機器人和蒸汽機都是西方發明的？中國古代發明家有話要說

引子

最近ChatGPT特别火，大家玩得不亦樂乎，ChatGPT是一種人工智能，人工智能的前身是機器人和自動機械裝置。

搜索某度百科，世界上第一台機器人是在1959年 ，由享有“機器人之父”美譽的美國人恩格爾伯格發明的。現代普遍使用的自動機械裝置的前身是蒸汽機，一般認為，蒸汽機是英國人瓦特發明或改進的。

某度搜索“蒸汽機”，通篇都是西方人發明的，跟中國一點關系都沒有。

某度百科關于蒸汽機發明的說明

經常看到某某東西是西方人先發明的，這跟中國曆史記載大相徑庭。那麼機器人和蒸汽機都是西方人發明的嗎？我們熟悉的現代科技産品中有什麼是中國人先發明的呢？

中國古代機器人和自動機械裝置發明曆史

列子（約公元前450年—公元前375年），名禦寇。戰國前期道家代表人物。鄭國圃田（今河南鄭州）人，古帝王列山氏之後 。約與鄭繻公同時。先秦天下十豪之一，道學家、思想家、哲學家、文學家、教育家。

列子寫的《列子·湯問》中記載，周穆王去西方巡視時，遇到了工匠偃師，偃師研制出了一種會唱歌、跳舞的伶人，給周穆王展示。這種伶人不僅能做出很多高難度的動作，還能夠與周穆王的嫔妃們“眉目傳情”，氣得周穆王差點要殺了偃師。幸好工匠偃師及時拆解了機器人給周穆王看，周穆王才知道這是個用木頭皮革等材料制成的假人，就原諒了偃師。

《列子·湯問》：周穆王西巡狩，越昆侖，不至弇山。反還，未及中國，道有獻工人名偃師......越日偃師谒見王。王薦之，曰：“若與偕來者何人邪？”對曰：“臣之所造能倡者。”穆王驚視之，趣步俯仰，信人也。巧夫顉其頤，則歌合律；捧其手，則舞應節。千變萬化，惟意所适。王以為實人也，與盛姬内禦并觀之。技将終，倡者瞬其目而招王之左右侍妾。王大怒，立欲誅偃師。偃師大懾，立剖散倡者以示王......穆王始悅而歎曰：“人之巧乃可與造化者同功乎？”诏貳車載之以歸。

表演歌舞的機器人

西周時期，中國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是中國有記載的最早的機器人。

魯班（公元前507年—公元前444年），姬姓，公輸氏，名班，人稱公輸盤、公輸般、班輸，尊稱公輸子，又稱魯盤或者魯般，慣稱“魯班”，春秋時期魯國人，是中國建築鼻祖木匠鼻祖。

風筝在空中受重力和揚力的作用成功在空中飛翔，後來風筝的制作越來越大，技巧也越來越高明，于是，在曆史上出現了風筝載人載物的記載。由此風筝娛樂之外，也成為傳遞信息的工具，甚至用于軍事用途。2000多年前中國人發明的風筝，可以稱為飛機的鼻祖。

魯班用竹子，改進墨翟的風筝材質，演變為多線風筝。東漢時，蔡倫改進造紙術後，坊間才開始以紙做風筝，彼時稱為”紙鸢“。

魯班手藝巧奪天工，非常高明。魯班和墨子論道，魯班拿出他的發明：能在空中飛行三天三夜的木鸢。

《公輸》裡說：“墨子為木鸢，三年而成，蜚一日而敗。公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下。”

《韓非子》中也有類似記載：“墨子為木鸢，三年而成，蜚一日而敗。”

西漢初年，漢高祖劉邦曾被匈奴單于冒頓圍困。劉邦的謀士陳平得知匈奴兵精銳骠悍，但冒頓的妻子阏氏心性妒忌。于是陳平就命令工匠制作了一個精巧的木機器人。給木機器人穿上漂亮的衣服，打扮得花枝招展，美貌俊俏。然後把它放在城牆上，發動機關，這個機器人就跳起優美的舞蹈，惹人憐愛。阏氏在城外看到此景，不明真相，信以為真，把這個會跳舞的機器人當作真的漢朝美女，怕破城以後冒頓寵幸這個中原美姬而冷落自己，便說服冒頓棄城而去，劉邦及漢軍這才化險為夷。

落下闳（前156年—前87年），複姓落下，名闳，字長公，巴郡阆中(今四川阆中)人。西漢時期的天文學家，渾天說創始人之一，創新中國古代“宇宙起源”學說，在天文學上有較大的影響。他發明“通其率”，影響中國天文數學2000年。創制“太初曆”，又稱“八十一分律曆”。落下闳第一次将24節氣納入曆法，此一做法，奠定了春節的基礎，被稱為春節老人。

