书城科普读物站在巨人肩上-从神匠鲁班谈仿生学
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第1章 自我介绍(1)

我是春秋末期的鲁班,生于周敬王十三年(公元前507年),出生在一个世代工匠的家庭,从小就跟随家里人参加过许多土木建筑工程劳动,耳濡目染中逐渐掌握了生产劳动的技能,并积累了丰富的实践经验。

我是一位技艺工匠和建筑家,但经常被认作是一位机械师。虽然我受到的教育非常少,但我在工作中是通过估计、直觉、灵机或单纯的一般感觉来进行的,因此,我的技能是以工作经验和感觉为基础,而不是任何伟大的理论研究或思想。当然,这种良好的装配技能如木工技术,适合传授给后人。这些技巧可以学但不能用文字传递,因为手艺人能够展示所做的现象,不能用逻辑术语表达。我曾著作过一本《鲁班经》,或叫《鲁班指南》。这是一本为工匠和建筑者提供综合技术、风水、探测实用建议的技能指南。这本书公开了一系列实例来展示木结构的施工,木工中的锯工,各种房屋、桥梁和亭,局部的建筑。这里可以用众所周知的敦煌壁画中一个处于施工的亭作一比较。在这幅图画中有一座曾欲使其成为一个天文台的塔式建筑。在这之后的传记主要是大量涉及林木砍伐,支柱的架设,特有的单柱和双柱构架,粮仓的建造,以及钟塔式建筑、避署房屋、家具、手推车、方平板链泵、活塞风箱、算盘和其他东西的制造。精密的规格和尺寸都是用经验知识所点缀的(这里的经验知识是关于吉日和不吉日,摩力咒符的图形和与之相应的祭品方面的知识。由于这本书魔术的成分超过技术本身很多,这样,最后使我们感觉到一个“特征”建筑物,是用驱除或带来运气的妖术和固定的保佑符咒来叙述的——编者注)。

我生活的时代是一个转变时期和出现一场技术革命的时期,当时机械工和工匠只凭眼前的感觉进行制造。技工们往往遭到那些受到教育的官员们的嘲笑,却不能用言词回答诽谤者提出的许多问题——仅能用双手来制作。学者们对机械发明有许多置疑,所以我和我的同行们就用手工制品带来的工匠地位的变化。

为了便于工作,我发明了很多木匠工具,例如:刨。以前木匠仅用斧子和刀来弄平其建造用的木料,结果即使干得很好,也难以令人满意。后来我通过长时期的实践发现,自己使用的刀片越薄,所制造出来的表面越平,干起来也越容易。这样,这种刨逐渐地从工作的实践中加以演变,最初用较薄的斧刀片,后来用一个刀片固定到一块木头上再横穿以手柄,最后刀片固定到木槽中——这就是人们所熟悉的刨。我的妻子也是一位发明家,她给予了我很多启发。当我刨平木料时,她不得不站在木料的一端握住粗糙的厚板。由于她还要尽其他的义务,做这样的事是很不理想的,所以她为刨木工作台发明了一个木槽以抵住我刨木撞击的压力,使刨木成为可由一个人来干的工作(后人称由她发明的木槽被称为班妻——编者注)。

墨斗。我发明的另外一个非常重要的工具是工匠用的墨斗(用于设定建筑工程),这项发明是受到母亲的启发。

当时母亲正在剪裁和缝制衣服,我注视着这一切,见她是用一个小粉末袋和一根线先打印出所要的裁制的形状。墨斗我把这种做法转到一个墨斗中,通过一根线(用墨汁浸湿的线)捏住其两端放到即将制作的材料之上印出所需的线条。最初需由我和母亲握住线的两端。后来我的母亲建议他做一个小钩系在此线的一端,这样就把她从这种杂活中解脱出来,使之可由一个人来进行(为了纪念鲁班的母亲,工匠们至今仍称这种墨斗为班母——编者注)。

鲁班给“斧头”加块铁片,装上木座,制出世界上首把刨子。

尺子。我还有一发明是能正确画出直角的三角板,也被称为班尺,它能告知工匠哪些尺寸是不规则的,以及根据占卜的规则(风水)哪些是不吉的(这些尺子在今天的香港仍能买到——编者注)。

锯。一次我和工匠们遇到一个任务,要求我们砍伐大量的木材。一连砍伐几天,我们都已筋疲力尽,所用的斧头也钝了。这时,我忽被一片草叶割破了手指,我当即想:照这样子做成个工具砍伐木材定是个好办法。于是我选了一片竹子,用斧子在其边缘砍了一行牙齿。这个新锯很容易锯断树皮,当我来回横锯此树时,软的竹齿很快就磨光了。然而这却证明了锯可断木的原理。于是我放下手中活去铁匠那里,让他准备一块像斧头一样硬和锋利的铁板,然后弄成齿形。我有了这个人工制作的第一个锯片,将其用在一个木屋架上,便可准确而不费力地切割木材。

