明清时期红夷大炮的兴衰与两朝西洋火器发展比较

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明末清初是中国历史上东西方文化接触和交流的时代。其时，随着耶稣会士的东来，东西方在宗教传播之外，火器技术也有了较为深入的交流。近代西洋火器东渐既是一种技术意义上的“工具”，也是与中国固有文化极不相同的一种文化。此时传入的欧式火炮——中国人称之为“红夷大炮”，原只是欧人海外贸易浪潮下所带来的一些火器实物，但随着满汉冲突以及晚明民变的持续扩大，双方操作并仿铸了大批量的红夷大炮，这些火器就成了鼎革之际各个政权加强军备竞赛的重点项目，而炮学的相关知识与技术，也因缘际会地变成了近代东方大陆文明向西方海洋文明学习的第一课。该火器的技术性能远胜于中国的传统火炮，在此时的国内外战争中得到了大规模的运用，其装备的数量、在攻坚中的被重视程度以及火器的操纵理论与技术，越来越成为决定战争胜负的重要因素。明廷重臣徐光启（1562—1633）、李之藻（1565—1630）等人怀着匡时济世的雄心，竭力主张使用红夷大炮以抵御后金女真人的入侵。同时，耶稣会士也出于宣扬天主教的意图，有意将火炮技术传入中国。于是这种迫于现实需要与西人弘教愿望的结合，促成了红夷大炮在明末中国的广泛流传（注：顾卫民：《明末耶稣会士与西洋火炮流入中国》，《历史教学问题》1992年第5期。）。令徐光启等人意料不到的是，他们的军事努力在明清两朝的实际成效极其有限。
    　　　　一、徐光启对红夷大炮的热情及其实际成效
    首先，徐光启对欧洲近代火器理论已有明确认识。中国火药、火器理论的形成在明后期，大抵不过是“阴阳五行化生”和“君臣佐使”学说。此理论散见于1556年戚继光著的《纪效新书》、1597年赵士桢著的《神器谱》、1621年茅元仪著的《武备志》等书中，有对中国火器冶金、造铳的论述，火药配方及制造的总结。这种朴素的火器理论，同欧洲新兴的火器理论相比，表现出较多的神秘性与不彻底性。红夷火炮的输入，使得以徐光启为代表的中国科技界视野大开，迫使他们开始转向重视科学实验，强调定性定量研究的新轨道。这种转轨表现在徐光启、李之藻的论兵奏疏，以及孙元化的《西法神机》等论著中，他们屡申新学之要义，对制器用器等许多问题的论述，都已不见旧说的痕迹（注：王兆春：《中国火器史》，军事科学出版社1991年版，第234页。）。如徐光启认识到：火器研制者要“明理识性、知数懂法”，才能造出精工坚利的红夷大炮。这里的“理”和“性”实际是指物质的结构机理和物理、化学特性，间或也有规律之意。为此他曾说，红夷火器威力大的原因是“所以及远命中者，为其物料真，制作巧，药性猛，法度精也”。西洋“造台用铳，多有巧法，毫厘有差，关系甚大”，必须荐举“深心巧思，精通理数者，信任专管，斟酌指授”，才能制出精良的火炮（注：徐光启撰、今王重民辑校：《徐光启集》上册，中华书局1963年版，第110、288—291页。）。他在1606至1607年间翻译的《几何原本》，则成了他其后制炮用炮的重要数学依据之一。
    其次，徐光启是西洋大炮输入中国最积极的提倡者和组织者之一。明末之际，明王朝内忧外患，国事日非。1619年以后，明与后金进行了几次大战，明军士气低落，虽有后金军所没有的佛郎机、鸟铳等火器，但粗制滥造，且施放技术不娴熟，故在八旗军的冲击面前往往败北。其时在通州练兵的徐光启一面上疏朝廷，奏称造炮建台等抵抗八旗军事进攻之策，如“西洋神器，既见其益，宜尽其用……臣窃见东事以来，可以克敌制胜者，独有神威大炮一器而已”（注：徐光启撰、今王重民辑校：《徐光启集》上册，中华书局1963年版，第110、288—291页。）；一面组织人员去葡萄牙殖民者所占据的中国澳门购炮。徐光启选择澳门为最佳购炮地点的原因：因为澳门当时所具备的条件使这种引进成为可能。从16世纪中叶起，中葡双方就建立了一种概念比较模糊的和平相处关系。一方面，明政府已经逐渐习惯了葡萄牙人在澳门的存在，并把澳门的葡萄牙人当作传统华夷观统治秩序下的一个新的外夷藩属。另一方面，葡萄牙人为了使之合法化，不仅在经济上向中国交纳每年2万两银子的税金和5百两地租银，而且在政治上不放过任何一个结好中国当局的机会，除对地方官进行不间断的馈赠和贿赂外，还出动舰船帮助明政府镇压叛兵。另外，葡萄牙人在澳门的军事工业也比较发达，为了防止西班牙、荷兰等殖民对手的侵夺，澳葡当局在澳门各处建有大小9座炮台外， 还建有被远东的葡萄牙人称为“世界上最好的铸炮工厂”——卜加劳铸炮厂。该炮厂制造了大量的各式铜铁大炮，不仅能满足澳门自身的防御需要，还可以向中国和东南亚各国出售，使澳门成为远东最著名的铸炮基地。这就为中国引进红夷大炮提供了技术上的便利（注：李巨澜：《澳门与明末引进西洋火器技术之关系述论》，《淮阴师范学院学报》，1999年第5期。）。鉴于此，徐光启以天主教徒的身份，通过当时在澳门的传教士，募购了80多门西洋大炮，从而拉开了红夷大炮传入中国的序幕。