落下闳是渾天說的創始人之一，經他改進的赤道式渾天儀，在中國用了兩千年。渾天儀用來演示天象，為創制“太初曆”立下大功。落下闳創制的渾儀（包括渾天儀和渾天象），形象地展示了宇宙模型。他通過長期觀測和科學運算，用事實論證了渾天說理論和天體運行規律，最終制定出優于其它17種曆法的“太初曆”，是渾天說對蓋天說的有力的否定。漢代大文學家、天文學家楊雄的論述，《史記》《舊唐書》等記載，均證明是落下闳創造了渾儀。

2004年9月16日，經國家天文學聯合會小天體提名委員會批準，中國科學院國家天文台已将其發現的國際永久編号為16757的小行星命名為“落下闳星”。

春節老人落下闳

張衡（78年—139年），字平子，南陽郡西鄂縣（今河南省南陽市石橋鎮）人 。東漢時期傑出的天文學家、數學家、發明家、地理學家、文學家、畫家。大發明家張衡發明了地動儀、指南車、用齒輪傳動來記載距離的自動裝置計裡鼓車，改進了渾天儀。

世界最早的飛機發明者是我國東漢時代張衡，張衡發明了能夠獨立飛行的獨飛木雕。

《後漢書》卷59《張衡列傳》引《應間》“三輪可使自轉，木雕猶能獨飛”。

《太平禦覽》卷752引《文士傳》：“張衡嘗作木鳥，假以羽翻，腹中機，能飛數裡。”

以上兩段史料，共同說明以下幾個重要事實。

其一、張衡制作了獨飛木雕，它和由人牽線放飛的風筝不同，獨飛木雕是獨自在空中飛行。

其二、張衡的獨飛木雕是木制的，“假以羽融”是安裝有像鳥一樣的翅膀和尾巴，有固定機翼，具有符合飛行的外部形态。

其三、張衡的獨飛木雕的飛行能力是來自它自己“腹内施機”的機械動力，是名副其實的機械動力飛行器，即現代所說的飛機。

其四，它所以起名叫獨飛木雕，而不是叫做木鵲、木鴉、木鶴，是因為1、它有雕那樣大的軀體，2、有雕那樣橫展着的大翅膀，3、它有雕那樣邀遊高空翺翔的飛行姿态，和烏鴉喜鵲等類的撲翼飛行不同。

其五，張衡的獨飛木雕的飛行能力是能飛數裡。這是投擲、彈射、無動力低空滑翔都不能達到的距離。

其六，張衡制作獨飛木雕的具體年代不詳。但可以推知應當在他初為太史令的公元115年和他在寫作《應間》的公元126年之前的12年時間裡。

在春秋時期，中國就有了竹蜻蜓，在張衡以前的西漢時期，我國就已開創了竹靖蜓應用的曆史，1985年安徽縣三國曹操宗族墓中所出土的盛金銅螺旋槳可以為證。

早些年的人們根據曆年考古界在各地發現的做工精細的銅鐵齒輪和軸承、弓等機械部件、長沙馬王堆出土精妙的絲織品、《西京雜記》記載巧工丁緩制作的九層博山爐、被中香爐、七輪寶扇、霍光妻遺淳于銜的一百二十攝提花機、東漢南陽太守制作水排用以鼓鑄用力少見功多、遼甯東漢基葬壁畫中的風車圖，以及其他文獻資料證明，西漢時期人們對于斜面、杠杆、齒輪、軸承、彈性和彈性物體、流體和流體力學的技術開發已經達到廣泛使用和高度發達的技術水平。

那麼張衡利用彈性物體積蓄能量推動螺旋漿向前飛行或者使用多個能量貯蓄器，使螺旋槳得到多次接力，一直送到高空之後，再以滑翔的方法飛到更遠的地方，就可能達到“能飛數裡”了。

張衡發明了地動儀

張衡繼承和發展了前人的成果。任太史令後，他更加勤奮地“研核陰陽”，終于“妙盡璇玑之正”。元初四年（公元117年），一件成就空前的銅鑄渾天儀，被張衡造了出來。渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈，最外層周長一丈四尺六寸。各層分别刻着内、外規，南、北極、黃、赤道，二十四節氣，二十八列宿，還有“中”、“外”星辰和日、月、五緯等等天象。儀上附着兩個漏壺，壺底有孔，滴水推動圓圈，圓圈按着刻度慢慢轉動。于是乎各種天文現象便赫然展現在人們眼前。這件儀器被安放在靈台大殿的密室之中。夜裡，室内人員把某時某刻出現的天象及時報告給靈台上的觀天人員，結果是儀器上、天上所現完全相符。

