从《天工开物》中所见明代蚕业科学的进步

周匡明 刘 挺

(1中国农业科学院蚕业研究所，江苏镇江 2 12018;2江苏科技大学，江苏镇江 2 12003)

从《天工开物》中所见明代蚕业科学的进步

周匡明1，2刘 挺1，2

(1中国农业科学院蚕业研究所，江苏镇江 2 12018;2江苏科技大学，江苏镇江 2 12003)

阐述了从《天工开物》这部百科全书式著作“乃服”篇中，就蚕桑生产技术而言，作者宋应星总结的明代蚕桑生产技术的三大进步:一是确立“物种变异”学说，利用杂交优势培育良种技术;二是开创“天露、石灰、盐卤”三大浴卵的蚕病防治技术;三是要得好丝就得贯彻“出口干”和“出水干”的缫丝技术。虽然，现代家蚕育种技术已进入到基因和分子水平，防病消毒有了科学的先进手段，各式自动化缫丝机械使人爽心悦目，但它都出自一个源头，《天工开物》告诉我们:华夏民族数千年传统蚕桑丝织经验的积累，绵延不断的升华。

明代;天工开物;蚕业科学;杂交育种;蚕病防治;缫丝技术

明代《天工开物》问世以来，受到国际学术界的盛赞，称之为“中国17世纪的工艺百科全书”，达尔文在其名著《动植物在家养与栽培下的变异》(1868年)一书中赞《天工开物》为“权威著作”。明代大科学家宋应星(1587—约1666年)在他所著《天工开物》中详细记述了我国古代的农业和手工业技术，是近400年前闪耀着劳动人民智慧流传后世的学术价值很高的著作，在我国和世界科技史上名垂史册、光辉永存。《天工开物》书中设有“乃服”卷，辑述了当时蚕桑生产种、养、缫等过程的技术进步，若用当代蚕业科技发展的视角加以评判，距今近400年前可以说不仅在蚕桑生产领域已处于世界领先，且在世界生物学史上，宋应星是人类进入科学世纪以来提出物种变异最早的科学论断的学者。我国蚕学界一代宗师吕鸿声在他所著的《养蚕学原理》［1］一书中慨然地写道:“早在17世纪，我国养蚕家已经有意识地进行家蚕品种间人工杂交以获得优良蚕种了。宋应星的这段记述被法兰西学院汉学家儒莲教授(1837年)译成法文，不到3年时间又被转译成意大利文、德文、英文与俄文，达尔文(1809—1882年)也读了这段译文，并在其名著《动植物在家养与栽培下的变异》(1868年)一书中倍加赞赏，称它为‘权威著作’，这都说明，17世纪初中国明代养蚕科技的进步，远远领先于全世界。”正当17世纪初《天工开物》在西方学界一片叫好声令人振聋发聩之际，可是这部著作在国内竟被清乾隆统治集团视为禁书不准刊行(1774年)。由此“一度长期失传，直到1926年才从国外得到翻刻本，新中国成立后才发现一部原版。［2］”笔者面对誉满全球的这一名著，作为蚕业史学人，缜慎选题解读责无旁贷。但有鉴于见识有限愿与读者们互学切磋。

《天工开物》与早于它近300年的《农桑辑要》相比较，同为综合性民间养蚕经验著作，而二书着笔要求不同，《天工开物》着重点在于捕捉养蚕技术过程中有哪些新意，也就是说不像《农桑辑要》那样，把金元时代的优秀书籍，如《士农必要》、《务本新书》等书中的要领也就是养好蚕的诸要素，即温、湿、光、气等细节，平铺直叙的作一一有序的记述，而是求证养蚕技术的创新意识，宋应星认为“耳食者，不足取信”，也就是说对传言要用试验来验证。从《天工开物》一书中看出，作者宋应星以睿智的科学观“继承了贵五谷、重农耕的法家思想”，把农艺摆在首位，在生产技术介绍上超出了以往所有农书，令人刮目相看(本文侧重对技术问题做学术探讨)，就蚕桑生产技术一端而言，突出的有以下3个方面。

