中國機械工程發(fā)明史

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挑棍    中。鼠橡手取食，剮左手扼鼠，右手用筒篼之�！�’
    圃133狐櫥圖    示�！扒耙蕴艄魈羝鹚冒�，以撐桴撐起挑棍。后懸
．  （采媾匿：河工器具圃就）    糨于挑棍，而繁消息于椴中。以箍肉為餌，安置近
柵欄處，使狐兄而入撮攫取。一檻消息，員U襁松桴仰，棍落板下，而狐無可逃遁
矣。.,    ；
    4．  用自動機耩1'Jl防衛(wèi)墓葬或坑陷敵人
    (1)司展遷，史祀：“秦始皇本粑，……始皇初即位，穿冶酈山。及并天下，天
下徒這齏七十余萬人。穿三泉，下銅而致榔。官觀，百官，奇器，珍怪，徒藏滿
之。命匠作機弩矢，有所穿近者輒射之�！�’
    酃道元，水程注，渭水注：“……寓觀百官，奇器珍寶，充滿其中。命匠作
機弩，有所穿近輒射之。’’
    (2)焦周（明代人），焦氏藐稻：“近有發(fā)陸遜墓者，叢箭射出。又簡某墓，
木人運劍殺人。’’
    (3)吾衍（元代人），圊居錄：“陳州古墓，俗云高柴墓。……途發(fā)之不疑。
然用力甚多。毒爛飛箭皆隨機輸而出。……”
    (4)趙無聲，快史拾遺：“唐時南陽民有發(fā)古墓者，初遇一石朗，鲴P/鐵汁。
用羊糞灌之，累日方開，則箭發(fā)如雨。取石投之，每投輒發(fā)。已稍攝，列炬入。
至二朗，有木人張目運臂掉劍，復(fù)傷數(shù)人�！�
    (6)曾公亮，武袒總要前集卷十二：  “機橋，用～梁。仍為轉(zhuǎn)軸。兩端施橫
栝，蓬溝壕上。賊至印去栝，人屬踐之則翻。”
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  5．水筋及冀它
  除了前速的四大類以外，我國有關(guān)自動機構(gòu)的記載仍不少。只是就目前看起
來，記載的有些失之過于立妙，是不是記載的有些夸大，很有疑蠲。現(xiàn)在藿選錄
一部分以供參考。
    (1)高承，事務(wù)程原：“水戲，典略曰：魏明帝使博士（指饜鈞）作水禱百
戲。亙獸，角龍曼延，弄屬列騎，備如漢西京故事。’’
    (2)太平廣耙卷二百二十六引杜寶（隋代人）大業(yè)拾遺琵：“水飾，……總七十
二勢，醬刻木為之�；虺酥�，或乘山，或乘平洲，或乘磐石，或乘宮殿。木人長
二尺許。衣以椅羅，裝以金碧，及作雜禽獸憊島。醬能運動如生，隨曲水而行。
又同以妓航，與水筋相次。亦作十二航，航長一丈，淚六尺。木人奏雷聲，攀
磬、撞鍾、彈磣、鼓瑟，皆得成曲。及為百戲，跳劍，舞輸、舁竿、擲襁，偕如
生無異。其妓航水鮞亦雕裝奇妙。周旋曲池，同以水機使之。奇幻之異，出于
意表。又作小舸子，長八尺，七艘。木人長二尺靜，乘此船以行酒。每一船，一
人擎酒歪立于船頭，一人捧酒缽次立，一人撐船在船后，二人強槳在中央。逮曲
水池，迥曲之處各坐侍燕賓客。其行灑船隨岸而行，行疾于水飾。水飾行遺池一
匝，灑船得三遍，乃得同止。酒船每到坐客之處即停住。擎酒木人于船頭伸手。
遇酒客取酒，歐訖邁盔，木人受益，迥身向酒缽之人取杓斟酒滿歪，船依式自
行。每到坐客處，例皆如前法。此并構(gòu)岸水中安機。如斯之妙醬出自黃袞之思。寶
時奉敷撰水筋圖程及檢校良工圖畫，既成奏進，敕遺寶共黃奩相知于苑內(nèi)造此水
鈽，故得委悉兄之。褒之巧性，今古罕倩。      ,
    按隋窨耀籍志史部地理類，有水飾圖稷二十卷，子部小祝類有水鈽一卷，可
征以上所裁決不是全魘虛偽。
    (3)潘自牧（宋代人），甏纂淵海卷八十四：“北齊有沙朗靈昭，有巧思。武
成帝（公元561-564年）命于山亭造流杯池船。每至帝前，引手取杯，船即自