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其三，从火器理论的重要性来看，受明清两朝的火器界没有理论、实验、技术这三者之间循环加速的内在机制的制约，是其发展缓慢的重要原因。西欧军事科学的发达源于科学理论、实验、技术这三者之间循环加速的内在机制的促进，自15世纪末以后，科学理论和实验首先出现了加速发展，技术则于18世纪开始起飞。科学理论、实验、技术三者趋于一致，成为一个不断加速发展的整体。而西方枪炮技术也从15世纪末就开始了科学、理论和实验三者的研究，到了17、18世纪近代自然科学确立以后，真正得以有了长足的进展（注：戴逸：《18世纪的中国与世界》，辽海出版社1998年版，第176页。）。
    中国封建社会的结构及整个文明形态，使中国古代兵器科学技术具有连续、缓慢增长和技术发达的特征，科学理论、实验、技术三者之间以及学者和工匠之间是离散的平行的关系。明末以徐光启、孙元化等人为代表的火器技术家，他们著书立说，引进和传播欧洲火器科学技术的先进理论，使明末至康熙年间的火器研制，能够在新理论的指导下前进了一步。但是，由于当时国际国内条件的限制，徐光启等人还不可能从更广阔的范围内吸收国外的最新信息。火器家们往往用阴阳五行学说这种感性的思维，代替严密的科学理论研究，而且由于阴阳学说解释一切问题的消极影响，造成一种惰于实验的风气。进入清代以后，康熙帝虽曾延请南怀仁主持制炮之事，但是他并未在培养火器研制人员，引进和推广欧洲近代火器理论与制造技术等方面作过努力，相反地到是在其禁海政策的推行下，关上了欧洲近代火器科学技术传入中国的大门。在这种闭关自守的社会条件下，中国的火器研制事业，不但不能获得新的近代自然科学理论的营养，甚至连明末徐光启等人所取得的成果，也随着这批科学群星的陨落而不能为继（注：王兆春：《中国火器史》，军事科学出版社1991年版，第284页。）。所以直到鸦片战争以前，我国的火器研制者仍然只能把徐光启等人的遗篇，当作经典著作来拜读，制造了200 年前就已定型的陈旧火炮。其落后的状况，当然是不言而喻的了。正因为如此，当西方国家开始在机器工厂的车间里，穷思极想用机器制造机器时，清帝国的火器科学技术却在偶然和孤立的进展中缓慢地积累和爬行。
    其四，清统治者长期对中国火器持夜郎自大的心态，也是其得不到发展的一个原因。清八旗军崛起于辽东的后金，几经征战歼灭关外明军主力，也获得了对关内明军作战的火力优势。清军入关后，火器都处于优势地位，农民起义军、南明政权以及各地抗清民众都不能抵挡清军统一全国之势，清军长时间在统一战、割据战和农民战争中的火力优势和一连串的胜利使清朝统治者满足于现有的火炮鸟枪和弓箭刀矛等冷兵器，自诩“以武功开国，弧矢之利精强无敌”，反复强调骑射“乃满洲之根本”（注：转引自萧大维等《火药化军事革命在古代中国的沉浮对我们的几点启示》，《中国国防报》2003年12月25日。），不愿组织研制新型火器，改善军队装备和国防设施。之后由于对外封闭，不了解世界的另一端所发生的巨大变革，危机意识淡漠和战略需求不足，几乎使古代中国的火器业军事革命难以开展下去。同时，这种对火器持夜郎自大心态的背后，必然伴随轻视发明创造和闭关锁国的政策，隔断东西方火器理论与制造技术的交流渠道。这就使得在清代许多火器研制者创造性的工作得不到政策上的扶持和社会尊重。

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在18世纪末和19世纪前期，欧洲火炮的技术原理在19世纪中叶以前也尚未进入后装线膛阶段，仍旧属于以黑火药做发射药的前装滑膛枪炮时代，这与当时的清朝火炮并无本质的区别。但是，由于18世纪末以后的欧洲火炮，在火炮理论、炮身铸造、炮膛精度、发射药、炮弹、射程、机动性、炮车等方面均优于中国，如在制造工艺和爆炸弹方面取得了重大的技术突破，遂使鸦片战争时的双方火炮技术存在着某种实质性的差距。此是中国人惊呼英人“炮利”的秘密之所在，也是导致清军所以败绩的一个重要原因（注：潘向明：《鸦片战争前的中西火炮技术比较研究》，《清史研究》1993年第3期。）