宋应星明末清初杰出的科学家、农学家。其代表作《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性着作。

        宋应星自幼有过目不忘之才。与其兄宋应升同在叔祖宋和庆开办的家塾中就读，后在家乡散文私塾中开始认族叔宋国祚为师，又在新建举人邓良知门下做学生。

        年岁稍长，考入奉新县县学为庠生，熟读经史及诸子百家，尤其推崇北宋思想家张载的关学，并对天文学、声学、农学及工艺制造之学等众多领域有所涉猎，曾熟读过李时珍的《本草纲目》等书。在闲暇之余还常与同窗好友共作音曲诗词，纵谈天下事。

        万历四十三年（1615 年），29 岁的宋应星在乡试中了举人，排名第三，而其兄名列第六，奉新诸位考生中只有他们兄弟中举，故称“奉新二宋”。同年秋天，宋应星兄弟前往京师（今北京）应次年丙辰科会试，未取名次。

        为了后续考试，他们前往江西九江府古老的白鹿洞书院进修。万历四十七年（1619 年），宋应星弟兄与江西其他考生齐会京师，却仍未如愿获得佳绩。此后，他们于天启及崇祯初年陆续再试，均告失败，从此断绝科举之念。

        崇祯七年（1634 年），宋应星靠自身才学被任命为江西省袁州府分宜县学教谕。他在分宜县任教的 4 年中并未虚度光阴，专注研究众多领域，创作了包括《天工开物》在内的所有传世着作，这是他一生中最重要的阶段。

        崇祯十一年（1638 年），宋应星任期期间表现优等，遂升任福建汀州府推官（正八品），掌管刑厅。两年后，任期未满的他不愿再继续掌管政事，上书请辞后归家。

        崇祯十四年（1641 年），宋应星升任安徽亳州知州，因亳州为农民军所攻克占领未能赴任，改授安徽颖州知州。

        崇祯十六年（1643 年），正值明亡前夕，宋应星又出任南直隶凤阳府亳州（今安徽亳州市）知州（正五品）。赴任后，他面临战事纷乱、府衙被毁、官员出逃的局面。几经努力，他重建了办事府衙，并捐资在城内建立书院。一年后，宋应星再次辞官返回奉新。

        宋应星辞官时正值明亡清兴的历史时刻，1644 年三月，李自成大军攻占京师，明朝灭亡；四月，清兵入关，建都北京，宋应星无奈沦为亡国之民。

        五月，福王朱由崧在南京建立弘光政权。南明弘光元年（1645 年），宋应星被荐授滁和兵巡道及南瑞兵巡道，但宋应星明亡后无意恋官，遂挂冠归里。哥哥宋应昇在明朝末年被选为桐乡县令。

        宋应星弟兄把希望寄托的南明政权，是由马士英、阮大铖等人把持。清兵南下后，南明的隆武二年（1646 年），哥哥宋应昇不愿投降，服毒殉国。

        清朝建立后，宋应星一直过着隐居生活，在贫困中度过晚年，拒不出仕，约在康熙五年（1666 年）前后因病逝世，享年约80岁。宋应星的一生经历了明朝的衰落和灭亡。

        宋应星着述《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性着作，是中国古代一部重要的科技着作，被誉为“中国科学技术史上的百科全书”。

        它系统地总结了中国古代的科技成果和经验，涵盖了农业、手工业、军事技术等多个领域，在中国古代科技发展史上具有非常重要的地位，对后世的科技研究和实践产生了深远的影响。

        初刊于1637年（明崇祯十年）。全书共三卷十八篇。书中除了几万字的文字叙述，还带有123幅形象的插图，描绘了一百多项生产技术和工具的名称、形状、工序等，内容详尽，图文并茂。

        宋应星通过实地观察研究，将自己在生产生活过程中实践经验和技术原理记录下来。展示了明代手工业细致的分工，记录了改良土壤的方法、各种油料植物籽实的产油率等，提出了一些科学论断，还阐述了自然和人工条件对物种变异的影响，为中国现代的农业种植提供了思考和进一步研究总结的价值；

