孙元化（１５８１年—１６３２年）字初阳，号火东，上海川沙县高桥镇人，是西洋火炮专家。天启间举人。从徐光启学西洋火器法，孙承宗荐为兵部司务，在边筑台制炮，进兵部职方主事，崇祯初为职方郎中，三年以右佥都御史，巡抚登莱，五年叛将孔有德陷登州，被俘后放归。后遭首辅温体仁等诬陷，被冤杀。
著有《经武主编》等。
人物生平
孙元化为一代儒将，其祖父孙抬是明给事中孙浚的后裔，居江东高桥镇（今上海浦东），有子３人。父亲孙继统，致力于诗作，不愿为官，后迁居嘉定。明神宗万历九年（１５８１），孙元化出生在嘉定县高桥何家弄，后迁居嘉定县城。他“天资异敏，好奇略”，（光绪《嘉定县志.人物》）曾到上海县徐光启学馆受业。（程嘉燧《寿怀西徐翁序》）明万历四十年（１６１２）举人，从徐光启学习火器和数学，只因热心西学，未能考中进士，遂放弃科举功名，潜心研究西学。
孙元化因恩师徐光启接触到西洋教士和西学。在徐光启入教后，他确认天主教能“补益王化，左右儒术，救正佛法”后，于天启元年（１６２１）在北京受洗入教，即邀请洋教士到家乡嘉定开教，遂使嘉定成为中国天主教活动中心之一。
天启二年（１６２２），辽省防务吃紧，孙元化向朝廷条呈《备京》、《防边》两策，受到朝廷的重视。兵部尚书孙承宗出任蓟辽经略，用孙元化筑台制炮主张，筑宁远城，孙主其事。（《明史.孙承宗传》）后经侯震旸保荐从军辽东，协同袁崇焕驻守宁远，对袁崇焕等帮助极大，袁崇焕誉为“识慧两精”。次年，孙助袁崇焕守宁远，天启六年，努尔哈赤率６万大军号称２０万猛攻宁远，明军城头共布置有１１门大炮，威力惊人，努尔哈赤身受重伤，七个月后病死，史称“宁远大捷”。事实证明筑台制炮是抗金最佳方略。
由于奸人魏忠贤专权，袁崇焕被迫引退，孙元化也被罢官回乡。
崇祯元年（１６２８），崇祯接位，诛杀魏忠贤，袁崇焕复出，点名要孙元化襄赞辽省军务。第二年，金兵直犯北京，多疑的崇祯中了皇太极的反间计，冤杀袁崇焕。孙元化在关内关外隔绝的困境中，团结将士，借助西洋大炮，驻防的八城、二十四堡屹立不动（光绪《嘉定县志.人物》）。
孙元化力主以广宁为抗金前沿阵地，逐步向前推进。明廷未采纳其正确主张。崇祯三年一月，孙元化随孙承宗镇守山海关，三月加山东按察副使，五月兵部尚书梁廷栋破格荐用孙元化升登、莱二州巡抚。孙元化在登州网罗西学英才，大胆募用西士，组建一支有２７名欧人的外籍军团，使登州成为“东陲之西学堡垒”（方豪《中西交通史》）。后袁崇焕杀毛文龙，皮岛旧将哗变，登莱巡抚孙元化接收了皮岛的叛将孔有德、耿仲明、李九成等人。孔有德被任命为骑兵参将，耿仲明则被派往登州要塞。
崇祯四年（１６３１）八月，皇太极率清兵攻大凌河（今辽宁锦县），祖大寿围于城内，粮尽援绝。孙元化奉命派兵赴援。孙元化抚登时，辽人避战乱居山东者十万余人，孙认为辽人可用，重用了一批辽将，今要赴援辽省，急令孔有德以八百骑赶赴前线增援。然登州辽东兵与山东兵素不和，孔有德抵达吴桥时，因遇大雨春雪，部队给养不足，士兵抢劫哗变。孔有德受毛文龙旧部李九成之子李应元的煽动，在吴桥发动叛乱，史称“吴桥兵变”。后孔有德倒戈杀回山东半岛，连陷临邑、陵县、商河、青城诸城，率兵直趋登州。孙元化急令张焘率辽兵守登州城外，与总兵官张可大发兵抗击，两路成合击之势。然张焘与孔有德旧识，张焘的兵卒随即投入孔有德行列，而张可大部大败。与孔有德是旧交的登州中军耿仲明、陈光福等，举火开门响应，崇祯五年（１６３２）一月登州失陷。