關(guān)于中國科技史研究中的疏漏

〔摘要〕 孫元化通過以徐光啟為核心的基督教關(guān)系網(wǎng)，接觸西方數(shù)學(xué)知識(shí)和火器知識(shí)，并通過這個(gè)關(guān)系網(wǎng)的支撐，對(duì)明末火器技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)。孫元化建立了登州火炮營，引進(jìn)西炮、西學(xué)、西兵，成立了中國第一支西式火器部隊(duì)，促進(jìn)了明末火器技術(shù)的大發(fā)展，意義重大。在火器技術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，孫元化寫成了《西法神機(jī)》這一代表明末火器技術(shù)最高水平的著作，全面介紹了西方火器技術(shù)，具有里程碑意義。對(duì)此，孫元化應(yīng)該得到與其歷史貢獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)的重視和研究。

〔關(guān)鍵詞〕 孫元化；西法神機(jī)；火器技術(shù)

〔中圖分類號(hào)〕 K2 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-2689（2015）02-0036-08

孫元化是明末著名軍事技術(shù)家，因其特殊的基督教徒身份，更是在當(dāng)時(shí)的西學(xué)東漸、中西會(huì)通占有重要地位。孫元化通過與徐光啟等一起構(gòu)建起的基督教關(guān)系網(wǎng)這一特殊途徑，向傳教士學(xué)習(xí)到西方先進(jìn)的數(shù)學(xué)知識(shí)、軍事技術(shù)知識(shí)，并將其應(yīng)用于明清（后金）戰(zhàn)爭的實(shí)踐中去，有力地推動(dòng)了當(dāng)時(shí)中國軍事技術(shù)的進(jìn)步，孫元化在其中起了非常重大的作用。但是，在中國科技史研究中，對(duì)孫元化的研究卻寥寥無幾①，其應(yīng)有的地位和作用沒有得到足夠的認(rèn)可和關(guān)注。難能可貴的是，著名科技史學(xué)家胡道靜曾經(jīng)提出“從整個(gè)上海市來說，歷史上可以拿出來的科學(xué)家有三個(gè)：一個(gè)是徐光啟，一個(gè)是黃道婆，還有一個(gè)就是孫元化”[1]，將孫元化與世人熟知的徐光啟、黃道婆并列。學(xué)術(shù)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，必須有理有?jù)，我們有必要重構(gòu)相關(guān)研究，來佐證胡道靜先生的這一提法，以引起學(xué)術(shù)界對(duì)孫元化的研究和重視。

一、孫元化在中國科技史上的地位

孫元化是明末中國科技史上的重要人物，是最早參與中西會(huì)通進(jìn)程的中國士大夫群體中的代表性人物。孫元化以受洗入教的基督教徒身份，在譯著西方科學(xué)典籍的過程中，不僅從利瑪竇等傳教士那里學(xué)得了西方數(shù)學(xué)知識(shí)，而且接觸到了西方先進(jìn)軍事技術(shù)，是明末難得的數(shù)學(xué)家和軍事技術(shù)家。他的經(jīng)歷主要集中在軍事技術(shù)方面，尤其是寫出了《西法神機(jī)》這一著作，而且有著造炮、用炮、筑臺(tái)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，使其在中國科技史上的地位更加突出。與同時(shí)期的另一部火器技術(shù)著作《火攻挈要》由傳教士湯若望口述不同，該書是由中國技術(shù)家單獨(dú)寫作的反映西方先進(jìn)火器技術(shù)的著作，具有非凡的價(jià)值和意義。

有著西學(xué)背景，并且滿懷抱負(fù)的孫元化，本來希冀引進(jìn)的西方軍事技術(shù)，在抗擊后金的戰(zhàn)爭中起到巨大作用。但是，因?yàn)閰菢虮兌舱?，孫元化由于未能繳撫叛軍而成為罪人，后世對(duì)其較少著墨。《明史》將其小傳附于徐從治之后，沒有單獨(dú)立傳，這與其實(shí)際應(yīng)有的歷史地位有差距，只簡明交代了其一生的脈絡(luò)：[2]

元化，字初陽，嘉定人。天啟間舉于鄉(xiāng)。所善西洋炮法，蓋得之徐光啟云。廣寧覆沒，條備京、防邊二策。孫承宗請(qǐng)于朝，得贊畫經(jīng)略軍前。主建炮臺(tái)教練法，因請(qǐng)據(jù)寧遠(yuǎn)、前屯，以側(cè)干王在晉，在晉不能用。承宗行邊，還奏，授兵部司務(wù)。承宗代在晉，遂破重關(guān)之非，筑臺(tái)制炮，一如元化言。還授元化職方主事。已，元化贊畫袁崇煥寧遠(yuǎn)。還朝，尋罷。

崇禎初，起武選員外郎，進(jìn)職方郎中。崇煥已為經(jīng)略，乞元化自輔，遂改元化山東右參議，整飭寧、前兵備。三年，皮島副將劉興治為亂，廷議復(fù)設(shè)登萊巡撫，遂擢元化右僉都御使任之，駐登州。明年，島眾殺興治，元化奏副將黃龍代，汰其兵六千人。及有德反，朝野由是怨元化之不能討也。賊縱元化還，詔逮之。首輔周延儒謀脫其死，不得也，則援其師光啟入閣圖之，卒不得，同張燾棄市。