銅儀的兩側附有玉虬（龍）各一，吐水入壺，左為夜，右為晝。壺上分别立着金銅仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以别天時早晚”。更有妙者：台階下還有内裝機關與兩壺相聯的瑞輪、莢，靠着滴水的推動，依照月亮出入圓缺的變化，不停地旋轉開合，表示着朔、望、弦、晦等日期，有如活動日曆一般，可見這件渾天儀及其附器，與近世的假天儀有許多相似之處。

在此儀誕生的前一年，張衡先用竹篾制成一個模型，名曰“小渾”，進行了一系列的試驗和校正，然後才鑄作大儀。渾天儀是張衡血汗的結晶。他接着寫了《渾天儀圖注》和《漏水轉渾天儀注》兩本說明書，又撰成《靈憲》一部，繪制《靈憲圖》一份。

紫金山天文台的渾天儀

張衡發明的地動儀、渾天儀、指南車、記裡鼓車和他發明的獨飛木雕一樣 ，都有着開創世界文明史的重要意義 ，都是我們中華民族的光榮和驕傲 。

張衡為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了傑出的貢獻，發明地動儀、改進渾天儀，是東漢中期渾天說的代表人物之一。後人譽其為“木聖”、“科聖”。由于他的貢獻突出，國際天文學聯合會将月球背面的一個環形山命名為“張衡環形山”，太陽系中的1802号小行星命名為“張衡星”。後人為紀念張衡，在南陽修建了張衡博物館。

木牛流馬最遠可追溯到春秋末期。據王充在《論衡》中記載：魯國木匠名師魯班就為其老母巧工制作過一台木車馬，且“機關具備，一驅不還。”

三國時期蜀漢丞相諸葛亮發明的運輸工具木牛流馬，分為木牛與流馬。史載建興九年至十二年（231年－234年）諸葛亮在北伐時所使用，其載重量為“一歲糧”，大約四百斤以上，每日行程為“特行者數十裡，群行三十裡”，為蜀漢十萬大軍運輸糧食。不過，真實的樣式、樣貌現在亦不明，對其亦有不同的解釋。

《三國志·諸葛亮傳》：“(建興)九年(231)，亮複出祁山，以木牛運，糧盡退軍……十二年春，亮悉大衆由斜谷出，以流馬運，據武功五丈原，與司馬宣王對于渭南。”

又過了200多年，南北朝時的科技天才祖沖之在木牛流馬的基礎上，造出更勝一籌的自動機械。

《南齊書·祖沖之傳》說：“以諸葛亮有木牛流馬，乃造一器，不因風水，施機自運，不勞人力。”

木牛流馬

馬鈞是三國時期的傳動機械大師，馬鈞制造了用差動齒輪裝置驅動車上方指示方向的小人的指南車。他還發明了一種名為“水轉百戲”的木偶玩具，在水力的作用下，木偶人竟能做出吹、彈、唱、跳等各種動作。

有人進獻一種百戲模型給魏明帝，這種“百戲圖”造型精美，但不能活動。 高堂隆與馬鈞有嫌隙。高堂隆趁魏明帝欣賞“百戲圖”時讓皇上下旨，命令馬鈞讓這套木偶動起來。 馬鈞經過琢磨研究，重新雕刻了木人，暗中設下了機關，利用水力将它發動，制成活動的“水轉百戲圖”。隻要把機關一開，上層的所有陳設的木人都動起來了。有的擊鼓，有的吹箫，有的跳舞，有的耍劍，有的騎馬，有的在繩上倒立，還有百官行署，表演變化多端，惟妙惟肖，極為生動有趣。

“水轉百戲”的研制成功，說明馬鈞已能熟練掌握和巧妙利用水利和機械傳動的原理。

水轉百戲圖

祖沖之（429年－500年），字文遠，生于丹陽郡建康縣（今江蘇南京），籍貫範陽郡遒縣（今河北省涞水縣），南北朝時期傑出的數學家、天文學家、大發明家。他撰寫的《大明曆》是當時最科學最先進的曆法。

祖沖之算出圓周率（π）的真值在3.1415926和3.1415927之間，相當于精确到小數第7位，簡化成3.1415926，祖沖之因此入選世界紀錄協會世界第一位将圓周率值計算到小數第7位的科學家。祖沖之對圓周率數值的精确推算值，對于中國乃至世界是一個重大貢獻，後人将“這個精确推算值”用他的名字命名為“祖沖之圓周率”，簡稱“祖率”。

