炼铁原理化学方程式_炼铁化学方程

炼铁原理化学方程式

原理：一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为：

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2；反应物中的氧化铁中的铁显+3价，生成物中的铁是单质，显0价。

化学原理

现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。

装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。

铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

《天工开物》：一部造物文化的“大历史”

作者丨曹小鸥

摘编丨安也

作为世界上第一部关于农业、手工业生产的综合性著作，《天工开物》是一本极为特别的书。这本百科类著述，由明代杂家宋应星独立完成，分上中下三卷，十八章，约10万字，涉及30多个行业，记录分析了130余项生产技术的情况。

按照历史记载，《天工开物》成书于明末，与它同时期的还有李时珍的《本草纲目》，以及徐光启的《农政全书》。但与后两者不同，《天工开物》最初的声誉却来自于海外，尤其是受到日本和欧洲学术界的推崇。据目前不完全统计，《天工开物》一书在全世界已有十多个版本发行，其中外国的居多，这种现象在中国古代典籍的发行中并不多见。

为何会出现如此现象呢？《天工开物》背后又有着怎样的故事？为何《天工开物》会在海外有着如此深远的影响？在注释者、中国艺术研究院研究员曹小鸥看来，对于《天工开物》的关注，到目前为止主要集中在农业、工业与科技方面，事实上，贯穿全书的还有另外一条线索，即有关人类造物的记录和论述。作者认为，在《天工开物》身上，浓缩着中国中古到近代这一阶段可靠的物质文化历史。因此，这是一部真正的“大历史”。

本文选自《天工开物图说（中国传统工艺经典丛书）》，已获得出版社授权刊发。

《天工开物图说（中国传统工艺经典丛书）》，（明）宋应星著，曹小鸥注释，山东画报出版社2020年4月版

《天工开物》是一部很特别的书。

通常，百科类的书籍多为集体合作完成，而《天工开物》是由一个人完成的。该书分为上中下三卷，共十八章，约十万字，涉及三十多个行业，记录分析了一百三十余项生产技术的情况，其内容包括材料的使用、制作工序、工具的名称和形状等。

《天工开物》成书于明末，就目前来看，其影响与同时期李时珍的《本草纲目》、徐光启的《农政全书》相当，然而，它的声誉最初却来自于海外，尤其是受到日本和欧洲学术界的推崇。

据目前不完全统计，《天工开物》一书在全世界已有十多个版本发行，其中外国人的居多，这种现象在中国古代典籍的发行中并不多见。在国内，目前该书流通的最好版本是1959年由上海中华书局影印出版的明代初刻本，其原件收藏于北京图书馆。

《天工开物》

（崇祯初刊本，涉园重刊）

**有123幅插图，这些插图不仅仅是为了带有审美性的愉悦所为，它们和相关的文字几乎可以做到一一对照，因为准确性进而产生了一个连带效应，就是实证，所以在当今许多的学科研究中，《天工开物》的插图被各个行业翻用不断。可以说对于许多人来讲，对《天工开物》的图像也许比文字更为熟悉。

宋应星不只是科学家，用“杂家”这个词更为合适

《天工开物》的作者宋应星，字长庚，明代万历十五年

（1587）

生，江西省南昌府奉新县人，大约于清代康熙五年

（1666）

卒。

宋应星（1587—约1666年）。

对于宋应星这个人，许多年来我们的历史教科书上都已经习惯于称他为明代的科学家，追究缘由，是因为他的重要著作《天工开物》。但是，当代英国科学技术史家李约瑟却给宋应星两个比拟式的意义深长的称谓，一个是“中国的阿格里科拉”，一个是“中国的狄德罗”。虽然就单方面来看，宋应星与同时代人德国“矿物学之父”阿格里科拉，或者法国思想家、“百科大王”狄德罗都难以直接比照，但李约瑟这样的喻称却是不无道理，其一是在于作为，其二是在于思想，其三是在于他们相类似的贡献。

所以，我们首先应该认识到的是，如果就时代赋予他的身份而必须要给宋应星冠以“家”字的话，那应该用“杂家”这个词更为合适，因为他是一个对思想、经济、文化，对农业、手工艺、工业技术、生化物理学等方面都多有研究和贡献的人。

