陳巍
民以食為天,中國人慣常吃大米或面食,在超市里我們很容易找到成袋或散裝的米面。腦海里浮現(xiàn)著煮熟米飯的樣子,眼前的生米都仿佛變得香噴噴起來。俗話說“生米煮成熟飯”,那生米又從哪兒來?或許你一下子就能答上來,米來自于水稻,面則是把小麥磨碎后得到的。
不過,農田里收獲的谷穗,并不能像蔬菜瓜果那樣從枝頭摘下就能放進嘴里吃,那些果子去掉皮吃固然更甜軟可口,不去皮也不差。就像剝葡萄和吐葡萄皮,可以看成吃葡萄時增加趣味無傷大雅的兩種選擇。然而對于稻米黍粟等糧食作物,帶皮或不帶皮蒸煮它們差別就很大——也許我們的祖先曾經帶著皮吃它們,但因為口感太差,他們也不得不思考改進辦法。
先民們發(fā)現(xiàn),谷粒與谷皮密度不同,把它們曬干減小黏著性后,借助風力容易讓它們分離。基于這種認識,他們設計了許多利用風力去除稻谷影響食用的外殼的方法,例如在空地上攤開糧食,用木锨把谷粒揚起,這時如果有風,就能把糠枇、灰塵和小蟲吹走。扇車就是兩千多年在中國已經出現(xiàn)的一種高效風選機械,它從借助風力進展到制造風力,因此也是今天風選脫粒機的雛形。
何為扇車
扇車,又稱風扇車、飏扇、揚谷器。它屬于速度型離心式鼓風器。它能夠用旋轉風扇制造出風力,分離經打谷后收集起的谷粒,以及仍吸附在谷粒上的莖葉、小蟲、塵土等雜物,也可以把混合到一起的不同類型糧食分開。它的結構并不復雜,并且容易操作,這使之成為一種頗為有趣的傳統(tǒng)農業(yè)機械,一些地方的農具展覽中經??梢钥吹竭@種機械的身影。
扇車基本全部用鄉(xiāng)村容易找到的木料制作,僅有極個別零件為鐵制。它的形狀很特別,有點像哨子,又近似于吹頭發(fā)用的吹風機,一端是圓鼓鼓的腹部,另一端是向外敞開準備讓輕飄飄的谷皮被吹走的出風口。扇車上方開有便于倒入糧食的漏斗,下方則有一到兩個讓糧食流出的出糠口。在圓鼓鼓的一端內部,是可以用搖把轉動的風扇輪。使用時,操作者以合適速度轉動搖把,風扇轉動葉片不斷吹出風來,風力可以把從漏斗倒入的稻谷里較重的好米、較輕的次米,以及最輕的糠皮等吹出不同距離,落至相應位置。
與木锨、簸箕等其他傳統(tǒng)清選農具相比,扇車擁有許多優(yōu)點。它可以幾乎不間斷地工作,一方面搖把可以周而復始地進行圓周運動,一方面清選過的稻谷可以方便地倒回漏斗,再次清選進一步去除雜質。扇車也無需占用大片空地,在室內也可以工作,這也意味著它不受天氣影響。扇車手柄搖動起來不需花費很大力氣,更不用插電,婦孺也可參與勞動,它幾乎可以隨時隨地開展工作。正因為這些優(yōu)點,直到今天中國鄉(xiāng)村不少農家院里,仍擺放著風扇車。
古老工具
扇車早在漢朝時就已經很常見了。漢代史游在教人練習書法的《急就篇》在列舉農具時,有“碓碨扇隨舂簸揚”等。唐代的顏師古注釋說“扇,扇車也,隤,扇車之道也”,也就是“扇隤”似乎是同義詞。近百年來河南、山西和山東等地出土過多件西漢末至東漢的陶制扇車明器,它們往往與碓組成糧食去皮、清選的加工作坊遺址,成為反映莊園生活的庭院模型中的重要組成部分。顯然早在兩千多年前的漢代農業(yè)中,扇車就活躍于農業(yè)活動中。
扇車體現(xiàn)了人們自主轉化創(chuàng)造動力,而非簡單依靠自然風力的嘗試。它的結構造型和水輪頗有相近之處,不過觀察水輪和風扇車之間的差異,它們之間建立聯(lián)系仍要跨越結構、動力、用途等多方面阻隔,也許在風扇車之前還有一些現(xiàn)在未知的前序發(fā)明。
