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目錄 | ||||||||||
| 序 | |||||||||||
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緒 論
第一章 總 論
第二章 遠古的中國機械
第三章 古代機械迅速發展
第四章 古代機械臻於成熟 |
第五章 古代機械持續發展
第六章 中國機械落於人後
第七章 近代機械
結 語
附 錄
主要參考文獻 後 記 |
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| 顏 鴻森-序 | |||||||||||
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我的個性念舊，1969年考上成功大學機械系之後，就想要了解古中國的機械，但當時機械專業不足、國學基礎不 夠，亦找不到一本有關古中國機械領域的專書，因此收獲甚少。1976年至1980年在美國進修期間，不時浸淫圖書館搜 尋科技史書，並覓得一些關於中國古機械的零散資料，由於稍具科技背景、且英文資料已白話，較能領悟其內容，然 收獲仍不多。1980年由美返台任教後，想要研讀古中國機械科技的慾望更加強烈，乃不斷涉獵相關文獻，並逐步投入 失傳古機械與古早鎖具的研究工作，且於1997年成立「財團法人中華古機械文教基金會」、復於1999年成立「國立成 功大學中華古機械研究中心」，希望能發揚古中國的機械科技與鎖具文化，並期溫故知新，構思出前瞻性的機械產 品。1990年秋首次應邀到大陸講學，有幸參訪了中國科學院自然科學史研究所，副所長華覺明教授建議我向同濟大學 的陸敬嚴教授請教。1997年夏利用受聘上海交通大學機械工程學院客座教授之便，拜會了響譽海內外、對中國古機械 有深入研究的著名學者陸敬嚴教授，當時即萌生邀請陸教授撰寫一本有關古中國機械史專書的念頭。其後，每年我到 上海講學時，都與陸教授有所交流；到了1999年夏，終於正式邀請陸教授撰寫本書，由中華古機械文教基金會在台灣 出版，陸教授也欣然同意，並於2001年春完成手稿。由於基金會的出版經驗尚不豐富，亦無系統行銷通路，為了讓本 書能專業的編輯、健康的發行，乃於2001年秋商請台北市的越吟出版社接下出版工作。
古中國雖有不少機械領域的重大成就，但是關於機械史方面的專著則不多。劉仙洲教授於1935年整理出《中國機 械工程史料》一書，並於1962年發表了《中國機械工程發明史（第一編）》。英國學者李約瑟博士於1965年出版的 《中國之科學與文明》中，第四卷第二冊的內容為中國機械史。郭可謙與陸敬嚴教授於1986年合編了《中國機械史講 座》一書，萬迪棣教授則於同年發表了《中國機械科技之發展》一書。此外，張柏春博士於1992年發表了《中國近代 機械史簡編》，陸敬嚴與華覺明教授於1999年主編了中國科學技術史·機械卷》。
本書綜述古中國機械的發展，屬於通史性質，體例編排以歷史發展年代為經，透過適切的分期，呈現中國機械的 發展規律；並以機械分類及重要的人事物為緯，加以敘述評論，清晰地描摹出中國機械在各時期的發展水準、主要特 點、及互動關係，並作適度的分析與總結。書中內容包括：緒論、總論、遠古的中國機械、古代機械迅速發展、古代 機械臻於成熟、古代機械持續發展、中國機械落於人後、近代機械、及結語等章，是首冊有關中國機械史的完篇專 書，亦是機械系師生及機械工程師探索中國古機械的發展與成就不可多得的良師。
此書之成，除了衷心感謝陸敬嚴教授的辛苦撰稿外，林聰益博士的費心校對，及國立成功大學中華古機械研究中 心研究生黃馨慧、陳俊瑋的幫忙，亦功不可沒。再者，越吟出版社發行人蘇必正先生的慨然答應接手、及其工作伙伴 蘇寶琴與鍾明珠小姐的大力投入，亦是本書問世不可或缺的關鍵，特此致謝。
期望有興趣於古機械之士，尤其是機械系的學生，能經由本書對中國古機械有基本的認識，並激發出對機械工程 學的愛好，努力向學，以期日後有所貢獻，產出創新的機械產品，延續老祖宗過去在機械科技領域的輝煌成就，而這 也正是「財團法人中華古機械文教基金會」的最終目標。
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| 緒 論 | |||||||||||
