淹没在历史中的中国“爱迪生”——发明家黄履庄

宫 慧 张 帅

（邹平县黄山中学 山东 滨州 256200）

中国古代曾经在科技领域取得了辉煌的成就，然而中国近代并没有多少重量级的科学家.当我们遗憾这一段科学史缺乏中国人的时侯，却偶然的找到淹没在历史中的中国“爱迪生”—— 发明家黄履庄.

黄履庄（1656～？年），清初顺治、康熙年间的江苏扬州人，自幼聪颖，尤其喜欢出新意.据《黄履庄传》［1］记述，黄履庄在28岁以前已发明制造了相当多的自动机械器具和各种仪器，皆构思巧妙，令人叹为观止.尽管关于他的史料很少，然而仅有的资料也足以证明黄履庄是一位可以媲美“爱迪生”的杰出的天才发明家.

黄履庄七八岁读私塾时，曾经背着塾师，偷偷拿走匠人的刀子和凿子，雕刻出一个高约一寸的木人，引得同学们围观.只要将小木人放在桌子上，将桌子的一边抬高，它就能沿着斜面一步步走下来.原来小木人的肚子内含机巧.黄履庄十余岁时，父亲去世，黄履庄来到了广陵（今扬州市广陵区）舅舅家，与表兄戴榕同处.扬州是当时对外通商口岸，黄履庄有机会看到欧洲传教士带来的一些科技著作，从中学到了不少几何、代数、物理、机械等方面的知识，这让黄履庄充实了头脑.另外，黄履庄的性格比较沉稳，平时喜欢独坐静思，遇到难题，经常废寝忘食，直到把难题想通为止，这些主客观因素对黄履庄提高发明创造能力都有很大帮助.

黄履庄研制了世界上第一辆自行车.《黄履庄传》［1］记载：“黄履庄所制双轮小车一辆，长三尺余，可坐一人，不须推挽，能自行.停时，以手挽轴旁曲拐，则复行如初，随住随挽日足行八十里.”这是史料最早记载的自行车.由此可见，他所制作的自行车前后各有一个轮子，骑车人手摇轴旁曲拐，车就能前进.黄履庄以后大约100年，法国人西夫拉克于1790年才制成了木制自行车，这辆自行车没有驱动装置和转向装置，坐垫低，人骑在车上两脚着地向后用力蹬，车子才能沿直线前进.这种被很多人认为是最早出现的自行车，不仅比我国黄履庄发明的自行车要晚，而且还缺少黄氏自行车上的一个重要部件——轴旁曲拐.外国的自行车上出现轴旁曲拐，那已是1800年，由俄国人叶·米·阿尔塔蒙诺夫制造的，比黄履庄晚了100年.

1683年黄履庄成功制作了第一架利用弦线吸湿伸缩原理的“验燥湿器”，即湿度计.它的特点是“内有一针，能左右旋，燥则左旋，湿则右旋，毫发不爽，并可预证阴晴.”黄履庄发明的“验燥湿器”有一定的灵敏度，可以“预证阴晴”，具有实用价值，可以说是现代湿度计的先驱.黄履庄的另一个发明是“验冷热器”，即温度计.据记载，“此器能诊试虚实，分别气候，证诸药之性情，其用甚广，另有专书.”只是验冷热器的“专书”和实物都已失传，我们难以判断其具体原理和结构，估计是气体温度计之类的装置.

黄履庄还发明了“瑞光镜”，这种瑞光镜可以起到探照灯的作用.黄履庄的发明大大增加了凹面镜的尺寸，最大的直径达五六尺.《黄履庄传》记载道：“制法大小不等，大者五六尺，夜以灯照之，光射数里，其用甚巨.冬月人坐光中，遍体升温，如在太阳之下.”由于当时只能是蜡烛之类的光源，凹面镜的口径大，它所能容纳的光源也就大，这就使得人们可以提高光源强度，这样经过反射形成平行光以后，照在人身上就有“遍体升温”的感觉，亮度也大大增加了.欧洲人1779年才制成探照灯，比黄履庄又晚了近百年.当然，原文这段记载对其射程和辐射热量的描写，有些夸张渲染，这也是应予指出的.