孫元化在中國科技史上的特殊之處在于，其具備兼容并包的中外數(shù)學(xué)知識(shí)功底，進(jìn)而將這種優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到吸收和轉(zhuǎn)化西方傳華軍事技術(shù)上，最終表現(xiàn)在其對(duì)火器技術(shù)、銃臺(tái)技術(shù)的引領(lǐng)時(shí)代之先的認(rèn)知上，而且留下了代表明末軍事技術(shù)最高水平的專著《西法神機(jī)》。這樣的地位，使得孫元化成為研究明末軍事技術(shù)繞不開的一個(gè)人物。胡道靜評(píng)價(jià)孫元化為明末引進(jìn)西方科學(xué)技術(shù)的重要人物之一，因吳橋兵變被殺，導(dǎo)致其學(xué)術(shù)、事業(yè)湮滅。

1、通曉數(shù)學(xué)知識(shí)的軍事技術(shù)家

孫元化為徐光啟的重要門徒，精于歷算之法，翻譯《幾何用法》一卷，幫助徐光啟刪定《勾股義》，還在學(xué)習(xí)西方數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上撰有《西學(xué)雜著》二卷、《幾何用法》一卷、《幾何體論》一卷、《泰西算要》①一卷等數(shù)學(xué)著作，顯示孫元化在數(shù)學(xué)方面的高深造詣。這些豐富的數(shù)學(xué)知識(shí)，都成為孫元化在造臺(tái)鑄炮中所倚重的知識(shí)背景。但是孫元化的科學(xué)貢獻(xiàn)更多、更大的還是在引進(jìn)并發(fā)展西方火器技術(shù)方面，也主要因其是明末軍事將領(lǐng)而受到更多的關(guān)注。明末徐光啟的主要貢獻(xiàn)在于歷法、農(nóng)學(xué)和軍事三個(gè)方面，而孫元化是徐光啟在軍事方面進(jìn)行技術(shù)變革的踐行者和繼承者[3]，明末火器技術(shù)的發(fā)展離不開徐光啟和孫元化這師生二人的影子。

在孫元化關(guān)于軍事技術(shù)的相關(guān)論述里，處處可見其對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)重要性的認(rèn)識(shí)，如對(duì)于火器的鑄造，他指出：“顧一銃也，精于理者能知，亦精于理者能造。若質(zhì)理粗疏，而藥猛火烈，立見分崩，究其鼓鑄之初未推物理之妙耳”；對(duì)于火器的使用，他指出：“彈發(fā)遠(yuǎn)近度數(shù)，出幾何編及測量法”，用數(shù)學(xué)的方法來解釋火器瞄準(zhǔn)與發(fā)射的彈道學(xué)原理。[4]（1236-1237）在《改造火器呈》中，孫元化通過對(duì)傳統(tǒng)火器弊病的分析，提出了用西式技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的建議，而且認(rèn)為“火器雖粗，其理精，其法密，徒委之匠作，不如不造也”②，必須交由明理識(shí)算的具有一定數(shù)學(xué)知識(shí)的技術(shù)人員才可。而這樣的技術(shù)人員，孫元化原來是有一個(gè)宏偉的由傳教士及外國來華炮兵進(jìn)行教學(xué)、傳授、培訓(xùn)的計(jì)劃的，可惜未能如愿。

2、獨(dú)特的基督徒身份及其影響

孫元化于天啟元年（1621年）在北京由徐光啟介紹受洗加入天主教，教名依納爵，此后邀請(qǐng)傳教士至其家鄉(xiāng)嘉定開教，貢獻(xiàn)卓越，使得嘉定成為當(dāng)時(shí)的傳教中心之一。[5（269-270）]孫元化的基督徒身份，使得其在接觸和吸收西方科學(xué)技術(shù)知識(shí)方面獲得了得天獨(dú)厚的便利條件。孫元化與徐光啟的師生關(guān)系、同教關(guān)系，以及由此形成的基督教關(guān)系網(wǎng)，都使得孫元化具備同時(shí)代很多其他人不具備的易于吸收西方科學(xué)技術(shù)的個(gè)人關(guān)系和社會(huì)關(guān)系。而由于同教關(guān)系，或者對(duì)基督教持友好態(tài)度的關(guān)系，孫元化的軍事技術(shù)改革得到了明朝政府內(nèi)部眾多官員的支持，這些都促進(jìn)了孫元化在后來的抱負(fù)的得以實(shí)現(xiàn)。

