論明代的科技發展及現實意義

石中玉

[摘 要] 明代科技的研究成果非常豐富，本文主要針對明代的科學技術成就進行梳理，分析明代科學技術發展的興衰原因，為現代中國科學技術的發展提供經驗和借鑒。

[關鍵詞] 明代科技；興衰；現實意義

[中圖分類號] K248 [文獻標識碼] A [文章編號] 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

明代的科學技術，取得了較為突出的成就，無論是當時社會的發展，還是對古代中國的科技發展，都做出了一定的貢獻。當然，科學技術的發展，也是符合物極必反的規律的，有盛就會有衰，而從明代科技的興衰之中，可以獲得一些經驗教訓，這對于現代中國的科技發展是具有重要意義的。因此，許多中外學者對明代的科學技術都進行了諸多研究。如：美國普林斯頓大學艾爾曼教授所著的《科學在中國（1550-1900）》，其中就提及了明代歐洲傳教士帶來了歐洲的科學知識，推動了中國科學技術的發展。汪前進所著的《中國明代科技史》，對于明代的各類科學技術進行了系統的介紹。

1 明代的科技成就

1.1 歷法的完善

對一個國家而言，歷法是極其重要的，歷法是否準確，不但關系到民眾能否正常生活，也關乎國家，特別是皇帝的尊嚴。《明史》就記載：“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]。”可見，歷朝歷代對于歷法的修訂都是極為重視的。

明代歷法，則承元代之《授時歷》，但隨著時間推移，歷法也出現了偏差。因此，明太祖朱元璋時，為了能夠使歷法更加完善，開始嘗試引進域外的歷法，來配合原有歷法，這一歷法就是回回族的《回回歷》，除了引進歷法，還引進和設立了來自伊斯蘭世界的天文研究機構，同時組織專人翻譯域外的天文歷法的相關資料，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步。特別是《回回歷》的編訂，是運用了當時最新的天文觀測的數據，這些數據相對于傳統歷法而言是更為準確的。馮立升就指出：“回回歷所用回歸年長度值的精度遠較中國古代傳統歷法為優；而太陽遠地點進動的概念及數據更是傳統歷法所不備”。《回回歷》制定者在推歷時取用的有些天文數據比通常人們所認為的更要精確[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一步準確，對于明代人們的生活還是有一定的積極意義，特別是對于農業的生產，有了更加準確的指導作用，使得農業種植、生產進一步的合理化，在一定程度上促進了明代農業經濟的發展。

1.2 火器的進步

雖然火藥的發明很早，但是，火器的廣泛應用，則是興盛于宋明時期，特別是明代，基于邊防的需要，火器的需求大增，火器制造技術獲得了進一步的完善和提高，火器制造業借此獲得了空前的發展。有關明代的火器記載，《明史》之中的記載是十分全面和清晰。

從以上史料中可以發現，明代的火器，基本上都是基于軍事需要，并為此而設立了兵仗和軍器兩局，進行火器的研發和制造工作。明代火器經歷了一個相當長的發展過程。前期主要是制造和改進各類輕型火器：如九龍筒、火傘、火箭、各號雙頭鐵槍、夾把鐵手槍等，種類有上百種之多。后期則開始引進和制造各類重型火器：如從西方引進的佛朗機炮、紅夷大炮等。

明代的火器經歷了由自主研發到引進利用外來的火器過程，但是，這種引進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的引進和研究。所以，明代火器也是經歷了由自主研發到引進外來技術再研發的過程。因此，明代的火器，不僅實現了種類的增多，更重要的是實現了火器的更新換代和升級，足見其火器制造技術的完善和發展。當然，火器的發展與完善，不僅僅體現在火器的制造上，也體現在火器的理論研究之中。明代有關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了火器科學技術理論體系的形成。徐新照認為：火器制造與使用的研究受到統兵將領較多的重視，在歷代積累下來的基礎上，有關的論著相繼涌現，在兵書中以火器論著為數較多，累計數目達十余種[3]。而這些著作，涉及了火器研發與使用的諸多問題，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，更加實用，如：趙士禎的《神器譜》等。除此之外，由于火器的增多，傳統的排兵布陣方式已不適用，故而依照火器的使用特點進行練兵設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，有關明代的火器，不僅有完備而先進的理論體系，更有日益成熟的火器制造工藝和技術，從而推動了中國火器的不斷發展和進步。朱子彥認為，明代火器的發展，促使軍人編制裝備發生變革、戰爭割據向火器時代演變[4]。徐奎則指出，火器的發展促使建軍思想日趨成熟，創建適宜于發揮武器優長的力量編組[5]。因此，火器的不斷完善，為明代東南海防對付倭寇，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，提升了軍隊的裝備水平，改變了傳統的作戰、防御模式，也促進了軍隊戰法和策略的進步，在一定程度上，對明代軍隊向近代化軍隊的轉變起到了一定推動作用。

1.3 其他領域的科技成就

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時器、醫藥學等方面。

在計時器研究方面，最具有代表性的是明代學者周述學。他的研究著作《神道大編歷宗通議》，就對明代以前的各類計時器都進行了介紹，但同時也記載一些新的內容，如對“五輪沙漏”和水晶漏的記載，進一步完善和豐富了計時器的記載。除此之外，周述學還對當時的沙漏進行了一些調整，一共為當時使用的沙漏設計五套齒輪系統，使得當時的計時技術進一步精確和完善。