風扇車基本形態(tài)出現(xiàn)后,其細節(jié)隨著實踐不斷演變。古代農書和當代工藝調查都揭示出針對不同時代、地域和作物種類,出現(xiàn)了許多類型的扇車。比如按照出糧口的多寡可以分單出糧口風扇車和多出糧口風扇車,根據(jù)驅動方式的不同分為手搖和腳踏等,也可以以扇車葉輪的放置方式分為立式和臥式兩類??偟膩碚f,我們可以看到從漢代到明代,扇車的車廂從長方體向圓筒狀演進,箱體從開放式向封閉式變化,形態(tài)不斷成熟,設計也逐漸改進?,F(xiàn)存扇車顯示在長期積累經驗的幫助下,出現(xiàn)許多提高效率的細節(jié)設計。這些細節(jié)往往合乎機械學和空氣動力學原理,并不了解這些原理的民間工匠能夠實現(xiàn)這些設計,足以體現(xiàn)經年累世沉淀下來的智慧之美,也告訴我們動腦和動手二者既能各美其美,又能相輔相成。
如果把扇車稍加改動,比如去掉盛糧漏斗,并增加一級繩帶傳動,扇車就演變成原始的木制旋轉式鼓風機。民國時期東北地區(qū)就有這樣的家用鼓風機,在相距遙遠的云南,清朝文獻《滇南礦廠圖略》則詳細記載了扇機用于礦井通風的情況。建國后類似傳統(tǒng)鼓風設備還曾在土法煉鐵時派上用場。
東風西送
明代宋應星《天工開物》詳細描繪了當時發(fā)展已經比較成熟的扇車,這部傳統(tǒng)技術的百科全書的流傳也帶動了扇車的向外擴散。特別是在日本,1684 年刊行的佐瀨與次右衛(wèi)門的《會津農書》中,最早出現(xiàn)了扇車。在日本,扇車被稱作“唐箕”,這個名字強調了它的來源。到18世紀初,唐箕很快成為日本農民慣常使用的風選工具。
那么扇車在西方又是如何出現(xiàn)和傳播的呢?李約瑟等學者認為,17—18 世紀,中國的扇車有可能通過幾條途徑傳播到歐洲。這幾條途徑很可能是由包括瓷器、水密隔艙等若干傳入西方的中國發(fā)明共享的。這一時期,除在中國游歷的傳教士會在發(fā)回歐洲的報告里提到他們親眼目睹的中國技藝外,我們也不能忽視下南洋的眾多中國農民,把扇車帶到爪哇等地,而駐扎當?shù)兀苓^近代學術訓練的學者有可能觀察到這種相當先進的機械,將其知識通過近代學術網(wǎng)絡傳輸回歐洲。
扇車在歐洲的傳播過程是值得我們回味的。16世紀,當時商業(yè)和生產力都不太發(fā)達的中歐地區(qū)就出現(xiàn)了扇車。德國學者阿格里科拉在1556年出版的《論礦冶》中提到一種用于鼓風的扇車。它由人力、水力或風力轉動,當使用人力時,它的箱體呈豎直放置的圓餅或方箱形,使用水力時它則可以是平放的圓餅形。當時文獻比較清楚地標示它與中國有關,但目前還無法得知這種聯(lián)系是如何建立的。
有海上馬車夫之稱的荷蘭人和積極向海外發(fā)展的英國人,以及中歐的瑞士人在17世紀初開始提出一些關于農用扇車的構想。有趣的是,這些早期設計的外觀也都對應于中國扇車發(fā)展的初期階段,如17世紀常見的歐洲扇車設計大多呈現(xiàn)出方形風箱,而英格蘭扇車是開放式的。如果荷蘭人在南洋觀察到中國農民使用的成熟樣式扇車,為什么歐洲人還推出較落后的風扇車呢?后者有可能受到傳教士送回的零星描述的啟發(fā)。例如1575年西班牙傳教士德拉達曾在關于中國的簡短筆記中提到類似于風扇車的工具,這類記載不足以讓歐洲人完全復原出扇車,但可以幫助有心的讀者開辟思路,構想出處于發(fā)展初期的扇車模樣。
直到1700—1720年之間,形式比較成熟的扇車才出現(xiàn)在西歐和北歐。它們恰逢農業(yè)機械快速發(fā)展的浪潮,相較于之前笨拙的清選方法,扇車展現(xiàn)出的高效率足以吸引更多仿造和改進的嘗試。例如出糧口的結構更多與舊有的篩子相融合,以及在搖柄與葉輪之間設置齒輪聯(lián)動裝置實現(xiàn)省力目的等。內燃機發(fā)明后,人們又把扇車改裝新的動力,生產出各類現(xiàn)代風選機。另一方面,從19世紀上半葉開始,風選也成為聯(lián)合收割機集成的一項功能。在看到這些機械時,我們不能忘記源于中國漢朝的古老扇車。