总兵张可大自杀，孙元化战败自刎未遂，为叛军所俘。囹圄中的孙元化对孔有德等叛将晓以利害，明以大义，孔有德回心转意，请求招安。朝廷也同意孙元化带罪招抚，但巡按王道纯藏匿了诏书，叛军长时间求招安不得，复乱。孙元化又说服叛军，让他回朝陈明真相。孙元化返京之际，王道纯袭击叛军，致使叛军反复，攻陷莱州，乱事扩大。兵变发生后，朝中多言孙元化已反。三月孙元化、余大成等人被逮至京师镇抚司，为政敌余应桂、李梦辰、路振飞所陷害，狱中曾遭严刑。至此，孙元化有口难辩，被崇祯以祸乱之首判处死罪。首辅周延儒欲免元化死罪，求救于徐光启，终无法挽回。（《明史》卷２４８）最后余大成、宋光兰、王征等遣戍充军，崇祯五年七月二十三日（１６３２年９月７日），孙元化与张焘同被处死。孙元化在北京西市斩首，年仅５１岁。
他的冤死一事，被其子孙和斗写进了《国恤家冤录》一书。遗体被儿子和部下迎葬于嘉定南门外的荒圩中，坟前立有一方石碑，上书“佥都御史孙元化墓”。（宋伯胤《孙元化著述略述》）汤若望曾在孙元化死前乔装成送炭工入狱探望，为其最后告解。 孙元化是天主教徒，圣名依纳爵（Ｉｇｎａｃｉｏ），一生重视西方科学，为西洋火炮专家，孙元化之死，代表西方军事专家派淡出明朝军队。他有三个儿子：孙和鼎、孙和斗、孙和京。孙和斗，屡次谢绝父亲部属的举荐，不愿为官，潜心整理父亲的文稿，编成《水一方人集》。
孙元化短短一生，有两事影响历史。一以炮术报效国家，近则有功辽防，远则有利西学传播。二开教嘉定。两事均与教士东来、西学东渐相关。
著述作品
孙元化“绝世聪明，于古今远近之书无不读”（《中国天主教史人物传.孙元化》），成为学贯中西的大学者，尤以西学见长，著作甚丰，大多与西学有关，今分类考订如下：
国学类
①《周礼类编》四卷
光绪《嘉定县志.艺文志.经部》存目，并有陆元辅对此书的赞语，说《周礼》仪礼三百篇，经本书类编后，明白易晓。
②《三古姓系汇谱》三十卷
光绪《嘉定县志.艺文志.子部》存目，有钱东垣跋。
③《离骚解》
光绪《嘉定县志.艺文志.集部》存目。
西洋算学类
①《几何用法》一卷
万历三十四年（１６０６），徐光启与利玛窦合译《几何原本》，孙元化随徐“于每日三四时到利寓所”，参与其事（裴化行《利玛窦传》），对几何学有独到的见解。万历三十六年（１６０８），徐光启《几何原本》问世，孙元化则著有《几何用法》一卷，《宝山县志.艺文志》存目。丰顺氏《持静斋书目.子部.天文算学类》收此书。上海东方图书馆藏有孙元化《几何用法》抄本一册，凡４８页，前有自序：
子先师受几何于利西泰，自丙年（万历３４年，１６０６年）始也。……戊申（万历３６年，１６０８年），纂辑《用法》，别为一编，以便类考。……十余年无有问者，稍示究心，则借钞《用法》止矣。……庚申（泰昌元年，１６２０年），武水钱御冰先生忘年势而下询，当暑孜孜，似欲为此书拂尘蠹者，而余检箧中原草，已乌有。聊复追而志之……竟不能尽忆，尚冀异日者，幸遇友人钞本借从补之。
从序言可知，东方馆藏本不是孙的原稿，也不是原稿的传抄本，而是作者１６２０年应人之需，回忆重编的一个节本。
②《几何体论》一卷
丰顺丁氏《持静斋书目.子部.天文算学类》收此书，卷后有“庆余心斋”诸印，并有题记：“道光己酉（１８４９）春，乌程庆余校读一过。”又有“庆余畴人子弟”诸印。方豪《中国天主教史人物传.孙元化》认为，“两本书是曾经同一个人收藏的。”
③《泰西算要》
