宮 慧 張 帥

（鄒平縣黃山中學 山東 濱州 256200）

中國古代曾經(jīng)在科技領(lǐng)域取得了輝煌的成就，然而中國近代并沒有多少重量級的科學家.當我們遺憾這一段科學史缺乏中國人的時侯，卻偶然的找到淹沒在歷史中的中國“愛迪生”—— 發(fā)明家黃履莊.

黃履莊（1656～？年），清初順治、康熙年間的江蘇揚州人，自幼聰穎，尤其喜歡出新意.據(jù)《黃履莊傳》［1］記述，黃履莊在28歲以前已發(fā)明制造了相當多的自動機械器具和各種儀器，皆構(gòu)思巧妙，令人嘆為觀止.盡管關(guān)于他的史料很少，然而僅有的資料也足以證明黃履莊是一位可以媲美“愛迪生”的杰出的天才發(fā)明家.

黃履莊七八歲讀私塾時，曾經(jīng)背著塾師，偷偷拿走匠人的刀子和鑿子，雕刻出一個高約一寸的木人，引得同學們圍觀.只要將小木人放在桌子上，將桌子的一邊抬高，它就能沿著斜面一步步走下來.原來小木人的肚子內(nèi)含機巧.黃履莊十余歲時，父親去世，黃履莊來到了廣陵（今揚州市廣陵區(qū)）舅舅家，與表兄戴榕同處.揚州是當時對外通商口岸，黃履莊有機會看到歐洲傳教士帶來的一些科技著作，從中學到了不少幾何、代數(shù)、物理、機械等方面的知識，這讓黃履莊充實了頭腦.另外，黃履莊的性格比較沉穩(wěn)，平時喜歡獨坐靜思，遇到難題，經(jīng)常廢寢忘食，直到把難題想通為止，這些主客觀因素對黃履莊提高發(fā)明創(chuàng)造能力都有很大幫助.

黃履莊研制了世界上第一輛自行車.《黃履莊傳》［1］記載：“黃履莊所制雙輪小車一輛，長三尺余，可坐一人，不須推挽，能自行.停時，以手挽軸旁曲拐，則復行如初，隨住隨挽日足行八十里.”這是史料最早記載的自行車.由此可見，他所制作的自行車前后各有一個輪子，騎車人手搖軸旁曲拐，車就能前進.黃履莊以后大約100年，法國人西夫拉克于1790年才制成了木制自行車，這輛自行車沒有驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，坐墊低，人騎在車上兩腳著地向后用力蹬，車子才能沿直線前進.這種被很多人認為是最早出現(xiàn)的自行車，不僅比我國黃履莊發(fā)明的自行車要晚，而且還缺少黃氏自行車上的一個重要部件——軸旁曲拐.外國的自行車上出現(xiàn)軸旁曲拐，那已是1800年，由俄國人葉·米·阿爾塔蒙諾夫制造的，比黃履莊晚了100年.

1683年黃履莊成功制作了第一架利用弦線吸濕伸縮原理的“驗燥濕器”，即濕度計.它的特點是“內(nèi)有一針，能左右旋，燥則左旋，濕則右旋，毫發(fā)不爽，并可預證陰晴.”黃履莊發(fā)明的“驗燥濕器”有一定的靈敏度，可以“預證陰晴”，具有實用價值，可以說是現(xiàn)代濕度計的先驅(qū).黃履莊的另一個發(fā)明是“驗冷熱器”，即溫度計.據(jù)記載，“此器能診試虛實，分別氣候，證諸藥之性情，其用甚廣，另有專書.”只是驗冷熱器的“專書”和實物都已失傳，我們難以判斷其具體原理和結(jié)構(gòu)，估計是氣體溫度計之類的裝置.

黃履莊還發(fā)明了“瑞光鏡”，這種瑞光鏡可以起到探照燈的作用.黃履莊的發(fā)明大大增加了凹面鏡的尺寸，最大的直徑達五六尺.《黃履莊傳》記載道：“制法大小不等，大者五六尺，夜以燈照之，光射數(shù)里，其用甚巨.冬月人坐光中，遍體升溫，如在太陽之下.”由于當時只能是蠟燭之類的光源，凹面鏡的口徑大，它所能容納的光源也就大，這就使得人們可以提高光源強度，這樣經(jīng)過反射形成平行光以后，照在人身上就有“遍體升溫”的感覺，亮度也大大增加了.歐洲人1779年才制成探照燈，比黃履莊又晚了近百年.當然，原文這段記載對其射程和輻射熱量的描寫，有些夸張渲染，這也是應(yīng)予指出的.