祖沖之設計制造過水碓磨、銅制機件傳動的指南車、千裡船、定時器等。在中國古代指南車的名稱由來已久，但其機制構造則未見流傳。三國時代的馬鈞曾造指南車，至晉再次亡失。東晉末年劉裕攻長安，得後秦統治者許多器物，其中也有指南車，但“機數不精，雖曰指南，多不審正，回曲步驟，猶須人功正之”。南朝宋昇明年間(477-479年)蕭道成輔政，“使沖之追修古法。沖之改造銅機，圓轉不窮而司方如一，馬鈞以來未有也。”祖沖之所制指南車的内部機件全是銅的，它的構造精巧，運轉靈活，無論怎樣轉彎，木人的手常常指向南方。

祖沖之後人成功再造指南車

祖沖之改良了水碓磨。在西晉初年，杜預改進發明了“連機碓”和“水轉連磨”。一個連機碓能帶動好幾個石杵一起一落地舂米；一個水轉連磨能帶動八個磨同時磨粉。祖沖之又在這個基礎上進一步加以改進，把水碓和水磨結合起來，生産效率就更加提高了。這種加工工具，中國南方有些農村還在使用着。

祖沖之還設計制造過一種千裡船，史載“又造千裡船，于新亭江試之，日行百餘裡”。它可能是利用輪子激水前進的原理造成的，一天能行一百多裡。

祖沖之曾制造過“欹器”。這種器具用來盛水“中則正，滿則覆”，古人常放置在身邊以自警，“晉時杜預有巧思，造欹器三改不成”。南齊永明年間竟陵文宣王蕭子良“好古，沖之造欹器獻之”。

為紀念這位偉大的古代科學家，1967年，國際天文學家聯合會把月球上的一座環形山命名為“祖沖之環形山”。1964年11月9日，為了紀念祖沖之對中國和世界科學文化作出的偉大貢獻，紫金山天文台将1964年發現的，國際永久編号為1888的小行星命名為“祖沖之星”。

隋炀帝是中國古代帝王中難得的“技術控”，他發明了多種機器人，據《資治通鑒·隋紀》記載，隋炀帝對工程技術、天文曆算、醫學等科技知識抱有很大興趣，喜歡收集、編纂書籍，還修建了一所又高又大的“自動化”書庫。

為了方便在書庫查找書籍，他還讓人發明了兩個“飛仙”裝置，大概是一種機械開關裝置。隋炀帝去書庫時，由宮女拿着香爐在前面引導，當踩到開關時，“飛仙”就降下來，把幔簾卷上去，書庫的門以及書櫃的門也随之自動開啟。等隋炀帝看完書離開的時候，就再恢複原樣。

《資治通鑒·隋紀》：“于觀文殿前為書室十四間，窗戶床褥廚幔，鹹極珍麗，每三間開方戶，垂錦幔，上有二飛仙，戶外地中施機發。”

《隋書》裡還曾記載了一個隋炀帝發明機器人的故事：隋炀帝有個寵臣叫柳抃，兩人感情很好，恨不得時時刻刻呆在一起講文論詩。為了彌補見不到柳抃時的遺憾，隋炀帝讓工匠比照柳抃的模樣制作了一個木頭機器人，開動機關後木頭機器人能坐能站還會磕頭，可以經常陪伴自己左右對飲歡笑。

《隋書》“……帝猶恨不能夜召，于是命匠刻木偶人，施機關，能坐起拜伏，以像于抃。帝每在月下對酒，辄令宮人置之于座，與相酬酢，而為歡笑。”

唐朝時制造了多種多樣的機器人：

會倒酒的機器人：唐朝是一個非常昌盛的時代，娛樂設備非常的多樣化，當然也出現了很多巧妙的工匠。唐朝人張骛在《朝野金載》中記載了一件事，洛州的殷文亮曾經當過縣令，性格聰巧，喜好飲酒。他制造了一個木頭做的女機器人，并為她穿上绫羅綢緞，讓這個機器人為他到酒。這個“女招待”酌酒行觞，總是彬彬有禮。

會賺錢的機器人：楊務廉是唐朝時期的能工巧匠，他做了一個僧人模樣的乞讨機器人，這個機器人能夠像和尚一樣化緣，手裡捧着化緣缽向路人乞讨，當有人往缽裡放錢币後，它能自動收起來，并且向失主鞠躬行禮，設計得非常巧妙。當碗裡裝滿錢時，風琴會自動觸發。然後，和尚徐徐說出：“多謝布施。” 當這名和尚出現在集市上時，每個人都争相觀看，并且為了聽和尚說話，每天有一千名捐助者前來觀看，楊務廉因此獲利頗豐。

