聊一聊大明朝的火器

Copyright 2011 Trend Micro Inc.Classification 2/5/2014 1
聊一聊大明朝的火器
Liwei Ren (任力偉), Ph.D
Enterprise Data Protection, Trend Micro
June 25,2013

Copyright 2011 Trend Micro Inc.
Agenda
• 引子
• 火器之初和宋元時期的應用
• 大明帝國：輝煌和衰落
• 800年 PK 300年
• 啟示錄
• 結語
Classification 2/5/2014 2

引子
• 火器跟創新有啥關係？
• 這些年來，我一直在思考一些基本問題：
• 華夏文明和西方文明的核心各是什麼？
• 假設沒有西方文明的影響，華夏文明這150年來和將來的1000
年，還會重複朝代更替的死循環嗎？
• 我們的勾三股四弦五和畢達哥拉斯定理屬於同一層次嗎？
• 華夏文明能夠發展出現代意義上的數學和理論物理體係嗎？沒
有如此深層次的現代數學和理論物理體系，華夏文明可以單獨
實現嫦娥奔月的夢想嗎？
• 李約瑟難題。

引子
• 吾炎黃子孫以華夏大地上下5000年的文明而自豪，但是
這段1883年的文字讓我深思：
“我時常被問及，科學與應用科學究竟何者對世界更重要，為了應用科學，?
科學本身必須存在，如停止科學的進步，只留意其應用，我們很快就會退化
成中國人那樣，多少代人以來他們都沒有什麼進步，因為他們只滿足於應
用，卻從未追問過原理，這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥應用已
經若干世紀，如果正確探索其原理，就會在獲得眾多應用的同時發展出化
學，甚至物理學。因為沒有尋根問底，中國人已遠遠落後於世界的進步。我
們現在只將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。當其他國
家在競賽中領先時，我們國家（美國）能滿足於袖手旁觀嗎？難道我們總是
匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下的麵包屑，並因為有更多的麵包屑而認為
自己比他人更富裕嗎？不要忘記，麵包是所有麵包屑的來源.”
•美國科學家羅蘭，美國《科學》 1883年

引子
• 這段文字刺激了我，於是對中國古代火器進行
了初步的研究。
• 在初通中國古代火器的發展概況之後，我發現
我們其實冤枉了我們的祖宗：
• 偽命題：中國人發明了火藥，只會拿來做鞭炮。
• 事實1 ：明朝前期的火器製造與使用達到世界的頂峰。
• 事實2 ：蒙古人將宋金元三朝的火器製造與使用技術通過戰爭
一不小心傳播到了歐洲。
• 可是明朝末年的火器（尤其是火砲）製造和操
縱技術遠遠落在歐洲人之後。為什麼？

火器之初和宋元時期的應用
火器之初大事紀
重要事件時間朝代
火藥的發明 808年之前唐朝（618-907）
（有證可查的）火藥首次使用五代十国五代十国（907 - 960年）
用火藥製成“火箭”、“火
球”、“火蒺藜”（以抗擊遼
軍）。
北宋初年宋朝（960年-1279年）
《武經總要》：最早記錄火藥
配方。
1044年宋朝
《武經總要》：描述火藥用於
旋風車炮拋射引火球拋過城牆。
1044年宋朝

宋元兩代的火器大事紀：
重要事件时间朝代
第一次汴梁之戰：金軍在城下挨火藥燒。 1125年宋朝（960年-1279年）
金朝（1115年－1234年）
第二次汴梁之戰：金軍將山寨來的火藥
武器嗖嗖地往汴梁城里扔。
1127年宋朝，金朝
由水軍船隻搭載的霹靂炮（投石機）投
射火藥彈丸，南宋軍隊在採石之戰大敗
金軍
金人發明鐵火砲（這個鐵火砲其實接近
現在的手雷，就是把火藥裝在鐵罐子裡，
火藥爆炸，鐵罐子被炸裂，碎鐵片亂飛）。
1161年– 1221年宋朝，金朝
金軍帶著鐵火砲攻打南宋的蘄州。 1221年宋朝，金朝
金蒙開封之戰，震天雷（鐵火砲的升級
版）一戰成名。蒙古人吃了大虧，於是
也開始山寨火器。

