17世纪30年代，中国的一本名为《天工开物》的书，传到西方以后，欧洲人惊奇不已，称它是”中国17世纪的工艺百科全书“。这本书的作者是中国明代著名科学家宋应星（1587～1661年）。
宋应星，字长庚，江西奉新县人，大约生于明代万历中叶，逝世于清代顺治末年的公元1661年。宋应星是17世纪中国杰出的科学家，进化论大师达尔文称他为”东方的百科全书式的学者“。
宋应星生活在封建社会末期的明末清初，腐朽没落的统治阶级极力倡导的”八股科举取士“制度，被大多数知识分子看成是最有前途的道路。宋应星参加了几次科举以后，就意识到了科举制度的弊端，从此不再奔波应试，而是全身心地投入于科学技术研究，撰写出中国古代科学技术集大成的代表作《天工开物》。
《天工开物》是我国古代最重要的一部工艺百科全书。它详细记述了我国古代的农业和手工业技术，其中有不少是在当时居于世界领先地位的工艺措施和科学创见。《天工开物》分上、中、下三卷，又细分为18个项目。书中除了介绍农业生产经验外，还记述了纺织、染色、制盐、制糖、制砖、烧瓷、造车、造船、采煤、榨油、造纸、冶铜、炼铁、军器，火药、颜料、酒曲等等许多种手工业生产技术。书中详细说明了各种农作物和工业原料的种类、产地、生产技术和工艺装备，描述了它们内部细致的专业分工，还附有200多幅工艺流程插图，与文字互相配合。此外，书中对生产各种产品所需要的时间、人力、产量，生产工具的规格、尺寸，效率，各种金属的比重，合金成分的比例，火器的射程和杀伤力等等，也都用具体数据加以说明。《天工开物》所讲的多半是人们”巧夺天工“的生产实践和科技研究创造，为研究明朝的社会生产提供了宝贵的资料。
宋应星所进行的科学研究，其方法有些已经同近代科学方法很接近，体现了人类科技启蒙阶段的较高水准。他注意研究和表述问题时利用准确的数据来说明事物的本质。他所论述的耕田、水利、纺织等生产工艺均使用数字，现代人完全可以以此仿制出当时的器物家什。
宋应星对客观事物进行过系统细致的观察，反对空洞的道理。他记述的”江南麦花夜发，江北麦花昼发“，没有亲身的仔细观察是概括不了的。
有趣的是，西方近代启蒙科学思潮的代表人物之一的笛卡尔于1637年发表了著名的《方法论》一书，同一年，宋应星的《天工开物》也在中国问世，两部著作都是用科学语言和术语写成的，也都在世界范围内产生了重要影响。笛卡尔长于数理分析，宋应星在生命科学领域内某些论述则高出西方。宋应星已经萌发出生物进化的思想，这一点后来为达尔文所反复引证：”在一部古代的中国百科全书中，已有关于物竞天择原理的明确记述。“宋应星以蚕茧为例，系统地阐述了他的生物进化思想，引起了包括林耐在内的西方生物学家的强烈共鸣。
《天工开物》是一部非常珍贵的科技文献，在我国乃至世界科学技术史上部占有重要的地位，受到国内外科学界的高度重视。它刊行后很快传到日本，日本学者评价说：”作为展望在悠久的历史过程发展起来的中国技术全貌的书籍，是没有比它更合适的了。“1869年它被译成法文，传到西方，以后又被译成英文，西方研究者把它誉为”中国17世纪的工艺百科全书“。
10.冯如的故事
1912年8月25日，广州郊区燕塘操场上热闹非常，人们如海水一般地涌向这里。只见一个人站在飞机上在向人们演讲，并向人们介绍飞机的性能。他在一片欢呼声中爬进了飞机驾驶舱，然后驾驶着这架飞机飞向了蓝天。
他驾驶着飞机在蓝天上表演了许多人们从未见过的高难度动作，大家全都看呆了。飞机降落的时候，几个孩子突然跑上了跑道，为了孩子的安全，飞行员只好猛拉操纵杆，让飞机上升，可是锈损的机件却失灵了，飞机失去了平衡而坠落地面，当人们赶去营救时，飞行员倒在了血泊之中。这个飞行员就是我国卓越的航空学家——冯如，那一年他只有二十九岁。