會捉魚的機器人：唐朝的柳州刺史王據，研制了一個類似水獺的機器人。在這個機器人的口中放上魚餌，并安有發動的部件，用石頭墜着它沉入水中。當魚吃了魚餌之後，這個部件就發動了，石頭就從它的口中掉到水中，它的口就可以合起來，它銜在口中的魚就被咬住了，然後它的腦袋就可以露出水面。

其實中國古代的機器人和機械裝置也是在不斷進步和趨向現代化的，一行發明的水運渾天儀就是在張衡渾天儀基礎上發明的自動機械裝置。

一行（公元683年～公元727年），唐朝僧人。中國唐朝著名天文學家和釋學家，本名張遂，魏州昌樂（今河南省濮陽市南樂縣）人，谥号“大慧禅師”。曾翻譯過多種印度佛經，後成為佛教一派——密宗的領袖。

唐朝開元九年（公元721年），因為李淳風的《麟德曆》幾次預報日食不準，唐玄宗命一行主持修編新曆。一行一生中最主要的成就是編制《大衍曆》，他在制造天文儀器、觀測天象和主持天文大地測量方面有很大貢獻。

一行主張在實測的基礎上編訂曆法。為此，首先需要有測量天體位置的儀器。他于開元九年（公元721年）率府兵曹參軍梁令瓒設計制造銅鐵的黃道遊儀。後來，一行和梁令瓒等又設計制造水運渾象。這個以水力推動而運轉的渾象，附有報時裝置，可以自動報時，稱為"水運渾天"或"開元水運渾天俯視圖"。

水運渾天儀是一具依靠水力而使其運轉，能模仿天體運行的儀器，并可以測定時間。這個渾天儀改進了漢代科學家張衡的設計，注水激輪，令其自轉，晝夜一周，除了表現星宿的運動以外，還能表現日升月落，比張衡的水運渾象儀更加精巧、複雜。所以，當水運渾天儀造成之後，置于武成殿前，文武百僚觀看後，無不為其制作精妙，測定朔望、報告時辰準确而歎服，共稱其妙。

特别是在水運渾天儀上，還設有兩個木人（相關的商州銅佛龛文物遺址仍存），用齒輪帶動，一個木人每刻（古代把一晝夜分為一百刻）自動擊鼓，一個木人每辰（合現在兩個小時）自動撞鐘。這兩個木人是運用機械原理而制成的古代機器人。這是一個十分巧妙的計時機械，是世界上最早的機械時鐘裝置，是現代機械類鐘表的祖先，比公元1370年西方才出現的威克鐘要早六個世紀，這充分顯示了中國古代勞動人民和科學家的聰明才智。

一行和梁令瓒卻以獲得天文鐘的發明權而永垂史冊。英國著名科技史家李約瑟博士在《中國科學技術史》第四卷中說：高僧一行和梁令瓒所發明的平行聯動裝置，實質上就是最早的機械時鐘，是一切擒縱器的祖先，走在歐洲14世紀第一具機械時鐘的前面。

一行發明的水運渾天儀

北宋時期的蘇頌制造過非常複雜的水運儀象台，這就是機械鐘的先驅，蘇頌也被公認為世界鐘表鼻祖。

蘇頌（1020年-1101年），字子容，原籍福建路泉州同安縣（今屬廈門市同安區），後徙居潤州丹陽縣。中國北宋中期官員，傑出的天文學家、天文機械制造家、藥物學家。

蘇頌所研制的水運儀象台是一座高12米，寬7米，像三層樓房一樣的巨型天文儀器。水運儀象台的上層是觀測天體的渾儀，中層是演示天象的渾象，下層是使渾儀、渾象随天體運動而報時的機械裝置。它兼有觀測天體運行，演示天象變化，以及随天象推移而由木人自動敲鐘、擊鼓、搖鈴，準确報時的三種功用。

蘇頌的《新儀象法要》：“兼采諸家之說，備存儀象之器，共置一台中。台有二隔，置渾儀于上，而渾象置于下，樞機輪軸隐于中，鐘鼓時刻司辰運于輪上，……以水激輪，輪轉而儀象皆動。”

水運儀象台的天衡系統對樞輪杠杆的這種擒縱控制與現代鐘表的關鍵機件——錨狀擒縱機構（俗稱卡子），具有基本上相同的作用。所以說水運儀象台的天衡系統是現代鐘表的先驅。

水運儀象台的這套裝置是現代天文台跟蹤機械——轉儀鐘的遠祖。英國科技史家李約瑟對這一點給以高度評價：“蘇頌把時鐘機械和觀察用渾儀結合起來，在原理上已經完全成功。因此可以說他比羅伯特·胡克先行了六個世紀，比方和斐先行了七個半世紀。”

