“天人相邀”的设计思想
“天工”和“开物”分别出自《尚书·皋陶谟》和《周易·系辞上》,这也是《天工开物》这一书名的由来。造化之工就是“天工”,《尚书·皋陶谟》云:“无旷庶官,天工,人其代之。”本义是天工邀约人工来代天行事。后来将“天工”与“人工”相对,则是指造化之工与人为之工。成语“巧夺天工”就是赞叹人工的技艺达到了天工的境界。“开物”一词出自《周易·系辞上》:“夫易何为者也?夫易开物成务,冒天下之道,如斯而已者也。”“开物”是指开启物知,即对万物、天下万事的认识。根据周易的思想,“开物”被宋应星视为人的知识力和创造力,造化的自然力则是“天工”,在一起合成书名,对应相邀的自然与人为这两个要素既相互对立,又相互召唤,所以是人应上天之邀而代天开发万物。图2-1为“天人相邀”的设计理念示意。

图2-1 “天人相邀”的设计理念
在宋应星看来,“天工”是一种造化之神力。他在《天工开物·卷序》也曾提到过,自然界是不以人的意志为转移的,有其自身产生和运动的规律。天地间物的种类数以千万计,这是造化的伟力和神秘。人和自然界也相互作用,“开物”就是只有依靠人工的开发和利用才能把天然事物变成物质财富。“陶成雅器”需要有“方土效灵”便是他的理论之一,这也是需要“人工表异”的。就如同油脂生产还需要经过人力的加工,两个条件缺一不可。他说:“假媒水火,冯藉木石,而后倾注而出焉。”可见,宋应星不是一般性地讲“天人合一”,而是从设计造物的角度强调了“天人相邀”。
《天工开物》中人的设计智慧与自然规律相互作用还包括“天人相邀”思想。例如,关于风、帆、船三者的运动规律和它们的相互关系,宋应星就从“天人相邀”的角度做过精辟的分析。他对于船的构造与风向、水流三者的相互作用的解释将造化之工与人的设计之工相应相邀而达成的“机妙”阐述得十分到位。
在《天工开物》中,“天人相邀”的设计造物思想几乎贯穿始终。书中指出,造出坚固的铁制器具一方面需要提高钢铁的“健”度,另一方面要注意运用接合技术。这里使用了淬火法技术来提高钢铁的硬度。《天工开物》中利用事物与环境的关系以达到目标最优的整体方法的又一体现则是为防止氧化并保持接铁尖端的温度,采用黄泥接口的接合技术。