。在一些战役中英军使用了一种球形空心爆炸弹，杀伤力十分大。而当时仍沿用实心球形弹的中国军队，对此“多骇为神奇，不知如何制造”（注：黄一农：《红夷大炮与明清战争——以火炮测准技术之演变为例》，《清华学报》（台湾）新竹，新26卷，1996年第1期。）。稍后，林则徐（1785—1850）命火器研制家黄冕仿制成功，但却少有人知道早在康熙二十九年（1690）铸成的“威远将军炮”上即配置了概念相类的炮弹，可惜其形制在中国罕见流传，连同其所匹配的“威远将军炮”一直都被尘封于清军武库之中（注：黄一农：《红夷大炮与明清战争——以火炮测准技术之演变为例》，《清华学报》（台湾）新竹，新26卷，1996年第1期。）。
    可以说，中国从1620年在徐光启倡导下引进红夷大炮开始到第一次鸦片战争期间，欧洲16世纪末至17世纪初的火器理论与制造技术，在中国得到了广泛的流传。同时，从15世纪到19世纪，虽然欧洲火器技术的发展相对于中国来说要快一些，但就欧洲火器技术发展的绝对速度来说，这一时期欧洲“火器的改善进行得非常慢”（注：杜普伊：《武器和战争的演变》，军事科学出版社1985年版，第215页。）。但是，西洋火器的东渐，尽管使中国的火器界有机会较系统地接触了西方火器，使在走向衰落过程中的中国火器科技出现了一次复兴。但是，从它引进后的200年间，红夷火器从本质上没有大的发展，并在近代火器化军事革命过程中，中国已渐渐落后于西方。此是由下述一系列因素使然。
    其一，从根本上讲，中国封建社会后期长期落后的生产方式制约了火器技术向更高阶段的推进。16世纪以来的欧洲，资本主义生产方式较快地成长起来，手工工场成为当时工业生产组织的基本形式，并在17、18世纪逐渐过渡到机器大工业生产。工业革命引发的技术变革和社会变革，为火器的军事变革创造了更好的发展条件。唐宋以来中国得占火器化军事革命先机，受益于比较发达的社会生产力。宋元明和清初各代火器有所发展，都和当时不断发展的手工业生产有着密切联系。但是这种工场手工业始终处在强大的封建生产关系严密包围当中，全国范围内的小手工业生产方式很难转化为大工场手工业。明末天启年间（1621—1627）至清康熙时期（1662—1722），在长期小手工业生产的基础上，中国火器界部分地吸收了国外的先进技术，但落后的生产方式最终不能推动火炮制造业向近代化方向发展。明中期以来，中国虽然也有一些资本主义的生产方式和这方面的科学知识，但从全国范围来看，还是零星的，更缺少近代科学的试验方法，冶金、机械、化学等工业尚未发展起来，这就决定了时代未能为火器技术提供必要的技术和物质条件。火器在此时的发展几乎是孤立进行的，缺乏协同技术，火器的制作看不到技术组合的痕迹，性能的改进没有相应的机械实验设备，这就阻碍了对兵器性能的精确测量，导致火炮在质的飞跃方面缺乏动力（注：徐新照：《文化价值观与古代兵器》，《自然辩证法通讯》2003年第2期。）。
    其二，从主体的能动性方面来看，火器制造受到了最专制的封建王朝的严重束缚。从明清之际的东西方火器交流史的角度来看，鸦片战争以前的明清两朝似乎有一个追赶世界火器革命的机会。因为此时欧洲的第一次技术革命的发生就是在清乾隆朝后期，东西方人科技的频繁交流以及中国强大的君主政权政治，似乎应该将火器科技的发展再向前推进一步。然而，“透过各种偶然性来为自己开辟道路的必然性，归根到底仍然是经济的必然性”（注：《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社1964年版，第506页。）。因为火器的改进、生产和用于装备部队是离不开科学的，提高火器水平、改进大炮构造、提高射击精度不仅需要化学和数学知识，而且这些需要所提出的问题又反过来成为科学发展的焦点。可以说，物质文明和科学技术的背后，有更重要的东西，那就是政治制度的开明。而这一点，作为中国最专制的明清两朝的统治阶层是最不愿看到的。鸦片战争以前的明清两朝处于自然经济的汪洋大海之中，君主集权政治是建立在落后的地主制基础之上的，皇帝是落后阶级的总代表。皇权政治代表着落后的生产关系对新生产力的束缚。君主个人的品格和才能“可能改变事物及事变的局部后果的个别外貌，但终究不能改变事物发展的一般方向”（注：普列汉诺夫：《论个人在历史上的作用问题》，读书·生活·新知三联书店1965年版，第30页。），因为他们自己就是这种趋势的产物。因此，君主集权政治可以在一定程度上成为火器科技的推动力，但却是整个近代意义上的火器科技产生和发展的主要障碍。

