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在東周時期(即春秋戰(zhàn)國時期,公元前770—前221年),隨著農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展,特別是鐵工具的普遍應(yīng)用,促進(jìn)了建筑的發(fā)展。經(jīng)過規(guī)劃而建成的列國都城,象雨后春筍似地矗立在黃河中下游和長江流域的吳楚地區(qū),同時還出現(xiàn)了一批著名的建筑師和總結(jié)經(jīng)驗的書籍。
位于山東半島的齊、魯兩國,是當(dāng)時建筑名匠輩出的地方。如齊國有位叫“翰”的“工師”,曾經(jīng)為齊桓公建造過一座用材講究、裝飾華麗的行宮,地面上鋪著帶花紋的石板,柱子用貴重的木材,天花板上還畫滿了彩畫。
魯國的巧匠則以公輸班(通稱“魯班”)最為有名。他生長在世代作工匠的家庭里,幼年時就喜歡木工,積累了不少實踐的經(jīng)驗。魯班的發(fā)明創(chuàng)造很多,包括木工工具、古代兵器、農(nóng)業(yè)機(jī)具、仿生機(jī)械以及其他各種種類的發(fā)明創(chuàng)造,散見于戰(zhàn)國以后的書籍中。魯班被視為技藝高超的工匠的化身,更被土木工匠尊為祖師。
木工工具
《事物紺珠》、《物原》、《古史考》等不少古籍記載,木工使用的不少工具器械都是他創(chuàng)造的,如曲尺(也叫矩或魯班尺),又如墨斗、刨子、鉆子,以及鑿子、鏟子,鋸子等工具傳說也都是魯班發(fā)明的。這些木工工具的發(fā)明使當(dāng)時工匠們從原始繁重的勞動中解放出來,勞動效率成倍提高,土木工藝出現(xiàn)了嶄新的面貌。后來人們?yōu)榱思o(jì)念這位名師巨匠,把他尊為中國土木工匠的始祖。 (1)鋸子 傳說鋸子也是魯班所發(fā)明,其實依考古學(xué)家發(fā)現(xiàn),居住在中國地區(qū)的人類早在新石器時代就會加工和使用帶齒的石鐮和蚌鐮,這些是鋸子的雛形。魯班出生前數(shù)百年的周朝,已有人使用銅鋸,“鋸”字也早已出現(xiàn)。 以下是魯班發(fā)明鋸子流傳甚廣的傳說之一,作者不詳,近代有人以這傳說認(rèn)為魯班是運用“仿生學(xué)”的先驅(qū): 相傳魯班接受建筑一座巨大宮殿的任務(wù)。需要很多木料,魯班讓徒弟們上山砍伐樹木。徒弟們用斧頭砍伐,效率低下。工匠們天天起早貪黑拚命去干,也砍伐不了多少樹木,使工程進(jìn)度一拖再拖,眼看著工程期限越來越近,魯班甚是著急。為此,他決定親自上山寨看砍伐樹木的情況。上山時,他無意中抓了一把山上長的一種野草,手被劃傷了。魯班覺得很奇怪,一根柔軟的小草為何能割破手?于是摘下了一片葉子來細(xì)心觀察,發(fā)現(xiàn)葉子兩邊長著許多小細(xì)齒,用手輕輕一摸,這些小細(xì)齒非常鋒利,魯班了解到就是這些小細(xì)齒劃破他的手。后來,魯班又看到一條大蝗蟲在一株草上啃吃葉子,兩顆大板牙非常鋒利,一開一合,很快就吃下一大片,這也引起了魯班的好奇心,他抓住一只蝗蟲,仔細(xì)觀察蝗蟲口部的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)蝗蟲的兩顆大板牙上同樣排列著許多小細(xì)齒,蝗蟲正是靠這些小細(xì)齒來咬斷草葉的。由于這兩件事,魯班受到很大啟發(fā),陷入了深深的思考。他想,若做成一鋸齒狀的砍伐工具,是否同樣鋒利?于是他用大毛竹做成一條帶有許多小鋸齒的竹片,然后試鋸小樹,成果不錯,幾下子就把樹皮拉破了,再用力拉幾下,小樹桿就劃出一道溝,魯班非常高興。但是由于竹片比較軟,強度比較差,不能長久使用,拉了一會兒,小鋸齒有者折斷,有者變鈍,需要更換竹片。這樣就影響了砍伐樹木的速度,使用竹片太多也是一個很大的浪費??磥碇衿灰俗鳛橹谱鲣忼X的材料,應(yīng)該尋找一種強度、硬度都比較高的材料來代替它,這時魯班想到了鐵片。于是他們立即下山,讓鐵匠們制作帶有小鋸齒的鐵片,然后到山上試鋸樹木。