在醫藥學方面，最著名的是李時珍的《本草綱目》，這部著作在原有藥物和藥方的基礎上，又進一步增加了374種藥物和8 161個藥方。更為重要的是，這部著作不僅僅是局限于藥物學，其中涉及了植物學、動物學和礦物學內容，也是一部綜合性的科學著作；另外還有一些醫學專著，包括薛己的《口齒類要》、陳實功的《外科正宗》、萬全的《養生四要》等。明代醫藥學的發展，減少了人們的死亡率，為人們的身體健康提供了保障，一定程度延長了民眾的壽命。除此之外，農業和手工業方面也有比較多的成就，最有代表性的就是宋應星的《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，可見當時的養蠶業的科學技術水平已經達到了較高水平；還記載了簡單機械的制造和使用等。更難能可貴的是，宋應星已經開始運用數據來說明生產質量和效率的方法，具有了一定的近代科學性。

2 明代科技衰落的原因

2.1 制度缺陷

明代科學技術的逐漸衰落，一個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。明代的政府機構主要是“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，除此之外還有廠衛機構。在這套機構中，并不存在一個進行科學技術研究的專門機構，更多的都是涉及政治生活的機構，即便工部承擔著大型工程的建設，但由于當時勞動力充足，并不需要借助什么科學技術或者先進的機械設備，完全依靠人力即可，對于那些科學技術和工具都是視作“奇技淫巧”的。此外，雖然當時也有一些進行一定科學研究的官員，但是，由于明代的政治由于宦官專權，以及黨派傾軋，這些研究者多數時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習天文、歷算與火器，并“盡其術”，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，科舉制度也對科學技術的發展產生了較大的阻礙作用。因為這一時期的科舉考試，主要存在了以下幾個問題：第一、考試還是以四書五經為主，而且這一時期的理學發展極為迅速，使得考試范圍與實際脫節。第二、科舉考試選拔嚴格，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，對于科技、商業、法律等與科舉考試無關的內容則是完全忽視，這就使得科技人才過少。李欽龍評價：“他們（參加科舉之人）壓根就沒有從事自然科學研究的知識儲備和相應的知識構架。擁有單一知識結構的人沒有創造力，擁有單一人才結構的社會同樣缺乏開創性。也正是如此的教育，鄭和下西洋沒有造成地理大發現”。第三、統治者將科舉制度視為維護自身統治的重要工具，因而會進一步強化，正如郭培貴指出的：“明朝統治者把施政的著眼點始終放在單一的強化皇權和維護主要建立在自然經濟基礎之上的統治秩序上[7]”。因此，明代統治者也不會輕易對科舉制進行改動，反而會抵制那些所謂的“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，使得明代的科學技術的發展很快就進入了低谷期。

2.2 學藝不精

明代的科技之所以可以興盛起來，在很大程度上都同引進外來的科技成果有關，這是毫無疑問的。但是，在引進外來的科技時，更重要的是引進其原理和技術，而不僅僅只是對成果的借鑒。明代的科技發展，在一定程度上卻是比較忽略原理和技術問題的。最顯著的例子，是明代的歷法。盡管明代開始應用伊斯蘭世界的《回回歷》，但由于《回回歷》是屬于外來引進的歷法，雖然具有著較高的準確性，但是其具體的計算方法和原理，明代的學者們則并未掌握。因此，即便是制成了更為完善的《大統歷》，仍不得不與《回回歷》配合使用達二百余年之久。馮立升也認為：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用[8]。除了對歷法的認識不夠透徹，在其他領域的科學技術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，也是集中于對前人經驗的總結，或者是略加改進而已，而對于記載的工具和機械其中蘊含的科學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技術的發展。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，那么科技發展所取得的成就也僅僅是短暫的。同時，如果僅僅只是總結前人的經驗，以經驗來指導技術發明，那么這種科技是不夠完善的，因為缺乏對其原理的理解。因此，在明代后期，科學技術的發展才會出現了停滯和衰落。

除了制度弊端和學藝不精，還有一些因素也導致了科學技術發展的衰落。內部的農民起義，特別是李自成起義，造成了內部的社會動蕩；外部滿族的進攻，則使政府疲于應對。除了人禍，還有天災，包括旱災和疫病的相繼爆發，都造成了社會的混亂與不安。而這些天災人禍，都極大程度的消耗了國家的財政，造成了民眾的生活困難，科技的發展自然也會出現停滯和衰落。

明代取得的科技成就及其衰落的原因，對現代中國的科技發展具有一定的現實意義和借鑒作用。首先，科技的發展，首先要注重對原理、方法的理解和掌握，因為這是發展科學技術的基礎，只有掌握了理論和原理，才能更好的去發展科技，否則科技的發展是不能長久的；其次，在自身發展科技的同時，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技術的基本原理和方法，這樣才可以真正將外國的科技為我所用，甚至是更進一步；同時，要建立合理的教育制度，真正起到培養人才的作用，而不僅僅是為獲得職位而接受教育。也要普及科學知識的教育，努力培養科技人才，促使人們樹立正確的觀念，愿意為中國的科學事業而努力；除此之外，良好的國內外環境，以及充足的資源和資金，也是科學技術發展必不可少的重要條件。

3 結語

明代社會，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，在科學技術領域，還是取得了比較顯著的成就，比如天文歷法、火器等，都進一步推動了中國古代科學技術的深入發展，進而也推動了明代社會的發展。然而，雖然明代的科技發展取得了較為巨大的成就，但是也難以避免由盛轉衰的命運。而明代科技興衰的原因，對于現代中國的科學技術的發展，具有極為重要的現實意義。

參考文獻：

[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]，中央民族學院學報，1993（1）：54.

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

[4] 朱子彥.明代火器的發展、運用與軍事領域的變革[J].學術月刊，1995（5）：81-86，49.

[5] 徐奎.明代火器的運用與軍事學術的發展[J].軍事歷史，2002（5）：33-35.

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

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

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