公输般-2: 发明
鬼斧神工,模仿天地的造化
李约瑟《中国科学技术史》说:「在古代和中古时期,中国的技术发展在世界占主导地位。那些默默无闻的中国工匠,对世界做出重大的贡献,远远超出亚历山大的力学家和能言善辩的理论家。」
想了解那些沉默而没有发言权的工程团队,就必须认识公输般。他的努力只能用「鬼斧神工」来形容,种种发明横跨土木工程(住)、农业(食)、纺织业(衣)、交通(行)和军事国防产业,做到集大成和奠定基础,对后代产生长远而无法估计的影响。
木工机具
鲁班尺(曲尺)
春秋战国时期已经有「规」和「矩」,《孟子》说,即使像公输子那样灵巧的技师,也得用规矩才能画出图形。「公输子之巧,不以规矩,不能成方圆。」
鲁班尺公输般可能在「矩」的基础上,发展出画直角的曲尺(鲁班尺),沿用到现在。
相传鲁国国君梦见天上的宫阙,命令公输般和文公两位巨匠各自率领团队,设计并仿造一所-- 权贵不是正常的人类,他们拥有任性的特权,想到哪里就发号司令到哪里。
文公搞恶性竞争(破坏性竞争),偷偷把公输般的量尺(1.5尺)锯掉一小段,剩下1.41尺。公输般团队根据设计图,把树木削成圆柱,最后进入组合阶段,发现长度不够。公输般极镇定,在一阵沉思之后把石头打造成一颗颗圆珠(「垣」,读「圆」),嵌在梁柱之间。这作法不但能补足长度,让结构更坚固,更呈现出一种变化的美感。
锯子(仿生机械/工具)
早在夏朝之前,先人就开始利用锯子的雏形了,具体地说是带齿的石镰和蚌镰。周朝典籍里出现「锯」这个字,暗示已经懂得运用铜锯了。猜想公输般再跨出一步,把铜锯改进成铁锯。
有个传说故事记载,某项工程需要大量的木料,斧头砍钝了,团队成员也耗尽力气,木料供应还是落后进度。公输般在勘查材料的途中,急着往山上攀爬,抓到一把野草,划破了皮肤。
小草质地明明是柔软的,为什么能割破长满老茧的手掌?公输般摘下一片叶子仔细观察,两侧有锋利的细齿。路旁那只蝗虫更强,两颗大板牙在开合之间,就啃掉一片树叶。公输般抓住蝗虫观察,板牙边缘也有细齿。
公输般又掉进沉思了,他用斧头在竹片上砍出一排细齿,设计了一种锯齿状的砍伐工具,能在省力的状况下轻轻松松拉破树皮、切割木材。但竹片脆弱而不耐用,必须频繁地更换。那细齿能不能得到斧头的韧度呢?公输般终于找到「用铁片代替竹片」的解决方案,请铁匠打造出带齿的铁片(锯条),安装在木框上面,让锯子来到人间。
鲁班把铜锯改进成铁锯。墨斗+小钩子(班母、母钩)
根据传说,公输般观察母亲大人裁制衣服的粉袋,发明了「墨斗」。但弹线(画线,把墨线弹在木料上)时得请母亲拉住墨线端,在「工作量超过负荷范围」的状况下,这作法太费工太奢侈了。公输般绞尽脑汁,在线端加装一个钩子,钩住木料(刨木凳),工匠就能独立作业了。
刨(读「报」)+木橛(读「决」)(木楔(读「谢」)、班妻)
远古的工匠想让木板平滑,得用刀斧之类的工具,费力地削来削去,成品相当粗糙,遇到纹理粗或节疤多的木料,就更伤脑筋了。公输般尝试的结果,发现薄斧头砍木料能「四两拨千金」。
他仿照斧头的形状,磨出一把迷你薄「斧头」,再安装一个木座,只露出一条窄窄的锋刃。用这种省力装置在木料表层来回推动,就出现一个整齐而光滑的平面。但妻子得在对面扶住木料,因此又在刨木凳钉上一块木橛来顶住木头,阻挡滑动,终于组成一套完整的刨具。
鲁班设计的刨具钻子、凿子、铲子
用感激和怀念酝酿出来的传说,色彩多么缤纷!据说这林林种种的发明全体来自公输般;连妻子云氏也不可能平凡-- 优秀的技师,发明物包括雨伞,世世代代为后人遮阳挡雨。
建筑工程
垣(读「原」)
嵌在梁柱之间的石头圆珠。
铺首
《事物纪原》和《物原》记载,公输般制作了「铺首」,让门环得到一个具有固定和装饰功能的底座。
起重机(原始版)
转动机械,能代替人力吊起重物。
房屋、桥梁
公输般曾经承造大量的建筑和桥梁,为建筑业奠定基础。唐代段成式《酉阳杂俎》说:「今人每目睹栋宇亮丽,强谓鲁班造也。」后人怀念这位造福他们的巨匠,只要看到亮丽或著名的建筑,通通附会成他的杰作。
举个例子,河北省的赵州桥多亏了隋代大匠李春,流行歌谣却哼唱着「鲁班」。从山东孔子宅第里的奎文阁、故宫的角楼、北京的白塔寺,山西的永乐宫、重庆大足山石像,到杭州西湖「三潭映月」那三座石塔,一概挂上鲁班的名号。
《述异记》指出,鲁班在石头上刻了「九州岛图」(地图)。据说他也雕刻过一头精美绝伦的石凤凰。
农业机具
锁钥
周朝制造了最原始的「锁」,挂在大门上看守门户,长相是一头不闭眼的鱼。形象固然很敬业,但实际上不具备锁门的功能。公输般在大锁内部装设了机关,用钥匙才能打开-- 能代替人类管理门户的锁钥系统诞生了。
