天縱奇才三國時期發明家馬鈞

文 ◎ 方洪

不像今日人人都在鑽研技術賺錢，在更注重家庭和道德的古代社會，馬鈞就像是上天安排的奇才，在歷史的特定時期，給人類留下適宜的科技。

說起三國時期的精巧機械，許多人可能會聯想到諸葛亮和他的木牛流馬，其實細數當時的傑出發明家，當首推曹魏人馬鈞。他改進織綾機，製成指南車，發明對後世農業影響巨大的「龍骨水車」。如果生活在今天，馬鈞的貢獻足以帶來一場農業和軍事變革。

馬鈞字德衡，是三國時代魏國人，生於扶風（今陝西興平東南）。身為一代發明家，馬鈞的生卒年都無從考證，或許不能不說是一個遺憾。

改進織綾機

馬鈞在年輕的時候好遊樂，他的才華並沒有顯露出來。後來做了博士，生活依然很貧困。或許是為生活所迫，馬鈞開始想著改進織綾機。

綾是一種表面光潔的提花絲織品。在曹魏時代，為了織出複雜、精美的花紋圖案，舊織綾機的經線要分成幾十組，每組經線由一「綜」控制，每一「綜」由一「躡」操縱。綜控制著經線的分組、上下開合，以便梭子來回穿織；而躡則是踏具。因此，當時的織綾機，五十綜的用五十個躡，六十綜的用六十個躡。

馬鈞認為，這樣的綾機「喪功費時」，即勞動強度高、效率又低。於是他著手重新設計，改進機械：把幾十綜的綾機，一律改為十二個躡。新的織綾機，可以織出各種奇妙的花紋，看上去卻像天成的，又可以像陰陽一樣變化無窮。馬鈞的織綾機操作工序簡單，省力又提高了生產效率。這種高效的新式綾機傳播到其他地區，被廣泛採用。促進了中國紡織業的發展。

再造指南車

指南車複製品。(維基)

大家都知道指南針是中國古代四大發明之一。相傳四、五千年前黃帝大戰蚩尤的時候就用上了。但是由於沒有留下「實物樣品」，又沒有對具體製造過程的描述，後代人認為那只是傳說而已。秦漢以後，史料比較完善。

史書中記載了多次指南車的製造、失傳和再造。東漢時，張衡曾經再造過指南車，三國時已失傳。

馬鈞再造指南車，其實源於一場辯論。馬鈞做了給事中後，有一次，和散騎常侍高堂隆、驍騎將軍秦朗在朝裏談話，說到指南車的事。後兩人認為，古代根本就沒有指南車，書上說的是虛言。馬鈞說：「古代是有指南車的。只是我們把它遺忘了罷了，怎麼能是甚麼縹緲的呢！」那兩人笑道：「先生大號德衡，那麼就權衡出來吧！」馬鈞反駁說，空口爭論，不如試製一下，容易分清是非。

於是兩人把這事報告魏明帝，明帝要馬鈞去製作，下詔命馬鈞造指南車。

經過鑽研，他果然製造成功，以實際成果結束了這場爭論。從此，全國都信服他的智巧。

發明「龍骨水車」

「以人運車車運輻，一輻上起一輻伏。輻輻翻水如瀉玉。大車二丈四，小車一丈六。小以手運大以足，足心車柱兩相逐。左足才過右足續，踏水渾如在平陸。高田低田足灌沃。不惜車勞人力盡，但願秋成獲嘉穀。」這首〈踏車曲〉形象地描繪出中國農村古老的提水機具：翻車。翻車又叫「龍骨水車」，也叫「踏車」、「水車」等，是馬鈞的傑作。

三國時農田灌溉水平不高，尤其是地勢較高的地區，引水灌溉很困難。曹魏嘉平六年（254），當時馬鈞住在京城，家附近就有一塊比較高的荒坡地沒有開墾。他想利用這塊荒坡種點蔬菜，可是沒法把水引到坡地上去澆灌。於是，馬鈞設計了一種新的提水工具——翻水車，叫兒童轉動它，從井裏汲出水來傾流到地裏。翻水車裏外轉動，功效是平常水車的一百倍。

