沈東方

中國“智造”這個(gè)詞如今頻繁地出現(xiàn)在我們的生活中，它代表著凝聚東方智慧的科技成就。指南針、造紙術(shù)、火藥和印刷術(shù)這四大發(fā)明推動(dòng)了世界文明的發(fā)展歷程。除了這四項(xiàng)，您還知道有哪些了不起的古代中國“智造”嗎？

天文領(lǐng)域——渾儀

渾儀，又稱“璣衡”，大約在戰(zhàn)國中期至秦漢時(shí)期被發(fā)明制作，是古代用于測量天體球面坐標(biāo)的觀測儀器。它由一重重的同心圓環(huán)構(gòu)成，整體看起來就像一個(gè)圓球。

古人認(rèn)為天是圓的，形狀像蛋殼，星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們在這個(gè)蛋黃上測量日月星辰的位置?！皽啞弊衷诠糯灿袌A球的含義，因此，這種觀測天體位置的儀器被命名為“渾儀”。

數(shù)學(xué)領(lǐng)域——算盤

古時(shí)，人們多用小木棍進(jìn)行計(jì)算，這些小木棍叫“算籌”，用算籌作為工具進(jìn)行的計(jì)算叫“籌算”。后來隨著生產(chǎn)的發(fā)展，籌算無法滿足需要，于是人們又發(fā)明了更先進(jìn)的計(jì)算工具——算盤。

算盤，又作祘盤，由于運(yùn)算方便、快速，幾千年來一直是人們普遍使用的計(jì)算工具。后傳到世界各地，到12世紀(jì)才逐漸被阿拉伯?dāng)?shù)字所取代。

不同時(shí)代的算盤，算珠數(shù)量也會(huì)有所區(qū)別。據(jù)東漢末年徐岳在《數(shù)術(shù)記遺》中描述，當(dāng)時(shí)的算盤每一列有5顆可動(dòng)的算珠，上面1顆相當(dāng)于數(shù)量5，下面4顆每顆當(dāng)作數(shù)量1。而我們現(xiàn)在常用的算盤，每一列的上面是2顆算珠，下面是5顆。

北宋名畫《清明上河圖》的最左端，有一家稱作“趙太丞家”的中藥鋪。如果仔細(xì)觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在后面的柜臺上放著一架算盤，說明算盤在北宋時(shí)期已經(jīng)成為老百姓的日常用品。

化學(xué)領(lǐng)域——火柴

在某些南方方言中，“火柴”被稱作“洋火”。雖然近代用的火柴是從外國傳來的，可在古書中卻早有了關(guān)于火柴的記載。元末明初陶宗儀在《輟耕錄》中說：“杭人削松木為小片，其薄如紙，熔硫磺涂木片頂端分許，名曰發(fā)燭，又曰粹兒，蓋以發(fā)火及代燈燭用也。”不難看出，文中的“發(fā)燭”就是原始的火柴。

北宋《清異錄》中描述：“有智者，批杉條染硫磺，置之待用，一與火遇，得焰穗然。既神之，呼引光奴。今遂有貨者，易名火寸?！边@說的是當(dāng)時(shí)民間百姓非常流行用一種涂上硫磺的杉木條引火，這也說明了原始的火柴，應(yīng)該是在《清異錄》成書年代之前就已經(jīng)發(fā)明，也就是公元950年前。而到了南宋時(shí)期，杭州的大小街道上，已經(jīng)到處都有出售火柴的小販。

制造領(lǐng)域——明代造船工藝

早在遠(yuǎn)古時(shí)期，我們的祖先就廣泛使用獨(dú)木舟和筏，并以非凡的勇氣和智慧走向海洋。據(jù)考證，在船被發(fā)明之前，筏作為第一種水上運(yùn)載工具，是新石器時(shí)期我國東南部的百越人發(fā)明的。

我國古代的造船技術(shù)長期處于世界領(lǐng)先水平，在明朝發(fā)展到了巔峰。造船工場遍布于全國濱江沿海各地，尤以江蘇、福建、湖廣、浙江等地最為發(fā)達(dá)。除民辦船廠以外，還有官辦船廠，其中最大的船廠有南京的龍江船廠和蘇北的清江船廠等。得益于發(fā)達(dá)的水上航運(yùn)，明朝進(jìn)出口貿(mào)易甚是繁榮，貿(mào)易額曾居世界第一位。明朝水師的規(guī)模龐大，時(shí)為亞洲第一，鼎盛時(shí)期更是有接近四千艘的艦船。