住。上有木小兒換掌，途與蒜竹相應(yīng)。飲琵放杯，便有木入^豪ll還。欽若不盡，船
格不去。’’
    (4)北史卷八十三，列傳第七十二：“柳謦……賜帝（公元605-618年）
嗣位，拜秘耆監(jiān)�！�…帝每與姨后對酒，時逢興會，輒遣命之至，與同榻共席，
恩比友朋。常猶恨不能夜召，乃命匠刻木為偶人，施機關(guān)，能坐起拜伏以象瞀。
帝每月下對歐酒，輒命官人置于坐，與相酬酢而為歡笑�！�
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    (5)全唐文卷八九七輯羅隱撰』~陵妖亂志：“高胼末年，惑于神仙之祝，…
…后于道院庭中刻木為鶴，大如小駟。羈轡中段機捩，人或逼之，奮然一15動�！�
    (6)李亢（唐代人），獨異志（兄稗海第三函）：“蜀人榻行廉，精巧。嘗瓤
木為伶，于盆州市引手乞錢。錢滿五十于手，則自傾寫下瓶口�！�
    (7)陶宗儀，輟耕錄：“興隆笙在大明殿下。其制置眾管于柔章以象大匏土鼓
二章橐。按其管刖簧喘。，箕首為二孔雀，笙嚼機動則應(yīng)而舞。凡燕會之日，此璧
一唱，眾樂皆作。壁止樂亦止�！�
    (8)宋必選，古跋類犏：“彰德府有密作堂最奇。在華林園。堂周圍二十四
架，以大船浮之于水。為激輸于堂，層層各異。下層刻木為七人，相對列坐。一
人彈琵琶，一人擎胡鼓，一人彈箜簇，一人按警，一人振銅斂，，一人拍板，一人
弄盤。并衣之以錦捕。其節(jié)會進退俯仰莫不中規(guī)j中層作佛堂三躅，又作木倍七
入，各長三尺。衣以擒探。堂西南角一信手執(zhí)香奩，東南角一{冒手執(zhí)香墟而立。
余五伶旒佛左蔣，行道信每至西南角，則執(zhí)香奩借以手拈香授行道信。信舒手受
香，復(fù)行至東南角，剎執(zhí)香臆倌舒手受香于行道僧，倌乃舒手置香于墟中，遂噔
佛前作禮。禮畢整友而行。周而復(fù)始，與人無異。上層亦作佛堂，傍立著蘸及侍
衍力士。佛坐帳上，刻作飛仙，循f不右蔣。又刻畫紫云飛腠相哄左轄，往來交
結(jié)。博陵崔士順所制。奇巧神妙，自古未有�！�
    類似以上所藐的這些自動機構(gòu)的史料還不少。倘深入的加以研究，加以分
析，不難把它們的大部分都復(fù)原出來。
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第六章  祜束耨
根據(jù)以匕五章所敘速的事實，我們可以得到下列幾點精諭。
一、我國古代在機械1程各方面的
  發(fā)明創(chuàng)造都有不少的光輝成就
  在過去幾千年的歷史里邊，我國勞動人民在機械工程的各方面，不但有不少
誣有價值的發(fā)明創(chuàng)造，而且在時蠲上也多是比較早的�，F(xiàn)孝灘就原動力方面的風(fēng)
力、水力、熱力及傳動機方面的齒輸系傳動等看，就可P．和-明。
    在風(fēng)力方面，三千多年以前，我國就發(fā)明了帆；九百多年E有（『，就發(fā)明了風(fēng)
唐。在水jJ方面，二千多年以前，就發(fā)明了水碓；一千九百多年L前，就發(fā)明了
7K排;六百多年以前，就發(fā)明了用水力舫秒。在熱力方面，一千二百多年以前，
就發(fā)明了讎型的燃氣輸；七百多年以前，就發(fā)明了用火蕖噴射力推進的火箭；到
十四w /又發(fā)明了雒型的飛彈和作了發(fā)明攤型噴射飛行器的嘗弒；十七世杞初
年，更發(fā)明了攤型的兩極火箭。
    在齒輸系傳動的應(yīng)用方面，我們的發(fā)明創(chuàng)造表現(xiàn)得更為突出。枉公元前二世
./-，就發(fā)明了用齒輸系傳動的配遭牽和司南卓，后來發(fā)展成為歷代的L里鼓率和
