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年）之前，比法国人梅森的同类发现要早52年。
（2）方以智的 《物理小识》
明末出现了一部百科全书式的著作——方以智所著《物理小识》，共12
卷。方以智是崇祯进士，明亡后出家为僧。他自幼喜好技艺，兴趣广泛。《物
理小识》是他长期观察自然现象、钻研各种自然科学知识的总结。所谓“物
理”，是探求万物之理。他认为“一切物皆气所为也”，反对“离气而言理”。
这一思想具有唯物主义色彩。他特别强调“质测”（即对客观事物的实际考
察）在科学实践中的作用，认为“通几”（对事物发展变化内在根源的探索）
是在质测中产生并得到验证的。
《物理小识》的内容广泛，包括力学、热学、磁学、光学、天文、历法、
地理、医药、饮食、金石、草木等。书中讨论了杠杆原理和螺旋原理的运用，
虹吸现象，表面张力，潮汐与月球运行的关系，地方时、时间与空间的关系，
凝固、熔解、蒸发、凝结等热学问题，以及声的发生、反复与共振，磁的磁
针指南、磁偏角等。
在光学方面，方以智对于光的小孔成像、光的反射与折射、透镜的焦点
等作了深入研究。他综合了前人的研究成果，对于晶体色散问题作了精彩的
概括。他看到人工烧制的三棱晶体与自然晶体将白光分成五色，将此与日光
照射飞泉产生的五色现象联系起来，认为这都是白光的散折。推而广之，虹
霓的彩色、日月之晕、五色云的产生，都与晶体色散是同一原理。这说明明
代末年对色散现象的本质已有较全面和深透的认识。
6。农学与水利学
明朝对于农业水利十分重视，建国之初便采取了奖励农耕与水利的各种
措施。因此，这方面的研究也取得了一定的成果。
（1）农学与农业技术
在农业实践的基础上，明末学者徐光启（1562—1633年）认真总结了农
业生产的经验，写出了农学专著《农政全书》。该书不仅重视当时老农的耕
作实践经验和前人的著述，还吸收了西方的科学技术。全书分为16卷，分农
本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、牧养、食物、制造、营造、救
荒等12类。全书旁证博引，仅引证前人的著作即达200余种之多。徐光启强
调以农为本，破除农业生产中的保守思想，主张开拓创新。他十分重视粮食
作物的种植，尤其是红薯的栽培，在书中详细介绍了红薯育种、移栽、管理
的经验与储藏的方法。他对于棉花减产的原因作了分析，认为是由于种植太
密、土地肥力不足所造成，因此要“精揀核、早下种，深根短杆，稀料肥壅”。
这些经验至今仍可应用。
宋应星 （1587—？）的 《天工开物》一书也记载了不少作物栽培与养蚕
等方面的知识。他特别注意环境变异对作物的影响，论述了气候与作物种群
变化的关系，详细记载了品种选择、肥料施用等经验。他对浸种、育秧分栽
期作了科学论证，认为以30天分栽最为适合，并确定了秧田与本田的比例关
系公式，提出了通过人工选育、培养适应“高山可插”的新稻种的想法。宋
应星还总结出用石灰改造酸性土壤，促成土壤团粒结构的形成，用含磷的禽
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兽骨灰蘸稻秧促进秧苗生长，用砒礵作农药拌种，杀灭虫害等宝贵经验。在
养蚕方面，提出了将一化性蚕雄蛾与二化性蚕雌蛾杂交培育良种和根据蚕体
变化、行动反常、食欲不振来诊断蚕病的方法。宋应星不仅重视农业实践，
而且注意理论上的提高。他认为，由于“土脉历时代而异，种植随水土而分”
①而变异出不同的品种。即使同一品种在同一地区种植，也会因土壤肥瘦不同
