文 圖/秦建明
漢代陶井模型與井架上部的滑輪
元人陶宗儀在其所著《南村輟耕錄》卷二十三中,記下了一件結(jié)構(gòu)奇巧的古董“玉轆轤”,其文不長(zhǎng),但故事很是有趣:
玉轆轤……余昔宦游錢唐,因識(shí)吳和之者,性慧巧,博物。收一轆轤,玉青色,形如呂字,環(huán)口中間,轆轤旋轉(zhuǎn),無分毫縫罅、形色極古,人皆以為鬼工。因土漬,用白梅熬水煮之,良久,脫開。詳視竅中,有雙玉軸在焉。中嵌一物,形若牛筋。意度必是當(dāng)間煮之胖脹,撐塞雙軸,入竅關(guān)住,所以宛轉(zhuǎn)無礙。年深座敗縮瘦,因而煮脫。試用干牛筋槌實(shí),置軸兩間,對(duì)勘孔竅,以線定,煮之,少時(shí),雙軸果涌入竅中,須臾取出,依前動(dòng)轉(zhuǎn)不脫。后余亦收一小者,狀若旋環(huán),制作大約相似,后因損折,轉(zhuǎn)軸中亦有一物,形似翎桶,想亦同一關(guān)捩。其玉具劍,自三代有之,今止以兩漢為始,至于宋朝,且千余年,未有能窮其轤底蘊(yùn),今偶以煮脫乃得其機(jī)軸,亦云奇矣。
說的是元代錢塘人(今杭州)吳和之喜歡收藏古董,他收藏有一件古色古香的青玉轆轤,精美絕倫,轆轤“形如呂字”,即為細(xì)腰之形。今天出土的漢代陶井模型,很多上部都帶有井架,架上橫穿一陶制轆轤,其轆轤之形,或如細(xì)腰腰鼓,或如現(xiàn)代的滑輪。前一種腰鼓形者,繩索可以在其上纏繞一道,也可以纏繞多道;后一種,即文中所說“呂”字形者,繩槽深窄,則只宜纏繞一道。吳和之的青玉轆轤其實(shí)就是一件古代的小滑輪,但并非實(shí)用之物,只是一種古玩,前人或稱之為“弄器”。文中提到“環(huán)口中間,轆轤旋轉(zhuǎn),無分毫縫罅”,是指轆轤與外環(huán)套接,相接之處嚴(yán)密、無分毫縫隙,靈活旋轉(zhuǎn)于環(huán)口中間卻不脫落。尋常玉工,難窺其間秘密,無法制作,故被視為“鬼工”,藏家甚是珍重。
玉轆轤推想圖
玉轆轤的孔軸結(jié)構(gòu)示意
大約此轆轤外為一玉環(huán),玉轆轤橫置環(huán)內(nèi),轆轤兩端皆有孔竅,與環(huán)內(nèi)孔竅相對(duì),而另有二小玉軸,穿在環(huán)與轆轤之間,于是轆轤可以在環(huán)內(nèi)靈活旋轉(zhuǎn)。這件器物的妙處在于轆轤兩端與環(huán)間緊密相接,幾乎“無分毫縫罅”,縫隙如此之小,如何安裝,成為難題,而安裝后又不脫落,更是難中之難。
器主吳氏因玉器上附有土漬,也就是土銹,遂用白梅水煮玉去除土銹。以白梅水煮玉去除土銹大約是古人一種土方,不想煮了一會(huì),玉器竟然散開,轆轤從環(huán)中間脫落。這一下,出人意料,為除土銹,卻將這件鬼斧神工的玉器弄散伙了,顧此而失彼,主人吳氏心痛懊喪之狀,可想而知。
原先的器物,轆轤就在玉環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn),由于轆轤兩端與環(huán)間緊密相接,間不容發(fā),其結(jié)構(gòu)無法窺視。這次意外事故,此器散開,果然露出玉軸一對(duì)。雖然看到了內(nèi)中結(jié)構(gòu),但要想恢復(fù)原狀,其玉軸之安裝卻成為難題。玉軸長(zhǎng)出則無法裝入,短則裝入后,軸在孔中來回活動(dòng),最終依然脫落。所以古代匠人究竟是怎樣將這幾部分零件安裝起來的,成為不可理解的秘密。
但吳氏慧巧過人,見識(shí)甚廣,觀察細(xì)膩,他發(fā)現(xiàn)玉軸孔內(nèi)殘存有少許破敗之物,細(xì)審之,其物狀如牛筋。于是反復(fù)揣摩古人方法技巧,設(shè)想古人所用之技,最后經(jīng)過試驗(yàn),復(fù)原安裝成功。不但再得完璧,而且破解了這一長(zhǎng)期失傳的技術(shù)之秘。懊喪之后,復(fù)得狂喜,亦古玩家之大樂也。