以下列举与宋应星相关的重要人物和事件，陈述他成为杂家的必然原因。

首先要说的第一个人物是宋应星的曾祖父宋景

（1476—1547）

。宋景是明孝宗弘治十八年

（1505）

的进士，历任山东参政、山西左布政使、南京工部尚书转兵部尚书，最大的官位到都察院左都御史，正二品，死后被追赠太子少保、吏部尚书，谥庄靖，此人为明代中期要臣，一生刚正清廉。宋景的为官历史、个人品性和行事方式，对宋氏家族及后代都极具影响。

第二个人物是宋应星的叔祖父宋和庆。宋和庆，隆庆三年

（1569）

的进士，授官时日不长，辞官后即回归乡里兴办教育，早年的宋应星就在家塾中读书八年。宋应星童年的教育与宋和庆有着直接的关系。

第三个人物是宋应星的母亲魏氏。魏氏是宋应星父亲的二房。宋应星祖父在27岁时早逝，只留下一子。由于宋应星的父亲从小体弱，又受家人溺爱，加上当时整个时局的动荡，而一生无为，遂家境败落。魏氏本为农人，她能够进得宋家完全是出于家族血脉延续的考虑。母亲的辛勤持家，年年月月中所做的点滴事情，包括与长工的融洽相处，都可以说是日后宋应星关心百姓日常、体贴民生民计的源头。

踏车。《天工开物》插图。踏车是旧时依靠人力的一种引水机具，架在岸上的横轴左右有踏脚，上方架有扶手的横木，人伏在横木上，双脚走路似的转动横轴，横轴中部的木齿轮则带动槽内的龙骨，水便可以被引到渠中。

宋应星的兄长宋应升，在宋应星出生时已经10岁，他俩都是魏氏所生，整个儿时的宋应星都跟兄长形影不离，感情笃深，万历四十三年

（1615）

共赴省城参加乡试，宋应星考上第三名举人，宋应升名列第六，被大家称作“奉新二宋”。接着又一起进京会试，但几次均未成功，从此断绝科举入仕的念头。两人虽为兄弟，但能够做到如此步伐一致和心心相印，实属难得。宋应升于1646年在清兵南下攻取江西时服毒殉国。

宋应星最重要的老师有邓良知

（1558—1638）

和舒曰敬

（1558—1636）

。邓良知，万历四十一年

（1613）

的进士，曾任南直（今安徽）宜城令、福建兴泉兵备道。舒曰敬，万历二十年

（1592）

的进士，做过泰兴知县，后退隐乡间五十年，以授书为乐，在教育上极有成就。他们在宋应星对经史及诸子百家精神的把握，和对张载实学思想的领会上，多有帮助。

另外有两个人也值得一提，一个是写《本草纲目》的李时珍，一个是宋应星的友人涂绍煃。对于宋应星来说，李时珍是他实现人生目标的参照。1603年，江西巡抚夏良心在南昌府刊刻了李时珍的《本草纲目》，年轻的宋应星将此书熟读于心。而涂绍煃对于宋应星的关照更是直接和显然的。涂绍煃，字伯聚，曾与宋应星同师于舒曰敬，同年中举，居于第四，后为过官，其间大力提倡开发矿藏，热心于兴办工业。徐绍煃也是宋应星的儿女亲家，《天工开物》即由其出资刊出，宋应星的另外一本著作《画音归正》也是由其出资帮助出版的。

在《天工开物》于崇祯十年

（1637）

刊出时，宋应星50岁，上面说到的这些人有的仍然健在，有的已经离世。然而作为一种微妙的物物转换，或者说是一种天经地义的承继，一种潜移默化的再现，宋应星一生中的某些举止和决定，会因他们而完成，这绝对不是一种宿命，而是一种必然。

西方科技的传入与中国传统实学的思想相吻合

在进行《天工开物》这部多行业技术与经验总结式著述的写作期间，宋应星正担任江西分宜教谕。从1634年到1638年的四年任职期，在宋应星的一生中，虽然时间不长但意义重大，因为他的主要著作几乎都是在这时完成的。换句话说，这个时期是他呈现个人思想的最重要时期。然而这也是明代走到尽头的时日，宋应星在他的政论体著作《野议》中提出必须“乱极思治”。