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　　　　四、红夷大炮在清中后期由盛而衰及其原因
    清军于1644年入关后，农民军、南明政权和各地反清武装，虽然还能利用原有的不成规模的火炮与精于骑射、擅长野战与炮战的清军抗衡，但是他们再也无法阻挡以先进的红夷炮群装备为主的清军统一全国之势。清军入关前后，攻城略地，皆依赖火炮。清顺治年间，出于镇压农民军和消灭南明政权的需要，火器生产的势头有增无减。清廷在北京设立炮厂、火药厂，由兵仗局统一管理，由此导致了清代第二次红夷火器生产的高潮。
    康熙初，因战事减少，造炮规模一度锐减。但1673—1681年间为消灭三藩之乱，1681—1683年间为统一台湾，1685—1686年间为同沙俄侵略军开战，清军掀起了第三次造炮的高潮。此时乃至以后清代火炮的发展趋向，是在明末偏重发展重炮的基础上，逐渐向轻型火炮方向发展的。如平定三藩之乱，因为战场在西南和东南山地，重炮运动不便，乃侧重发展轻炮。《清圣祖实录》卷49记载，康熙帝谕示兵部：“大军进剿，急需火器，着治理历法南怀仁铸造火炮，轻利以便登涉。”据《清朝文献通考》卷194《兵16》载：比利时传教士南怀仁（1623—1688）1659年来华，从康熙十三年（1674）到二十八年（1689），为清政府制造火炮共计566门，随后，清政府在紫金城内的养心殿造办处、景山和铁匠营设立炮厂，所制枪炮专供皇室和满八旗之用。康熙一朝共造炮900多门，工部下设的火药厂每年的生产量达50余万斤。这些炮药装备于清军中，在几次关键性的战役中，均起了巨大作用。康熙三十年（1691）建立了专门装备鸟枪、火炮的火器营练习火炮，掌皇帝的守卫扈从。营兵从满州八旗中抽调，共辖官兵近7800余人。它的建立，标志着清代炮兵兵种的正式成立。此时红夷大炮在中国的发展无论是造炮规模、数量、种类，还是火炮的性能和制造技术，都已登峰造极。如1689年铸造的61门武成永固大将军红夷炮，体型硕大，花饰精美，别具特色，代表了当时铸造火炮的最高水平（注：舒理广等：《南怀仁与中国清代铸造的火炮》，《故宫博物院院刊》1989年第1期。）。
    但是，三藩之乱平息后，清朝利用红夷大炮定台湾、逼沙俄，平噶尔丹，并西藏、青海，周围已无敌手。自以为八旗军骁勇无比与火炮技术天下无敌，此后就不再注意武器的改进和发展。此后各届朝廷都沿袭康熙朝之例，对火器制造进行专横的控制。《清史稿》卷14《兵志》中记载：雍正即位后，“以满州夙重骑射，不可专习鸟枪而废弓矢，有马上枪箭熟习者，勉以优等”。重新强调刀矛弓箭的作用，使火器制造技术更加衰落。至乾隆年间，火器制造更是墨守成规。乾隆二十一年颁布的《钦定工部则例造火器式》中，列举了85种炮名，但没有创新的炮种。1792年英使马葛尔尼奉英王乔治三世之命使华，自此揭开了近代中英两大帝国相互接触、认识的序幕。在带来英王送给乾隆的礼物中，就有显示英国军事力量的舰炮模型及枪支，但乾隆对此毫无介意，着人送人圆明园车库封存。直到1860年英法联军焚毁圆明园时，侵略分子们见到英王送给乾隆的马车和榴弹炮，仍然零件俱全堆积着，他们惊诧清政府据有这些火炮，却从来没有设法改善它的性能（注：陈亚兰：《清代君主集权政治对科学技术的影响》，《自然辩证法通讯》1983年第3期。）。红夷火器知识和技术的传承失调，也显露在许多方面。如嘉庆四年（1799）曾改造160 门前朝的“神枢炮”，并改名为“得胜炮”，经试放后发现其射程竟然还不如旧炮。
    历史到了1840年左右，中国在此时的火炮，与明末清初的红夷大炮相比，并无实质性变化，只是一味加大重量，以求增加射程。但从总体上讲，第一次鸦片战争时的中英双方火炮没有决定性的差距，只是在火炮的制造工艺方面有精密和粗糙之分。由于制造工艺的粗糙，导致清军只能使用较小之弹，这在一定程度上影响了大炮的威力，使当时同属前装滑膛炮的中英火炮性能存在某种差距。然而这种差距却并非实质性的，而只能属于数量意义上的。清军的大炮虽不及西方68磅级别之威力，但对于彼之中小型火炮而言至少不相上下。当然存在的问题还有：中方红夷大炮发射的球形实心弹侵彻力不够和命中精度不高。侵彻力不够的原因是火药不好；命中精度不高，原因是火炮笨重，缺乏可以灵活转动的炮架（注：吕小鲜：《第一次鸦片战争中英两军的武器和作战效能》，《历史档案》1988年第3期。）。

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　　　　三、红夷火器在明清之际此衰彼兴的原因
