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先秦时期
鲁班的发明创造
来源:山东省情网 作者:省情网 浏览次数: 发布时间:2007-07-31 15:58:03 更新时间:2017-09-19 12:52:21
  鲁班,姓公输,名般,又称公输子、公输盘、班输、鲁般等。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。鲁班生于鲁定公三年(公元前507年),约卒于鲁悼公二十三年(公元前444年)。
  鲁班是我国古代一位优秀的手工业工匠和杰出发明家,在手工工具、机械、建筑、军事器械等方面有多项创造发明,两千多年以来,一直被土木建筑工匠们视为“祖师”,受到后人的崇敬和纪念。
  春秋末期,是我国古代社会经济高度发展的时期,也是奴隶制向封建制转变的历史时期。奴隶主贵族的统治日趋没落,奴隶起义和奴隶暴动此起彼伏,奴隶主控制的官府手工业被冲破了,很多手工业奴隶获得了解放,出现了独立的个体手工业者。据说鲁班就是这个时期得到解放的奴隶工匠,并且因此有了游走各地、到处做工的自由。当时,城邑建筑和水利工程建设都有了相当的规模,铁器已经逐步推广到各个社会生产领域,给农业、手工业工具的革新提供了更先进的材料。
  鲁国是个手工业极其发达的国家。鲁成公二年,楚国进攻鲁国,鲁国献出男女工匠300人向楚国求和。用300名工匠换取苟安,其国力衰微和蒙受的屈辱姑且不论,但足以说明鲁国工匠以技艺高超为各国所认同。邹鲁一带的思想家对木工技艺都不陌生,经常用木工操作来隐寓深刻的哲理。子思讲:“大匠之用木也,取其所长,弃其所短。”孟子讲:“不以规矩,不能成方圆。”就连四体不勤、五谷不分的孔夫子不仅懂得“朽木不可雕也”,还提出了“工欲善其事,必先利其器”的名言至理,而且说得如此得要领,活脱一个达到上乘境界的巨匠。在这里,我们不得不佩服鲁国木工业的水平。
  鲁班出生在鲁国一个世代以工匠为生的家庭。社会、家庭的影响和熏陶,使鲁班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。长期的生产实践和他本人不断的努力,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,不仅成为当时有名的能工巧匠,还是中国举世闻名的发明家。
  据《事物绀珠》、《物原》、《古史考》以及明朝御匠司司正午荣撰写的《鲁班经》等记载,木工使用的不少工具器械,都是鲁班发明的。像木工使用的曲尺,也叫矩,后人称之为鲁班尺,是木工用以求直角的,至今仍在使用。鲁班经常与木头打交道,发现了许多可以进行改进的技术问题。如怎样才能使木板既平整又光滑,在鲁班之前,这个问题并没有得到很好的解决,影响了木工技术的进一步提高,鲁班根据工作需要,经过反复试验,发明了刨子。有了这种工具,就可以把不平的木头刨平,把不光滑的木料刨光滑,制作出的器具既光滑又美观,使产品质量和木工技艺有了飞跃性提高。其它如墨斗、钻子、凿子、铲子、锯等工具,传说都是鲁班发明的。其中锯的发明,对木工工具的革新意义尤其重要。
  传说,有一年鲁班接受了一项很大的任务——建筑一座大宫殿。这需要很多木料,但是工程限期很紧。鲁班的徒弟们每天都上山砍伐木材,但是当时还没有锯子,只有用斧子砍,效率实在是太低了,而且徒弟们每天累得精疲力竭,可是木料还是远远不够,耽误了工程的进度。
