明朝万历年间，还出现了一位杰出的火绳枪研制专家，他就是赵士桢。赵士桢字常吉，号后湖，乐清(今属浙江)人，大约出生于明嘉靖三十二年(公元1553年)。他的祖父名叫赵性鲁，官至大理寺副，博学多才，工诗词，精书法，曾参加《明会典》的编纂。赵士桢自幼受祖父的熏陶，亦擅长书法。万历六年(公元1578年)，赵士桢因善长书法被授为鸿胪寺主簿，任职18年，后受召入直文华殿，至万历二十四年(公元1596年)晋升为中书舍人，任职10余年，大约在万历三十九年(公元1611年)去世。

赵士桢从小生长在海滨，家乡常受倭寇的袭击，备受其苦。他关心国家前途，注意研究军事及火器技术书籍，从戚继光和胡宗宪的部下了解倭寇所用火器的情况，从因进贡而留居北京的噜密国(又称鲁迷国，今土耳其境内)掌管火器的官员朵思麻处，见到了噜密铳，并于万历二十六年(公元1598年)向朝廷进献了他对该铳的仿制品。之后，他又历经艰难困苦，自己筹集钱财，先后制成10多种火绳枪及其他火器、战车。更为重要的是，他以多种文体，撰写成《神器谱》、《神器杂说》、《神器谱或问》、《防虏车铳议》等研制火器的论著。后来人们把这些论著合在一起，总称《神器谱》。

最早的《神器谱》为万历刊本，后来又有多种刊本。1974年，日本古典研究会在《和刻本明清资料集》第六集中，刊印了五卷本的《神器谱》，比较集中全面地搜集了赵士桢的主要著作。万历刊本《神器谱》共五卷，约六万多字，附图200多幅，集中反映了赵士桢在各种火器，尤其是在各种火绳枪的研制与使用方面所取得的成就。其中有噜密铳、西洋铳、掣电铳、鹰扬铳、旋机翼虎铳、三长铳、镢铳、锨铳、轩辕铳、九头鸟铳、连铳等单管火绳枪，以及迅雷铳、震叠铳等多管火绳枪。同时，书中还绘制了噜密铳、西洋铳和迅雷铳的各种射击姿势，便于士兵进行射击训练。为了控制火箭的发射方向，赵士桢还创制了一种形似短枪的“火箭溜”，其上刻有滑槽，以安放火箭，这种滑槽具有导轨的作用，保证火箭射出后能按预定方向飞行。此外，还有火器战车的研制及其使用方法的图形。

《神器谱》不但记载了赵士桢创制的各种火器，而且还反映了赵士桢发展火器制造的思想。他多次上奏朝廷，请求制造火器，把发展火器制造提到战略的高度。他指出，海中之国日本，祸胎已萌，在蚕食朝鲜之后，必然会“尽朝鲜之势窥我内地”；北方游牧民族与内地仅有长城一墙之隔，内犯之势必不可免，只有大力发展火器制造，才能“挫凶锋”，“张国威”；因此，制造火器不是一朝一夕之事，而是对国家有万世之利的大计。他主张研制火器“必须因时而创新”，出奇而制胜。他要求火器制造部门要选用技精艺熟的工匠，制造精利的枪炮，不可有丝毫差错。他极力反对浪造浪用火器，指责市井庸碌之徒粗制滥造，从中牟取暴利的丑恶行径。

《神器谱》还反映了赵士桢使用火器的思想。他认为火器要因时而用，要选择适当的战机，不可因浪战浪用而失去应有的作战效果。在使用火器时要因敌而变化，实施快速突击，使敌猝不及防；要虚虚实实，使敌人不知其奥妙；要注意奇正变换，使自己立于不败之地；当密集的敌人来至二三里内时，先以佛郎机炮、噜密铳、迅雷铳逐次射敌，挫其凶锋；待敌溃退时，持单兵火器与冷兵器的士兵要在近战中歼敌。赵士桢主张使用火器要与战车相结合，使“车凭神器以彰威，神器倚车而更准，或鼓行而前，或严阵待敌，或趋利远道，或露宿旷野，坚壁连营，治力治气，无不宜之”(《神器谱·神器杂说》)。如果车铳结合的战术运用得当，那么敌人就不能恃其凶悍，敌骑就难以随意纵横驰骋，弓箭就会失去其劲疾，坚利的刀甲也就无法发挥其作用了。如果制造战车的人也能了解它的用法，那么运用起来就会得心应手；再加上将帅善于指挥，士兵技巧熟练，那么就会充分发挥其自卫坚守和进攻破敌的作用了。赵士桢还建议编练车营，这样在防守时就能用战车作为壁垒，进攻时用战车实施冲击，遇到江河可用战车作为舟桥，在森林茂密之地可用战车防卫两翼，使战车在白天和黑夜，在旷野和险要之地，都能充分发挥其战斗作用。像赵士桢这样身无疆场之职，肩无三军之任的火器专家，能如此精通火器使用的战术是绝无仅有的。

