文 圖/秦建明

漢代陶井模型與井架上部的滑輪
元人陶宗儀在其所著《南村輟耕錄》卷二十三中,記下了一件結構奇巧的古董“玉轆轤”,其文不長,但故事很是有趣:
玉轆轤……余昔宦游錢唐,因識吳和之者,性慧巧,博物。收一轆轤,玉青色,形如呂字,環口中間,轆轤旋轉,無分毫縫罅、形色極古,人皆以為鬼工。因土漬,用白梅熬水煮之,良久,脫開。詳視竅中,有雙玉軸在焉。中嵌一物,形若牛筋。意度必是當間煮之胖脹,撐塞雙軸,入竅關住,所以宛轉無礙。年深座敗縮瘦,因而煮脫。試用干牛筋槌實,置軸兩間,對勘孔竅,以線定,煮之,少時,雙軸果涌入竅中,須臾取出,依前動轉不脫。后余亦收一小者,狀若旋環,制作大約相似,后因損折,轉軸中亦有一物,形似翎桶,想亦同一關捩。其玉具劍,自三代有之,今止以兩漢為始,至于宋朝,且千余年,未有能窮其轤底蘊,今偶以煮脫乃得其機軸,亦云奇矣。
說的是元代錢塘人(今杭州)吳和之喜歡收藏古董,他收藏有一件古色古香的青玉轆轤,精美絕倫,轆轤“形如呂字”,即為細腰之形。今天出土的漢代陶井模型,很多上部都帶有井架,架上橫穿一陶制轆轤,其轆轤之形,或如細腰腰鼓,或如現代的滑輪。前一種腰鼓形者,繩索可以在其上纏繞一道,也可以纏繞多道;后一種,即文中所說“呂”字形者,繩槽深窄,則只宜纏繞一道。吳和之的青玉轆轤其實就是一件古代的小滑輪,但并非實用之物,只是一種古玩,前人或稱之為“弄器”。文中提到“環口中間,轆轤旋轉,無分毫縫罅”,是指轆轤與外環套接,相接之處嚴密、無分毫縫隙,靈活旋轉于環口中間卻不脫落。尋常玉工,難窺其間秘密,無法制作,故被視為“鬼工”,藏家甚是珍重。

玉轆轤推想圖

玉轆轤的孔軸結構示意
大約此轆轤外為一玉環,玉轆轤橫置環內,轆轤兩端皆有孔竅,與環內孔竅相對,而另有二小玉軸,穿在環與轆轤之間,于是轆轤可以在環內靈活旋轉。這件器物的妙處在于轆轤兩端與環間緊密相接,幾乎“無分毫縫罅”,縫隙如此之小,如何安裝,成為難題,而安裝后又不脫落,更是難中之難。
器主吳氏因玉器上附有土漬,也就是土銹,遂用白梅水煮玉去除土銹。以白梅水煮玉去除土銹大約是古人一種土方,不想煮了一會,玉器竟然散開,轆轤從環中間脫落。這一下,出人意料,為除土銹,卻將這件鬼斧神工的玉器弄散伙了,顧此而失彼,主人吳氏心痛懊喪之狀,可想而知。
原先的器物,轆轤就在玉環內旋轉,由于轆轤兩端與環間緊密相接,間不容發,其結構無法窺視。這次意外事故,此器散開,果然露出玉軸一對。雖然看到了內中結構,但要想恢復原狀,其玉軸之安裝卻成為難題。玉軸長出則無法裝入,短則裝入后,軸在孔中來回活動,最終依然脫落。所以古代匠人究竟是怎樣將這幾部分零件安裝起來的,成為不可理解的秘密。
但吳氏慧巧過人,見識甚廣,觀察細膩,他發現玉軸孔內殘存有少許破敗之物,細審之,其物狀如牛筋。于是反復揣摩古人方法技巧,設想古人所用之技,最后經過試驗,復原安裝成功。不但再得完璧,而且破解了這一長期失傳的技術之秘。懊喪之后,復得狂喜,亦古玩家之大樂也。
原來玉轆轤兩端之孔深,而插入其中的玉軸稍短,故可帶軸放入環間。安裝時,先用一段干牛筋放置在孔底,再放入玉軸,令軸端不伸出孔外,然后分別對準玉環內側上的兩處軸孔,以線捆定,不使玉環與玉轆轤間發生位移,再放入水中加熱浸泡。干牛筋浸水受熱,漸漸膨脹,將小玉軸頂出,軸頭進入環內孔竅中,于是轆轤可以旋轉而不會脫落。
現代此類結構的處理方法,是在孔中軸下加一小彈簧,壓入后使軸至環上孔口,自動彈入。如手表與表帶之連接,即多用這種技巧。古時少有彈簧,故用牛筋,以其干濕之膨脹變化,推軸入孔而不倒退。千年之前的玉匠,能想到這種方法,足見其靈巧的心思。

陜西西安何家村唐代窖藏出土葡萄花鳥紋銀香囊(陜西歷史博物館藏)