指南卓。一千八百年以前，張衡就發(fā)明了采用崗輸系的天文儀器及自動指出每月
H數(shù)的a-V時器。一千二百多年以前，一行和梁命瓚更發(fā)明了相當(dāng)復(fù)雜的天文儀器
和計時器，不但每一反和每一刻都有木偶人自動地敲鍾擊鼓，同時，并很精確地
表示出日月的運行。  六百多年以前，  詹希元更發(fā)明了與近代鍾表相似的封時
器。
    所有這些在機械工程各方面的發(fā)明創(chuàng)造，都是我國勞動人民的光輝成就，也
都是我們應(yīng)孩引以自豪的。
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二、生產(chǎn)和生活上的需要是促進科學(xué)技術(shù)發(fā)明的原動力
    當(dāng)我們?nèi)呼畏治鲆幌挛覈鴺訖C械工程各方f甑的發(fā)明創(chuàng)造以后，就可以很清楚
地看出：粗大多數(shù)的發(fā)明劁造都是源於農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的需要；其次是源於工業(yè)生產(chǎn)
上的需要；再次是為了抵絮外患。如漢武帝時，農(nóng)業(yè)機械有較大的進展，主要是
由於那時需要大量地增產(chǎn)糧食。脊前漢耆食賃志上甏載著：武帝末年L杓公元前
90年左右），因為違年用兵的椽故，  國家蓄積很少。他下貂力求增加農(nóng)產(chǎn)。使
趙過為搜粟都尉。趙過發(fā)明愉種制度，并在中耕除草的同時，逐漸向曲根培土，
使作物能耐風(fēng)耐旱。存農(nóng)具方面，他對於耕田耘草和播種等農(nóng)具也都有新的劁造。
秸果能使一畝的產(chǎn)量比用舊方法耕種的增加五斗以上，有的甚至能增加一石以
上。到昭帝時（公元前86一公元前74年），開辟的土地和糧食的蓄積就都有‘了大
量的增加。到宣帝時（公元前73一一公元前49年）連年豐收，谷的價格，每石低
到五錢。(z)東漢初年，杜菏發(fā)明用水力鼓風(fēng)以鑄造，農(nóng)器‘∞，主要源於那時需要大基
鑄造鐵制農(nóng)器，用屬力及人力鼓風(fēng)已感不足。晉代及唐代水碓水磨及水碾等數(shù)量的
大增，主要是源於那時人口的增加和集中（據(jù)記載：唐代初年長安人口達到一百萬
人以上）．所需糧食昀加工工作決不是舊日用人力畜力所能滿足。后漢張衡、唐代一
行梁令瓚及元代郭守敬等對於水力天文儀器的發(fā)明劁造主要也是因為當(dāng)時的歷法
很不夠準確。為了修訂歷法，正確地制定農(nóng)業(yè)上必須遵循的二十四節(jié)氣，就必綴
對天文進行正確的測酸。打算對天文進行比較準確的測酸，又必須先有準確的測
黢儀器。存元代初年，劉因著的靜修文集上有一首藉，琵載著那年八月十五的月
亮不圓，到八月十七日，妒圓了，原文為“前日中秋節(jié)，今宵月方圓”，可覓當(dāng)時歷法
上的差誤是相當(dāng)?shù)拇�。日蝕月蝕更是常常推算得不夠準確。所以我國歷代的科學(xué)
家對於各種天文儀器有不少很好的發(fā)明創(chuàng)造，圊接著也都是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的。
益(1)  前漠吝食貨志：“武帝末年…-F韶日：方今之務(wù)，在于力接o以越過為搜粟都尉。
    撾能為代田，一噶三WⅢ，崴代處，故曰代田。…苗生葉以，匕，稍耨隘草，因晴其土
    以附苗根。…此盛暑，隘盡而欞深，能凰與旱o…其耕耘下種田器皆有便巧�！�一
    畿之牧常過輥田晦一解以上。善之倍之。至昭帝時，…田野益辟，黼有蓄稹。宣帝
