第四節(jié)科學(xué)技術(shù) 科學(xué)技術(shù)在宋元時(shí)代曾經(jīng)獲得重大的發(fā)展，許多部門都曾居于世界的前列，并建立了自己的體系。明朝統(tǒng)治時(shí)期，西方國家隨著工業(yè)革命的到來，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，許多領(lǐng)域都發(fā)生了重大的變革。明清時(shí)期，中國逐漸陷于資本主義國家的包圍之中，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，受到“只重其法，不重其理”的舊體系的束縛，也日益落在西方國家的后面。但某些具有自己傳統(tǒng)的領(lǐng)域，仍然出現(xiàn)了一些杰出的科學(xué)家和科技著作，取得了舉世矚目的成就。西方的科學(xué)技術(shù)傳入后，某些領(lǐng)域逐漸注重科學(xué)原理的探討，得到新的進(jìn)步。
（一）天文學(xué)、數(shù)學(xué)與地理測繪 一、天文與歷法 西方科技傳入中國后，引起中西學(xué)術(shù)之爭，焦點(diǎn)是天文學(xué)。這迫使中國學(xué)者重新研究中國傳統(tǒng)天文學(xué)的實(shí)際水平，不得不改變“詳于法而不著其理”（見王錫闡《曉庵遺書·雜著篇》）的傳統(tǒng)體系。許多人努力鉆研天文歷法理論，從宇宙結(jié)構(gòu)等方面認(rèn)識天文現(xiàn)象，從方法上使傳統(tǒng)天文學(xué)得到更新。
明代行用的《大統(tǒng)歷》源于元郭守敬《授時(shí)歷》，到明末已歷二百六十多年。屢次有人提出修改歷法的建議，崇禎二年（一六二九年）開設(shè)歷局，由徐光啟主持用西洋法編制新歷。徐認(rèn)為用西洋法當(dāng)先翻譯西洋著作，先后推薦傳教士龍華民、鄧玉函、湯若望、羅雅谷等人入局譯書。到崇禎六年徐光啟去世前，據(jù)譯書編成新法《歷書》共一百零四卷。繼任的李天經(jīng)又編成三十二卷，合稱為《崇禎歷書》。內(nèi)分基本五目，節(jié)次六目，合十一部。徐光啟原意是要“镕西算以入大統(tǒng)之型模”（參見梅文鼎《歷學(xué)疑問》），實(shí)際上是一部西洋歷法。
《崇禎歷書》的編訂是官府組織的一次翻譯、整理西洋天文歷算學(xué)著作的活動(dòng)，對西洋歷算的介紹與傳播有重要意義。《崇禎歷書》與舊歷不同處，湯若望總結(jié)為四十二條，要點(diǎn)有三：一是天體結(jié)構(gòu)理論不同。《崇禎歷書》使用的是第谷的本輪、次輪說，認(rèn)為日月恒星所在的本輪心沿本天（又稱均輪）繞地運(yùn)轉(zhuǎn)，五星所在的次輪心沿太陽所在的本輪運(yùn)轉(zhuǎn)（繞日運(yùn)轉(zhuǎn)），諸曜不同天運(yùn)行，日、地不同心。由此引出歷法中的日月高卑差、不同心差等參數(shù)。二是計(jì)算方法不同。西法用平三角、弧三角、橢圓法等計(jì)算，不似中法只用勾股、圓法。三是觀測儀器不同。新法使用象限儀、百游儀、望遠(yuǎn)鏡等儀器，提高了觀測的精度，加深了對天體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。如西法定恒星大小為六等；以銀河為小星攢聚而成，不是云氣……，都與望遠(yuǎn)鏡的使用有關(guān)。以上三點(diǎn)都使西法的精度高于中法。還有一些雖與中法不同，但與精度無大關(guān)系的，如西法用黃道度數(shù)，分周天為三百六十度，一日為九十六刻等，均與中法不同。此后中國學(xué)者加王錫闡、梅文鼎，都通過《崇禎歷書》學(xué)習(xí)西法歷算。清朝建立后，改名為《時(shí)憲歷》，行用了二百余年。
王錫闡（一六二八——一六八二年），字寅旭，號曉庵，吳江（今屬江蘇?。┤?。明亡后閉門不出，苦攻天文星歷之學(xué)。主要著作有《歷法》六卷，《歷表》三卷，《大統(tǒng)歷法啟蒙》五卷，《雜著》一卷，合編為《曉庵遺書》。
王錫闡正統(tǒng)思想極強(qiáng)，反映到學(xué)術(shù)上是對西法不能給以實(shí)事求是的評價(jià)。他認(rèn)為西法長處有五，當(dāng)辨者（缺陷）有十，而長處是從中法竊取的，缺陷則導(dǎo)致了它測算的不精確性。但他與一般堅(jiān)持排教護(hù)法的士大夫如楊光先、魏文奎輩不同，他把對西法的攻詰建立在對中、西法認(rèn)真研究、理解的基礎(chǔ)上，所以論西法缺點(diǎn)，常能中其肯棨。其次，他雖在總體上蔑視西法，卻不忘西法長處，特別在涉及具體問題時(shí)，常表現(xiàn)出對西法的推崇。他的貢獻(xiàn)除了闡明中西法的異同、淵源外，還在于他窮三十年精力，自制一部歷法，世稱“曉庵新法”。長處是既“以中法為型范”，又吸取了西法優(yōu)點(diǎn)。徐光啟曾有此心而無此力，王錫闡把它變成了現(xiàn)實(shí)。他的歷書利用西學(xué)理論對中歷的傳統(tǒng)方法作了恰當(dāng)解釋，使中法道理大明于世，為清代學(xué)者研究古學(xué)，開辟了新路。在技術(shù)方面，如把日月分為三百六十度，以度分確定日月食復(fù)方位；為選擇合適參數(shù)，“變周改應(yīng)，增損經(jīng)緯遲疾諸率”（《雜著·推步交朔序》），耗費(fèi)了三十年精力。在他去世的前一年，曾以大統(tǒng)舊法、西法及自制法對測當(dāng)年八月朔日食，結(jié)果與舊法相差懸殊，與西法所差甚微。
二、數(shù)學(xué) 明代商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展，宋元間廣泛使用的珠算法進(jìn)一步普及，以解決應(yīng)用題為特征的商業(yè)數(shù)學(xué)發(fā)展起來。西方數(shù)學(xué)傳入后，在士大夫中引起了強(qiáng)烈反響。為了正確認(rèn)識中西算學(xué)的異同，加速西算與中算的融合，清初梅文鼎與梅瑴■成祖孫二人做出了重要貢獻(xiàn)。
明代《九章》系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作首推吳敬《九章算法比類大全》，書成于景泰元年（一四五○年）。它的格式除了開篇增加“乘除開方起例”，介紹有關(guān)算和數(shù)的基本知識外，完全象《九章》那樣，按方田、粟米等九項(xiàng)分作九卷，每卷也由若干應(yīng)用題組成，全書共有一三二九題（包括書首“起例”中的一九四題），比《九章》的二四六題增加了四點(diǎn)四倍多。其中一部分是從古算書中抄錄來的，新增題目中如“就物抽分”、“合伙經(jīng)營”等，多屬于商業(yè)內(nèi)容。
程大位著《算法統(tǒng)宗》，成書于萬歷二十年（一五九二年）。分十七卷，收錄應(yīng)用題五九五個(gè)。體例與《九章算法比類大全》相同，仍是屬于舊算學(xué)系統(tǒng)的著作。它的特點(diǎn)是運(yùn)算全部采用珠算法，包括開平方、立方。又加法用“上法訣”，減法用“退法訣”（如“一上一”，“一下五除四”；“一退一”，“一退十還九”等）；除法將法（除數(shù)）列在算盤右邊，實(shí)（被除數(shù)）列在左邊。珠算結(jié)構(gòu)和算法的完善，反映了明代商業(yè)數(shù)學(xué)的水平，并傳播于日本、朝鮮，南傳東南亞各國。
梅文鼎（一六三三——一七二一年），字定九，宣州陵陽人。幼習(xí)儒業(yè)，二十七歲始學(xué)歷算。此后辛勤研究，孜孜不倦，數(shù)十年如一日，寫下大量的數(shù)學(xué)著作，名聲漸盛?？滴趸实勰涎餐局姓僖?，談?wù)撊?，親書“積學(xué)參微”四字為贈。
