清朝的科学技术（二）（378）

• 清朝的科学技术（二）

（二）瘟病学说与人痘接种术

《明史·五行志》记载，一四○八至一六四四年间，各地发生的大瘟疫达二十六次之多。入境外国人士的增加，使中土从未有过的传染病也开始流行。中医的内科理论原是建立在《伤寒论》之上。瘟疫等传染病的流行，促使瘟病学说得到发展。

在隋代巢元方《诸病源候论》里已记载瘟病的传染性特征，宋元时引起较多人注意，开始与伤寒病区分开来。但瘟病学说的真正奠基人是明初丹溪学派的医家王履（字安道，一三三二——一三九一）。他首先从论症、治法两方面对伤寒与瘟病加以区别。明清之际吴有性（字又可）摆脱了“六气说”束缚，提出“戾气说”。认为瘟病是戾气所致，由口鼻传入，与伤寒病因根本不同。著《瘟疫论》，进而指出戾气有不同类型，各能产生不同疫病。经过清代名医叶桂、薛雪、吴瑭、王士雄等人的努力，瘟病学说逐渐建立起体系。

叶桂（一六六七——一七四六年）字天士，在《温热论》中总结了温病发病、传病的规律，依据感染程度不同分作卫、气、营、血四个阶段，按段施治。薛雪（一六八一——一七七○）撰《湿热条辨》、吴瑭（约一七五八——一八三六）撰《瘟病条辨》、王士雄（一八○八——一八六六年）撰《瘟热经纬》等，对瘟病的病源、证候及治法都有所发挥，使瘟病在理、法、方、药等方面都成了独立于《伤寒论》之外的专门学科。

天花（即痘疹）也是一种瘟病，最早的记载见诸公元四世纪成书的《肘后备急方》，据传是东汉光武帝建武年间在南阳击虏所得，故称为虏疮。唐人孙思邈《千金方》中已有治疗药方，此后才逐渐掌握了接种人痘的预防方法。清人武荣纶撰《牛痘新书》中载：“唐开元间，江南赵氏始传鼻苗种痘之法”，此后逐渐完善，约有三种：较早的是用棉花蘸取痘疮的疮浆，塞入接种儿童的鼻孔。此法很危险，文献中多有“种痘而亡”的记载。后又有用痘痂接种的旱痘法和水痘法：前者是将干痘痂研成粉，吹入接种儿的鼻孔；后者将痘痂粉调水，用棉花蘸取后塞入被接种儿童的鼻孔中，此后改进为使用经过多次接种后的痘痂接种，称熟苗接种，较为安全了。

接种人痘预防天花是人工免疫法的先驱，是我国医学的一大贡献。清初传入日本；康熙间俄国人来中国学痘医；十八世纪初已传入欧洲。直到一七九六年英人真纳发明牛痘接种法以前，一直是最有效地预防天花病的方法。

（三）藏医与蒙医

藏医早自吐蕃王朝时即已形成。明代的帕竹王朝，藏医形成南北两大学派。北方学派由强巴·南杰桑（一三九四——一四七五）创建，特点是善用温热药物，制方所用药味较多，长于灸法、放血及对风湿性疾病的治疗。南方学派的创始人是索卡·年姆尼多吉（一四三九——一四七五），学术特点是善用清解药物制剂药味少，长于应用地方草药治疗温热疾病。南北两学派又各自形成支派。

清代拉萨、日喀则等地建立了藏医学校，以吐蕃时代的藏医著作《四部医典》为教材。还经常延聘名医到布达拉宫讲学。医学流派最著名的是由南方学派发展来的直贡学派和西康学派。前者是十七世纪中期由直贡·曲扎在墨竹工卡地区的直贡寺创立；后者是十八世纪时司徒·曲吉琼奈创立于昌都德格地区。西康学派受汉医的影响较大。

以正骨、饮食疗法为特色的蒙医体系是元代以来逐步形成的。十四世纪初，印度经典《金光典》译为蒙文，其中的医学理论传入蒙古。此后又受藏医、汉医、阿拉伯医的影响，有了长足发展，逐渐形成三个派别：一是传统蒙医学派，以擅长骨科和饮食疗法为特征；二是藏医学派，奉《四部医典》为经典，具有较高的医学理论水平。三是近代蒙医学派，形成于十七世纪末叶，主张蒙医与藏医相结合。既注重传统疗法，又重《四部医典》。各派都著书立说，出现了一些著名的医家。