1 确立“物种变异”学说利用杂交优势培育良种

根据古文献记载，在我国汉代以前的漫长岁月中，先人们也不知从多少次失败中得到证明:只有把刚从母蛾产下来的蚕卵表面所附着的鳞毛、蛾尿等脏物用清水漂洗干净，蚕才能健康成长，才有丰收的希望，也才能免遭断种，从而沿传良种。在那个时代人们对种性的概念认识尚不完整;因此，在远古时代的“浴种”，实质上成为“选种”的一种手段。可惜在先秦文献中还没有见到有关蚕的选种方面的直接记载。所以我们只能概括地说，在春秋战国以前，蚕的选种是以卵选为主的时代［3］。自汉代起，我们在古籍中找到了有关家蚕留种、选种的记述，即东汉著名的理论家王充，在他所著《论衡·自纪》篇中记有“虫(蚕)重厚，称其出丝，熟为多者”(“虫”疑刻误，应为“蚕”字更贴切;不过古代一字多义常见，疑为形意借用，存疑——引者注)。到了公元6世纪，也就是我国南北朝时代，我国第一部农学巨著《齐民要术》问世，书中对蚕品种、眠性、化性等方面的认识有了很大的提高，但对提高产量、质量有很大影响的杂交育种技术也未见有确切记述;这样又过了六七百年到了13世纪，《陈旉农书》指出:“要选良种，必须自己摘种，同时应该把选种过程贯彻到茧、蛾、卵以及蚕的饲养全过程中去。［4］”稍往后，元代初又出了一部农学巨著《农桑辑要》，它是我国蚕业史上对养蚕过程记载最详实的一部著作，书中除对自古以来选种要自始至终认真贯彻到茧、蛾、卵以及蚕的饲养全过程中去外，对选种只是提出一则有新意的技术即是“天浴”［5］淘汰。也就是说，直到13世纪，选种、育种的概念仍然徘徊在自交种选配阶段。

“杂交选育”一词是在《天工开物》［乃服］“种类”一节中出现，宋应星“在生物学上，比我国古代科学家关于生态变异的认识前进了一大步，明确提出‘种性随水土而分’。这是关于物种变异的最早的科学论断。宋应星提出这个论断，是以大量的分析为基础的”［2］。尤其是当看到蚕的不同品种杂交所产生的变异时对他的启发很大，由此而断定可以通过人工努力改变动植物的品种特性。宋应星以平实的书写手法，纪实性的在“种类”一节中写下所见所闻，这里择其要译述如下:

“蚕有一化二化两种，二化性种比一化性种早孵化五六天，结茧也较早，但茧约轻三分之一。当一化性种的蚕结茧时，二化性的蚕已经出蛾产卵，以便再养了。”

“……茧色只有黄、白两种，四川、陕西、山西、河南有黄色茧没有白色茧;嘉兴和湖州有白色茧没有黄色茧。如果用白茧的雄蛾与黄茧的雌蛾交配，产生的后代就变成褐茧。……”

“还有一种不怕吃沾泥桑叶的蚕，名叫‘贱蚕’，得丝反而较多。现在平穷人家，有将一化性雄蛾与二化性的雌蛾配种，而得到良种的，这是一种变异。”

若不是从梳理上述历古以来家蚕选种、留种缓慢的前进史料中有所认知，当看到《天工开物》中载有“白茧的雄蛾与黄茧的雌蛾相杂交”和“一化性雄蛾交二化性的雌蛾配种而得良种”的现象，还真会不经意的从眼前忽略过;而宋应星能以敏锐的科学慧眼总结出这一民间对蚕的杂交育种行为，认定即是“物种变异”，道出了数千年来从自交繁殖一跃而为杂交培育良种的肇端，道出了家蚕种性发展史上的一大变革，意义非凡，不愧为明代大科学家之称。

大凡一项重大的技术变革，一是要技术经验的积累;二是要外部条件的催生。恩格斯指出:“科学的发生和发展一开始就是由生产决定的”［6］。《天工开物》中家蚕从数千年的自交繁殖跃升为杂交选育，出现在明代末期杭嘉湖地区，绝非偶然。

当我们翻开中国社会史，已知随着两宋经济的南移，我国蚕丝生产在太湖流域形成了一个新的集中产区，尤其是在杭嘉湖有“茧箔山立，缫车之声，连梦相闻”的境地。在南宋初楼俦的《耕织图》中，自浴种至剪帛已有一整套的较成熟的技术;在选种方面，不仅要选茧，还要选蛾、卵和蚕;在浴种方面，浴卵已成为常规的生产技术，不仅在养蚕前要浴种，从当年至来年饲养前还要进行三四次的洗浴，并且在宋元时代养蚕家们已把传统的浴卵意义转而着眼到卵期良种选留，开创“天浴”淘汰［3］。浴种和选种可以说是已经到了殊途同归的地步。其目的只有一个，即“良种选留，提高种质”，确保蚕种代代相传。但明代的养蚕家们在生产实践中也意识到年复一年徘徊在自交选育阶段，养好蚕，结好茧已非易事，要想增产增收必须有所创新。也不知哪一位无名氏养蚕家，偶而发现杂交组合比自交留种有增产效果，将蚕种保留了下来，开始也许作为一家一户的私密不为外人道也。久而久之，没有不传开的，也不知经历了多少曲折、多少代，当宋应星发现农家用白茧雄蛾交配黄茧雌蛾和一化性雄蛾交配二化性雌蛾育出良种这一现象时，对一向主张“穷究试验”，凡事“皆须试见后详之”的这位科学家来说，看来是他亲身养蚕验证过的。

