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马钧

马钧(生卒年不详),字德衡,扶风县(今陕西兴平市东南)人。三国曹魏木工专家,木制机械制造家,发明家。

据《三国志》《典略》等史书记载,马钧不善言谈,但机械制造天分高,在其任博士期间革新了织绫机,后受曹叡赏识提升为给事中。在职期间重造指南车,发明“翻车”用于灌溉农田。为满足魏明帝享乐,马钧于公元233~236年间发明以水流为动力带动木偶的装置,名为“水转百战”。但在司马绍死后,马钧受名士裴秀诘难、被武安侯曹爽忽视,再无进一步发明创造。在发明方面,马钧改进的新式织绫机使生产效率提高了四五倍;指南车在没有资料支持的情况下被其复原,是中国古代机械制造方面的一项重大成就;翻车的发明节省了人力物力,提高了土地的利用效率,成为当时世界上最先进的灌溉工具。马钧还为曹叡发明以水为动力的水转百戏。此外马钧还曾计划改造诸葛连弩、轮转式发石车等。

穆骏教授认为马钧作为古代发明家、机械制造家。刻苦钻研、讲究实际、不尚空谈,他的发明在科技史上留下了浓重的一笔。

人物生平

汉朝末年,马钧出生于贫苦家庭,从小读书机会少,且长期生活于乡间,深切了解人民的繁重劳动。马钧为人不善言辞,但机械制造天分高。少年时喜好游乐,并未认识到自己的才华。

马钧在身居曹魏政权博士一职期间改革织绫机,令其举世皆知,因此大受曹叡赏识,并提升为给事中。

马钧在任职给事中时,与常侍高堂隆、骁骑将军秦朗在朝堂上争论指南车一事,两人皆言:指南车为古时候的传闻,马钧认为古时本就存在指南车,只是没有人去思考它的原理构造。两人便将马钧之言告与曹叡曹睿,曹睿诏马钧复原指南车,马钧果然成功复原。

马钧在京师居住期间,见都城内有空地闲置,可用来种植作物,只是患于无水灌溉,马钧便作“翻车”,使得儿童转动其装置,水便能自动灌溉空地,效率远高于当时的灌溉器械。同时期,有工匠将“百戏”这一木偶玩具献于曹叡曹睿,但是此木偶不能活动,后马钧应诏,将水流作为动力改进“百戏”,被称为“水转百戏”。该发明与指南车、翻车被好友傅玄并称为“三异”。

官渡之战时期,马钧评价当时的投石车不能击穿敌人用来防御的湿牛皮,且不能连发。便想在投石车上安装可载数十颗石弹的“轮子”,这样便可让石弹首尾接连发射,增强威力。还评价同时期的发明“诸葛连弩”虽然灵巧,但还有完善空间,称自己可以将其加强五倍。

当时有一位名叫裴秀的博学之人,他听闻了马钧的事迹后,对其进行了讥笑。裴秀与马钧展开了一场激烈的辩论,而马钧无法回答裴秀的质疑。好友傅玄评价裴秀长处在于他的言论但是缺乏巧思,而马钧则刚好相反。傅玄将马钧的事迹告知了安乡侯曹羲,曹羲又将此事告知了当时的武安侯曹爽。但是马钧和他的发明并未得到曹爽的重视。

发明成就

织绫机

马钧任博士期间革新了织绫机,当时的织绫机虽经过“六十综者六十蹑”,和“五十综者五十蹑”的改造,但这种提花机程序仍然复杂,不便操作,费力又费时,效率不高,织一匹绫仍需几十天时间。对此,马钧对旧式织绫机进行了认真研究,并进行重新设计。马钧设计的新式织绫机简化了踏具,改造了桄运动机件(即开口运动机件),统统将其改成十二蹑。经过这样一改进,新式织绫机不仅更精致,更简单实用,而且生产效率也比原来的提高了四、五倍,织出的提花绫锦,花纹图案奇特,花型变化多端。同时,他还使新式织绫机操作起来更为灵便。新式织绫机使生产效率提高了四五倍,织工的劳动强度大大减轻,同时提高了女性在家的劳作效率。

指南车

曹叡时期,一次朝堂之上大臣们的争论,为马钧立志复原指南车埋下了伏笔。曹叡便下令让马钩制造指南车,以见高低。马钧在一不掌握构造原理,二无图纸的情况下,经过多次反复试验,发现只要车上设计一套简单的自动离合齿轮组件,就能使木人手臂不受车轮前进方向的影响,始终指南,经过不断尝试,马钧顺利的将指南车复原出来。指南车的复原,也成为中国古代机械制造方面的一项重大成就。

