《天工開物》設計理論體系的當代建構1

文/ 鄒其昌（上海大學 數碼藝術學院）

《天工開物》設計理論體系的當代建構1

文/ 鄒其昌（上海大學 數碼藝術學院）

《天工開物》是明代科學家宋應星（1587 -約1666年，字長庚，漢族，江西奉新人）集數十年深入調查研究之功而完成的一部劃時代的著作。該書首次由宋應星之友涂伯聚刊行于崇禎十年（1637年，代表著世界現代工業文明的大事件英國資產階級革命爆發的1640年前夕）。《天工開物》原書為二十卷，刊行時保留了十八卷，刪去了《觀象》、《樂律》二卷。全書內容豐富，幾乎涉及到工業文明以前的所有農業、手工業各部門各領域各工種的生產技術、工藝流程、設計文化以及諸多問題。全書依據“貴五谷而賤金玉”的思想原則，進行理論架構，形成了獨具中華傳統造物設計理論特色的“天工”“開物”體系，并與《考工記》、《營造法式》共同完成了中華“考工學”設計理論體系建構。作為全球化進程中的轉型性的集大成之作，《天工開物》是中華傳統“考工學”設計理論體系和工匠文化精神的代表性著作，值得我們認真閱讀、研究、傳承與開新。此次校勘出版，旨在為建構當代中國設計理論體系而發掘、積累、探索與開新。

一、中國傳統“考工學”設計理論形態及其歷程概述

中華傳統設計的基本性質是以《易》《禮》體系為思想源頭的“考工學”設計理論形態。中華文化發展大致形成了三個圓圈，亦即遠古至秦漢（華夏融合）—中原文化圈、晉唐宋元（亞洲融合）—四教文化圈、明清（全球融合）——東西文化圈。由此，中華傳統“考工學”設計理論發展歷程大致也有三個基本時期：遠古至秦漢（前7800-200，約8000年）：“考工學”設計理論體系的創構期（摸索與創立）；魏晉隋唐宋元（200-后1368年，約1200年）：“考工學”設計理論體系的成熟期（發展與完成）；明清（1368-1911，約600年）：“考工學”設計理論體系的轉型期（總結與挑戰）。中華傳統“考工學”設計理論史的三個重要理論形態分別為：《考工記》為中華傳統“考工學”設計理論體系的奠基形態、《營造法式》為中華傳統“考工學”設計理論體系的深化形態、《天工開物》為中華傳統“考工學”設計理論體系的整合形態。

中國設計理論呈現為兩個基本形態：“考工學”形態和“設計學”形態。由于社會歷史背景的重大差異性，兩者之間既有著本質的區別也有著實質性的密切聯系。就其相互之間的差別而言，“考工學”是農業文明傳統手工業社會歷史背景下的產物，具有極大的個體性、自足性設計方式等特點。“考工學”形態下的設計，一般都是在小范圍的，手工作坊式的，融設計、制作與施工為一體的，自產自銷的環境下進行的。“考工學”設計的主體常常是某異方面的技術巧手或“匠人”。其接受的教育常常是師徒口授，傳播的形式和范圍及其有限。這種形態的設計，不是一種“自然稀缺經濟”的產物，而是具有真正“以人為本”的造物設計活動。即真正是為了追求生活藝術化的表現以及充分展示人的智慧與創造精神的體現。現代意義上的“設計學”形態，是在大工業化時代、集約化整合、多工種多行業合作的產物，具有極大的群體性、分工合作性設計方式等特點。

在理解了中國設計思想的兩個基本形態之后，就比較容易把握和定位中國古代設計思想的發展歷程、基本規律和特征了。

要研究和闡述中國設計思想史的發展線索和主要特點，必須從其源頭說起。要探討中國設計思想起源于何時，就必然涉及到中國古代設計的起源問題。依據歷史唯物主義的觀點，意識是社會實踐的產物，也就是說實踐和意識是同步產生的。因此，中國設計和中國設計思想應該是同時產生的，有設計活動就必然有與之相應的設計思想。人類的設計實踐活動離不開人類設計思想的指導，盡管設計者可能是自發的或不一定自覺到了。那么中國設計產生于何時呢？李硯祖指出：“人類的文化最早是寫在石頭上的。人類的設計最早也是從石頭上開始的。人類學研究表明，在從猿到人的轉變過程中，人類曾經歷了一個使用天然木石工具的階段。當發現天然木石工具不能適應需要，而產生一種改造或重新制造的欲望，并開始動手制造時，設計和文化便隨著造物而產生了。”1李硯祖：《造物之美——產品設計的藝術與文化》第1頁，中國人民大學出版社2000年這就是說明，中國設計和設計思想早在人類早期的原始社會即石器時代就開始萌芽了。這個萌芽時期就是中國古代設計的起源。萌芽時期的設計思想常常和巫術原始文化融為一體的。從產生到十九世紀中葉受到西方文化沖擊之前，中國設計理論基本上是“考工學”設計學的系統。

依據中國傳統文化發展的基本邏輯規律，中國設計思想的發展歷程大致呈現三個基本階段或時期。

第一個階段為先秦兩漢，即從遠古到兩漢（嚴格地說應是佛教文化進入中土以前，大約公元一世紀）。

這一時期是中國設計思想的創立和體系形成時期。這一時期大致可以分為三個小的階段：遠古至西周、春秋戰國、秦漢。遠古至西周——中國設計思想處于積累階段，開始有零星的設計思想記載。春秋戰國——達到第一個高潮，出現了以《周易》為代表的中國古代設計思想系統文獻。秦漢——設計思想體系的進一步完善，這一階段鑄成了以《周禮》為代表的“考工學”設計思想體系的完整出現。

在這一時期，就其設計領域而言，各種設計領域均已不同程度地展開。依照《考工記》的記載，至少有30多類設計領域。如石器設計（包括玉器設計）、陶瓷設計、服飾染織設計、青銅器設計、鐵器設計、磚瓦設計、建筑及裝飾設計、弓箭設計、車輛設計、色彩設計、造型設計等等。