李約瑟在深入研究了水運儀象台之後，曾改變了他過去的一些觀點。他在《中國科學技術史》中說：“我們借此機會聲明，我們以前關于‘鐘表裝置……完全是14世紀早期歐洲的發明’的說法是錯誤的。使用軸葉擒縱器重力傳動機械時鐘是14世紀在歐洲發明的。可是，在中國許多世紀之前，就已有了裝有另一種擒縱器的水力傳動機械時鐘。”

北宋天文學家蘇頌等人創建的世界第一座天文鐘“水運儀象台”

王祯 （1271年－1368年），字伯善，元代東平（今山東東平）人。中國古代農學、農業機械學家。《王祯農書》中的“農器圖譜”在古農書中是一項創舉。它所收集的105種農具都采用圖文并重的形式，對它們的發展曆史、形制和操作方法都作了詳細介紹，特别是對新創制的農具作了大力宣傳和推廣，這對促進農業生産的發展起到了重要作用。

在《王祯農書》“農器圖譜”中，可以看到7種新創制的灌溉機械。水轉翻車、水轉高車和高轉筒車這幾種機械用水做原動力。《王祯農書》“農器圖譜”中記載的連二水磨、水轉連磨、水擊面羅、水輪三事等，都是元代新創制的高效率的農産加工機械。如水轉連磨“或作碓碾，日得谷食，可給千家”。水輪三事，用一台機械可以發揮磨、砻、碾的作用。

王祯發明的高轉筒車

東漢時南陽太守杜詩發明煉鐵用的“水排”鼓風技術，水排就是一種水力鼓風機，在我國古代，人們冶鑄青銅器或鐵器時，多用皮囊進行鼓風，以使炭火更旺，爐溫更高。若将好幾個皮囊排在一起，同時鼓風，就叫排囊。水排是一種用水力推動排囊的鼓風裝置，是東漢人杜詩的一項創舉。

到元代時水排鼓風技術已經失傳，王祯經過長期反複研究，終于搞清了“水排”的構造原理，并繪制成圖，載入“農器圖譜”中。在複原過程中，他還把原來用皮囊鼓風，改為類似風箱的木扇鼓風。這既節省了費用，減輕了勞動強度，又提高了冶煉技術。這項複制和改革在我國古代冶鐵史上有重大意義。

王祯發明的水排鼓風

水轉大紡車發明于南宋後期，元代盛行于中原地區，是當時世界上最先進的紡紗機械。水轉大紡車專供長纖維加拈，主要用于加工麻紗和蠶絲。麻紡車較大，全長約9米，高2.7米左右。它與人力紡車不同，裝有錠子32枚，結構比較複雜和龐大，有轉錠、加拈、水輪和傳動裝置等 四個部分。用兩條皮繩傳動使32枚紗錠運轉。這種紡車用水力驅動，工效較高，每車每天可加拈麻紗100斤。水轉大紡車是中國古代紡織機械方面的一個重大成就。

據王祯《農書》記載：“與水轉輾磨之法俱同。”即在臨流處安置水激轉輪，用水激轉輪連軸帶動紡車轉動，進行紡績。水轉大紡車錠數有達32錠的，主要用來進行麻縷加拈。每天可紡麻紗100餘斤，功效是腳踏三錠紡車的30多倍。

王祯《農書》中的水轉大紡車

明朝的萬戶是世界發明火箭第一人。

萬戶（元末-1390年）本名陶成道，原名陶廣義，後被朱元璋賜名“成道”。原是浙江婺城陶家書院山長，喜好鑽研煉丹技巧。一次煉丹事故後，轉為試制火器。元末，吳王朱元璋下婺州，陶成道率一幹弟子獻火神器技藝。在曆次戰事中屢建奇功，受到朱元璋封賞“萬戶”，從此陶成道被人稱為“萬戶”。

晚年，陶成道把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在上面，雙手舉着2隻大風筝，然後叫人點火發射。設想利用火箭的推力，加上風筝的力量飛起。不幸火箭爆炸，萬戶也為此獻出了生命。

目前，隻有火箭才能把人送上太空。以此為标準，最早嘗試火箭飛天的應是約600年前的萬戶。萬戶是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的創想是世界上第一個，因此他被世界公認為“真正的航天始祖”。他為整個人類向未知世界探索的進程作出了重要的貢獻，人們稱他為“世界航天第一人”。

