自序
人生有些道路往往是事前完全无法预料的。我年轻的时候痴心想得诺贝尔奖，要当世界一流的理论物理学家，要解决连爱因斯坦都没能解决的统一场论（unified field theory），所以跟随留学潮于1979年到了世界十大名校之一的美国哥伦比亚大学。一些现实状况让我很快体会到人外有人、天外有天，一年后我就决定转换跑道至从小着迷的天文学。当时我的研究还算不错，在《自然》（Nature）和《科学》（Science）等一流期刊上都曾发表过论文，并于全美的微波射电天文台（millimeter-wave radio observatory）担任博士后研究员。1987年我在通过台湾清华大学人文社会学院创院院长李亦园院士的面试后，毅然送掉了所有物理和天文的书籍离开美国，改行进入母校刚成立的历史研究所。报到后，所里才告知我不是长聘教师，得经两年试用之后再决定是否可留任。如果事前知道，我应该不敢受聘，而会以两岸代射电天文学家的身份留在科学界打拼，那将是另一种全然不同的学术生涯。
回台的个学期，我不被允许开课，因为有老师认为我没有文科学位，所以无资格教此专业。当时内心的确很难过，但换成另一种思维，工资照领，我每天都徜徉在新竹和台北的几间大图书馆中，努力建立自己的知识地图，那个学期或许是我一生中既痛苦却又成长快的时刻。
我很幸运，转行一开始就碰到所谓的 逆增上缘，让我必须拿出的努力并激发出所有潜力来面对生存挑战。1991年我成为台湾学界位以科学史的研究成果升等为正教授之人，2006年我更侥幸获得中研院文科院士的桂冠，但这段努力存活并蹈厉奋发的过程，也令我因此错过两个女儿成长过程不少的重要时光。而每每一激动就想转行的我，在这段期间其实还遭逢一些生命分岔，我曾入列校内天文研究所以及资讯系统与应用研究所创办时的教授名单，也曾带领一群年轻人设立了当时华文世界的网络虚拟博物馆清蔚园，甚至成立过网络公司。有段时间，更差点离开学术圈，转去担任一座科学类博物馆的馆长，亦尝受邀去参选一所艺术类大学的校长，还起念想编写一个明清之际史诗型电影的剧本，拍部有机会能感人肺腑的电影……
如果人生能重走一遍，我喜欢的应该还是做一名历史学家，因为在这领域我真正体会到安身立命的感觉，我对自己的研究题材也始终怀抱热情，虽然从世俗的角度来看，这是一个投资回报率极低的行业。
我进入文史学界后，学术生涯中所遭遇比较大的问题，是因成长过程全靠自己摸索，欠缺师长的明灯指引，故在科学家思考模式的强烈影响之下，一直以发表论文为主要研究目标，未能积极撰写专书。此一心态直到2005年出版《两头蛇：明末清初的代天主教徒》后才有了重大改变，然因新切入的红学领域仍颇需全力投入，故始终无法抽出精力对早年的研究成果进行整理。此书的成形要归功于四川人民出版社的编辑小友邹近先生，没有他的主动积极，不可能从这一堆单篇论文中编整出目前的面貌。此外，没有诤友中国人民大学张瑞龙老师的热情校稿与意见提供，我也会缺少付梓的勇气。
但是我也必须承认自己已长时间不曾关注此领域，编纂此书时真有点近乡情怯的感觉，因这将是我在军事史范畴的本书，也应该会是的一本，尤其知道我已不再有多余心力可将这些一二十年前钻研过的议题，在大数据的新环境下以理想的面貌呈现在读者面前。然而在爬梳近年学界相关研究的过程中，既高兴见到一代新锐（如郑诚、尹晓东、刘鸿亮、张建、周维强、常修铭诸博士）的新作，因可借以补充先前论述的不足，也庆幸自己早先的研究尚无须做较大程度的修订。
