淹沒在歷史中的中國“愛迪生”
——發明家黃履莊

宮 慧 張 帥

（鄒平縣黃山中學 山東 濱州 256200）

中國古代曾經在科技領域取得了輝煌的成就，然而中國近代并沒有多少重量級的科學家.當我們遺憾這一段科學史缺乏中國人的時侯，卻偶然的找到淹沒在歷史中的中國“愛迪生”—— 發明家黃履莊.

黃履莊（1656～？年），清初順治、康熙年間的江蘇揚州人，自幼聰穎，尤其喜歡出新意.據《黃履莊傳》［1］記述，黃履莊在28歲以前已發明制造了相當多的自動機械器具和各種儀器，皆構思巧妙，令人嘆為觀止.盡管關于他的史料很少，然而僅有的資料也足以證明黃履莊是一位可以媲美“愛迪生”的杰出的天才發明家.

黃履莊七八歲讀私塾時，曾經背著塾師，偷偷拿走匠人的刀子和鑿子，雕刻出一個高約一寸的木人，引得同學們圍觀.只要將小木人放在桌子上，將桌子的一邊抬高，它就能沿著斜面一步步走下來.原來小木人的肚子內含機巧.黃履莊十余歲時，父親去世，黃履莊來到了廣陵（今揚州市廣陵區）舅舅家，與表兄戴榕同處.揚州是當時對外通商口岸，黃履莊有機會看到歐洲傳教士帶來的一些科技著作，從中學到了不少幾何、代數、物理、機械等方面的知識，這讓黃履莊充實了頭腦.另外，黃履莊的性格比較沉穩，平時喜歡獨坐靜思，遇到難題，經常廢寢忘食，直到把難題想通為止，這些主客觀因素對黃履莊提高發明創造能力都有很大幫助.

黃履莊研制了世界上第一輛自行車.《黃履莊傳》［1］記載：“黃履莊所制雙輪小車一輛，長三尺余，可坐一人，不須推挽，能自行.停時，以手挽軸旁曲拐，則復行如初，隨住隨挽日足行八十里.”這是史料最早記載的自行車.由此可見，他所制作的自行車前后各有一個輪子，騎車人手搖軸旁曲拐，車就能前進.黃履莊以后大約100年，法國人西夫拉克于1790年才制成了木制自行車，這輛自行車沒有驅動裝置和轉向裝置，坐墊低，人騎在車上兩腳著地向后用力蹬，車子才能沿直線前進.這種被很多人認為是最早出現的自行車，不僅比我國黃履莊發明的自行車要晚，而且還缺少黃氏自行車上的一個重要部件——軸旁曲拐.外國的自行車上出現軸旁曲拐，那已是1800年，由俄國人葉·米·阿爾塔蒙諾夫制造的，比黃履莊晚了100年.

1683年黃履莊成功制作了第一架利用弦線吸濕伸縮原理的“驗燥濕器”，即濕度計.它的特點是“內有一針，能左右旋，燥則左旋，濕則右旋，毫發不爽，并可預證陰晴.”黃履莊發明的“驗燥濕器”有一定的靈敏度，可以“預證陰晴”，具有實用價值，可以說是現代濕度計的先驅.黃履莊的另一個發明是“驗冷熱器”，即溫度計.據記載，“此器能診試虛實，分別氣候，證諸藥之性情，其用甚廣，另有專書.”只是驗冷熱器的“專書”和實物都已失傳，我們難以判斷其具體原理和結構，估計是氣體溫度計之類的裝置.

黃履莊還發明了“瑞光鏡”，這種瑞光鏡可以起到探照燈的作用.黃履莊的發明大大增加了凹面鏡的尺寸，最大的直徑達五六尺.《黃履莊傳》記載道：“制法大小不等，大者五六尺，夜以燈照之，光射數里，其用甚巨.冬月人坐光中，遍體升溫，如在太陽之下.”由于當時只能是蠟燭之類的光源，凹面鏡的口徑大，它所能容納的光源也就大，這就使得人們可以提高光源強度，這樣經過反射形成平行光以后，照在人身上就有“遍體升溫”的感覺，亮度也大大增加了.歐洲人1779年才制成探照燈，比黃履莊又晚了近百年.當然，原文這段記載對其射程和輻射熱量的描寫，有些夸張渲染，這也是應予指出的.

