原標(biāo)題：機(jī)械大師馬鈞：被遺忘的三國時(shí)期第一發(fā)明家

　　提到三國時(shí)期的風(fēng)云人物，我們立刻會(huì)想到耳熟能詳?shù)闹T葛亮、曹操、劉備、關(guān)羽、張飛、趙云等，可三國時(shí)期有一位能稱之為當(dāng)時(shí)“第一發(fā)明家”的能工巧匠，我們卻很陌生，或者很多人根本都沒聽過他的名字，但他的發(fā)明創(chuàng)造卻得到了廣大勞動(dòng)人民的歡迎，一千多年來，他的功績(jī)一直被勞動(dòng)人民所傳頌。今天歷史百家匯小編就想跟大家說說這位能人。

 

　　他的不少發(fā)明創(chuàng)造對(duì)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力的發(fā)展起了相當(dāng)大的作用。因?yàn)樗�在傳�?dòng)機(jī)械方面有很深的造詣，所以當(dāng)時(shí)人們對(duì)他的評(píng)價(jià)很高，稱他為“天下之名巧”。

 

　　馬鈞，字德衡，扶風(fēng)（今陜西扶風(fēng)）人，生活在漢朝末期，是中國古代科技史上最負(fù)盛名的機(jī)械發(fā)明家之一。馬鈞年幼時(shí)家境貧寒，自己又有口吃的毛病，所以不擅言談卻精于巧思，后來在魏國擔(dān)任給事中的官職。指南車制成后，他又奉詔制木偶百戲，稱“水轉(zhuǎn)百戲”。接著馬鈞又改造了織綾機(jī)，提高工效四五倍。馬鈞還改良了用于農(nóng)業(yè)灌溉的工具龍骨水車（翻車），此后，馬鈞還改制了諸葛連弩，對(duì)科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。

 

　　馬鈞少年游樂，未認(rèn)識(shí)到自己的才華。當(dāng)博士時(shí)，生活貧困，于是改進(jìn)綾機(jī)，并因此而出名。后來，在魏朝擔(dān)任給事中，同時(shí)研制機(jī)械。他雖然一生不大得志，但刻苦鉆研，設(shè)計(jì)制造出多種機(jī)械。魏明帝時(shí)，見當(dāng)時(shí)織機(jī)五十條經(jīng)線者有五十躡（腳踏操縱板），六十條經(jīng)線者六十躡，便將織機(jī)一律改為十二躡，大大提高了功效。在洛陽時(shí)，又發(fā)明了排灌水車，名叫“翻車”，它利用人力可以將水由低處提到高處。他還研究制造出指南車，改進(jìn)了諸葛亮的連弩，改進(jìn)了攻城用的發(fā)石車。他制造的“水轉(zhuǎn)百戲”以水為動(dòng)力，以機(jī)械木輪為傳動(dòng)裝置，使木偶可以自動(dòng)表演，構(gòu)思十分巧妙。下面我們來看看他的發(fā)明：

 

　　1、新式織綾機(jī)

　　綾是一種表面光潔的提花絲織品。中國是世界上生產(chǎn)絲織品最早的國家�？赡菚r(shí)所以生產(chǎn)效率還很低。中國勞動(dòng)人民才在生產(chǎn)實(shí)踐中逐步發(fā)明了簡(jiǎn)單的織綾機(jī)。這種織綾機(jī)有一百二十個(gè)躡（踏具），人們用腳踏躡管理它，織一匹花綾得用兩個(gè)月左右的時(shí)間。后來，這種織綾機(jī)雖經(jīng)多次簡(jiǎn)化�？傻饺龂鴷r(shí)，仍然是五十根經(jīng)線的織綾機(jī)五十躡，六十根經(jīng)線的織統(tǒng)機(jī)六十躡，非常笨拙。馬鈞看到工人在這種織綾機(jī)上操作，累得滿身流汗，生產(chǎn)效率很低，就下決心改良這種織綾機(jī)，以減輕工人的勞動(dòng)。于是，他深入到生產(chǎn)過程中，對(duì)舊式織綾機(jī)進(jìn)行了認(rèn)真研究，重新設(shè)計(jì)了一種新式織綾機(jī)。新織綾機(jī)簡(jiǎn)化了踏具，改造了桄運(yùn)動(dòng)機(jī)件（即開口運(yùn)動(dòng)機(jī)件）。原來的織綾機(jī)五十根經(jīng)線的五十躡，六十根經(jīng)線的六十躡，綜控制著經(jīng)線的分組、上下開合，以便梭子來回穿織；躡是踏具。馬鈞統(tǒng)統(tǒng)將其改成十二躡。經(jīng)過這樣一改進(jìn)，新織綾機(jī)不僅更精致，更簡(jiǎn)單適用，而且生產(chǎn)效率也比原來的提高了四、五倍，織出的提花綾錦，花紋圖案奇特，花型變化多端，受到了廣大絲織工人的歡迎。新織綾機(jī)的誕生，是馬鈞一生中最早的貢獻(xiàn)，它大大加快了中國古代絲織工業(yè)的發(fā)展速度，并為中指南車國家庭手工業(yè)織布機(jī)奠定了基礎(chǔ)。

