馬鈞
個人信息
| 中文名 | 馬鈞 | 民族 | 漢族 |
| 外文名 | MaJun | 時期 | 漢末三國 |
| 別名 | 馬德衡 | 字 | 德衡 |
| 國籍 | 曹魏 | 職業 | 機械發明家 |
| 出生地 | 扶風 | 主要成就 | 再現指南車、製造翻水車、研製「水轉百戲圖」、改良織綾機 |
簡介
- 馬鈞，字德衡，三國時期魏國扶風（今陝西省興平縣）人，生活在東漢末年這一時期。生卒年代不詳；
- 馬鈞出身貧寒，他是中國古代的機械大師；
- 他的不少發明創造對當時生產力的發展起了相當大的作用。因為他在傳動機械方面有很深的造詣，所以當時人們對他的評價很高，稱他為「天下之名巧」；
- 馬鈞從小口吃，不善言談。但是他很喜歡思索，善於動腦，同時注重實踐，勤於動手，尤其喜歡鑽研機械方面的問題；
- 馬鈞早年生活比較貧困，長時間住在鄉間，比較關心生產工具的改革，並且作出了突出貢獻；
- 馬鈞少年遊樂，未認識到自己的才華；
- 馬鈞當博士時，生活貧困，於是改進綾機，並因此而出名；
- 後來，在魏朝擔任給事中，同時研製機械。他雖然一生不大得志，但刻苦鑽研，設計製造出多種機械；
- 魏明帝時，見當時織機五十條經線者有五十躡（腳踏操縱板），六十條經線者六十躡，便將織機一律改為十二躡，大大提高了功效；
- 在洛陽時，又發明了排灌水車，名叫「翻車」，它利用人力可以將水由低處提到高處。他還研究製造出指南車，改進了諸葛亮的連弩，改進了攻城用的發石車。他製造的「水轉百戲」以水為動力，以機械木輪為傳動裝置，使木偶可以自動表演，構思十分巧妙。
豐功偉績
- 新式織綾機：綾是一種表面光潔的提花絲織品。中國是世界上生產絲織品最早的國家。可那時所以生產效率還很低。中國勞動人民才在生產實踐中逐步發明了簡單的織綾機。這種織綾機有一百二十個躡（踏具），人們用腳踏躡管理它，織一匹花綾得用兩個月左右的時間。後來，這種織綾機雖經多次簡化。可到三國時，仍然是五十根經線的織綾機五十躡，六十根經線的織統機六十躡，非常笨拙。馬鈞看到工人在這種織綾機上操作，累得滿身流汗，生產效率很低，就下決心改良這種織綾機，以減輕工人的勞動。於是，他深入到生產過程中，對舊式織綾機進行了認真研究，重新設計了一種新式織綾機。新織綾機簡化了踏具，改造了桄運動機件（即開口運動機件）。原來的織綾機五十根經線的五十躡，六十根經線的六十躡，綜控制着經線的分組、上下開合，以便梭子來回穿織；躡是踏具。馬鈞統統將其改成十二躡。經過這樣一改進，新織綾機不僅更精緻，更簡單適用，而且生產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。新織綾機的誕生，是馬鈞一生中最早的貢獻，它大大加快了中國古代絲織工業的發展速度，並為中國家庭手工業織布機奠定了基礎。
- 指南車[1]：指南車是一種辨別方向的工具。我們的祖先很早就創造了指南車。據中國古史上傳說，4000多年前，黃帝和蚩尤作戰，蚩尤為使自己的軍隊不被打敗，便作霧氣，使黃帝的軍隊迷失了方向。後來，黃帝製造了指南車，靠指南車辨別了方向，終於打敗了蚩尤。又傳說3000年前，遠方的越裳氏（在今越南）派使臣到周朝，迷失了回去的路線，周公遂製造指南車相贈，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明，實在是極為久遠的事情。東漢時期，偉大的科學家張衡就曾利用純機械的結構，創造了指南車，可惜張衡造指南車的方法失傳了。