設計實踐的繁榮，必定有與之相應的繁榮昌盛的設計思想理論。這一時期的設計思想充分體現著這一時期的時代精神——禮樂文化系統的確立。禮樂文化，已被公認為整個華夏文化的基本風貌。一般而言，禮樂文化產生于西周時期，即所謂的“周公制禮作樂”時期。“禮”觀念的確立使人類文明進程中的一個重大事變，昭示著由崇尚“天”轉到了認識 “人自己”從而提升“人”的地位和意義。“禮”所關注的祭祀活動、政治活動以及相關的民政、軍事、刑律、教育等都體現著對“人事”的關懷。以“禮”為核心的早期中國文化思想體現在儒道墨等流派中。“禮”的觀念及其“禮器”等設計制作，對后世設計造物活動產生了極大的影響。

儒、墨、道等各學派均尊“禮”（盡管理解上有差異）。

這一時期，陰陽思想、五行思想等以及《周髀算經》等科學思想的盛行；《周易》體系的設計結構模式的建立；《周禮》雖發現于漢代，但記載的基本上是周代的禮儀制度。

這一時期最大的成就是以《周易》體系和《周禮》體系為代表的中國設計思想理論體系的建立。這一體系是以“禮樂文化”（中和）為核心融會了諸子學派、陰陽五行思想以及相關的科學思想等從而構筑起了中國設計學體系形態——“考工學”。

第二個階段為東漢至宋元

本時期的兩大學風三階段：所謂兩大學風即漢學與宋學，漢學興于漢而盛于唐。宋學的建構與完成。漢學宋學之爭直接導引出這個時期“考工學”設計思想的特征：注重科學精神，從而形成了以追求實事求是的疑古思潮。所謂三個小的階段：即東漢至魏晉六朝、隋唐、宋元。

（1）東漢至魏晉六朝

儒道融合的玄學思潮，推進了中國古代邏輯思維的辯證發展。從而對佛教的中國化奠定了基礎。

佛教的沖擊，道教的興起與發展。

科學技術的高度發展，推動了中國設計思想的進步。

魏晉時期劉徽的“析理以辭，解體用圖”的設計思想；晉代裴秀的“制圖六體”的古代設計圖學思想；“界畫”及色彩理論的發展等。

（2）隋唐

佛教文化的興盛及其中國化，促進了中國設計思想的發展和完善。如“意境”理論的完善。

隋唐出現了漢學的集大成——《五經正義》，以及《通典》《唐律疏議》《唐六典》《藝文類聚》、《初學記》等大書。這些著述中有大量設計思想文獻。

（3）宋元

宋元代表中國古代哲學思維最高水平的“理學體系”的完成。代表中國古代科技最高成就的“四大發明”在此時期完成。科技理論著作有《夢溪筆談》、《武經總要》《營造法式》、《通志》、《王禎農書》等。

漢至宋元時期出現了大量以設計為己任的設計家，如宇文愷、喻皓、蘇頌、蔡襄等。陶瓷成為了世界農業時代手工業技術發展的最高峰，也鑄就成了中國的代名詞（china）。

第三個時期為明清（1840年前）

這個時期呈現出中國古代設計思想的總結特征。就設計思潮而言，興起于宋代的文人化設計理念獲得了長足的發展。主要表現在園林設計、器物設計方面等。總結性的理論專著大量出現，如《園冶》《長物志》、《天工開物》、《髹飾錄》、《農政全書》、《遵生八箋》、《遠西奇器圖說》《清工部工程做法則例》、《陶說》、《繡譜》、《疇人傳》等等。

就設計思想基本特征而言，這一時期創造性活力明顯不如宋元。但更注重設計的生活化，從而也使得中國古代設計開始進入人們的生活。如《長物志》等著作中大量關于“容貌”“儀態”“飲食”“養生”“家居”等世俗生活的美學及設計問題。

附：《中華傳統“考工學”設計理論發展史》研究框架

第一卷 遠古至秦漢（前7800-200，約8000年）：中華傳統“考工學”設計理論體系的創構期（摸索與創立）

主要研究以《考工記》為核心的遠古至秦漢設計思想，包括器物文明與諸子百家設計思想的興起、《易》、《禮》體系與中華設計傳統精神、《考工記》與中華傳統“考工學”設計理論體系創構、《說文解字》與中華傳統文字設計理論等。

第二卷 魏晉隋唐宋元（200-1368年，約1200年）：中華傳統“考工學”設計理論體系的成熟期（發展與完成）

主要考察以《營造法式》為核心的魏晉隋唐宋元設計思想，包括典章制度與傳統生活方式（以“三通”、《唐六典》和《事林廣記》為核心）、回望三代與創新科技（以《博古圖》、《夢溪筆談》、《王禎農書》、蘇頌《新儀象法要》為核心）、虛擬與現實（以三教融合、理學挺立、藝術繁榮，以朱子《家禮》與設計思想為核心）、“法式”與中華傳統設計理論體系成熟形態（以《營造法式》以及陶瓷設計思想為核心）等。

第三卷 明清（1368-1911，約600年）：中華傳統“考工學”設計理論體系的轉型期（總結與挑戰）

主要討論以《天工開物》、《考工典》為核心的明清設計思想，包括走向綜合（上）（以《天工開物》、《考工典》為核心）、走向綜合（中）（以《髹飾錄》、《園冶》、《繡譜》《陶說》等為核心）、走向綜合（下）（《魯班經》、故宮設計思想等為核心）、為“遵生”而設計（以《遵生八箋》、《長物志》、《閑情偶寄》、家具設計思想為核心）、補儒易佛與中華傳統設計思想的轉型（以徐光啟、王徴為核心）等。

二、《天工開物》的設計理論體系淺說1本節初稿由我指導的碩士研究生陳仲先提供，是其碩士論文《〈天工開物〉設計思想研究》（武漢理工大學2008）的概要，在此有些刪節。文中基本上采用了我研究《營造法式》設計理論體系的觀點，如“一個目標、兩大系統、六大領域”等觀念。