三、农学著作与技术科学

（一）《农政全书》

明代人口增长，嘉靖以来，水旱频仍。农学受到学者的重视。继承前代编修农书的传统，出现了农学的集大成著作《农政全书》。

《农政全书》作者徐光启（一五六二——一六三三年）字子先，号玄扈，官至太子太保，文渊阁大学士。入仕前即与传教士利玛窦等人相往还，译注《几何原本》等西方科技著作。晚年著《农政全书》六十卷，分“农本”、“田制”、“农事”等十二门。以汇辑古农书的记载为主，辅以作者本人的经历和述评。书中极重水利，以能否灌溉作为区分成田、荒田的标志，认为“凡地得水皆可田”，农业不发展的根本原因是“水利不修”（《农政全书》卷十六）。“救荒”一门，篇幅几占全书的三分之一，表明作者关心民间疾苦，也是明末局势衰败，灾荒严重的反映。

明代，自美洲经南洋输入玉米、番薯、马铃薯、花生、烟草等多种农作物。《农政全书》详细记述了番薯的种植、贮藏、加工法。讲到番薯育苗越冬、剪茎分种、扦插、窖藏干藏等技术，是最早系统介绍番薯种植法的著作。此后清人陈世元撰《金薯传习录》，记述了冷床育苗，包世臣《齐民四术》中记述了翻蔓技术，番薯种植技术逐渐完善。木棉的种植，至明朝已有数百年历史，种植法于农书中屡见记载，但《农政全书》首次把种植经验总结为“精拣核、早下种、深根短干、稀科肥壅”的十四字诀。《农政全书》中论除蝗的文字虽然不多，却是徐光启实地考察的结果。如论蝗虫生殖：“蝗虫下子，必择坚垎黑土高亢之处，用尾栽入土中下子。深不及一寸，仍留孔窍，……势如蜂窠。”“一蝗所下十余，形如豆粒，中止白汁。渐次充实，因而分颗，一粒中即有细子百余。或云一生九十九子，不然也。”（《农政全书》卷四《四备荒考中》）观察十分细致，具有较高的科学水平。《全书》中还著录《泰西水法》，采自徐光启译，传教士熊三拔著《水法本论》，其中介绍的汲水具：龙尾车、恒升车、玉衡车等在我国农村流被极广。

明清两代，农学著述极多。据不完全统计，明代有一百余种，清代超过二百种。明人的名著还有邝璠《便民图纂》、马一龙《农说》、耿荫楼《国脉农天》、琏川沈氏的《沈氏农书》，清代有张履祥《补农书》、杨屾《知本提纲》、潘曾沂《潘丰裕庄本书》、李彦章《江南催耕课稻篇》等。这些著述从不同角度研究农业生产技术，对农学的发展作出了贡献。

（二）《天工开物》

继《农政全书》之后出现的《天工开物》是科学技术史上的又一部奇书。作者宋应星，字长庚，江西奉新县人，生于一五八七年，卒于清顺治间。《天工开物》成书于一六三七年，分上、中、下三卷，分为“乃粒”、“乃服”、“彰施”等十八目。分别记述织染、农产品加工、制盐、制糖、陶冶、舟车等手工业生产，是世界最早的一部手工业生产技术专著。

《天工开物》记述了明代许多先进的手工业技术，如用杂交法培养桑蚕的优良品种，蜡模铸造法、千钧以上大锚的锻造法、火法炼锌等等。这些虽然不全是明代的发明，却由于《天工开物》的记述而得以使人了解和传布。《天工开物》还收载了自国外传来的技术，如倭缎织造法，朝鲜及西洋棉布染整法，红夷炮、佛朗机冶铸法，日本与朝鲜海船的制造法等等。表明海外技术的不断传入，已成为人们不可缺少的知识。

（三）技术科学

明清两代的技术科学，一般说来，进步迟缓，但在建筑、纺织、机械制造等也取得了一些新成就，并有专门著述传世。

建筑——宋代李诫著《营造法式》，是我国古代建筑学的重要专著。清工部编制《工部工程做法则例》是又一部建筑学专书。本书于雍正十二年（一七三四年）由清工部刊印行世。全书共七十卷，前二十七卷是二十七种不同规格的殿堂廊屋的“大木作”（梁、柱、檩、椽、斗拱等主体木构件的制作）例，将各种“大木”构件的尺寸一一注出；后二十四卷是工料估算法；其余各卷分别记述“小木作”（门窗、天花、勾栏、照壁等附属设施的木件作法）、“石作”、“砖作”、“瓦作”、“彩画作”……等。与宋《营造法式》相比，本书反映的建筑风格的变化主要是：斗拱攒数增加、尺寸权衡变小，表现出斗拱的装饰性增强，功能性降低；举架（屋面坡度）较峻，出檐（檐柱到撩檐檩间的水平距离）较少，柱有收分（每高一丈，柱径收七分），使建筑外形更加俊秀，不似宋代以前那样幽深朴拙；台基、须弥座、勾栏等的线脚较少，手法更加简练；材料截面的宽高比接近正方形，而宋式为三比二。总的看来，清式宫廷建筑的技术性提高，但由于追求装饰性，向着华艳方向发展，从材料力学的角度看，科学性反而有所降低。