宋元兩代的火器大事紀：
重要事件时间朝代
突火槍的發明：它用巨大的毛竹
做槍筒。真正的槍橫空出世！
1259年宋朝（960年-1279
年）
蒙古人兩次入侵日本，使用過鐵
火砲。
1274 和1281年元朝（1271年-1368
年）
銃的發明：它應是突火槍的升級
版。這種金屬管形火器的出現在
火器史上是一個里程碑。
生日不詳元朝
一支銅火銃的記憶 1334年元朝

宋元兩代的火器展覽：
震天雷
铜火铳

註記：
1. 有趣的比較：北宋火藥特點是燒, 南宋火藥特點是炸。
2. 三國演義：你閱讀三國演義的時候，經常有“。。。一聲炮響，一
彪人馬從山凹裡突出。。。” 的描述。那時候，沒有火藥，哪來的
砲響？
3. 林則徐：對 “兩千年未有之變局”的思考。也許他並非華夏第一
人，大明末期徐光啟等人應有此等憂慮。
4. 蒙古人吹的牛皮 : 很多人都以為蒙古鐵騎天下無敵，蒙古人打仗，
靠的就是這些鐵騎。其實這是蒙古人在吹呢，或者是後來漢人幫他
們吹牛皮。這種牛皮只能濛濛那些不懂火藥武器發展史的人。開始
時他們靠得確實是鐵騎，但後來他們打了那麼多勝仗，很大一部分
是火藥武器的功勞。
• 要不然人們愛開玩笑：歐洲人飽受蒙古人的蹂躪之後，卻因禍得福，迎
來了新時代的曙光。聽起來有點像我們的鴉片戰爭吶。

大明帝國：輝煌和衰落
• 明朝
• 中國歷史上最後一個華夏王朝，也是繼漢唐盛世後又一個興盛
的華夏王朝，也曾是手工業、經濟最繁榮的國家之一。《明
史》甚至認為洪武、永樂在位時期“治隆唐宋”、“遠邁漢唐”。
• 它的結束，華夏大地進入267年中世紀般的黑暗。直到民國的
建立，吾族吾民才見到了現代文明的曙光！
• 我敬仰明朝
• 明朝276年，不稱臣，不納貢，不割地，不賠款，天子守國
門，君王死社稷。
• 崇禎皇帝上吊死前於藍色袍服上大書：
• 朕涼德藐躬，上乾天咎，然皆諸臣誤朕。朕死無面目見祖宗，自
去冠冕，以髮覆面。任賊分裂，勿傷百姓一人。

中國古代火器的發展概要：
1. 唐末火藥的發明：至遲在808年以前，含硝、硫、炭三
組分的火藥已經在中國誕生。
2. 五代十國開始使用火藥.
3. 宋代開始創制和使用火器
4. 元代創造了世界上最早的金屬管形火器
5. 明代火器的發展在歷史上是空前的
6. 清代因酷愛騎射而不重視火器的發展，致使兵器的
研製由停滯不前而趨於衰落。

• 明朝的火器從開始使用，到頂盛，至衰落，發
展過程十分曲折，大致經歷了4個時期：
• 朱元璋的洪武時期
• 朱棣的永樂時期
• 第一次洋務運動時期
• 第二次洋務運動時期

• 明太祖朱元璋的洪武時期
• 一個叫焦玉的人（可能是元朝政府軍火部門裡的工匠）將火龍
槍獻給朱元璋。
• 這火龍槍其實就是火銃。
• 朱元璋用此“神器”裝備三軍，打敗了陳友諒，消滅了張士誠和
方國珍等部，蕩平南方。之後進行北伐和西征，攻占元大都
（今北京），元廷撤出中原，史稱北元，結束了蒙古人近一個
世紀的野蠻統治，恢復了華夏正統。