冯如小时候家里很穷，他的四个哥哥因为生病没钱医治而先后去世。只有冯如得以幸存。父母都认为家里就剩下这一棵独苗了，怎么也要让他学点本事才行，于是老两口便省吃俭用，从牙缝里挤出了一点钱来让冯如上了小学。冯如聪明好学，老师非常喜欢他。12岁那一年，因为遇到了自然灾害，冯如家里更困难了，冯如也因此上不起学。正在这时，在美国的舅舅来到他家，他见冯如这么聪明，而家里又没有钱让他上学时，便跟冯如的父母商量，要带冯如去美国。冯如的父母亲虽不舍得让他走，但为了儿子的前途，就答应了。
冯如跟着舅舅来到了美国的西部的旧金山，找到了一个打杂的活儿。冯如白天工作完以后，便利用晚上的时间到校里去学习英语。一年以后，冯如已经学会了一口流利的英语。冯如不仅能说英文，同时还会看英文，他经常买一些书刊来看，他逐渐认识到美国之所以富强，是因为他们有先进的技术。这让冯如想到了自己贫穷落后的祖国，他想：中国要富强，要发展工业技术才行。为了扩大视野，他独自一人来到了纽约一家工厂当工人。他很节俭，想省下更多的钱来买书。冯如常常一边看书一边动手制作一些东西，他根据书上的知识制造出了抽水机、打桩机、并且还制造出一台能收发的无线电报机。他这一举动让许多美国青年佩服不已。
一天，冯如看报时，一个醒目的标题吸引了他——美国莱特兄弟制造飞机成功！冯如平时对飞机这个名词也有所了解，他知道这项发明，不仅对美国人是一件了不起的事情，而且对全世界来说都是一件非常了不起的事。
有一年，日本侵略中国，侵占了东北地区，对此清政府毫无办法。冯如想，要是中国有了飞机，可以用飞机来做武器，这样就可以打败日本了。为了制造飞机，冯如来到旧金山，找舅舅帮忙。舅舅很支持冯如的想法，但是舅舅也不是很富有，后来，舅舅从很多爱国华侨那里筹集了一笔钱给冯如。
得到这些资金以后，冯如便在简易的工棚里开始了工作，经过八个月的艰苦奋战，冯如和他的助手们终于制造出了第一架样机，然后冯如亲自冒着危险驾驶飞机飞向了天空，不料飞机刚起飞就掉了下来，冯如险些丢掉了性命。
祸不单行，没多久厂房又失火了。面对这么大的困难，冯如没有退缩，而是继续干下去。舅舅被外甥的决心感动了，于是再次组织华侨集资筹款。可是正在冯如重新开始的时候，父母亲却来了一封信，让他回家去。
原因是父母亲年岁已高，恐怕今后难得见上儿子一面了。冯如理解父母的心情，可是他报国心切，他写信告诉父母他一定要为祖国制造出一架飞机来才回国。
冯如总结了失败的原因，1909年9月，他的第三架试验飞机终于制造出来了，助手为了他的安全，都争着要去完成这个任务，最后还是由冯如亲自驾驶着飞机飞向奥克兰市的上空，飞机大约飞行了805米，打破了莱特兄弟在1903年创造的259米的记录。
冯如的举动，让美国人既震惊又佩服，当时美国报纸为此而写了一篇长篇报道，标题是《中国人的航空技本超过了西方》。
华侨们听说冯如成功了，也纷纷跑来投资。冯如便借此组建了一个机器制造公司，他任公司的总机械师。
后来国际飞行协会在旧金山举行飞行比赛，冯如报名参加这次比赛。
当时在美国为革命奔走的孙中山也来观看了冯如的这一次表演，结果冯如以时速104公里，高度213米，飞行距离32公里的成绩夺得了这一次比赛的冠军。作为世界一流的航空专家，冯如引起了世界瞩目。
美国许多商人为了买到冯如的技术，不惜重金聘请冯如，面对金钱的诱惑，冯如没有动心，他首先想到的是祖国。1911年的春天，他带着自己的三名助手回到了中国。
回国后，冯如原本是想为祖国制造飞机，可是由于当时清朝政府的腐败，冯如得不到任何有力的支持，他于是参加了孙中山领导的革命党。并将飞机制造技术传给了国人。可是非常不幸的是这位才华横溢的航空学家却过早地离开了我们。
11.爱德华·琴纳的故事
爱德华·琴纳，英国医生，牛痘接种法的创始人。琴纳出生于英格兰格洛斯特郡伯克利的一个普通人家，父亲是当地的一名乡村牧师。他有两个哥哥，比他大近20岁，也继承父业做起了牧师。在他5岁的时候，父亲不幸去世，小琴纳就和母亲一起跟随长兄一家人一起生活。