在徐光啟的引領(lǐng)下，以孫元化為代表，通過明末中國基督教關(guān)系網(wǎng)，匯集了一大批熱衷于傳播和發(fā)展西方火器技術(shù)的士大夫。主要有力推西方火器來華的李之藻、兩次赴澳運(yùn)銃的張燾和孫學(xué)詩、根據(jù)湯若望口述寫出《火攻挈要》的焦勖、對(duì)物理學(xué)和機(jī)械學(xué)傳入中國做出貢獻(xiàn)的王徵、熱衷于西方筑城之術(shù)的韓云和韓霖兄弟，這些人都透過徐光啟的關(guān)系，交織在一起。其中，張燾和王徵③更是在孫元化成為登萊巡撫后，直接加入其麾下，輔助孫元化推廣西方火器技術(shù)。另外有一大批對(duì)基督教持友好態(tài)度的大臣，如孫承宗、袁崇煥、梁廷棟、周延儒等，也力推孫元化這位精通西方火器技術(shù)的專家，為其施展抱負(fù)提供各種支持，以使西方火器技術(shù)（包括造炮術(shù)和筑城術(shù)）深入到中國軍隊(duì)之中。

孫元化所在的基督教關(guān)系網(wǎng)可以表述如下[6]：徐光啟與王徵并稱“南徐北王”，而且王徵與孫元化有私交，孫元化、韓云、韓霖均為徐光啟的學(xué)生，張燾和孫學(xué)詩為李之藻的門人，李之藻與徐光啟是并稱“耶儒三柱石”中的其中兩人。而孫承宗、袁崇煥、梁廷棟、周延儒等人則是在朝中與徐光啟關(guān)系較密切的士大夫，而且這些人又傾向于東林黨，因此，也可理解為東林黨對(duì)基督教較為同情和支持，而閹黨則正好相反。觀察孫元化和徐光啟的起伏可以看到，孫元化等力主引進(jìn)西方火器技術(shù)的倡議（包括提倡傳教士往來傳播科學(xué)知識(shí)）受到掣肘時(shí)也正好是閹黨得勢(shì)，東林黨失勢(shì)之時(shí)。如此，形成了一個(gè)影響明末軍事技術(shù)進(jìn)展的“核心-半外圍-外圍”的基督教關(guān)系網(wǎng)，其中核心是起主要作用的基督徒，半外圍是起重要作用的基督徒，外圍是對(duì)基督教持友好態(tài)度的支持孫元化軍事技術(shù)變革的明朝官員：

早在天啟二年（1622），遼東防務(wù)緊張之時(shí)，孫元化便向朝廷提出了《備京》、《防邊》二策，開始得到廷臣們的關(guān)注。同年，<兵部尚書孫承宗出任薊遼經(jīng)略，采用孫元化筑臺(tái)制炮主張，筑寧遠(yuǎn)城。天啟三年（1623），孫元化得以輔佐袁崇煥，在寧遠(yuǎn)施展其西洋筑城法，最終為后來的寧遠(yuǎn)大捷奠定了基礎(chǔ)[7]。崇禎元年（1628），魏忠賢被誅殺，袁崇煥復(fù)出后，孫元化繼續(xù)輔佐袁崇煥，直到其被冤殺。崇禎三年（1630）一月，孫元化跟隨自己的老上級(jí)孫承宗鎮(zhèn)守山海關(guān)。所有的這些優(yōu)異表現(xiàn)，最終促成了孫元化在崇禎三年（1630）出任登萊巡撫，成為明末基督徒里軍職最高的一位。明末西方軍事技術(shù)傳華的推動(dòng)、踐行，都離不開此基督教關(guān)系網(wǎng)的努力，而這些努力的最直接和重要的表現(xiàn)便是孫元化獲得軍職后的一系列做法。而且，隨著孫元化在后來因吳橋兵變被殺，這個(gè)基督教關(guān)系網(wǎng)對(duì)于明末軍事技術(shù)變革的推動(dòng)終告結(jié)束，基督徒的影響淡出軍中，進(jìn)而失去先前的那種強(qiáng)勁推動(dòng)力。

3、技術(shù)貢獻(xiàn)及其地位

孫元化認(rèn)為，用兵莫如火攻，急守莫如戰(zhàn)臺(tái)，指出明末對(duì)抗后金的核心在于火器技術(shù)與銃臺(tái)技術(shù)的提升。而其在遼東的軍事實(shí)踐中，也是以此兩點(diǎn)為重心的，對(duì)于明末軍事技術(shù)的貢獻(xiàn)集中于此。這些成果在理論上的結(jié)晶便為明末重要火器著作《西法神機(jī)》，總結(jié)了火器制作中的倍徑技術(shù)、模鑄技術(shù)等，以及火器使用中的彈道技術(shù)、火器憑頓于其上的銃臺(tái)技術(shù)等的技術(shù)原理及其操作方法。這些成果在實(shí)踐中的表現(xiàn)便是通過來華傳教士和炮兵構(gòu)建的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)技術(shù)本土化的登州西式火炮部隊(duì)，在與后金的戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重大作用，影響了明清鼎革的發(fā)展。

在私人著述中收錄的孫元化傳記，目前所見最詳實(shí)的是清朝歸莊《孫中丞傳》和明朝張世偉的《孫中丞墓志銘》①，歸莊對(duì)孫元化的一生做出了如下總結(jié)和評(píng)述，頗能顯現(xiàn)出明清士人對(duì)其軍事才能的泯滅所包含的嘆息之情：[8]