宋应星是明末时代人(出生于明万历十五年，即1587年)，当时杭嘉湖地区“地绕桑田，蚕丝成市，四方大贾，岁以五月来贸丝，积金如丘山”般的畸形繁荣;丝织业的兴旺到了“机杼之利，日生万金”的地步。蚕桑生产的迅速发展，必然对蚕桑生产技术的要求精益求精。提高蚕种质量是发展生产、扩大再生产的关键中的关键。勤劳智慧的杭嘉湖地区养蚕家们，在蚕的选种方面取得了如此优异的成就，这些不平常的技术经验，在经明代大科学家宋应星的总结提高，得出了“物种变异”的理论，它在我国蚕业科技史上乃至世界生物学史上将永放光辉。

2 明代的蚕病防治技术

我国养蚕业起自河姆渡文化时期，历史极其悠久，这是众所周知的史实。养蚕生产上下贯穿7 000年之所以绵延不断，在生产技术上精益求精是主流，其中防病、保种是关键。原始社会的前3 000年，由于没有文字记载，只是留下一些传说，进入奴隶制阶级社会后，夏代建立了第一个王国，夏代统治者因对蚕丝生产的大量需求而建立宫廷养蚕体系。《夏小正》给我们后人留下了“摄桑委扬，妾子始蚕，执养宫事”古奥简练的12字，虽没有直接言明“浴卵、清洗”等防病事宜，但无疑将“执养宫事”中浴卵保种当为头等重要的事。殷代甲骨文中“蚕、桑、丝”象形字体频繁出现，其中在武丁时代卜辞中，有“乎省于蚕”的占卜达9次之多，这4字所指什么呢?那就是催促王廷快派人去查看蚕事，知道一点甲骨文常识的学人都清楚，甲骨卜辞不是随便动用的，它是王室政令的依据，所以说以我们养蚕人的敏感，最有可能是发生了严重的蚕病危害［7］。

在远古夏、商、周三代，蚕桑丝织是高贵的宫廷事业，姬周王朝长达800多年，在西周后期各诸侯国逐渐把蚕事推向了民间，这里有一则典型的事例，那就是春秋时代《管子·山权术》篇中有这样一则记载:“……民之通于蚕桑，使蚕不疾病者，皆置之黄金一斤，直食八石，谨听其言而藏之官，使师旅之事无所与。”管仲是齐国施行重农政策的杰出人物，这里所指“重赏黄金一斤”，还要免去兵役和劳役等条件来物色能治蚕病的人，以此激励生产，说明蚕桑事业在当时从宫廷推向民间遇到的第一个凶恶的拦路虎便是蚕病。的确，蚕病困扰了蚕农2 000多年，但这“一斤黄金”也始终没有人能敢认领。不过，随着岁月的流逝，蚕农们在生产实践中对五大蚕病(病毒病、真菌病、细菌病、原虫病、蝇蛆病)也逐渐有了感性认识。例如公元5世纪南朝乐府《华山畿》“采桑度”二首民歌中有:“秦为黑瘦尽”和“人为蚕化作茧”之句，说明1 600年前，养蚕家们对微粒子病和空头性软化病有了较准确的识别。

北宋晚年的一部古农书《陈旉农书》中，认为在养蚕中“最怕湿热冷风，伤湿则黄肥，伤风则高节，沙蒸即脚肿;伤冷即亮头白蜇，伤火则尾焦。……能避此数患乃善。”