魯班和徒弟各拉一端,在一棵樹上拉了起來,只見他倆一來一往,不一會兒就把樹鋸斷了,又快又省力,鋸就這樣發(fā)明了。 (2)曲尺 曲尺最早的名稱是“矩”,又名魯班尺,傳說是魯班發(fā)明。 《墨子-天志上》說:輪匠執(zhí)其規(guī)矩,以度天下之方圓。規(guī)矩,即圓規(guī)及曲尺。曲尺由尺柄及尺翼組成,相互垂直成直角,尺柄較短為一尺,主要為量度之用;尺翼長短不定,最長為尺柄一倍,主要為量直角、平衡線之用。木工以曲尺量度直角,平面,長短甚至平衡線。 明代刻本《魯班營造正式》卷六有曲尺直尺圖,圖名為魯班直尺;在曲尺圖中并注明:曲尺者有十寸,一寸乃十分。凡是營建房屋門的尺度,均用魯班尺。 (3)墨斗 墨斗是木工用以彈線的工具,傳為魯班發(fā)明。此工具以一斗型盒子貯墨,線繩由一端穿過墨穴染色,已染色繩線末端為一個小木鉤,稱為“班母”,傳為魯班之母親發(fā)明。班母通常離地面約一吋。固定之后,將已染色線繩向地面彈動,工地以此為地平直線標(biāo)準(zhǔn)。又可以班母固定于高處,墨斗懸垂,以墨斗之重量作墬力,將已染色線繩向壁面彈動,以此為立面直線標(biāo)準(zhǔn)。傳說中魯班能以染色線繩夜中切石, 一夜即能完成工程所需大部分石料。后石匠師父以斗線定采集下來的巖石形狀,再用其它工具把不要的部分敲掉,以成所需方石,長石等形狀的石料。 (4)木地板 木地板也是魯班始創(chuàng),魯班符咒記載:伏以,自然山水,鎮(zhèn)宅地板,抵抗一切災(zāi)難,家宅吉祥如意,家庭興旺發(fā)達(dá)安康。伏以于魯班第一個徒弟,自然山水是仙境好風(fēng)水蘊涵,其指自然山水仙境之中的土地公(神),自然山水同時蘊涵泰山可以鎮(zhèn)宅,所有的災(zāi)難、大風(fēng)大浪、雷電鬼怪、土地神泰山可以抵抗,災(zāi)難被家地板抵抗了家庭自然沒有災(zāi)難,順應(yīng)自然給家?guī)砗眠\興旺發(fā)達(dá),(本可以不用板,僅地一字足以,因魯班乃木工匠開山鼻祖才有其意)。 (5)鎖鑰 在周穆王時已有簡單的鎖鑰,形狀如魚。魯班改進(jìn)的鎖鑰,形如蠡狀,內(nèi)設(shè)機(jī)關(guān),憑鑰匙才能打開,能代替人的看守。 古代兵器
鉤和梯是春秋末期常用的兵器?!赌印攩枴酚涺敯鄬^改制成舟戰(zhàn)用的“鉤強”,楚國軍隊用此器與越國軍隊進(jìn)行水戰(zhàn),越船后退就鉤住它,越船進(jìn)攻就推拒它?!赌印す敗穭t記他將梯改制成可以凌空而立的云梯,用以攻城。 (1)云梯 云梯是古代攻城用的器械,傳說是魯班發(fā)明。以下是相關(guān)記載:《墨子·公輸》記載:“公輸盤為楚造云梯之械,成,將以攻宋”。《戰(zhàn)國策·公輸盤為楚設(shè)機(jī)章》寫到墨子往見公輸般時說:“聞公為云梯”?!痘茨献印吩唬呼敯嗉垂敯悖艘?。乃天子之巧士,能作云梯?!痘茨献印け杂?xùn)》許慎注:“云梯可依云而立,所以瞰敵之城中”。 (2)鉤強 “鉤強”也稱“鉤拒”、“鉤巨”。是古代水戰(zhàn)用的爭戰(zhàn)工具,可鉤住或阻礙敵方戰(zhàn)船。傳說是魯班發(fā)明。以下是各種相關(guān)記載?!赌印攩枴罚骸拔粽叱伺c越人舟戰(zhàn)于江,楚人順流而進(jìn),迎流而退,見利而進(jìn),見不利則其退難。越人迎流而進(jìn),順流而退,見利而進(jìn),見不利則其退速,越人因此若埶,亟敗楚人。公輸子自魯南游楚,焉始為舟戰(zhàn)之器,作為鉤強之備,退者鉤之,進(jìn)者強之,量其鉤強之長,而制為之兵,楚之兵節(jié),越之兵不節(jié),楚人因此若埶,亟敗越人?!?/span> 農(nóng)業(yè)機(jī)具