    即位，用吏多選臀良，百姓安土，畿數(shù)車穰，谷至石五毀o”
_拄(2)  后漠香杜靜傅：“（建武）七年(公it31年)遷南惕太守，性筋饗1肺政治清平�！�
    善于種略，省愛民役，造作水拂，鏞為接器（原蒞：冶鐳者為排以吹炭，奇激水以
    技之也），甩力少，兌功多，百姓l更之o”
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    各種灌溉機械，更是直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)眼務(wù)，如水田中所用的翮卓，旱田中所
用的水卓，在過去一千多年以來對於我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的貢獻都是非常大的。
    至於鑿深井汲鹵、揚海水曬鹽、軋蔗制糖以及舫耖j戤布等機械更是為人民生
活上大量需要的工業(yè)品服務(wù)的。
    各種有關(guān)武器的發(fā)明劊造多是迫於抵抗敵人的侵略。如前漢的弓弩，南宋及
明代的火炮和火箭，都是在外族侵略我們比較劇烈的時候發(fā)展出來的。所以藐：
生產(chǎn)和生活上的需要是促進科學(xué)技術(shù)發(fā)明劁造的原動力。
三、所有發(fā)明創(chuàng)造都徑過逐漸發(fā)展的過程
    根據(jù)不少發(fā)明創(chuàng)造演進的情況，我們可以看出：任何一種機械的發(fā)明制造，除
最初步的簡雎機械以外，都具有由筒入繁、由粗到精、逐漸發(fā)展的過程。例如：
由轂粒加工而得米的機械，最初是將轂粒平鋪在一塊大石，．E：，用手拿著另一個較
小的石塊往復(fù)搓動，再把糠皮吹去以得米。其次就發(fā)明了杵臼，能應(yīng)用人上肢的
力量向下舂擊。第三步，發(fā)明了腳踏碓，已能利用一部分人體的重力。第四步，
發(fā)明了用人力或畜力的磨和碾，得到違精加工的效果。第五步，發(fā)明了利用水力
的遵機碓，能利用天然的水力。第六步，又發(fā)明利用水力的水磨和水碾，不但原
動力利用天然的水力，而且更得到違橫加工的效果。
    在武器方而，由彈弓進而為弓箭，由弓箭發(fā)展為弩箭，由電一的弩箭發(fā)展為
建弩和床子弩。自火蕖發(fā)明以后，又由人力的弓箭發(fā)展為火箭。隨后又發(fā)展為一
次射出多支箭的火箭，以及攤型的飛彈和雒型的兩極火箭等。不少實例都可以藐
明：任何一種發(fā)明劁造都是沿著由低極到高赧，由不完善到比較完善，逐步發(fā)展
的規(guī)律，而且總是向著越來效率越高，越來需要人力越少的方向發(fā)展。
四、社會制度對於科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響
    把我國歷史上的各種發(fā)明劁造同西洋的各種發(fā)明制造互相對比，我們看出：
大體上在十四世祀r以前，我國的發(fā)明劁造不但在數(shù)量上比較多，而且在Ⅱ寸躅’
上多數(shù)也比較早。但是在十四世耙以后，除火箭一種仍有顯著的發(fā)展以外，一般
的我們都逐漸落后于西洋。這種現(xiàn)象的基本原因是和社會制度有關(guān)。西洋在文藝
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復(fù)興以后，尤其是在工業(yè)革命以后，已逐漸由封建社會蔣入資本主義社會，商品
徑濟的迅速發(fā)展，對社會商品的數(shù)量和賞量都提出了更高的要求，促進了生產(chǎn)的