让我们向上回溯两千年历史。战国时期，由于不断增加的人口压力、与边远民族的冲突，以及各个诸侯国相互之间的斗争，百姓情绪不安，加上生产领域的技术革命，尤其是铁工具的使用，仿佛在一夜之间变了个世界：王权将何去何从？人们将何去何从？于是中国的思想界第一次自发地展开了一场大的辩论，在那场辩论中，爆发出无数的思想火种，这就是“诸子百家”形成的背景。16、17世纪的中国，自明中期以来，其社会状态有着与“百家争鸣”时期相似的景象：吏治逐渐败坏，统治权力核心互相倾轧，宦官专政，土地被兼并，国库亏空，农民赋税地租加重，北方地区外患的干扰等。对此，统治阶层虽偶尔显示改革意向，也时有举措推出，但效果终是有限。

内蒙古自治区赤峰市巴林右旗那斯台红山文化墓葬出土的玉蚕。

而另一方面，由于明初积极得法的土地制度效应，大规模的水利工程的兴修，较好的农业基础带动了手工业的发展，进而促进了商业和南方地区城市经济的繁荣。在江南有了资本主义生产方式的萌芽，之后加上来自海上贸易的刺激，传教士植入的西方科学信息……当时意识形态的承受超过了以往的任何一个朝代，固有的一切将如何继续，巨变酝酿出了思想的成熟。有人称，明代是中国历史上的第二个“百家争鸣”时期，不是完全没有道理的。

了解历史的人大概都知道，朱元璋开国之时的口号是“尽复汉唐之制”，国家的纲程是以理学为先，明代都城从南京搬到北京，程颐、朱熹思想始终没有离开一步，其后王阳明倡导的“致良知”学说曾占据主流位置达百年之久，因为他所提出的“心即理”观点正中统治者的心怀。之后，由于世事变迁，意识形态中唯物与唯心派的争论迭起，至明代中叶后，“心学”崩溃，宋代张载的实学之风经王廷相和王夫之的传承和发展，转而成为明朝后期思想的新锐，影响了一大批学人。

实学的要点从广义上来说就是追求实际并致力于应用，从精神上来说就是要深化儒家“经世致用”的观点，张载在其《张子语录》中有句名言：“为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。”这被称作“横渠四句”的立意，在明代的多部著作，包括宋应星《天工开物》的价值观中均有呈现。

许多历史学家都认同用“天崩地解”这个名词来形容明中期以后出现的复杂现象，其中思想争鸣是原因之一，另外南方城市中的资本主义萌芽和西风东渐也是至关重要的因素。

关于资本主义萌芽，冯梦龙《醒世恒言》第十八回中有描写苏州盛泽镇的一段文字，浓缩了当时的那种景象：“镇上居民稠广，土俗淳朴，俱以蚕桑为业。男女勤谨，络纬机杼之声，通宵彻夜。那市上两岸绸丝牙行，约有千百余家，远近村坊织成绸匹，俱到此上市。四方商贾来收买的，蜂攒蚁集，挨挤不开，路途无伫脚之隙，乃出产锦绣之乡，积聚绫罗之地。江南养蚕所在甚多，惟此镇处最盛。”可见，当时中国赖以生存了几千年的以自给自足生产方式为主的形式，经商业化的转变，使城镇产品的区域特点逐渐分化，比如，苏杭的蚕丝、景德镇的制瓷、铅山的造纸、佛山的冶铁等。