公之學(xué)不獨(dú)長于兵，用兵亦不獨(dú)藉炮。顧以為敵之取遼，皆鐵騎沖突，我無以御之。惟鐵炮可以及遠(yuǎn)，又得西洋之法，誠神明之器，制敵長技無踰于此。而世之論者，乃以敵當(dāng)竊此以破中國，反歸咎于創(chuàng)用西炮之人，不已傎乎？申酉之際，誠得老謀壯略如公數(shù)人，置之封疆，寄之鎮(zhèn)守，未必土崩魚爛遂至于此。此可為國家不愛惜人才之戒也！余讀公遼言，奇公之才，而又悲公之遇也。國家循資用人，公自負(fù)才略，人固已嫉之矣。公蓋已置死生榮辱于度外矣，竭力盡瘁如此，功之不成，命也！

由此可見，孫元化是明末軍事技術(shù)發(fā)展中的重要人物，他經(jīng)過吸收和轉(zhuǎn)化形成的軍事技術(shù)理論知識(shí)代表了明末軍事技術(shù)認(rèn)知水平所能達(dá)到的最高峰，他建立的西式炮兵部隊(duì)代表了明朝與后金之間軍事對(duì)抗的最尖端水平，這支部隊(duì)的命運(yùn)直接影響了雙方的力量對(duì)比。因此，孫元化是中國科技史上迫切需要重新定位的一個(gè)人物，其之前受到的關(guān)注和認(rèn)識(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠體現(xiàn)他在明末歷史上的重要影響力。

二、西方傳華火器技術(shù)的作用與影響

利用傳教士的獨(dú)特作用，從澳門引進(jìn)威力巨大的紅夷大炮，以及精通火器操作的人員，以重建明朝軍隊(duì)在與后金軍隊(duì)?wèi)?zhàn)爭中的火器優(yōu)勢(shì)，是明末基督徒徐光啟、孫元化等人用以抗擊后金，挽救明朝危亡的最后努力。這一努力的具體承托者即為孫元化擔(dān)任登萊巡撫后用西式火器技術(shù)規(guī)范組建起來的火器部隊(duì)，其戰(zhàn)力卓越，而且在與后金的戰(zhàn)爭中占據(jù)了有力的優(yōu)勢(shì)地位，使得戰(zhàn)局向著有利于明朝的方向扭轉(zhuǎn)，并最終可能改變整個(gè)明清鼎革的命運(yùn)。只可惜，最終為吳橋兵變所破，一切成果付之東流，先進(jìn)的西方火器技術(shù)反而成為后金軍隊(duì)用來對(duì)明朝攻城掠地的重要工具，完全改變了歷史的走向，技術(shù)對(duì)歷史的影響由此顯現(xiàn)。

孫元化在軍中的崛起與明末遼東形勢(shì)有著直接相關(guān)的關(guān)系，萬歷四十七年（1619）的薩爾滸之戰(zhàn)，是明與后金雙方力量對(duì)比的交界點(diǎn)，此戰(zhàn)的失敗標(biāo)志著明朝開始走向衰敗。天啟元年（1621），后金攻破沈陽、遼陽兩處邊外重鎮(zhèn)，明廷震動(dòng)，起用熊廷弼為遼東經(jīng)略，抵御后金的進(jìn)攻。熊廷弼提出“三防布置”之策①，其重心之一就是利用登州的火器部隊(duì)以從海上牽制后金的進(jìn)攻，這個(gè)重任便落在孫元化經(jīng)營的登州火器營上。注入了西方火器技術(shù)的明朝軍隊(duì)，在短時(shí)期內(nèi)取得了諸多成果，有力地阻止了后金的進(jìn)攻態(tài)勢(shì)。

1、登州火器部隊(duì)及其與后金的戰(zhàn)爭

由于在其后的吳橋兵變導(dǎo)致了孫元化的政治抱負(fù)和個(gè)人生命的終結(jié)，孫元化的抱負(fù)在實(shí)踐中便最多的體現(xiàn)在登州火炮營的營建上。崇禎三年（1630）五月，孫元化被推薦為登萊巡撫。依托基督教關(guān)系網(wǎng)的作用，精通火器技術(shù)的王徵被任命為登萊監(jiān)軍僉事，張燾被任命為登萊副總兵，以協(xié)助火器部隊(duì)的建設(shè)。同年七月，徐光啟又調(diào)在京教演火器的葡人公沙的西勞等到登州（今蓬萊）[9]。崇禎四年（1631）三月，葡籍傳教士陸若漢攜火炮至京復(fù)命后，經(jīng)徐光啟安排，隨即攜帶火器轉(zhuǎn)赴登州，協(xié)助登萊巡撫孫元化造炮練兵，助守該城。同年六月，又有53名葡籍炮師和造炮工匠，護(hù)送一批西洋炮自廣州來到登州。這些西人成為中國戰(zhàn)爭史上最早被雇傭的西方軍事技術(shù)人員。經(jīng)過多方努力，孫元化部隊(duì)成為全國裝備最精良的火器部隊(duì)，不僅擁有佛郎機(jī)炮20余門，西洋銃320門，鳥槍1000支，而且也有一批掌握西洋火炮技術(shù)的槍炮手[10]。在陸若漢、公沙的西勞的協(xié)助下，葡萄牙炮手和制炮技師直接傳授西式大炮的操縱點(diǎn)放之法，登州一時(shí)成為中國火器鑄造演練的中心。

