《天工开物》是宋应星主要代表作，此书于崇祯十年(1637)由友人涂绍??(约1582—1645)资助刊刻。《天工开物》共3卷l8章，计有《乃粒》、《乃服》、《彰施》、《粹精》、《作咸》、《甘嗜》、《陶埏》、《冶铸》、《舟车》、《锤锻》、《燔石》、《膏液》、《杀青》、《五金》、《佳兵》、《丹青》、《曲蘗》及《珠玉》等章，所叙述的内容涉及农业及工业近30个生产部门的技术。
  
    《天工开物》所述几乎包括了社会全部生产领域，各章先后顺序的安排是根据“贵五谷而贱金玉”的原则作出的。宋应星把与人民衣食有关的农业各章置于全书之首，其次是有关工业各章，而以不切国计民生的珠玉一章垫后，体现了作者重农、重工和注重实学的思想。
  宋应星把天工开物分为三编，全书按照"贵五谷而贱金玉"的原则列为十八个类目，每类一卷，共十八卷。
    上编记载了谷物的栽种、蚕丝棉苎的纺织染色，以及制盐制糖的工艺
中记载了砖瓦、陶艺的制作、车船的制造、金属的铸造、矿石的开采和烧炼以及制油造纸的方法等。
  
    下篇记载了兵器的制造、颜料的生产、酿酒的技术、以及珠玉的采集和加工等
而当中更有附图一百余巾幅，是一部图文并茂的科技文献。
    书中详细地记载了有关炼锌技术，其中介绍了密封加热法，解决了锌极易氧化的作用。亦有记载铁磺石变成钢的生产过程，完全符合了现代钢铁生产的原理。
  书中还介绍防治稻田八大灾害的方法，至今仍然在农村中广泛流传和应用。 
    《天工开物》的可贵之处在于，书中记述了工农业生产中许多先进的科技成果，用技术数据给以定量的解说，同时提出一系列理论概念，这就使该书成为一部科学技术的完整著作。例如在农业方面，《乃粒》章指出水稻育秧后30日即拔起分栽，一亩秧田可移栽25亩，即秧田与本田之比为1：25。
  又说早稻含水三斗、晚稻食水五斗，失水即枯。这些技术数据对农业生产有指导作用，是育秧、插秧、灌溉的理论基础，在以前的农书中未曾有过记载。该章还论述作物与环境的关系，以及外界环境变迁对作物物种变异的影响，指出通过人工选择可培育出抗旱的旱稻，并介绍了以砒霜为农药拌种、以石灰中和酸性土壤等可贵的技术成就。
  《甘嗜》章主要介绍将水稻育秧法移植到甘蔗种植中，实行甘蔗移栽这种新技术。《粹精》章所述的江西水碓，以水力为能源，通过立式主轴带动各机件，同时具有灌田、脱粒及磨面3种功能，是17世纪世界上先进的农用机械。《乃服》章所介绍蚕的变异现象，与19世纪英国学者达尔文所述几乎相同，他提出将一化性蚕与二化性蚕，黄茧蚕与白茧蚕人工杂交，可培育出具有双亲优点的杂种蚕，通过蚕浴、排除病蚕实行人工淘汰，可使健蚕发育成长等，这都符合科学原理。
  《五金》所述将炼铁炉与炒铁炉串联使用，可实现从生铁直接炼成熟铁的连续生产过程。 他改进的用生铁及熟铁合炼成钢的设备原理，成为近代马丁炉的始祖。他在论述金、银、铜的单位体积内重量时，已有了比重的概念。他对金属锌(“倭铅”)的冶炼工艺的论述，是世界上最早的文字记载。
  对铜、锌以不同比例配合炼出具有不同性能的合金黄铜的论述，都具有世界性的生产指导意义。《燔石》章所论及的竖并采煤在井下安装巨竹筒以排除瓦斯和巷道支护的技术，以及烧砒石时的安全措施，都值得称道。  
    宋应星以“天工开物”命名其书，实际上是以此展现一种具有普遍意义的科学思想。
  它强调自然力(天工)与人工的配合、自然界的行为与人类活动的协调，通过技术从自然资源中开发产物，以显出人的主观能动性。《膏液》章指出：“草木之实，其中蕴藏膏液(油脂)而不能自流。假媒水火、凭借木石(木榨与石磨)，而后倾注而出焉。此人巧聪明，……”正体现了“天工开物”的思想内涵。
  简言之，这一思想的核心意义是以“天工”补“人工”开万物，或借助于自然力和人力的协调，通过技术从自然界中开发万物。日本学者三枝博音(1892—1963)在解释“天工开物”思想时写道：“‘天工’是与人类行为对适的自然界的行为。‘开物’是根据人类生存利益将自然界中包含的种种物由人类加工出来。
   在欧洲人的技术书中，恐怕没有这类书名的著作。技术确实是自然界与人类协调的产物，它是人类与自然界之间赖以沟通的桥梁。只有很好地理解了技术，才能懂得利用‘天工’的同时再用‘人工’开物”。这种“天工开物”思想像红线坐标那样贯穿于宋应星的整个书中。
     
   《天工开物》是对中国古代农业和工业生产技术系统而全面的总结，在科学史中首开先例，其所述范围之广为以往任何著作所不及，足可与西方文艺复兴时期G．阿格里科拉(Agrico1a)撰写的《矿冶全书》(De re metallica，1556)这本技术经典相媲美。
  此书出版后，很快便在福建由书商杨素卿于清初刊行第二版，并被清代官刻大型著作《古今图书集成》(1725)及《授时通考》(1737)广泛摘引。虽然l8世纪后半叶《天工开物》因有反清思想而一度遭到厄运，但仍成为当时许多学者的参考书。 此书于l7世纪末传人日本，1771年大阪出现了和刻本，从此成为江户时代(1608一l 868)日本各界广为重视的读物，刺激了“开物之学”的兴起。
   20世纪时，此书又被译成现代日语，至今畅销。 l8世纪《天工开物》还传到朝鲜，成为李朝(1392一l910)后期实学派学者参引的著作。1830一1840年间，《天工开物》中的《丹青》、《五金》、《乃服》、《彰施》及《杀青》等章还被摘译成法文，接着转译成英文、德文。
  《乃服》中的养蚕部分被译成意大利文和俄文。 达尔文读过这部分内容，曾作过转引。1869年，《天工开物》有关工业各章的法文摘译，又被集中收入“中华帝国工业之今昔”(Industries anciennes et modernes de L' Empire Chinois)，刊于巴黎。
  1964年，有关农业的前四章被译成德文。l966年，《天工开物》全书被译成英文，在美国出版。目前，这部书已成为世界科学经典著作在各国流传，并受到高度评价。法国学者S．儒莲(Julien)称此书为“技术百科全书”，日本学者三枝博音称其为“中国有代表性的技术书”，英国学者李约瑟(Joseph Needham)把《天工开物》作者宋应星称为“中国的阿格里科拉”和“中国的狄德罗”。
  可见这部书在世界科学史中也占有重要地位。 
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