为此，由于社会的需要，加之学术界实学之风的吹动，诸多实际应用的著作在明代也就相对集中地陆续应运而生。继李时珍的《本草纲目》后，明万历三十六年

（1608）

，徐光启推广宣传甘薯种植的《甘褚疏》著成，其最重要的关于我国农业的总结性著作《农政全书》历时二十年的写作，在其身后也于1639年刊行；明万历四十年

（1612）

，传教士熊三拔

（Sabbatino deUrsis）

所著的第一部介绍西洋水利的专著《泰西水法》在北京刊印；明万历四十一年

（1613）

，水利学家童时明论述太湖流域地形水势和水利工程技术的《三吴水利便览》著成；明崇祯十年

（1637）

，宋应星关于古代工农业生产技术总结性著作《天工开物》刊出，等等。

外力的推动也是这个时代思想和科学启蒙的一个必要因素，西方科技的传入，正与中国传统实学的思想吻合。另外，西方技艺的精确和先进，对于研究事物的数据掌握和自然科学的原理推敲，是中国知识分子不曾有过的经验。所以，万历年间，当西方天主教的耶稣会，在欧洲宗教改革受挫以后，转而随着西方商业势力迈向东方寻找可能时，中国的土壤使之生长，反过来，这些“新鲜”的西洋东西也改变了中国。

最有代表性的人物是意大利天主教士利玛窦

（MatteoRicci1552—1610）

，他自称于“天地图及度数，深测其秘；制器观象，考验日晷”无所不能，这些恰“与中国古法吻合”

（黄伯禄《正教奉褒》明万历条）

，他从天文学入手，博得了统治阶层的信任。明代重要学者李贽、徐光启、杨廷筠等均与利玛窦有所往来，徐光启还向其学习西方的自然科学和技术，合作翻译了《几何原本》。

擅长物理学及农器、军器、机械等技术、潜心于实用之学、《诸器图说》的作者王徵

（1571—1644）

，也通过向传教士邓玉菡

（JeanTerrenz1576—1630）

学习西洋器械之法，依其口授，著成《远西奇器图说》。在该书序中王徵说：“学原不问精细，总期有济于世；人亦不问中西，总期不违于天。兹所录者，确属技艺末务，而实有益于民生日用，国家兴作甚急也。”这可以说是明代大部分知识分子的共同心态。

在自然的理中寻求出一条人为的道来

“济世”而“有益于民生日用”，也正是《天工开物》成书与刊出的初衷。

《天工开物》虽是一本关于中国古代技术科学方面的总结性著述，但有一个事实必须强调，那就是此书不仅仅是一本典籍式的总结。全书中有部分资料是出自于一些相关的技术文献，但书中最有贡献的内容来自于作者的实地考察，这些考察是在宋应星的五次北上会试期间完成，因此在书中呈现了多项最新的记录。此外，最初的《天工开物》还另有两卷，题为《观象》与《乐律》，共四章，在初版刊出之时被临时删去。《观象》和《乐律》的主要内容涉及天文历法及音律等，作者在序中作了解释，说“其道太精，自揣非容事，故临梓删去”，但大抵还是考虑到了全书体例的问题。

《天工开物》的卷上有《乃粒》《乃服》《彰施》《粹精》《作咸》《甘嗜》6章，卷中有《陶埏》《冶铸》《舟车》《锤锻》《燔石》《膏液》《杀青》7章，卷下有《五金》《佳兵》《丹青》《曲糵》《珠玉》5章，均属于技术科学的范畴，囊括了农业、手工业和工业生产的多种门类。

英国维多利亚阿伯特博物馆收藏的1790年间的纸本水彩画：馄饨。图中描绘的是18世纪馄饨摊的基本模式。

对于这些内容之所以做这样的一个排序，其意义是什么？宋应星在序中明确说：“卷分前后，乃‘贵五谷而贱金玉’之义。”在这里，作者提出的所谓的贵贱之分，我们应该知道，这并非是指物质本身的等级之分，而是宋应星对于物与世界的关系、物与民生的关系的认识和看法。全书每章卷首有“宋子曰”引言，作为一章内容的提要性说明，正文以产品及其生产技术为纲，对多技术涉及的产品先作适当的分类，再分别叙述原料、种类、产地、加工过程、操作要点、工具设备、产品产率及其特性、用途等。

全书共三卷，十八章。卷上，第一章《乃粒》，讲的是粮食，分述了粮食作物的种植技术，尤其是南方的水稻栽培以及多项农具的使用方法。第二章《乃服》，讲的是衣服，衣服的材料和加工，尤其详细记录的是江浙地区的养蚕和丝纺技术以及纺机结构。第三章《彰施》，讲的是面料的染色，其中关于靛蓝和红花的提取做了重点叙述。第四章《粹精》，讲的是谷物加工，对谷物收割、脱粒、磨粉的多种工具的构造和用法作了重点描述。第五章《作咸》，讲的是制作食盐，对不同盐类的产地和生产以及产盐工具进行了分述。第六章《甘嗜》，讲的是制糖。由此我们可以归纳，卷上内容均与农业相关。