《天工開物》的設計理論體系可以用一句話概括：“一個目標、兩大系統、六大領域”。所謂“一個目標”即設計實用性目標；“兩大系統”是指設計技術系統和設計圖學系統；“六大領域”是指農用工具設計（乃粒、粹精）、衣料染織設計（乃服、彰施）、金屬鑄鍛設計（五金、冶鑄、錘鍛、佳兵）、陶瓷磚瓦設計（陶埏）、造紙設計（殺青、丹青）、交通工具設計（舟車）。

這三個方面是相互聯系的整體。第一方面是核心，其他兩個方面是在第一方面的精神指導下進行的。也就是說“設計的實用目標”是貫穿在《天工開物》“設計技術和設計圖學系統”、“六大領域”之中的。

1、一個目標：《天工開物》的設計實用觀

圖1《天工開物》設計理論體系圖

設計目標是指完成某項設計任務應該和有意實現的目標，它包括功能、大小、成本、適應性等各項指標。設計是為了服務于有目的的系統、裝置和工藝，有選擇地利用科學技術總體知識的過程。明末在“崇實黜虛，致用厚生”等實學思潮的影響下，實用主義的造物價值觀表現得十分明顯，設計原則很自然地以功利、實用作為器械技術的基本評價標準，注重器械對農業效益、效率的提高。當時各種實用技術有了較大的進步，大批實用生產和應用性書籍得以刊印發行，宋應星的《天工開物》就是一個強有力的實證，書內載耕織造作練采金寶，一切生財備用秘傳要訣，于民生財計大有利益。

《天工開物》雖是部優秀的技術著作，但它并不限于單純敘述一些具體的技術操作方法，其中包含了宋應星對于古代儒、法諸家重民生實用的設計思想的不少深刻認識，而且從頭到尾都是在這一思想理論的指導下敘述各種技術問題的。從《天工開物》所撰內容來看，主要著重于一般造物設計，《天工開物·五金》章中說：“黃金美者，其值去黑鐵一萬六千倍，然使釜鬻、斤、斧不呈效于日用之間，即得黃金，直高而無民耳。”（卷十四《五金》） “效于日用之間”便體現出其對于設計實用目標的重視。

“乃粒”篇是闡述人賴以生存的水稻、小麥種植，以及筒車、牛車、踏車、撥車、桔槔等水利工具及耕種器具的設計及使用情況介紹，整篇著重于與普通民眾生活密切相關的設計。其實用主義的造物價值觀表現得十分明顯，設計原則以功利、實用作為器械技術的基本評價標準，注重器械對農業效益、效率的提高。“設計的目的正是通過造物創造性地改善人與自然的關系，使勞動變得‘悅以使人，人忘其勞’（《齊民要術·雜說》），其中一個關鍵的問題就是能否省工、省力、省時。”1柳冠中，事理學論綱。長沙：中南大學出版社，2006年，第53頁。這些傳統的農具設計正是因其實用、經濟且有效的緣故，而延續千年。

“乃服”卷緊步其后，宋應星重視廣大人民防寒的布衣，枲著（棉衣）、夏服、裘、褐氈等棉麻織物和毛皮、毛布、毛氈的設計制作。而對于皇帝穿的龍袍，因為織造精細繁瑣，人工和花費很大，只以“其中節目微細，不可得而詳考云”（卷二《乃服·龍袍》）冷冷帶過。宋應星對待設計的態度，已超過一般經世實用之學的見解，已有近代人道主義的色彩。“工藝美學中的人道主義體現，不同于美學中的兼愛或愛人，而是強調致用利人、強調功能，來體現對平民生活的關懷。”2杭間，中國工藝美學史。北京：人民美術出版社，2007年，第14頁。

“陶埏”卷中宋應星則通過對景德鎮的實地考察首先論述瓦磚罌甕之類民用器物，對于“生人毋用必需”的“大小億萬杯盤之類”的常用器皿，詳細地記載了整個生產流程。而對“朝廷所用龍鳳缸”記述就很簡略。“舟車”篇也以民用雜舟實用漕舫和普通驢馬大車、獨轅車為主。

“佳兵”章寫道：“火藥機械之竅，變幻百出，日盛月新。中國至今日，則即戎者（使用武器的軍人）以為第一義。豈其然哉？雖然，生人縱有巧思，烏（怎）能至此極也？”3宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第379頁。這是說；制造各種火器的技術，變化百出，日盛月新。中國在明代時由于軍事上的需要，把火器的生產放在頭等重要地位。難道不是這樣的嗎？如果不然的話，人們再有巧妙的技術思想，又怎能使火器制造達到如此完善的地步呢？他這話的含義是，倘若社會上對某些產品有了迫切的實踐需要，則這種社會需要就能刺激生產這些產品的技術獲得更快的發展。社會實踐需要是設計技術發展的動力。然而如果我們考慮到當時的社會歷史背景，清政權借武力步步進逼，已直接威脅到明帝國京師的安全，則明政府加緊研制火器，亦是自衛措施。《天工開物》在談到旋轉式火箭彈“萬人敵”時也說：“此為守城第一器……作者不上十年，守土者留心可也。”1宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第404頁。我們從插圖得知，被此火器擊中的，是攻城的清兵隊伍，從其裝束中清晰可辨。（圖2）