明代造船技藝的巔峰之作，當(dāng)屬鄭和下西洋所乘坐的鄭和寶船?！伴L肆拾肆丈肆尺，闊壹拾捌丈”，換算成現(xiàn)在的計(jì)量單位，大寶船的長與寬約為138米和56米。這樣的巨舶，不僅“蓋古所未有”，而且達(dá)到了19世紀(jì)世界木帆船的較高水平。直到80年后，哥倫布乘船去美洲，船隊(duì)中的“圣瑪利亞”號船長23.66米，船寬7.84米，和鄭和寶船的體量相比還是較小的。

鄭和艦隊(duì)能夠順利航行，水密隔艙發(fā)揮了很大的作用。這是一種安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，位于船體內(nèi)，由隔艙板分隔出的多間獨(dú)立艙室。即便是在航行過程中一不小心碰上暗礁，在多個(gè)水密隔艙的保護(hù)下，船依舊可以保持正常行駛，不會(huì)因此沉沒。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域——水車

中國民間最早的汲水用具名叫“桔槔”，是用一條橫木支在木架上，一端掛著汲水的木桶，一端掛著重物，人們利用杠桿原理，可以節(jié)省汲水的力量。在此基礎(chǔ)上，古代勞動(dòng)人民充分利用水力發(fā)明了新的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，水車。水車也叫天車，大約出現(xiàn)在東漢年代，車高約10米，由一根車軸支撐著24根木輻條，呈放射狀向四周展開，長得和現(xiàn)在縮小版的摩天輪很相似。

水車每根輻條的頂端都帶著一個(gè)刮水的刮板和裝水的水斗。河水流動(dòng)時(shí)，水車借著水勢緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)輻條，一個(gè)個(gè)裝滿水的水斗被逐級提上去。到了最高處，水斗又自然傾斜，將水注入渡槽，流到灌溉的農(nóng)田里。

一般大水車可灌溉農(nóng)田六、七百畝，小的可灌溉一、二百畝。它使耕地受地形制約影響大為減輕，實(shí)現(xiàn)了對丘陵和山坡的開發(fā)和利用。水車省工、省力、省資金，在古代可以算是非常先進(jìn)的灌溉工具了。

建筑領(lǐng)域——榫卯

榫卯工藝最早誕生于石器時(shí)代，在古代人的家中，大到房屋，小到桌椅都會(huì)用到這個(gè)結(jié)構(gòu)。它是指兩個(gè)木構(gòu)件采用凹凸部位相結(jié)合的方式，將木料鏈接并加固起來。凸出部分叫榫（或榫頭）；凹進(jìn)部分叫卯（或榫眼、榫槽）。

榫卯的神奇之處在于，它能通過各種不同的契合手法，讓結(jié)構(gòu)中每一個(gè)小單元都被穩(wěn)定的固定住，因而整個(gè)制作過程不需要一枚鐵釘。這種不用釘子的構(gòu)件連接方式，使得中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)成為超越了當(dāng)代建筑排架、框架或者鋼架的特殊柔性結(jié)構(gòu)體。它不但可以承受較大的荷載，而且允許產(chǎn)生一定的變形，即便在地震發(fā)生時(shí)，這種結(jié)構(gòu)也可以通過變形吸收一定的地震能量，減小對房屋的破壞力度。

如果將榫卯結(jié)構(gòu)比喻成樂高玩具中最簡單的基本單位，那么幾塊基本單位結(jié)合出來的就是中國古建筑中大名鼎鼎的基礎(chǔ)單位斗拱，它在中國古建筑中隨處可見。榫卯結(jié)構(gòu)制作而成的建筑都牢固無比，有的甚至歷經(jīng)數(shù)百年的風(fēng)雨都還屹立不倒，保存至今。

從渾儀到500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST；從算盤到“天河一號”超級計(jì)算機(jī)；從火柴到超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)；從鄭和寶船到國產(chǎn)航空母艦；從水車到中心支軸式噴灌機(jī)；從榫卯結(jié)構(gòu)到3D打印建筑……歲月流轉(zhuǎn)，一個(gè)個(gè)科學(xué)設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)，一代代中國“智造”不斷創(chuàng)新升級。更多科技進(jìn)步帶來的驚喜，讓我們一起期待。

 （新華社）