登州火炮營的戰(zhàn)果主要體現(xiàn)在明與后金在遼東沿海的爭奪戰(zhàn)役上。崇禎三年（1630）五月，孫元化派出由黃龍領(lǐng)導(dǎo)的火炮部隊(duì)收復(fù)了被后金占領(lǐng)的灤州，并指出“攻灤首功為黃龍營，龍營得力在西洋炮”。②其后，孫元化的火器部隊(duì)又收復(fù)了遵化、永平、遷安三城，前景大好。這些小的勝利，使得士氣大振，認(rèn)為后金不再是不可戰(zhàn)勝的神話，捷報(bào)傳回明廷，有力地鼓舞了朝野的抗?fàn)帥Q心。孫元化使用西方火器技術(shù)以挽救明朝危亡的愿望由此邁出可喜一步，并期待有更大的突破。

崇禎四年（1631）六月，后金軍隊(duì)進(jìn)攻皮島，明軍由孫元化麾下精通西洋炮法的黃龍指揮，副總兵張燾參與作戰(zhàn)。由于明軍掌握大量火器，又有成批船只，習(xí)于水戰(zhàn)，給予后金兵以重大殺傷，斃尸成績卓著。來中國傳授火器技術(shù)的教官公沙的西勞也參加了這次戰(zhàn)斗。西洋大炮放置于船上，他親自指揮，明軍配合其施放各種大小火器，后金軍隊(duì)倒斃一片。西洋炮共施放了十九次，擊斃后金兵約六七百人。后金軍終究敵不過明軍的猛烈炮火和海上用船之不便，被迫放棄進(jìn)攻，“畏縮奔于八十里之外，不敢復(fù)進(jìn)海岸”。[11]

后金發(fā)動(dòng)的這次皮島之役以失敗告終，傷亡慘重。此次失敗主要敗于不習(xí)水戰(zhàn)，不悉火器。明軍利用引進(jìn)的西洋大炮及其操作方法，占據(jù)了軍事方面的優(yōu)勢(shì)，證明了孫元化主導(dǎo)的登州火炮營的正確性和優(yōu)越性。火器技術(shù)更加成為明朝的倚重，也使得后金開始重視火器在海戰(zhàn)中的作用。皮島戰(zhàn)役是以少勝多，以先進(jìn)技術(shù)取得軍事勝利的典范，也是明末對(duì)抗后金可圈可點(diǎn)的幾次獲勝戰(zhàn)役之一，也是孫元化的登州火炮營最后的輝煌所在，其后的吳橋兵變使得這次勝利成為絕響，明朝與后金的力量對(duì)比發(fā)生嚴(yán)重改變。

2、吳橋兵變及其影響

崇禎四年（1631）七月，后金圍攻大凌河，孫元化命游擊孔有德率遼兵赴援?？子械滤y(tǒng)帥的遼兵與山東當(dāng)?shù)厝藢矣心Σ粒瑢?dǎo)致部隊(duì)行抵吳橋時(shí)，因?yàn)榕c當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)生摩擦，進(jìn)而嘩變?？子械碌呐衍娫谏綎|境內(nèi)連陷數(shù)城，由于孫元化力主安撫，遂至一發(fā)不可收拾。十二月，孔有德叛軍攻抵登州城外。崇禎五年（1632）正月，叛軍攻陷登州城。孫元化自刎不成，與張燾、王徵等人均為叛軍所虜。孔有德在此役中共虜獲了舊兵六千人、援兵千人、馬三千匹、餉銀十萬兩、紅夷大炮二十余位、西洋炮三百位①。

當(dāng)時(shí)在登州負(fù)責(zé)教習(xí)火器的葡萄牙人，也有十二人在城陷時(shí)捐軀，包括統(tǒng)領(lǐng)公沙的西勞，另有十五人重傷。崇禎六年（1633）四月，孔有德和耿仲明以船百艘載男女一萬二千余人，連同軍器、槍炮等，通過海路登陸投降后金。孫元化苦心經(jīng)營的，被徐光啟等朝中知西炮西兵西學(xué)之人寄予厚望的登州火炮營灰飛煙滅。

吳橋兵變?cè)斐傻挠绊懹卸?/p>

第一，嚴(yán)重地?fù)p毀了明朝內(nèi)部力倡引進(jìn)西方火器技術(shù)的力量中堅(jiān)。孫元化、張燾被斬首，公沙的西勞戰(zhàn)死，王徵被發(fā)配戍邊?；浇淘诿鞒婈?duì)中的影響開始淡出，一系列同情基督教的官員被追責(zé)，以前那種力倡西器、西學(xué)、西兵的氛圍不復(fù)存在。晚年的徐光啟受到如此結(jié)局的打擊，對(duì)軍事改革心灰意冷，轉(zhuǎn)而默默修訂歷法，于次年去世。從此以后，西方火器技術(shù)在明朝的傳播陷入停滯和無主導(dǎo)者的困境之中。