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一、中國機械史的研究物件 要說清中國機械史的研究物件，關鍵是什為叫機械。明確了解什麼是機械，就更有助於理解它在歷史上所起的巨 大作用。現今認為機械是機器與機構的總稱，應具有以下三個特徵： 第一、是多個實物的組合體； 第二、各實物間具有確定的相對運動； 第三、能轉換機械能，或完成有效的機械功。 凡具有以上之全部特徵的是機器，而僅具有第一和第二兩個特徵的是機構。
1.“機械”的最早定義 《莊子•外篇》中，它講了一個有趣的故事：孔子帶著一幫弟子南遊，當孔子的弟子子貢走到漢水之南時，有一 個老人正在澆灌菜園。見他開了條隧道下到井中，用瓦罐盛水，再抱出來澆菜，既費力又慢。子貢向他介紹了桔槔及 其構造，並說它可以“一日浸百畦”，效率很高。就在這時，子貢給機械下了個定義：“能使人用力寡而見功多的器 械”。若以子貢所生活的年代 為據，其時間為西元前五世紀。但從《莊子》書中記載看來，子貢的好心未得好報， 遭到取水老人──“漢陰丈人”的一頓奚落，這位老人勃然變色道：“有機械者必有機事，有機事者必有機心，機心 有於胸中則純白不備，純白不備則神生不完，神生不完者道之所不戴也。（你說的東西）吾非不知，羞而不為也。” 漢陰丈人的這套奇談怪論，說得子貢啞口無言，心中鬱悶不快，走了很久才緩過勁兒來。後來，他就此事向他的老師 請教，孔子說得很客觀：“漢陰丈人識其一不識其二，治其內不治其外”，有著主觀片面的毛病。這段記載不但為後 世留下了機
械的最早定義，也是科技史上保守者反對、斥責、批評革新者、發明者的典型事例，是很重要的史料。 2.古代“機械”的其它定義 此外，古代“機械”還有不同的含義，有時只指某種特定的機械。以“機”表示弩機，如漢代（東漢）時為的最 早字典《說文解字》上說：“主發謂之機”。《尚書》上說：“機”即是與軸配合的轉動件。與此相同《管子•形勢 解》中，說它是車上的器械。漢代司馬遷之《史記》上有“二女下機”的話，這顯然是指織布機──機杼。南北朝時 《木蘭辭》上的話更清楚了：“不聞機杼聲，唯聞女歎息”。 《戰國策•宋上策》裏有：“公輸般（即魯班）為楚設機，將以攻宋”的話，這裏“機”顯然是指進攻器械，或 是指雲梯。而南朝蕭子顯之《南齊書•祖沖之傳》中說，在西元五世紀時，南宋平定關中後，得到一種指南車“有外 形而無機巧”，這裏“機”顯然是指指南車的內部機械。
綜上所述，不難看出，自古以來機械歷來有如下特徵： 第一、機械的目的是省力、提高效率。 第二、機械是機巧的發明，而絕不是意味著死板。 以後機械一詞也被引伸為機會、機要、機兆、機關、機遇、機智、機巧、機敏、機靈、機警等；有時也說機詐、 機權等，雖然褒貶不一，但都有靈活、巧妙的共同點。在古代還常將機械稱之為“奇器”，也意味著認為機械是神奇 巧妙的發明。創“奇器”者必為“奇人”──即古代的一批發明家。歷史上的這些“奇器”、“奇人”都為歷史的發 展作出了巨大貢獻，他們都是機械史的研究物件。
3.古代機械內容與分類 大家都知道英國李約瑟博士的巨著：Science and Civilization in China（台譯為《中國之科學與文明》，中譯為《中國 科學技術史》），他在第一卷“總論”中，曾列舉了中國古代傳到歐洲、影響巨大的發明廿六種，臨終，老博士風趣 地說：“廿六個英文字母都已經用完，可是還可舉出許多例子，甚至是重要的例子”。這是確實的，如其中就沒有指 南車、記里鼓車，因為這些帝王應用的東西並未傳到國外去；再如秦陵銅車馬也沒有，不僅因它也是帝王應用，更因 為在李博士寫“總論”時，秦陵銅車馬還未出土。在書中所舉的廿六種發明中，機械就有十八種之多，不難看出：古 代機械發明是多為豐富，其種類、數量都很多，影響巨大，明顯地多於現代機械所占的比例。為研究之便，可以將機 械分門別類地加以歸納整理。因研究的問題不同，分類當然也不同。可按中國機械的發展過程及使用的時間，將其分 為遠古機械、古代機械、近代機械與現代機械等。可按功能將其分為動力機械、傳動機械、起重（物料搬運）機械、 運輸機械、加工（粉碎）機械等。 按服務的行業將其分為農業機械、礦山機械、紡織機械、交通機械、工程機械等。按工作原理將其分為熱力機、流體 機械、電力機械、仿生機械等。按工作過程又可將其分為機械科研、機械設計、機械製造、機械應用與維修等。按機 械複雜的程度，又可將機械分?簡單機械與複雜機械兩大類。習慣上，簡單機械有尖劈、槓桿、滑輪、輪軸和螺旋五 種。而複雜機 械由原動機、傳動機和工作機三部分組成。以上這些分類方法相互關聯，相互交叉，反映出某一機械的 水平及特點。因中 國機械種類多、數量大、內容豐富，發展過程也長，形成了完整的發展體系，擁有著區別於其它國 家和地區的傳統及特色，各地區情況也互有不同。