梅文鼎始習(xí)歷算時(shí)，距利瑪竇來華已八十年左右。當(dāng)時(shí)翻譯的西洋歷算書很多，如李之藻譯《同文算指》、徐光啟譯的《幾何原本》等。一些學(xué)者認(rèn)為高出中算很多，另一些人又認(rèn)為西學(xué)那些東西中國古已有之。梅文鼎通過自己的研究，對這一爭議作出了回答。
梅文鼎著作約九十余種（阮元《疇人傳》載八十八種，另有《天步真原訂注》等四種），對算學(xué)的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是深入研究、整理了古代算學(xué)遺產(chǎn)，使古算義理更加昌明，頻于失傳者也重現(xiàn)于世。如他的《方程論》、《勾股舉隅》等就是這類著作。二是將西算中國化，更容易為中國士大夫接受，為中西算學(xué)的融合作了有益工作。如改西洋筆算的橫行式為直行式，改直行式的西洋納白爾算籌為橫式（見《勿庵籌算》）等。在他的《平三角舉要》、《幾何通解》中，還用傳統(tǒng)的勾股法證明《幾何原本》中的習(xí)題。錢大昕說，梅文鼎“國朝算學(xué)第一”，在中國古代算學(xué)史中，梅文鼎的貢獻(xiàn)是巨大的。
由于梅文鼎在算學(xué)方面的成就，康熙四十六年（一七○七年）特準(zhǔn)他的孫子梅■成入內(nèi)廷讀書。梅■成字玉汝，號循齋，又號柳下居士。入內(nèi)廷后欽賜監(jiān)生、舉人，充蒙養(yǎng)齋匯編官，與陳厚耀、何國宗等人編纂《數(shù)理精蘊(yùn)》、《歷象考成》等書。另著有《增刪算法統(tǒng)宗》、《操縵巵言》、《赤水遺珍》。
《數(shù)理精蘊(yùn)》是據(jù)法國傳教士張誠、白晉的遺稿修改而成，不僅是一部全面介紹西算的讀物，也是一部全面總結(jié)清初中國算學(xué)知識的著作。書分上下兩編。上編五卷，卷一為《數(shù)理本原》、《河圖》、《洛書》、《周髀經(jīng)解》，卷二至四為《幾何原本》，但與歐幾里德《幾何原本》體例差異較大。與卷五的《算術(shù)原本》相對照可知，作者不是為了介紹歐氏原著，而是要把當(dāng)時(shí)具有的幾何知識加以分類著錄。下編四十卷，其中《首部》二卷，介紹算學(xué)基本方法，如命位、加、減、因乘、歸除、通分、約分等。雖然主要是西洋方法，卻不照搬西算。如用中國數(shù)字，不用阿拉伯?dāng)?shù)字；約分用輾轉(zhuǎn)相減法等。卷三至三十，分為《線部》、《面部》、《體部》，此外還有“垛堆”問題計(jì)算法。卷三十一至四十為末部，討論“借根方”，即代數(shù)的有關(guān)問題。下編之后附“八線”等表，共四種，分為八卷。全書共五十三卷。書中沒有介紹珠算，對西方的算籌和比例尺卻有詳細(xì)介紹。這是我國第一部純由數(shù)學(xué)圖形和方法分類的數(shù)學(xué)著作，標(biāo)志著傳統(tǒng)的《九章算術(shù)》體系已全部更新了。
三、地理測繪 天文學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了地理測繪的進(jìn)步。地理測繪也反轉(zhuǎn)來促進(jìn)了天文測量和數(shù)學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。
康熙帝在簽訂中俄尼布楚條約后，深感原有地圖不準(zhǔn)確的危害，決意進(jìn)行全國性的地理測量。經(jīng)過近二十年的準(zhǔn)備，從康熙四十六年（一七○七年）開始，前后經(jīng)歷十年，將關(guān)內(nèi)的十五省與關(guān)外滿、蒙地區(qū)測繪完畢，在法國教士杜德美的主持下，將測量結(jié)果繪成《皇輿全圖》，于康熙五十七年進(jìn)呈。這時(shí)天山戰(zhàn)亂未平，西部測量僅到哈密。乾隆二十年（一七五五年）和二十四年，又兩次派遣明安圖、何國宗等到天山補(bǔ)測。二十六年將補(bǔ)測結(jié)果編繪成《西域圖志》。法國教士蔣友人根據(jù)《皇輿全圖》、《西域圖志》，并參考俄、蒙文獻(xiàn)，匯編成《皇輿全覽圖》，比例尺約為一比一百四十萬，圖幅比《皇輿全圖》大一倍。包括的地區(qū)北到北冰洋，南到印度洋，西到波羅的海、地中海、紅海，相當(dāng)于一幅亞洲全圖。
康、乾時(shí)的兩次地理測量是兼用天文測量和大地三角測量兩種方法進(jìn)行的。天文測量是在待測地區(qū)選擇適當(dāng)數(shù)目的觀測點(diǎn)，分別測出它們的經(jīng)緯度數(shù)值作為基準(zhǔn)點(diǎn)?？滴鯐r(shí)的測量在直隸、山東等二十個(gè)省、地區(qū)選定的基準(zhǔn)點(diǎn)共六百四十個(gè)。三角測量是把待測區(qū)劃分成一個(gè)三角網(wǎng)，選定其中某一個(gè)三角形的一條邊為基線，準(zhǔn)確量出它的長度；再從兩端分別測出某一待測目標(biāo)的方位角，就能用三角法算出基線兩端到待測點(diǎn)的距離。以任一求得的距離為基線，計(jì)算到另一待測點(diǎn)的距離，依次計(jì)算下去，就能得到三角網(wǎng)中任意一點(diǎn)的座標(biāo)。再用測出的基準(zhǔn)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)值修正計(jì)算誤差，得出較準(zhǔn)確的測量結(jié)果。由于當(dāng)時(shí)經(jīng)緯度測量（特別是經(jīng)度測量）的精確度差，所繪地圖的絕對精度不如相對精度大。但由于使用了科學(xué)的測量法，仍然是當(dāng)時(shí)世界上最精確的地圖。直到一九三四年上海申報(bào)館出版《中華民國新地圖》之前，一直是我國印制各種地圖的藍(lán)本。通過這些測量，規(guī)定了統(tǒng)一的尺度，以地球經(jīng)線一度的長度為二百里，每里為一百八十丈，由此定出營造尺長度。這與十八世紀(jì)末法國由赤道長度定出米制單位具有同樣的科學(xué)性；又測出緯度愈高，每度經(jīng)線的直線距離愈長，從而證實(shí)了牛頓地球扁圓說的正確性；測量所得數(shù)據(jù)，還可作為對地形變化進(jìn)行比較研究的依據(jù)，時(shí)代愈久，愈顯示出重大意義。
（二）醫(yī)學(xué)與本草學(xué) 中國特有的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)和本草學(xué)在明清兩代有了較大的發(fā)展。醫(yī)學(xué)著作的大量出現(xiàn)，內(nèi)容包括對古醫(yī)經(jīng)的詮釋、藥物研究、醫(yī)方征集、醫(yī)案選輯、中外醫(yī)學(xué)交流等等。李時(shí)珍《本草綱目》的完成是《本草》系統(tǒng)的中藥學(xué)發(fā)展到頂點(diǎn)的標(biāo)志。醫(yī)學(xué)中的顯著成就是瘟病學(xué)說的建立和發(fā)展。藏族和蒙族的醫(yī)學(xué)也取得了新發(fā)展。
一、李時(shí)珍《本草綱目》 李時(shí)珍（一五一八——一五九三年）字東璧，號頻湖，蘄州蘄春縣（今湖北蘄春）人，世醫(yī)出身。歷時(shí)三十余年，撰成《本草綱目》。全書約一百九十余萬字，分為五十二卷，十六部六十類。收載藥物一八九二種，其中一五一八種系舊《本草》書所有，三七四種是李時(shí)珍新增（此據(jù)王士禎《本草綱目序》，傳世本與此數(shù)略有出入）。每種藥物下列有“釋名”、“集解”、“修治”、“氣味”、“主治”、“發(fā)明”等細(xì)目，分別敘述藥物別名、形狀、出處、采集加工方法、藥性、用途等，最后附載有關(guān)藥方。全書收載的藥方共一萬一千一百五十一方，其中舊方二千九百八十一，新增八千一百七十。并附有藥物圖一千一百零九幅。