  那个年代,完成不了任务是要受重罚的,鲁班心里非常着急,就亲自上山察看。上山的时候,他偶尔拉了一把长在山上的一种野草,一下子手就被划破了。鲁班很奇怪,小小的一根草为什么这样锋利?他把草折下来细心观察,发现草的两边都长有许多小细齿,他的手就是被这些小齿划破的。既然小草的齿可以划破手,那带有很多小齿的长铁片应该可以锯断大树吧?就是这头脑中的一闪念,世界上的第一把锯——一条带有许多小锯齿的长带子形状的铁片产生了。新式工具拿到山上试验,鲁班和徒弟各持一端,在一棵树上拉了起来,只见他俩一来一往,不一会儿就把树锯断了,又快又省力,锯就这样发明了。
  鲁班在木工工具的发明创造上,得到家人各方面的支持和帮助。他的母亲和妻子云氏对他的帮助最大。鲁班的妻子云氏,也是一位能工巧匠。据《玉屑》记载,鲁班成年累月在外给人盖房,雨淋日晒,十分辛苦。云氏见鲁班建造的房屋虽能挡风蔽雨,却无法移动,就动脑筋做了一把伞,让鲁班出门做工的时候带上,可以遮日避雨。直到今天,伞仍然是人们日常生活中不可缺少的用具。更有趣的是,现在的木工们把弹墨线用的小钩称为“班母”,刨木料时顶住木头的卡口叫做“班妻”,这是为什么呢?原来,鲁班在做木工活,用墨斗放线的时候,都是由他的母亲拉住墨线的一端,他自己拉住另一端,以便弹墨放线。每次放墨线都需要他母亲帮忙,很不方便,鲁班也觉得有必要想出一个办法解决这个问题。后来经过在生产实践中不断探索、反复试验,鲁班设计了一个小铁钩,拴在墨线的一端,这样放线的时候就可以用这个小弯钩钩住木头的一端,只需一个人就行了。从此以后,弹墨线就不用再让母亲帮忙。后来木工就把这个小铁钩称为“班母”,以纪念他母亲对他的帮助。鲁班以前刨木料,都是由妻子扶着木料,后来他发明了卡口,用来卡住木料,也不用妻子帮忙了。因此,人们又把他发明的卡口称之为“班妻”。
  鲁班在木工工具上的一系列创造发明,不仅使木工工匠从繁重、枯燥乏味的手工劳动中解放出来,使木工技术、技艺有了很大提高,成倍地提高了劳动生产率,而且完成了由原始手工工具向原始机械操作的飞跃,改变了以前全凭手工和经验进行操作的落后局面,使木工技术的很多方面可以凭借比较简单的机械工具提高工艺水平和质量。
  据《世本》记载,石磨也是鲁班发明的。磨,最初叫硙,汉代以后才叫做磨,就是把米、麦、豆等加工成面的机械。
  自人类进入农业社会以后,去掉谷物壳皮和破碎豆麦就成为人们必须进行的繁重劳动。为此广大劳动人民进行了长期探索,做出了不懈努力。在仰韶文化时期(距今6000年以前),已经有石碾棒和石制研磨盘,人们就开始用石头将谷物脱皮或者碾碎。龙山文化时期(距今4000年以前),人们发明了一种称之为“杵臼”的碾米工具。这种工具由两部分组成,一部分称之为“杵”,它是一个插上木柄的石球。另一部分称之为“臼”,是在石头上凿出一个圆坑。操作时将谷物放在“臼”中,然后用“杵”舂捣。这种装置比起直接用石头来碾压谷物已有很大进步,但每次只能舂少量谷物,费力、费时且效率低。全仗手工舂捣,时间一长难免腰酸背痛。杵臼主要是用来脱皮的,要想把米捣成粉末,则时间更长,效率更低。因此人们迫切希望有一种简单的机械装置,以代替舂捣。鲁班决心解决这一难题,经过观察、思考,终于发明了一种更为简单实用的磨粉工具。他用两块比较坚硬、厚实的圆石,凿上密布的浅槽,合在一起,用人力或畜力使之转动,就能够把谷麦磨成粉末,这就是我国两千多年来一直在广大农村使用的石磨。石磨的出现是我国古代粮食加工工具的巨大进步,它将“杵臼”的上下运动改造成旋转运动,将“杵臼”的间歇工作变成连续工作,并且可以使用畜力等作为动力,这就大大减轻了劳动强度,提高了工作效率。秦汉以后,古代食物由原来的糗、糇等“粒食”,逐步发展为以面粉制做的各种饼食,是这一技术的直接结果。
  鲁班不只是土、木、石工匠的“祖师”,还是一个很高明的机械发明家。