    红夷火器在明清两朝发展的概况：1626年明军独恃西洋大炮取得宁远大捷，到1643年在关外以1∶10的火器劣势处于“茫然无恃”的境地，此令生前的徐光启是万万意料不到的。无论从文化传统、技术力量和外部援助等各方面来说，八旗军的条件均不如明军，但明军坐失良机，清军后来居上，这是值得深思的。
    其一，从根本上讲，红夷火器在明清之间兴衰的实质，是彼此间新旧事物较量的结果。明末社会危机严重，阶级和民族矛盾尖锐，其军队在后金的进攻下节节败退，明统治者不得不引进红夷大炮来解燃眉之急。然而，围绕着红夷大炮输入明朝这一事件，反映着明统治阶级内部矛盾之深。在朝廷内部，朋党之间争斗不已，对于西方火器技术中一些较先进的成果，常常拘泥于迂腐的“华夷之见”，不能够充分加以利用。在这种情况下，纵然有徐光启等一批有远见、有学识、一心报国的士大夫也与事无补。据载：明亡后，徐光启关于引进红夷大炮的《徐氏庖言》一书留存于钦天监内，顺治帝看后，“读不释书，叹曰：‘使明朝能尽用此言，则朕何以至此也！’”（注：徐宗泽：《明清间耶酥会士译著提要》，中华书局1989年版，第6页。） 可见，明朝的失败首先是因为内部腐败所致。与此相对照的是，清朝作为新生力量，在入关前后，随着清太宗皇太极统治政策的调整，清朝已显出蓬勃向上的活力与对明人的征服力。他们征朝鲜，绥蒙古，击明军，占有关外辽阔的疆土，已与明朝形成新的南北对峙局面。他们的社会经济发展经历，若以文明程度而言，尚处封建制的初步阶段，而汉族已有了几千年的文明史了。若以人才而论，他们起初没有一个称得上精通红夷大炮原理和制造的人，西洋传教士也从未去过辽东。然而，清统治者内部比较统一，政治也相对清明一些。事实证明，他们采取的许多内外政策是成功的（注：张小青：《明清之际西洋火炮的输入及其影响》，中国人民大学清史研究所编：《清史研究集》第4辑，四川人民出版社1986年版，第99页。）。
    其二，西洋火器在明清两朝的推广受到传统的社会制度、军事制度的制约。我们知道，中国封建社会的“华夷意识”和长期视技术为“奇技淫巧”的传统，使得明清之际的许多士大夫对西洋火器采取排斥的态度。他们的理由是：天主教惑世诬民，夷人不可用。此“华夷争辩”的实质是明末中西文化两极遭遇之后的第一次大冲突。同时，由于明代重文轻武的制度以及卫所制下的军籍制度，军队缺乏有效训练，士气低落，使西洋火器的掌握和应用受到严重制约。可以说，红夷火器的拥有固然重要，但训练和掌握更加重要，而这种训练和掌握又与文化形态、社会激励机制、军事制度等密切相关。相对而言，（后金）清的社会与军事制度与明朝相比要合理一些，如对红夷大炮的重视、制造，对质与量的孜孜以求，招降纳叛，组建炮队，以最快的速度建立起以沈阳和锦州为中心的军工基地，实属独具慧眼。
    其三，早期西洋火器的自身缺陷，直接影响到它在明军中的推广和使用。在明季，无论是明廷自制的火炮还是从澳门买自葡萄牙人所制的红夷大炮，毕竟还有许多缺陷，它自然影响在敌我作战中的推广。红夷大炮与传统火器相比也不例外，临阵时如果没有步骑兵和配合和保护，还不足以稳操胜券。所以，尽管从它铸造所遵循的“模数”、施放时的“炮表”化、辅助设施的配备、炮弹的多样化、射程的远近、爆炸力的高强度中可看出，其威力着实惊人。但其局限性有：（1）它是西欧16至19世纪之间的前装滑膛炮，与19世纪中叶以后所用的后装线膛炮相比，无论从形制上还是从制造工艺上都要简单得多。其内装火药为黑火药，与其后所用的无烟火药相比，威力上差距悬殊。（2）它长于攻城，拙于野战，装填发射的速率不高，且炮体笨重，无法迅速转移阵地，故在野战时，明军每役所能动员的火炮数尚不足以构成有效的火网，多只能在开战之先就定点轰击，当敌我情势发生逆转，则往往无法机动反应。因此，明末在辽东的多次战役中，明军虽拥有红夷大炮，但却无法有效压制以“骑射见长”的满蒙的重铠铁骑的勇猛冲杀。这种尴尬打击了明作战官兵应有的热情。