明代蚕家对脓病的识别又推前一大步，宋应星在《天工开物》(1637年版崇祯十年)中明确指出:发现蚕病应该“急择而弃之，勿使败群”。

陈旉认识到不良环境引发的“黄肥”、“高节”、“亮头白蜇”都是病态蚕，而宋应星则进一步意识到这些病蚕必须立即拣出除尽以防传染蔓延。明代养蚕家们虽尚不清楚蚕病的引起是何方“魔障”作祟，但已意识到必定有一种人们看不到摸不着的传染源——“毒物”存在，于是嘉湖地区的养蚕家们想出了新招，即除了常规的产卵后用传统的办法浴洗蚕卵外，加添了“天露浴、石灰浴和盐卤浴”。《天工开物》中这样记道:“凡蚕用浴法，唯嘉、湖二郡。湖多用天露、石灰，嘉多用盐卤水。”［2］“天露”汰弱留强，《农桑辑要》有详载，至迟在宋、元时代已实施，而石灰、盐卤的应用，这是一个创新，幸有《天工开物》记下了这一跨越式的进步。众所周知，石灰的主要成分是氧化钙;卤水(即食盐潮解后所得的水)的主要成分是氯化钠。现代实验科学证实，石灰和卤族盐都有一定的杀菌作用。尤其是新鲜石灰对病毒性蚕病的病原菌有较强的杀灭作用，至今养蚕家们仍在应用。

在蚕桑生产中所指“毒物”究竟是什么?这一谜底的陆续揭开，出现在19世纪的欧洲，1938年意大利植物学家巴锡(Bassi Agostino，1773—1856年)首次发现家蚕的僵病是由真菌寄生引起的，首创动植物疾病的微生物病原学说。法国生物学之父路易·巴斯德(Louis Pasteur，1822—1895)于 1865—1870年关于家蚕微粒子病的系统研究，充实了他的种质理论，积极倡导疾病的微生物病原说，这才有19世纪末现代医学科学的诞生。德国学者帕劳伐采克(Von Prowacck)于1912年实验证明家蚕脓病的病原是滤过性病毒，首开动物病毒研究的先河。在基本弄清蚕病病原特性及其传染发病规律的基础上，我们现在有理由说:蚕病是可以防治的，而且有能力控制其危害［1］。吕氏在书中列有“与蚕病作斗争”的专章，从历史到现实对五大蚕病博采众长地作了精深的记述，可详参。

3 缫好丝的六字诀——“出口干”和“出水干”

《天工开物》中写道:“凡供治丝薪，取极燥无烟湿者，则宝色不损。丝美之法有六字:一曰‘出口干’，即结茧时用炭火烘;一曰‘出水干’，则治丝登车时，用炭火四五两，盆盛，去车官五存许。云转如风时，转转火意照干，是曰‘出水干’也(若晴天又有风，则不用火)”。

宋应星将“结好茧”、“缫好丝”用“出口干”和“出水干”6个字作了高度的概括，既贴切又形象。

所谓“出口干”，《天工开物》中这样写道:“蚕恋火意，即时造茧，不复缘走，茧绪既成，即每盆加火半斤(炭火——引者注)，吐出丝来，随即干燥，所以经久不坏也。其茧室不宜楼板遮盖，下欲火而上欲风凉也。凡火顶者不以为种，取种宁用火偏者。”这段话的寓意:当熟蚕在蔟中结茧时，用炭火加温驱湿，使刚吐出的丝易于迅速干燥，这样做有什么好处呢?现代试验告诉我们:蔟中干燥，起到使熟蚕的吐丝孔加快牵引的作用，这样分泌出来的丝纤维不仅匀度好、解舒好，而且还可以相应地减少颣节，对提高茧丝质量有明显的作用。

宋应星还指出，若蔟室内因加温而郁闷也不好，应该通风换气，即所谓“下欲火而上欲风凉也”。我们知道，蔟室在加温的同时还要注意通风排湿，这一经验即使在今日的养蚕生产中，仍然被强调为提高茧质的重要措施。这里还要特别提到的是，宋应星以其科学敏锐的观察力指出，农家俗称之谓“顶头火”的蔟室加温火盆上面结的茧，不宜做种茧。宋应星也许尚不深知因火盆上面温度较高，蚕蛹生殖机能常因高温而受到破坏——雄蛾精子量减少、精子异常及精子活力减退等原因以致造成不育;或因过高的温度导致蚕蛹死亡。宋应星必定是看到了“不育现象”、“蚕蛹死亡”而作出的判断。