上述這些發(fā)明，在物理學中均有重大意義.此外，黃履莊還發(fā)明了不少自動機械，樣樣構(gòu)思巧妙，令人拍案叫絕.吳陳琰的《曠園雜志》［2］徐珂的《清稗類鈔》［3］等多本書籍中都記載黃履莊發(fā)明“機械狗”之事，說：“黃履莊精西洋輪捩之學，嘗制木狗，置門側(cè)，卷臥如常，遇客至，觸機而起，吠不止.一時莫辨其真?zhèn)?”傳說清代最著名的大數(shù)學家梅文鼎慕名拜訪黃履莊時就曾經(jīng)遇見黃履莊的木狗，感覺大開眼界，對黃履莊如此精巧的奇器發(fā)明十分贊賞.當然這類傳說，常帶有夸張成分，不可過于當真.不過，它所反映的黃履莊精于機械制作這一事實，應(yīng)該是可信的.

黃履莊的發(fā)明制造很多，他曾經(jīng)寫了《奇器目略》一書記錄他發(fā)明制作的器具，但遺憾的是這本書已經(jīng)失傳了，他的科技發(fā)明也沒有流傳下來.現(xiàn)在能知道的僅僅是戴榕在寫《黃履莊傳》時，從《奇器目略》里“偶錄數(shù)條，以見一斑”，從中選出27種機械器具的名稱，寫進了黃履莊的傳記.戴榕所記錄的奇器可分六類：

（1）驗器：就是測量儀表，有溫度計和濕度計.

（2）諸鏡：就是光學儀器，有千里鏡（即望遠鏡）、取火鏡、臨畫鏡、顯微鏡、多物鏡、瑞光鏡等，其中最值得注意的是“瑞光鏡”.

（3）諸畫：遠視畫 、旁視畫 、鏡中畫 、管窺鏡畫、上下畫、三面畫.

（4）玩器：有自動戲、自動驅(qū)暑扇、木人掌扇和燈衢（利用多面平面鏡成復像的裝置）等.

（5）水法：有龍尾車（多級螺旋水車，可用于農(nóng)田灌溉）、一線泉、柳枝泉（噴泉）、山鳥鳴、鸞鳳吟、報時水、瀑布水等.

（6）造器之器：即工具，有方圓規(guī)矩，就小畫大規(guī)矩、就大畫小規(guī)矩，畫六角八角規(guī)矩、造諸鏡規(guī)矩和造法條（卷簧）器等.

從上面的描述來看，黃履莊運用的知識十分全面，涉及到數(shù)學、力學、光學、聲學、熱學、材料學等多種學科.

為什么這樣的能工巧匠得不到朝廷的重視？黃履莊生活在康乾盛世的清初，然而清政府面對世界范圍內(nèi)工業(yè)革命到來，盲目自大，茫然無知，閉關(guān)鎖國，視科學發(fā)明為“奇技淫巧”，不把科學家、發(fā)明家當回事，甚至采取愚民政策；黃履莊的發(fā)明創(chuàng)造沒有傳下來就不足為怪了.《虞初新志》［4］的編者張潮在看到黃履莊的故事時曾經(jīng)發(fā)出感嘆：華人的智慧并不比西方人遜色，“豈天地靈秀之氣獨鐘厚彼方耶！”那么，為何“泰西人巧思百倍中華？”張潮說：“只因（我華人）不欲以技藝成名，且復竭其心思于富貴利達，不能旁及諸技.”所謂“不欲以技藝成名”講的是價值取向；中國傳統(tǒng)的價值取向是輕視技藝、輕視發(fā)明家的［5］.寫到這里筆者不禁掩卷慨嘆：昨日中華積弊久已，愿我今日盛世中華，重視人才，重視科技，早日追趕世界科學新潮流！

參考資料

1 （清）戴榕.黃履莊傳.虞初新志（卷6）.石家莊：河北人民出版社，1985

2 （清）吳陳琰.曠園雜志（卷二十八）.濟南：齊魯書社，1995

3 （清）徐珂.清稗類鈔（第五冊）·工藝類.北京：中華書局，1984

4 （清）張潮.虞初新志.石家莊：河北人民出版社，1985

5 鄢烈山.張潮的反思.毀譽之辨——鄢烈山歷史隨筆.福州：福建人民出版社，2005