论明代的科技发展及现实意义

石中玉

[摘 要] 明代科技的研究成果非常丰富，本文主要针对明代的科学技术成就进行梳理，分析明代科学技术发展的兴衰原因，为现代中国科学技术的发展提供经验和借鉴。

[关键词] 明代科技；兴衰；现实意义

[中图分类号] K248 [文献标识码] A [文章编号] 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

明代的科學技术，取得了较为突出的成就，无论是当时社会的发展，还是对古代中国的科技发展，都做出了一定的贡献。当然，科学技术的发展，也是符合物极必反的规律的，有盛就会有衰，而从明代科技的兴衰之中，可以获得一些经验教训，这对于现代中国的科技发展是具有重要意义的。因此，许多中外学者对明代的科学技术都进行了诸多研究。如：美国普林斯顿大学艾尔曼教授所著的《科学在中国（1550-1900）》，其中就提及了明代欧洲传教士带来了欧洲的科学知识，推动了中国科学技术的发展。汪前进所著的《中国明代科技史》，对于明代的各类科学技术进行了系统的介绍。

1 明代的科技成就

1.1 历法的完善

对一个国家而言，历法是极其重要的，历法是否准确，不但关系到民众能否正常生活，也关乎国家，特别是皇帝的尊严。《明史》就记载：“黄帝迄秦，历凡六改。汉凡四改。魏迄隋，十五改。唐迄五代，十五改。宋十七改。金迄元，五改[1]。”可见，历朝历代对于历法的修订都是极为重视的。

明代历法，则承元代之《授时历》，但随着时间推移，历法也出现了偏差。因此，明太祖朱元璋时，为了能够使历法更加完善，开始尝试引进域外的历法，来配合原有历法，这一历法就是回回族的《回回历》，除了引进历法，还引进和设立了来自伊斯兰世界的天文研究机构，同时组织专人翻译域外的天文历法的相关资料，从而使得明代的历法的研究和修订工作取得了较为显著的进步。特别是《回回历》的编订，是运用了当时最新的天文观测的数据，这些数据相对于传统历法而言是更为准确的。冯立升就指出：“回回历所用回归年长度值的精度远较中国古代传统历法为优；而太阳远地点进动的概念及数据更是传统历法所不备”。《回回历》制定者在推历时取用的有些天文数据比通常人们所认为的更要精确[2]。

尽管明代历法依旧存在着一些弊病，但是，明代历法的完善和进一步准确，对于明代人们的生活还是有一定的积极意义，特别是对于农业的生产，有了更加准确的指导作用，使得农业种植、生产进一步的合理化，在一定程度上促进了明代农业经济的发展。

1.2 火器的进步

虽然火药的发明很早，但是，火器的广泛应用，则是兴盛于宋明时期，特别是明代，基于边防的需要，火器的需求大增，火器制造技术获得了进一步的完善和提高，火器制造业借此获得了空前的发展。有关明代的火器记载，《明史》之中的记载是十分全面和清晰。

从以上史料中可以发现，明代的火器，基本上都是基于军事需要，并为此而设立了兵仗和军器两局，进行火器的研发和制造工作。明代火器经历了一个相当长的发展过程。前期主要是制造和改进各类轻型火器：如九龙筒、火伞、火箭、各号双头铁枪、夹把铁手枪等，种类有上百种之多。后期则开始引进和制造各类重型火器：如从西方引进的佛朗机炮、红夷大炮等。

明代的火器经历了由自主研发到引进利用外来的火器过程，但是，这种引进利用不仅仅是重型火器本身的利用，更主要的还是重型火器制造技术的引进和研究。所以，明代火器也是经历了由自主研发到引进外来技术再研发的过程。因此，明代的火器，不仅实现了种类的增多，更重要的是实现了火器的更新换代和升级，足见其火器制造技术的完善和发展。当然，火器的发展与完善，不仅仅体现在火器的制造上，也体现在火器的理论研究之中。明代有关火器记载和研究的著作也是极其丰富的，这在一定程度上也体现了火器科学技术理论体系的形成。徐新照认为：火器制造与使用的研究受到统兵将领较多的重视，在历代积累下来的基础上，有关的论著相继涌现，在兵书中以火器论著为数较多，累计数目达十余种[3]。而这些著作，涉及了火器研发与使用的诸多问题，包括：如何炼制使火器损耗小且耐用材料——钢铁，如：何汝宾的《制器炼铁法》等；如何进行火药的制作和配置，从而使威力最大化，如：茅元仪的《武备志·火药赋》等；如何制造火器，使火器更有效率，更加实用，如：赵士祯的《神器谱》等。除此之外，由于火器的增多，传统的排兵布阵方式已不适用，故而依照火器的使用特点进行练兵设防及排兵布阵的研究也是比较多的，如：焦玉的《火龙神器阵法》等。