此书原本构思的名字是 三头兽：引发明清军事革命的红夷大炮，以呼应笔者先前出版的《两头蛇：明末清初的代天主教徒》（2005）及《二重奏：红学与清史的对话》（2014）的书名，但后还是选择了较简短直接的 红夷大炮与明清战争。在此，红夷大炮主要指的是欧洲所发展出的前装滑膛加农炮。而 三头兽则谓1553年在意大利阿雷佐（Arezzo）城挖掘出的著名铜雕基迈拉（Chimaera），其主体是一只会喷火的三头怪兽，兽身的前半部有狮以及山羊的头，兽尾则是一条蛇，正用嘴逗弄山羊的右角。该铜雕现藏佛罗伦萨的考古博物馆（Archeological Museum in Firenze），风格属公元前五世纪左右的托斯卡纳艺术（Etruscan Art），为意大利本土、希腊和东方元素的混合体。在基迈拉出土的前一年，很巧合地，利玛窦诞生于约180千米以东的马切拉塔（Macerata）城，他或许是入华耶稣会士甚至意大利人在中国知名度的历史人物，更是中外交流史上的时代巨人。以利玛窦为首的耶稣会士们，选择天文历算和红夷大炮作为吸引明朝统治阶层重视的媒介，但后两者却都沦为清朝所用。
由于钦天监每年所编制的历日中订有朔闰与节候的时间，而此一关乎日用民生的纪日标准，是治理一个大一统帝国所不可或缺的，故中国历代对颁历一事均甚为看重，并将其升华成拥有统治权的具体表征，此事所含蕴之奉正朔或颁正朔的政治意义，在朝代更替之际尤其明显。至于原先被明军视为足以对抗八旗精锐步骑的红夷大炮，后却因缘际会倒转成为清军摧毁中国传统城池结构之利器，让清朝得以在很短时间入主中原。本书即尝试梳理在萨非（Safavid）、莫卧儿（Mughal；或译作蒙兀儿）以及日本之后，清朝如何于十七世纪转变成亚洲强大火药帝国（gunpowder empire），又为何在十九世纪时无力面对列强的侵略。
十六世纪是欧洲文明所开创大航海时代 的起点，他们以坚船利炮为后盾，像海啸般一波波地强烈冲击包括亚洲在内紧邻大洋的各个国家，不仅在四处点状地建置商港和堡垒，更开始进行面状的殖民扩张。葡萄牙首先于1510年在印度西岸的卧亚（Goa；今译果阿）建立根据地，并将势力范围陆续延伸至印度次大陆的滨海地区、东南亚盛产香料的岛屿以及中国沿海的澳门。西班牙则于1571年入据菲律宾群岛的马尼拉，与其在美洲的殖民地相互呼应。1580年起，葡萄牙王位由拥有优先继承权的西班牙国王菲利普二世兼领，此一信奉天主教的西、葡联合王国，虽然内部矛盾不断，但至少表面上形成了海上强权，教廷的传教士在其保护与支持之下，也积极至亚洲各地宣教。
但随着1588年西班牙无敌舰队征英的惨败，西、葡两国在亚洲所拥有的优势，开始遭到欧洲新教国家的挑战。1581年宣布脱离西班牙统治的荷兰，在1600年派船航抵日本，两年之后更成立荷兰东印度公司。而1600年创建的英国东印度公司，也在爪哇岛上的万丹（Bantam）建立据点，往来欧洲、东南亚和日本进行贸易。荷、英两国透过东印度公司的设置，整合国家与民间的军事以及经济力量，将其触角强而有力地伸入亚洲，它们不仅相互掠夺，也不断与西、葡发生激烈冲突。从印度洋、南中国海、中国东南沿海以迄日本南端的九州岛海域，欧洲强权的战舰与商船掀起一次又一次的海战，整个亚洲几乎只剩下一些内陆地区还未明显感受到西潮的冲击。
大明帝国末期主要的威胁，乃来自陆上精于骑射的北方少数民族以及内部的民变，在连亘二三十年的军事冲突中，对火器的倚重益发明显，不仅外来的火绳铳（又名鸟铳，十六世纪中叶即已传入）逐渐加入个人用火器的行列，且自天启元年起，曾数度将西方铸造的红夷大炮解京运用，这些炮大多打捞自广东沿海的欧洲沉船，威力远超过中国军队长期所使用的佛郎机铳、将军炮、灭虏炮或虎蹲炮等。火炮的操作与铸造技术，因此成为近代东方大陆文明向西方海洋文明学习的课，并在战场上扮演日益重要的角色。
当欧洲文明于十六世纪开始张开大帆迈向海洋时，他们所掌握的优越航海技术和所具备的旺盛探险精神，令邻近大洋的其他文明均不再可能闭关自守，而那些商船和战舰上的先进大炮，更是他们扩张海权的利器，并成为几乎每一个东方国家的梦魇。郑和以后的大明帝国对于海洋的关注度一向不高，甚至还曾采取海禁政策，但在大航海时代中，却也无法阻拦已经冲击到中国沿岸的西潮。而东西方接触后所衍生的庞大经济利益，不仅令欧洲这些海权国家积极开创或争夺这一广大市场，更吸引了闽粤人士开始发展私人海上贸易。