曾远荣《中国算学书目汇编增补》存目，编号１０．２０。１９９２年《嘉定县志.传略.孙元化》作《太西算要》。是书有自序，记万历３４年初涉西法几何，“因旁及历法、算术诸书，盖入门而趾不自持也”，既而“手辑历算种种”。后被人借抄久失。万历４８年（１６２０），孙“检最难忆者亟先之，穷两日夜，首得算法”，并“增加倍计法”一节。天启５年（１６２５），又增补而成此书。像《几何用法》一样，此书是对失传著作的一个追忆节本。
④《西学杂著》二卷
光绪《嘉定县志.艺文志.子部》存目，记此“亦为阐明算法之书”。
孙元化对几何学造诣极深，徐光启撰《勾股义》，得他之力，删定“正法十五条”。徐在此书《序》中说得很清楚：
门人孙初阳（孙元化字）氏删为正法十五条，稍简明矣。余因各为论撰其义，使夫精于数学者揽图诵说，庶或为之解颐。
西洋炮学著作
①《西法神机》二卷
光绪《嘉定县志.艺文志.子部》存目，且附有简要说明：“首论铸炮，首论制药，后论命中之由，并绘图式，是书得之西人，大要根于算法。”１９９２年《嘉定县志.传略.孙元化》记他“学习西方技术，精通火器，著有《神机法要》，介绍大炮的制法和用法等。”此《神机法要》当即光绪县志中的《西法神机》，书名当以前志为是。
②《经武全书》十卷
光绪《嘉定县志.艺文志.子部》存目。
《西法神机》、《经武全书》是我国最早介绍西洋火器、战术的军事著作，可惜未能引起朝廷重视，依法研制火炮，朝廷还冤杀这位绝无仅有的西学英才。孙后，再也无人懂炮学，更不用说著书立说了。清康熙帝要造炮，还得仰仗洋人。帮助康熙造炮的传教士南怀仁著造炮书《神武图说》，比孙元化晚四、五十年。
备边抗金著作
①《辽言》
孙元化襄赞辽省军务，出任登莱巡抚，为辽事筹划奔走，所著《辽言》是这一时期的奏疏、公文的汇编，《宝山县志.艺文志》存目。孙元化与王徵论交始末一文记“《辽稿》一册，附西铎为问，他无言也。”所记《辽稿》当即《宝山县志》所载《辽言》，书稿征询过西洋教士意见，西铎“无言”，当持相似看法。
②《水一方人集》十四卷
光绪《嘉定县志.艺文志.史部》存目，录有徐时勉作的序言，言及成书原委。说元化“殁后，子和鼎、和斗搜集散逸（文字），发明当日成败利钝，朝臣边臣掣肘误国之故，于辽事独详，而公之竭志毕命于辽事者，赤若烛照。”所收“皆奏疏、书启、公文，所言皆军政边情。”因孙元化别号“水一方人”，所以其文集作《水一方人集》，后人称此书为《孙中丞集》或《孙中丞遗集》，可惜已佚失。
方豪《中西交通史》记，《水一方人集》有黄汝成序，说“所存者赞辽稿略，宁远及扶登奏讲数册而已。”说是据《嘉定县志.艺文志.史类》。查光绪《嘉定县志.艺文志.史类》，只记徐时勉序，而无黄汝成序，录此存疑，待考。
③奏疏
天启二年（１６２２），孙元化上《备京》、《防边》二策，受到同县人吏科给事中侯震旸和枢臣孙承宗的赏识，侯荐举孙元化，孙承宗要他襄赞军务。二策是孙元化成名之作。
孙元化主张“富国必从正本，强国必以正兵”。所以，他曾上疏请求固本，加强农业。又上书解救副都御史杨涟，杨因弹劾魏忠贤２４大罪状而下狱，孙因此获罪，而被罢官。他关心国政民瘼，忠直无畏，由此可知。
崇祯初年，思宗诛魏忠贤，朝政一新，孙元化复出，即上奏兵政十二事。（光绪《嘉定县志.人物志》）
崇祯三年，孙元化上疏建言官军进驻广宁为根据地，渐次推进，恢复辽省，可惜未被朝廷采纳。（同上）
同年，礼科给事中卢兆龙上疏反对徐光启招募西兵、北上抗金的主张，孙元化支持徐光启，上疏力争，并请调西兵至登州。四年二月，卢又弹劾孙元化。孙疏文已不可得，其要旨可从卢奏疏中知之。（《崇祯长编》卷４３）