 

　　2、指南車

　　指南車是一種辨別方向的工具。我們的祖先很早就創(chuàng)造了指南車。據(jù)中國古史上傳說，4000多年前，黃帝和蚩尤作戰(zhàn)，蚩尤為使自己的軍隊(duì)不被打敗，便作霧氣，使黃帝的軍隊(duì)迷失了方向。后來，黃帝制造了指南車。

 

　　靠指南車辨別了方向，終于打敗了蚩尤。又傳說3000年前，遠(yuǎn)方的越裳氏（在今越南）派使臣到周朝，迷失了回去的路線，周公遂制造指南車相贈(zèng)，以作為指向工具。這些故事，雖然是傳說，特別是蚩尤作霧，更是一種神話，但是中國指南車的發(fā)明，實(shí)在是極為久遠(yuǎn)的事情。東漢時(shí)期，偉大的科學(xué)家張衡就曾利用純機(jī)械的結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了指南車，可惜張衡造指南車的方法失傳了。

 

　　到三國時(shí)期，人們只從傳說上了解到指南車，但誰也沒見過指南車是啥模樣。當(dāng)時(shí)，在魏國作給事中官的馬鈞對(duì)傳說中的指南車極有興趣，決心要把它重造出來。然而，一些思想保守的人知道馬鈞的決心后，都持懷疑態(tài)度，不相信馬鈞能造出指南車。有一天，在魏明帝面前，一些官員就指南車和馬鈞展開了激烈的爭(zhēng)論。散騎常侍高堂隆說：”古代據(jù)說有指南車，但文獻(xiàn)不足，不足為憑，只不過隨便說說罷了。”驍騎將軍秦朗也隨聲附和道：”古代傳說不大可信，孔夫子對(duì)三代以上的事，也是不大相信的，恐怕不能有什么指南車。”馬鈞說；”愚見以為，指南車以往很可能是有過的，問題在于后人對(duì)它沒有認(rèn)真鉆研，就原理方面看，造指南車還不是什么很了不起的事。”高堂隆聽后輕視地冷冷一笑。秦朗則更是搖頭不已，他嘲諷馬鈞說：”你先生名鈞，字德衡，鈞是器具的模型，衡能決定物品的輕重，如果輕重都沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)，就可以作模型嗎？”馬鈞道：”空口爭(zhēng)論，又有何用？咱們?cè)囍埔幌拢�自有分曉�?rdquo;隨后，他們一起去見魏明帝（曹睿），明帝遂令馬鈞制造指南車。馬鈞在沒有資料，沒有模型的情況下，苦鉆苦研，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，沒過多久，終于運(yùn)用差動(dòng)齒輪的構(gòu)造原理，制成了指南車。事實(shí)勝于雄辯，馬鈞用實(shí)際成就，勝利地結(jié)束了這一場(chǎng)爭(zhēng)論。馬鈞制成的指南車，在戰(zhàn)火紛飛、硝煙彌漫的戰(zhàn)場(chǎng)上，不管戰(zhàn)車如何的翻動(dòng)，車上木人的手指始終指南，引起了滿朝大臣的敬佩，從此，”天下服其巧也”。這充分表現(xiàn)了馬鈞肯刻苦鉆研，敢想、敢說、敢做的精神。

 

　　3、龍骨水車

　　在以前中國許多地區(qū)都廣泛使用著一種龍骨水車。也叫翻車。它應(yīng)用齒輪的原理使其汲水，很是好用。中國應(yīng)用水車有著悠久的歷史。大約在東漢時(shí)期，翻車就出現(xiàn)了，據(jù)古籍記載，東漢末年有個(gè)叫畢嵐的人曾有翻車的制造，但那時(shí)的翻車還比較粗糙，大抵應(yīng)該說是中國鄉(xiāng)村歷代通用的龍骨水車的前身。直到三國時(shí)期，機(jī)械發(fā)明家馬鈞重新發(fā)明創(chuàng)造了一種新式翻車，才使得翻車廣泛推廣應(yīng)用，從而形成了從東漢到三國翻車的正式產(chǎn)生。