上述這些發明，在物理學中均有重大意義.此外，黃履莊還發明了不少自動機械，樣樣構思巧妙，令人拍案叫絕.吳陳琰的《曠園雜志》［2］徐珂的《清稗類鈔》［3］等多本書籍中都記載黃履莊發明“機械狗”之事，說：“黃履莊精西洋輪捩之學，嘗制木狗，置門側，卷臥如常，遇客至，觸機而起，吠不止.一時莫辨其真偽.”傳說清代最著名的大數學家梅文鼎慕名拜訪黃履莊時就曾經遇見黃履莊的木狗，感覺大開眼界，對黃履莊如此精巧的奇器發明十分贊賞.當然這類傳說，常帶有夸張成分，不可過于當真.不過，它所反映的黃履莊精于機械制作這一事實，應該是可信的.

黃履莊的發明制造很多，他曾經寫了《奇器目略》一書記錄他發明制作的器具，但遺憾的是這本書已經失傳了，他的科技發明也沒有流傳下來.現在能知道的僅僅是戴榕在寫《黃履莊傳》時，從《奇器目略》里“偶錄數條，以見一斑”，從中選出27種機械器具的名稱，寫進了黃履莊的傳記.戴榕所記錄的奇器可分六類：

（1）驗器：就是測量儀表，有溫度計和濕度計.

（2）諸鏡：就是光學儀器，有千里鏡（即望遠鏡）、取火鏡、臨畫鏡、顯微鏡、多物鏡、瑞光鏡等，其中最值得注意的是“瑞光鏡”.

（3）諸畫：遠視畫 、旁視畫 、鏡中畫 、管窺鏡畫、上下畫、三面畫.

（4）玩器：有自動戲、自動驅暑扇、木人掌扇和燈衢（利用多面平面鏡成復像的裝置）等.

（5）水法：有龍尾車（多級螺旋水車，可用于農田灌溉）、一線泉、柳枝泉（噴泉）、山鳥鳴、鸞鳳吟、報時水、瀑布水等.

（6）造器之器：即工具，有方圓規矩，就小畫大規矩、就大畫小規矩，畫六角八角規矩、造諸鏡規矩和造法條（卷簧）器等.

從上面的描述來看，黃履莊運用的知識十分全面，涉及到數學、力學、光學、聲學、熱學、材料學等多種學科.

為什么這樣的能工巧匠得不到朝廷的重視？黃履莊生活在康乾盛世的清初，然而清政府面對世界范圍內工業革命到來，盲目自大，茫然無知，閉關鎖國，視科學發明為“奇技淫巧”，不把科學家、發明家當回事，甚至采取愚民政策；黃履莊的發明創造沒有傳下來就不足為怪了.《虞初新志》［4］的編者張潮在看到黃履莊的故事時曾經發出感嘆：華人的智慧并不比西方人遜色，“豈天地靈秀之氣獨鐘厚彼方耶！”那么，為何“泰西人巧思百倍中華？”張潮說：“只因（我華人）不欲以技藝成名，且復竭其心思于富貴利達，不能旁及諸技.”所謂“不欲以技藝成名”講的是價值取向；中國傳統的價值取向是輕視技藝、輕視發明家的［5］.寫到這里筆者不禁掩卷慨嘆：昨日中華積弊久已，愿我今日盛世中華，重視人才，重視科技，早日追趕世界科學新潮流！

參考資料

1 （清）戴榕.黃履莊傳.虞初新志（卷6）.石家莊：河北人民出版社，1985

2 （清）吳陳琰.曠園雜志（卷二十八）.濟南：齊魯書社，1995

3 （清）徐珂.清稗類鈔（第五冊）·工藝類.北京：中華書局，1984

4 （清）張潮.虞初新志.石家莊：河北人民出版社，1985

5 鄢烈山.張潮的反思.毀譽之辨——鄢烈山歷史隨筆.福州：福建人民出版社，2005