总体上，有关明代的火器，不仅有完备而先进的理论体系，更有日益成熟的火器制造工艺和技术，从而推动了中国火器的不断发展和进步。朱子彦认为，明代火器的发展，促使军人编制装备发生变革、战争割据向火器时代演变[4]。徐奎则指出，火器的发展促使建军思想日趋成熟，创建适宜于发挥武器优长的力量编组[5]。因此，火器的不断完善，为明代东南海防对付倭寇，西北边防抵御外族，都起到了极其重要的作用。除此之外，火器的使用，提升了军队的装备水平，改变了传统的作战、防御模式，也促进了军队战法和策略的进步，在一定程度上，对明代军队向近代化军队的转变起到了一定推动作用。

1.3 其他领域的科技成就

明代的历法和火器的科技成就，仅仅只是这一时期科技成就的一小部分而已，是其中的代表。除此之外，明代的科技成就还包括计时器、医药学等方面。

在计时器研究方面，最具有代表性的是明代学者周述学。他的研究著作《神道大编历宗通议》，就对明代以前的各类计时器都进行了介绍，但同时也记载一些新的内容，如对“五轮沙漏”和水晶漏的记载，进一步完善和丰富了计时器的记载。除此之外，周述学还对当时的沙漏进行了一些调整，一共为当时使用的沙漏设计五套齿轮系统，使得当时的计时技术进一步精确和完善。

在医药学方面，最著名的是李时珍的《本草纲目》，这部著作在原有药物和药方的基础上，又进一步增加了374种药物和8 161个药方。更为重要的是，这部著作不仅仅是局限于药物学，其中涉及了植物学、动物学和矿物学内容，也是一部综合性的科学著作；另外还有一些医学专著，包括薛己的《口齿类要》、陈实功的《外科正宗》、万全的《养生四要》等。明代医药学的发展，减少了人们的死亡率，为人们的身体健康提供了保障，一定程度延长了民众的寿命。除此之外，农业和手工业方面也有比较多的成就，最有代表性的就是宋应星的《天工开物》，这部著作中记载了将早雄蝉蛾与晚雌蝉蛾交配获得良种培育方法，可见当时的养蚕业的科学技术水平已经达到了较高水平；还记载了简单机械的制造和使用等。更难能可贵的是，宋应星已经开始运用数据来说明生产质量和效率的方法，具有了一定的近代科学性。

2 明代科技衰落的原因

2.1 制度缺陷

明代科学技术的逐渐衰落，一个最基本的原因就是制度的缺陷问题。这里的制度包括了诸多方面，如：政治制度、科举制度等。首先是政治制度。明代的政府机构主要是“六部二院一司”，即所谓的工、刑、兵、礼、户、吏六部，大理院、都察院以及通政司，除此之外还有厂卫机构。在这套机构中，并不存在一个进行科学技术研究的专门机构，更多的都是涉及政治生活的机构，即便工部承担着大型工程的建设，但由于当时劳动力充足，并不需要借助什么科学技术或者先进的机械设备，完全依靠人力即可，对于那些科学技术和工具都是视作“奇技淫巧”的。此外，虽然当时也有一些进行一定科学研究的官员，但是，由于明代的政治由于宦官专权，以及党派倾轧，这些研究者多数时间都被卷入政治漩涡之中，自然也难以取得更多的科技成就。李钦龙就指出：徐光启跟随利玛窦学习天文、历算与火器，并“尽其术”，但还是“以疾归”。直到崇祯年间再次被重用，却年事已高[6]。明代很多人都同徐光启一样，空有一身才能却无用武之地，最终郁郁而终。

除了政治制度，科举制度也对科学技术的发展产生了较大的阻碍作用。因为这一时期的科举考试，主要存在了以下几个问题：第一、考试还是以四书五经为主，而且这一时期的理学发展极为迅速，使得考试范围与实际脱节。第二、科举考试选拔严格，参加考试的人都将科举视为自己步入仕途的途径，这就使得纯粹是为了做官而考试，对于科技、商业、法律等与科举考试无关的内容则是完全忽视，这就使得科技人才过少。李钦龙评价：“他们（参加科举之人）压根就没有从事自然科学研究的知识储备和相应的知识构架。拥有单一知识结构的人没有创造力，拥有单一人才结构的社会同样缺乏开创性。也正是如此的教育，郑和下西洋没有造成地理大发现”。第三、统治者将科举制度视为维护自身统治的重要工具，因而会进一步强化，正如郭培贵指出的：“明朝统治者把施政的着眼点始终放在单一的强化皇权和维护主要建立在自然经济基础之上的统治秩序上[7]”。因此，明代统治者也不会轻易对科举制进行改动，反而会抵制那些所谓的“奇技淫巧”。正是基于明代政治制度和科举制度存在的这些弊端，使得明代的科学技术的发展很快就进入了低谷期。