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后金八旗军擅长骑射，并不会制造和使用火器。他们开始还不知道用铁，箭镞用鹿角等制成。他们用土特产从汉人和朝鲜人那里换取铁铧等农具粉碎熔炼后，制成各种铁兵器。1599年3月，建州女真炒铁成功，这实质上是一种粗糙的炼铁术。光阴似箭，20年一闪而过。1618年努而哈赤率八旗军对明不宣而战，此时明与后金在传统冷兵器方面差距业已消失，包括明有识之士在内，各方舆论对女真人的坚甲利刃的飞跃发展无不叹服。但是，天启六年的宁远之役，守城明军的红夷大炮锋芒毕露，崇祯三年的滦州之役，明军以红夷大炮攻城亦立下大功，这几次败战令皇太极对此种新式火器的威力有了深刻认识，迫切感到掌握先进火器技术的必要性，因而重用被俘的汉人工匠，试图仿制西洋火器。此时碰巧的是，后金在天聪初年曾在辽东海边发现一门铜炮可供仿制，此炮很可能就是金人所掌握的第一门西洋制大炮。后金国遂一举跨越了“火炮俱乐部”的门槛，而红夷大炮也自此成为降顺汉人在后金国中谋发达的踏脚石（注：黄一农：《红夷大炮与皇太极创立的八旗汉军》，《历史研究》2004年第4期。）。大体上可以说，后金从天聪二、三年开始造炮，四、五年开始用炮，到七年便组成相当规模的炮队。如于天聪五年（1631）正月，佟养性组织一批汉人军匠仿制成第一门红夷大炮，赐名“天佑助威大将军”。随后，后金组建了一个新的兵种——乌真超哈，汉译为重兵，即炮兵部队。又新建汉军旗，由佟养性统领。不久，这支部队便在大凌河之战中初露锋芒。《清太宗实录》卷10载：“至红夷大炮，我国创制后携载攻城自此始。若非用红夷大炮击攻，则于子章台必不易克，……以是久围大凌河，克成厥功者，皆因上创红夷大将军故也。自此，凡遇行军，必携红夷大将军炮。”天聪七年（1633）四月，明叛将孔、耿二人率兵民13000余人浮海离开登州，遣书皇太极乞降：“本帅现有甲兵数万，轻舟百余，火炮火器俱全。有此武器更与明汗同心合力，水陆并进，势如破竹，天下有谁敢与汗为敌乎？”（注：萧一山：《清代通史》卷1，中华书局1985年版，第145页。） 完全以大量西洋火器装备作为邀功进身的筹码。皇太极力排群议，特出城十里迎接，表达其对这支明朝叛军来归的重视。1634年10月，明镇守广鹿岛副将尚可喜也携带包括4门红夷大炮在内的大量火器投降后金。由于孔、耿及尚叛军的到来，和许多直接购自澳门葡萄牙的优质火炮，使得后金迅速跨越了引进红夷火器技术的初始阶段，短短数年之间，八旗军的装备水平和作战能力大大提高。
    1636年，皇太极称帝，改国号大清。随后，皇太极对八旗军进行了整编。早在1633年7月，就已将投降和俘获的汉兵汉将编为汉军炮队；1637年7月，分汉军为二旗；1639年6月，又增编汉军为四旗；1642年6月，即松锦战后，又分汉军为八旗，共有兵力24500人，至此，汉军八旗形成。精通火炮技术并主要装备红夷大炮的孔、耿、尚三部，成为清军新的兵种——独立的炮兵部队，它隶属于汉军八旗。可以说，孔有德等部炮兵部队，经搭配以满人为主的八旗步骑兵后，在当时即形成一支几乎无坚不摧的劲旅。崇德七年（1642），皇太极命汉八旗诸头领率所部炮匠到锦州，利用明朝原有的制炮厂，铸造“神威大将军”红夷大炮，1643年又派人赴锦州督造红夷大炮，像这样一批批地遣官造炮，说明当时的锦州已成为清军火器的制造基地，直接掀起了清开国史上生产红夷火器的第一次高潮，为清军入关夺取全国政权奠定了物质基础（注：韦庆远：《清王朝的缔建与红夷大炮的轰鸣》，《中国文化》1990年第3期。）。
    此时，明朝的财政日益窘困，只能靠部队官员的捐资来铸炮，如蓟辽总督吴阿衡曾于崇祯十年捐造了至少54门的“西洋炮”，宣大总督卢象升等人于十一年所造的一批重500斤红夷大炮， 以及辽东总兵吴三桂等人在十五年所铸的一批“定辽大将军”。此种状况导致清崇德年间，清军在关外每场战役中所能动员的红夷大炮均超过明军，并已拥有攻城略地时所需的优势火力。皇太极因此有意无意地将关外逐城围打的战役，变成其军中满、蒙、汉三民族以及步、骑、炮三兵种熟练彼此协同作战的演习，演出一场又一场结果几乎已可预知的“瓮中捉鳖”的游戏。当时清军的总兵力达20万人，规模堪与世界上任何一个强权分庭抗礼，其中汉人部队约4万人，拥有质量俱佳的红夷大炮。入关前夕，已占领关外绝大部分土地的清朝，更已能综合明人创获的冶铸技术以及欧人先进的火炮设计，铸出35门世界最高品质之铁心铜体的“神威大将军”，从此掌握了在逐鹿中原时“孰与争锋”的火炮部队（注：黄一农：《红夷大炮与皇太极创立的八旗汉军》，《历史研究》2004年第4期。）。

