公元1632年9月7日，孫元化在北京西市被斬首，年僅51歲。孫元化死了， 他的《西法神機》《經武全書》留下來了，這是中國最早介紹西洋火器、戰術的軍事著作，可惜未能引起重視。孫元化之後，再也無人懂炮學，清朝康熙帝要造炮，還得仰仗洋人。
孫元化是上海嘉定人，學貫中西，當年大明火器部隊總司令，他任登萊巡撫時，甚至組建了一支擁有27名葡萄牙人炮手的外籍軍團。
徐光啟是孫元化的老師，老師將學生帶上西學之路，學生潛心研究西洋火炮，寫出了專業著作《西洋神機》，成為明末獨一無二的火炮製造和彈道學的專家。
明朝文臣武將，先是抗拒西洋火炮，等到努爾哈赤崛起，所向披靡時，他們終於發現了“神器”的厲害，屬於孫元化的輝煌時間開始了。他協同袁崇煥駐守寧遠，主張築城制炮，在著名的“寧遠大捷”中，面對驍勇無比的後金鐵騎，寧遠城頭11門西洋大炮成了恐怖的超級大殺器。《明季北略》一書記載，當攻城者密密麻麻衝過來時，大炮“周而不停，每炮所中，糜爛可數裡”，後金勇士再凶悍，亦頂不過當時世界上最先進的熱兵器。
這次戰役中，努爾哈赤也受了炮傷，他一生身經百戰，“戰無不勝，攻無不克，唯寧遠一城不下，遂大懷忿恨而回”，八個月後，在鬱悶中死去。而明朝文武百官則為這場關鍵勝利欣喜若狂，一門主力大炮，還被皇帝封為“安國全軍平遼靖虜大將軍”。
孫元化受到重用，逐漸高升，他領先時代的軍事思想也迅速得到實踐：其一，明軍當時有火器，但射程短，甚至比不過後金的弓箭，他主張用射程遠的西洋大炮來解決問題；其二，後金騎兵天下無敵，他主張大炮架在城上，而不是放在曠野中，堅城與大炮互相依存，發揮火器威力。被破格提拔為登萊巡撫時，造炮練兵，使得登州成為當時中國引進西洋火器技術的中心。他雄心勃勃，想練就一支掌握火炮、戰術先進的勁旅，收復遼東。
然而，壯志未酬，他麾下遼籍軍人發起“吳橋兵變”，連陷四城，兵臨登州。孫元化一心想招撫，卻因種種掣肘，錯過機會，結果城外的孔有德串通城內的耿仲明，殺入城來，孫元化被叛軍所執，自刎未果。他堅拒叛軍擁他為王的計劃，離開登州進京，被逮捕下獄，最終遭到冤殺。
他的死，影響了歷史進程：徐光啟拯救學生失敗，心灰意冷，從此告別軍事，不久病故，明朝造炮人才出現枯竭，武器改革遭受重創。
而後金，卻成為大贏家。1633年4月，在孫元化死去7個月後，孔有德、耿仲明在山東無法立足，渡海投奔後金，帶去了13000多人，數百艘船，最關鍵的，還有大量西洋火炮與嫻熟的火器手。這支明朝最精銳的火器部隊的叛逃，使明、金軍事力量對比發生了巨大的變化。後金如獲至寶，努爾哈赤的繼任者皇太極，親率諸貝勒出盛京十里迎接，並使用女真人最隆重的“抱見禮”相待。從此，後金有了入主中原的本錢。
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