葡萄花鳥紋銀香囊內部(陜西歷史博物館藏)
陶宗儀記載的這件青玉轆轤,當是其親眼所見,而今日所存古玉中,卻少有這種玉器之蹤。也有可能因其結構特殊,出土時或許大多零散,后人將其視為兩物,一為玉環,一為玉轆轤,而不知其本為一器。但此類玉環內側有一對軸孔,玉轆轤之兩端,也都有軸孔,可以借此軸孔,以別于它器。
這種結構的玉轆轤“弄器”,最引人注目之處,就是這種可以伸縮彈出的孔軸結構,與現代機械上應用廣泛的滑動伸縮定位軸、定位彈珠的結構原理相同,它的出現已經是這種機械裝置發明的先聲。陶宗儀文中說的玉具劍,即古代劍鞘首部的玉飾,其形細腰,類似于玉轆轤,他據此推測這類玉玩為漢時之物也有一定的道理。對今天的我們而言,宋代之前出現這種先進技術,足以令人咋舌稱奇。
陶宗儀本人也收藏古董,他藏有一件玉器與吳氏的玉轆轤類似,只是形體稍小,“狀若旋環,制作大約相似,后因損折,轉軸中亦有一物,形似翎桶,想亦同一關捩”。也就是說,陶氏這件藏品與吳氏所藏不同,玉環中間安裝的不是轆轤,而是一玉環。大玉環套小玉環,小玉環可以在大玉環中垂直旋轉,故曰“旋環”。不過這件玉器也不慎散開,陶宗儀發現大小玉環內亦有軸,只是孔間發現的東西不是牛筋,有點像“翎桶”,即鳥類翎管根部那一段。或其內填充物日久變形,而導致狀如“翎桶”。
這件旋環,讓我們一下子想起中國古代著名的一種巧器,即漢代長安工匠丁緩所制“被中爐”。《西京雜記》云:“長安巧工丁緩者,為臥褥香爐,一名被中爐。本出房風,其法后絕,至緩始更為。機環轉運四周,爐體常平,可置之被褥,故取被中為名,今謂之滾球。”這種香爐的結構原理與旋環相同,只不過其外為球形,內中旋環相套,中間懸掛一可以轉動的焚香盒。器物不論如何滾動,其中的小爐口部皆向上,不會傾翻,甚至可以安全地放入被中熏香,今人稱之為“被中香爐”。1970年西安何家村唐代窖藏出土了一件葡萄花鳥紋銀香囊,其機制與“被中爐”也很類似。香囊外壁用銀制,呈圓球形,通體鏤空,以中部水平線為界平均分割形成兩個半球形,上下球體之間,一側以鉤鏈相勾合,一側以活軸相套合,下部球體內又設兩層銀質的雙軸相連的同心圓機環,外層機環與球壁相連,內層機環分別與外層機環和金盂相連,內層機環內安放半圓形金香盂,外壁、機環、金盂之間,用銀質鉚釘鉚接,可以自由轉動。這樣無論外壁球體怎樣轉動,由于機環和金盂重力的作用,香盂始終保持重心向下,里面的香料不致撒落于外。盡管已經經歷了一千多年,其仍然玲瓏剔透,轉動起來靈活自如,平衡不倒,其設計之科學與巧妙,令現代人嘆絕。中國古代的渾天儀與現代航空航天上運用的陀螺儀,也是這種結構。

然而這種制作巧妙的玉器在古代中國并不太受歡迎,往往被視為奇技淫巧,收藏玩賞此類物品者也被譏為玩物喪志。因此在古玉器中,與寓意長命富貴、吉祥如意之類玉玩相比,它們屬于不被提倡的異類。但細細想來,它們卻都是珍貴的精巧機械小模型。
滑輪在中國古代曾得到廣泛的應用,可打樁吊水,可升帆起重,西周貴族下棺就要用到轆轤;傳說秦始皇泗水撈鼎也運用滑輪;漢畫像石上有“泗水撈鼎圖”,其中刻繪有清晰的滑輪架;古人也在水井之上安裝滑輪吊桶;漢代出土的陶井模型中滑輪屢見不鮮,可見其在古代曾得到較廣泛的運用。但可惜的是,這些令人贊嘆的機械發明后來并沒有得到更好的應用和推廣。
在德國、瑞士等國家,許多少年兒童和成人都喜歡機械玩具,成為一種風尚。他們會自己動手制作微型火車、輪船、飛機,或者機器人之類,精巧者能飛會動,甚至弄出許多新的創造發明。這種風尚,無形中為該國儲備了雄厚的機械技術人才,這些國家長期占據世界機械制造強國之位不能說與此無關。熟悉各種機械技術,明其原理,則大之可為機械,小之可制鐘表,推而廣之,應用之處極多。若能循循善誘,則奇技豈是淫巧,若能寓教于樂,則民智不教自開。藏智于民,為國蓄才,就不會將其視為奇技淫巧,也不至于“書到用時方恨少”了。
陶宗儀這篇小文,不僅包含有豐富的歷史信息,對于今日文物研究和文物保護修復亦具啟發意義。當我們對結構復雜文物進行一項保護或者修復活動時,應考慮其他部位、其他材質會不會受到損害,不能顧此而失彼。因而有必要對其修復方式進行論證,甚至進行試驗和建立預案。更重要者,修復文物往往不僅僅是修復,也是深入文物內部的過程,是探索古代工匠技巧的一個難得機會,是認識古代技術發展水平的重要門徑。另外像文中記載的玉器上“因土漬,用白梅熬水煮之”的除漬技術,當是古代收藏家一種去除土銹的驗方,至于這種方法有無作用,效果如何,似乎可以進行檢驗。如果效果顯著,那么其去漬機理也可以探討,或許籍此,可以獲得一種新的清除土銹材料。