《本草綱目》涉及到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、礦物學(xué)、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)等各方面的知識，是我國古代的一部百科全書。例如金石部中的“金”，書中不但記述它的藥性和主治這類醫(yī)學(xué)內(nèi)容，“集解”目下還記述了金的產(chǎn)地、伴生礦石、植物找礦法、開采法、冶煉法、金的種類、純度的物理鑒別法等等，幾乎包括了當(dāng)時(shí)金的全部知識。由于書中收藏的自然物很多，就更顯得珍貴。
乾隆三十年（一七六五年），浙江錢塘人趙學(xué)敏撰《本草綱目拾遺》十卷，載藥物七一六種，附記二○五種，合九二一種。新增藥物多為舊有品種的不同產(chǎn)地，但補(bǔ)入明末以來傳入的西藥，如強(qiáng)水（硝酸溶液）、刀傷水（碘酒）、鼻沖水、藥露、金雞勒（今名金雞納霜）等。雖然為數(shù)不多，但反映了中醫(yī)已開始注意到西藥的應(yīng)用。
二、瘟病學(xué)說與人痘接種術(shù) 《明史·五行志》記載，一四○八至一六四四年間，各地發(fā)生的大瘟疫達(dá)二十六次之多。入境外國人士的增加，使中土從未有過的傳染病也開始流行。中醫(yī)的內(nèi)科理論原是建立在《傷寒論》之上。瘟疫等傳染病的流行，促使瘟病學(xué)說得到發(fā)展。
在隋代巢元方《諸病源候論》里已記載瘟病的傳染性特征，宋元時(shí)引起較多人注意，開始與傷寒病區(qū)分開來。但瘟病學(xué)說的真正奠基人是明初丹溪學(xué)派的醫(yī)家王履（字安道，一三三二——一三九一）。他首先從論癥、治法兩方面對傷寒與瘟病加以區(qū)別。明清之際吳有性（字又可）擺脫了“六氣說”束縛，提出“戾氣說”。認(rèn)為瘟病是戾氣所致，由口鼻傳入，與傷寒病因根本不同。著《瘟疫論》，進(jìn)而指出戾氣有不同類型，各能產(chǎn)生不同疫病。經(jīng)過清代名醫(yī)葉桂、薛雪、吳瑭、王士雄等人的努力，瘟病學(xué)說逐漸建立起體系。
葉桂（一六六七——一七四六年）字天士，在《溫?zé)嵴摗分锌偨Y(jié)了溫病發(fā)病、傳病的規(guī)律，依據(jù)感染程度不同分作衛(wèi)、氣、營、血四個(gè)階段，按段施治。薛雪（一六八一——一七七○）撰《濕熱條辨》、吳瑭（約一七五八——一八三六）撰《瘟病條辨》、王士雄（一八○八——一八六六年）撰《瘟熱經(jīng)緯》等，對瘟病的病源、證候及治法都有所發(fā)揮，使瘟病在理、法、方、藥等方面都成了獨(dú)立于《傷寒論》之外的專門學(xué)科。
天花（即痘疹）也是一種瘟病，最早的記載見諸公元四世紀(jì)成書的《肘后備急方》，據(jù)傳是東漢光武帝建武年間在南陽擊虜所得，故稱為虜瘡。唐人孫思邈《千金方》中已有治療藥方，此后才逐漸掌握了接種人痘的預(yù)防方法。清人武榮綸撰《牛痘新書》中載：“唐開元間，江南趙氏始傳鼻苗種痘之法”，此后逐漸完善，約有三種：較早的是用棉花蘸取痘瘡的瘡漿，塞入接種兒童的鼻孔。此法很危險(xiǎn)，文獻(xiàn)中多有“種痘而亡”的記載。后又有用痘痂接種的旱痘法和水痘法：前者是將干痘痂研成粉，吹入接種兒的鼻孔；后者將痘痂粉調(diào)水，用棉花蘸取后塞入被接種兒童的鼻孔中，此后改進(jìn)為使用經(jīng)過多次接種后的痘痂接種，稱熟苗接種，較為安全了。
接種人痘預(yù)防天花是人工免疫法的先驅(qū)，是我國醫(yī)學(xué)的一大貢獻(xiàn)。清初傳入日本；康熙間俄國人來中國學(xué)痘醫(yī)；十八世紀(jì)初已傳入歐洲。直到一七九六年英人真納發(fā)明牛痘接種法以前，一直是最有效地預(yù)防天花病的方法。
三、藏醫(yī)與蒙醫(yī) 藏醫(yī)早自吐蕃王朝時(shí)即已形成。明代的帕竹王朝，藏醫(yī)形成南北兩大學(xué)派。北方學(xué)派由強(qiáng)巴·南杰桑（一三九四——一四七五）創(chuàng)建，特點(diǎn)是善用溫?zé)崴幬?，制方所用藥味較多，長于灸法、放血及對風(fēng)濕性疾病的治療。南方學(xué)派的創(chuàng)始人是索卡·年姆尼多吉（一四三九——一四七五），學(xué)術(shù)特點(diǎn)是善用清解藥物制劑藥味少，長于應(yīng)用地方草藥治療溫?zé)峒膊 Ｄ媳眱蓪W(xué)派又各自形成支派。
清代拉薩、日喀則等地建立了藏醫(yī)學(xué)校，以吐蕃時(shí)代的藏醫(yī)著作《四部醫(yī)典》為教材。還經(jīng)常延聘名醫(yī)到布達(dá)拉宮講學(xué)。醫(yī)學(xué)流派最著名的是由南方學(xué)派發(fā)展來的直貢學(xué)派和西康學(xué)派。前者是十七世紀(jì)中期由直貢·曲扎在墨竹工卡地區(qū)的直貢寺創(chuàng)立；后者是十八世紀(jì)時(shí)司徒·曲吉瓊奈創(chuàng)立于昌都德格地區(qū)。西康學(xué)派受漢醫(yī)的影響較大。
以正骨、飲食療法為特色的蒙醫(yī)體系是元代以來逐步形成的。十四世紀(jì)初，印度經(jīng)典《金光典》譯為蒙文，其中的醫(yī)學(xué)理論傳入蒙古。此后又受藏醫(yī)、漢醫(yī)、阿拉伯醫(yī)的影響，有了長足發(fā)展，逐漸形成三個(gè)派別：一是傳統(tǒng)蒙醫(yī)學(xué)派，以擅長骨科和飲食療法為特征；二是藏醫(yī)學(xué)派，奉《四部醫(yī)典》為經(jīng)典，具有較高的醫(yī)學(xué)理論水平。三是近代蒙醫(yī)學(xué)派，形成于十七世紀(jì)末葉，主張蒙醫(yī)與藏醫(yī)相結(jié)合。既注重傳統(tǒng)療法，又重《四部醫(yī)典》。各派都著書立說，出現(xiàn)了一些著名的醫(yī)家。
（三）農(nóng)學(xué)著作與技術(shù)科學(xué) 一、《農(nóng)政全書》 明代人口增長，嘉靖以來，水旱頻仍。農(nóng)學(xué)受到學(xué)者的重視。繼承前代編修農(nóng)書的傳統(tǒng)，出現(xiàn)了農(nóng)學(xué)的集大成著作《農(nóng)政全書》。
《農(nóng)政全書》作者徐光啟（一五六二——一六三三年）字子先，號玄扈，官至太子太保，文淵閣大學(xué)士。入仕前即與傳教士利瑪竇等人相往還，譯注《幾何原本》等西方科技著作。晚年著《農(nóng)政全書》六十卷，分“農(nóng)本”、“田制”、“農(nóng)事”等十二門。以匯輯古農(nóng)書的記載為主，輔以作者本人的經(jīng)歷和述評。書中極重水利，以能否灌溉作為區(qū)分成田、荒田的標(biāo)志，認(rèn)為“凡地得水皆可田”，農(nóng)業(yè)不發(fā)展的根本原因是“水利不修”（《農(nóng)政全書》卷十六）?！熬然摹币婚T，篇幅幾占全書的三分之一，表明作者關(guān)心民間疾苦，也是明末局勢衰敗，災(zāi)荒嚴(yán)重的反映。