圖2 萬人敵，采自《天工開物》初刻本插圖105

在《舟車·車》節我們還讀到：“凡車利行平地，古者秦、晉、燕、齊之交，列國戰爭必用車，故‘千乘’、‘萬乘’之號起自戰國，楚、漢血爭而后日辟（少）。南方則水戰用舟，陸戰用步、馬（步兵與騎兵）。北膺胡虜（北方與匈奴對持），交使鐵騎，戰車遂無所用之。但今服馬駕車，以運重載，則今日騾車，即同彼時戰車之義也。”2宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第256頁。這段話意思是：車適于平地行駛，戰國時代北方平原地區各諸侯國之間交戰必用戰車，因有“千乘之國”、“萬乘之國”的說法。秦末楚漢血戰后，戰車逐漸不用了。因為那時在南方水戰用戰船，陸戰用步兵與騎兵。漢以后北擊匈奴，雙方互相都用騎兵，戰車遂無從使用。但現在北方仍駕馬車運載重貨，因而今日的騾馬車在形制上是從古時的戰車演變過來的。在宋應星看來，作戰形式也因時、因地而異，從而導致交戰雙方武器及戰術上的變化。戰國時北方平原地區作戰適用于車戰。但后來在南方作戰，因地理環境不同，只能用戰船及馬步兵。漢以后與北方游牧民族匈奴作戰，只好靠騎兵了，從此戰車逐漸被淘汰，而弓箭與干戈仍繼續使用。過去的戰車雖不再用于戰爭，仍可作運輸的交通工具，則制造這種車的技術能繼續保存下來。從這里看到前述那條設計技術發展規律的另一表現形式：當社會不再需要車戰時，車作為作戰工具的功能便隨之消失；然社會仍需要車作運輸工具時，其功能為之一變，從戰爭目的轉向和平目的，從運兵改為運貨。在兩種場合下，車作為運輸工具的使用價值仍未變化，當然制造車的技術仍得以繼續發展下去。換言之，某種技術是否具有發展動力，取決于其產品是否能滿足社會需要。

在設計領域，實用的或功能的要素對產品的設計常常造成深刻地制約，這一點，已為近代技術的發展和歐洲工業革命后的設計運動所證實。宋應星這種重視民生日用和物品功能的設計思想，正是藝術設計的出發點，一切形式美都須首先服從功能和生活方式的需要，這是現代設計的最基本的原則之一。

2、兩大系統（上）：《天工開物》設計技術系統

在明代實學思想中，宋應星以他的實踐體現出其設計技術理性思想的特殊性。《天工開物》是世界上第一部有關農業和手工業生產技術的百科全書，宋應星被英國著名的科技史家李約瑟稱之為“中國的狄德羅”。其所闡述的技術哲學思想.對中國思想史尤其科學思想史，都有深遠的意義。

令人驚嘆的是，宋應星在《天工開物》中不但廣泛地逐一闡述了30種工農業技術的具體知識，而且還將這些技術系統地納入到他所構筑的體系之中，經宋應星這樣處理后，工農業整個技術及技術知識不再是無秩序的堆積，而成了有秩序的設計技術體系。

宋應星將工農業30種不同技術的產品逐一作了分類，然后再將各類技術綜合成層次不同的小系統、中系統內，最后進入大系統中。而每類技術又各自成為基層系統，此系統又是由對單個技術產品的分類后而綜合成的。單個技術產品的生產技術，才是他大體系中的結構單元。每一個技術結構單元又是一個“細胞”系統，其中包括原料種類及產地、技術過程、操作要點、工具設備、原材料及能源消耗、產品產率及其特性與用途等。每個技術單元系統都一律包括3個要素：“法”、“巧”、“器”。宋應星用“法”、“巧”及“器”三個概念加以說明。換言之，在他看來，技術=法+巧+器。

2.1 法

“法”指各種產品的設計方法、工藝操作方法，如冶煉之法、紡織之法等，不知道這些操作方法就無從進行設計。例如，在《陶埏·罌甕》中就談到聯窯法。不同的窯、不同的結構，可以燒制不同的陶器。因陶瓷器件有大有小，所需要的溫度不一樣，一般燒小件用瓶窯，大件用缸窯，但如果分開燒，一則成本高，二則難以達到高質量。

《天工開物》“鼎”卷介紹了群爐匯流鑄造法的施工情景：熔化爐分成若干組，每組最后匯成一條總槽，流向一個總澆注口，這樣不但省去了人數眾多的杠抬澆包的勞動，而且分成幾組的人員還可逐級設立指揮者，令行禁止，統一安排，避免了澆注場地的紊亂，保證了大型鑄件澆注得以順利進行。

其他如失蠟法鑄鐘工藝，見于《天工開物》“冶鑄”卷：“凡造萬鈞鐘與鑄鼎法同。掘坑深丈幾尺，燥筑其中如房舍，埏泥作模骨。其模骨用石灰三和土筑，不使有絲毫隙拆。干燥之后，以牛油黃蠟附其上數寸。油蠟分兩，油居什八，蠟居什二，其上高蔽抵晴雨（夏月不可為，油不凍結）。油蠟墁定，然后雕鏤書文，物象，絲發成就。然后舂篩絕細土與炭末為泥，涂墁以漸而加厚至數寸。使其內外透體干堅，外施火力炙化其中油蠟，從口上孔隙熔流凈盡。則其中空處，即鐘鼎托體之軀也。”1宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第213頁。這些設計與工藝操作方法成就了高超的《天工開物》設計技術。

2.2 巧

“巧”指參與生產的勞動者的操作技能，宋應星常常用“人巧”、“工巧”加以表述。宋應星認為技術三要素中“人巧”是最積極的因素，因為“人為萬物之靈”、“人巧造成異物也”。他又把勞動者的技能分為熟練的（“工夫精熟”者）或“巧思”者和非熟練的，而提倡勤巧。他在書中到處提請農民和工人提高自己的勞動技能，幾乎在每一章里都樹立了這方面的標兵。他甚至在《錘鍛》章認為，對從事復雜勞動的鍛造銅樂器的工人，應給予比鍛造鐵器的工人高一檔的工資（“錘工亦貴重鐵工一等”）。這就從技術政策上落實了他的思想主張。

既然他認為在技術的三要素中“人巧”是最積極的因素，這就導致他對從事設計的工農群眾的尊重和對能工巧匠的稱贊。他反對經生之家（儒生）和紈绔之子（富豪子弟）鄙視工農群眾的任何表現。由于技術是農民、工人賴以從事生產勞動的基礎，則創造技術的主力軍首先應是這些勞動者，而不是四體不勤、五谷不分的所謂“圣賢”之輩。誰是創造各種技術的主力軍？對這個問題的回答，反映出兩種不同的技術觀。