其他文章
孙元化有一篇与王徵论交谊的小文留传下来。崇祯五年，孙元化被打入死牢，受刑前数日，幕僚王徵到死牢探望，请他在丝带上题字。此王徵与孙是教友，一样精通西学西器，又同怀爱民报国之志。孙出任登莱巡抚，王放弃朝廷的高官不做，应孙之邀，到登州共事，结果同遇不幸，孙死刑，王罢官谪戍。孙在死牢见到至交，不胜感慨，乃书交谊始末，最后叹息：“不意一片痴肠，终成大梦，潦倒诏狱，卧废已死。”此文写得情真意切，感人肺腑，得以流传。杜文凯《清代西人见闻录》收录此文，上海图书馆古籍部有杜书。方豪曾为此文注释，发表在《真理杂志》一卷二期。
孙元化还为传教士高一志《则圣十篇》作序。据方豪《中国天主教史人物传》，知《则圣十篇》是部宣传教义的书，天启六年（１６２６）后刻于福州，确年不详。
来华意大利传教士毕方济著《睡答》、《画答》，亦称《睡画二答》，上海徐家汇藏书楼藏本署：“西海毕方济著，云间孙元化订。”此书经孙元化编订，出版刻于崇祯二年（１６２９）。（《中国天主教史人物传.毕方济》）
籍贯考究
研究孙元化生平，其籍贯不可不辩，因为诸家说法不一，共有四说。一作嘉定人（《明史》），一作云间（松江）人（《睡答》、《画答》），一作宝山人（《中国天主教史人物传》），一作川沙人（《嘉定古今.民族英雄孙元化》）。之所以众说纷纭，是因为孙的出生地高桥镇历史上曾属嘉定、宝山、上海、川沙县。因为上海县属松江府，上海县人孙元化自然就是松江（云间）人了。历史上高桥属县一变，孙元化籍贯也一变。照此说法，今高桥属上海浦东新区，孙元化籍贯应改作上海市浦东新区。虽说这些说法并非毫无道理，只是读者难明其中原委，会引起疑问。史家撰史，应尊重历史，历史人物的籍贯只能以其出生地当时的属县来定，孙元化籍贯应依《明史》，作嘉定人。
传播天主教
孙元化在恩师、明代早期的基督徒徐光启的影响下，爱教爱西学，与教士结下深厚情谊。万历四十四年（１６１６）“南京教案”发生，驱逐教士。孙元化像徐光启一样保护教士，让教士毕方济、费奇规到他嘉定家中避难。１６２１年，孙元化４１岁，在北京入教。《利玛窦中国札记》赞扬这是徐光启努力的结果，说徐使孙成为“虔诚”的教徒。徐光启第１２世裔徐宗泽神父《中国天主教传教史概论》记：“嘉定孙元化是徐文定公（即徐光启）的门人，由徐公被化。”对入教时的孙元化，教会著作或说“尚未中举”（《中国天主教史人物传.孙元化》，或说“嘉定进士孙元化”信教（费赖之《入华耶稣会士列传.郭居静》），均误。前者所据《明史》本传，失实，后说是臆断。据１９９２年《嘉定县志》卷３５，孙中举在万历四十年（１６１２）。后来，孙三考进士未中。同书卷２５《明清进士题名录》也无孙名。
孙元化信教后，即赴杭州教友杨廷筠家中，邀请洋教士到家乡嘉定传教，于是有教士曾德昭、郭居静赴嘉定开教之事。关于嘉定开教的时间，诸书记载不一，有四说。
１９９２年《嘉定县志.总述.大事记》：“天启元年（１６２１），本县举人孙元化邀意籍传教士曾德昭、郭居静来嘉传教，并捐资在城区拱四图建教堂。嘉定始有天主教。”方豪《中国天主教史人物传》记同。
徐宗泽《中国天主教传教史概论》作１６２２年。不过，又记１６２１年嘉定有教友６０人，１６２２年又增加７０人，１６２３年４００人，与１６２２年开教说抵牾。