明代，自美洲經(jīng)南洋輸入玉米、番薯、馬鈴薯、花生、煙草等多種農(nóng)作物?！掇r(nóng)政全書》詳細(xì)記述了番薯的種植、貯藏、加工法。講到番薯育苗越冬、剪莖分種、扦插、窖藏干藏等技術(shù)，是最早系統(tǒng)介紹番薯種植法的著作。此后清人陳世元撰《金薯傳習(xí)錄》，記述了冷床育苗，包世臣《齊民四術(shù)》中記述了翻蔓技術(shù)，番薯種植技術(shù)逐漸完善。木棉的種植，至明朝已有數(shù)百年歷史，種植法于農(nóng)書中屢見記載，但《農(nóng)政全書》首次把種植經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為“精揀核、早下種、深根短干、稀科肥壅”的十四字訣。《農(nóng)政全書》中論除蝗的文字雖然不多，卻是徐光啟實(shí)地考察的結(jié)果。如論蝗蟲生殖：“蝗蟲下子，必?fù)駡?jiān)垎黑土高亢之處，用尾栽入土中下子。深不及一寸，仍留孔竅，……勢如蜂窠?！薄耙换人率?，形如豆粒，中止白汁。漸次充實(shí)，因而分顆，一粒中即有細(xì)子百余?；蛟埔簧攀抛?，不然也?！保ā掇r(nóng)政全書》卷四《四備荒考中》）觀察十分細(xì)致，具有較高的科學(xué)水平?！度珪分羞€著錄《泰西水法》，采自徐光啟譯，傳教士熊三拔著《水法本論》，其中介紹的汲水具：龍尾車、恒升車、玉衡車等在我國農(nóng)村流被極廣。
明清兩代，農(nóng)學(xué)著述極多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，明代有一百余種，清代超過二百種。明人的名著還有鄺璠《便民圖纂》、馬一龍《農(nóng)說》、耿蔭樓《國脈農(nóng)天》、璉川沈氏的《沈氏農(nóng)書》，清代有張履祥《補(bǔ)農(nóng)書》、楊屾《知本提綱》、潘曾沂《潘豐裕莊本書》、李彥章《江南催耕課稻篇》等。這些著述從不同角度研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，對農(nóng)學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
二、《天工開物》 繼《農(nóng)政全書》之后出現(xiàn)的《天工開物》是科學(xué)技術(shù)史上的又一部奇書。作者宋應(yīng)星，字長庚，江西奉新縣人，生于一五八七年，卒于清順治間?！短旃ら_物》成書于一六三七年，分上、中、下三卷，分為“乃粒”、“乃服”、“彰施”等十八目。分別記述織染、農(nóng)產(chǎn)品加工、制鹽、制糖、陶冶、舟車等手工業(yè)生產(chǎn)，是世界最早的一部手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)專著。
《天工開物》記述了明代許多先進(jìn)的手工業(yè)技術(shù)，如用雜交法培養(yǎng)桑蠶的優(yōu)良品種，蠟?zāi)ｈT造法、千鈞以上大錨的鍛造法、火法煉鋅等等。這些雖然不全是明代的發(fā)明，卻由于《天工開物》的記述而得以使人了解和傳布?！短旃ら_物》還收載了自國外傳來的技術(shù)，如倭緞織造法，朝鮮及西洋棉布染整法，紅夷炮、佛朗機(jī)冶鑄法，日本與朝鮮海船的制造法等等。表明海外技術(shù)的不斷傳入，已成為人們不可缺少的知識。
三、技術(shù)科學(xué) 明清兩代的技術(shù)科學(xué)，一般說來，進(jìn)步遲緩，但在建筑、紡織、機(jī)械制造等也取得了一些新成就，并有專門著述傳世。
建筑——宋代李誡著《營造法式》，是我國古代建筑學(xué)的重要專著。清工部編制《工部工程做法則例》是又一部建筑學(xué)專書。本書于雍正十二年（一七三四年）由清工部刊印行世。全書共七十卷，前二十七卷是二十七種不同規(guī)格的殿堂廊屋的“大木作”（梁、柱、檁、椽、斗拱等主體木構(gòu)件的制作）例，將各種“大木”構(gòu)件的尺寸一一注出；后二十四卷是工料估算法；其余各卷分別記述“小木作”（門窗、天花、勾欄、照壁等附屬設(shè)施的木件作法）、“石作”、“磚作”、“瓦作”、“彩畫作”……等。與宋《營造法式》相比，本書反映的建筑風(fēng)格的變化主要是：斗拱攢數(shù)增加、尺寸權(quán)衡變小，表現(xiàn)出斗拱的裝飾性增強(qiáng)，功能性降低；舉架（屋面坡度）較峻，出檐（檐柱到撩檐檁間的水平距離）較少，柱有收分（每高一丈，柱徑收七分），使建筑外形更加俊秀，不似宋代以前那樣幽深樸拙；臺基、須彌座、勾欄等的線腳較少，手法更加簡練；材料截面的寬高比接近正方形，而宋式為三比二?？偟目磥恚迨綄m廷建筑的技術(shù)性提高，但由于追求裝飾性，向著華艷方向發(fā)展，從材料力學(xué)的角度看，科學(xué)性反而有所降低。
《則例》的缺點(diǎn)是書中記述的只是建筑構(gòu)件的絕對尺寸，而不是各部尺寸比例，使用不便。其次，對各部件的裝配位置、功能、加工步驟都無解釋，讀者利用有不少困難。但它仍然是了解清式建筑的重要著作。
紡織——紡織歷來是手工業(yè)中的重要部門。明代，古老的絲織和新興的棉紡形成兩大部類。有關(guān)紡織技術(shù)的紀(jì)錄和研究，主要見于《天工開物》一書。
《天工開物》記載，明代養(yǎng)蠶已知用雜交法培育優(yōu)良蠶種。練絲法用豬胰或?yàn)趺?。豬胰中含有蛋白酶，對絲膠水解有催化作用，所以練減率高，又不損傷絲質(zhì)，后世一直沿用此法?！短旃ら_物》還載有紡織五枚經(jīng)斜紋綾的織綾技術(shù)。棉布到明代已取代絲麻，成為普遍使用的織物。《天工開物》說：“凡棉布，寸土皆有，而織造尚松江?！彼山瓪v來是棉織業(yè)的中心。明代松江棉布，分為標(biāo)布、中機(jī)和山布三類。山布最窄且短。標(biāo)布最寬，行銷全國，遠(yuǎn)達(dá)海外?！掇r(nóng)政全書》記載，江西樂安紡車，一車五繀（音歲sui，繅車）。較舊車只容三繀，有所改進(jìn)，但以手指操作，仍極困難。英國在一七六八年制成珍尼紡紗機(jī)，以機(jī)器牽引，一車可多達(dá)十九繀。明清時(shí)代的中國，卻未能出現(xiàn)這樣的機(jī)械。
機(jī)械制造——明代西方的某些器械東傳，中國開始仿造。崇禎二年（一六二九年），明廷應(yīng)徐光啟請求，決定制造望遠(yuǎn)鏡。據(jù)《明史·天文志》記載，系由兩個(gè)鏡片組成，用于天文觀測和“望敵施炮”。自鳴鐘由利瑪竇帶入中國。徐光啟曾受命造自鳴鐘，作為測天儀器，大約由于精度不夠，當(dāng)時(shí)的天文計(jì)時(shí)仍以日晷、漏壺為主。清代制鐘技術(shù)才得到發(fā)展。
明朝使用火藥火器始于“靖難之役”（見朱國禎《涌幢小品》卷十二），明成祖平交趾，得神機(jī)槍炮法，特設(shè)了神機(jī)營習(xí)練。此后，中國匠人續(xù)有發(fā)明。正德間，佛朗機(jī)海舶來中國，在嘉靖二年（一五二三年）的海戰(zhàn)中，船上火炮被明軍俘獲，稱之為“佛朗機(jī)”。白沙巡檢何儒仿制成功，明軍中才有了各式佛朗機(jī)炮。大者重千余斤，射程數(shù)百步，號稱“大將軍”。萬歷后又得西洋紅夷炮，長二丈余，重達(dá)三千斤，“能洞裂石城，震數(shù)十里”。崇禎時(shí)，徐光啟以重資從廣澳募集西洋工匠制造。明末軍器局制造的中外各式火器已有數(shù)十種之多（參見《明史·兵制四》）。清康熙帝為平三藩之亂，命南懷仁監(jiān)制大小西洋火器，在蘆溝橋試放，受到康熙帝的稱贊。日本的火器技術(shù)這時(shí)也傳入中國。日本鳥銃，裝有瞄準(zhǔn)具（照星和照門），發(fā)無不中，射程又遠(yuǎn)，是中國輕型火器中比較優(yōu)良的一種（納蘭容若《淥水亭雜識》卷三）。
明末西洋教士鄧玉函與中國士人王徵共撰《奇器圖說》三卷，是機(jī)械制造學(xué)的專著。卷一介紹有關(guān)重心、重力線、比重、浮力、壓強(qiáng)等基本概念以及相關(guān)的定理、定律，還介紹了固體、液體（書中稱干、濕二體）的某些性質(zhì)。卷二把機(jī)械元件分作六類：天平、等子（不等臂稱）、杠桿、滑車、圓輪和藤線（即螺旋），分別介紹了各自的使用原理和計(jì)算方法。其中說“器之能力最大者，其用時(shí)必多”，即省力的器械必然費(fèi)時(shí)。在能量守恒定律正式確立之前，作為一個(gè)傳教士能在機(jī)械中提出這樣的表達(dá)式，是難能可貴的。卷三是實(shí)用器械圖，包括起重十一圖，引重四圖，轉(zhuǎn)重二圖，取水九圖，轉(zhuǎn)磨十五圖，解木四圖，解石、轉(zhuǎn)碓、書架、水日晷、代耕各一圖，水銃（抽水唧筒）四圖，總計(jì)五十四圖，并附有說解。