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再次，徐光启组建以装备红夷大炮为主的“火器营”并用于实战。鉴于红夷火炮在作战中的巨大威力，崇祯三年（1630）徐光启想组建一支用西洋火器装备为主的火器营，以提高明军的战斗力。这实质是想用红夷大炮装备和训练士兵，使其成为明军中最精良部队。作为实施此项计划的第一步，徐光启对1630年5月出任登莱巡抚的孙元化寄予厚望，不遗余力地支持其发展。因为登莱与辽东的后金军仅一海之隔，时有战事发生，是红夷大炮实验其性能的一个理想基地。其时，精通炮术的监军王征，登莱副总兵张焘（前购炮者）等云集在此。1630年7月，徐光启又调在京教演火器的葡人公沙的西劳等到登洲（今蓬莱）。1631年4月，葡人陆若汉也从京携带火器来到该地。6月，又有一大批西式火器自广东运到，并有随队造炮匠人和放炮教师53人。孙元化的部将孔有德、耿仲明率领的炮队不仅装备了直接从澳门引进的西洋大炮，而且当时还雇有公沙的西劳等几十名葡萄牙炮手和制炮技师，直接传授西式大炮的操纵点放之法。他们是中国战争史上最早被雇佣的西方军事技术人员。
    　　　　二、“吴桥兵变”与后金八旗军火炮的后来居上
    1631年8月初，后金皇太极率大军进围明驻关外要地大凌河， 孙元化派游击孔有德部率军增援。他们皆辽人，曾临大敌，多谋敢战。然而他们到吴桥时突然哗变，起因乃他们骄悍无法。他们的背叛，不但给明军在登莱方向造成莫大的损失，而且使关外明军处境更加恶化。被围困在大凌河的祖大寿部明军，于1631年10月败走锦州。12月，辽人耿仲明在登州城为孔部内应，崇祯五年正月攻陷登州，孙元化、张焘被俘，负责教习火器的葡萄牙人中，12人在城陷时捐躯，15人重伤。孔部叛军尔后在山东地区造成“残破几三百里，杀人盈十余万”的结果。叛军先后将红夷大炮20余位和大将军炮300余位投入战场，其拥有的大炮在装填重6斤至10余斤不等的铁弹后，“一发五、六里”，“对城攻打，准如设的”，令“城垛尽倾，守垛者无处站立”。随后，叛剿双方在登莱一带交战18个月，双方各倚红夷大炮为攻守，出现了“百炮齐射，炮矢如雨”（注：毛荆石：《平叛记》，（台北）成文出版社1968年版，第66页。） 的局面。1632年8月中旬，明关宁铁骑祖大弼等部进关平叛，莱城之围始解，这支关外铁骑丰富的战斗经验和其对火器的善用应是造成此捷的主要因素。1633年4月孔、耿二将率残部男女13000多人（含士兵3600余名）携十数门红夷大炮和众多火器手投降后金。随后崇祯五年七月二十三日，孙元化、张焘和王征等逃到北京，朝野指责其无能，孙、张二人被朱由检处以大辟，王征被遣戍。对于爱徒爱将悲惨的结局，徐光启感到非常伤痛，却又无能为力。年已古稀的他其政治热情遭到了毁灭性打击，忧愤满怀，转而潜心于《大统历》的修订工作，于崇祯六年（1633）十月初七日（吴桥兵变的第二年）在北京的简陋斗室里与世长辞。此时明廷内造炮人才枯竭，不得不求助于耶稣会士汤若望。崇祯帝命其在皇宫旁设立一铸炮厂，到明朝灭亡前汤若望在京铸造了520门红夷大炮。
    明廷4次向澳门葡人购置红夷大炮，朝中有许多重臣极力反对和攻击之，从而致明军在双方的火器竞赛中处于下风。更有许多官员对徐光启的工作大肆攻击，指责他“一味迂腐”，不应“以词臣而出典兵”，选拔兵士是骚动海内，练兵的目的“无非骗官盗饷之谋”，“以朝廷数万之金钱，供一己逍遥之儿戏，越俎代庖其最小，而误国欺君其罪大”（注：徐光启撰、今王重民辑校：《徐光启集》上册，中华书局1963年版，第215—216页。）。1639—1642年，明清展开松锦大战，双方均使用了红夷大炮，明军在关内加紧造炮，清军把红夷大炮用于大规模的野战和攻坚。明军对清军火炮的长足进展十分惊讶。如1639年明将樊成功口报：“达贼将松山25、26两日狠攻，城中拾得打进炮子600余个，俱重十余斤，目下南墙所装红夷炮37门。”（注：方裕谨选辑：《兵部呈为高起潜题松山获胜事本》，《历史档案》1981年第2期。） 可以说，1631年的大凌河战役和1631—1632年的吴桥之变，大大改变了明与后金军火器数量的对比，随后在明清松锦大战中，又失去了3683门火炮，包括16门红夷大炮，火枪1519支。此后，明军已无法以火器为长技，而后金军不但拥有了大量火器，并能于1631年仿制红夷火器。1643年，辽东巡抚黎玉田痛陈：“酋以大炮百位排设而击，即铁壁铜墙亦恐难保……以物力言，酋铸百炮而有余，我铸十炮而无力，……奴之势力往昔不当我中国一大县，每临阵犹势相均力相敌也，迄于今而铸炮造药十倍于我之神器也”。（注：国立中央研究院历史语言研究所编：《明清史料》乙编第5本，（上海）商务印书馆1936年版，第493页。） 《火攻挈要》的著者焦勖感叹到：“彼（指清军）之人壮马泼，箭利弓强，既已胜我多矣，且近来火器又足与我相当……目前火器所贵西洋大铳，则敌不但有，而今且广有矣。我虽先得是铳，奈素未多备！”（注：汤若望口授、焦勖撰：《火攻挈要》卷上，中华书局1985年版，第2—3页。） 从军力的对比来看，清军的入关只是个时间问题了。