(4)明末火器研制家及其对西洋大炮的引进、仿制和使用

16世纪末至17世纪初，聚居于我国东北的建州女真族迅速崛起，其杰出首领努尔哈赤，以军事进攻与政治瓦解相并举的策略，迅速统一了女真各部，并于明万历四十四年(公元1616年)建立后金政权，建元天命，自称金国汗，以赫图阿拉为都城，屯田积粮，积极备战，伺机攻明。明万历四十六年(公元1618年)，努尔哈赤以明廷杀其父、祖和援助其对手叶赫部等“七大恨”为借口，兴师攻明，于次年三四月间，以其所率部众六万余人，在萨尔浒(今辽宁抚顺东)大败辽东经略杨镐所率领的11万明军。之后，后金军以凌厉的攻势，突破关外明军的防线。至天启元年(公元1621年)，后金军已占领明朝关外70余城，兵锋直逼山海关。在努尔哈赤步步进逼，关外形势日益严峻的形势下，朝廷许多高级文武爱国官员，都力排阉党阻挠，纷纷献计献策，为抵御后金军的进攻而尽职尽力。其中以徐光启、李之藻、孙元化、张焘、焦勖为代表的科学家与火器研制专家，为引进、研制与使用西洋大炮(明朝称红夷炮，清朝改称红衣炮)，作出了重要贡献，成为明朝末期火器技术发生转折性变革的军事技术家群体。

徐光启 生于明嘉靖四十一年(公元1562年)，字子先，号玄扈，上海人。历任詹事府少詹事、礼部尚书兼东阁大学士等职，是明末杰出的科学家和军事技术家。他少年时代就胸怀大志，钻研科学，注重军事，关心国家的兴亡和人民的安危。他在明万历二十八年(公元1600年)于南京结识意大利传教士利玛窦(公元1552—1610年)后，便孜孜不倦地学习欧洲科学技术，钻研火器制造与使用的理论，并把这方面的书籍介绍给中国读者。他在学习和钻研的过程中，一方面结交了一批能够传播西方火器技术的传教士，另一方面又联络了一批有志报国的明廷官员与火器研制者，为学习和传播西方火器技术作出积极的贡献，其中主要有光禄寺少卿李之藻、兵部主事孙元化、加衔守备张焘等人。他们都先后成为引进、仿制和使用西洋火炮的骨干。

当明军在萨尔浒战败后，徐光启即于明万历四十七年(公元1619年)六月，奏请朝廷设险守固，建敌台、造大铳，以抵御后金军的进攻。不久，他又联络李之藻等人，以私人出面捐资方式，设法向澳门葡萄牙当局，进行试购西洋大炮的活动。朝廷采纳了他的建议，支持他的购炮行动。经过多方努力，先后购买了30门西洋大炮，除一门在试射中炸毁外，18门留在都城，11门运往山海关，后又转运至宁远(今辽宁兴城)，加强了宁远的守备能力。

明崇祯三年(公元1630年)二月，徐光启奉命监造西洋大炮。他以在仿制中力求超胜的思想为指导，设法访求和选拔懂得军事、心计智巧的人掌管军器局，让精通数理的人进行研制。他“除积弊，立成规，酌旧法，出新意”，使制成的火炮“精密坚致，锋利猛烈”，不合格者决不验收。为了发扬新型火炮的火力优势，他十分重视新型敌台的建造，把造炮与建台作为一个整体加以考虑，提出了著名的“以台护铳，以铳护城，以城护民”的原则。他还亲自设计和参加了一些敌台的建筑。这些敌台依城而筑，以大条石为基础，与城等高，内分三层，下层安大型火炮，中层和上层所安火炮依次渐小。台径可达数丈，墙壁设有火炮射孔，外墙为半圆形，内墙与城内相通，便于守城官兵出入。这种敌台可以从三面环射敌人，又能上下迭射，减少了死角，扩大了射界。同时，相邻各敌台之间还可进行火力支援，构成大型城郭绵密的火力防御系统。