2.2 学艺不精

明代的科技之所以可以兴盛起来，在很大程度上都同引进外来的科技成果有关，这是毫无疑问的。但是，在引进外来的科技时，更重要的是引进其原理和技术，而不仅仅只是对成果的借鉴。明代的科技发展，在一定程度上却是比较忽略原理和技术问题的。最显著的例子，是明代的历法。尽管明代开始应用伊斯兰世界的《回回历》，但由于《回回历》是属于外来引进的历法，虽然具有着较高的准确性，但是其具体的计算方法和原理，明代的学者们则并未掌握。因此，即便是制成了更为完善的《大统历》，仍不得不与《回回历》配合使用达二百余年之久。冯立升也认为：由于回回历法的原理很少为人掌握，限制了其成果的推广应用[8]。除了对历法的认识不够透徹，在其他领域的科学技术研究也存在着一些缺陷。例如：《天工开物》，虽然在中国古代科技史中具有较高地位，但是，也是集中于对前人经验的总结，或者是略加改进而已，而对于记载的工具和机械其中蕴含的科学原理和方法则是近乎不了解的，这在一定程度上也阻碍了科学技术的发展。因此，仅仅利用外来的研究成果，而无法掌握其中的原理和方法，那么科技发展所取得的成就也仅仅是短暂的。同时，如果仅仅只是总结前人的经验，以经验来指导技术发明，那么这种科技是不够完善的，因为缺乏对其原理的理解。因此，在明代后期，科学技术的发展才会出现了停滞和衰落。

除了制度弊端和学艺不精，还有一些因素也导致了科学技术发展的衰落。内部的农民起义，特别是李自成起义，造成了内部的社会动荡；外部满族的进攻，则使政府疲于应对。除了人祸，还有天灾，包括旱灾和疫病的相继爆发，都造成了社会的混乱与不安。而这些天灾人祸，都极大程度的消耗了国家的财政，造成了民众的生活困难，科技的发展自然也会出现停滞和衰落。

明代取得的科技成就及其衰落的原因，对现代中国的科技发展具有一定的现实意义和借鉴作用。首先，科技的发展，首先要注重对原理、方法的理解和掌握，因为这是发展科学技术的基础，只有掌握了理论和原理，才能更好的去发展科技，否则科技的发展是不能长久的；其次，在自身发展科技的同时，也要借鉴国外的科技成果，但是，更重要的是能够掌握国外这些科学技术的基本原理和方法，这样才可以真正将外国的科技为我所用，甚至是更进一步；同时，要建立合理的教育制度，真正起到培养人才的作用，而不仅仅是为获得职位而接受教育。也要普及科学知识的教育，努力培养科技人才，促使人们树立正确的观念，愿意为中国的科学事业而努力；除此之外，良好的国内外环境，以及充足的资源和资金，也是科学技术发展必不可少的重要条件。

3 结语

明代社会，虽然在政治、教育等方面存在着种种弊病，被人们所批判，但是，在科学技术领域，还是取得了比较显著的成就，比如天文历法、火器等，都进一步推动了中国古代科学技术的深入发展，进而也推动了明代社会的发展。然而，虽然明代的科技发展取得了较为巨大的成就，但是也难以避免由盛转衰的命运。而明代科技兴衰的原因，对于现代中国的科学技术的发展，具有极为重要的现实意义。

参考文献：

[1] 张廷玉（清），等.明史·志第七[M].北京：中华书局，1974.

[2] 冯立升.明代回回族的天文历算成就[J]，中央民族学院学报，1993（1）：54.

[3] 徐新照.明代火器文献中的科技成就及其对军事的影响[J].军事历史研究，2016（6）：117-126.

[4] 朱子彦.明代火器的发展、运用与军事领域的变革[J].学术月刊，1995（5）：81-86，49.

[5] 徐奎.明代火器的运用与军事学术的发展[J].军事历史，2002（5）：33-35.

[6] 李钦龙.明代科技发展滞缓的制度分析及其启示[D].南昌：南昌大学，2008.

[7] 郭培贵.论明代科举制的发展及其消极影响[J].内蒙古社会科学（汉文版），2003（9）：31-35.

[8] 冯立升.明代回回族的天文历算成就[J].中央民族学院学报，1991（6）：53-56.