费赖之《入华耶稣会士列传.罗如望》：“（如望）被派往江苏嘉定，曾在此城建筑第一教堂，其后不久被迫避难杭州杨廷筠家中。”据此，嘉定开教应在１６１６年南京教案发生之前。费同书郭居静传记：“１６２０年，（居静）又辟教区于嘉定。”又有１６２０年之说。
费氏同书记同事，前后矛盾，又误孙为进士，记载的准确性大有疑问。方豪、徐宗泽书均记孙入教后“即赴杭州”或“不久南归”。嘉定开教应在孙信教当年或次年。徐书记１６２１、１６２２、１６２３年嘉定信徒数，言之凿凿，嘉定开教应在１６２１年。
当时信教的名宦邀请教士到家乡开教，始于徐光启。１６０３年，徐光启在南京受洗。１６０８年，即邀郭居静到上海开教。李之藻１６１１年入教，同年即邀郭居静到他家乡杭州开教。孙元化效法师长，入教后即邀教士到家乡开教。在他之后，瞿式耜、叶向高也邀请教士到家乡常熟、福建开教。嘉定是我国最早一批设立教堂的府县。
孙元化为在家乡传教，出资在嘉定城区拱四图建一教堂，名小圣堂，堂址即在孙宅中。孙又在堂侧建房舍十余椽，供曾德昭、郭居静作居处。（民国《嘉定县续志.教会》）
由于孙元化的努力，嘉定开教顺利，三年后入教人数达４００人。曾司铎寄往西洋的报告书赞美说，嘉定教友男女老幼，无不热诚，同与弥撒，勤领圣事，乐听讲道，足与欧洲虔诚堂区媲美。（《中国天主教史人物传.孙元化》）《利玛窦中国札记》记，“虔诚”的“依纳爵”（孙教名）“把很多别的人领入教门，虽然他自己忙于做其他的事情。”
嘉定教堂特别之处是附设学校，学校有园林鱼池，地极幽静，是读书的最佳处所，后来成为传教士学习汉语汉字的地方。在此教授、学习汉语的传教士有三人留下姓名，他们是教授汉语的费奇规，学习汉语的邓玉函、傅泛际。（《中国天主教史.人物传》）
嘉定在中国天主教中的地位很重要，“西士等以嘉定立为总堂，为（教士常年）驻足之所”。（圣教杂志社编《天主教传入中国概况》，见中国台湾 文海出版社《近代中国史料丛刊.第五十六辑》）当时，上海教友虽多，但教士一二年才一至，地位比不上嘉定。
嘉定还因为天启八年（１６２８）中国天主教界在此召开一次重要的教务会议而大大出名。当时，在华传教士对造物主的中文译名一直沿用传教奠基人利玛窦的译法，称“天”、“天主”、“上帝”。这是我国儒家经典对万物主宰的敬称。利玛窦把中国“天”的观念说成是天主教中的“造物主”，把天主教宣传的敬天爱人与孔子“仁”的学说相比附，借助译名提出“耶儒合流论”，大大缩短了中国士大夫同洋教的距离，有利于天主教的传播。“天”、“天主”、“上帝”的译名遂为中国人接受。利氏死后，继任管理中国教务的龙华民反对利氏译名，主张一律采用拉丁文译音，不顾众多传教士和中国奉教士大夫徐光启等人的反对，于１６２８年在嘉定召集会议，讨论译名问题。这就是西方教史中所称的“嘉定会议”。会议还讨论中国教民祭祖祭孔是否有悖教规。出席嘉定会议的教士人数，记载有小别，中国台湾 辅仁大学校长罗光《教廷与中国使节史》记９人或１０人。方豪《中国天主教史人物传.杨廷筠》作１１人。１９９２年《嘉定县志.宗教.天主教》不载人数，记有与会的８名教士姓名：金尼阁、艾儒略、高一志、毕方济、曾德昭、费奇观（应作规）、龙华民。康志杰《明末嘉定天主教开教考述》（见《嘉定文化研究》）记出席会议的１１名教士的全部姓名，除上述８人外，其余人是天主教视察员李玛诺及阳玛诺、黎勃劳。我国奉教名宦徐光启、李之藻、杨廷筠、孙元化等列席了会议。讨论结果，华人教民祭祖祭孔沿袭利玛窦旧规，因为利氏认为这是中国人敬祖尊师，并非宗教偶像崇拜。对译名采纳龙氏意见，以后耶稣会不许用“天”、“上帝”称呼造物主。龙华民对此决议并不满意，认为“天主”的译名也应禁用，１６３１年著文重新挑起教内关于译名的争论。１６３３年再次集会，会议否定龙华民意见，保守利氏传统。“耶稣会士对于译名之争，到此告一结束。耶稣会中国区区长且下令焚毁龙华民所写的辩论文字，以绝祸根。”（《教廷与中国使节史》）
