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    尤其“骨灰蘸秧根”、“种性随水土而分”等研究成果，更是农业史上的重大突破。

    《天工开物》详细记述了家蚕新品种的培育：将黄茧蚕同白茧蚕杂交，培育出褐茧蚕，将“早雄”和“晚雌”杂交，培育出“嘉种”，比法国的同类记录早200多年。

    在《五金》篇中，宋应星是世界上第一个科学地论述锌和铜锌合金（黄铜）的科学家。

    他明确指出，锌是一种新金属，并且首次记载了它的冶炼方法。这是中国古代金属冶炼史上的重要成就之一，使中国在很长一段时间里成为世界上唯一能大规模炼锌的国家。

    宋应星记载的用金属锌代替锌化合物（炉甘石）炼制黄铜的方法，是人类历史上用铜和锌两种金属直接熔融而得黄铜的最早记录。总结提出的炼铁与炒铁炉的串连使用，直接把生铁炒成熟铁，具有现代冶金技术的重要特色。

    这种方式在17世纪的欧洲还没有。

    《天工开物》中记录了农民培育水稻、大麦新品种的事例，研究了土壤、气候、栽培方法对作物品种变化的影响，又注意到不同品种蚕蛾杂交引起变异的情况，说明通过人为的努力，可以改变动植物的品种特性，得出了“土脉历时代而异，种性随水土而分”的科学见解，把中国古代科学家关于生态变异的认识推进了一步，为人工培育新品种提出了理论根据。

    《天工开物》所述活塞式鼓风技术，较欧洲皮囊式鼓风设备更为先进。响铜合金、响器成型、铁锚锻造、钢针拉制以及“生铁淋口”等特殊化学热处理工艺和金属复合材料技术，亦为最早期的明确记载。在现代，其基本原理仍然适用。

    在机械动力学方面，《天工开物》记载了中国在机械动力方面的许多发明创造，如纺织花布用的花机，是当时外国所没有的。“粹精”中介绍中国汉代发明的水碓装置，把动力机、传动机和工作机三部分连在一起，比英国试用一个水轮带动两盘磨要早1000多年。

    “作咸”中的顿钻打井技术，比俄罗斯钻井技术早300多年。

    天工开物取自“天工人其代之”及“开物成务”，体现了朴素唯物主义自然观，与当时占正统地位的理学相异。这种异端化的思想趋势，反映着一种新的社会现象和时代取向。

    但是，个人的思想可以有异于主流，却不能超脱于时代。古代素以农业作为重中之重，所以宋应星的文章中也处处体现出贵五谷轻金玉的思想。

    中国科学技术史专家潘吉星在《宋应星评传》中提到《天工开物?作咸》及《论气?气声五》都说“天有五气，以有五行”，认为水火土金木五行由相应的气而生，不是万物的最原始本原，又对五行或五气逐个分析，认为水火二气是较基本的。

    宋应星在剖析水火土金木相互关系及过渡层次，即解决了“亦气亦形”这一物质过渡层次与形的物质过渡层次间相互关系及过渡之后，进一步阐述了万物生成之理。

    《天工开物?陶埏》指出：“水火既济而土和。万室之国，日勤千人而不足，民用亦繁矣哉。”这是说靠水火对粘土的交互作用，烧结成陶瓷，供民日用。

    潘吉星在《宋应星评传》中认为，宋应星论述生命自然界万物的生成机制，将生物分为植物与动物两大类，而在生物由低级到高级的发展序列中，植物即草木之属较为基本。

    他将动物按发展序列再分为虫鱼、飞禽、走鲁，最后是“万物之灵”的人。他认为动物是从植物演化并生成的，而植物又是从无机物演化与生成的，归根到底是通过水火与土木交互作用而产生。

    宋应星写道：“气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之木，此一粒原本几何？其余皆气所化也。”草木借水、土及火质（可燃的有机肥料）而成长。宋应星在《天工开物》中所述各种植物如稻、麦、麻、豆、桑、棉、葛、草本染料、油料植物、甘蔗、竹、构树及各种树木的种植，都是根据这一道理而进行的。

    他更详细叙述了将这些植物借水火及金木石的交互作用而制成植物油、糖、衣料、染料、纸张、车船等产品以及木器、榨油器、糖车、纺织机、各种农具、蒸煮锅等工具及日常用品。
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