图1 《天工开物》治丝图与近代手工缫丝机［8］

养好蚕、收好茧的最终目的是为了多产丝，出好丝。所以明代养蚕家们为了缫好丝还总结出与“出口干”相应的重要技术措施即“出水干”。所谓“出水干”就是要使刚从汤锅中缫出来的丝能迅速干燥，也就是要起到随缫随干的要求(图1)。《天工开物》记述道:“缫丝上车时，用盆装四五两炭火，放在大关车五寸左右的地方，当大关车飞快地转动时，生丝在热风中边转边干，这就是‘出水干’(如天晴有风，也可不用火烘)。”宋应星盛赞“出水干”的办法说，缫出来的丝“宝色不损”，即指富有丝光本色。古代养蚕家们这一治丝经验，即使到了制丝工艺已经十分完美的今天，相信任何一位制丝专家都能深切了解它的科学价值。翻阅过近代机械缫丝发展史料的人都清楚，19世纪80年代，中国的机械缫丝业的兴起，最初是从意大利引进的丝车开始，后又向日本引进座缫、立缫，直到现代各式自动缫丝机的问世，无论车型怎么变化和进步，热烘设备怎么讲究，以至机械装置多么完善，它们都离不开这一关键，即车箴上方都必须要安装有产生干热的烘丝管设施，而发明这烘丝装置，正是受我国明代科学家宋应星所撰写的《天工开物》中“出水干”三字诀的启发。

4 感言

任何一项科学研究，从量变到质变，都有它自身经验积累的历史发展过程，古今一例，这是颠扑不破的真理。

宋应星朴素的辩证唯物的观点，同儒家先验论的认识论恰恰相反，他认为认识实物在于客观实践，凡事“皆须试见而后详之”。这个观点指导他留心观察和总结劳动人民生产实践中的丰富经验，从而对科学技术的发展作出了巨大贡献。本文所举蚕事实例，包括利用杂交优势培育良种的“物种变异”学说、防病新招和缫好丝六字诀(“出口干”和“出水干”)，均是书中突出的实例。不过若衡量宋应星所撰《天工开物》对科学贡献之多而言，蚕桑事业还只是掀起该书的一角。不过这一角也是展示了宋应星科学成就很有代表性的一角。总之，宋应星的《天工开物》对后世最大的功勋在于:系统地总结了我国古代的各项技术经验，承上启下，构成了一个完整的科学技术体系。整个大农业是如此，蚕业更不例外，蚕的杂交优势的运用、防病消毒的新招、“出口干”与“出水干”三者的原理，无一不是当今或多或少地仍在沿用。

一介书生宋应星，原为有上进心的青年，却在仕途上命运多乖，六试不第(相当于现今6次高考落榜)，从而感悟:“士子埋首四书五经，饱食终日不知粮米如何而来;身着丝衣，却不解蚕丝如何饲育织造”，从而告别科举，不再应试，振作精神遍访大江南北，行程遍及江西、湖北、安徽、江苏、浙江、山东、新疆等地，一个士子不辞艰辛，向农夫、蚕妇不耻下问;向行家里手学技巧，实地考察，注重实学;真可说是从东北捕貂到和阗采玉、南海采珠无一不感兴趣。其中记述的重点是有关民生的农业、手工业。宋应星在江西省分宜县任教谕(相当于县里管教育的小官)期间，将他多年积累的大量调查研究的农业和手工业方面的技术应用整理成册，在那个时代，只要有一点为民造福，都应看作是一件了不起的好事，可是由于宋应星反儒论述震惊了仕大夫，触怒了清朝廷而被认为有“反满”思想，不准刊刻流传，未被收入《四库全书》而遭封杀。直到20世纪50年代，由学者从藏于日本的明朝原版本(崇祯十年，《天工开物》曾由宋应星友人涂绍煃资助出版少量，也遭清朝廷下令全毁)重刊得以回归祖国。

［1］吕鸿声.养蚕学原理［M］.上海:上海科技出版社，2011:3，168.

［2］钟广言.天工开物(注释)［M］.广州:广东人民出版社，1976.

［3］周匡明，刘挺.我国古代家蚕选种、留种的历史演变［J］.中国蚕业，2013，34(2):71－76.

［4］陈旉.陈旉农书(万国鼎校注本)［M］.北京:农业出版社，1965:57－58.

［5］马宗申.农桑辑要(译著)［M］.上海:上海科技出版社，2008:145.

［6］恩格斯.自然辩证法［M］.北京:人民出版社，1984:162.

［7］周匡明，刘挺.夏、商、周蚕桑丝织技术科技成就探测(二)［J］.中国蚕业，2012，33(4):84－88.

［8］李奕仁.神州丝路行［M］.上海:上海科技出版社，2013:624－625.

［S88－9］

C

1007－0982(2014)02－0076－05

2013－10－09;

2014－03－04

周匡明(1930—)，男，江苏宜兴，硕士生导师，研究员。

Tel:0511－85616595，E-mail:liuting68@163.com