《天工開物》中記下了許多勞動者創造的技術。他在書中到處歌頌勞動者的技巧，而且在《乃粒》中指出“著書圣賢”不一定就懂技術，否則為什么他們在“五谷”中竟漏提稻，而稻為南方廣大人民的主食。他還認為把造紙技術的發明歸于東漢蔡倫一個人頭上，是淺陋的見解。這些都體現了宋應星對傳統造物設計人巧、工巧的重視。

2.3 器

“器”指生產中使用的各種工具和設備。宋應星在強調巧的同時也強調工具的重要性：“世無利器，即般（魯班）、倕安所施其巧哉？”（《錘鍛》），又說：“諺云：‘萬器以鉗為祖’，非無稽之說也。”

田自秉在《中國工藝美術史》一書中總結明代家具發展的原因：“一、園林建筑的興起。二、木材的豐富。三、木工具的提高。”2田自秉，中國工藝美術史。北京：知識出版社，1985年，第299頁。正如宋應星所云“金木受攻而物象曲成。世無利器，即般、倕安所施其巧哉？”3宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第265頁。沒有良好的工具，是不能制作出精巧的物品的。硬木質地堅韌，更需要利用優良的木工工具。明代錘鍛技術已大大提高，據《天工開物》記載：“凡健刀斧皆嵌鋼、包鋼，整齊而后入水淬之。其快利則又在礪石成功也。”4宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第26頁。因為錘鍛技術的發展，木工具的種類也增多，因而適于各種加工需要。“長者刮木，短者截木，齒最細者截竹”5宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第278頁。等。

“法”、“巧”、“器”，《天工開物》六大設計領域的各章節中，都要談到這三者，作為設計技術的三要素缺一不可。設計之“法”固然重要，但只有通過”巧”與“器”才能實現“法”。它們共同構成了《天工開物》全書結構框架的主體。

3、兩大系統（下）：《天工開物》設計圖學系統

3.1 承繼中國傳統設計圖學

古代設計師傳達自己的設計的設計意圖無非通過三種方式：一是借助感性和隱諱的口訣和直觀的身教來傳達；二是利用圖譜和文字說明；三是制作小樣。

表1 《天工開物》的主要內容及圖樣，采自《中國工程圖學史》

宋應星撰《天工開物》所附128幅插圖，由涂伯聚刻繪，出刊于明崇禎10年（1637年），俗稱“涂刻本”，流傳最廣。

承繼“左圖右史”的傳統，宋應星的《天工開物》以其精微的圖畫，配合文字，給處于社會下層的種田人和手藝人描繪了一幅生動的造物的歷史畫卷。《考工記》，其“總敘”雖有“依于法，游于說”之論，然于圖樣疏略不講，甚至《冬官》全篇無一“圖”宇，而《天工開物》繼承了宋以來中國科學技術著作的優良傳統，一補《考工記》之不足，既是宋應星親自見聞，又是調查研究的如實寫照，“持寸符，握半卷，終事詮旨，風行而冰釋”。《天工開物》中的設計圖樣是宋應星給我們留下的豐富圖學遺產。

3.2 提供了珍貴的設計圖式形制

圖說，是現代設計的基木語言；試驗，是現代設計的基木方法。設計的獨立性地位，在很大程度上倚賴圖說和試驗方法的成熟。雖然中國古代的能工巧匠也有繪圖和制作小樣的做法，但宋應星對圖說和試驗方法的重視更自覺，對設計表達的準確性要求也更高。

《天工開物》全面系統論述了我國農業和手工業的生產技術與經驗，書中的大量插圖與文字珠聯璧合。梁啟超在《中國近三百年學術史》中指出：“《天工開物》用科學方法研究食物、被服、用器，以及冶金、制械、丹青、珠玉之原料工作，繪圖貼說，詳確明備。”1趙達雄，中國古籍的插圖。中國典籍與文化，2000年，第106～119頁。《天工開物》一書中共有各種與專業技術相關的圖樣123幅。每圖繪制精細，幅面安排適當，大致具成比例，頗富立體感，易于解讀。特別在七卷中，介紹一物一器，或言“具圖”，或言“有圖”；說明專業技術工具種類或言“皆具圖”，或言“皆有圖”；對復雜機械，譬之紡織機械的“機式”，則言“具全圖”，以示各種不同圖樣的重要性。恰如“序”言所稱：“披圖一觀，如獲重寶矣。”從設計圖樣的角度考察，《天工開物》中的圖樣雖多以直觀圖的形式繪出，但它已超出一般插圖和示意圖的范圍，而具有設計用圖的實用價值，這為考察明代科學技術提供珍貴的資料。（表1）。

從書中所繪圖樣來看，宋應星善畫，否則《天工開物》就沒有那些繪制翔實的圖樣，而這類設計圖樣不僅需要畫家具備繪畫的技巧，更需要懂得科學技術以及工程設計的才能。

《天工開物》中的圖樣體現了中國古代“制器尚象”的學術傳統，書中各卷文字，對各種生產技術考證詳盡，井井有條。如物料、能源及設備諸方面都給出了具體數字和工藝操作流程，對各種技術過程不僅有定性的記載.也有定量描述，凡生產過程中涉及的數量關系都不厭其煩地加以介紹，如各種產品比率、材質比重、原料配比，以及各種機械零部件的尺寸，等等，一一載入。而書中所附的圖樣，置于文字之下。圖中設備部件，清晰可見。比例適中；操作人物形象逼真，圖文相資，真實地反映了古代科學技術的情況。

從《天工開物》的編撰編排設計上說，無疑是極為成功的圖書典例。其刻本插圖充滿了設計的韻味，工整、明晰、詳細而且可讀易懂。作者成功地表達了豐富的內容和意圖，與單一文字的書籍相比，明顯有其優勢的一面。制造與消費之間，即制造商與用戶之間，是需要一種文化來加以概括、總結與反映，這不僅反映在他對科學事實的尊重上，更反映在他將科學技術知識進行了最有效的視覺傳播，在缺乏照相機技術的當時，這樣的記錄不能不說是一項艱苦而又偉大的創舉。