這就是「龍骨水車」最初的設計和運用。

馬鈞設計的翻車結構巧妙，很像一種鏈唧筒，能夠連續不斷地將水提上來。「翻車」亦稱「踏車」、「水車」，省稱「龍骨」。其結構是以木反為槽，尾部浸入水流中，有小輪軸一。另一端有小輪軸，固定於堤岸的木架上。用時踩動拐木，使大輪軸轉動，帶動槽內板葉刮水上行，傾灌於地勢較高的田中。後世又有利用流水作動力的水轉龍骨車、利用牛拉使齒輪轉動的牛拉翻車，以及利用風力轉動的風轉翻車。廣東等地用手搖的較輕便，施於田間水溝，稱「手搖拔車」。清代麟慶所著的《河工器具圖說》記載了翻車的構造。

天旱時，人們可以用翻車把低處河塘裏的水引上高坡，灌溉田地；澇的時候，又可以用翻車排澇。翻車的創造，對農業起了巨大的作用。在中國農村，翻車沿用了1,000多年。直到20世紀，中國有些地區仍使用翻車提水。

設計精巧兵器

從東漢末年到三國時代，戰爭不斷，軍事器械的發展也很快。大家都知道，諸葛亮設計的木牛流馬和連弩提升了蜀國軍隊的作戰能力。尤其是連弩，可以連續發射十箭，讓魏軍吃了不少苦頭。馬鈞是魏國人，當他看到諸葛亮設計的連弩，說：「巧妙是很巧妙，但還不夠完善。」他說可以做出強大五倍的連弩。可惜歷史上沒有記載馬鈞是如何設計連弩的。

馬鈞還致力於改進拋石車，這是一種攻城的器具。三國時官渡之戰，曹操曾使用「拋石車」攻擊袁紹的陣地，但只能單發，效率不高。此外，馬鈞還認為，如果敵人在城邊掛起濕牛皮，發射出去的石子碰上牛皮就會滑落下來。於是他想製作一種輪子，掛上幾十塊大石頭，用機關轉動輪子，輪上掛石頭的繩子逐一斷開，石子就拋射到敵人城樓，可以迅速接連拋射。
他曾經嘗試用車輪掛上瓦塊，可以拋射到幾百步。

然而，這種設計卻遭到當時名士裴秀的譏笑，但得到文學家傅玄的理解和支持。傅玄對安鄉侯曹羲說，馬先生要製造的是國家之精器、軍隊之要用，只要費一點木材，用兩個人，就能製造，不妨試驗一下，免得埋沒有用的東西。曹羲接受了建議，並把情況轉告武安侯曹爽，但曹爽未予理睬。

對此，傅玄感慨地說，試驗一下，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？

不擅辭令專精巧思

有的人善於巧思，有的人善於言談。馬鈞就是個不擅長辭令而注重實際的人。馬鈞設計「拋石車」時，自以為見識精深的裴秀和馬鈞辯論，馬鈞被他說得無法應對。傅玄對裴先生說：您擅長言語，不擅長巧思；馬先生擅長巧思，不擅長言語。用您擅長的去攻擊他薄弱的，當然他只有屈服了；但如果用您薄弱的，去和他擅長的較量，那您一定會有許多理解不了的地方。

馬鈞可以說在中國古代技術專家中頗具有代表性，一生不得大志，但是對人類技術、生活水平的提高有巨大貢獻。喜歡歷史的朋友不難發現，歷史上從沒有像今天的社會這樣，人人都在鑽研技術，全社會在圍繞技術和金錢轉。而在更注重家庭和道德的古代社會，馬鈞就像是上天安排的天才，在歷史的特定時期，來到人間完成他的使命。X