原來玉轆轤兩端之孔深,而插入其中的玉軸稍短,故可帶軸放入環(huán)間。安裝時(shí),先用一段干牛筋放置在孔底,再放入玉軸,令軸端不伸出孔外,然后分別對(duì)準(zhǔn)玉環(huán)內(nèi)側(cè)上的兩處軸孔,以線捆定,不使玉環(huán)與玉轆轤間發(fā)生位移,再放入水中加熱浸泡。干牛筋浸水受熱,漸漸膨脹,將小玉軸頂出,軸頭進(jìn)入環(huán)內(nèi)孔竅中,于是轆轤可以旋轉(zhuǎn)而不會(huì)脫落。
現(xiàn)代此類結(jié)構(gòu)的處理方法,是在孔中軸下加一小彈簧,壓入后使軸至環(huán)上孔口,自動(dòng)彈入。如手表與表帶之連接,即多用這種技巧。古時(shí)少有彈簧,故用牛筋,以其干濕之膨脹變化,推軸入孔而不倒退。千年之前的玉匠,能想到這種方法,足見其靈巧的心思。
陜西西安何家村唐代窖藏出土葡萄花鳥紋銀香囊(陜西歷史博物館藏)
葡萄花鳥紋銀香囊內(nèi)部(陜西歷史博物館藏)
陶宗儀記載的這件青玉轆轤,當(dāng)是其親眼所見,而今日所存古玉中,卻少有這種玉器之蹤。也有可能因其結(jié)構(gòu)特殊,出土?xí)r或許大多零散,后人將其視為兩物,一為玉環(huán),一為玉轆轤,而不知其本為一器。但此類玉環(huán)內(nèi)側(cè)有一對(duì)軸孔,玉轆轤之兩端,也都有軸孔,可以借此軸孔,以別于它器。
這種結(jié)構(gòu)的玉轆轤“弄器”,最引人注目之處,就是這種可以伸縮彈出的孔軸結(jié)構(gòu),與現(xiàn)代機(jī)械上應(yīng)用廣泛的滑動(dòng)伸縮定位軸、定位彈珠的結(jié)構(gòu)原理相同,它的出現(xiàn)已經(jīng)是這種機(jī)械裝置發(fā)明的先聲。陶宗儀文中說的玉具劍,即古代劍鞘首部的玉飾,其形細(xì)腰,類似于玉轆轤,他據(jù)此推測(cè)這類玉玩為漢時(shí)之物也有一定的道理。對(duì)今天的我們而言,宋代之前出現(xiàn)這種先進(jìn)技術(shù),足以令人咋舌稱奇。
陶宗儀本人也收藏古董,他藏有一件玉器與吳氏的玉轆轤類似,只是形體稍小,“狀若旋環(huán),制作大約相似,后因損折,轉(zhuǎn)軸中亦有一物,形似翎桶,想亦同一關(guān)捩”。也就是說,陶氏這件藏品與吳氏所藏不同,玉環(huán)中間安裝的不是轆轤,而是一玉環(huán)。大玉環(huán)套小玉環(huán),小玉環(huán)可以在大玉環(huán)中垂直旋轉(zhuǎn),故曰“旋環(huán)”。不過這件玉器也不慎散開,陶宗儀發(fā)現(xiàn)大小玉環(huán)內(nèi)亦有軸,只是孔間發(fā)現(xiàn)的東西不是牛筋,有點(diǎn)像“翎桶”,即鳥類翎管根部那一段?;蚱鋬?nèi)填充物日久變形,而導(dǎo)致狀如“翎桶”。
這件旋環(huán),讓我們一下子想起中國(guó)古代著名的一種巧器,即漢代長(zhǎng)安工匠丁緩所制“被中爐”?!段骶╇s記》云:“長(zhǎng)安巧工丁緩者,為臥褥香爐,一名被中爐。本出房風(fēng),其法后絕,至緩始更為。機(jī)環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)四周,爐體常平,可置之被褥,故取被中為名,今謂之滾球?!边@種香爐的結(jié)構(gòu)原理與旋環(huán)相同,只不過其外為球形,內(nèi)中旋環(huán)相套,中間懸掛一可以轉(zhuǎn)動(dòng)的焚香盒。器物不論如何滾動(dòng),其中的小爐口部皆向上,不會(huì)傾翻,甚至可以安全地放入被中熏香,今人稱之為“被中香爐”。1970年西安何家村唐代窖藏出土了一件葡萄花鳥紋銀香囊,其機(jī)制與“被中爐”也很類似。