通过嘉定会议及其前前后后的辩论活动，尊重中国文化传统，契合西方天主教与中国儒家学说，以学术辅传教的利玛窦传教方针得到重新确认，是中国教民所欢迎的。这是晚明至清初天主教大行于中国的重要原因，也是明末清初西学东渐掀高潮的重要原因。
嘉定会议前后，孙元化嘉定居宅乐在堂成为在华耶稣会重要活动场所，嘉定天主教会可望有一个美好前景。可是，１６３２年孙元化冤死，蒸蒸日上的嘉定教务衰落了。可以这样说，明代嘉定天主教因孙元化而开而盛，也因孙死而衰落。不过，由于孙元化开创性贡献，嘉定天主教会已扎下根基，在孙元化之后，“余音袅袅，不绝如缕。”至清康熙年间，华籍教士吴历能使嘉定天主教复兴，得益于孙元化的流泽余芳。
西洋炮学先驱
新航路开辟后，西方殖民强盗以炮舰横行东方。嘉靖初，明将汪鋐就奏称：“自古兵器未有出其（指火炮）右者，用之御虏守城，最为便利，请颁其式于各地，制造御虏。”（《殊域周咨录》卷９）嘉靖间（１５２２～１５６６），明朝造过洋炮，但未重视。到隆庆时（１５６７～１５７２），戚继光已叹西炮铸造法失传。
利玛窦等来华传教，也传进了西方科技，包括大炮。徐光启、李之藻等一批有识之士最早接受西学，对炮术尤为重视，认为这才是经世致用之学，御敌强国之本，向朝廷建议购西炮，募西兵，抵御后金。（《徐文定公集》卷３，李之藻《为制胜务须西铳乞敕速取疏》）又提出全新的军事方略：“建敌台以护铳（炮），以铳护城，以城护民，万全之策，莫过于此。”（沈国元《两朝从信录》卷６）由于朝中保守人士反对，明廷两次购炮才得１４门，招西兵则半途而废。（《崇祯长编》卷３４、３５）
徐光启为国筹划，难尽心愿，是他的学生孙元化把他的筑台制炮的方略付诸实施，并一度使辽东防务出现大的转机。
孙元化是明末最出色的火炮专家，“所善西洋炮法，盖得之徐光启云。”（《明史》卷２４８）他还著有我国第一部炮学专著《西洋神机》。他一生以炮术报效国家，１６２１年条呈《备京》、《防边》二策，向辽省经略王在晋献策“筑台制炮”，与恩师徐光启主张一脉相承，可惜王在晋不用。１６２２年，孙承宗经略蓟辽，“筑台制炮，一如元化言。”（同上）孙元化的才能得以施展，参与宁远城的构建与防守。１６２６年，清太祖努尔哈赤攻宁远，被西洋巨炮击伤而亡。这就是有名的宁远之捷，崇祯帝敕封那门大炮为“安边靖虏镇国大将军”。明朝将领遂对洋炮刮目相看。（《瞿忠宣公集》卷２，《讲求火器疏》）事实证明已筑台制炮是对付金兵最佳方略。袁崇焕说：“（我）兵不利野战，祗有凭坚城用大炮一策。”（《明史.袁崇焕传》）
１６２９年，金兵绕道辽省进攻京师，关内关外隔绝半年。孙元化在困境中守抚宁，救开平，复建昌、滦州、永平、遵化，所向皆捷。他驻防的八城、二十四堡屹然不动，很重要的原因是发挥了西洋火炮的威力。（光绪《嘉定县志.人物志.孙元化》）传教士卫匡国《鞑靼战纪》还述及孙与葡兵共守辽东事。
孙元化也铸造过大炮。早在崇祯二年（１６２２），明廷就命孙元化仿制西洋大炮。次年三月炮成，朝廷封巨炮为“安国全军平辽靖虏将军”，遣官致祭。（方豪《中西交通史》）孙悉心辽省防务多年，铸造过多少大炮，惜无记载。