石磨
《世本》记载,农人把谷物(米麦)去壳,放在石臼里用石杵舂捣成粉末。某位老婆婆没力气举起石杵,就把它左右摇动,多多少少制造一点研磨效果。这动作让公输般得到灵感:
﹡准备两个厚重的圆石块,在上面凿出一堆浅齿槽。
﹡把两块石头组成石盘,在中间放置一些麦粒。
﹡用人力或畜力转动石盘,让杵臼的「上下动作」变成「旋转动作」,「间歇性动作」变成「连续动作」。
这种先进的粮食加工机械,为古代农业竖起一座分水岭,农夫在收割之后可以喘口气了。从此石磨沿用两千多年,直到现在。
某些技师仿照石磨,制作了这些农业器械:
(1)木砻把谷粒去壳,变成白米或裸麦(整粒米麦)。
(2)滚动圆柱形的石碾,把谷子去皮并碾碎,成为碎米或碎麦(碎米麦)。
(3)用石磨研磨(1)或(2)的成果(整粒或碎米麦),产生粉末(白米粉末或面粉)。
军事机械
公输般神话不仅仅停留在实用工具系列而已,还有一些惊人的发明。
云梯:攻城
楚惠王听到这位技师的故事,就召唤他去楚国,发明高耸的云梯,功能包括窥探敌情、射箭、投掷石头,甚至能用来翻越城墙。
《墨子》:「公输般为楚造云梯之械,成,将以攻宋。」
《战国策》:墨子去见公输般:「闻公为云梯。」
云梯002钩拒(钩强):水战
《墨子》记载楚越水战,楚人顺流而下,在作战顺利的时候固然很神勇;但战况不利时逆流而退,就被顺流追击的越师搞到灰头土脸啦。
「楚人顺流而进,迎流而退,见利而进,见不利则其退难。越人迎流而进,顺流而退,见利进,见不利则其退速。」
公输般到达楚国,制造了水战专用的「钩拒」,能挡住(拒)进攻的敌船,钩住(钩)逃走中的敌船。楚师得到这种新式武器,在跟吴越交战时有如神助。
(传说中的发明)航空
不仅仅这样,还有一些吓人(传说中)的发明。
木鸢:最早的滑翔器
鲁班在中国人的怀念和一代代传说当中,受到神化、附会--不只造船造车,又发明了木鸢(读「渊」)滑翔器,能利用风力飞上云霄,越过城墙去窥探敌情。《渚宫旧事》:「公输般尝为木鸢,乘之以窥宋城。」
有怎样的儿子,就有怎样的父亲。这位跟公输般一样好奇而重实践的父亲,看到儿子飞上云霄,就找机会悄悄坐上去。那天风势特别强劲,木鸢往吴国飞过去,但父亲没有接受职前训练,不懂得转弯技巧。吴国人好勇斗狠,当天上降落一个人,认为铁定是妖怪,就把他打死了,公输般在难过之下烧掉木鸢。
木鸢(传说中的发明)机动车
木人车:最早的汽车
公输般为母亲制作了一辆代步工具「木人车」。东汉王充《论衡》记载,木人车配备着木马夫和齐全的机械,不需要人力,只要开动机械就能高速行驶。
木人车看起来比滑翔器稳当多了,但发明创新在试车期总不会完全可靠。有怎样的儿子,就有怎样的母亲。她毫不犹豫地搭上木人车,跳过驾训课程和近程试车,直接往远方飙过去,从此再也没有回来。
「巧工为母作木马车,木人御者(木马夫),机关(各种机器)备具(很齐全)。载母其上,一驱不还,遂失其母。」
父母在新发明和试用当中失去性命,这些传说或许充满夸张色彩,却显示一个事实-- 整个家族曾经付出沉重而不足为外人道的代价。多亏这些尝试和牺牲,文明一代代演进下去了。
几个世纪之后诸葛亮根据「木人车」这个范本,发明了「木牛流马」,在山路上为蜀国的十万大军运送粮食。
木人车后记李约瑟难题
英国学者李约瑟(1900~1995)发现古中国是超级世界强权,对人类的科技发展提供了重大的贡献,并具有主导地位。举几个例子:
﹡古代天文学的成就非常耀眼,那些数据到现在还有参考价值。
﹡科学研究环境很开放,例如在东汉时期,各界公开讨论制订历法的前提和原理。
﹡开凿了大运河,也完成种种先进的工程。
﹡宋朝文化和科技领先欧洲几百年,而GDP(国民生产毛额)占全世界的一半。
元朝更超前,在许多面向领先将近一千年;清初GDP仍然占全球三成。
李约瑟团队耗费四十年时间,研究并编著《中国科学技术史》,也提出举世闻名的「李约瑟难题」:「古中国的科技这样发达,为什么没有在近代继续发达呢?为什么没有酝酿出科学(工业)革命?」
答案很简单。开放则聪明而富强,封闭则落后而贫穷。从明清中叶开始,当政者忘掉大道,变得封闭了。锁国,不跟外界来往,拒绝深入而务实地思考,排斥新观念,轻视技术开发。全球头号强国自我否定,用集权、封闭来开倒车,走向毁灭的边缘。
李约瑟在临终预言,一个国家拥有如此伟大的文化和百姓,绝对会再一次崛起,对世界文明做出贡献,我盼望也相信这预言会在不久之后实现。
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