香囊外壁用銀制,呈圓球形,通體鏤空,以中部水平線為界平均分割形成兩個(gè)半球形,上下球體之間,一側(cè)以鉤鏈相勾合,一側(cè)以活軸相套合,下部球體內(nèi)又設(shè)兩層銀質(zhì)的雙軸相連的同心圓機(jī)環(huán),外層機(jī)環(huán)與球壁相連,內(nèi)層機(jī)環(huán)分別與外層機(jī)環(huán)和金盂相連,內(nèi)層機(jī)環(huán)內(nèi)安放半圓形金香盂,外壁、機(jī)環(huán)、金盂之間,用銀質(zhì)鉚釘鉚接,可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣無論外壁球體怎樣轉(zhuǎn)動(dòng),由于機(jī)環(huán)和金盂重力的作用,香盂始終保持重心向下,里面的香料不致撒落于外。盡管已經(jīng)經(jīng)歷了一千多年,其仍然玲瓏剔透,轉(zhuǎn)動(dòng)起來靈活自如,平衡不倒,其設(shè)計(jì)之科學(xué)與巧妙,令現(xiàn)代人嘆絕。中國(guó)古代的渾天儀與現(xiàn)代航空航天上運(yùn)用的陀螺儀,也是這種結(jié)構(gòu)。
然而這種制作巧妙的玉器在古代中國(guó)并不太受歡迎,往往被視為奇技淫巧,收藏玩賞此類物品者也被譏為玩物喪志。因此在古玉器中,與寓意長(zhǎng)命富貴、吉祥如意之類玉玩相比,它們屬于不被提倡的異類。但細(xì)細(xì)想來,它們卻都是珍貴的精巧機(jī)械小模型。
滑輪在中國(guó)古代曾得到廣泛的應(yīng)用,可打樁吊水,可升帆起重,西周貴族下棺就要用到轆轤;傳說秦始皇泗水撈鼎也運(yùn)用滑輪;漢畫像石上有“泗水撈鼎圖”,其中刻繪有清晰的滑輪架;古人也在水井之上安裝滑輪吊桶;漢代出土的陶井模型中滑輪屢見不鮮,可見其在古代曾得到較廣泛的運(yùn)用。但可惜的是,這些令人贊嘆的機(jī)械發(fā)明后來并沒有得到更好的應(yīng)用和推廣。
在德國(guó)、瑞士等國(guó)家,許多少年兒童和成人都喜歡機(jī)械玩具,成為一種風(fēng)尚。他們會(huì)自己動(dòng)手制作微型火車、輪船、飛機(jī),或者機(jī)器人之類,精巧者能飛會(huì)動(dòng),甚至弄出許多新的創(chuàng)造發(fā)明。這種風(fēng)尚,無形中為該國(guó)儲(chǔ)備了雄厚的機(jī)械技術(shù)人才,這些國(guó)家長(zhǎng)期占據(jù)世界機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)之位不能說與此無關(guān)。熟悉各種機(jī)械技術(shù),明其原理,則大之可為機(jī)械,小之可制鐘表,推而廣之,應(yīng)用之處極多。若能循循善誘,則奇技豈是淫巧,若能寓教于樂,則民智不教自開。藏智于民,為國(guó)蓄才,就不會(huì)將其視為奇技淫巧,也不至于“書到用時(shí)方恨少”了。
陶宗儀這篇小文,不僅包含有豐富的歷史信息,對(duì)于今日文物研究和文物保護(hù)修復(fù)亦具啟發(fā)意義。當(dāng)我們對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜文物進(jìn)行一項(xiàng)保護(hù)或者修復(fù)活動(dòng)時(shí),應(yīng)考慮其他部位、其他材質(zhì)會(huì)不會(huì)受到損害,不能顧此而失彼。因而有必要對(duì)其修復(fù)方式進(jìn)行論證,甚至進(jìn)行試驗(yàn)和建立預(yù)案。更重要者,修復(fù)文物往往不僅僅是修復(fù),也是深入文物內(nèi)部的過程,是探索古代工匠技巧的一個(gè)難得機(jī)會(huì),是認(rèn)識(shí)古代技術(shù)發(fā)展水平的重要門徑。另外像文中記載的玉器上“因土漬,用白梅熬水煮之”的除漬技術(shù),當(dāng)是古代收藏家一種去除土銹的驗(yàn)方,至于這種方法有無作用,效果如何,似乎可以進(jìn)行檢驗(yàn)。如果效果顯著,那么其去漬機(jī)理也可以探討,或許籍此,可以獲得一種新的清除土銹材料。