
馬鈞最突出的表現(xiàn)有還原指南車;改進當時操作笨重的織綾機;發(fā)明一種由低處向高地引水的龍骨水車;制作出一種輪轉(zhuǎn)式發(fā)石機,能連續(xù)發(fā)射石塊,遠至數(shù)百步;把木制原動輪裝于木偶下面,叫做“水轉(zhuǎn)百戲圖”。此后,馬鈞還改制了諸葛連弩,對科學發(fā)展和技術(shù)進步做出了貢獻。
三國,是一個混亂動蕩的朝代,各封建統(tǒng)治集團之間連年累月的殺伐紛爭,使社會生產(chǎn)遭到嚴重的破壞。可是,各封建集團的統(tǒng)治者為了鞏固自己的統(tǒng)治和由于戰(zhàn)爭的需求,又采取了一些有利于恢復和發(fā)展經(jīng)濟的措施,使生產(chǎn)得到了一定的發(fā)展。一些杰出的人物總結(jié)以前生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗,在科學技術(shù)方面做出了杰出的貢獻。馬鈞就是當時,位著名的機械制造家、發(fā)明家,《魏書》中說他是仔天下之名巧也”。
馬鈞,字德衡,魏國扶風(今陜西興平縣)人。他從小在農(nóng)村,生活貧困,自幼口吃,不善言談。但他卻心靈手巧,善思勤作,注意觀察生活實踐,特別是生產(chǎn)工具的構(gòu)造。曹操在官渡之戰(zhàn)中滅掉袁紹統(tǒng),北方之后,實行屯田,獎勵開荒,興修水利,抑制豪強,從客觀上減輕’人民的負擔,穩(wěn)定了北方的社會秩序,便生產(chǎn)得以恢復,農(nóng)業(yè)和紡織都有了不同程度的發(fā)展。馬鈞正是在這樣的社會環(huán)境中對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具和紡織工具進行了改革。
東漢以前,我國的提水工具還不夠先進,比較常用的提水工具主要有兩種:一種叫“桔榨”,這種工具是在井邊支一木架,在架上用繩子拴一根橫木,使橫木能上下左右移動,橫木的一端用繩子系一只桶,另
一端墜一塊石頭,利用杠桿原理,將水桶往上提的時候就省力多了。另一種提水工具是根據(jù)輪軸原理制成的轆護,這種工具比較省力,特別是從深井中取水,這種方法使用的時間很長,甚至到現(xiàn)在還在使用。可是要灌溉農(nóng)田,用水之大的時候,這些提水工具就比較費力了。馬鈞在曹魏政權(quán)做給事中時住在洛陽,在他的住處附近,有一片坡地,可作菜園,可是引水灌溉頗為不便。他想方設法設計出了一種連小孩都能使用的翻車,名仔龍骨水車”,又叫“踏車”,可以連續(xù)提水灌溉。這種水車,車身用木板作槽,中間以小木條和木板做鏈,連成一圈,套在木槽里,而在板槽的一頭連著一個有兩個曲板的輪軸,只要把板槽的另一夾放進水里,人在上面不斷踏動曲板,水就從板槽中間源源不斷推刮上來。這種踏車,在當時世界上是最先進的提水灌溉工具,直到現(xiàn)在,農(nóng)村有些地方還在使用。
馬鈞在做給事中的時候,有一次與散騎常侍高堂隆和曉騎將軍閑談,發(fā)生了一場關(guān)于指南車的爭議。高堂隆和秦朗認為古書記載有指南車的事不可信,馬鈞則認為古代確有指南車,而且造指南車也并不很難。高堂隆、秦朗不信他真有這個能耐,便恥笑說:“先生名鈞,字德衡,鈞者器之模,而衡者所以定物之輕重,輕重無準而莫不模哉!”譏笑他信口開河,不自量力。馬鈞決心自己制一臺指南車,回擊他們的譏諷。他靠自己的想象設計,在沒有任何資料的情況下,硬是制出了一臺指南車。這臺指南車利用車輪轉(zhuǎn)動,齒輪系組合分離等方法調(diào)整車上指示方向的木人,使其指南方向不變。這樣,原先嘲諷譏笑他的人無話可說了,他贏得了滿朝官員的稱贊和敬佩。可惜他的指南車也沒能流傳下來。
一次,魏明帝得到一套精巧的“百戲”木偶玩具,可是木偶人不會動。魏明帝讓馬鈞設法使木偶人活動
起來。馬鈞經(jīng)過苦苦思索,先制出了用水推動的大木輪,把木偶設丑在大木輪上,安上一定的機關(guān),木輪一轉(zhuǎn),木偶人就活動起來,唱歌跳舞,擊鼓吹策,春米磨面,斗雞雜耍,擊劍倒立,左顧右盼,各有姿態(tài)。機關(guān)一停,嘎然而止。圍觀的人連連喝采贊嘆。馬鈞以其超人的智巧,獨具的匠心,受到人們的稱贊,可是他卻從不炫耀自己的才能。當時有個叫裴秀的,是位出色的制圖學家,總是自以為是。他瞧不起馬鈞,并說要與馬鈞滸論。馬鈞知道后有意回避他,裴秀越加得意。著名的學者傅玄很為馬鈞鳴不平,便對裴秀說:“你的擅長是言辭,馬鈞的擅長是智巧。你以己之長,攻人之短,是可以占上風的。但是如果你同馬鈞較量智巧,那會怎樣呢?馬鈞厚重,總在遜避,難道你不知道嗎?”裴秀無話可說了。
這個故事也反映出那個時代人們對科學技術(shù)的鄙視,把這些看作是下里巴人搞的玩藝。尤其是由于馬鈞官位卑微,許多發(fā)明不能被統(tǒng)治者看重,因而未能推廣和流傳,甚至他的生平事跡也沒有詳細的記載。他制造的指南車被擱置起來,發(fā)石車等軍事武器也鮮為人知,水轉(zhuǎn)百戲等自動機械的先聲在歲月扣悄然泯滅。
只有織絞機的改進,被那些辛苦勞作的織工們一代代相傳下來,龍骨水車則在農(nóng)民的生產(chǎn)需要中流播于世。才得力于現(xiàn)在相關(guān)機器的發(fā)展。
馬鈞出身貧寒。他是中國古代的機械大師。他的不少發(fā)明創(chuàng)造對當時生產(chǎn)力的發(fā)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,善于動腦,同時注重實踐,勤于動手,尤其喜歡鉆研機械方面的問題。馬鈞早年生活比較貧困,長時間住在鄉(xiāng)間,比較關(guān)心生產(chǎn)工具的改革,并且作出了突出貢獻。
馬鈞少年游樂,未認識到自己的才華。當博士時,生活貧困,于是改進綾機,并因此而出名。后來,在魏朝擔任給事中,同時研制機械。他雖然一生不大得志,但刻苦鉆研,設計制造出多種機械。魏明帝時,見當時織機五十條經(jīng)線者有五十躡(腳踏操縱板),六十條經(jīng)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(fā)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。他還研究制造出指南車,改進了諸葛亮的連弩,改進了攻城用的發(fā)石車。他制造的“水轉(zhuǎn)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(gòu)思十分巧妙。