和小气候的变化而结出不同果实。《天工开物》这种因地制宜发展农业的思
想，实际上反映了宋应星的进化论观点。
明朝进一步发展了“一岁数收”技术，它综合运用各种生产要素，通过
间作、套作、混作、轮作等，充分利用天时与地利，合理安排种植以增加收
获的次数。同时，由于新的航路的开辟，一些新的农作物也在此时引入中国。
玉米是16世纪经海路传入中国南方而逐步推广至北方。甘薯是福建人陈振龙
在从事海外贸易时，从吕宋带回的。烟草也在明朝中叶经过菲律宾传入我国。
在明朝，由于引进了玉米等高产作物，加上耕种技术的改进，农业产量有较
大提高。
（2）水利学与水利建设
明朝在水利建设方面取得了一定的成就，在水利建设中很注意治水与治
田的结合，以达到以水养田，以田促产的目的。同时，也很注意灌溉、泄洪
与交通运输的综合开发。
明朝水利建设的成就之一，是大运河的疏浚。由于山东境内的大运河有
些地段较高，给航行带来了困难。为了解决这一难题，明廷在永乐年间特派
工部尚书宋礼整治河道。宋礼听从汶上老人白英的建议，采取了筑坝、开河、
导泉、控湖及建闸等一系列增高水位、保证通航的措施，较好地解决了这一
难题。接着，陈瑄进一步开展河运的建设。他于永乐十三年（1415年）开淮
安城西渠20里，由管家湖至鸭城口入淮，并筑堤为■道，建四闸控制，又浚
仪正、瓜洲两港，凿徐州、吕梁二洪石滩，修昭阳湖、南旺湖长堤，开泰州
白塔河通江，作为运河过江的另一条水道。陈瑄还开控高邮湖内运渠40里，
筑堤把河与湖隔开，并从淮水至临清建节制闸47座，为运河的漕运畅通打下
基础。
在漫长的封建时代，如何治好黄河，是历朝政府的一大难题。万历年间，
潘季驯（1521—1595年）对治黄经验进行了全面认真的总结，著有《海防一
览》40卷，并测制了详细的黄河全图。他在书中提出“束水攻沙”的治河方
针，具体做法是增筑堤岸防止河水外溢，建坝减水，以堤束水，最后以水攻
沙。这一办法对于治理黄河起了良好的作用，至令仍可作为治黄的参考。他
还提出对黄河“开导上流，疏浚下流”的全面治理的方针，并取得了一定的
效果。
明朝水利建设的再一成就是盐碱地的改造。河北省东部由于水流不畅，
土壤盐碱化现象较严重。为了改造这片土地，保证京师的粮食供应，汪应蛟
在天津驻兵时，募民垦田5000亩，其中2000亩为水田，获得每亩4—5石的
好收成，这是京东种植水稻的一次很好的尝试。在明朝后期，袁黄提出了改
造盐碱地的方案，其作法是在潮水浸渍的地方，“挑沟筑岸或树立桩橛”以
阻拦潮水，然后开出土地，用小沟排水。先种“水稗”，至“斥卤既尽”时，
① 宋应星：《天工开物·谷物》。
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便种水稻。无疑，袁黄的意见是可取的。与袁黄同时的徐贞明，在1585年兼
领垦田使，受命兴修京东水利。他主张在海河上开渠灌田，下游开支河分泄
洪水，低洼淀泊留以蓄水，淀泊周围开辟圩田。他上任以后，在卢龙一带试
行，次年即得水浇田3。9万多亩。
《农政全书》亦有专章论述水利。《农政全书》记述了水利学科的发展，
总结了水利建设的一些规律，它讲究泉水、海水，河塘与泾溪的充分利用，
介绍了穿水、挖塘、建筑水库的方法。《农政全书》还吸收了《泰西水法》
的主要内容。《泰西水法》六卷，是意大利传教士熊三拔所编著，于万历四
十年 （1612年）刊行。书中论述龙尾车、玉衡车、恒升车及水库的性能和作
用等。这是第一部介绍西方水利经验的专著，经徐光启对泰西水法的大力赞
扬并吸收入《农政全书》后，西方水利学逐步对中国的水利思想与水利建设
产生影响。
7。矿冶技术
明代洪武末年，