“巧思绝世”的机械制造家马钧

　　马钧字德衡，三国曹魏时扶风(今陕西兴平东南)人。他一生刻苦好学，对于机械制造有着特别浓厚的兴趣，专心致志地埋头钻研，终于成为一代卓越的机械发明家。他一生的创造发明很多，其中著名的有如下几种：

　　改进织机。我国很早就利用织机织造提花织物。大约从春秋战国到秦汉，逐步形成出一种多综多蹑的脚踏织机。“综”是控制经线的机件，可使织机上的经线一开一合，上下运动，以便穿梭；“蹑”是踏具。汉宣帝时(公元前73一前48年)，织机的综、蹑数各达120个，东汉时则降为各50或60个。这么多的综、蹑，操作非常复杂，生产效率很低。为了简化操作，提高生产率，马钧对织机作了重大的改进。他把蹑数大幅度减少，制成了12蹑、50综和12蹑、60综的织机。这不但使操作大大简化，生产率提高，而且由于工艺要求降低，提高了织机的性能，织出的织物的花纹图案更加精美。

　　制造指南车。指南车是中国古代的一项重大机械发明。传说在上古时期有两个部落，一个姓姜，首领是神农氏炎帝；一个姓姬，首领是黄帝。另又有一个九黎部落，首领叫蚩尤，常侵袭姜姓和姬姓部落。在一次蚩尤与神农的战斗中，神农因迷失方向而战败。于是神农向黄帝求援，黄帝便造了指南车，与神农共同抵御蚩尤。因有指南车指引方向，终于大败九黎部落，生擒蚩尤。还有一个传说，说周公时，居住在东南亚的越裳氏派使者晋见周成王，归国时周公为了让使者不致迷路，便造了一辆指南车送给他们。

　　传说当然不能代替史实，指南车什么时候由什么人发明？现还无法知道。一次马钧在朝会上听到有人议论指南车只是史书的虚构，根本就不存在。他不同意这种看法，认为古时曾有过指南车，只是已经失传了，只要肯研究，把指南车重新制造出来并不难。认为没有指南车的人便讥笑他，说：“先生名钧，字德衡。钧是器物的模型，衡是用来确定物品轻重的。难道没有轻重的标准就可以作模型吗？”马钧不善辞令，没有反唇相讥，只是说：“仅用语言争论没什么用处，不如做做试验才能有个结果。”于是，马钧研制成指南车。这是一种由车子和一个木人构成的指向机械，车中装有可自动离合的齿轮传动装置，并与木人相连，木人有一只手指向前方。不管车辆朝什么方向行走，在自动离合齿轮装置的作用下，木人的手都指向南方。

　　图9 指南车复原图

　　创制龙骨水车。马钧居住在魏都洛阳，一次他看到有一片地，可以辟作园圃，但因地势较高，灌溉困难，他便制造了一种新式的引水工具翻车(即龙骨水车)，“灌水自覆，更入更出”，可连续提水，“其巧百倍于常”(《三国志·方技传·马钧传》)，运转轻便省力，儿童都可操作，效率比其他提水工具高得多。

　　制造水转百戏。当时有人送魏明帝一种木制玩具，上面有各种戏剧的人物和禽兽造型，形态优美，制作精致，但却是固定不动的。魏明帝便令马钧进行改造。马钧用木头做了一个大轮，以水为动力推动轮运转，再利用齿轮装置与戏中的人物、禽兽相连，使其活动，成为“变化万端”的水转百戏。

　　图10 汉代画像石上的记里鼓车

　　此外，马钧还改进过连弩(一种可以连续发射的弩弓)和发石车(一种发射石块的武器)。

　　马钧的这些创造发明，即使是用现代的眼光来看也是了不起的，何况是在1700多年前。当时有人用“巧思绝世”来评价他，可说是再确切不过了。

　　在中国古代，与指南车并称的另一种机械发明是记里鼓车。它发明于汉代，这是一种利用减速齿轮系统，带动车上木人而报告车行里程的机械。每当车行一里或10里时，木人就会击鼓，由击鼓的次数就可以了解已行走了多少路程。它与指南车一起，体现了我国古代机械技术的辉煌成就。