上述这些发明，在物理学中均有重大意义.此外，黄履庄还发明了不少自动机械，样样构思巧妙，令人拍案叫绝.吴陈琰的《旷园杂志》［2］徐珂的《清稗类钞》［3］等多本书籍中都记载黄履庄发明“机械狗”之事，说：“黄履庄精西洋轮捩之学，尝制木狗，置门侧，卷卧如常，遇客至，触机而起，吠不止.一时莫辨其真伪.”传说清代最著名的大数学家梅文鼎慕名拜访黄履庄时就曾经遇见黄履庄的木狗，感觉大开眼界，对黄履庄如此精巧的奇器发明十分赞赏.当然这类传说，常带有夸张成分，不可过于当真.不过，它所反映的黄履庄精于机械制作这一事实，应该是可信的.

黄履庄的发明制造很多，他曾经写了《奇器目略》一书记录他发明制作的器具，但遗憾的是这本书已经失传了，他的科技发明也没有流传下来.现在能知道的仅仅是戴榕在写《黄履庄传》时，从《奇器目略》里“偶录数条，以见一斑”，从中选出27种机械器具的名称，写进了黄履庄的传记.戴榕所记录的奇器可分六类：

（1）验器：就是测量仪表，有温度计和湿度计.

（2）诸镜：就是光学仪器，有千里镜（即望远镜）、取火镜、临画镜、显微镜、多物镜、瑞光镜等，其中最值得注意的是“瑞光镜”.

（3）诸画：远视画 、旁视画 、镜中画 、管窥镜画、上下画、三面画.

（4）玩器：有自动戏、自动驱暑扇、木人掌扇和灯衢（利用多面平面镜成复像的装置）等.

（5）水法：有龙尾车（多级螺旋水车，可用于农田灌溉）、一线泉、柳枝泉（喷泉）、山鸟鸣、鸾凤吟、报时水、瀑布水等.

（6）造器之器：即工具，有方圆规矩，就小画大规矩、就大画小规矩，画六角八角规矩、造诸镜规矩和造法条（卷簧）器等.

从上面的描述来看，黄履庄运用的知识十分全面，涉及到数学、力学、光学、声学、热学、材料学等多种学科.

为什么这样的能工巧匠得不到朝廷的重视？黄履庄生活在康乾盛世的清初，然而清政府面对世界范围内工业革命到来，盲目自大，茫然无知，闭关锁国，视科学发明为“奇技淫巧”，不把科学家、发明家当回事，甚至采取愚民政策；黄履庄的发明创造没有传下来就不足为怪了.《虞初新志》［4］的编者张潮在看到黄履庄的故事时曾经发出感叹：华人的智慧并不比西方人逊色，“岂天地灵秀之气独钟厚彼方耶！”那么，为何“泰西人巧思百倍中华？”张潮说：“只因（我华人）不欲以技艺成名，且复竭其心思于富贵利达，不能旁及诸技.”所谓“不欲以技艺成名”讲的是价值取向；中国传统的价值取向是轻视技艺、轻视发明家的［5］.写到这里笔者不禁掩卷慨叹：昨日中华积弊久已，愿我今日盛世中华，重视人才，重视科技，早日追赶世界科学新潮流！

参考资料

1 （清）戴榕.黄履庄传.虞初新志（卷6）.石家庄：河北人民出版社，1985

2 （清）吴陈琰.旷园杂志（卷二十八）.济南：齐鲁书社，1995

3 （清）徐珂.清稗类钞（第五册）·工艺类.北京：中华书局，1984

4 （清）张潮.虞初新志.石家庄：河北人民出版社，1985

5 鄢烈山.张潮的反思.毁誉之辨——鄢烈山历史随笔.福州：福建人民出版社，2005