        在物理化学方面，也有开创性的见解，初步阐述了“质量守恒定律”，是世界上最早合成含锌合金并提炼出金属锌的国家等。

        《天工开物》体现了天人合一、生态保护、科学唯物、注重经济发展等。它强调人类要和自然相协调、人力要与自然力相配合，批判封建迷信等。

        宋应星提出农工商业并重的发展战略，认为实体经济的发展离不开农业、工业和商业的协同进步。被欧洲学者称为“中国17世纪的工艺百科全书”，对世界近代史上的工业革命和欧洲经济发展有着重要意义。

        该书出版不久即传到日本，在日本一直流传，18、19 世纪对日本近代的科学研究产生了一定影响，1950 将该书全部译成为日文，1969 年还出版了日本译注本，多次重印。

        1869 年，由法国的汉学家于莲和尚比扬摘译成法文，书名叫“中华帝国古今工业”。英国着名学者李约瑟在《中国科学技术史》中曾多次引用了有关章节。

        1882 年，德国人布莱茨希奈德所着的《中国植物》一书也引用了《天工开物》的内容。

        1966 年，美国出版了《天工开物》的英文译注本，书名为《十七世纪的中国工艺学》。《天工开物》先后被译成多种外文，受到国际学术界的高度重视，在世界科技史上成为一部重要名着。

        在领略了宋应星在科技领域的卓越贡献之后，让我们将目光转向另一位同样在明朝时期科技领域发光发热的徐光启。他以独特的视角和不懈的努力，在科学的广袤天地里留下了深刻的足迹。

        徐光启（1562—1633 年）天主教徒，上海县（今上海市）人。官至礼部尚书、文渊阁大学士，明代着名的科学家、天文学家、农业科学家，被后人誉为“中西文化交流第一人”。

        1600 年，徐光启在南京结识了意大利传教士利马窦，并于 1604 年高中进士，授翰林院庶吉士，此后开始跟利马窦学习天文、历算、地理、水利工程、火器等知识。

        1606 年，徐光启与利马窦合译了欧几里得的《几何原本》，打破了中国传统的数学体系，开创了全新的数学证明方法。后又合译《测量法义》，与传教士熊三拔合译《泰西水法》介绍西洋的水利技术和各种水利机械。

        1613 年徐光启退隐天津，撰写《农政全书》纲要。1627 年，崇祯皇帝即位，徐光启被启用。1628 年，他完成了《农政全书》的编着。

        他还根据观测结果，绘制出了当时最完备、最精确的星表和星图，也是中国目前所知最早包括了南极天区的全天星图。1629 年，徐光启运用西学，推测出日食发生的准确时间。同年升任礼部左侍郎，奉旨与意大利人龙华民、邓玉函、罗雅谷等修正历法，编译完成《崇祯历书》一书。

        宋应星，徐光启对古代科技的精心梳理与总结为中国留下宝贵的财富，乃至世界都留下了印记，接下来，让我们一同走进朱载堉王子的世界，去感受他在科学道路上的探索与追求。

        朱载堉（1536 年-1611 年）明太祖朱元璋第九代孙，明代律学家、散曲家、科学家、艺术家、算学家、历学家，后世称他为“乐圣”。

        朱载堉的父亲朱厚烷，他是明太祖朱元璋的五世孙、郑藩第二代王。朱厚烷曾因极言直谏嘉靖帝摒弃仙道而被软禁十九年。

        朱厚烷在朝廷为官，生活朴素，自少至老，布衣蔬食。他修德讲学、能书能文、折节下士，深受当地百姓爱戴。

        他因看不惯堂兄嘉靖皇帝信道修仙、大兴土木，便写文章进行劝谏，结果被嘉靖派人抓到凤阳老家关了起来。

        朱载堉受父亲朱厚烷影响，自幼喜好音律、数学。早年师从舅父学天文、算术，十一岁被封为世子，十五岁时因父亲被诬告软禁，他也被剥夺世子身份，此后在宫门外筑土屋独居十九年。