彩绘砖雕：舂米。这是清水县苏 墓出土的宋代墓葬砖雕，刻画的是当时人们舂米时的情景，一个妇女脚踏碓面，一个妇女辅助劳作。

卷中，第一章《陶埏》，讲的是制瓷，尤其涉及了明代瓷器新釉色的发掘以及江西景德镇民用白瓷青花的制作等。第二章《冶铸》，讲的是金属器物的铸造，其中对于传统的铸造技术作了最详细的解说。第三章《舟车》，讲的是车和船的结构、制作与用途，并针对明代的海运和漕运船只以及陆运的各种车辆发展做了说明。第四章《锤锻》，讲的是金属的锻造工艺，从万斤大铁锚到纤纤绣花针均有论述。第五章《燔石》，讲的是石灰、煤炭的生产，其中对于采矿安全问题也有关注。第六章《膏液》介绍了十多种植物油料，以及加工榨取的方法。第七章《杀青》，对造纸，尤其造竹纸的工序、设备作了论述。总结卷中的内容，多属于手工行业。

卷下，第一章《五金》，讲的是金属矿的开采、冶炼和分离技术。第二章《佳兵》，讲的是弓弩及多种火器的制造。第三章《丹青》，讲的是制作松墨及朱砂的方法。第四章《曲糵》记述了做酒的工艺，其中对红曲描述详细。第五章《珠玉》，讲的是采珠、采玉及其加工方法。卷下内容偏重于工业技术。

基于全书内容的多广，多年来，对于《天工开物》一书的特点和成就，各行业的专家对其仔细梳理后均有所归纳。读到过多种，而唯独倾心于我国地质专家丁文江

（1887—1936）

的评述，他在民国十八年，即1929年，在《天工开物》从日本购回重印于天津时，作了《重印〈天工开物〉卷跋》一文。他说：“三百年前言农工业书如此其详且备者，举世界无之，盖亦绝作也。读此书者，不特可以知当日生活之状况，工业之程度，且以今较昔，吾国经济之变迁，制作之兴废，亦于是中观焉。”

还说：“在有明一代，以制艺取士，故读书者仅知有高头讲章，其优者或涉猎于机械式之诗赋，或摽窃所谓性理玄学，以欺世盗名，遂使知识教育与自然观察划分为二。士大夫之心理内容，干燥荒芜，等于不毛之沙漠。宋氏独自辟门径，一反明儒陋习，就人民日用饮食器具而穷究本源。其识力之伟，结构之大，观察之富，有明一代一人而已。”他还指出，在《天工开物》中，《乃粒》没有记载玉蜀黍，《膏液》没有记载落花生，而番薯、烟草更无论及，说明当时美洲、南洋的植物虽已传入中国，但在明末的农产品中还不重要；书中提到日本的铜、荷兰的炮、洋糖、倭缎等，然《佳兵》一章中弓矢的叙述翔实而枪炮的叙述约略，包括插图的粗疏，可以推断当时明朝与外国贸易虽已频繁，然商品贸易较重于武器贸易，等等。最重要的是，丁文江指出了宋应星治学态度严谨的源头：一切皆来自于事实，和一种新的科学研究方法的运用，即对数据统计的理解和采纳。

苏南海棠糕具。这是江南地区用来做米糕的工具，因糕点形状如海棠花，所以就叫它海棠糕了。

所以说，《天工开物》一书中存在着许多的“第一次”，这个“第一次”绝不是后人总结的，而是作者观念和行为的存在，这个存在既来自于宋应星多年的身体力行，也来自于他对于事物本源的探究和对人类生存目的的关怀。明代泰州学派王艮，有一个很著名的观点叫作“百姓日用即道”，说的就是老百姓的日常器用的重要性。宋应星从科技百工中求理论道，指向的还是“有益于民生日用”的目的，他所要表达的正是中国传统思想中“道”与“理”的合一。《庄子》曰：“道行之而成。”王弼注《易经》说：“物无妄然，必有其理。”宋应星想必是要在自然的理中，寻求出一条人为的道来。

