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上回讲到,崇祯帝在“官僚体系”内招揽“科技人才”时,发现“宋应星”的与众不同,打算给予重点培养。
“宋应星”尤其是在《机械》篇中,详细记述了包括立轴式风车、糖车、牛转绳轮汲卤等常见农业机械工具,具有极高的科学使用价值。“宋应星”还是世界上第一个科学论述锌和铜锌合金(黄铜)的科学家。
他明确指出,锌是一种新金属,并且首次记载了它的冶炼方法。这是中国古代金属冶炼史上的重要成就之一。使中国在很长一段时间里,成为世界上唯一能大规模冶炼金属锌的国家。
“宋应星”记载的用金属锌代替锌的化合物(炉甘石)来炼制黄铜的方法,是人类历史上用铜和锌两种金属直接熔融后,而得黄铜的最早记录。
“宋应星”很注意从一般现象中发现本质,并在自然科学理论上也取得了一些成就。分别体现在生物学、化学和物理学方面。在生物学方面,“宋应星”在他自己所写的《天工开物》中记录了农业生产的事。
他指出,当农民在培育水稻、大麦等新品种时,应当研究土壤、气候、栽培方法等,会对作物品种的变化产生什么影响?他还注意到,不同品种蚕蛾杂交引起变异的情况,说明通过人为的主动干预,可以改变动、植物的品种特性,并得出了“土脉历时代而异,种性随水土而分”的科学见解。
“宋应星”的这种见解,把中国古代科学家关于“生态变异”的认识向前推进了一步,为“人工培育新品种”提出了理论根据。
生命运动以极其纷繁的形式呈现在人类面前,众多物种是怎样产生的,曾长期困绕着人们的思绪。“宋应星”在这个问题的认识上向科学迈出了一大步。
他在谈到土坡、气候、栽培方法对农作物品种变化的影响时说:“凡稻旬日失水,则死期至,幻出早稻一种,筱而不粘者,即高山可插,又一异也。”
在述及蚕种的培育时,他指出:“若将白雄配黄雌,则其用变成揭茧。”他还说:“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种,一异也”。在这里,“宋应星”提出了物种变异的重要科学思想。
尤其值得指出的是,“宋应星”所记载的物种变异,有的起因于坏境的变化;有的起因于不同品种的杂交,涉及到了对物种变异的更深刻的理解。
从这种意义上来说,“宋应星”是当之无愧的“生物进化论”的先驱者之一。无怪乎英国著名生物学家、进化论思想的集大成者达尔文,把《天工开物》中的有关论述作为他论证物种变异、进化的重要例证。
在物理学方面,其新发现的佚著《论气?气声》篇是论述声学的杰出篇章。“宋应星”通过对各种声音的具体分析,研究了声音的发生和传播规律,并提出了“声是气传播”的概念。
在化学方面,“宋应星”分析了金、银、铜、锡、铅和锌等多种有色金属的化学性质,比较它们的活泼程度,提出了利用它们之间的差异分离或检验有关金属的方法。
在论及分离金、银时,他指出:“凡足色金参和伪售者,唯银可入,余物无望焉。欲去银存金,则将其金打成薄片剪碎,每块以土泥裹涂,入堵涡中鹅砂熔化,其银即吸入土内,让金流出,以成足色。然后入铅少许,另入琳涡内,勾出土内银,亦毫厘具在也。”这是用高温加热的物理方法分离合金成分并提纯之。
在谈到水银和硫磺升炼朱砂(即硫化汞)时,“宋应星”指出:“每升水银一斤,得朱十四两,次朱三两五钱”,这增多部分是“借硫质而生”。
对这些金属和化合物进行分离和化合方法的分析,说“明宋应星”对大量的化学反应已十分关注,并认识到化学反应中各种物质成份相互作用的关系,以及化学反应前后各种物质成份之间的关系,具有“质量守恒”的思想。“质量守恒”是指在任何孤立系统中,不论发生何种变化或过程,其物质总质量始终保持不变。
在“化学”这一学科的历史发展中,人们对“质量守恒”的认识经历了很长的时间,最后才由法国著名化学家拉瓦锡,在研究燃烧过程中确立下来。但是,这已经是西元1八世纪下半叶的事情了。
然而,“宋应星”最早在对金、银进行分离的方法分析中,在硫化汞的制取过程中,早就窥测到了这种物质运动的深邃奥秘,虽认识程度不及后者能提出完整的“质量守恒定律”,但毕竟比后者早了一百多年!
“宋应星”对于那些鬼怪、迷信之说给予坚决驳斥,主张对事物的考察要用“试见”和“试验”的方法。
如他对麦子的开花就进行过仔细观察,作出了“江南麦花夜发,江北麦花昼发’的科学结论。而对未经自己亲自检验的事物和现象,“宋应星”往往持谨慎保留的态度。
值得称道的是,“宋应星”在学术上对自己要求极严,有着高尚的科学美德。其在《天工开物》的初稿中,包含有“观象”和“乐律”二卷,是作者“宋应星”专门论述天象观测和音乐韵律的。
可是,在《天工开物》正式刊行时,作者却将上述两卷抽了出来。“宋应星”自认为这两卷“其道太精,自揣非吾事,故临梓删去”了。这说明“宋应星”追求实际例证,也就是“耳听为虚,眼见为实”的科学精神。
“宋应星”在阐明其“形气”论、“二气五行说”及万物“生化之理”的自然观时,已经把中国传统“唯物主义哲学”关于物质的构成及其发展的学说推向一个新的境界,树立了一个新的里程碑,使古代朴素的自然观具有更多哲理性和自然科学内容。运用他的这些理论思想,就能够比较容易的去解释更加广泛的自然现象了。
“宋应星”的“唯物主义自然观”的观点,是在与当时占统治地位的“唯心主义自然观”的斗争中成长起来的。“宋应星”为自己的著作冠以“天工开物”之名,就是这一思想的生动体现。
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