全书分为上中下三卷18篇。并附有123幅插图,描绘了130多项生产技术和工具的名称、形状、工序。书名取自《尚书·皋陶谟》“天工人其代之”及《易·系辞》“开物成务”,作者说是“盖人巧造成异物也”(《五金》)。
全书按“贵五谷而贱金玉之义”(《序》)分为《乃粒》(谷物)、《乃服》(纺织)、《彰施》(染色)、《粹精》(谷物加工)、《作咸》(制盐)、《甘嗜》(食糖)、《膏液》(食油)、《陶埏》(陶瓷)、《冶铸》、《舟车》、《锤煅》、《燔石》(煤石烧制)、《杀青》(造纸)、《五金》、《佳兵》(兵器)、《丹青》(矿物颜料)、《曲蘖》(酒曲)和《珠玉》。
《天工开物》全书详细叙述了各种农作物和手工业原料的种类、产地、生产技术和工艺装备,以及一些生产组织经验。上卷记载了谷物豆麻的栽培和加工方法,蚕丝棉苎的纺织和染色技术,以及制盐、制糖工艺。
中卷内容包括砖瓦、陶瓷的制作,车船的建造,金属的铸锻,煤炭、石灰、硫黄、白矾的开采和烧制,以及榨油、造纸方法等。
下卷记述金属矿物的开采和冶炼,兵器的制造,颜料、酒曲的生产,以及珠玉的采集加工等。
《天工开物》中分散体现了中国古代物理知识,如在提水工具(筒车、水滩、风车)、船舵、灌钢、泥型铸釜、失蜡铸造、排除煤矿瓦斯方法、盐井中的吸卤器(唧筒)、熔融、提取法等中都有许多力学、热学等物理知识。在《五金》篇中,明确指出,锌是一种新金属,并且首次记载了它的冶炼方法。
《天工开物》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。
作者在书中强调人类要和自然相协调、人力要与自然力相配合。是中国科技史料中保留最为丰富的一部,它更多地着眼于手工业,反映了中国明代末年出现资本主义萌芽时期的生产力状况。
宋应星(公元1587—约1666年),中国明末科学家,字长庚,汉族江右民系,奉新(今属江西)人。万历四十三年(1615)举于乡。崇祯七年(1634)任江西分宜教谕,十一年为福建汀州推官,十四年为安徽亳州知州。明亡后弃官归里,终老于乡。
在当时商品经济高度发展、生产技术达到新水平的条件下,他在江西分宜教谕任内著成《天工开物》一书。宋应星的著作还有《野议》《论气》《谈天》《思怜诗》《画音归正》《卮言十种》等,但今已佚失。
宋应星的命运可以用一波三折来形容,他曾经先后两次考中了举人。但是之后进行的会试,他考了五次却依然没有考上。虽然他的科举之路并不平坦,但是这五次的会试使他大开眼界,对于事物有了全新的认识。
他经常到田间地头进行详细地实地考察,获得了很多关于农作物和农业的知识。真实因为对这些领域的详细研究,他才能写出像《天工开物》这样的旷世巨作来。《天工开物》这本中国古代的科学巨著,直到今天仍然被很多人所传颂和阅览。它里面蕴含的先进的科学知识和伟大的思想必影响后世很多人。