《天工开物》中的环境美学思想
宋应星（1587—约1666），字长庚，明代江西省南昌府奉新县北乡人。宋氏家族曾为奉新望族，但至宋应星一代已经没落。万历四十三年（1615）宋应星与兄应升同中举人，但之后二人入京5次参加会试均落第，遂绝科举之念，并将兴趣转到实学上来。崇祯七年（1634），宋应星出任本省袁州府分宜县教谕，先后在这里任职4年。《天工开物》便在此期间写成。除此之外，宋应星还在这4年内完成了《画音归正》《原耗》《野议》《思怜诗》等著作。《天工开物》分3卷18章，插图123幅，以《乃粒》为首篇，以《珠玉》为末，取“贵五谷而贱金玉” (45) 之义。《天工开物》是一部伟大的科技典籍，收录了包括农业和手工业在内的30个生产部门的技术，对诸如水稻种植、养蚕、冶金、采煤、火药、制陶、采珠、纺织、贸易等等，均有翔实而科学的探讨。李约瑟把宋应星称为“中国的狄德罗”，意谓宋氏为百科全书式的学者，这样的赞誉是不过分的。
《天工开物》这个书名来自《书经》中的“天工人其代之”和《易经》中的“开物成务”。对于宋应星将“天工”和“开物”合成书名的具体意义有过不少的争论，但大致的意思是得到公认的，即自然界有其不可违抗和逆转的力量与规律，但人能够充分发挥聪明才智，顺应自然和利用自然，使自然为人所用。《天工开物》整本著作都贯穿了这种人与自然相互依存、相互协调的思想。对于自然那种不为人类意志所转移的伟力，宋应星在《天工开物》的序中说：“天覆地载，物数号万，而事亦因之，曲成而不遗，岂人力也哉。事物而既万矣，必待口授目成而后识之，其与几何？万事万物之中，其无异生人与有益者，各载其半。世有聪明博物者，稠人推焉。乃枣梨之花未赏，而臆度‘楚萍’；釜鬻之范鲜经，而侈谈‘莒鼎’；画工好图鬼魅而恶犬马，即郑侨、晋华岂足为烈哉？” (46) 宋应星认为天地之间物以万计，它们的变化消长不是人力所能完全掌握的；同时又认为万事万物之中对人有益和对人无益的各占一半，人类可以发挥自身的聪明才智掌握那些于人有益的，这也就足够了。宋应星强调人力能够认识自然、利用自然，但他认为这种认识和改造需要通过科学的观察和钻研，如果连枣、梨之花都分辨不清，连铸锅的模型都没有接触，却去奢谈“楚萍”“莒鼎”，是不值得效仿的。
这种人力与天工相结合的观点是《天工开物》一书的主调。《天工开物·乃粒》篇说：“生人不能久生，而五谷生之。五谷不能自生，而生人生之。” (47) 这是说人无法靠自身生存，必须要依赖五谷才能活下去，而五谷不能自己生长，需要靠人去种植。《天工开物·膏液》篇说：“草木之实，其中蕴藏膏液，而不能自流。假媒水火，凭借木石，而后倾注而出焉。” (48) 这是说草木的果实中蕴藏着油脂，但这些油脂不会自行流出，需要通过水火之力，借助木榨和石磨的作用而后才能倾注出油。宋应星既强调了人与自然界之间的相互依存关系，又认为通过合理的、科学的观察和探究，人类能够利用自然和改造自然，并创造出更适合人类生存的世界。
这种认为人与自然之间相互依存的主张，在宋应星那里很自然地生成一种生态保护的观念。如中国古代朴素的生态保护观念那样，宋应星认为自然不是人能够完全掌控的，人能够认识自然、利用自然，而不应发展成一种认为能够征服自然的盲目自信，人类对自然的认识和利用要遵循自然本身的规律，而不应发展成对自然的过度开发。《天工开物·乃服》说：“飞禽之中有取鹰腹、雁胁毳毛，杀生盈万乃得一裘，名‘天鹅绒’者，将焉用之？” (49) 对于那种杀害千百飞禽而制成一件裘衣的做法，他是持反对意见的。《天工开物·珠玉》说：“凡珠止有此数，采取太频，则其生不继。经数十年不采，则蚌乃安其身，繁其子孙而广孕宝质。” (50) 蚌珠的生产有其自然规律，如果开采过于频繁，则生产无法持续，在这里宋应星已经有了生态保护的观点。