- 到三國時期，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。當時，在魏國作給事中官的馬鈞對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後，都持懷疑態度，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論。散騎常侍高堂隆說："古代據說有指南車，但文獻不足，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，孔夫子對三代以上的事，也是不大相信的，恐怕不能有什麼指南車。"馬鈞說；"愚見以為，指南車以往很可能是有過的，問題在於後人對它沒有認真鑽研，就原理方面看，造指南車還不是什麼很了不起的事。"高堂隆聽後輕視地冷冷一笑。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準，就可以作模型嗎？"馬鈞道："空口爭論，又有何用？咱們試製一下，自有分曉。"隨後，他們一起去見魏明帝（曹睿），明帝遂令馬鈞製造指南車。馬鈞在沒有資料，沒有模型的情況下，苦鑽苦研，反覆實驗，沒過多久，終於運用差動齒輪的構造原理，製成了指南車。事實勝於雄辯，馬鈞用實際成就，勝利地結束了這一場爭論。馬鈞製成的指南車，在戰火紛飛、硝煙瀰漫的戰場上，不管戰車如何的翻動，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"。這充分表現了馬鈞肯刻苦鑽研，敢想、敢說、敢做的精神。
- 龍骨水車：在以前中國許多地區都廣泛使用着一種龍骨水車。也叫翻車。它應用齒輪的原理使其汲水，很是好用。中國應用水車有着悠久的歷史。大約在東漢時期，翻車就出現了，據古籍記載，東漢末年有個叫畢嵐的人曾有翻車的製造，但那時的翻車還比較粗糙，大抵應該說是中國鄉村歷代通用的龍骨水車的前身。直到三國時期，機械發明家馬鈞重新發明創造了一種新式翻車，才使得翻車廣泛推廣應用，從而形成了從東漢到三國翻車的正式產生。
- 據《後漢書·張讓傳》記載，東漢中平三年（公元186年），畢嵐曾製造翻車，用於取河水灑路。馬鈞在京城洛陽任職時，城內有地，可闢為園。為了能灌溉，他製造了翻車（即龍骨水車）。清代麟慶所著的《河工器具圖說》記載了翻車的構造：車身用三塊板拼成矩形長槽，槽兩端各架一鏈輪，以龍骨葉板作鏈條，穿過長槽；車身斜置在水邊，下鏈輪和長槽的一部分浸入水中，在岸上的鏈輪為主動輪；主動輪的軸較長，兩端各帶拐木四根；人靠在架上，踏動拐木，驅動上鏈輪，葉板沿槽刮水上升，到槽端將水排出，再沿長槽上方返回水中。如此循環，連續把水送到岸上。馬鈞所制的翻車，輕快省力，可讓兒童運轉，「其巧百倍於常」，即比當時其他提水工具強好多倍，因此，受到社會上的歡迎，被廣泛應用。直到20世紀，中國有些地區仍使用翻車提水。
- 馬鈞當時在魏國作一個小官，經常住在京城洛陽，當時在洛陽城裡，有一大塊坡地非常適合種蔬菜，老百姓很想把這塊土地開闢成菜園，可惜因無法引水澆地，一直空閒着。馬鈞看到後，就下決心要解決灌溉上的困難。於是他又在機械上動腦筋。經過反覆研究、試驗，他終於創造出一種翻車，把河裡的水引上了土坡，實現了老百姓的多年願望。馬鈞創造的這種翻車，"其巧百倍於常"，用時極其輕便，連小孩也能轉動。它不但能提水，而且還能在雨澇的時候向外排水。可見進步之多，功效之高。這種翻車，是當時世界上最先進的生產工具之一，從那時起，一直被中國鄉村歷代所沿用，直至實現電動機械提水以前，它一直發揮着巨大的作用。