先進(jìn)農(nóng)機(jī)具的發(fā)明和采用是中國古代農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的重要條件之一?!妒辣尽氛f魯班制做了石,《物原·器原》又說他制做了礱、磨、碾子,這些糧食加工機(jī)械在當(dāng)時是很先進(jìn)的。另外,《古史考》記載魯班制做了鏟。 石磨 據(jù)《世本》上記載,石磨也是魯班發(fā)明的。傳說魯班用兩塊比較堅硬的圓石,各鑿成密布的淺槽,合在一起,用人力或畜力使它轉(zhuǎn)動,就把米面磨成粉了。這就是我們所說的磨,在此之前,人們加工糧食是把谷物放在石臼里用杵來舂搗,而磨的發(fā)明把杵臼的上下運動改變做旋轉(zhuǎn)運動,使杵臼的間歇工作變成連續(xù)工作,大大減輕了勞動強度,提高了生產(chǎn)效率,這是古代糧食加工工具的一大進(jìn)步。魯班發(fā)明磨的真實情況已經(jīng)無從查考,但是從考古發(fā)掘的情況來看,龍山文化時期(距今四千年左右)已經(jīng)有了杵臼,因此到魯班的時代發(fā)明磨,是有可能的。 仿生機(jī)械:
《墨子·魯問》又記魯班削木竹制成鵲,可以飛三天。另據(jù)《鴻書》記載,他還曾制木鳶以窺宋城。《論衡·自紀(jì)·儒增》記述了一種傳言,說他制做出備有機(jī)關(guān)的木車馬和木人御者,可載其母。 木鳶 據(jù)說是一種以竹木為材的戰(zhàn)事偵察工具?!赌印攩枴酚涊d:“公輸子削竹木以為鵲,成而飛之,三日不下,公輸子自以為至巧。”《渚宮舊事》記載:“嘗為木鳶,乘之以窺宋城?!?/span>
其他發(fā)明:
(1)機(jī)封 《禮記·檀弓》記他設(shè)計出“機(jī)封”,用機(jī)械的方法下葬季康子之母,其技巧令人信服。但當(dāng)時盛行厚葬,這種方法未被采納。 (2)雕刻 《述異記》記魯班曾在石頭上刻制出“九州圖”,這大概是最早的石刻地圖。此外,古時還傳說魯班刻制過精巧絕倫的石頭鳳凰。 (3)傘 魯班的妻子傳說中也是一位出色的工匠,據(jù)說傘是她發(fā)明的。傳說魯班妻子云氏因為憐惜魯班在風(fēng)雨烈日下工作,見亭子可避雨遮陰,于是想出一個活動亭子讓魯班帶在身邊,乃造傘子。紙是漢代才出現(xiàn)的,最早的傘面不可能是紙的。另外工匠刨木時,頂著木料的橛子,有人叫她做“班妻”。 傳說因為魯班刨木時,都是妻子云氏替他按扶著,后來他在木料前釘上橛子,才不用來妻子按扶。 《事物紀(jì)原》和《物原·室原》都說魯班創(chuàng)制鋪首,即安裝門環(huán)的底座。古時民間還傳說他主持造橋。當(dāng)然,有些傳說可能與史實有出入,但卻歌頌了中國古代工匠的聰明才智。 (4)打井 “古者穿地取水,以瓶引汲,謂之為井?!睋?jù)說,第一個在地下掘出水來的人是舜帝;第一個在山區(qū)打出深水井的人是“百工圣祖”魯班。而今,位于趵突泉邊的舜井,已作為五千年文明的源頭供人膜拜,根植在魯南山區(qū)的魯班井,仍以甘洌的清流滋潤著萬千蒼生。也許人們對“堯天舜日”的渴求甚過一切吧,至今傳誦舜井的人多,留心魯班井的人少。 遠(yuǎn)水不解近渴。人類對水的需求自古都是靠江“喝”江、靠湖“喝”湖的,不靠江不靠湖的就只好“穿地取水”。初期的水井很不講究,口大底小,不方不圓,充其量只能算是個“臨渴掘井”的應(yīng)急水坑。是魯班發(fā)明創(chuàng)造了打井的技法,人們才掌握了“下盤定位,編笆為筒”防治井體坍塌、泥沙俱下的本領(lǐng);才出現(xiàn)了井壁以石砌壘的石井,以磚砌壘的磚井,以陶環(huán)套接的陶井,以沙灰捶抹的灰井,以木材構(gòu)架的木井;才懂得了建井臺防污水流入,筑井亭、井閣防雜物落內(nèi)的一整套“造井寶典”。 傳說拉水的滑輪也是魯班發(fā)明的。當(dāng)年魯班看見鄉(xiāng)親們一頭挑著瓦罐,一頭挑著一團(tuán)井繩走上井臺,低頭彎腰在幾丈深的井里,一抽一抽地半天提不上一罐子水來時,他覺得鄉(xiāng)親們太辛苦了,于是千思萬想又想出了拉水的滑輪,滑輪“轉(zhuǎn)”成了轆轤,轆轤又“轉(zhuǎn)”成了風(fēng)車,風(fēng)車又“轉(zhuǎn)”成了水車,就這樣轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn)呀,轉(zhuǎn)過去了兩千多個春秋。 趣圖:
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