翻车

元代王的著作《农书》和明代徐光启的著作《农政全书》中,都记述了马钧创制翻车之事。马钧住在京城洛阳市之时,城内有空地可以作菜园。但他所居住的地方地势高,无法引水浇灌,于是,他经过研究设计,终于在结合先秦期桔、轱辘等灌溉工具的基础之上,制造出一种灌溉机具———翻车。马钧的翻车与之前间歇性提水的灌溉工具不同,它是一个连续运水的器械。这种筒车以主动链轮卧轴上的拐木为驱动装置,用人力脚踏拐木或畜力带动循环的木链,使装在木链上的刮板将水刮入车槽,水便沿车槽被提升至高处,流入田中。宋应星天工开物》记载“大抵一人竟日之力灌田五亩,而牛则倍之”。马钧创造的这种翻车,用时极其轻便,它省时省力,即使年龄很小的人也能够将其转动,使其不断运转动。它不但能提水,而且还能在雨涝的时侯向外排水,功效颇高。翻车的发明节省了人力物力,提高了土地的利用效率,大大促进了农业生产的发展。成为当时世界上最先进的灌溉工具。

水转百戏

宋代高承的《事物纪原》里记载,曹叡青龙年间(223-236年),有人供奉了一套木偶玩具,俗称百戏。受魏明帝诏令,马钧对进献的木偶玩具进行改造。马钧先用木材做了一个大轮子平放在地面上,在地下面用流动的水冲击木轮使其转动。大木轮上面装有舞台,舞台上安装各色木偶,每一个木偶有机关与木轮相连接。这样,当木轮受水力推动而不停地旋转时,舞台上的木偶也因机关(齿轮、轴承、传动链)的带动而开始表演各种动作。舞台上的木偶分三组在表演。有乐舞、杂技和生活百态,这就是后世人们所说的“水转百戏”。

轮转式发石车

官渡之战时,曹操曾使用一种发石车攻击袁绍,这种发石车可以抛出大石块攻击敌人,在当时威力巨大。但这种发石车也存在缺陷,如速度较慢、只能单发、不能连续抛石等。只要敌方在城楼上挂起湿牛皮,就能挡住发石车抛出的石块。马钧就在原来作基础上,重新设计出了一种新式的攻城武器——轮转式发石车。他制作一个木轮,将几十块石头挂在木轮上,利用机械力不断地转动木轮,然后割断拴石头的绳子,于是石头就接连不断地向敌方的城楼射去,其速度如闪电一般,十分厉害,而且射程能够达到几百步。这种轮转式发石车,对当时来说算得上是一种远射程的先进攻城武器。

人物评价

穆骏教授在《我国杰出的发明家马钧》一文中评价:“马钧一生淡泊功名,刻苦钻研,讲究实际,不尚空谈,为人豁达,受臣僚敬仰,为百姓所崇拜。”

成都永陵博物馆原馆长谭良啸评价:“马钧是不幸的,他的巧思才智,被忽视,不被重视;他的发明创造被诋毁,更多的发明创造被压制、被扼杀,一生郁郁不得志。但是,马钧是幸运的,有傅玄这样的知己,详尽记述他了的事迹,并为他鸣冤叫屈,奔走呐喊,让后世认识到一位伟大的机械制造大师,了解到马钧的发明创造。马钧的名字也因此永远镌刻在我国古代科技史上。”

人物关系

后世纪念

展馆纪念

1997年,在北京举办的“中国古代科技文物展”中展出的指南车模型,其说明文说:“指南车——三国魏人马钧创制。”

设立奖项

2020年,淮安市运河书画院举办“三国发明家·马钧杯”,投稿要求与“三国发明家马钧”相关的题材和古今中外发明创造相关的题材,全国诗词大赛经过仔细筛选、认真评审,用于纪念缅怀名匠精神。

文学形象

在罗贯中所著《三国演义》的第115回“晋武侯预伏锦囊计,魏主拆取承露盘”中,将马钧写成了一个助纣为虐的帮凶。在罗贯中的笔下,马钧等上万人从洛阳市远赴长安,帮助魏主曹叡大兴士木“拆取承露盘”,最后导致“民力疲困,怨声不绝”。在拆迁的过程中,“台倾柱倒,压死千余人。”

江苏省作家孙群的长篇历史小说《三国发明家·马钧》中,马钧如何从一个口吃的少年蜕变为天下闻名的机械大师,本书中的马钧是一个充满智慧、勇于创新和实践的机械发明家。该小说于2019年12月28日获得淮安市淮安区第二届“袁鹰文学奖”。

参考资料

2020.8.31-“三国发明家•马钧杯”古今发明题材全国诗词大赛征稿启事.淮安运河书画院.2024-01-24

《三国发明家·马钧》问世填补三国文学机械题材空白.中国作家网.2024-01-24

三国发明家·马钧.中国权威的出版物数据服务平台(PDC).2024-01-24

19部作品获第二届“袁鹰文学奖”.中国作家网.2024-01-24

这位工会副主席写了本历史小说!介绍三国发明家马钧,填补古代史机械发明题材空白.劳动报.2024-01-24