4.工具是不是機械 目前，對這一問題看法各異。一種意見認為，工具並不是多個實物的組合，它不符合機械的特徵。但也有人認 為，任何工具在工作時都要人來掌握，如果把工具、人體和配合工作的其它實物作為一個系統來看待的話，那為，此 系統就符合機械所應具有的三個特徵了。可以說，工具是一種特殊的簡單機械，它是一切機械的起點，一切複雜的機 械都是工具發展的必然結果，因此，工具也是本書討論的物件。 二、中國機械史的研究內容和作用 機械科學是一個整體，機械史是其中不可缺少的組成部分。研究和學習機械史的意義和作用，可歸納如下三個方 面，研究的內容也就包含其中了。
1.探索發展過程改進各項工作 事物都有其發展規律，它們之間有著必然的內在聯繫。清楚機械的發展過程，可以從中找出規律，借鑒歷史，分 析現狀，改進當前工作，預測未來，指導今後發展。在機械與其它行業、甚至整個科學技術之間，與社會發展之間， 從古到今都有一定的聯繫。有了中國機械史研究的充分基礎，就有條件進一步研究中國機械與整個科技及社會發展之 間的相互影響、相互作用，作出較為全面、正確的分析和論斷，為有關部門制訂政策提供參考和依據，如弄清中國機 械領
先於世的時間，根本目的是為了加快科學技術的前進步伐，使國家更強大。
2.古為今用讓古代機械科技為今天服務 在古代發現、發明中，有些在今天仍有直接應用的價值，在中國天文、地理、農業、建築、中醫等學科中有些實 例，在機械方面也有，例如約在戰國時期成書的《墨子》上記載著人造飛行器，在天上飛行能夠“三日不下”；戰國 時的著作《列子》上，形象地記載著一個能歌善舞、與真人毫無二致的機器人，他甚至能勾引國王的妻妾……。這些 新奇的思想在古代當然不可能實現，但這些幻想卻十分可貴，並且在幾千年後成了現實。這就提醒我們，古代有些成 果的巨大價值，不是馬上就能被人們所認識和接受的，切莫因此而將其忽視。顯然，不能單純地以其能否馬上應用， 來衡量古代機械的價值，甚至導致對機械史的輕視，對古為今用應有全面客觀的分析，需要區分有些學科直接應用的 內容多些，有些學科則少些，但絕非沒有，機械學科就是如此，從本書中當能看到許多新鮮的事例。此外，可以直接 應用的機械成果較少，間接應用的較多；近、現代的機械成果可用的較多，古代的則較少；專業技術直接應用的較 多，而屬基礎研究領域的要少些；有些內容可能以後有用……。這就需要我們從全局出發，用長遠的觀點來看待問 題，用戰略的眼光來認識其重要性。
3.重視人才的巨大作用培養更多的優秀人才 通過機械史上的許多事例，應使人們認識到科學家對發展科技、促進社會進步、增強國力的巨大作用。通過機械 史上許多創造發明的生動事例，充分認識這些科學先輩的豐功偉績，學習他們的獻身精神、創造精神、頑強奮鬥和刻 苦鑽研的品質，喚起人們獻身科學的巨大熱情，激勵人們努力克服困難，不斷前進。充分認識這些機械科學家的生平 事蹟，瞭解他們的成長條件，探索他們的成長規律，創造人才成長所需的條件。科學前輩的理想、信念、道德、以及 嚴謹的治學態度與方法，永遠是後人的學習榜樣，應當有意識地創造出培養優秀人才所需的環境來。進行中國機械史 的研究工作，總結歷史上的發現、發明的生動事例，也豐富了教學內容，為科普教育提供了素材，反對落後、愚味、 迷信……等形形色色的糊塗觀念，鼓勵人們更好地為發展社會服務。 三、培養優秀人才 目前，普遍需要擴大知識面，現今有些人還未充分認識這一問題的重要性，過早地確定了專業方向，並且有選擇 地接受知識，造成在成長過程中，知識發育嚴重“偏食”；客觀條件也有侷限性，以致不少年輕人知識面窄、基礎單 薄、文化素養不高，缺乏一些基礎知識，有的連基本、通俗的文稿也寫不好，勢必嚴重地影響他們的成長與發展。機 械行業也像一切工程技術界的情況一樣，不少人缺乏文史方面的知識，對有些必要的知識，如專業史方面的知識，知 之甚少，甚至一無所知。認識不到這種現象的危害，造成視野不開闊，思想不夠活躍，嚴重影響到創造性及工作能力 的培養和發揮，這對其學習專業知識也有重要的不利影響。培養造就人才，如修建金字塔，基礎厚實才能修得高，基 礎寬闊才能牢固，應當幫助年青人把基礎打得儘量厚實、寬闊。當前有些人有種不符合實際情況的想法，總認為我們 不如別人，存在著民族虛無主義情緒。而幾千年以來的機械史上的人和事能告訴大家，中國機械也像科技一樣，曾長 期領先於世，只是幾百年前才落於人後的。使年輕人認識機械發展的輝煌業績與曲折進程，更加理解我們的現狀和前 景，認清我輩肩上的重任，在未來的洪流中建立更大的功勳。 |
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