引進(jìn)的歷法，雖然具有著較高的準(zhǔn)確性，但是其具體的計(jì)算方法和原理，明代的學(xué)者們則并未掌握。因此，即便是制成了更為完善的《大統(tǒng)歷》，仍不得不與《回回歷》配合使用達(dá)二百余年之久。馮立升也認(rèn)為：由于回回歷法的原理很少為人掌握，限制了其成果的推廣應(yīng)用[8]。除了對(duì)歷法的認(rèn)識(shí)不夠透徹，在其他領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究也存在著一些缺陷。例如：《天工開物》，雖然在中國古代科技史中具有較高地位，但是，也是集中于對(duì)前人經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，或者是略加改進(jìn)而已，而對(duì)于記載的工具和機(jī)械其中蘊(yùn)含的科學(xué)原理和方法則是近乎不了解的，這在一定程度上也阻礙了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。因此，僅僅利用外來的研究成果，而無法掌握其中的原理和方法，那么科技發(fā)展所取得的成就也僅僅是短暫的。同時(shí)，如果僅僅只是總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)，以經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)技術(shù)發(fā)明，那么這種科技是不夠完善的，因?yàn)槿狈?duì)其原理的理解。因此，在明代后期，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展才會(huì)出現(xiàn)了停滯和衰落。

除了制度弊端和學(xué)藝不精，還有一些因素也導(dǎo)致了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的衰落。內(nèi)部的農(nóng)民起義，特別是李自成起義，造成了內(nèi)部的社會(huì)動(dòng)蕩；外部滿族的進(jìn)攻，則使政府疲于應(yīng)對(duì)。除了人禍，還有天災(zāi)，包括旱災(zāi)和疫病的相繼爆發(fā)，都造成了社會(huì)的混亂與不安。而這些天災(zāi)人禍，都極大程度的消耗了國家的財(cái)政，造成了民眾的生活困難，科技的發(fā)展自然也會(huì)出現(xiàn)停滯和衰落。

明代取得的科技成就及其衰落的原因，對(duì)現(xiàn)代中國的科技發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和借鑒作用。首先，科技的發(fā)展，首先要注重對(duì)原理、方法的理解和掌握，因?yàn)檫@是發(fā)展科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，只有掌握了理論和原理，才能更好的去發(fā)展科技，否則科技的發(fā)展是不能長(zhǎng)久的；其次，在自身發(fā)展科技的同時(shí)，也要借鑒國外的科技成果，但是，更重要的是能夠掌握國外這些科學(xué)技術(shù)的基本原理和方法，這樣才可以真正將外國的科技為我所用，甚至是更進(jìn)一步；同時(shí)，要建立合理的教育制度，真正起到培養(yǎng)人才的作用，而不僅僅是為獲得職位而接受教育。也要普及科學(xué)知識(shí)的教育，努力培養(yǎng)科技人才，促使人們樹立正確的觀念，愿意為中國的科學(xué)事業(yè)而努力；除此之外，良好的國內(nèi)外環(huán)境，以及充足的資源和資金，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展必不可少的重要條件。

3 結(jié)語

明代社會(huì)，雖然在政治、教育等方面存在著種種弊病，被人們所批判，但是，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，還是取得了比較顯著的成就，比如天文歷法、火器等，都進(jìn)一步推動(dòng)了中國古代科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，進(jìn)而也推動(dòng)了明代社會(huì)的發(fā)展。然而，雖然明代的科技發(fā)展取得了較為巨大的成就，但是也難以避免由盛轉(zhuǎn)衰的命運(yùn)。而明代科技興衰的原因，對(duì)于現(xiàn)代中國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張廷玉（清），等.明史·志第七[M].北京：中華書局，1974.

[2] 馮立升.明代回回族的天文歷算成就[J]，中央民族學(xué)院學(xué)報(bào)，1993（1）：54.

[3] 徐新照.明代火器文獻(xiàn)中的科技成就及其對(duì)軍事的影響[J].軍事歷史研究，2016（6）：117-126.

[4] 朱子彥.明代火器的發(fā)展、運(yùn)用與軍事領(lǐng)域的變革[J].學(xué)術(shù)月刊，1995（5）：81-86，49.

[5] 徐奎.明代火器的運(yùn)用與軍事學(xué)術(shù)的發(fā)展[J].軍事歷史，2002（5）：33-35.

[6] 李欽龍.明代科技發(fā)展滯緩的制度分析及其啟示[D].南昌：南昌大學(xué)，2008.

[7] 郭培貴.論明代科舉制的發(fā)展及其消極影響[J].內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)（漢文版），2003（9）：31-35.

[8] 馮立升.明代回回族的天文歷算成就[J].中央民族學(xué)院學(xué)報(bào)，1991（6）：53-56.