和中国古代那种朴素的生态保护观念相比，宋应星的生态保护思想建立在更加科学的观察和推论上面。我们可以发现，宋应星的有机自然观竟然包含类似食物链的生态平衡的思想。比如其《论气·形气四》中说：“草木有灰也，人兽骨肉借草木而生，即虎狼生而不食草木者，所食禽兽又皆食草木而生长者，其精液相传，故骨肉与草木同其气类也。即水中鱼虾所食滓沫，究竟源流，亦草木所为也。” (51) 这是说生态系统中，动植物之间通过精液相传而维持着生态平衡，食草动物通过草木而生存，而肉食动物所食动物也要通过食用草木而生存，这就构成了现代生态学所谓的食物链的关系。食物链中的任何一环如果出现了严重问题，将会导致整个生态系统失去平衡。宋应星认为人类不应过度捕猎和开采，是建立在这种生态系统的整体平衡的认识基础上的，超越了中国古代那种朴素的生态保护观念。
宋应星这种生态平衡观念建立在一种深刻的气论哲学基础上。宋应星认为整个宇宙的基质为气，气凝聚而化为形，万事万物非气即形。宋应星继承中国古代这种朴素的形气论，但也根据自己的观察和理解对这种形气论做出新的诠释。他在《论气·形气化》中说：“天地间非形即气，非气即形，杂于形与气之间者，水火是也。” (52) 他认为整个天地根据气—水火—形这样的模式演化而来，他在气和形之间插入了水和火这两个过渡元素，使中国古代的形气思想更加具体化了。宋应星对其形气论的阐述也带有科学观察的性质，比如关于“气”，他认为气并非虚空，气有如微尘，漫布在宇宙之中。《论气·水尘二》说：“凡元气自有之尘，与吹扬灰尘之尘，本相悬异。自有之尘，把之无质，即之有象，遍满阎浮界中。第以日射明窗，而使人得一见之，此天机之所显示也。其为物也，虚空静息，凝然不动，遍体透明，映彻千里。风至扇动，或如流水之西东，播扬灰土而杂其中。始举目而不见丘山也，犹之山水静涵之候，其清可掬。洪流激湍，冲突污泥而混之，鱼虾对面亦无所见也。世人从明窗见尘，而误以为即灰土所为，日用而不知，岂惟此哉？” (53) 气作为自有之尘，和吹物灰土之尘有异，但依然是遍布宇宙中的一种极细微的物质，当阳光透进明窗之时则可得见。宋应星这里通过类似科学观察的例子来说明气为细微的物质，是中国古代形气论思想的一个突破。
宋应星认为宇宙万物遵循由气化形而又由形返气的过程，《论气·形气化》说：“由气而化形，形复返于气，百姓日习而不知也。气聚而不复化形者，日月是也。形成而不复化气者，土石是也。气从数万里而坠，经历埃壒奇候，融结而为形者，星陨为石是也。气从数百仞而坠，化为形而不能固者，雨雹是也。初由气化形人见之，卒由形化气人不见者，草木与生人、禽兽、虫鱼之类是也。” (54) 他认为宇宙万物遵循物质循环的原理，气作为最基本的介质，使万物经历了由气到形而又由形返气的过程。如《论气·形气化》又说：“气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之本，此一粒原本几何，其余则皆气所化也。当其蓊然于深山，蔚然于田野，人得而见之。即至斧斤伐之，制为宫室器用，与充饮食炊爨，人得而见之。及其得火而燃，积为灰烬，衡以向者之轻重，七十无一焉；量以多寡，五十无一焉。即枯枝、椔茎、落叶、凋芒殒坠渍腐而为涂泥者，失其生茂之形，不啻什之九，人犹见以为草木之形。至灰烬与涂泥而止矣，不复化矣。而不知灰烬枯败之归土与随流而入壑也，会母气于黄泉，朝元精于冱穴，经年之后，潜化为气，而未尝为土与泥，此人所不见也。若灰烬涂泥究竟积为土，生人岂复有卑处之域，沧海不尽为桑田乎？” (55)