本书即从十七世纪全世界规模的会战之一萨尔浒之役（1619）出发，探索金国如何以其训练精良的弓箭手，搭配雷霆万钧的铁骑，大败过度迷信传统火器的明军。而战败的明军又如何在南洋地区闽籍工匠的协助下，积极仿铸欧洲前膛装填式的吕宋大铜炮，惟因品质远逊，结果未能在稍后的沈辽之役（1621）力挽狂澜。而澳门地方也因自身的防卫吃紧，且其铸炮工业尚在起步阶段，又不愿将其赖以生存的高阶武器提供外人，以致无法满足明廷的迫切需求。在此状况之下，广东沿岸的欧洲沉船遂因缘际会地成为西炮的供应来源。天启年间，先后共有来自三艘沉船的四十二门大炮因此被打捞并解运至北京。这几艘远渡大洋却沉没在东方大陆边缘的欧洲帆船，均是在相互劫掠或运送货物的过程中遭逢意外（暴风雨或触礁等），亦即，在这中西次大规模接触的时代里，沉船还不是双方军事冲突的结果。这些捞得的先进火器，虽然只是当时欧洲扩张在世界各地所衍生出的一小段插曲，却直接或间接催化了中国军队所用武器的重大变革，不仅因此改变了中国战场上的攻守形态，甚至进而在明清鼎革的大动荡中扮演着重要角色。
接着，徐光启、孙元化等官员更努力引进西方炮学，还招募澳门的葡萄牙铳师至山东训练部队，进行了一场由天主教相关人士主导的军事事务革命 （Revolution in Military Affairs）。不幸的是，这支全中国战力强、装备好且受澳门来的葡萄牙军事顾问团直接训练的炮队，却在崇祯四年的吴桥兵变中，随同孔有德、耿仲明（原均为登莱巡抚孙元化的属下，皇太极特封二人为王）降金，致使后金军事实力大幅提升，成为其后来攻城略地、入主中原的关键之一。
皇太极因先前在宁远、锦州等役的失利，深刻认识到红夷大炮的长项，遂积极起用降顺的汉人铸炮、操炮，甚至创建了八旗汉军，并开创出以汉人炮兵与满蒙步骑兵协同作战的卓越战术。满洲政权经由这场军事革命因此得以统治中国两百多年。书中尝试将皇太极应有的令名搬上世界军事史的舞台，以与恰处于同一时代而被誉为近代战争之父的瑞典国王古斯塔夫二世东西辉映。
后笔者将以十七世纪在中国所发展出的独特复合金属炮为例，探索明人如何在与清军长年交战的过程中，融入南方较发达的铸铁工艺以及北方已有逾百年传统的铁心铜体佛郎机子铳制法，造出品质绝佳的铁心铜体定辽大将军炮。稍后，清朝也利用投降汉人工匠成功量产出结构类似的神威大将军炮。这些复合金属炮比铜炮更轻更省，且可强化炮管的抗膛压能力，其品质在世界应居领先地位。然而，此一先进制法却在清朝定鼎之后长期的平和状态中遭到遗忘。十九世纪三十年代起被迫大量造炮以备战的清廷，虽重新采用复合金属技法铸炮，却已无能面对西方列强所采用卡龙炮（carronade）以及后装线膛炮（breech-loading rifled cannon）等新一代火器的挑战，天朝终于在两次鸦片战争、甲午战争、八国联军侵华等战败的耻辱中崩溃。
这本火炮史的专书大致总结了笔者所进行的相关研究，虽对红夷大炮的传华史事、仿铸与演进、瞄准与操作等课题，均有不少开创性的劳绩，也触及这种新型武器在一些重要战役中所曾发挥的影响，但因过程中常处于独学而无友的状态，且到底受限于个人的能力与学养，以致研究的涵盖面与深入度均尚欠完备，但对未来治明清军事史的学者而言，或仍可提供一相互切磋或攻错的基石。
惭愧！由于我转换跑道太过频繁（内子笑我一定偷学过川剧变脸），且早期又缺乏较好的学术生涯规划，以致十年前因亟于探索文科在大数据时代所可能面临的新机遇，遂转进遭逢重大发展瓶颈的红学领域，选择成为火炮史研究的逃兵（小友张建每次相逢都调侃我该早日迷途知返）。期盼有兴趣的学界新锐们，能在大数据的新研究环境之下，并肩挑起开辟此课题新沃野的重责。
2020年10月定稿于新竹南庄二寄轩
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