到了该上学的年龄，长兄将他送进了教会学校。但好动的琴纳面对神学著作毫无兴趣，他最大的爱好是”玩“。他常常和小伙伴们一起在伯克利村附近的小丘、山谷、草地和树林漫游。他喜欢掏鸟窝，特意去捕捉各种昆虫、小动物，他也对植物的种子、各种矿物、化石充满着浓厚的兴趣。他还利用林耐的双名命名法对自己收藏的标本进行分类。他的小屋，简直就是一个动物园、植物园、贮藏室三者的结合体。
琴纳的小学校长沃什伯恩是一个严厉而又十分守旧的人，他不喜欢学生提出各种问题，反对学生阅读神学以外的课外读物，认为琴纳阅读生物学著作完全是浪费时间，甚至是危险的。有一次，他把琴纳叫到自己的办公室，严厉地对他说：”你现在的思想观点很危险，我得提醒你，科学与宗教是直接对立的，你最好不要去碰科学。你那愚蠢而又肮脏的爱好会得罪上帝的！“在这样的学校里，琴纳感到身心受到了极大的摧残，无心学习，经常逃课。长兄见他对神学实在无兴趣，就尊重他的意愿，让他跟随索德伯里城的外科医生卢德格学习医学知识。当时琴纳年仅13岁。在卢德格家，琴纳开始了八年的学徒生活。学徒生活虽然十分清苦，但琴纳认为可以学到许多有用的知识，因而觉得很有乐趣。
1770年，在卢德格医生的大力推荐下，琴纳来到了伦敦最著名的外科医生亨特那里学习。三年之后，琴纳返回了伯克利农场，开始了自己的行医生涯。
琴纳作为一名医生，之所以能载入史册，是因为他找到了治疗天花的办法，即牛痘接种法。
天花，在欧洲历史上有一段时期被人们称为”死神忠实的帮凶“。只要有一人得了天花，恐怖就会笼罩整个地区和国家，甚至整个欧洲。天花的传染性非常强，轻微的接触都会使周围的人染上天花病毒，而且传播速度极快。人们经常是谈”天花“色变。
一连好多年，琴纳所在的伯克利山谷都没有发生过天花。一天，突然有消息传来，说有一个人已经染上了天花。这引起了整个山谷以及附近居民的普遍恐慌，似乎一场大的灾难已经降临。
琴纳作为当地医生，对病人采取治疗措施是他义不容辞的责任。但最令他感到头疼的问题是病人的护理，因为护理人员最容易受到传染。一般的人是不能护理天花患者的，只得去找以前患过天花、现在已经痊愈的人。但这样的人实在太少了。病人的家属最后找来了一位挤奶女工。琴纳见她皮肤光滑白嫩，脸上也没有天花的麻痕斑点，就认定她以前没有得过天花，因此不同意让她担任病人的护理工作。
”我确实没有得过天花，但我曾经出过牛痘。因此肯定不会染上天花。“挤奶女工坚定地说。
挤奶女工的话让琴纳想起了卢德格对他说的”奶区迷信“。即长期与奶牛接触的人很少会染上天花。于是他同意让这位挤奶女工来护理病人，并对她交待了应该注意的事项。
几个月后病人终于痊愈了，琴纳脸上留下了永远消不去的麻点，而那位挤奶女工却安然无恙，皮肤依然白嫩。这件事激起了他多年来藏在心底的疑团：天花与牛痘究竟有什么关系呢？如何来解开这个疑团呢？琴纳记起了亨特的教诲。他决定从调查入手。他来到多个牧场，向一些老牧场主详细询问有关牛痘方面的知识，诸如人是如何感染上牛痘的？感染上牛痘的人有没有人再得过天花？
调查费时费力，但经过多年的努力，他终于得出理论上的结论，即感染过牛痘的人是不会得上天花的。理论需要通过实践来检验。于是琴纳张贴了一张广告，征集得过牛痘的志愿人员，要在他们身上注射天花病毒进行试验。最后终于找到了五个志愿者。在他们身上注射病毒半个月之后，志愿者没有任何不良反应，半年之后，还是平安无事。琴纳的研究工作取得了巨大的成功。
但琴纳还想在人体上先接种牛痘，观察其反应，然后再接种天花，进行理论验证，但没有人敢于这样做，他的研究工作只得暂时停了下来。
1796年4月，一位中年妇女带着8岁的儿子杰米·菲浦士来到琴纳的诊所，要求在儿子身上进行试验。琴纳大为感动，激动地说：”你真伟大！你知不知道，现在有许多人，包括专业的外科医生在内，都不相信我的理论，有人认为是渎犯神明，有人认为会长出牛脸来。“琴纳在杰米·菲浦士身上的试验又获得了巨大的成功。在注射牛痘、再接种天花后，杰米没有出现任何不良反应。这充分证明：琴纳用接种牛痘预防天花的免疫方法成功了！