 

　　據(jù)《后漢書·張讓傳》記載，東漢中平三年（公元186年），畢嵐曾制造翻車，用于取河水灑路。馬鈞在京城洛陽任職時(shí)，城內(nèi)有地，可辟為園。為了能灌溉，他制造了翻車（即龍骨水車）。清代麟慶所著的《河工器具圖說》記載了翻車的構(gòu)造：車身用三塊板拼成矩形長(zhǎng)槽，槽兩端各架一鏈輪，以龍骨葉板作鏈條，穿過長(zhǎng)槽；車身斜置在水邊，下鏈輪和長(zhǎng)槽的一部分浸入水中，在岸上的鏈輪為主動(dòng)輪；主動(dòng)輪的軸較長(zhǎng)，兩端各帶拐木四根；人靠在架上，踏動(dòng)拐木，驅(qū)動(dòng)上鏈輪，葉板沿槽刮水上升，到槽端將水排出，再沿長(zhǎng)槽上方返回水中。如此循環(huán)，連續(xù)把水送到岸上。馬鈞所制的翻車，輕快省力，可讓兒童運(yùn)轉(zhuǎn)，“其巧百倍于常”，即比當(dāng)時(shí)其他提水工具強(qiáng)好多倍，因此，受到社會(huì)上的歡迎，被廣泛應(yīng)用。直到20世紀(jì)，中國有些地區(qū)仍使用翻車提水。

 

　　馬鈞當(dāng)時(shí)在魏國作一個(gè)小官，經(jīng)常住在京城洛陽，當(dāng)時(shí)在洛陽城里，有一大塊坡地非常適合種蔬菜，老百姓很想把這塊土地開辟成菜園，可惜因無法引水澆地，一直空閑著。馬鈞看到后，就下決心要解決灌溉上的困難。于是他又在機(jī)械上動(dòng)腦筋。經(jīng)過反復(fù)研究、試驗(yàn)，他終于創(chuàng)造出一種翻車，把河里的水引上了土坡，實(shí)現(xiàn)了老百姓的多年愿望。馬鈞創(chuàng)適的這種翻車，”其巧百倍于常”，用時(shí)極其輕便，連小孩也能轉(zhuǎn)動(dòng)。它不但能提水，而且還能在雨澇的時(shí)候向外排水。可見進(jìn)步之多，功效之高。這種翻車，是當(dāng)時(shí)世界上 的生產(chǎn)工具之一，從那時(shí)起，一直被中國鄉(xiāng)村歷代所沿用，直至實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)械提水以前，它一直發(fā)揮著巨大的作用。

 

　　4、水轉(zhuǎn)百戲

　　馬鈞在傳動(dòng)機(jī)械方面的研究，造詣是很深的，成績(jī)也是極其卓著的。”水轉(zhuǎn)百戲”的研制成功，足以說明這一點(diǎn)。 一次，有人進(jìn)獻(xiàn)給魏明帝一種木偶百戲，造型相當(dāng)精美，可那些木偶只能擺在那里，不能動(dòng)作，明帝覺得很遺憾。明帝問馬鈞：”你能使這些木偶活動(dòng)嗎？”馬鈞肯定地回答道：”能！”明帝遂命馬鈞加以改造。沒有多久，馬鈞則成功地創(chuàng)造了”水轉(zhuǎn)百戲”。他用木頭制成原動(dòng)輪，以水力推動(dòng)，使其旋轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這樣，上層的所有陳設(shè)的木人都動(dòng)起來了。有的擊鼓，有的吹蕭，有的跳舞，有的耍劍，有的騎馬，有的在繩上倒立，還有百官行署，真是變化無窮。并且這些木人出入自由，動(dòng)作極其復(fù)雜，巧妙程度使原來的百戲木偶無法比擬。”水轉(zhuǎn)百戲”的研制成功，在中國古代木偶藝術(shù)中，應(yīng)該說是非常卓越的創(chuàng)造。它雖然是供封建統(tǒng)治者玩樂的東西，但從另一方面看，馬鈞已能熟練掌握和巧妙利用水利和機(jī)械方面?zhèn)鲃?dòng)的原理。

 

　　5、軍事發(fā)明

　　由于馬鈞掌握了軍事原理，因而他在軍事上兵器制造方面也有不少發(fā)明創(chuàng)造。從歷史文獻(xiàn)當(dāng)中可以證明，他在兵器學(xué)方面的精深研究，足以和同時(shí)代的軍事學(xué)家諸葛亮相比。

 