        在这19年里，朱载堉将世间事置身度外，一心扑在乐律、算学上，取得了许多重要成就。

        他自己动手做了一个横跨81档的特大算盘，在这个“计算机”上开平方、开立方，求出了十二平均律的准确参数，并设计、制造出弦准（世界上第一架定音乐器）和律管。他创建的“十二平均律”理论被广泛应用在世界各国的键盘乐器（包括钢琴）上，西方普遍认为是“标准调音”“标准的西方音律”，朱载堉也被誉为“钢琴理论的鼻祖”。

        朱载堉在这期间还完成了《瑟谱》十卷的撰写，在《瑟谱小序》中，他自称“狂生”，署名“山阳酒狂仙客”。

        此外，他谢绝了他人提的婚事，只与关西名僧松谷讲经阐佛。

        朱载堉确定标准黍粒的事迹。在中国古代，音律学与度量衡互相关联，而确定一尺的长度需要以农作物“黍”的排列法来确定。

        为了寻求标准的黍粒，朱载堉查经问典、遍寻古籍，调查黍的起源、生长环境、种植范围等农业资料。大约在1567至1593年间，他先后三次来到上党地区高平羊头山实地考察。

        羊头山是炎帝文化最为集中的区域，是神农当年辨五谷、尝百草、创耒耜、立历法的地方，黍就是神农在此地培植的。

        朱载堉第一次上羊头山是在30岁左右，当时他完成了《瑟谱》，开始乐律研究，而古传神农尝百草、辨五谷，他翻阅北魏《风土记》时发现黍的优质产地在炎帝故里山西高平羊头山的井子坪。

        后来嘉靖皇帝驾崩，隆庆帝即位，朱载堉父子奉诏恢复爵位，他在去北京朝贺返回怀庆府的途中绕道长子，去攀登羊头山，初步了解了基本状况。

        第二次上羊头山是在婚后。35岁的朱载堉婚后从河内县的神农山出发，沿着神农故道北上进入羊头山，在黍收获的季节进行了十多天的考察研究，了解到黍的三种类型，并选中了其中一种。

        他从羊头山带回黍种，在九峰山丹水河边买田试种，经过数年选种连种，终于培育出标准的黍粒。他把标准的黍粒横排100粒制成“横黍尺”，把黄钟律尺由九进制变成十进制，最终确定一律尺之长为25.48厘米，这为他发明“十二平均律”打开了计算通道。

        第三次上羊头山是在他隐居九峰山以后，重新审定《律吕精义》等着作，准备编纂《乐律全书》期间。这次他进一步验证了所选的黍种，还详细考察了羊头山神农历史文化遗迹，准确完整地记录了唐代重修清华寺的碑文，使后人对始祖炎帝活动于羊头山的史实有了清晰明确的认识。

        最终他写出了着名的考察散文《羊头山新记》，确认了庄里村炎帝陵的真实性，并指出羊头山因神农播五谷而成为天下名区。

        这些经历展现了朱载堉坚韧不拔的意志和对学术研究的执着追求，他在艰苦的环境中取得了卓越的成就，为中国古代音乐、数学等领域的发展做出了重要贡献。

        世宗死后，穆宗即位大赦天下，朱厚烷恢复爵位，朱载堉恢复世子身份，并回到郑王府。他与朱厚烷合作撰写《操缦古乐谱》《旋宫》等谱。着有《律历融通·序》《律学新说·序》。

        万历十九年（1591 年），朱厚烷去世，五十六岁的朱载堉连续上疏，要求让出王位，经过十五年、七次上疏后获得批准。

        朱载堉多次要求去掉皇位（放弃承袭王位）的原因主要是他对科学研究的热爱以及个人的志趣和追求。他志不在官场和富贵，而是醉心于学术研究。在父亲朱厚烷被软禁期间，他也经历了艰苦的生活，这使他更加看淡名利。此外，朱载堉可能认为放弃王位可以让他更自由地进行研究，不受宫廷事务和权力斗争的束缚。