石磨。我曾经看到一位老妇人在使用捣捶和臼时费了很大力气,我反复考虑后,做了两块厚石头片切成圆柱,然后在其表面做上孔洞空心,一个放在另一个上面,将麦子和米置于其间,当上面的圆柱转动时,粉末(或面粉)便出来了伞。这项发明是归于我的妻子的。在我所处那个年代,雨天和炙热的夏天困扰着人们,人们不得不躲避到小亭子的下面而不能外出。我曾围绕着四邻建造了许多小亭子供大家使用,但仍然不能让人们在狂风暴雨的季节自由地外出活动。一天,我的妻子模仿我建亭子的样式,制成了一个重量轻的竹亭子且带油纸——这当然就是雨伞。妻子对我说:“你建造的房子不能搬起移动,而我的伞,能带它到处走动并可以在各种季节里提供防护。”

鲁班将石料凿成圆盘,开出齿槽,在世界上最早发明了石磨除此之外,我还发明了栓、钻头、楔、辘轳以及铲等工具。

呵呵,讲到这里突然想起一些有趣的事情跟大家分享一下。或许是因为我平时积善好德,对乡亲们做了点贡献,民间竟流传有许多关于我的故事。

“当时,楚惠王是个最有权的人,他准备与邻国宋国作战。他委托我设计火炮“登城云梯”,用以攀登宋国首府的防御区。这时墨翟前来用聪明的言词和诚心,试图劝阻惠王放弃其意图。惠王犹豫不决。为了说服他的论点,墨翟不得不作一次模拟的交战,反击我的器械,最后,以他第九次反击抵制了我。

于是惠王终于同意放弃他的追求。有一位本领不高的建造者在设计一座喇嘛庙的屋顶时结构不成比例。工程进展中这个差错便暴露出来。面对着日益严重的工程差错,急得他只想自杀。他下决心这样做以后,便到工地食堂去进最后一餐,去后他发现做饭的厨师换了人,菜也做得不可口。当他抱怨这位厨师时,得到的惟一回答是:‘加重盐’。这句话在他脑子里反复出现多次以后,这位建造者发出了一句音同而字不同的声音:‘加重檐’。于是他的建造上的难题终于得到解决。同时也保住了自己的性命。”

还有一则传说更加具有神奇色彩。

“上梁的时候,人们按惯例是用带有福字的红布装饰横穿房子的主梁。这是由于一位砖工和工匠在建造一所新房子时,错量了主梁的尺寸,并发现他们所建造的梁比所要求的尺寸短了一英尺。正当他们发愁这个难题时,一位老工匠凑过来提供了一个解决办法。他说:‘把梁砍成两半,我来为你们安装’。他们照着他的说法做了,于是老人登上梯子安装了此梁的每半个,在中间留出一个空当,并用一块印有福字的红绸填放其中。没有人能看出这根梁是分开的。工匠和砌砖的工人们看到这个新装法都很高兴,当他们转身向这个老人道谢时,老工匠已经不见了。”

当然,这些民间故事都是世人对我的抬爱。

春秋末年到战国初期生产力的大发展,为奴隶制的瓦解和封建社会的建立创造了条件。铁器的问世和使用,给农业和手工业提供了前所未有的高效率工具,大大提高了劳动生产率。这一时期频繁爆发的奴隶与平民的反抗斗争和起义,给奴隶主贵族以致命打击,奴隶主贵族的统治日趋没落,官府手工业独霸天下的局面终于被打破,出现了私营手工业和独立个体手工业;不少世代为奴的手工业奴隶因此获得了解放,有了游走各地、到处做工的自由和施展才华的机会。鲁班有可能就是生活在奴隶社会向封建社会转变的大变革时期而获得自由的奴隶工匠。鲁班,姓公输,名般。鲁班生于鲁定公三年(公元前507年),卒年不详。因为他是鲁国人,“般”与“班”同音,古时通用,所以后世称他为鲁班。

鲁班出生在一个世代以工匠为生的家庭。由于受家庭的影响和熏陶,使他从小就喜欢上机械制造、手工工艺、土木建筑等古代工匠所从事的活动。小时候他跟随家人参加许多土木建筑工程劳动,在劳动中,他虚心向有经验的老师傅和家人请教,学习他们的先进技术和经验,并悉心观察他们在各项劳动中高超的操作技巧。长期的生产实践和他本人不断地钻研,使鲁班逐渐掌握了古代工匠所需要的多方面技能,积累了非常丰富的实践经验,成为当时有名的能工巧匠。

公元前450年以后,鲁班从鲁国来到楚国,帮助楚国制作兵器。他曾创制了威力较大的攻城器械云梯,并准备以此来进攻宋国,他为此与当时的著名学者墨子发生了辩论,俩人展开了一场攻城与守城的演习,鲁班想尽各种办法进行攻城,都被墨子一一化解。墨子主张制造实用的生产工具,以造福老百姓,反对为战争制造武器。鲁班接受了墨子的这种思想,于是便把精力投入到木工工具、机械等各种实用技术上,埋头从事各种发明创造,留下了很多美丽动人的传说和故事。