科學(xué)史話
三國時期魏國的馬鈞，是我國古代科技史上久負盛名的機械發(fā)明家之一。同時代的思想家傅玄認為，馬鈞的技藝超過了魯班和張衡，是“天下之名巧”。
馬鈞在機械制作上嶄露頭角是因為他改造了織綾機。舊的織綾機不僅外形笨重，而且操作起來非常吃力，人們織一匹綾要花幾十天功夫。馬鈞在對舊織綾機進行認真研究后，對其個別部件進行了調(diào)整，并將織綾機的踏板每5個合并為1個，使其操作起來既方便又省力。經(jīng)過馬鈞改造之后，不僅織綾的效率提高了四五倍，而且所織出來的綾圖案對稱精美，花型多樣，可以和著名的蜀錦相媲美。馬鈞改造織綾機，促進了我國古代絲織業(yè)的發(fā)展，同時也為我國家庭手工業(yè)織布機的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
另一件讓馬鈞的機械制作實力得到世人認可的事情，是他制作了指南車。指南車最早出現(xiàn)在傳說中，相傳黃帝和蚩尤作戰(zhàn)時，蚩尤作大霧，想讓黃帝的軍隊迷失方向。黃帝制造了指南車來辨別方向，從而打敗了蚩尤。到了三國時期，不少人認為指南車只是傳說，馬鈞卻認為指南車是真實存在的。為了證明這一點，馬鈞認真鉆研，進行了多次實驗，在沒有任何資料的情況下，利用機械原理制造出了指南車。從此之后，天下人都佩服他的奇巧。
指南車被制作出來之后不久，有人給魏明帝進獻了百戲模型，這些木偶造型精美，但是不能活動。魏明帝就讓馬鈞想辦法讓這些木偶動起來，然后再豐富一下木偶的樣式。馬鈞接到命令之后，用大木料雕琢構(gòu)造，把它們做成車輪的形狀，作為原動輪，然后設(shè)置了一個機關(guān)，借用水力使木偶動起來。這種借用水力發(fā)動的百戲被稱為“水轉(zhuǎn)百戲”。經(jīng)過馬鈞的改造、豐富之后，只要一打開機關(guān)，“水轉(zhuǎn)百戲”中的舞女木偶便可翩翩起舞，樂工木偶可以擊鼓、吹簫；雜技木偶有的疊羅漢，有的拋接丸鈴，有的向空擲劍又依次接取，有的走繩索，有的倒立，轉(zhuǎn)動非常靈活；還有木人打扮做官員坐堂，有的木人在舂磨、斗雞……木偶形象多樣，表演惟妙惟肖，精巧程度讓人嘆為觀止。
在農(nóng)業(yè)方面，馬鈞發(fā)明了灌溉農(nóng)具翻車，大大提升了引水灌溉的效率。馬鈞居住在洛陽的時候，發(fā)現(xiàn)洛陽城有一片地因為地勢比較高，百姓無法引水灌溉，所以常年荒蕪。為了解決這個問題，馬鈞制造了翻車，不僅能連續(xù)不斷地把河里的水引到坡地里，而且非常省力，連五六歲的兒童都能轉(zhuǎn)動。因為翻車的外形像龍骨，所以又叫龍骨水車。翻車問世之后，在農(nóng)業(yè)上發(fā)揮了巨大的作用，直到今天，還有一些地區(qū)在使用翻車進行農(nóng)田灌溉。
在兵器制造方面，馬鈞也有不少構(gòu)思。當時，諸葛亮制作了連弩，一次可以發(fā)射十支箭，殺傷力很大。但是馬鈞看到諸葛連弩之后，說：“算是很巧了，但還有可以改善的地方。”他認為如果自己對諸葛連弩加以改進的話，它的威力還可增加5倍。此外，馬鈞認為當時魏國用作軍事進攻的發(fā)石車存在明顯的缺陷，要是敵人在城樓邊懸掛了濕牛皮，石頭碰到濕牛皮就會掉落，不能連續(xù)攻擊敵人。針對這些缺陷，馬鈞打算做一個大輪子，懸掛數(shù)十個大石頭，用機械轉(zhuǎn)動輪子，使輪子上的石頭可以快速、連續(xù)地射向敵城。馬鈞還對自己的想法進行了實驗，用車輪懸掛了幾十塊瓦塊、磚頭進行發(fā)射，射程達到了數(shù)百步。
盡管在機械制造方面取得了一定的成就，但馬鈞在當時并沒有得到重用。機械的創(chuàng)造或革新，需要不斷地進行實驗、改進，可能要經(jīng)歷無數(shù)次失敗，才能獲得成功。但當時很多人忽略了這一點，覺得馬鈞的很多想法不一定是完全正確的，所以就不去支持他。此外，正如史學(xué)家呂思勉所說：“自來長于巧者，多短于言。”馬鈞有口吃的毛病，不善言辭，當時人很介意這一點。
雖然馬鈞在當時沒有得到重用，但他改造的織綾機、制作的翻車，大大提高了生產(chǎn)效率，在民間得到了廣泛的應(yīng)用，在一定程度上促進了生產(chǎn)力的發(fā)展，而馬鈞刻苦鉆研，勇于創(chuàng)造、革新的精神也值得我們學(xué)習(xí)。
（作者單位：中共濟南市委黨校）