- 水轉百戲：馬鈞在傳動機械方面的研究，造詣是很深的，成績也是極其卓著的。"水轉百戲"的研製成功，足以說明這一點。 一次，有人進獻給魏明帝一種木偶百戲，造型相當精美，可那些木偶只能擺在那裡，不能動作，明帝覺得很遺憾。明帝問馬鈞："你能使這些木偶活動嗎？"馬鈞肯定地回答道："能！"明帝遂命馬鈞加以改造。沒有多久，馬鈞則成功地創造了"水轉百戲"。他用木頭製成原動輪，以水力推動，使其旋轉，通過傳動機構。這樣，上層的所有陳設的木人都動起來了。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。並且這些木人出入自由，動作極其複雜，巧妙程度使原來的百戲木偶無法比擬。"水轉百戲"的研製成功，在中國古代木偶藝術中，應該說是非常卓越的創造。它雖然是供封建統治者玩樂的東西，但從另一方面看，馬鈞已能熟練掌握和巧妙利用水利和機械方面傳動的原理。
軍事兵器發明
- 由於馬鈞掌握了軍事原理，因而他在軍事上兵器製造方面也有不少發明創造。從歷史文獻當中可以證明，他在兵器學方面的精深研究，足以和同時代的軍事學家諸葛亮相比。
- 那時候，魏國和蜀國經常打仗。蜀國大軍事家諸葛亮在出師北伐時，曾發明了一種可以把箭接連發射出去的連發射遠器--連弩。它每次可發數十箭，威力很大。魏軍在戰場上揀到，頗感驚奇。當時已經年老的馬鈞看到連弩後，認為這種兵器很好，說："巧是很巧了，但還有不到的地方，如再改進一下，威力還可增加五倍。"於是，他便將連弩進行了改進，果然效果甚佳。功效可提高五倍。
- 漢末時官渡之戰，曹操曾使用「發石車」攻擊袁紹的陣地，但只能單發，效率不高。馬鈞擔心敵方在城樓上掛起濕牛皮，就能擋住發石車拋出的石頭。馬鈞在原來作戰用的發石車的基礎上，重新設計出了一種新式的攻城武器——輪轉式發石車。原來的發石車，象個大天平，一頭掛着一個斗，斗里裝滿大小石頭，另一頭掛着許多根繩子，作戰時，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。這種發石車缺點很多，每發射一次，都要花費一些時間，而且效果不大。馬鈞設計的新式輪轉式發石車，則克服了這些缺點。它是利用一個木輪子，把石頭掛在木輪上，這樣，裝上機械帶動輪子飛快地轉動，就可以把大石頭接連不斷地發射出去，使敵方來不及防禦。馬鈞曾用車輪子來做試驗，可以連續把幾十塊磚瓦射出幾百步遠（一步約合1.45米），這在當時說來，威力是相當大的。
- 然而，這種設計卻遭到地圖學家裴秀的譏笑和發難，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。曹羲接受了這個建議，並把情況轉告給武安侯曹爽。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？
- 馬鈞善於巧思，注重實踐，對技術問題有自信心，但不擅長辭令。
- 馬鈞在手工業、農業、軍事等方面有很多發明創造，是三國時代最優秀的機械製造家，就是在中國古代幾千年的歷史當中，也不多見，堪稱一代機械大師，當時，有位叫傅玄的文學家曾稱讚他說："馬先生，天下之名巧也。"但由於封建統治階級腐敗沒落，馬鈞的許多發明創造沒有得到重視。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展的機會。儘管文學家傅玄曾幾次在魏國貴族安鄉侯曹義、武安侯曹爽那裡推薦他，也還是沒有受到重視。傅玄對此感慨頗深地說："馬先生的巧，雖古時的公輸般（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於時，張衡和馬鈞的一生卻不能發揮其長，真是最可痛心的事。"傅玄的話道出了在封建社會裡多少發明家被埋沒了的事實。
- 馬鈞對中國的貢獻，雖然沒有被封建貴族所重視，但他的發明創造卻得到了廣大勞動人民的歡迎，一千多年來，他的功績和美名一直被勞動人民所傳頌。
參考資料
視頻
- 166-06月08日 重造指南車的馬鈞