• 明成祖朱棣的永樂時期
• 朱棣是個軍事天才，雄才大略，堪比唐宗漢武。
• 他大造槍砲，在軍事系統內，進行了比他老爹更深刻的軍事變
革。
• 最深刻的變革：一支現代軍隊的雛形、全部裝備槍砲的部隊出
現於1410年，這就是神機營。它比歐洲最早成為建制的西班牙
火槍兵（1510 年），要早一個世紀左右。
• 神機營是明代京城禁衛軍三大營之一（其餘兩營為五軍營及三千營）
• 三大營各司其職，配合作戰，在永樂大帝時期神勇非凡！
• 有了神機營，朱棣在御駕親征的北伐中打得北元找不到北。
• 話說蒙古人也真是榮幸，他們捱過火箭、鐵火砲、震天雷、竹火槍、突火
槍，現在又挨手銃、大砲，整個一挨火藥武器大全，所以說，他們是最有
資格寫火藥武器發展史的。
• 明朝中前期的土木堡之變，于謙率領各路明軍奮勇抗擊，屢次
大破瓦剌軍，明朝取得北京保衛戰的勝利。此役，神機營再顯
神勇！

十六世紀中期以前神機營的編制（《皇明经世文编》）：
• 全營兵力:步兵3600人(全配火器) ；
• 騎兵1000人；
• 砲兵400人(管理野戰重砲及大連珠炮)；
• 共计官兵5000人。
• 裝備火器:霹靂炮3600桿(步兵火銃)；
• 合用藥9000斤；
• 重八錢鉛子90萬個；
• 大連珠炮200 桿(多管火銃)；
• 合用藥675 斤；
• 手把口400 桿(砲兵防身用手銃)；
• 盞口將軍160位(野戰重砲)。
• 。。。

神機營的陣法：

神機營士兵的風采：

• 第一次洋務運動時期
• 1521年的屯門，東西方武器歷史上的第一次大對決拉開了序幕：
• 先比大砲。大家很快就發現，佛朗機（葡萄牙）人的大砲能打到我們，我
們卻打不到他們，我們一門砲一分鐘能打一發砲彈就了不起了，佛朗機人
的大砲，一分鐘能打五、六發。明軍死傷無數，大砲的對決，我們很快敗
下陣來。
• 再比槍，依然是他們打我們，我們打不到他們。手銃又全面落敗。
• 再比水軍，我們的戰船不但比人家的小，而且船上的碗口銃根本打不到人
家的船，人家一炮轟過來，我們的船上立即就是一個大洞。又是大敗。
• 可是我們最後贏了。不知道為什麼，反正史書是這麼寫的。
• 1522年，中國和葡萄牙又在廣東新會的西草灣乾了一仗。
• 令人大跌眼鏡的是，我們又贏了，而且大贏。繳獲了火繩槍。
• 明軍知道山外有山人外有人了。於是開始山寨和改進佛朗機砲和火繩
槍，軍力大增！

• 明代火繩槍：

• 薩爾滸之戰（1619年）後，明朝舉國震驚，大家都找原因，最
後發現，是槍砲不行。
• 這個原因真是怪異啊，滿情人一支槍、一門砲沒有，我們卻說自己槍砲不
行。
• 病因找到後，明朝的槍砲就進入了第四個時期，也就是第二次
洋務運動時期。
• 這一次和上次不同。上次是由一門砲引發的，這次是由一場敗
仗引發的，上次是靠著佛朗機砲開了個小口子，然後大家一起
撲上去吃佛朗機砲這個大戶。這一次，程度特別深，也就是明
朝滅亡了。
• 滿人不會等你的，要搞改革開放已來不及了啦。