崇祯三年（１６３０），皮岛刘兴治倡乱，徐光启荐举孙元化平叛，上疏说：“速召孙元化、王徵于登州。”还建议募用洋兵，说：“西洋统领公孙的等，宜差官星夜伴送前来。”说他所率２５名炮手“可成一营”。又说中西“兵各异习，将各异心，其间经营联络，剂量分配，齐众若一者，非孙元化不可也。”（《徐光启集》卷６，崇祯四年十月二十一日《钦奉明旨敷陈愚见疏》）徐还推荐“熟谙西器”的郭士奇，“为孙元化赞画，分理经营，成效必速。”（同上，崇祯四年十月二十五日《开送兵部》八条）从中看出，徐光启是多么信赖孙元化，相信他熟谙西学炮术，必成大事，同时看出徐光启、孙元化对西学西士的全新眼光。
这年，孙元化受命为登莱巡抚。其时，徐光启筹划招募西兵３００，正在赴京途中，由于给事中卢兆龙反对而被遣回中国澳门。孙元化上疏与卢辩论，并请调西兵至登州。（《崇祯长编》卷４３）结果有２５名葡萄牙炮手到孙元化麾下服务，其中有统领公沙的西劳和翻译陆若汉，这应是崇祯四年三月己卯后的事，因为陆若汉完成遣送应募的西兵回中国澳门任务，回到北京，于此日上《差竣复命疏》。（同上卷４４）
在登抚孙元化的努力下，我国一批懂西学炮术的专家云集登州，其中有《远西奇器图说》作者王徵，任山东按察司佥事，监辽海军务。还有《西洋火攻图说》作者张涛，任中军副将，登莱副总兵。方豪《中西交通史》记，葡人“陆若汉、公沙的西劳诸人参孙元化幕”，“中国士大夫之信西学者，亦多投孙元化。”因此，登莱巡抚孙元化的驻节地登州成为“东陲之西学堡垒”。
孙元化任登抚在崇祯三年六月刘兴治作乱之后，至五年正月登州被叛军孔有德攻占，期间不足一年半，就在登州创建一支可观的西炮兵团，毛荆石《平叛记》卷上记：“贼破登州，是时尚有红夷火炮二十余位，西洋炮三百余位。”这么多炮不可能是进口的，因为据史籍记载，明廷派人到中国澳门购炮只有两次，１６２１年购４门，１６２９年１０门，均用于北京、辽省防务，登州之炮应是孙元化研制的。崇祯四年（１６３１）八月十九日，孙元化给兵部的报告说，当年四月十五日有造铳（炮）匠、放铳师５３员到达登州。（《明清史料》乙编第一本，崇祯四年八月兵部《题行稿薄》）登州成为当时研制火炮的中心。
孙元化苦心经营，铸造新式火炮，前程本是无量的，或许还会对中国历史产生大的影响，无奈吴桥兵变，登州失守，一切努力，付诸东流。
登州失守，西炮落到孔有德叛军手中，用来攻打莱州。《平叛记》记，崇祯五年（１６３２）二月十二日，“贼驾牛车运（登州）红夷大炮七八位入营，每位用牛四头，皆重二三千斤也。”大炮轰城，城墙多颓圮，山东巡抚徐从治中炮身亡，足见炮的威力很大。（《明史》卷２４８《徐从治传》、卷２７６《朱大典传》）
崇祯六年（１６３３）二月，明军收复登州，孙有德、耿仲明从海路逃走，投降后金，一定携西炮以博取新主欢心。孙元化造大炮抗金，结果却成后金向明攻击的利器。
明朝，一般人对西洋人都有戒心，对“跃马持刀，弯弓挟矢于帝都”的西兵更是疑惧，甚至敌意。其实，用西炮募西兵，并非坏事，宁远之役西炮的作用是有目共睹的。西炮的引进还有深远的意义，因为“它将使整个作战方法发生变革”。（恩格斯《反杜林论》）只可叹徐光启、孙元化之后，我国再也无人对西学西炮作深入研究，错失奋起赶上西方的第一次机遇。