發(fā)展，從而對于科學(xué)技術(shù)的需要或要求也就日盆迫t.JJ。生產(chǎn)上需要科學(xué)技術(shù)的幫
助，而科學(xué)技術(shù)的進步又蔣而推進生產(chǎn)。互為因果，互相推進，穡果就促進了科
學(xué)技術(shù)的大步前進。而我們刖始格沒有脫離封建社會。封建T,d會的統(tǒng)治者，對於
科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造，一向是不夠重視的。在我國歷史上有不少實例，當(dāng)發(fā)明者
把他們的發(fā)明劁造獻袷-當(dāng)時的統(tǒng)治者時，不但得不到應(yīng)有的獎勵，往往反受到斥
寅和處爵。早-114的，如新唐害柳渾傳所載：“開元中（公元713-741年）周
慶立造奇器以進。澤上害日：……慶立雕制穩(wěn)物，造作奇y+-，用浮巧為珍玩，以
孺怪為異寶，乃治國之亙蠹，明王之所宜嚴器者也。，，十四世杞PJ\后的，如第一
章第二節(jié)所引朱元璋擊碎元司天監(jiān)所進的水晶刻漏等，都可J就明這一點。又
封建社會的知融分子也多不重觀科學(xué)技術(shù)。公羊傳上耠“士’’下的定義是“德
能居位曰士”。漬謄人應(yīng)孩是把自己培養(yǎng)成“德能居位”的。對於科學(xué)技術(shù)刪多
硯為“技藝末務(wù)”，是值不得加以重觀的。前在第一章第二節(jié)所引王徵和宋應(yīng)星
的兩段序文，正是當(dāng)時一般蔥眷人程硯科學(xué)技術(shù)的反映。我國a'i-十四世耙以后，
兢ru者更是l被采用愚民政策，一直用戕賊人性的八股文取士，更起了使粑大多
數(shù)知裁分子不肯用心於科學(xué)技術(shù)的作用。至於一般勞動人民除少數(shù)智慧特別高、
性格特別喜愛科學(xué)技術(shù)的以外，對於科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也多不夠熱心。笫一，因為
當(dāng)時的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均陳陳相因，停滯不進，對於新的科學(xué)技術(shù)沒有迫切的需要；
第二，遇到真正對於生產(chǎn)能起較大作用的發(fā)明創(chuàng)造，tJ~封建社會里，因為徑濟和政
治的大權(quán)都-統(tǒng)治階赧所掌握，凡有顯著利益的發(fā)明劁造總?cè)菀妆凰麄兊萌ァ＠?br /> 如在晉唐兩代，對於水碓，水磨、水碾等能提高勞動生產(chǎn)率的水力加工機械，就曾
襁發(fā)生過被少數(shù)梳冶階極所壟斷的情形(1)，秸果一般勞動人民對於這些發(fā)明劊造
就更不熱心了。我們知道，在十六世，杞末和十七世粑初，笛有少數(shù)西洋傳教士帶來
一部分科學(xué)技術(shù)- g,籍，少數(shù)中國學(xué)者，如徐光啟、李之藻及王微等，也售藏心的想
著把其Lp“實有盆於民生日月】國家興作甚急”(o’的東西介褶耠我國。王徵并器出
菇(1)  劉fIIJ洲：科學(xué)與生虛，杠旗，1959年，第9期。
往(2)  乇微，速西奇器嘣甕序文照的話。
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遠西奇器圖靛一害‘D，但是并沒有發(fā)生多大的影響。
    到1 840年以后，我國更陷於牛封建牛殖民地社會，資本主義的工業(yè)雖蔽逐
漸有了-- 1萌芽，科學(xué)技術(shù)也多少有了一點需要，但是一切工業(yè)都在帝國主義國
家控制之下，即使建立了幾個比較大一些的機械工廠，也僅能做一些裝配和修理