• 明朝末年，法国传教士金尼阁于1610年来到中国，看到中国在
文化、科学上远远落后于欧洲，就发下宏愿，帮助中国。后来
回欧洲，他出钱出力，四处搜集欧洲的书籍，总共得到7000多
本，几乎囊括了欧洲当时所有学科的成就。然后他不辞辛劳，
不远万里，历尽磨难，在1620年时将这些书从欧洲带到了中
国。当时的大儒杨廷筠一边翻译一边感叹：再给我点时间吧，
再多给我点时间吧。可惜已经没有时间了，满清人很快就来
了，最后一切成灰。历史就是这样无情啊。
• 当徐光启、李之藻、杨廷筠以及他们身边的弟子知道什么是数
学，什么是天文学，地球是什么样子之后，知道我们已落后
了，落后就要挨打。于是乎，个个扑上去，努力学习欧洲的知
识。要知道，那时是1610年左右啊。回想当年的盛况，我华夏
之族，就像做了一场春梦，只是大梦醒来，已是百年之身矣。
讲到这里，老夫我是感慨万千，有何可言？有何可言啊？只能
唉叹：我炎皇子孙，没福分，没那个福分。

23
• 差点改变中国历史的红夷大炮走上了中国历史舞台。
• 之所以叫红夷大炮，是因为当时中国人认为荷兰人的大炮最好。荷兰人继
葡萄牙人后，也摸到了中国门口，因为他们头发大多是红色的，所以我们
就叫他们红夷。
• 宁远大捷： 1626年，防守宁远的袁崇焕站在红夷大炮旁，从城头朝
下看，只见满州人一拨一拨过来。中国历史上最大的笑话很快就出现
了：努尔哈赤劝袁崇焕投降。手上拿着刀箭的人劝拥有最先进武器的
人投降，就像如今的朝鲜要美国人投降一样。接下来的事情，大家知
道的。努尔哈赤被严重炸伤，不幸逝世，华夏暂时免灾！
• 可是红夷大炮笨重无比，适于攻坚，不适于野战。明人开始改进，由
于知其然而不知其所以然，不得要领。又没有像朱棣那样进行军事体
制改革，所以好东西也没用啊。
• 以后的事情大家知道的，满清在汉奸的带领下入关了。我们可怜的先
辈们被迫回到了冷兵器时代，默默等待洋人们的再次入侵！
• 困惑：弱宋军民在强敌面前均能慷慨就义，强明却是一个汉奸辈出的朝代！
• 大明帝国结束了，华夏大地从此昏睡。

800年 PK 300年
比较中西火器的发展：
年份事件中国西方结果
约808年火药的发明发明火药中国领先
约1300年蒙古人入侵欧洲闻到了火药辣
妹子的芳香
中国领先
1410年建立神机营建立神机营中国领先100
年
1510 年西班牙火枪兵的出现西班牙火枪兵
的出现
西方开始赶上
1521年东西方武器历史上的
第一次大对决
大炮输，
手铳败
大炮赢，
火绳枪赢
中国意识到落
后了
1626年宁远大捷用西人的红夷
大炮
卖红夷大炮给
中国
中国全面落后

800年 PK 300年
• 古代西方火器发展概要：
• 1300年左右，欧洲终于闻到了火药的芳香。
• 火药的三种成分硝石、硫磺、木炭之间，有个最佳比例：74.64 ％：11.85％：
13.51％。不符合这个比例，那就是肥崽，身胚虽大，力气不大，符合了，那就
是肌肉男。
• 1400年前后，欧洲缺德的火药商人们为了赚黑心钱，不顾别人死活，努力地往最
佳比例、往肌肉男上练。而我们这边呢，到了元朝，火药还是君子比例：60%、
20%、20%。至于明朝前期，按我们中国人对祖宗的忠诚，基本上是没什么变化
滴。
• 约是1420年，一件最可怕的事情发生了。一小勺水彻底改变了欧洲枪炮的威力，
从此他们变得面目狰狞起来。这是怎么回事呢？同学们，让我用悲伤的语气告诉
你们。以前的火药都是粉末状的，这一年的某一天，天空灰蒙蒙的，不知是哪个
混蛋没事干，不小心把水洒进了火药里，结果火药成了颗粒状，用这种颗粒状火
药一试射，乖乖，可不得了，打得比以前远、比以前狠。从此，粒状火药出现
了。
• 1450年，英国铸造的大炮能将很重的铁弹打出2560米远。这门炮重4吨，长4.11
米，口径50.8厘米粗。而在这一年，我们中国的大炮，造炮技术还停在几十年前
的永乐时期，最重的炮只有一千斤，炮的长度，最长的不超过一米，唉！