3.3 傳遞準確的設計技術信息

首先，《天工開物》中圖樣的繪制是宋應星在長期從事科學研究，深入生產實際，調查訪求的基礎上完成的，體現著重實踐，輕空談，提倡觀察、實驗的技術理性思想。《天工開物》中的圖譜，以較粗獷的線條，較少的背景，寫意的筆法，突出繪圖中所要表現的器物。所繪之圖結構較準確，比例較得當，并且部分圖中用文字對零件作了一些標注，更增強了具有科技圖譜的性質。以致到今天依其圖樣和數據，還可以將其中所繪的某些機器工具復制出來。

例如作者詳細記述了明代提花機的構造，并能夠用和現代“軸測投影”類似的方法清楚地表達出花機的結構、機件的形狀大小和相互關系（圖3），并對繅絲、整經、卷緯、機織、提花、精煉、織布、染色等方面作了詳盡的介紹。其中鉆井設備、蔗車、大型澆灌、垂鍛千斤錨、煉鋅、龍窯、玉石磨床等，都是歷史上最早的記載，具有極高的科學價值和實用價值。

自《考工記》以來，探討中國古代科學技術，無論冶金鑄造，抑或機械紡織等等，倘若沒有系統地記載設計技術的著作《天工開物》中的記載和圖樣，那么中國古代傳統工程技術中許多迂繆郁結而不可解的問題，將一一難以深入探討，這也是《天工開物》設計圖學價值之所在。

圖3 花機，采自《天工開物》初刻本插圖19

圖4 筒車，采自《天工開物》初刻本插圖5

3.4 具有較高的設計藝術價值

在《天工開物》中有一百二十多幅圖畫，不同于一般的繪畫藝術作品，這些圖既說明技術，又描寫人物，它們詳細地表現了農業、手工業與交通運輸等各行各業的情景，畫面上沒有老儒講經與仕女游樂，也沒有風花雪月與吟詩弄賦，畫的全是生產活動中的勞動人民，有耕耘田間的農民，有織制彩色畫錦的織工，有齊心協力錘鍛千斤大錨的鐵工群象，也有架舟奮戰于驚濤駭浪的船工集體，連處于封建社會最低層的勞動婦女也活躍在養蠶、繅絲、紡織等許多幅畫面之中。這些畫使幾百年前勞動人民的生產過程躍然紙上，栩栩如生，且很有藝術價值。用這樣多的圖畫來表現生產與生產者，在我國科學史上是空前的，在當時世界上也是少見的。眾所周知，中國水墨畫自五代北宋出現以后，人物畫一直是嚴重不足。中華民族的人物畫一直是靠壁畫和木版插圖、木版年畫支撐著。元代以前靠壁畫支撐，明代靠木版插圖支撐，清代靠木版年畫支撐。正是靠著壁畫、插圖和年畫的支撐，中華民族才有了一批炳耀千秋、光照世界的人物畫。因此，從這個意義上說，《天工開物》中的插圖還是一個十分豐富的繪畫資源，尤其是它彌補了明代水墨畫中人物畫嚴重不足的缺陷。

需要指出的是，《天工開物》中的這些插圖無論從科學還是藝術的角度上看都是上乘之作，作者和刻工的認真執著已到了為之獻身的境界。中國繪畫豐富的線條美經過杰出刻工的再創造，甚至超過了畫稿。我們可以把以上圖譜和其它傳統繪畫作比較，就會發現，那種線條的峻峭爽利是無法用毛筆表現出來的。《天工開物》中的插圖，因其傳承文明的目的和作者的特定性，它們不以傳統的繪畫題材為描繪對象，而是以與人們生活密切相關的東西為主題，使人耳目一新，感覺相當親切，這正是多少年來中國傳統繪畫藝術所無法企及的。

4、六大領域：《天工開物》的設計領域

《天工開物》總共十八章中有十三章與造物設計有關或屬于造物設計范圍，幾乎涵蓋了除漆器之外造物設計的各個方面。大體上可分為六大類：

一、農用工具設計（乃粒、粹精）

二、衣料染織設計（乃服、彰施）

三、金屬鑄鍛設計（五金、冶鑄、錘鍛、佳兵）

四、陶瓷磚瓦設計（陶埏）

五、造紙設計（殺青、丹青）

六、交通工具設計（舟車）

4.1農用工具設計（乃粒、粹精）

相對于農業時代，具有提水灌溉功能的農用工具設計是關系到當時的國計民生的大事，其價值和地位相當于工業時代引導工業設計的主流的汽車設計和當今信息時代代表IT產品主流的手機設計那樣，最能反映那個時代主要的意匠思想和造物規律的。在《天工開物》第一卷乃粒（指谷物糧食）中的水利篇中，宋應星就對當時使用的排灌機械：簡車、牛車、踏車、拔車、桔槔及風車的使用條作、構造、特性、使用方法、工效等作了詳盡的敘述。

圖5 加工器械，采自《天工開物》初刻本插圖

圖6 花機，采自《天工開物》初刻本插圖19

4.1.1 提水灌溉器械設計

筒車是一種從低處引水到高處的提水工具，又稱天車。透過宋應星《天工開物·水利》對筒車構造法的記載，我們可大體上對筒車的設計巧思有一認識。

由《天工開物》所繪“筒車”的圖樣可知（圖4），其設計的基本構造并不復雜，主要是由一個大型立輪傳動鏈條、受水板、竹筒或木筒所組成，大輪的下部浸在水中，在水力的作用下，水面下的那些竹筒或木筒滿灌后，轉到輪上方的一定位置時，便自動倒入木槽，于是水便沿槽流到田里。

4.1.2 糧食加工器械設計

天工開物《粹精》卷記述了谷物（尤其是水稻和小麥）的收獲和加工過程。對于各種糧食加工器械，如杵臼、礱、水碓、磨等的質量、規格、功效，以及制造和使用方法都有較詳細的記述。其中某些工具及其設計原理，今天在部分地區仍有沿用。