第二，嚴(yán)重地改變了明與后金雙方之間的力量對(duì)比。有著西洋大炮和葡軍教官指導(dǎo)的登州火炮營正在成長為明朝在東江抗擊后金的決定性力量，皮島戰(zhàn)役的勝利，使得這支中國歷史上第一支現(xiàn)代化火器部隊(duì)成為明朝政府改變東北戰(zhàn)局被動(dòng)的希望。但是，這一訓(xùn)練最有素的、擁有最先進(jìn)西洋大炮的軍隊(duì)精英卻因吳橋兵變，或者背叛明朝，或者死在自己同僚的炮火下。②孔有德、耿仲明等精通西方炮學(xué)的將領(lǐng)帶著西洋大炮投奔后金，直接促使后金掌握先進(jìn)的紅夷大炮制造與使用技術(shù)，軍事力量對(duì)比完全倒向后金。

三、《西法神機(jī)》與西方傳華火器技術(shù)

《西法神機(jī)》是現(xiàn)存的能夠代表孫元化對(duì)明末火器技術(shù)貢獻(xiàn)的重要理論成果，這本著作寫成于崇禎五年（1632），全面介紹了明末西方傳教士帶入中國的火器技術(shù)知識(shí)，并摻入了孫元化在軍事實(shí)踐中對(duì)于中西方火器技術(shù)的認(rèn)識(shí)。該書與焦勖的《火攻掣要》被學(xué)術(shù)界公認(rèn)為現(xiàn)存最重要的反映西方傳華火器技術(shù)內(nèi)容的著作，代表了明末火器技術(shù)水平所能達(dá)到的高度?！段鞣ㄉ駲C(jī)》與《火攻挈要》內(nèi)容較為相似，有很多可以互補(bǔ)和對(duì)照的火器技術(shù)內(nèi)容。但《火攻掣要》早就著稱于世，清朝潘仕成編的《海山仙館叢書》收錄過（1847年），民國初年商務(wù)印書館編《叢書集成》時(shí)又進(jìn)行過影印（1935年），受眾較多，傳播較廣，受到的關(guān)注和研究也較多。最近時(shí)期的一次影印是1993年出版的《中國兵書集成》（解放軍出版社）和1994年出版的《中國科學(xué)技術(shù)典籍通匯·技術(shù)卷》（任繼愈主編，河南教育出版社出版）。但是，《西法神機(jī)》卻較少為人所知③?！都味h志·藝文》兵家類存目，其提要曰：“首論鑄炮，次論制藥，后論命中之由，并繪圖式。是書得之西人，大要根于算法。”[12]現(xiàn)存于中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所資料室，流傳范圍依然極窄。僅在1994年出版的《中國科學(xué)技術(shù)典籍通匯·技術(shù)卷》第五卷中影印過一次。在《西法神機(jī)》的扉頁，首位收藏者金民譽(yù)對(duì)其流傳過程有如下介紹[4]（1235）：

此書為孫中丞所著，蓋泰西利瑪竇所傳也。先生好奇略，啟禎間從軍遼左，薦升登萊巡撫。歷數(shù)戰(zhàn)，皆火攻取勝，其法甚秘。迨吳橋激變，禍生肘腋，中丞歸朝待罪。其后人痛之，凡著作之有關(guān)兵事者，輒焚棄，而火攻一法亦鮮有傳者。幸中丞中表王公式九預(yù)留副本，遞傳及余。

可見，《西法神機(jī)》的傳播受限是受到了孫元化仕途沉浮和個(gè)人命運(yùn)激蕩的影響，吳橋兵變后，孫元化的后人心灰意冷，認(rèn)為是孫元化涉足軍事而導(dǎo)致了后來的厄運(yùn)，因此將其所有關(guān)于兵學(xué)的著作均進(jìn)行焚毀，火攻之法不傳?，F(xiàn)在流傳下來的版本即為孫元化的中表王公式留存的副本，歷經(jīng)金譽(yù)民、葛味荃兩位藏書家的流轉(zhuǎn)，到清光緒二十八年（1902）年才由楊恒福重新刻印出來，使得這部著作得以重見天日。這比《火攻挈要》的刊刻和流傳晚了很多年，而且，近代的各類叢書、集成中都未曾收錄此書，影響力嚴(yán)重受限。

《西法神機(jī)》全書約三萬余字，分為上、下兩卷。上卷重點(diǎn)論述戰(zhàn)攻守銃的倍徑技術(shù)及造銅銃技術(shù)、造銃車技術(shù)和造銃臺(tái)技術(shù)，下卷對(duì)造銃彈技術(shù)、火藥技術(shù)、點(diǎn)放大小銃操作技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的解讀，更具操作性。書中附圖三十四幅，均為西洋火器形制，顯示此書的西方知識(shí)背景。對(duì)《西法神機(jī)》中的核心技術(shù)要素進(jìn)行歸類，主要有火器倍徑技術(shù)、火器彈道技術(shù)、造彈制藥技術(shù)、戰(zhàn)車技術(shù)、敵臺(tái)技術(shù)、鑄造技術(shù)這6項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。本文著重對(duì)其中有代表性的倍徑技術(shù)和銃臺(tái)技術(shù)進(jìn)行深入分析。