宋应星这种以气为基础的物质循环论与现今科学中的能量守恒主张有相近之处，由气到形再由形到气，在这个过程中能量既没增加也没减少。《论气·形气五》云：“深山之中，无石而有石，小石而大石，土为母，石为子，子身分量由亏母而生。当其供人居室、城池、道路之用，石工斫削，万斛委余，尽弃于地，经百年而复返于土。故古今家国废基，掘井及泉，见土而已，不见石余也。其经火而裂爆者，化土又更速焉。若陶家合土以供日用，万室之国，日取万钧而埏埴之，积千年万年，而器未见盈，土未见歉者，其故胡不思也？盖陶器以水火调剂而成，以见火失水而败，败仍归土。人世祝融之为灾也，小者亳社，大者咸阳。经年陶穴所为，顷刻还其故质。即罂缶效煎煮之用，当其内者水枯，外者火盛，则此器去刚而还本色，机已动于介然之顷矣。是故由土而生者，化仍归土，以积推而得之也。” (56) 宋应星以土石为例，石原本由土而来，土为母，石为子，石经过长期分化而又归于土，子的分量由亏母而生，所以无论土和石如何转化，总的质量是不变的。
宋应星关于自然的生态平衡和生态保护的思想源自这种以气为基础的宇宙论。宋应星认为自然界有自己的生物链，肉食动物捕食其他动物，这些动物又通过食用草木而生存，这样的食物链其实建立在以气为基础的宇宙论上，所以他说人兽草木精液相传是“骨肉与草木同其气类也”。因整个宇宙的基质是气，由气化形而又由形返气，因此人兽草木只不过是由气到形的不同形态，它们之间能够“精液相传”也是因为都归属于气的不同形态，而它们之间能够维持生态平衡也是因为形气的转化具有能量守恒的特点。宋应星认为自然有其自身转化与守恒的规律，如果我们人为地打破这种规律，比如过度地开采和捕杀某种资源而打断了自然本身的生物链，那么整个生态系统就会面临失衡的危险。
宋应星强调“天工开物”的精髓是遵循自然的规律以创造更适合人类生存的环境，因此对于那种不重视自然本身的规律、造成自然生态系统失衡的行为是给予严厉批评的，而对那些根据自然规律而来的新技术和新发明则不遗余力地推广。比如在农学上他非常重视推广物质循环利用的生态农业，即利用人畜粪便或者废弃的农作物做肥料以提高农业产量。《天工开物·乃粒》说：“勤农粪田，多方以助之。人畜秽遗、榨油枯饼（枯者，以去膏而得名也。胡麻、莱菔子为上，芸苔次之，大眼桐又次之，樟、桕、棉花又次之），草皮、木叶以佐生机，普天之所同也。南方磨绿豆粉者，取溲浆灌田肥甚。豆贱之时，撒黄豆于田，一粒烂土方三寸，得谷之息倍焉。” (57) 又说：“凡稻田刈获不再种者，土宜本秋耕垦，使宿稿化烂，敌粪力一倍。” (58) 此外又有：“南方稻田有种肥田麦者，不冀麦实。当春小麦、大麦青青之时，耕杀田中蒸罨土性，秋收稻谷必加倍也。” (59) 宋应星推广的这些肥田种稻的方法，都是利用了自然循环的规律，这些方法和技术是符合生态农业原理的。
宋应星关于自然美的看法也贯彻他的“天工开物”的原则，强调自然和人工的结合。《天工开物·甘嗜》说：“宋子曰，气至于芳，色至于靘，味至于甘，人之大欲存焉。芳而烈，靘而艳，甘而甜，则造物有尤异之思矣。世间作甘之味，十八产于草木，而飞虫竭力争衡，采取百花酿成佳味，使草木无全功。孰主张是，而颐养遍于天下哉？” (60) 宋应星认为芬芳的香气、鲜艳的颜色、甘美的滋味，这些都是人们所欲得的，而这些都是大自然特殊的安排；他认为世间之甘味，一方面来自草木，另一方面来自蜜蜂这样的飞虫的酿造，草木无法独占全功。宋应星这里虽没有提到人类的作用，但认为甘味的生产草木无法独占全功，这其实就意味着要获得甘甜的滋味，就需要自然和人工两方面的结合。《天工开物·粹精》说：“宋子曰，天生五谷以育民，美在其中，有‘黄裳’之意焉。稻以糠为甲，麦以麸为衣。粟、粱、黍、稷毛羽隐焉。播精而择粹，其道宁终秘也。饮食而知味者，食不厌精。杵臼之利，万民以济，盖取诸‘小过’。为此者，岂非人貌而天者哉？” (61) 与上引段落的主张相同，宋应星认为美来自自然，自然界生长五谷以养育人，谷粒包藏在黄色的谷壳中，这是“美在其中”，这是说自然界其实内蕴着美的。若要欣赏到这样的美，享受到这样的美，则需要人力的开发和采取，就像去掉粮食的外壳而得到精白的米、面那样，这说的也是自然和人工的结合。