  少年时代的鲁班,就对机械有着浓厚的兴趣。他曾主张用“机封”(转动的机关)下葬,打破传统的丧葬制度。《礼记檀弓下》记载:“季康子之母死,公输若(鲁班)方小。敛,般请以机封,将从之。公肩假曰:‘不可!夫鲁有初(传统礼制),公室视丰碑,三家视桓楹。般,尔以人之母尝巧,则岂不得以(已)!其母以尝巧者乎,则病者乎,噫!’弗果从。”按照西周的丧礼,天子通隧道而下葬,诸侯、大夫等悬棺而人。由于棺太重,要在旁边竖上石柱或木柱(即丰碑、桓楹),以固定放棺的绳子,使其缓缓而下。鲁班建议使用的机封,是一种能够代替人力的机关。守旧贵族公肩假指斥他在人家母亲身上尝试技巧,因而没能实现。这个故事说明,在封建礼制的束缚下,再先进的科技发明也难登大雅之堂。
  鲁班之前,人们为了看守门户,仿照鱼的形状做成锁挂在门上,以象征看守门户。这种锁只是“挡君子而不挡小人”的“样品”,实际上根本不起作用。鲁班在里面装上机关,外表不露痕迹,必须借助专门配制的钥匙才能打开。从此,锁才真正有了“锁住”和代人守门的含义。
  《墨子·鲁问》载:“公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下。”这不仅是鲁班对力学原理的发现和利用,还反映了他模仿鸟类凌空御风的遐想。如果说嫦娥奔月的传说,反映了人类登上月亮的美好幻想,鲁班的木鹊则反映了人类飞上天空的最早实践。鲁班的发明创造,为时人丰富的想象力插上了翅膀,遗憾的是,由于中国重道德、轻自然、斥技艺的传统,后来并没沿着鲁班的思路拓展,仅仅是演变为民间游戏的风筝。不然,中国应该是飞机的祖国。
  据王充的《论衡·增儒》记载,鲁班还改进过车辆的构造,制成了机动的木车马。王充以“考论虚实”的态度说:“世传言曰,‘鲁班巧,亡其母也’。言巧工为母作木车马,木人御者,机关备具,载母其上,一驱不返,遂失其母。”鲁班是否“亡其母”姑且不论,可知这种木车马是由木人驾御,装有机关,能够自动行走的自动车。后世有不少科学家、发明家,如三国时候的马钧、晋朝的区纯、北齐的灵昭、唐朝的马侍封、清朝的黄履庄等,都受这个传说的影响,在机械车、机器人方面作过研究和探索,竭尽了自己的智慧和技巧,可以说是一部中国机器人的制造史。
  鲁班晚年,从鲁国来到楚国,帮助楚国创制了威力较大的攻城器械——云梯和水战战具“钩强”(又名“钩拒”)。据《墨子·鲁问》记载,鲁班“南游楚焉,始为舟战之器,作为钩强之备。退者钩之,进者强之”。楚国军队曾用此兵器与越国军队进行水战,发挥了很大的作用。敌船后退就可以钩住它,敌船前进又可以进行阻挡。能攻能守,颇具威力。对这种舟战之具,历来解说纷纭。其中钩住、拉住对方后退战船的方法,演变为“牵钩之戏”,是古代的一项军事体育活动。唐朝,牵钩之戏发展为拔河比赛。
  云梯是对付“高城深池”的先进攻城战具,从《墨子·公输》鲁班“九设攻城之机变”的记载来看,应是一整套攻城器械。根据该书记载,楚国准备以此来进攻宋国。为此,著名学者墨子急行十日十夜赶到郢都,与鲁班进行了激烈辩论,并展开了一场攻城与守城的演习,鲁班想尽各种办法攻城,都被墨子一一化解。墨子主张制造实用的生产工具,以造福人民,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。
  鲁班在建筑和雕刻方面的贡献也很多。《述异记》上说,鲁班曾在石头上刻制出“九州图”,这可能是我国最早的石刻地图。《列子·新论·知人篇》中有关于鲁班雕刻凤凰的故事,表现了他不怕讥讽、刻苦钻研的精神。
  关于鲁班发明创造的故事和传说很多很多,2400多年来,人们世世代代传颂着鲁班的故事,为了表达对他的热爱和敬仰,把古代劳动人民的集体创造和发明也都集中到鲁班的身上。这些传说和故事虽然不一定全部真实,却表达了人们对鲁班的敬仰和怀念,歌颂了中国古代工匠的聪明才智。鲁班被人们视为创造发明和技艺高超的工匠的化身,成为我国劳动人民勤劳、智慧的象征。
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