800年 PK 300年
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• 古代西方火器发展概要：
1. 1465年左右，法国人攻克了一个技术难题：
• 炮的威力虽然大，可是太重，往战场上拉太费力，如何既能保持威力，又能减轻重
量？法国人想了两招：一是把炮弹全部由石头换成铁弹，这样炮弹可以变小，但威力
不减，同时炮管可以变细，重量就下来了；二是用铜造炮，以前欧洲人造炮用的是
铁，因为便宜，没办法，穷嘛。但铜比铁更能扛得住火药爆炸时的冲击力，这样炮管
就不用再像以前那样厚。铜虽然贵，但失败的代价更贵。
2. 法国人还发现大炮不但可以攻城，也可以在平原上作战。野战炮出现了，这一
下，欧洲人的最后一丝天良丧失殆尽。
3. 查理八世又在军事部门进行了相应的改革，炮兵，出现在欧洲的大地上。
4. 1512年，在拉韦纳战场上，一颗炮弹打死了33个倒霉蛋。
5. 1513年在诺瓦拉，大炮在13分钟内杀死了700人。
6. 1515 年，纵横欧洲的瑞士长矛兵，被法国大炮打得撒腿没命地逃跑。这离1521
年的屯门之战还差好几年呢。
• 反观当时的中国，在“四打”方面已经全面落后，打得远、打得狠、打得准、打得快，
四条中没一条能比过欧洲。
• 这一下拿不出手的是我们了。火药在中国开花，却在欧洲结了果。炮声隆隆中，土包
子欧洲人变得洋气起来了。我估计，祖宗们是从那时起，开始敬称欧洲人为洋人的
吧，以前称他们为土人。

启示录
• 800年 PK 300年？其实是 700 PK 200!
• 我是不好意思才写成这样的。
• 没办法，为了维护咱祖宗的面子，只能阿Q一下！大家将就一
下吧。
• 这就是说，西人只用了200年便超过了我们700年的成
果！
• 当然咯，他是站在我们这个巨人的肩膀上滴！
• 凭啥？

启示录
• 李约瑟（1900-1995）在其巨作《中国科学技术史》里
提出了著名的李约瑟难题：
• 如果我的中国朋友们在智力上和我完全一样，那为什么像伽利
略、托里拆利、斯蒂文、牛顿这样的伟大人物都是欧洲人，而
不是中国人或印度人呢？为什么近代科学和科学革命只产生在
欧洲呢？……为什么直到中世纪中国还比欧洲先进，后来却会
让欧洲人着了先鞭呢？怎么会产生这样的转变呢？