工作。農(nóng)業(yè)方面更是沒有/-么進展。所以在牛封建牛殖民地社會之下，決沒有真
正的獨立的發(fā)展科學(xué)技術(shù)的條件與可能。
    1 860年左右，  當(dāng)時的．L海江南制造局雖祝也努力翻葬并r-i J,版了一定數(shù)量的
有關(guān)機械工程的害籍，穡果同明末王微等的工作一樣，沒有發(fā)生多大的作用。
    社會制度對於科學(xué)技術(shù)的影響，我們更可p從新中國成立以來的情形得到一
歡豇明。
    自從新中國成立D來，我國由牢封建牛殖民地的國家一躍而進入先進的恥會
主義國家，黨和政府大力地提倡科學(xué)技術(shù)的進步，同時工業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和祖濺不
但大量的需要科學(xué)技術(shù)，并且具有充分發(fā)展科學(xué)技術(shù)的條件。在許多方面都大大
發(fā)揮出rrd-會主義T會的優(yōu)越性‘2）。所以在短短的十二年里邊，在機械工業(yè)方面由
過去只能做小量的裝配和修理工作的情形，一躍而能對於飛機，輸船，機卓，汽卓、
拖拉機．大型水輸、大型汽輸，大型發(fā)電機以及不少類型昀工作母機等，都已達到了
能自行制造的地步。在農(nóng)業(yè)機械和國防設(shè)備方面，也都有了很好的開端�？偲饋�
藐，十二年的成就在各方面都大大超過了過去幾千年的成就。其中有一部分雖稅
仍帶有一定的仿造性，但是，有不少的部分已具有很高的劊造性。再耀過今后幾
年調(diào)整、鞏固、充實、提高的努力，相信更能大步地向著發(fā)明劊造階段邁進。
    這一切都祝明禮會制度對於科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高度影響。
五、光榮的歷史和偉大的將來
    根據(jù)以上所逍的情況看，我們可以知道，我國勞動人民在過去幾千年的歷史
里邊，對於機械工程各方面的發(fā)明制造是有著極其光榮的歷史的。不但發(fā)明的數(shù)
量比較多，蜇量比較高，同時發(fā)明的時周一般的也比較早。若再就新中國成立以
駐(1)  劉仙洲：王徵與我圈第一都機械工程學(xué)。機械工程學(xué)報，第6癌第3期，1958年9月。
程(2)劉仙洲：科學(xué)與生矗，杠旗，1959年第9期27-29其o
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后的短短十二年里邊，機械工程在各方面的成就和以前對比一下，則不但在舊的
一方面使我們感到無限的光榮，在新的一方面更使我們感到萬分的興奮。兩方面
都能使我們增強信心、提高積桓性和更加熱愛我倆的詛國。
    總之，我傭過去的歷史是光榮的，我們今后的事業(yè)是偉大的。希望全國機械
工程界和有志於機械工程的無數(shù)青年同志們，在先進的社會制度之下，在黨的正
確領(lǐng)導(dǎo)之下，很好地糍承過去幾千年我國勞動人民為農(nóng)業(yè)、為工業(yè)、為抵抗敵人
侵略等方面，在機械工程j二的光輝成就，加倍努力，使租國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、工業(yè)現(xiàn)
代化和國防現(xiàn)代化，加快速度，早日實現(xiàn)。這樣，不但能使祖國早日達到襯會主
義強國的地位，對于全人類的進步事業(yè)也將起很大的推進作用。
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