《西法神機(jī)》在軍事技術(shù)上的貢獻(xiàn)有如下幾點(diǎn)：

第一，對(duì)于火器倍徑技術(shù)的論述。歐洲近代科學(xué)興起后，在科學(xué)與技術(shù)之間建立了一種模式化的數(shù)量關(guān)系，數(shù)學(xué)成為科學(xué)的語言。西方傳教士來華，也將這種數(shù)理趨勢(shì)傳入了中國，在火器制造技術(shù)精準(zhǔn)化方面的最大進(jìn)展，便是提出火器倍徑技術(shù)?！段鞣ㄉ駲C(jī)》記述了西方傳華火器倍徑技術(shù)的成果，孫元化利用自己從利瑪竇等傳教士以及恩師徐光啟那里習(xí)得的數(shù)學(xué)知識(shí)，按照西方的炮學(xué)原理，將銃炮的各個(gè)部分（身長、耳長、壁厚、底厚等）都與銃炮的口徑建立起一定的比例關(guān)系。①這種精確的將火器的各個(gè)部分與口徑建立起一定的比例關(guān)系的數(shù)學(xué)模式，已然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了中國傳統(tǒng)火器技術(shù)中的對(duì)于銃長、口徑、各部件的那種非量化關(guān)系的水準(zhǔn)。

按照《西法神機(jī)》的記述，用彈1斤以上的戰(zhàn)銃，銃口空徑一般為3-4寸，銃身（銃口到火門）為銃口空徑的33倍。攻銃一般用彈9斤以上，銃口空徑為5寸-1尺，銃身為銃口空徑的17-18倍。[4]（1237-1242）戰(zhàn)銃和攻銃的其余部分都與銃口空徑成比例關(guān)系。以銃耳為界的銃身前后也呈現(xiàn)一定的比例關(guān)系，大多數(shù)是6∶4的比例，銃耳處于靠后的地方，以保證銃炮放在炮架上時(shí)前后平衡。一般用彈4斤以上的守銃，銃身與銃口空徑之比與攻銃相同，為17-18倍。而且，《西法神機(jī)》還指出了戰(zhàn)車的倍徑技術(shù)規(guī)范，分別有與戰(zhàn)銃、攻銃、守銃相對(duì)應(yīng)的不同戰(zhàn)車，其制作工藝尤為精細(xì)，與傳統(tǒng)戰(zhàn)車有別。①

倍徑技術(shù)對(duì)明末以后的火器技術(shù)影響巨大，成為中國制造火器必然遵循的準(zhǔn)則，廣泛應(yīng)用于各種造炮實(shí)踐之中，而且在后代軍事技術(shù)家的著述中多有體現(xiàn)和修正②。相比于明末以前火器發(fā)展一味追求“長”和“大”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，按照數(shù)理比例造炮無疑是一個(gè)質(zhì)的跨越，中國火器技術(shù)進(jìn)入數(shù)理時(shí)代。而且，這一過程正是由于孫元化這樣的精通西方數(shù)學(xué)知識(shí)的軍事技術(shù)家促成的。

第二，對(duì)于西式銃臺(tái)技術(shù)的論述。在西方傳教士來華之前，中國的銃臺(tái)一直都是傳統(tǒng)的四角馬面敵臺(tái)，凸出在外，易于受到三個(gè)方向的進(jìn)攻；而西式銃臺(tái)為三角形制，外露兩邊，易于相互救助。通曉中西的徐光啟多次上疏要求修建新式銃臺(tái)，將大炮憑于其上，以抵御后金的進(jìn)攻。對(duì)于西式銃臺(tái)技術(shù)的研究和掌握，明末最優(yōu)越的著作是孫元化的《西法神機(jī)》和韓霖的《守圉全書》。③孫元化的在其中的“銃臺(tái)圖說”部分，說明了西式銃臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。鑒于傳統(tǒng)方形馬面敵臺(tái)無法橫擊臺(tái)下之?dāng)?，“故法宜出為銳角，銳角者，猶推敵于角外，以就我擊，故銃無不到，而敵無得近也?！庇衷疲篬4]（1249～1250）

今筑城則馬面臺(tái)宜為小銳角，城之四隅，宜為大銳角；若止筑臺(tái)，則或于四隅為大銳角，或于四面各出小銳角。城虛而銳角皆實(shí)，故城薄而銳角皆厚。臺(tái)則體與角皆實(shí)皆厚矣。城用大銃于角，而鳥銃弓矢助之于墻。臺(tái)用大銃于中，而弓矢鳥銃助之于角。用大銃之處，旁設(shè)土筐，一以防銃，二以代堵。角之銳也，外洋法也。