中国古代思想中历来有认为社会制度和结构取法于自然的传统，如《易传》中称包牺氏“仰则观象于天，俯则观法于地”，宋应星也有这样的看法。《天工开物·彰施》说：“宋子曰，霄汉之间云霞异色，阎浮之内花叶殊形。天垂象而圣人则之，以五彩彰施于五色。有虞氏岂无所用心哉？飞禽众而凤则丹，走兽盈而麟则碧。夫林林青衣望阙而拜黄朱也，其义亦犹是矣。君子曰，甘受和，白受采。世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉。谓造物而不劳心者，吾不信也。” (62) 宋应星说：天上的云霞五颜六色，大地上的花叶千姿百态。大自然呈现出种种美丽的景象，古代的圣人则取法于自然，按照五彩的颜色将衣服染成青、黄、赤、白、黑五种颜色，难道虞舜当初没有这种用心吗？众多飞禽之中只有凤凰的颜色呈现为丹红，成群走兽之中唯独麒麟才会呈现为青碧。那些身穿青衣的平民望着皇宫，向穿黄带朱的帝王遥拜，也是同样的道理。有君子说，甘甜可调和众味，白料能染成诸色。世间的丝、麻、皮、布都是素料，因而才能染上颜色而受到珍重。如果说造物不花费心思，我是不相信的。
宋应星认为圣人取法于自然，因此将社会现象的来源都归于自然。等级社会特有的尊卑贵贱，他也认为来自自然本身的等级秩序。如“飞禽众而凤则丹，走兽盈而麟则碧”，这本是自然美的多样性和丰富性的体现，在他看来却是平民穿青衣而帝皇着朱黄的根源。在这里宋应星弄混了社会现象与自然现象之间的关系，将原本是社会制度中才存在的等级秩序投射到了自然身上，然后又通过将自然现象作为社会现象的根源而为社会等级关系寻找合法的依据。通过这样的转换，自然美的多样性和丰富性在宋应星那里便被转换成了自然的尊卑贵贱的等级秩序，这不能不说是宋应星思想中落后的一面。
这种带有尊卑贵贱的美学思想在《天工开物》中还有多处可见。如《天工开物·乃服》云：“宋子曰，人为万物之灵，五官百体，赅而存焉。贵者垂衣裳煌煌山龙，以治天下。贱者短褐、枲裳，冬以御寒，夏以蔽体，以自别于禽兽。是故其质则造物之所具也。属草木者为枲、麻、苘、葛，属禽兽与昆虫者为裘、褐、丝、绵。各载其半，而裳服充焉矣。” (63) 帝皇穿着绣有山、龙图案的华服统治天下，而卑贱者则穿着粗麻布制成的衣服御寒蔽体，宋应星认为这些衣物的原料都是大自然提供的，而贵贱有等也是大自然的安排，“盖人物相丽，贵贱有章，天实为之矣” (64) 。《天工开物·五金》说：“宋子曰，人有十等，自王、公至于舆、台，缺一焉而人纪不立矣。大地生五金以利天下与后世，其义亦犹是也。贵者千里一生，促亦五、六百里而生。贱者舟车稍艰之国，其土必广生焉。黄金美者，其值去黑铁一万六千倍，然使釜鬵、斤斧不呈效于日用之间，即得黄金，值高而无民耳。贸迁有无，货居《周官》泉府，万物司命系焉。其分别美恶而指点重轻，孰开其先，而使相须于不朽焉？” (65) 《天工开物·珠玉》也说：“宋子曰，玉韫山辉，珠涵水媚，此理诚然乎哉？抑意逆之说也？大凡天地生物，光明者昏浊之反，滋润者枯涩之仇，贵在此则贱在彼矣。合浦、于阗行程相去二万里，珠雄于此，玉峙于彼，无胫而来，以宠爱人寰之中，而辉煌廊庙之上。” (66) 在这里宋应星也表达了相同的主张，人伦之有十等犹五金之有贵贱，如宝藏之有等差，天地万物相生相反的特性被他转换成了贵贱等差的思想，并以此作为人伦社会的依据。
总而言之，宋应星的“天工开物”的思想主张在遵循自然规律的基础上将人力与天工结合起来，这对中国古代生态思想的发展起到了有益的促进作用。他强调人类应当用一种合理的方式尊重自然和认识自然，并在此前提下形成维护自然生态和环境保护的观念；他肯定人类有认识自然和改造自然的能力，主张用科学的方法来研究自然和发展技术，在此基础上他提出的气论哲学观包含了类似现代生态平衡观的思想，这种思想无论对中国古代的气论哲学还是朴素的生态保护观来说都是很重要的进步。宋应星“天工开物”的主导思想是天工与人力的结合，但在关于自然美的看法上他混淆了社会与自然之间的关系，导致将自然美的丰富性和多样性解释为尊卑贵贱的等级秩序，这种主张反而有失科学的理解。