一部关于古代造物文化的大历史

对于《天工开物》的关注，到目前为止主要集中在农业、工业与科技方面，事实上，贯穿全书的还有另外一条线索，即有关人类造物的记录和论述。古代造物的研究，比照当今的观念，即类于设计文化的范畴，之所以要有造物与设计两个不同词汇的分别，原因取决于人造物的生产状态，即批量生产与个体生产的差异，这是区别大工业社会与传统自然经济的重要技术特征。当今的设计与科技、工艺都有关联，古代造物同样如此，所以，像《天工开物》这样的一部多方向的论著，透过它对各行业发明与成果的分类描述，我们可以在技术与艺术、工艺与设计之间，广言之，即在科学思想与人文思想之间，架起一座桥梁。

“工具”是《天工开物》中反复出现的一个词语，几乎在各个章节中都有所涉及，与宋应星“贵五谷而贱金玉”的思想相吻合，有关工具的描述在最前面的几章中也最为详尽。在《乃粒》《粹精》中关于农用的工具说到了耒耜、耕犁、水车、踏车﹑牛车﹑拔车﹑筒车﹑高转筒车、桔槔﹑辘轳、耧车、风车、耨、耙、掼床、木砻、土砻、谷筛、面罗、杵臼、水碓、水磨、石磨、梿枷、石磙、石碾、水碾等；《乃服》中的纺织工具很仔细地讲到了缫车、络车、纬车、纺车、牵经车、浆纱车、腰机、花机、轧花机、弹棉弓等；此外，《作咸》中的打井和制盐工具；《甘嗜》中的糖车；《陶埏》中的拉坯碌碌；《舟车》中的海船、漕船、独轮车；《膏液》中的榨具；《杀青》中的做纸工具；《冶铸》《锤锻》中的木风箱等冶炼、锻打工具；《佳兵》中的弓弩与火器；《珠玉》中的开采和琢玉工具等，详略兼顾，配以插图，阅读起来甚是有趣，加上宋应星对以往典籍，如《考工记》《梓人遗制》《梦溪笔谈》《便民图纂》《耕织图谱》等的了解和运用，使得《天工开物》中与工具相关的信息极有价值，这个价值体现在宋应星对工具的先进度和延续性的选择上。

英国维多利亚阿伯特博物馆收藏的1870—1890年间的纸本水彩画，《制丝》组图：上蔟，吴俊作。图中所描绘的是广州地区的做茧场景。

李约瑟《中国科学技术史》第一卷有一张题为“中国传到西方的机械和其他技术”的图表，共列举出最主要的二十六个项目，并标注了西方落后于我国的年限。在这二十六个项目中，宋应星的《天工开物》里论述到了十八项：龙骨车、石碾

（用水力驱动的石碾）

、水排、风扇车和簸扬机、活塞风箱、提花机、缫丝机

（锭翼式，以便把丝线均匀地绕在卷线车上，11世纪时出现，14世纪时应用水力纺车）

、独轮车、挽畜用的两种有效马具

（胸带式、颈带式）

、弓弩

（作为个人的武器）

、深钻技术、铸铁、造船和航运的许多原理、船尾舵、火药和作为战争技术而使用的火药、磁罗盘、纸、瓷器。这些工具，包括其中的手艺和技术，从它的发明时间，或者说使用时间的超前状态方面，得到了《天工开物》中有关工具的先进性的论证。

此外，对于书中工具的延续性选择，主要体现在工具的承继和发展中。关于这一点需要申明的是，我们谈论的是古代造物，所以必须撇开大工业前提下的工具形态，而以手工工具形态为特征来研究。比如，《天工开物》中的农业耕作和粮食加工工具、家庭纺织工具、食品制作工具、手工作坊的各种行业工具，从明或更早的时间至今，其形态、构造和使用方式几乎都没有任何改变。所以，以工具为代表的《天工开物》中对于造物的研究是具有相当的意义的。