《奇器圖說》第一次使中國零散的力學(xué)器械納入理論體系，提供了研究器械的科學(xué)方法，在中國機(jī)械制造史中具有重要的意義。
（一）天文學(xué)、數(shù)學(xué)與地理測繪 一、天文與歷法 西方科技傳入中國后，引起中西學(xué)術(shù)之爭，焦點(diǎn)是天文學(xué)。這迫使中國學(xué)者重新研究中國傳統(tǒng)天文學(xué)的實(shí)際水平，不得不改變“詳于法而不著其理”（見王錫闡《曉庵遺書·雜著篇》）的傳統(tǒng)體系。許多人努力鉆研天文歷法理論，從宇宙結(jié)構(gòu)等方面認(rèn)識天文現(xiàn)象，從方法上使傳統(tǒng)天文學(xué)得到更新。
明代行用的《大統(tǒng)歷》源于元郭守敬《授時(shí)歷》，到明末已歷二百六十多年。屢次有人提出修改歷法的建議，崇禎二年（一六二九年）開設(shè)歷局，由徐光啟主持用西洋法編制新歷。徐認(rèn)為用西洋法當(dāng)先翻譯西洋著作，先后推薦傳教士龍華民、鄧玉函、湯若望、羅雅谷等人入局譯書。到崇禎六年徐光啟去世前，據(jù)譯書編成新法《歷書》共一百零四卷。繼任的李天經(jīng)又編成三十二卷，合稱為《崇禎歷書》。內(nèi)分基本五目，節(jié)次六目，合十一部。徐光啟原意是要“镕西算以入大統(tǒng)之型模”（參見梅文鼎《歷學(xué)疑問》），實(shí)際上是一部西洋歷法。
《崇禎歷書》的編訂是官府組織的一次翻譯、整理西洋天文歷算學(xué)著作的活動(dòng)，對西洋歷算的介紹與傳播有重要意義。《崇禎歷書》與舊歷不同處，湯若望總結(jié)為四十二條，要點(diǎn)有三：一是天體結(jié)構(gòu)理論不同。《崇禎歷書》使用的是第谷的本輪、次輪說，認(rèn)為日月恒星所在的本輪心沿本天（又稱均輪）繞地運(yùn)轉(zhuǎn)，五星所在的次輪心沿太陽所在的本輪運(yùn)轉(zhuǎn)（繞日運(yùn)轉(zhuǎn)），諸曜不同天運(yùn)行，日、地不同心。由此引出歷法中的日月高卑差、不同心差等參數(shù)。二是計(jì)算方法不同。西法用平三角、弧三角、橢圓法等計(jì)算，不似中法只用勾股、圓法。三是觀測儀器不同。新法使用象限儀、百游儀、望遠(yuǎn)鏡等儀器，提高了觀測的精度，加深了對天體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。如西法定恒星大小為六等；以銀河為小星攢聚而成，不是云氣……，都與望遠(yuǎn)鏡的使用有關(guān)。以上三點(diǎn)都使西法的精度高于中法。還有一些雖與中法不同，但與精度無大關(guān)系的，如西法用黃道度數(shù)，分周天為三百六十度，一日為九十六刻等，均與中法不同。此后中國學(xué)者加王錫闡、梅文鼎，都通過《崇禎歷書》學(xué)習(xí)西法歷算。清朝建立后，改名為《時(shí)憲歷》，行用了二百余年。
王錫闡（一六二八——一六八二年），字寅旭，號曉庵，吳江（今屬江蘇?。┤?。明亡后閉門不出，苦攻天文星歷之學(xué)。主要著作有《歷法》六卷，《歷表》三卷，《大統(tǒng)歷法啟蒙》五卷，《雜著》一卷，合編為《曉庵遺書》。
王錫闡正統(tǒng)思想極強(qiáng)，反映到學(xué)術(shù)上是對西法不能給以實(shí)事求是的評價(jià)。他認(rèn)為西法長處有五，當(dāng)辨者（缺陷）有十，而長處是從中法竊取的，缺陷則導(dǎo)致了它測算的不精確性。但他與一般堅(jiān)持排教護(hù)法的士大夫如楊光先、魏文奎輩不同，他把對西法的攻詰建立在對中、西法認(rèn)真研究、理解的基礎(chǔ)上，所以論西法缺點(diǎn)，常能中其肯棨。其次，他雖在總體上蔑視西法，卻不忘西法長處，特別在涉及具體問題時(shí)，常表現(xiàn)出對西法的推崇。他的貢獻(xiàn)除了闡明中西法的異同、淵源外，還在于他窮三十年精力，自制一部歷法，世稱“曉庵新法”。長處是既“以中法為型范”，又吸取了西法優(yōu)點(diǎn)。徐光啟曾有此心而無此力，王錫闡把它變成了現(xiàn)實(shí)。他的歷書利用西學(xué)理論對中歷的傳統(tǒng)方法作了恰當(dāng)解釋，使中法道理大明于世，為清代學(xué)者研究古學(xué)，開辟了新路。在技術(shù)方面，如把日月分為三百六十度，以度分確定日月食復(fù)方位；為選擇合適參數(shù)，“變周改應(yīng)，增損經(jīng)緯遲疾諸率”（《雜著·推步交朔序》），耗費(fèi)了三十年精力。在他去世的前一年，曾以大統(tǒng)舊法、西法及自制法對測當(dāng)年八月朔日食，結(jié)果與舊法相差懸殊，與西法所差甚微。
二、數(shù)學(xué) 明代商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展，宋元間廣泛使用的珠算法進(jìn)一步普及，以解決應(yīng)用題為特征的商業(yè)數(shù)學(xué)發(fā)展起來。西方數(shù)學(xué)傳入后，在士大夫中引起了強(qiáng)烈反響。為了正確認(rèn)識中西算學(xué)的異同，加速西算與中算的融合，清初梅文鼎與梅瑴■成祖孫二人做出了重要貢獻(xiàn)。
明代《九章》系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作首推吳敬《九章算法比類大全》，書成于景泰元年（一四五○年）。它的格式除了開篇增加“乘除開方起例”，介紹有關(guān)算和數(shù)的基本知識外，完全象《九章》那樣，按方田、粟米等九項(xiàng)分作九卷，每卷也由若干應(yīng)用題組成，全書共有一三二九題（包括書首“起例”中的一九四題），比《九章》的二四六題增加了四點(diǎn)四倍多。其中一部分是從古算書中抄錄來的，新增題目中如“就物抽分”、“合伙經(jīng)營”等，多屬于商業(yè)內(nèi)容。
程大位著《算法統(tǒng)宗》，成書于萬歷二十年（一五九二年）。分十七卷，收錄應(yīng)用題五九五個(gè)。體例與《九章算法比類大全》相同，仍是屬于舊算學(xué)系統(tǒng)的著作。它的特點(diǎn)是運(yùn)算全部采用珠算法，包括開平方、立方。又加法用“上法訣”，減法用“退法訣”（如“一上一”，“一下五除四”；“一退一”，“一退十還九”等）；除法將法（除數(shù)）列在算盤右邊，實(shí)（被除數(shù)）列在左邊。珠算結(jié)構(gòu)和算法的完善，反映了明代商業(yè)數(shù)學(xué)的水平，并傳播于日本、朝鮮，南傳東南亞各國。
梅文鼎（一六三三——一七二一年），字定九，宣州陵陽人。幼習(xí)儒業(yè)，二十七歲始學(xué)歷算。此后辛勤研究，孜孜不倦，數(shù)十年如一日，寫下大量的數(shù)學(xué)著作，名聲漸盛?？滴趸实勰涎餐局姓僖?，談?wù)撊?，親書“積學(xué)參微”四字為贈。
梅文鼎始習(xí)歷算時(shí)，距利瑪竇來華已八十年左右。當(dāng)時(shí)翻譯的西洋歷算書很多，如李之藻譯《同文算指》、徐光啟譯的《幾何原本》等。一些學(xué)者認(rèn)為高出中算很多，另一些人又認(rèn)為西學(xué)那些東西中國古已有之。梅文鼎通過自己的研究，對這一爭議作出了回答。
