四 农学、医学的发展与王征的科学成就
明清时代关中出现了一系列有价值的农书。明后期三原温纯、周至赵都是多方面的学者，他们重视农业生产，总结关中农民的经验，编写出若干地方性农书，其中尤以赵崡的《植品》为著名。此书为最早记录西红柿传入我国的植物学著作，很有科学价值。到了清代，关中农书又迭有新作，如兴平杨屾的《豳风广义》《知本提纲》《修齐直指》，户县王心敬的《区田法》，三原杨秀元的《农言著实》等等。
杨屾字双山，兴平县桑镇人。他的《豳风广义》一书共分3卷，图文并茂。该书列举了北方可兴蚕桑的六条证据，关中可力行蚕桑业的四条理由，记述了种桑、养蚕、置具、缫丝、织纴的全过程及整套技术，对园林、畜牧之学也有涉及。当时关中自宋以后桑麻之业久衰，而植棉之业虽已引进，但晚清以前并未推广，因此在杨屾的时代关中许多地区的农民不得不“以食易衣”，“因衣之费而食已减其半”[11]，从而陷于“自给而不足”的困境。杨屾倡导的“桑学”在道光年间经陕西巡抚号召推广后，对关中桑蚕业的复兴起了一定作用，使许多农民由自给而不足的困境转变为可以自给自足。当然，在当时气候与生态条件已不同于汉唐的情况下要完全恢复桑麻供衣的古风已不可能，这是不可以苛求于他的。
杨屾的《知本提纲》与《修齐直指》系统地提出了自然经济农业的一整套经营原则与技术要领。前一书提出的经营目标是尽可能完全的自给自足：“四农必务其大全：耕以供食，桑以供衣，树以取材木，畜以蕃生息，不出乡井而俯仰自足，不事机智而用度悉备。”[12]后一书则强调高度精耕细作，在有限的土地上通过高度密集的劳动投入实现所谓“好亩抵十之法”“一岁数收之法”乃至“二年十三收之法”。并介绍了一些“费人而价廉”的即高耗劳、低耗资的实用技术，如区田法、猴井法和“买田不如粪田”等等。[13]这些技术与原则对于人口稠密而工商业不发达的关中地区是有重要意义的。
如果说《知本提纲》与《修齐直指》都主要是经营原则的论述的话，那么杨秀元的《农言著实》则完全是一部按这些原则经营的农场操作实践的总结。这本用地道的三原土话写成的“半半山庄主人示儿辈”之作并不是为出版行世，而是为向农庄继承人传授实际经验而写的。它除了提供一份自给自足、高耗劳低耗资农庄的操作流程外，更重要的是显示了一种独特的“自然经济下的经营地主”经济模式。这种模式既以只有雇工而无租佃的特征有别于传统地主经济或小农经济，又以自给的非商业目的而有别于资本主义雇工农场。显然，这种模式在当时的关中并非罕见。因此杨秀元的这部书不仅具有农学意义，其社会学意义也是不容低估的。
清代关中农书一方面总结了旱作、自给、高耗劳的关中农业所能达到的惊人历史成就与生存能力，另一方面也显示了这种农业模式的巨大局限性。这些农书不仅与同时代的江南农书（如张履祥等人的著作）风格截然不同，就是与同处北方的其他省区也大有差异。例如，在以《马首农言》等为代表的山西农书中频频提到的市场价格问题，上述各种关中农书中都绝未涉及，这十分耐人寻味。
明清时代的关中传统医学也有了发展。明末临潼县阜广里（今武屯乡）人武之望是其杰出代表。武之望官至陕西三边总督，在当时的西北，其尊贵唯秦王可敌，然而这样一个封疆大吏却对医学深感兴趣并且造诣颇精。他著有《济阳纲目》《济阴纲目》与《疹科类要》等多种医书，为我国传统医学在明清时代的发展，作出了一个陕西人的贡献。
然而，在明清时代陕西的科学技术发展领域中，最大的贡献无疑属于被称为“北方的徐光启”的关中科学之星——泾阳王征。
王征（1570—1644年），字良甫，号葵心，又号了一道人。他是天启二年（1622年）进士，“以经算教授乡里”。入仕后曾先后任河北广平府与南直扬州府推官、山东按察司佥事、监辽海军务。他为官清正，注意民生，反对横征暴敛。当魏忠贤乱政之时，其爪牙在扬州建立了魏的生祠，强迫官民对之顶礼膜拜。王征不阿权贵，与另一陕籍官员顶住压力，拒不前往朝拜，被时人赞为“关西二劲”。他还有志于抵御满洲贵族入侵，积极练兵备战，写成《兵约》，又著《客问》，具体地提出了自己的制敌方略。
王征的一生主要致力于科学技术事业。他从早年居乡时，就开始从事一些农具和日常用具的改良与发明。他这一时期的科学成就后来收入了《新制诸器图说》一书中。后来在多次进京会考的过程中，适逢意大利传教士利玛窦讲学京师，他从此接触了西方科学知识，并产生了极大兴趣。此后他积极从事西方科学技术的介绍，其主要成就是与瑞士传教士邓玉函合译的《远西奇器图说录最》。晚年回归故里后，他继续从事各种机具的研究与发明。当时明末农民战争的风暴已席卷三秦，站在正统王朝立场上的王征积极协助官府，纠集团练，守城御“贼”。可叹的是，他所引进的机械之学没能造福于故乡人民，却“创为连弩、活机、自行车、自飞炮诸奇器”，用以镇压农民军。崇祯十六年（1643年）冬李自成略定三秦，建立大顺政权，征召王征出仕，王征顽固抗拒，竟于次年绝食而死，落了个悲剧结局。
王征在机械学上的贡献巨大，其中既有他自己的发明，更有他对“西学”的介绍。在他的《新制诸器图说》中，记载了他自己发明与改造的一系列器具：引水之器——虹吸、鹤饮；转硙之器——轮激、风动、自动三种；自行车、转壶、代耕、连弩等。其中的虹吸是利用虹吸原理制成的一种灌溉工具；代耕为一种用人力以绳索牵引往复带动耕犁的耕作机具；自转磨、自行车都是依据钟表原理设计、以重力蓄能驱动的机械。《远西奇器图说录最》分为两部分，前一部分（一、二两卷）为“论重之本体”，介绍西方的“算法”“测量”及“力艺之学”的基本原理，共61条，涉及了重力、重心、比重、压强、浮力等原理与杠杆、滑轮、轮轴、斜面及螺旋等简单机械。第二部分为“论各色器具之法”，介绍各种应用机械的原理与结构，共92条，后附有起重11图、引重4图、转重2图、取水9图、转磨15图、解木4图、解石、围碓、书架、水日晷、代耕各1图、水镜4图等共54幅机械图，皆附有说明。在该书序言里，王征“极夸其法之神妙”，“能以小力运大”，“其制器之巧，实为甲于古今”，体现了当时开明学者对“西学”的向往。尤其可贵的是，他不只从工艺技巧方面推重西方技术，而且能进一步深究其理论基础，认识到数学、几何、力学等“皆相资而成”才能有此进步，这在当时实为精辟之论。因此他的《奇器图说》一书（《新制诸器图说》与《远西奇器图说录最》的合刻本）就不仅仅是一本经验汇编，而且是系统性的力学—机械学专著，这在我国科技史上是前所未有的。