作為一個農耕文明十分燦爛的國家，我國古代糧食加工器械種類多，功效高。“凡稻去殼用礱，去膜用舂、用碾。然水碓主舂，則兼并礱功。”1宋應星，天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第129頁。稻谷去掉谷殼是用礱，去皮是用舂或碾。但是用水碓去舂，就同時起了礱的作用。谷物麥子粉碎用轉磨。礱、舂碓、碾、磨皆屬于傳統的優秀的糧食加工器械，至魏晉南北朝時期，這些運用人力、畜力、水力驅動的各類加工器械就已基本定型。（圖5）

4.2衣料染織設計（乃服、彰施）

明代衣料染織設計發展極快，品質不斷提高。“乃服”中記“凡棉布寸土皆有，而織造尚松江，漿染尚蕪湖”，反映了當時棉織業遍及全國。從《天工開物》中的記載我們可以看到絲織所用的器械的設計較前代作了很多設計改進。繅絲和紡紗用的機械在元代要用手搖，在明代普遍采用足踏式。織平面紋的有腰機，織花紋的有花機。《天工開物》卷二“乃服·機式”詳細記載了花機的結構、安裝和使用方法（圖6）：

4.3金屬鑄鍛設計（五金、冶鑄、錘鍛、佳兵）

圖7造紙，采自《天工開物》初刻本插圖

4.3.1 鑄造設計

《天工開物》詳細記載了古代金屬鑄鍛設計，其“冶鑄”卷專論古代冶鑄技術，圖文并茂記述了用小爐群匯流法鑄造萬鈞以上的巨型鑄件，以及用小爐連續澆注鑄造千斤以內的鑄件。

《天工開物》記述了中國古代許多煉鋼工藝，其中對炒鋼、燜鋼工藝的記載是歷史典籍中第一次詳細的記述。這些先進的生產工藝由宋應星詳實的記錄下來，其中所記載的科學成就，至今仍有參考價值。讓我們看到我國的煉鋼技術的發達，在明代處于世界先進行列。

4.3.2 兵器設計

《天工開物》還生動地介紹了明代各種武器的制造方法，包括古老的弓箭和后來的火炮、地雷、水雷，炸藥包、鳥銳等比較先進的火器的制造，這對于我們了解當時的工藝技術水平和軍事技術也是很有幫助的。

4.4 陶瓷磚瓦設計（陶埏）

《天工開物·陶誕》在深入實際調查觀察的基礎上，比較詳細地總結了我國十七世紀的部分陶瓷生產技術，從這里我們可以看到，明代勞動人民的陶瓷磚瓦設計，已經達到了非常高的水平。

4.5 造紙設計（殺青、丹青）

《天工開物》一書中的《殺青》篇，專門介紹了明代的各種紙（竹紙、皮紙等）的生產過程，還附有生產設備操作圖。尤其值得注意的是，書中對造紙（手工紙）生產比較系統地作了總結，對技術關鍵提出了比較深入的看法，具有較大的科學價值和參考價值。（圖7）:

4.6 交通工具設計（舟車）

宋應里在第九卷“舟車”中.記述了作為當時主要交通工具的水運船舶和車輛的結構、制造、使用情況。書中記載：“凡舟古名百千，今名亦百千”，1宋應星。天工開物。鐘廣言，注釋。廣州：廣東人民出版社，1976年，第233頁。即是說，從古代到當時，船的名稱都有幾百、幾千種。這就充分說明，我國造船工業和技術，自古以來，是非常發達的。書中把船舶分為漕舫、海舟和雜舟三種。這種分類方法，充分說明，當時造船工業已有較高的技術水平，不僅可以制造各種不同的內河船舶，而且大量的成批制造沿海船舶和遠洋船舶。古代民間最常用的車子有三種:一是大車，二是馬車，這些車在《天工開物》中均有記載。

余論

《天工開物》中，“一個目標”——設計實用性目標；“兩大系統”——設計技術系統和設計圖學系統；“六大領域”——農用工具設計（乃粒、粹精）、衣料染織設計（乃服、彰施）、金屬鑄鍛設計（五金、冶鑄、錘鍛、佳兵）、陶瓷磚瓦設計（陶埏）、造紙設計（殺青、丹青）、交通工具設計（舟車），這三個方面是相互聯系的整體。“設計的實用性目標”貫穿在《天工開物》的整個設計體系之中。“設計技術和設計圖學系統”是全書“設計的實用性目標”最明顯的體現，“六大領域”內，亦無不滲透著這一設計目標。

《天工開物》是一個“聚寶盆”，它昭示了中國工藝美術的制作性、實用性、創造性與審美性。它不僅對2000多年間中國民間工匠積累和技藝經驗作了比較全面、系統的總結，同時也將物質原料的開發和造物實用功能以及民間工藝文化的內涵從科學的角度揭示出來。因此，我們將《天工開物》作為設計史上傳統設計的終結，它為傳統手工業設計向現代工業化設計的轉型作好了準備。

在此，賦詩一首，以紀其盛：

天工開物賦

陳仲先

華夏造物淵源長，貴谷賤金永流芳。

一機三事真奇巧，水轉筒車自名揚。

諸葛神弩顯神威，木牛流馬蜀道忙。

神工鬼斧法巧器，索象依圖敘事詳。

青史有傳垂千古，衣食住行賴此章。

天工定于人作美，開物思想照炎黃。

三、武進陶湘涉園本《天工開物》整理說明

◎版本選擇：此次整理選用武進陶湘涉園本（或稱《喜詠軒叢書》本），簡稱“陶本”的初編本。也是《天工開物》20世紀以來在中國刊行的第一個新校本。關于“陶本”版本價值，當代著名《天工開物》研究專者潘吉星有比較中肯的論述，現轉抄如下：