梅文鼎著作約九十余種（阮元《疇人傳》載八十八種，另有《天步真原訂注》等四種），對算學(xué)的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是深入研究、整理了古代算學(xué)遺產(chǎn)，使古算義理更加昌明，頻于失傳者也重現(xiàn)于世。如他的《方程論》、《勾股舉隅》等就是這類著作。二是將西算中國化，更容易為中國士大夫接受，為中西算學(xué)的融合作了有益工作。如改西洋筆算的橫行式為直行式，改直行式的西洋納白爾算籌為橫式（見《勿庵籌算》）等。在他的《平三角舉要》、《幾何通解》中，還用傳統(tǒng)的勾股法證明《幾何原本》中的習(xí)題。錢大昕說，梅文鼎“國朝算學(xué)第一”，在中國古代算學(xué)史中，梅文鼎的貢獻(xiàn)是巨大的。
由于梅文鼎在算學(xué)方面的成就，康熙四十六年（一七○七年）特準(zhǔn)他的孫子梅■成入內(nèi)廷讀書。梅■成字玉汝，號循齋，又號柳下居士。入內(nèi)廷后欽賜監(jiān)生、舉人，充蒙養(yǎng)齋匯編官，與陳厚耀、何國宗等人編纂《數(shù)理精蘊(yùn)》、《歷象考成》等書。另著有《增刪算法統(tǒng)宗》、《操縵巵言》、《赤水遺珍》。
《數(shù)理精蘊(yùn)》是據(jù)法國傳教士張誠、白晉的遺稿修改而成，不僅是一部全面介紹西算的讀物，也是一部全面總結(jié)清初中國算學(xué)知識的著作。書分上下兩編。上編五卷，卷一為《數(shù)理本原》、《河圖》、《洛書》、《周髀經(jīng)解》，卷二至四為《幾何原本》，但與歐幾里德《幾何原本》體例差異較大。與卷五的《算術(shù)原本》相對照可知，作者不是為了介紹歐氏原著，而是要把當(dāng)時(shí)具有的幾何知識加以分類著錄。下編四十卷，其中《首部》二卷，介紹算學(xué)基本方法，如命位、加、減、因乘、歸除、通分、約分等。雖然主要是西洋方法，卻不照搬西算。如用中國數(shù)字，不用阿拉伯?dāng)?shù)字；約分用輾轉(zhuǎn)相減法等。卷三至三十，分為《線部》、《面部》、《體部》，此外還有“垛堆”問題計(jì)算法。卷三十一至四十為末部，討論“借根方”，即代數(shù)的有關(guān)問題。下編之后附“八線”等表，共四種，分為八卷。全書共五十三卷。書中沒有介紹珠算，對西方的算籌和比例尺卻有詳細(xì)介紹。這是我國第一部純由數(shù)學(xué)圖形和方法分類的數(shù)學(xué)著作，標(biāo)志著傳統(tǒng)的《九章算術(shù)》體系已全部更新了。
三、地理測繪 天文學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了地理測繪的進(jìn)步。地理測繪也反轉(zhuǎn)來促進(jìn)了天文測量和數(shù)學(xué)應(yīng)用的發(fā)展。
康熙帝在簽訂中俄尼布楚條約后，深感原有地圖不準(zhǔn)確的危害，決意進(jìn)行全國性的地理測量。經(jīng)過近二十年的準(zhǔn)備，從康熙四十六年（一七○七年）開始，前后經(jīng)歷十年，將關(guān)內(nèi)的十五省與關(guān)外滿、蒙地區(qū)測繪完畢，在法國教士杜德美的主持下，將測量結(jié)果繪成《皇輿全圖》，于康熙五十七年進(jìn)呈。這時(shí)天山戰(zhàn)亂未平，西部測量僅到哈密。乾隆二十年（一七五五年）和二十四年，又兩次派遣明安圖、何國宗等到天山補(bǔ)測。二十六年將補(bǔ)測結(jié)果編繪成《西域圖志》。法國教士蔣友人根據(jù)《皇輿全圖》、《西域圖志》，并參考俄、蒙文獻(xiàn)，匯編成《皇輿全覽圖》，比例尺約為一比一百四十萬，圖幅比《皇輿全圖》大一倍。包括的地區(qū)北到北冰洋，南到印度洋，西到波羅的海、地中海、紅海，相當(dāng)于一幅亞洲全圖。
康、乾時(shí)的兩次地理測量是兼用天文測量和大地三角測量兩種方法進(jìn)行的。天文測量是在待測地區(qū)選擇適當(dāng)數(shù)目的觀測點(diǎn)，分別測出它們的經(jīng)緯度數(shù)值作為基準(zhǔn)點(diǎn)?？滴鯐r(shí)的測量在直隸、山東等二十個(gè)省、地區(qū)選定的基準(zhǔn)點(diǎn)共六百四十個(gè)。三角測量是把待測區(qū)劃分成一個(gè)三角網(wǎng)，選定其中某一個(gè)三角形的一條邊為基線，準(zhǔn)確量出它的長度；再從兩端分別測出某一待測目標(biāo)的方位角，就能用三角法算出基線兩端到待測點(diǎn)的距離。以任一求得的距離為基線，計(jì)算到另一待測點(diǎn)的距離，依次計(jì)算下去，就能得到三角網(wǎng)中任意一點(diǎn)的座標(biāo)。再用測出的基準(zhǔn)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)值修正計(jì)算誤差，得出較準(zhǔn)確的測量結(jié)果。由于當(dāng)時(shí)經(jīng)緯度測量（特別是經(jīng)度測量）的精確度差，所繪地圖的絕對精度不如相對精度大。但由于使用了科學(xué)的測量法，仍然是當(dāng)時(shí)世界上最精確的地圖。直到一九三四年上海申報(bào)館出版《中華民國新地圖》之前，一直是我國印制各種地圖的藍(lán)本。通過這些測量，規(guī)定了統(tǒng)一的尺度，以地球經(jīng)線一度的長度為二百里，每里為一百八十丈，由此定出營造尺長度。這與十八世紀(jì)末法國由赤道長度定出米制單位具有同樣的科學(xué)性；又測出緯度愈高，每度經(jīng)線的直線距離愈長，從而證實(shí)了牛頓地球扁圓說的正確性；測量所得數(shù)據(jù)，還可作為對地形變化進(jìn)行比較研究的依據(jù)，時(shí)代愈久，愈顯示出重大意義。
（二）醫(yī)學(xué)與本草學(xué) 中國特有的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)和本草學(xué)在明清兩代有了較大的發(fā)展。醫(yī)學(xué)著作的大量出現(xiàn)，內(nèi)容包括對古醫(yī)經(jīng)的詮釋、藥物研究、醫(yī)方征集、醫(yī)案選輯、中外醫(yī)學(xué)交流等等。李時(shí)珍《本草綱目》的完成是《本草》系統(tǒng)的中藥學(xué)發(fā)展到頂點(diǎn)的標(biāo)志。醫(yī)學(xué)中的顯著成就是瘟病學(xué)說的建立和發(fā)展。藏族和蒙族的醫(yī)學(xué)也取得了新發(fā)展。
一、李時(shí)珍《本草綱目》 李時(shí)珍（一五一八——一五九三年）字東璧，號頻湖，蘄州蘄春縣（今湖北蘄春）人，世醫(yī)出身。歷時(shí)三十余年，撰成《本草綱目》。全書約一百九十余萬字，分為五十二卷，十六部六十類。收載藥物一八九二種，其中一五一八種系舊《本草》書所有，三七四種是李時(shí)珍新增（此據(jù)王士禎《本草綱目序》，傳世本與此數(shù)略有出入）。每種藥物下列有“釋名”、“集解”、“修治”、“氣味”、“主治”、“發(fā)明”等細(xì)目，分別敘述藥物別名、形狀、出處、采集加工方法、藥性、用途等，最后附載有關(guān)藥方。全書收載的藥方共一萬一千一百五十一方，其中舊方二千九百八十一，新增八千一百七十。并附有藥物圖一千一百零九幅。
《本草綱目》涉及到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、礦物學(xué)、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)等各方面的知識，是我國古代的一部百科全書。例如金石部中的“金”，書中不但記述它的藥性和主治這類醫(yī)學(xué)內(nèi)容，“集解”目下還記述了金的產(chǎn)地、伴生礦石、植物找礦法、開采法、冶煉法、金的種類、純度的物理鑒別法等等，幾乎包括了當(dāng)時(shí)金的全部知識。由于書中收藏的自然物很多，就更顯得珍貴。