启示录
• 火器大幅度进步的必要因素：
• 化学：需要知道火药发射和爆炸的化学反应原理。
• 力学和运动学：没有物体抛物线运动的概念，不知道炮弹飞行的运动轨迹，无
法形成准确的射击理论；偶尔出现几个神炮手，也是凭感觉而已，根本没有保
证，大多数都是瞎放炮。
• 冶金理论：不懂铁中的含碳量和其他化学成分的作用，也不知道合理的冶炼工
艺，到现在一些老铁匠还有用一个美女扔到炉中就可以炼出好钢、造成宝剑这
种荒唐的传说；所以这种落后的传统习惯即使炼出一些好铁，但大批量生产中
铁的强度无法保证，这次用这么厚的炮管可以，有可能另外一门这么厚的炮管
就会炸膛；所以为了安全起见，很多野战用的炮都用铜造，而由于铜矿缺乏，
所能生产的铜无法满足需求；由于害怕炸膛，明朝造的铁炮不断增加厚度，造
成炮的重量很大，无法制造像弗朗机炮这样的轻型野战炮，使得明军的野战能
力大减。
• 机械加工理论及设备: 尽管明朝仿造了西方的红夷大炮，但其内孔是直接铸造
出来的，没有对内孔的加工工艺及设备，所以炮弹与炮膛之间的配合很差，无
法保证射击精度，射程也大打折扣。当时西方以制造钟表的加工工艺加工出来
炮膛，没有文化的明朝工匠再聪明也无法达到他们的精度，无法造出赶上西方
水准的大炮。

启示录
• 火器大幅度进步的必要因素：
• 标准的炮弹生产工艺：造出的炮弹在尺寸、形状、重量和表面粗造度方面需要
统一的标准，没有对炮弹的发射角度和出口速度的设计，大炮的射程和威力会
大打折扣。
• 炮兵的理论培训：没有能够正确指导和培训炮兵的师傅；都是凭个人经验或者
感觉来操作，不可能形成强有力的炮火。
很多中国人还在遗憾，明朝没有重用某个什么火器专家；甚至自我陶醉的认为中国
在古代就制造出了机关枪；这些人根本不知道制造机关枪需要些什么工业基础和条
件，以为凭某个人的聪明就可以造出来；没有相当的科技基础，如何“圣人”都不可
能造出来的。在全民普遍没有科学知识的情况下，一两个“专家”能够起多大作用
呢？不对孩子们从小进行科学（而不是技术的）的教育，不仅火器，其他需要技术
含量的方面越来越落后是不可避免的。

启示录
在明朝时期，西方文艺复兴，出现了近代科学，促进了各方面的技术
发展；而中国在那个时候却将文化束缚在以八股文为主题的科举考试
上，造成有文化的人不搞科学，搞技术的人没有文化，并且使用武器
的军人也没有文化；而这些没有文化的工匠是不可能创造出先进火器
的。
原来大家都是用古代的方法来认识世界和发展生产、工艺和技术，中
国人富有想象力和认真精神，有很多方面领先是正常的，当西方出现
近代科学后，中国的这种文化体制所能产生的发展水平就无法与其相
比了；一直到明朝末期，中国铁器的制造技术还不如唐朝时的水平，
用来铸造大炮的铜器的制造技术与3000多年前的商朝相比，基本上没
有什么进步。就以火器而言，明朝制造火器的绝大多数都是没有文化
的工匠。这些没文化的工匠，既使很聪明，怎可设计出一流的火器
呢？

结束语
思考题：
1. 对这段话有何感想？
• 难道我们总是匍匐在尘土中去捡富人餐桌上掉下
的面包屑，并因为有更多的面包屑而认为自己比
他人更富裕吗？不要忘记，面包是所有面包屑的
来源.
2. 李约瑟难题
3. 本公司的技术文化

结束语
创新是一种兴趣吗？不是；
是一份工作？也不是；
那么，创新是什么？
它是我们工程师内心的需求,其实,它是我们的生活方式。
你同意吗？

结束语
• 我讲完了，谢谢大家的耐心。
欢迎你们鼓掌！
NOTE:
掌声可以鼓励那些讲得不怎么好，却很努
力，很有勇气的人，说不定您的掌声可以
造就一个天王讲星! 就象那个香港老男歌
手，起初唱得很难听，却一直在唱，努力
地唱，终于唱成了一代天王巨星。

参考文献
[1] 美国科学家罗兰，美国《科学》 1883年。
[2] 网上无名氏，为何明朝火器与西方差距越来越大?
[3] 百度百科：李约瑟难题

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