徐光启还对火器的使用提出了独到的见解。他建议朝廷要选拔精兵，装备精良火器，尔后再任命良将统领，进行严格训练，使射手人人壮勇，技艺精熟，远射时能百发百中，近斗时能以一当十。他针对后金军长于骑射、善于驰突的作战特点，提出了坚壁清野、凭城坚守的战法，把过去放在城外的火炮移置于城内各要地，轰击攻城之敌，使敌无法接近城墙，待敌疲惫懈惰之后实施反击，将敌击退。为了收复辽东，他还提出了以车制骑的思想，主张建立装备众多火炮的车营，以阻挡和反击敌军骑兵的进攻。

徐光启为引进欧洲火炮技术奔波10多年，直到70岁高龄时仍为守城制器之事操心。虽然由于明廷政治腐败，国势日衰，军旅不振，他的主张并未被全部采纳，目的也没有全部达到，但是他的努力却对明末清初的火炮制造，产生了积极的影响。作为一位卓越的科学家，徐光启把自己的研究成果应用于国家的军事实践；作为一位杰出的军事家，徐光启把自己的军事理论建立在科学的基础上。这是徐光启不同于其他科学家和军事家的独到之处。明崇祯六年(公元1633年)，徐光启与世长辞。

李之藻 是明末著名科学家和军事技术家。明嘉靖四十五年(公元1566年)生，字振之，又字我存，仁和(今浙江杭州)人，明万历二十六年(公元1598年)进士。曾任光禄寺少卿、工部都水清吏司郎中和南京太仆寺少卿等职。他同徐光启一起，通过利玛窦学习欧洲的火器技术，推动了明末火器的发展。他在明天启元年(公元1621年)所上的《为制胜务须西铳乞敕速取疏》中，全面阐述了他对发展明末火器的全部主张，有力地配合了徐光启关于引进、仿制和使用西洋大炮的奏议，加速了朝廷对这些奏议的批准和引进、仿制西洋大炮的进程。他对西洋大炮的形制构造和作用有比较全面的了解。他认为，要仿制这些火炮，切不可只按外形依样画葫芦，而要讲求质量，坚持做到材料必须锻炼有法，铸造时不可差之毫厘，失之千里；使用时必须先严格训练炮手，使之明理识算和掌握使用技巧，再派智勇良将进行指挥，以收战必胜，攻必克，守必固的效果。为此，他建议朝廷要优待铸炮工匠和操炮射手，宁可裁减无能之将和无用之兵，也不可怠慢这些人。因为有效地使用一门优质火炮，能抵数千精兵之用。他一生对天文、历法、数学等自然科学多有研究，有《新法算书》、《天学初函》、《同文算指》、《容圆较义》等六部著作传世。后两部著作的成果，被孙元化应用于《西法神机》中，明崇祯三年(公元1630年)，李之藻去世。

孙元化 是明末研制西洋大炮的专家。字初阳，号火东，嘉定(今属上海)人。生年不详。《明史·徐从治传》中附其小传，称他擅长西洋炮法，是徐光启的门生。因上书陈述备京和防边二策，得以在辽东经略孙承宗麾下参与军事。明天启二年(公元1622年)九月，他任兵部司务，在山海关协助孙承宗修筑城防。天启三年，他随从宁前兵备道袁崇焕坚守宁远城，负责调运和管理山海关的11门西洋大炮，并主持造炮事宜，全力支持徐光启用西洋大炮抗击后金军的主张，在天启六年(公元1626年)的“宁远大捷”中立了战功。至明崇祯初年起，任兵部员外郎，不久迁郎中。崇祯三年(公元1630年)，经徐光启荐举，他出任登莱巡抚，按徐光启的意图，在登莱聘请葡萄牙炮师制造西洋大炮，训练使用西洋大炮的炮手。他把从利玛窦和徐光启处所学研制西洋大炮的技术，写入《西法神机》中。崇祯五年(公元1632年)，其部将孔有德、耿仲明叛明降清，攻陷登莱，他被执后自杀未遂，被叛军放归。次年九月，被明廷处死。著有《经武全书》和《西法神机》等。