国人对西人西兵的疑惧并没有根据，历史却留下中国人与西人合作的范例，徐光启与利玛窦合译《几何原本》，孙元化在传教士帮助下著《西洋神机》，都是明证。西兵为我所用也有实例，孙元化麾下２７名西兵助守登州，都恪尽职守，其中１２人阵亡，包括统领公沙的西劳，受伤脱险的１５人，没有一人降敌。崇祯五年（１６３２）四月，兵部尚书熊明遇上疏为公沙的西劳等１５人请恤，是对西兵客观公正的评价。（《崇祯长编》卷５８）
费赖之《入华耶酥会士列传.陆若汉》记登州之役，西士幸逃性命者，仅陆若汉与其他葡籍３人。方豪《中西交通史》认为，此记“与熊明遇疏不合，疑熊疏为得其实，而若汉之为明廷重视，优礼南还，则与教中记述固无出入也。”
雇佣军是国外政治舞台活跃的一支力量，我国明清两朝只有孙元化麾下一支。中国人从来是疑洋人，畏洋人，孙元化却信洋人，用洋人，洋人也乐为所用，矢志效忠，死而后已，足见孙元化的眼光、胆识和才干。
孙元化任登莱巡抚时，还做了件有利于西学西炮传播的大善事，值得一述。崇祯三年七月，朝鲜使臣郑斗源一行３９人，由海路经登州去北京，于次年六月由原路返国。郑斗源在登州时，与葡人翻译陆若汉酬酢往返，有所投赠，陆赠郑千里镜、西炮、自鸣钟等西器，郑进献给本国国君仁祖，并答奏仁祖，说西国将士乐为孙元化效力，又称孙“清俭疏雅，虽威武不足，可谓东门得人矣。”还称陆若汉“似是得道之人”。（朝鲜《李朝实录.仁祖大王实录》卷２３、２４；《崇祯长编》卷３９，三年十月辛酉条）朝鲜还保存《西洋国陆若汉答李荣后书》，李荣后是使臣郑斗源的译官。陆在信中说：“敝国之人喜远游，得至明国，向蒙隆遇，献以火器，少尽报效之忱，来到东牟（登州），幸逢贤达，聊以所译书籍奉览，讵意鉴赏若是耶！”从朝鲜人士记载可知，孙元化崇尚西学，礼待西士，人品极佳，与西人相处极好。
明代，西方传教士来华，除传播福音外，客观上还充任文化使者的职能，西学传华出现第一次高潮。这与被称为明代天主教三柱石的徐光启、李之藻、杨廷筠和孙元化等人密切相关。１６３２年，孙元化被杀，同时遇害的还有教友、西炮专家张涛，另一专家王徵被罢官流放。方豪叹息：登州这座“东陲之西学堡垒于焉解体矣”。（《中西交通史》）不久，徐光启、李之藻、杨廷筠去世，西学的传播和天主教教务严重受挫，以西炮为例，再也无人通晓。当时人已感受到这一点，留下十分惋惜的记录。明末，瞿式耜《讲求火器疏》说：
臣考万历四十七年奉旨训练、遣使购求而得西洋所进大炮四门者，今礼部右待郎徐光启也；天启元年建议征广东，取得红夷火炮二十三门者，南京太卜寺少卿今丁忧阙李之藻也；深明台铳事宜，赞画关门建台置统者，今起升兵部武选司员外郎孙元化也。天启六年七月，宁远守城，歼敌一万七千余人，后敕封为“安边靖虏镇国大将军”者，此正西洋所进四位中之第二位也，却敌固圉，明效已见，乃迩来东面骚动而绝无讲及于此者，则以用器之人不在故也。（《瞿忠宣公集》卷２）
人物评价
孙元化“从军辽东，经营登莱，汰冗兵，省辽饷，安抚流民，雇用西士，勤勤恳恳，竟图恢复大业”，（宋伯胤《孙元化著述略述》）无奈偶一失慎，为人所误，致生兵变，招抚不成，登州失守，过错不轻。崇祯若是知人爱才，眼光远大应听从辅臣周延儒、徐光启意见，免他一死，让他带罪任事，发挥一技之长，近则有利辽东防务，远则将开创西学东传新局面。无奈崇祯眼光短浅，杀害英才，铸成大错。俗话说：“千军易得，一将难求。”对于绝无仅有的专门人才、国宝级人物，是不是可以说：“十将可得，一家难求呢？”尊重知识，尊重人才，特别是尊重爱护科技英才，关系到国家盛衰，杀孙元化留给后人的教训，实在是太深刻了！