乾隆三十年（一七六五年），浙江錢塘人趙學(xué)敏撰《本草綱目拾遺》十卷，載藥物七一六種，附記二○五種，合九二一種。新增藥物多為舊有品種的不同產(chǎn)地，但補(bǔ)入明末以來傳入的西藥，如強(qiáng)水（硝酸溶液）、刀傷水（碘酒）、鼻沖水、藥露、金雞勒（今名金雞納霜）等。雖然為數(shù)不多，但反映了中醫(yī)已開始注意到西藥的應(yīng)用。
二、瘟病學(xué)說與人痘接種術(shù) 《明史·五行志》記載，一四○八至一六四四年間，各地發(fā)生的大瘟疫達(dá)二十六次之多。入境外國人士的增加，使中土從未有過的傳染病也開始流行。中醫(yī)的內(nèi)科理論原是建立在《傷寒論》之上。瘟疫等傳染病的流行，促使瘟病學(xué)說得到發(fā)展。
在隋代巢元方《諸病源候論》里已記載瘟病的傳染性特征，宋元時(shí)引起較多人注意，開始與傷寒病區(qū)分開來。但瘟病學(xué)說的真正奠基人是明初丹溪學(xué)派的醫(yī)家王履（字安道，一三三二——一三九一）。他首先從論癥、治法兩方面對傷寒與瘟病加以區(qū)別。明清之際吳有性（字又可）擺脫了“六氣說”束縛，提出“戾氣說”。認(rèn)為瘟病是戾氣所致，由口鼻傳入，與傷寒病因根本不同。著《瘟疫論》，進(jìn)而指出戾氣有不同類型，各能產(chǎn)生不同疫病。經(jīng)過清代名醫(yī)葉桂、薛雪、吳瑭、王士雄等人的努力，瘟病學(xué)說逐漸建立起體系。
葉桂（一六六七——一七四六年）字天士，在《溫?zé)嵴摗分锌偨Y(jié)了溫病發(fā)病、傳病的規(guī)律，依據(jù)感染程度不同分作衛(wèi)、氣、營、血四個(gè)階段，按段施治。薛雪（一六八一——一七七○）撰《濕熱條辨》、吳瑭（約一七五八——一八三六）撰《瘟病條辨》、王士雄（一八○八——一八六六年）撰《瘟熱經(jīng)緯》等，對瘟病的病源、證候及治法都有所發(fā)揮，使瘟病在理、法、方、藥等方面都成了獨(dú)立于《傷寒論》之外的專門學(xué)科。
天花（即痘疹）也是一種瘟病，最早的記載見諸公元四世紀(jì)成書的《肘后備急方》，據(jù)傳是東漢光武帝建武年間在南陽擊虜所得，故稱為虜瘡。唐人孫思邈《千金方》中已有治療藥方，此后才逐漸掌握了接種人痘的預(yù)防方法。清人武榮綸撰《牛痘新書》中載：“唐開元間，江南趙氏始傳鼻苗種痘之法”，此后逐漸完善，約有三種：較早的是用棉花蘸取痘瘡的瘡漿，塞入接種兒童的鼻孔。此法很危險(xiǎn)，文獻(xiàn)中多有“種痘而亡”的記載。后又有用痘痂接種的旱痘法和水痘法：前者是將干痘痂研成粉，吹入接種兒的鼻孔；后者將痘痂粉調(diào)水，用棉花蘸取后塞入被接種兒童的鼻孔中，此后改進(jìn)為使用經(jīng)過多次接種后的痘痂接種，稱熟苗接種，較為安全了。
接種人痘預(yù)防天花是人工免疫法的先驅(qū)，是我國醫(yī)學(xué)的一大貢獻(xiàn)。清初傳入日本；康熙間俄國人來中國學(xué)痘醫(yī)；十八世紀(jì)初已傳入歐洲。直到一七九六年英人真納發(fā)明牛痘接種法以前，一直是最有效地預(yù)防天花病的方法。
三、藏醫(yī)與蒙醫(yī) 藏醫(yī)早自吐蕃王朝時(shí)即已形成。明代的帕竹王朝，藏醫(yī)形成南北兩大學(xué)派。北方學(xué)派由強(qiáng)巴·南杰桑（一三九四——一四七五）創(chuàng)建，特點(diǎn)是善用溫?zé)崴幬?，制方所用藥味較多，長于灸法、放血及對風(fēng)濕性疾病的治療。南方學(xué)派的創(chuàng)始人是索卡·年姆尼多吉（一四三九——一四七五），學(xué)術(shù)特點(diǎn)是善用清解藥物制劑藥味少，長于應(yīng)用地方草藥治療溫?zé)峒膊 Ｄ媳眱蓪W(xué)派又各自形成支派。
清代拉薩、日喀則等地建立了藏醫(yī)學(xué)校，以吐蕃時(shí)代的藏醫(yī)著作《四部醫(yī)典》為教材。還經(jīng)常延聘名醫(yī)到布達(dá)拉宮講學(xué)。醫(yī)學(xué)流派最著名的是由南方學(xué)派發(fā)展來的直貢學(xué)派和西康學(xué)派。前者是十七世紀(jì)中期由直貢·曲扎在墨竹工卡地區(qū)的直貢寺創(chuàng)立；后者是十八世紀(jì)時(shí)司徒·曲吉瓊奈創(chuàng)立于昌都德格地區(qū)。西康學(xué)派受漢醫(yī)的影響較大。
以正骨、飲食療法為特色的蒙醫(yī)體系是元代以來逐步形成的。十四世紀(jì)初，印度經(jīng)典《金光典》譯為蒙文，其中的醫(yī)學(xué)理論傳入蒙古。此后又受藏醫(yī)、漢醫(yī)、阿拉伯醫(yī)的影響，有了長足發(fā)展，逐漸形成三個(gè)派別：一是傳統(tǒng)蒙醫(yī)學(xué)派，以擅長骨科和飲食療法為特征；二是藏醫(yī)學(xué)派，奉《四部醫(yī)典》為經(jīng)典，具有較高的醫(yī)學(xué)理論水平。三是近代蒙醫(yī)學(xué)派，形成于十七世紀(jì)末葉，主張蒙醫(yī)與藏醫(yī)相結(jié)合。既注重傳統(tǒng)療法，又重《四部醫(yī)典》。各派都著書立說，出現(xiàn)了一些著名的醫(yī)家。
（三）農(nóng)學(xué)著作與技術(shù)科學(xué) 一、《農(nóng)政全書》 明代人口增長，嘉靖以來，水旱頻仍。農(nóng)學(xué)受到學(xué)者的重視。繼承前代編修農(nóng)書的傳統(tǒng)，出現(xiàn)了農(nóng)學(xué)的集大成著作《農(nóng)政全書》。
《農(nóng)政全書》作者徐光啟（一五六二——一六三三年）字子先，號玄扈，官至太子太保，文淵閣大學(xué)士。入仕前即與傳教士利瑪竇等人相往還，譯注《幾何原本》等西方科技著作。晚年著《農(nóng)政全書》六十卷，分“農(nóng)本”、“田制”、“農(nóng)事”等十二門。以匯輯古農(nóng)書的記載為主，輔以作者本人的經(jīng)歷和述評。書中極重水利，以能否灌溉作為區(qū)分成田、荒田的標(biāo)志，認(rèn)為“凡地得水皆可田”，農(nóng)業(yè)不發(fā)展的根本原因是“水利不修”（《農(nóng)政全書》卷十六）?！熬然摹币婚T，篇幅幾占全書的三分之一，表明作者關(guān)心民間疾苦，也是明末局勢衰敗，災(zāi)荒嚴(yán)重的反映。
明代，自美洲經(jīng)南洋輸入玉米、番薯、馬鈴薯、花生、煙草等多種農(nóng)作物?！掇r(nóng)政全書》詳細(xì)記述了番薯的種植、貯藏、加工法。講到番薯育苗越冬、剪莖分種、扦插、窖藏干藏等技術(shù)，是最早系統(tǒng)介紹番薯種植法的著作。此后清人陳世元撰《金薯傳習(xí)錄》，記述了冷床育苗，包世臣《齊民四術(shù)》中記述了翻蔓技術(shù)，番薯種植技術(shù)逐漸完善。木棉的種植，至明朝已有數(shù)百年歷史，種植法于農(nóng)書中屢見記載，但《農(nóng)政全書》首次把種植經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為“精揀核、早下種、深根短干、稀科肥壅”的十四字訣。《農(nóng)政全書》中論除蝗的文字雖然不多，卻是徐光啟實(shí)地考察的結(jié)果。如論蝗蟲生殖：“蝗蟲下子，必?fù)駡?jiān)垎黑土高亢之處，用尾栽入土中下子。深不及一寸，仍留孔竅，……勢如蜂窠?！薄耙换人率?，形如豆粒，中止白汁。漸次充實(shí)，因而分顆，一粒中即有細(xì)子百余?；蛟埔簧攀抛?，不然也?！保ā掇r(nóng)政全書》卷四《四備荒考中》）觀察十分細(xì)致，具有較高的科學(xué)水平?！度珪分羞€著錄《泰西水法》，采自徐光啟譯，傳教士熊三拔著《水法本論》，其中介紹的汲水具：龍尾車、恒升車、玉衡車等在我國農(nóng)村流被極廣。