圖2：《西法神機(jī)》中的銃臺(tái)圖

（此圖選自孫元化《西法神機(jī)》，中國科學(xué)技術(shù)典籍通匯，

河南教育出版社，1994年）

孫元化對(duì)中國傳統(tǒng)敵臺(tái)的弊端和西洋銃臺(tái)法有著深刻的認(rèn)識(shí)，并在多次赴遼東作戰(zhàn)中先后輔佐孫承宗、侯震旸、袁崇煥筑臺(tái)制炮，堅(jiān)持用銃臺(tái)配合紅夷大炮的作戰(zhàn)方法，取得了諸多成果。如在天啟二年（1622）連上《上王經(jīng)臺(tái)清營設(shè)險(xiǎn)呈》、《議三道關(guān)外造臺(tái)呈》、《上王經(jīng)臺(tái)乞定三道關(guān)山寨銃臺(tái)揭》三疏，指出建立西式銃臺(tái)的迫切性。[13] 此三疏都是孫元化身體力行，外赴邊關(guān)，進(jìn)行實(shí)地考察后上奏的建立銃臺(tái)之建議，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。強(qiáng)調(diào)建立銃臺(tái)的位置要與各邊關(guān)的位置相適應(yīng)，并能補(bǔ)邊關(guān)形勢(shì)之缺陷，于倚靠峻嶺、遠(yuǎn)望汪洋之處建臺(tái)，占據(jù)地利之先。其后，天啟六年（1626）的寧愿大捷便是袁崇煥依托孫元化的筑臺(tái)制炮之法所取得的巨大勝利，可見孫元化引進(jìn)西方銃臺(tái)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，可惜之后袁崇煥冤死，銃臺(tái)技術(shù)的影響沒能夠拓展開來。

第三，對(duì)于火器彈道技術(shù)的論述。

《西法神機(jī)》通過“點(diǎn)放大小銃說”、“點(diǎn)放大小銃合用彈藥平仰步數(shù)法”、“點(diǎn)放大小守銃合用彈藥法”等內(nèi)容的論述，④用最新的西方數(shù)學(xué)、物理知識(shí)解釋了銃彈瞄準(zhǔn)和發(fā)射的原理，相較于中國學(xué)者對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)而言，是突破性的。而且，《西法神機(jī)》還配有銃炮發(fā)射的炮圖和炮表，更形象地體現(xiàn)了該書可以應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)操作的寫作意圖。此外，還介紹了銃規(guī)、距度、銃尺的圖示和使用方法，這些測準(zhǔn)工具為中國所無，而且多用于翻譯過來的幾何著作中，孫元化能夠及時(shí)地將此用于火器著作中，確實(shí)是一種緊跟西方炮學(xué)理論發(fā)展的做法，增進(jìn)了明末士人對(duì)西方先進(jìn)火器技術(shù)的認(rèn)知。

四、 結(jié)語

孫元化是明末在火器技術(shù)方面進(jìn)行中西匯通的第一批人，利用其恩師徐光啟組建的基督教關(guān)系網(wǎng)，構(gòu)建了西方火器傳華的一套完整體系——從器物到理論，從操作到仿制，最后到實(shí)戰(zhàn)?？萍际穼W(xué)者胡道靜的評(píng)價(jià)很有代表性，“嘉定孫元化，亦明季引進(jìn)西方科學(xué)技術(shù)之一雄也。尚論東西文化交流第一次高潮者，恒道徐光啟、李之藻，王徵、李天經(jīng)輩而不及元化者，吳橋之禍蒙冤受戮，至其事功、學(xué)術(shù)亦湮而弗顯為可悲也”[14]。伴隨著孫元化的起伏，明末火器技術(shù)也經(jīng)歷了其起伏的過程，孫元化的命運(yùn)與明末火器技術(shù)的命運(yùn)連接在一起，而這一切都因?yàn)樵庥鰠菢虮兌鴼纭?/p>

孫元化的獨(dú)到之處在于其將數(shù)學(xué)知識(shí)與火器技術(shù)的完美結(jié)合，使得中國軍事技術(shù)家第一次真正具有了與科學(xué)接軌的味道。這一點(diǎn)從他的著作《西法神機(jī)》中便可以觀察得到，對(duì)于火炮射擊的仰角、俯角、射程，他都有一套科學(xué)的衡量體系去指導(dǎo)。歐洲軍事技術(shù)之所以在中世紀(jì)末期超過中國的重要原因就在于其將最新的數(shù)學(xué)知識(shí)融解到了軍事技術(shù)中，如意大利數(shù)學(xué)家塔爾塔利亞、伽利略等對(duì)當(dāng)時(shí)的軍事問題都有論述。而在同時(shí)期的中國，數(shù)學(xué)與軍事的關(guān)系并不那么密切。

孫元化在明末火器技術(shù)方面所取得的成就和所做出的貢獻(xiàn)，并沒有得到與其地位對(duì)等的重視和研究。明末清初著名將領(lǐng)孔有德、耿精仲、尚可喜已為人們熟知，而且研究頗多，但是，作為他們?cè)?jīng)的上級(jí)、對(duì)于火器技術(shù)的貢獻(xiàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于他們的孫元化卻為人們所陌生，這不能不說是一個(gè)遺憾的結(jié)果。

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（責(zé)任編輯：柯平）