陶本：這是20 世紀以來中國刊行的第一個《天工開物》新版本。從整個版本史上屬于第四版，1927 年以石印線裝本形式出現。該書卷首印有下列字句：“歲在丁卯（1927）仲秋（八月），武進涉園據日本明和年所刊，以《古今圖書集成》本校訂付印。”1929 年該本又刊行重印本，在書的扉頁背面印有“歲在已已（1929）/涉園重印”八字。出版此書的是出版家陶湘（1870—l940），陶湘字蘭泉，號涉園，清同治九年生，江蘇武進人，以其出版《喜詠軒叢書》而知名。由于他是民國年間《天工開物》的最早刊行者，故此本稱為“陶本”。陶本是用安徽涇縣宣紙印的，分上中下三冊。早在民國初年《天工開物》便受到丁文江（1888—1936）、章鴻釗（1878—1951）、羅振玉（1866—1940）及陶湘等人注意，但國內難以找到傳本，他們遂以明和八年（1771）和刻本為底本謀求出一新版。關于出版經過，丁文江在1928年寫的《重印天工開物卷跋》中作了詳細說明，載陶本1929 年版書末。陶湘本人也在《重印天工開物緣起》（1927）中作了類似簡介。此本雖以菅本為底本，但亦參考了楊本。前三版（涂本、楊本及菅本）體例大致相同，版面、行款、文字位置都完全一樣，插圖也基本上為同一系統。至陶本開始則完全打亂了前三版原有的布局，而另起爐灶。

陶本在體例上的重大改變是對書中全部插圖重新請畫工加繪制版，有些圖參照清代《古今圖書集成》（1726）、《授時通考》（1747）加繪或改繪；有些圖（如《作咸》章）據《兩淮鹽法志》（1748）、《河東鹽法志》（1627）、《四川鹽法志》（1882）加繪結果弄得面目全非、圖文不符。也許陶湘的用意是好的，意在提供精繪插圖，使之勝過原有版本。而實際上陶本在藝術技巧上確實精工，但因是民國年間畫工所畫，在人物服飾及神態、室內陳設上反不如涂本、楊本及菅本那樣淳樸、真實，甚至有畫蛇添足之虞。對此，三枝氏已在其論版本的文內作了中肯的批評。然而陶本也有可取之處，即它作了文字校訂，排除了前三個版本中不少錯字。陶本中文字可取，但插圖則全不可取。遺憾的是，20世紀以來中外學者使用插圖時，常取自陶本，而其中插圖已失去涂本原有的真實性。有繪畫鑒賞力的人會看出，陶刊本插圖帶有民國年間藝人的畫風，與明人畫法迥異。陶本書首扉頁有羅振玉的篆文題簽，下面是陶湘的《重印天工開物緣起》、影印的楊本手書體序，再往下是涂本序及正文。刪去了菅本中都賀庭鐘的序，書未附丁文江撰《奉新宋長庚先生傳》及《重印天工開物卷跋》。正文前還有原書各章總目，但又另加各節分目。陶本的貢獻在于，它畢竟是中國中斷了200 多年后于20世紀新刊出的本子。它的出版激發了國內外對《天工開物》的注意及研究，添補了中國版本上的不足。陶本問世多年不曾再版，直到1983年臺北廣文書局影印《喜詠軒叢書》時，才將陶本《天工開物》列入其中第一冊，文字及插圖都沒有變動，只是將插圖施以朱色，看起來效果不一定很好，反不如原來黑白分明。（潘吉星《宋應星評傳》第620-622頁，南京大學出版社1990年版）

◎內容編次：

關于《天工開物》一書的內容編次問題，潘吉星曾在其《〈天工開物〉譯注》中做過詳細的考辨，按其內在的邏輯關系，對全書進行過章節次序的調整，有一定的學術價值。但為了呈現事物的原貌，我們還是采用了原初本（涂本）的次序，也是陶本的次序。

◎版式方面：

本次版式設計方面也有一定的考究。保留了《喜詠軒叢書》獨具特色的關鍵頁面，主題內容全部采用現代版式并與原版相映襯，實現了傳統美與現代美的融合。

◎圖像方面：

關于圖像方面，除繼續保留原版的一圖一頁之外，還將兩頁一圖進行了合頁處理，更便于讀者閱讀。同時，處于本書版式的要求，將原版圖片進行了一定的技術處理，是圖片更具有參考價值。

◎其他方面：

本系列古籍整理，除唐宋之前的經典外，一般都只是采用原文整理，不加注釋，這樣便于讀者依據自己的理解展開思考，也更有利于經典傳播的力量與傳統文化的創新。

（責任編輯：顧平）

The Contemporary Construction of the Design Theory System in Exploration of Works in Nature

《天工開物》內容豐富，幾乎涉及到工業文明以前的所有農業、手工業各部門各領域各工種的生產技術、工藝流程、設計文化以及諸多問題。全書依據“貴五谷而賤金玉”的思想原則，進行理論架構，形成了獨具中華傳統造物設計理論特色的“天工”“開物”體系，并與《考工記》、《營造法式》共同完成了中華“考工學”設計理論體系建構。作為全球化進程中的轉型性的集大成之作，《天工開物》是中華傳統“考工學”設計理論體系和工匠文化精神的代表性著作，值得我們認真閱讀、研究、傳承與開新。

Exploration of Works in Nature is rich in content. It covers the production technology， technological process， design culture and many other problems in almost all departments， all fields and all types of work of agriculture and handicraft industry before industrial civilization. The whole book constructs its theory under the principle of thinking highly of grains but making little of gold and jade， so it forms the system of “work of nature” and“exploring things” that with unique characteristics of traditional Chinese creation design theory. Together with The Artificers' Record and Rules of Architecture， they finish the construction of Chinese artifice's design theory system. As a transformed epitome in the process of globalization， Exploration of Works in Nature is the masterpiece that can represent traditional Chinese artifice's design theory system and handicraftsmen's ethos. It is worth reading，researching， inheritance， exploration and innovation.

《天工開物》 考工學 當代設計理論體系

Exploration of Works in Nature； artif ce； contemporary design theory system

10.3969/J.ISSN.1674-4187.2015.03.004

鄒其昌，上海大學數碼藝術學院教授、博士生導師，研究方向：美學與設計學等領域的科研與教學。

1本文為作者主編的 “東方美學與設計”叢書中的武進陶湘涉園本《天工開物》“出版說明”。（人民出版社2015年6月第一版）。此文亦即上海市本級學科建設項目“中國設計理論與創意文化研究”的階段性成果。