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明光宗泰昌元年（1620）十月，徐光启委托李之藻、杨廷筠（1557—1626），由他们筹资，派学生张焘（？—1633）和孙学诗（保禄）去澳门，带回了4门大炮和几个葡籍炮师。但他们因故未能进京，技师返澳门，大炮由张焘自筹经费运至江西广信地方，直到次年12月才运抵北京。明天启元年（1621）三月，辽东战局急剧恶化，为此，继续购买西式火器的话题重又提上了议事日程。七月，明廷正式派张焘和孙学诗为钦差，持兵部檄文往澳门聘请炮师和购买火炮，澳门当局因首次与北京通使，受宠若惊，马上很卖力地在印度、马尼拉、日本招募人员，组成了百人之师，欲同明军一起北上抗击后金军，并将不久前缴获的30门英国制式红夷大炮中的一些卖给明钦差。二人很快购得了26门，并配有西人头目7人，翻译1人，服务人员16人及葡兵百人，在两广总督胡应台协助下启程回国。
    天启三年四月，明钦差把购买的26尊红夷大炮运抵北京，在京营中用葡人教演，但不久发生了膛炸伤人事件，明官员认为是不吉之兆，“遂断其必有害而无利，立命返澳，毫无挽回余地”（注：方豪：《明末西洋火器流入我国之史料》，《东方杂志》40卷1号，第52—53页。），将他们全部遣返澳门。但对西洋火器，明政府一方面派人学习制炮用炮技术，一方面将19门留守京城，其余11门被兵部尚书董汉儒调往山海关，后又运至关外的宁远城。随后出任辽东经略的孙承宗（1563—1638）还将经过葡萄牙炮师训练的明管炮官彭簪古调至宁远，训练明军炮手。1626年发生的明与后金宁远之战，明军利用红夷大炮予后金军以重创。此战是后金发动侵明战争以来遭到的第一次重大挫折，努尔哈赤本人对之郁忿成疾，8月后便死去。红夷大炮从此声名鹊起，激起了中国人购买和仿制的热情。
    崇祯元年（1628）七月，崇祯帝命两广大吏李逢节、王尊德转托澳门葡萄牙商人购炮募兵。1629年2月，澳门葡人捐献大炮10门，步枪数支，派葡将公沙的西劳（？—1632）为统领，耶稣会士陆若汉为通事，自广州出发，带领31名铳师、工匠和兼伴押炮北上。1629年11月，他们抵达涿州，时后金皇太极率军包围了北京城。他们不能直达北京，便留守涿州，参与抵御后金军的进犯。不久，后金军移师东进，撤回关外。1630年正月，他们奉旨留4门大炮守涿州，其余6门于2月进京，保护京城。崇祯帝命其置于都城要地，并赐名“神威大将军”。徐光启等人认为后金军之所以未攻打涿州，是因为得知西洋大炮的到来。随后崇祯帝命徐光启为京城“总提协”，令澳门葡商留京制造、教演大炮。但由于制造火器费用较大，技术一时也难于精湛，因而进度无法达到崇祯帝所期望的那样。
    鉴于在京师制造西洋火炮进展缓慢，陆若汉等耶稣会士向崇祯帝疏请亲自带人去澳门购炮募兵。崇祯帝同意之，1630年6月派中书姜云龙偕同前往。 陆若汉一行抵澳后，澳门葡人认为这是“千载难逢之机，亟愿立功报效”，以保持“澳门以往所得之特典”（注：方豪：《明末西洋火器流入我国之史料》，《东方杂志》40卷1号，第52—53页。）。短短几天内便招募了150名葡人，另加约200名随从。由于当时澳门的总人口不过1万人左右，其中葡萄牙公民约1千人，故从这一远征军的人数即可窥知澳门当局对援明之事的积极态度，他们深盼能藉此良机与明政府建立较密切的关系。经过数月准备后，携带40门巨炮和部队动身北上，但他们达到江西南昌时，被明廷又一次下令遣返澳门，仅有陆若汉等人允许护送军械继续北上。这次征募出现反复，是由于朝廷有了不同意见。礼科给事中卢兆龙连上四疏，力言不可让葡兵跃马扬刀，拥弓挟矢于京城；况目前广东人已会造西洋火炮，用不着再请西人。崇祯帝采纳，并将主管姜云龙革职回籍，令巡按御史查明澳门澳人情形（注：林延清：《五千年中外文化交流史》第2卷，世界知识出版社2001年版，第95页。）。
    以上便是明廷4次去澳门购募红夷大炮的经过，进程极不顺利。不过，明政府从1622年开始组织人员，对红夷大炮进行批量化仿制。受徐光启的影响，当时政府官员中，如兵部尚书崔景荣、两广总督王尊德、福建巡抚熊文灿等都曾积极主张仿制红夷大炮，时间大多制于崇祯十年（1637年）之后的明垂危时期。仿制地点多集中于东南沿海，此与闽粤地区冠于全国的冶铁业密不可分。如此仿制，使得至崇祯三年（1630年）八月间，仿制的大中小型红夷大炮有400余门，至1644年明朝灭亡时，已造出各类红夷大炮1000余门。