《则例》的缺点是书中记述的只是建筑构件的绝对尺寸，而不是各部尺寸比例，使用不便。其次，对各部件的装配位置、功能、加工步骤都无解释，读者利用有不少困难。但它仍然是了解清式建筑的重要著作。

纺织——纺织历来是手工业中的重要部门。明代，古老的丝织和新兴的棉纺形成两大部类。有关纺织技术的纪录和研究，主要见于《天工开物》一书。

《天工开物》记载，明代养蚕已知用杂交法培育优良蚕种。练丝法用猪胰或乌梅。猪胰中含有蛋白酶，对丝胶水解有催化作用，所以练减率高，又不损伤丝质，后世一直沿用此法。《天工开物》还载有纺织五枚经斜纹绫的织绫技术。棉布到明代已取代丝麻，成为普遍使用的织物。《天工开物》说：“凡棉布，寸土皆有，而织造尚松江。”松江历来是棉织业的中心。明代松江棉布，分为标布、中机和山布三类。山布最窄且短。标布最宽，行销全国，远达海外。《农政全书》记载，江西乐安纺车，一车五繀（音岁sui，缫车）。较旧车只容三繀，有所改进，但以手指操作，仍极困难。英国在一七六八年制成珍尼纺纱机，以机器牵引，一车可多达十九繀。明清时代的中国，却未能出现这样的机械。

机械制造——明代西方的某些器械东传，中国开始仿造。崇祯二年（一六二九年），明廷应徐光启请求，决定制造望远镜。据《明史·天文志》记载，系由两个镜片组成，用于天文观测和“望敌施炮”。自鸣钟由利玛窦带入中国。徐光启曾受命造自鸣钟，作为测天仪器，大约由于精度不够，当时的天文计时仍以日晷、漏壶为主。清代制钟技术才得到发展。

明朝使用火药火器始于“靖难之役”（见朱国祯《涌幢小品》卷十二），明成祖平交趾，得神机枪炮法，特设了神机营习练。此后，中国匠人续有发明。正德间，佛朗机海舶来中国，在嘉靖二年（一五二三年）的海战中，船上火炮被明军俘获，称之为“佛朗机”。白沙巡检何儒仿制成功，明军中才有了各式佛朗机炮。大者重千余斤，射程数百步，号称“大将军”。万历后又得西洋红夷炮，长二丈余，重达三千斤，“能洞裂石城，震数十里”。崇祯时，徐光启以重资从广澳募集西洋工匠制造。明末军器局制造的中外各式火器已有数十种之多（参见《明史·兵制四》）。清康熙帝为平三藩之乱，命南怀仁监制大小西洋火器，在芦沟桥试放，受到康熙帝的称赞。日本的火器技术这时也传入中国。日本鸟铳，装有瞄准具（照星和照门），发无不中，射程又远，是中国轻型火器中比较优良的一种（纳兰容若《渌水亭杂识》卷三）。

明末西洋教士邓玉函与中国士人王徵共撰《奇器图说》三卷，是机械制造学的专著。卷一介绍有关重心、重力线、比重、浮力、压强等基本概念以及相关的定理、定律，还介绍了固体、液体（书中称干、湿二体）的某些性质。卷二把机械元件分作六类：天平、等子（不等臂称）、杠杆、滑车、圆轮和藤线（即螺旋），分别介绍了各自的使用原理和计算方法。其中说“器之能力最大者，其用时必多”，即省力的器械必然费时。在能量守恒定律正式确立之前，作为一个传教士能在机械中提出这样的表达式，是难能可贵的。卷三是实用器械图，包括起重十一图，引重四图，转重二图，取水九图，转磨十五图，解木四图，解石、转碓、书架、水日晷、代耕各一图，水铳（抽水唧筒）四图，总计五十四图，并附有说解。

《奇器图说》第一次使中国零散的力学器械纳入理论体系，提供了研究器械的科学方法，在中国机械制造史中具有重要的意义。