        朱厚烷去世后，朱载堉上疏放弃承袭王位，有司认为可让朱载堉的儿子朱翊锡承袭王位，但朱载堉仍不答应，十五年里七次上疏放弃袭爵，万历无奈只好答应，令载堉及翊锡以世子世孙禄终其身，子孙仍封东垣王。让爵之后，朱载堉自称道人。

        他搬到怀庆府城外，继续写作。万历三十四年“进律书奏疏”，明神宗赐他建“让国高风”玉音坊。万历三十八年完成《律吕正论》；同年完成《嘉量算经》上卷，卷末记载自序。

        万历三十九年（1611 年） 朱载堉逝世，终年七十六岁，明神宗赐谥号“端清”，次年三月廿六日，葬于九峰山。

        朱载堉所处的时代，数学、天文历法等学科也取得了一定的进步，为他进行音律学的深入研究提供了有利的条件和方法。完成了十二平均律数理方法和全部理论的创建，在当时世界上居于领先地位。

        他称十二平均律为“新法密律”，用勾股术、开平方术、开立方术等数学方法，计算出十二律每律的等比数，其数学表达史精确到小数点后 24 为有效数字，计算出的密率为 1.0。他还首创出有别于魏晋荀勖所创“同径管律”的“异径管律”管口校正法。

        制造乐器和考证古乐器：制造了世界上第一架定音乐器弦准、十二平均律律管，考证了篪、钟、磬、瑟、笙等古乐器的诸多方面，为乐器史研究提供了参考材料。

        提出“舞学”概念并创编舞谱：《乐律全书》保存了许多乐谱和舞谱，他首次提出“舞学”概念，将律学、乐学和舞学区分为三个独立的学科。其拟古舞谱极详尽地记下古代舞蹈的舞法、描绘了舞图和舞谱，还提出包括十大方面内容的舞学大纲，他的“天下太平”舞谱被视为今天团体操的先河。

        天文历法方面：着有历学着作《律历融通》，编制《黄钟历》和《圣寿万年历》，求出计算回归年长度的公式，算出 1554 年的长度值与现代高科技测量结果仅差 17 秒钟；1581年差21秒钟，还是我国第一个精确计算出北京地理位置的人；

        文学方面，其散曲集《醒世词》存小令73首，各领域着述多达百万字。是第一个精确计算出北京地理位置（北纬 39°56′，东经 116°20′）的人；

        测出北京的地磁偏角为 4°48′，留下中国历史上第一个磁偏角的定量资料；发明用泥球涂以白粉悬于暗室，然后以灯光照射，演示“弦望晦朔之象”和日食的情景，总结出日食随观测地点不同有不同食分和“日大而月小”的科学结论。

        数学和算术方面：是世界上最早解答已知等比数列的首项、末项和项数，及求解其它各项方法的人；最早变九进位为十进位，找到不同进位制的小数换算方法；最早运用珠算进行开平方、开立方、开高次方运算。着有《算学新说》《嘉量算经》《圆方勾股图解》等数学着作。

        计量学方面：确定古人所说的尺长，测定水银密度，确定量制标准，从理论上辩证说明“同律度量衡”的关系，其撰写的《律吕精义》卷十中有计量学内容。

        文学方面：以俚俗的韵语写成散曲《醒世词》存七十三首，今存世二十首，作品语言通俗、质朴，讽刺色彩浓郁。

        朱载堉在数学、天文学、声学、乐律学、乐器制造和舞学等多个领域均有很高造诣，他的着作《乐律全书》，这是其所着 14 部着作的合集。

        朱载堉的“新法密率”理论早于西方，关键数据被传教士带到欧洲后引起学术界震惊，影响了世界音乐文化史的进程，他也因此被人们誉为“科学和艺术的巨星”“东方文艺复兴史的人物”，并被联合国教科文组织公布为世界文化名人，从 18 世纪中期起，他的名字在西方被尊称为“王子载堉”。
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