工具作为人的身体的延长，它的历史，在农耕社会中有着特殊的意义。“工欲善其事，必先利其器”，当它成为一种常识时，就有了哲学上的意义，如李泽厚所说，“工具的出现突破了生物种族的局限”，使用工具的活动“开始对现实世界造成极为多样而广泛的客观因果联系，这是任何本能动作所完全不能比拟的”。

在这里，工具已不仅是满足生物的需要，它在原始人类中形成一种新的关系，即把一种天然的“需要—需要对象”的关系转换成一种“需要—工具—需要对象”的关系。这时候，工具实际上就成为一种中介，它改变了人类和自然的关系以及人和人之间的关系。“工具系统成为多种多样，偶然不常的自然物和原始人类发生关系的稳定的有规律的转换结构，工具首先造成了普遍性。”

（赵汀阳语）

李泽厚认为这种以工具为中介的劳动，成为其他生物种类所不可能获有的超生物的经验，它是一种动作思维，而且是真正思维

（语言思维）

的基础。由于原始社会中工具成为人类生活的一部分，制造工具也由偶然变成有目的的活动，这就使人在心理上开始了与动物的疏离。工具作为人类特有的目的表象“正是主体的人在客观实践上与动物相区别的心理对应物”。

众所周知，中国传统文化的超稳定结构，与中国漫长的农耕社会有着深切的关系，土地的耕作方式，对于一个民族思维的影响是显而易见的。家族社会中的长幼有序、经验主义等正是农耕社会秩序的体现，从某种意义上说，工具

（农具）

正是凝聚这种方式的物质载体，它是隐藏那些因地理环境而来的农耕社会文化精神的所在。反过来说，这些貌似粗鄙的几乎是千年不变的农具，正是中国造物文化精神的根本所在。工具背后是“方式”，是一种组织，是一种“标准化”的群体行为，而宋应星的“描述”也在这样一个层面上，体现出一种超越时代的价值。技术在此不是一种简单的传授和复原，而是一种本质的保持。

“天工开物”在这里便有了进一步的含义。潘吉星在他的著作《〈天工开物〉校注及研究》中用宋应星的同乡帅念祖在《区田编》中所说的“盖以人力尽地利、补天工”的话解释说：“按‘天工’意思是自然的职能，这个词出于《书经·皋陶谟》：‘无旷庶官，天工人其代之。’根据经学家的解释，主要是指天人合一，让人顺应于天。‘天工’有时也指自然形成的技巧，对‘人工’而言。

如元代赵孟

（1254—1322）

的《松雪斋集》中有《赠放烟火者》，诗云：‘人间巧艺夺天工，炼药燃灯清昼同。’‘开物’一词见于《易·系辞上》：‘夫易，开物成务，冒天下之道，如斯而已者也。’‘开物’这里指开发或揭露事物。宋应星借用《书经》和《周易》的这两个词而将其连用，赋予其新的含义。……就是说，‘天工’中的‘天’指自然界，‘工’是人的技巧或技术，‘开’是开发，‘物’指有用之物或物质财富。综合起来，‘天工开物’就是从自然界通过人工技巧开发出有用之物。”

在这里，工具是一个中介物，它的操控者是人，在工具的两端，是自然和功效。这是一个超越的古代物质社会的生产公式，即使在今天看，仍然是正确的。从这个意义上讲，《天工开物》绝不只是一部只谈技术的著作，而是一部阐述中国以至东亚农耕社会文化的本质之书。

对设计而言，《天工开物》的这种立场不是专业的立场，但却是理解设计文化的正道，因为，设计本身远不是目的，设计的目的与工艺和技艺一样，都只有一个，那就是生活。所以，《天工开物》还有设计思想史上的意义，在它身上，浓缩着中国中古到近代这一阶段可靠的物质文化的历史。

这是一部真正的“大历史”。

本文节选自《天工开物图说（中国传统工艺经典丛书）》，较原文有删节修改，小标题为编者所加，非原文所有。题图及文中所用插图除宋应星肖像外均来自《天工开物图说》。已获得出版社授权刊发。

原文作者丨曹小鸥

摘编丨安也

编辑丨张进

校对丨危卓