　　那時(shí)候，魏國和蜀國經(jīng)常打仗。蜀國大軍事家諸葛亮在出師北伐時(shí)，曾發(fā)明了一種可以把箭接連發(fā)射出去的連發(fā)射遠(yuǎn)器–連弩。它每次可發(fā)數(shù)十箭，威力很大。魏軍在戰(zhàn)場(chǎng)上揀到，頗感驚奇。當(dāng)時(shí)已經(jīng)年老的馬鈞看到連弩后，認(rèn)為這種兵器很好，說：”巧是很巧了，但還有不到的地方，如再改進(jìn)一下，威力還可增加五倍。”于是，他便將連弩進(jìn)行了改進(jìn)，果然效果甚佳。功效可提高五倍。

 

　　漢末時(shí)官渡之戰(zhàn)，曹操曾使用“發(fā)石車”攻擊袁紹的陣地，但只能單發(fā)，效率不高。馬鈞擔(dān)心敵方在城樓上掛起濕牛皮，就能擋住發(fā)石車拋出的石頭。馬鈞在原來作戰(zhàn)用的發(fā)石車的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)出了一種新式的攻城武器——輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車。原來的發(fā)石車，象個(gè)大天平，一頭掛著一個(gè)斗，斗里裝滿大小石頭，另一頭掛著許多根繩子，作戰(zhàn)時(shí)，兵士們一齊用力拉繩子這頭，裝石頭那頭就飛快地翹起來，這樣，石頭就被拋出去打擊敵人。這種發(fā)石車缺點(diǎn)很多，每發(fā)射一次，都要花費(fèi)一些時(shí)間，而且效果不大。馬鈞設(shè)計(jì)的新式輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車，則克服了這些缺點(diǎn)。它是利用一個(gè)木輪子，把石頭掛在木輪上，這樣，裝上機(jī)械帶動(dòng)輪子飛快地轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以把大石頭接連不斷地發(fā)射出去，使敵方來不及防御。馬鈞曾用車輪子來做試驗(yàn)，可以連續(xù)把幾十塊磚瓦射出幾百步遠(yuǎn)（一步約合1.45米），這在當(dāng)時(shí)說來，威力是相當(dāng)大的。

 

　　然而，這種設(shè)計(jì)卻遭到地圖學(xué)家裴秀的譏笑和發(fā)難，但得到文學(xué)家傅玄的理解和支持。傅玄對(duì)安鄉(xiāng)侯曹羲說，馬先生要制造的是國家之精器、軍隊(duì)之要用，只要費(fèi)一點(diǎn)木材，用兩個(gè)人，就能制造，不妨試驗(yàn)一下，免得埋沒有用的東西。曹羲接受了這個(gè)建議，并把情況轉(zhuǎn)告給武安侯曹爽。但曹爽未予理睬。對(duì)此，傅玄感慨地說，試驗(yàn)一下，本來是極易辦到的事，馬先生是有名的巧人，尚且不受重視，何況那些懷才的無名之輩呢？

 

　　馬鈞善于巧思，注重實(shí)踐，對(duì)技術(shù)問題有自信心，但不擅長(zhǎng)辭令。

 

　　馬鈞在手工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等方面有很多發(fā)明創(chuàng)造，是三國時(shí)代最 的機(jī)械制造家，就是在中國古代幾千年的歷史當(dāng)中，也不多見，堪稱一代機(jī)械大師，當(dāng)時(shí)，有位叫傅玄的文學(xué)家曾稱贊他說：”馬先生，天下之名巧也。”但由于封建統(tǒng)治階級(jí)腐敗沒落，馬鉤的許多發(fā)明創(chuàng)造沒有得到重視。他的一生，從少年到老年，一直不得志，雖然他曾作過給事中官，但他的工作仍然受到阻撓和蔑視，技巧一直未得到順利發(fā)展的機(jī)會(huì)。盡管文學(xué)家傅玄曾幾次在魏國貴族安鄉(xiāng)侯曹義、武安侯曹爽那里推薦他，也還是沒有受到重視。傅玄對(duì)此感慨頗深地說：”馬先生的巧，雖古時(shí)的公輸般（魯班）、墨翟，以及漢代的張衡，也比不過，但公輸般和墨翟都能見用于時(shí)，張衡和馬鈞的一生卻不能發(fā)揮其長(zhǎng)，真是最可痛心的事。”傅玄的話道出了在封建社會(huì)里多少發(fā)明家被埋沒了的事實(shí)。

 

　　馬鈞對(duì)中國的貢獻(xiàn)，雖然沒有被封建貴族所重視，但他的發(fā)明創(chuàng)造卻得到了廣大勞動(dòng)人民的歡迎，一千多年來，他的功績(jī)和美名一直被勞動(dòng)人民所傳頌。