為紀念萬戶，國際天文學聯合會将月球上的一座環形山以這位古代的中國人命名。20世紀70年代，國際天文聯合會将月球背面一座環形山命名為“Wan Hoo”。

清初時的徐正明發明了世界上最早的直升飛機。徐正明是世界上第一架直升機的發明者。

春秋時期，中國人發明了竹蜻蜓。其背後蘊含的空氣動力學原理，是“垂直起降”概念最初的源頭。中國的竹蜻蜓傳入歐洲，被外國人叫做中國陀螺，或者叫做中國飛行陀螺。當前世界螺旋飛機的推進器，都公認是直接來源于中國的飛行陀螺。

蘇州香山位于太湖之濱，自古出建築工匠，擅長複雜精細的中國傳統建築技術，人稱“香山幫匠人”，史書曾有“江南木工巧匠皆出于香山”的記載。明代生于香山的北京天安門城樓設計者蒯祥，因其建築技藝高超而被尊為“香山幫”鼻祖。香山幫中還有一大名師：清初的蘇州人徐正明。

清人徐翥先（字鹓清，号勁松，吳縣香山人）在《香山小志》一書“人物”中記載，清初順治年間（1644-1661），蘇州吳縣有位能工巧匠名曰徐正明，一日聞人談《山海經》得知商湯時即有“奇肱飛車”，受到啟迪，遂立志制造一架“飛車”飛越湖渠港漢，方便交通。

又據《吳縣志》記載，清初（1644-1661）吳縣能工巧匠徐正明，少時“性敏，志專一，平生不事酒食征逐"，其設計、制造的車輛，靈巧牢固，在鄉裡頗有聲譽。據記載，海棠亭、蘇州馬醫科申時行祠堂牌坊（今移至北寺塔前）亦出自徐正明之手。

中國蘇州的巧匠徐正明就整天琢磨竹蜻蜓、奇肱飛車，經過十幾年的"鑽研"，他終于制造一架"直升機"，把人類也帶上天去。它有一個竹蜻蜓一樣的螺旋槳，駕駛座是一種栲栳椅，依靠腳踏闆帶動螺旋槳的轉動，試飛的時候，它能夠飛離地面一尺多高，還飛過了一條小河，然後才落下來。

根據記載，“栲栳椅”這種飛行器構思精絕，“下有機關，齒牙錯合，人坐椅中，以兩足擊闆上下之，機轉風旋，疾馳而去”，因此，這是一種人力驅動的旋翼機，而且可以“離地尺餘，飛渡港汊不由橋”，令鄉人為之歎絕。

徐正明發明的栲栳椅飛行器

在明朝胡爌撰寫的《拾遺錄》等書中，還記載了登台演戲的機器人、執燈伴瞎的機器人、能挑擔的機器人、能唱歌的機器人、會跳舞的機器人、擅于吹笙的機器人，會擊劍的機器人等等多種多樣的機器人。

清朝還有一個石甘四發明了“木機器人”和“飛床”，石甘四也是飛行器的先驅。

據清光緒十五年（1889）夏五月刊本《湘潭縣圖志十二篇》、《湘潭縣志》卷八之五記載，清嘉慶、道光年間（1796-1851)，當地有個年輕人叫石甘四，“有技勇舉三百斤，能巧思造奇器，嘗讀《蜀志》見木牛流馬法，日：'此易耳'。遂為木人執器左右，供使令”。

其後，“又以鵝毛作床如烏翅，坐則騰上二十丈橫行五裡許”。其時“西夷輕氣學未傳，甘四以重力升之"。

在17世紀初的時候，南懷仁在中國就已經制造了第一輛蒸汽汽車。這些都是在前人的基礎上發展進步的成果。

1672年，比利時籍傳教士南懷仁在北京為康熙制造出了蒸氣動力的機械裝置，成為第一輛四輪蒸汽汽車。比瓦特制成的複式蒸汽機早了115年，比西明頓将蒸汽機應用于輪船早123年，比司蒂芬孫用于火車早150年，比布爾用于汽車早200年。

南懷仁制造的這輛汽車隻有二尺長，四個輪子，重要的是中部的火爐和汽鍋。銅制的汽鍋猶如現在的水壺，下平上圓，頂上有一噴氣的壺嘴。壺加熱後，蒸汽從小嘴裡噴吐而出，産生很大能量，射在渦輪葉片上，像水車産生動力，帶動汽車後輪，驅動小車行走。車前還裝有手動輪，控制行走方向。汽鍋裡發出的蒸氣可以驅動小車行駛10小時以上。