明清兩代，農(nóng)學(xué)著述極多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，明代有一百余種，清代超過二百種。明人的名著還有鄺璠《便民圖纂》、馬一龍《農(nóng)說》、耿蔭樓《國脈農(nóng)天》、璉川沈氏的《沈氏農(nóng)書》，清代有張履祥《補(bǔ)農(nóng)書》、楊屾《知本提綱》、潘曾沂《潘豐裕莊本書》、李彥章《江南催耕課稻篇》等。這些著述從不同角度研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，對農(nóng)學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。
二、《天工開物》 繼《農(nóng)政全書》之后出現(xiàn)的《天工開物》是科學(xué)技術(shù)史上的又一部奇書。作者宋應(yīng)星，字長庚，江西奉新縣人，生于一五八七年，卒于清順治間?！短旃ら_物》成書于一六三七年，分上、中、下三卷，分為“乃粒”、“乃服”、“彰施”等十八目。分別記述織染、農(nóng)產(chǎn)品加工、制鹽、制糖、陶冶、舟車等手工業(yè)生產(chǎn)，是世界最早的一部手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)專著。
《天工開物》記述了明代許多先進(jìn)的手工業(yè)技術(shù)，如用雜交法培養(yǎng)桑蠶的優(yōu)良品種，蠟?zāi)ｈT造法、千鈞以上大錨的鍛造法、火法煉鋅等等。這些雖然不全是明代的發(fā)明，卻由于《天工開物》的記述而得以使人了解和傳布?！短旃ら_物》還收載了自國外傳來的技術(shù)，如倭緞織造法，朝鮮及西洋棉布染整法，紅夷炮、佛朗機(jī)冶鑄法，日本與朝鮮海船的制造法等等。表明海外技術(shù)的不斷傳入，已成為人們不可缺少的知識。
三、技術(shù)科學(xué) 明清兩代的技術(shù)科學(xué)，一般說來，進(jìn)步遲緩，但在建筑、紡織、機(jī)械制造等也取得了一些新成就，并有專門著述傳世。
建筑——宋代李誡著《營造法式》，是我國古代建筑學(xué)的重要專著。清工部編制《工部工程做法則例》是又一部建筑學(xué)專書。本書于雍正十二年（一七三四年）由清工部刊印行世。全書共七十卷，前二十七卷是二十七種不同規(guī)格的殿堂廊屋的“大木作”（梁、柱、檁、椽、斗拱等主體木構(gòu)件的制作）例，將各種“大木”構(gòu)件的尺寸一一注出；后二十四卷是工料估算法；其余各卷分別記述“小木作”（門窗、天花、勾欄、照壁等附屬設(shè)施的木件作法）、“石作”、“磚作”、“瓦作”、“彩畫作”……等。與宋《營造法式》相比，本書反映的建筑風(fēng)格的變化主要是：斗拱攢數(shù)增加、尺寸權(quán)衡變小，表現(xiàn)出斗拱的裝飾性增強(qiáng)，功能性降低；舉架（屋面坡度）較峻，出檐（檐柱到撩檐檁間的水平距離）較少，柱有收分（每高一丈，柱徑收七分），使建筑外形更加俊秀，不似宋代以前那樣幽深樸拙；臺基、須彌座、勾欄等的線腳較少，手法更加簡練；材料截面的寬高比接近正方形，而宋式為三比二?？偟目磥恚迨綄m廷建筑的技術(shù)性提高，但由于追求裝飾性，向著華艷方向發(fā)展，從材料力學(xué)的角度看，科學(xué)性反而有所降低。
《則例》的缺點(diǎn)是書中記述的只是建筑構(gòu)件的絕對尺寸，而不是各部尺寸比例，使用不便。其次，對各部件的裝配位置、功能、加工步驟都無解釋，讀者利用有不少困難。但它仍然是了解清式建筑的重要著作。
紡織——紡織歷來是手工業(yè)中的重要部門。明代，古老的絲織和新興的棉紡形成兩大部類。有關(guān)紡織技術(shù)的紀(jì)錄和研究，主要見于《天工開物》一書。
《天工開物》記載，明代養(yǎng)蠶已知用雜交法培育優(yōu)良蠶種。練絲法用豬胰或?yàn)趺?。豬胰中含有蛋白酶，對絲膠水解有催化作用，所以練減率高，又不損傷絲質(zhì)，后世一直沿用此法?！短旃ら_物》還載有紡織五枚經(jīng)斜紋綾的織綾技術(shù)。棉布到明代已取代絲麻，成為普遍使用的織物。《天工開物》說：“凡棉布，寸土皆有，而織造尚松江?！彼山瓪v來是棉織業(yè)的中心。明代松江棉布，分為標(biāo)布、中機(jī)和山布三類。山布最窄且短。標(biāo)布最寬，行銷全國，遠(yuǎn)達(dá)海外?！掇r(nóng)政全書》記載，江西樂安紡車，一車五繀（音歲sui，繅車）。較舊車只容三繀，有所改進(jìn)，但以手指操作，仍極困難。英國在一七六八年制成珍尼紡紗機(jī)，以機(jī)器牽引，一車可多達(dá)十九繀。明清時(shí)代的中國，卻未能出現(xiàn)這樣的機(jī)械。
機(jī)械制造——明代西方的某些器械東傳，中國開始仿造。崇禎二年（一六二九年），明廷應(yīng)徐光啟請求，決定制造望遠(yuǎn)鏡。據(jù)《明史·天文志》記載，系由兩個(gè)鏡片組成，用于天文觀測和“望敵施炮”。自鳴鐘由利瑪竇帶入中國。徐光啟曾受命造自鳴鐘，作為測天儀器，大約由于精度不夠，當(dāng)時(shí)的天文計(jì)時(shí)仍以日晷、漏壺為主。清代制鐘技術(shù)才得到發(fā)展。
明朝使用火藥火器始于“靖難之役”（見朱國禎《涌幢小品》卷十二），明成祖平交趾，得神機(jī)槍炮法，特設(shè)了神機(jī)營習(xí)練。此后，中國匠人續(xù)有發(fā)明。正德間，佛朗機(jī)海舶來中國，在嘉靖二年（一五二三年）的海戰(zhàn)中，船上火炮被明軍俘獲，稱之為“佛朗機(jī)”。白沙巡檢何儒仿制成功，明軍中才有了各式佛朗機(jī)炮。大者重千余斤，射程數(shù)百步，號稱“大將軍”。萬歷后又得西洋紅夷炮，長二丈余，重達(dá)三千斤，“能洞裂石城，震數(shù)十里”。崇禎時(shí)，徐光啟以重資從廣澳募集西洋工匠制造。明末軍器局制造的中外各式火器已有數(shù)十種之多（參見《明史·兵制四》）。清康熙帝為平三藩之亂，命南懷仁監(jiān)制大小西洋火器，在蘆溝橋試放，受到康熙帝的稱贊。日本的火器技術(shù)這時(shí)也傳入中國。日本鳥銃，裝有瞄準(zhǔn)具（照星和照門），發(fā)無不中，射程又遠(yuǎn)，是中國輕型火器中比較優(yōu)良的一種（納蘭容若《淥水亭雜識》卷三）。
明末西洋教士鄧玉函與中國士人王徵共撰《奇器圖說》三卷，是機(jī)械制造學(xué)的專著。卷一介紹有關(guān)重心、重力線、比重、浮力、壓強(qiáng)等基本概念以及相關(guān)的定理、定律，還介紹了固體、液體（書中稱干、濕二體）的某些性質(zhì)。卷二把機(jī)械元件分作六類：天平、等子（不等臂稱）、杠桿、滑車、圓輪和藤線（即螺旋），分別介紹了各自的使用原理和計(jì)算方法。其中說“器之能力最大者，其用時(shí)必多”，即省力的器械必然費(fèi)時(shí)。在能量守恒定律正式確立之前，作為一個(gè)傳教士能在機(jī)械中提出這樣的表達(dá)式，是難能可貴的。卷三是實(shí)用器械圖，包括起重十一圖，引重四圖，轉(zhuǎn)重二圖，取水九圖，轉(zhuǎn)磨十五圖，解木四圖，解石、轉(zhuǎn)碓、書架、水日晷、代耕各一圖，水銃（抽水唧筒）四圖，總計(jì)五十四圖，并附有說解。
《奇器圖說》第一次使中國零散的力學(xué)器械納入理論體系，提供了研究器械的科學(xué)方法，在中國機(jī)械制造史中具有重要的意義。
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