然而，当琴纳将辛辛苦苦历经三十多年的观察、试验、研究后的重大成果拿到皇家学会请求发表时，遭到的却是人们的冷嘲热讽。琴纳虽然十分失望，却没有气馁，他相信科学终将战胜愚昧。1798年，琴纳自费出版了《接种牛痘的原因和效果的调查》这一科学巨作。在铁的事实面前，顽固不化的人们终于低下他们高贵的头颅。法国皇帝拿破仑公开鼓励全体法国公民接种牛痘，维也纳医生卡罗博土也大力推广牛痘接种。在俄国、丹麦、普鲁士、意大利、土耳其乃至东方的印度，都有人开始用牛痘接种来预防天花。
琴纳的价值终于得到了世人的肯定，英国政府给他颁发了科学奖金。1823年，琴纳逝世。为了纪念这位天花的”克星“，人们特地为他建造了一座巨大的人体雕塑——琴纳正在聚精会神地为抱在自己怀里的婴儿接种牛痘呢！雕塑下的碑座上刻着这样一句话：向母亲、孩子、人民的英雄致敬！
12.H·C·奥斯特的故事
19世纪以前，人们普遍认同吉尔伯特的观点，认为电和磁是不相关的。直到伏打电池的发明以及磁效应的发现，电与磁的研究才如雨后春笋般成长起来，很多物理学家改变了自己原来的研究而投向电磁研究，从而取得了一个又一个研究成果，推动认识世界之本质。
1819年冬，H·C·奥斯特在哥本哈根大学开办一个自然科学的讲座。
讲座已经连续讲了很长时间，这使得奥斯特能够很长时间地研究讲座问题——电磁问题。他在备课和讲课的过程中发现了很多新问题。
一次，奥斯特为大家讲电流与发热。早期的物理学家发现，电流通过任何导线时，就会发热，多少会依照导线的性质而改变。这种热效应在现在的电热、电暖方面有很大的实用价值。
热效应就是奥斯特讲座的内容。奥斯特为大家讲述：”电流通过导线时会产生光和热，产生的热向四周辐射。“然后，他让助手通电。他特意在电流附近安置了磁针。
这是为什么呢？
原来，在这堂课之前，奥斯特有过一个想法，他让电流通过极细的铂丝，在导线下放置了小磁针，然而出现了一个意外，使他没能成功地得出结论。
利用这次讲座的机会，他顺便安置了一个磁针。在助手接通电源的那一瞬间，奥斯特扫了一眼磁针，只见小磁针忽然动了一下！
这个现象太惊人了。
下课之后，奥斯特异常欣喜，他重复实验，并且设计不同的方案仔细研究。用了三个多月的时间，做了60多次实验，终于发现了电流的磁效应，即从电生磁。革命性的发现从奥斯特的实验中诞生了。
奥斯特出生于丹麦的鲁德克宾市。1806年，刚29岁的他被聘为丹麦哥本哈根大学的教授。一直到去世，他都是学院技术理论的领导人之一。
奥斯特之所以能打破旧的思维，发现革命性的现象，与他的哲学思想密切相关。
18、19世纪时，伟大的康德是自然哲学思潮的代表人。自然哲学重视自然界中物体之间的相互联系，尤其是自然力及其相互转化的思想影响了很多科学家。这种哲学批评牛顿的机械论成分。到了谢林，他更明确地提出自然力是统一力的思想观点。
奥斯特一直对康德哲学情有独钟。他周游欧洲，更是一位热心的自然哲学学派的拥护者和信奉者。他坚信客观世界的各种力具有统一性。
1812年开始，奥斯特受到了富兰克林研究的影响。富兰克林发现，莱顿瓶放电会使钢针磁化。于是奥斯特认为，电不是转化不成磁，而是应该寻找怎样才能转化成磁的办法。
1812年，奥斯特出版了《关于化学力与电力的统一研究》，他提出导线可能产生磁效应。
1820年7月21日，《关于磁针上电流碰撞的实验》一文发表，论文指明，电流所产生的磁力既不与电流的方向相同也不是相反，而是与电流方向垂直。此外，电流可以穿透周围的非磁物质而影响磁针。
这一个伟大发现轰动欧洲。
科学界里，安培敏感地抓住了这个问题。他继续实验，加以发展并用复杂的现象研究，提出了著名的安培定律。
从1820年7月21日奥斯特发现电流的磁效应到12月4日安培提出定律，一共只有四个月多一点儿，时间很短，但却很重要。
其意义在于：电磁学经历了从现象的总结到理论归纳的质的飞跃，开创了电动力学理论。