南懷仁手稿于清康熙二十年（1681年）完成，6年後南懷仁的文章《自動機器》發表在德國出版的《歐洲天文學》雜志上，使得這一科技成果留傳下來。

17世紀初南懷仁制造的世界上第一輛蒸汽汽車

中國曆史上的發明不勝枚舉，機器人、蒸汽機、紡織機械、飛機、火箭、鐘表等等都是中國首先發明的。在古代中國科技水平也一直領先于世界。

英國著名科學技術史學家李約瑟在《中國科學技術史》中列舉了囊括四大發明在内的中國古代26項重要發明，包括： 1龍骨車；2石碾和水力在石碾上的應用；3水排；4風車和簸揚機(旋轉風扇或揚谷機)；5活塞風箱； 6平放織機和提花機；7缫絲、紡織和調絲機； 8獨輪車；9加帆手推車；10磨車； 11馬具胸帶和套包子；12弓弩；13風筝； 14竹蜻蜓和走馬燈；15深鑽技術；16鑄鐵的使用；17遊動常平懸吊器；18弧形拱橋；19鐵索吊橋； 20河渠閘門；21造船和航運方面的無數發明； 22船尾的方向舵； 23火藥以及和它有關的一些技術；24羅盤針； 25紙、印刷術活字印刷術；26瓷器等。

1986年英國科技史專家羅伯特·坦普爾在李約瑟教授的指導下，研究、撰寫出版了一本《中國——發現和發明的國度》一書，該書指出：中國不是隻有“四大發明”，而是有一百個“世界第一”的科技發明，包括二進位制、古代機器人、化學武器、鑄鐵術、微型熱氣球、傳動帶、滑動測繪儀、自動控制機、火焰噴射器、槍炮、機械鐘、水雷、大炮、火箭、眼鏡、國際象棋、古代直升飛機等等。

蒸汽機起源于哪裡?西方人寫的三本著作裡都一緻認為蒸汽機源于中國：李約瑟《中國科學技術史》、坦普爾《中國——發明與發現的國度》、霍布森《西方文明的東方起源》。

李約瑟認為蒸汽機相當于“水排+風箱”。1313年，《王祯農書》中就已經發明了水排和風箱，而這個技術是東漢人杜詩就發明的技術，失傳後由王祯再度改進發明成功。霍布森在《西方文明的東方起源》一書中提到：“不但這種風箱和瓦特的蒸汽機外形近似，而且在17世紀晚期，中國人還發明了蒸汽渦輪。”

17世紀到18世紀，歐洲曾掀起一股由來華傳教士引發的介紹和研究中國文化的“中國熱”，他們收集了中國的各種科技典籍，大量中國文化典籍在歐洲翻譯出版，徐光啟的《農政全書》也被引入了歐洲，繪制了大量紡織機圖畫寄回了法國，現仍存于巴黎國立圖書館。

1735年，法國巴黎的耶稣教徒杜赫德根據在華27名傳教士收集的相關信息編撰了系統介紹中國情況的四卷本《中華帝國全志》。詳細地刊載了中國紡織機的插圖。而這些圖完全是從徐光啟《農政全書》中描摹下來的。1769年，英國人照着“水轉大仿車”的設計圖仿制出了“阿克萊水力紡紗機”。

杜赫德編纂的《中華帝國全志》

結語

清政府為了鞏固自己的統計，不歡迎民間先進的科技發明，所以對科技類書籍材料大興文字獄政策。據統計，編纂《四庫全書》時銷毀了總數大約為13600卷的書籍，焚書總計15萬冊。清朝還系統性地對明朝檔案進行了銷毀，估計不少于1000萬份，以至于如今存世的明代檔案僅有3000餘件，不足萬分之三。就這萬分之三的典籍、檔案也是被人系統性删改過的。北京作家王彬主編《清代禁書總述》時，就收錄了3236種被清廷禁毀的書籍。

有人認為中國古代的科技水平是非常發達的，遺憾的是這些神奇的技藝沒有流傳下來。這種認識是将中國古代科技與現代世界科技發展割裂開來，是西方中心論史觀制造的僞史觀念。

中國古代有大量的科技發明，清朝時大肆焚毀明朝各種科技典籍，使得不少科技發明在中國失傳了。明清時期來華的歐洲傳教士把中國的很多書籍、文化、科技傳給歐洲，歐洲在此基礎上開展了思想與科技的啟蒙運動，将中國科技文化傳承了過去。這才是看起來中國古代神奇技藝"失傳"的曆史真相。

所幸的是，随着新中國的成立和中華民族複興事業的發展，中國兼容并包，吸取了世界各國所長，并不斷進取創新，又重新屹立于世界科技之巅！

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