淺析民俗器物中的科學

任書戀

國內對于民俗器物的研究，是隨著20世紀民俗學的興起發展起來的。作為民俗文化的載體，民俗器物的研究是從屬于民俗學的，主要集中在對它所承載的文化、歷史、民族特征等方面進行研究。但鮮有從民俗文物自身的特質出發進行的研究。民俗器物是手藝匠人傳承前人的技藝，結合當代的物質條件和審美特征創制出來的。這些器物積淀著人類造物的觀念、經驗和多方面的知識。在幾千年的發展變化中，中國傳統造物沿襲著一套自成體系的尺度標準，即造物的技藝。

一、民俗器物中的“技藝”

自漢魏至明清，中國歷代統治者都采取“重農抑商”的政策，手工藝一直被視為“奇技淫巧”而被壓制。西漢晁錯分析指出，幾千年來中國社會“重農抑商”的根本原因在于統治者想要保護農業生產，維持帝國存在的根基。以漢武帝為例，他不僅采取對手工業從業者征收重稅的政策，還對手工匠人采用匠籍制度，官署工匠有專門的匠籍，世代相襲，不能脫離。百工是服務者中地位最低賤的，政令規定他們“不貳事”“不移官”“出鄉不與士齒”。這造成傳統造物技藝的歷代相因只能是在家族或親友弟子中間，限制了技藝的傳播范圍。“重義理，輕技藝”一直以來也都是中國傳統教育的主流。這些因素都在一定程度上限制了手工藝的發展，阻礙了中國傳統造物世代相傳的“技藝”向系統的“科學理論”的轉化和發展。

馬克思認為，有什么樣的世界觀，就有什么樣的方法論。西方人在面對科學時一貫保持“主客二分”的哲學思想，認為科學存在的前提是它所研究的對象（客體）和研究者（主體）必須是相互獨立的，否則科學就會失去其客觀性。這使得西方對科學的探索以實踐為主要方式，以實踐來連接主體和客體，從而形成了西方側重理論和研究的自然科學體系。李約瑟認為，“道家思想乃是中國的科學和技術的根本”，是“對中國科學史有著頭等重要性”的。在道家看來，認識自然界是不需要借助中間介質來完成的，通過人自身的感應和內省，就可以達到“天人合一”，從而實現人與自然的和諧統一。這種思想對中國人的影響可以說是深入骨髓的，也間接使得中國的傳統造物沒有朝著自然科學的方向深入發展，而是形成了以總結經驗為主的“體驗式科學”。反映在民俗器物的設計和制作上，就是“技藝”的產

生和傳承。

雖然中國古代的造物技術沒有提煉出系統的自然科學理論，但《考工記》《天工開物》《營造法式》等古代典籍對中國傳統造物的記述表明：傳統器物的設計和制作是有一定的科學原理依據的，有些器物對科學技術的運用在現在看來甚至都是比較超前的。

二、科學原理在民俗器物中的體現

現代設計是科學與藝術的融合。清華大學的柳冠中認為：設計學是一門科學的、系統的、完整的體系。隨著科技的發展，人體工程學、計算機科學、虛擬現實等科學技術越來越多地被應用于設計領域。但隨著技術因素的介入逐漸加深，當代設計卻似乎更加轉向對人的關懷。沉浸式體驗、情感化設計等現代設計理念強調設計要適應人的本能和行為習慣。這與中國道家所追求的“任物自然”有著相同的愿景。

算盤作為中國古代的一種計算用具，是中國人在算籌的基礎上發明的。算盤的使用配合一整套包含加、減、乘、除以及開乘方的嚴密算法，計算靈便、準確。事實表明，即便最先進的電子計算器也不能完全取代算盤的作用。算盤的外形設計，以其蘊含的邏輯性、創造性，實現與數學運算原理的完美結合，體現了我國古人超高的數學水平。數學原理在中國古代造物中的應用還體現在度量衡的創制和使用上。十進位制是中國的一大發明。《孫子算經》卷上說：“六粟為一圭，十圭為抄，十抄為撮，十撮為勺，十勺為合。”自漢代以來，容量的單位圭、抄、撮、勺以及更大的單位合、升、斗、斛都是采用十進制（后部分地區和朝代有所變化）。中國古人創制了與之相應的量器，包括合、斗、升、斛等。這些量器作為民間普遍使用的器物，在百姓的日常生活中承擔著非常重要的角色。

人力和畜力在中國古代社會是兩大主要的動力來源。手工匠人的制器以及對工具的使用，主要是依靠人力。手工匠人在使用工具的過程中逐漸積累經驗，不斷對工具進行符合更省力目的的改造。這種經驗式的“技巧”，其實質是對物理學的有效運用。例如，扁擔、桿秤都運用了杠桿的平衡原理以實現其挑物或稱重的功能。鞋匠、金銀匠、銅匠等匠人做工的必備工具——各種錘子、改錐，則是利用了減少接觸面積以增大壓強的物理原理，在相同的力度下實現更好的打擊效果。剪刀采用了減小力臂的方式，在使用中必須用更大的力來控制它在物體上的著力點，實現較為精確的裁剪。剪紙藝術中的“打毛”技法，就是用剪刀快速在紙上一邊剪邊一邊勻速平移，打出一連串細如毫發的絲毛用以表現動物的毛發。這種高超的剪紙技巧之所以能夠實現，就得益于剪刀的結構可以讓人更好地把控力的作用點。筷子的設計和使用，也是運用了與剪刀同樣的力學原理，便于使用者夾取食物時更牢固。

我國商周時期的青銅器鑄造就達到了很高的水平。人們在長期的青銅器鑄造實踐中積累了豐富的經驗。《考工記》記載：“金有六齊：六分其金，而錫居一，謂之鐘鼎之齊;五分其金，而錫居一，謂之斧斤之齊;四分其金，而錫居一，謂之戈戟之齊;三分其金，而錫居一，謂之大刃之齊;五分其金，而錫居二，謂之削殺矢之齊;金、錫半，謂之鑒燧之齊。”古人通過長期的實踐摸索，把銅、錫、鉛所占的比例適當調配，使青銅合金的性能符合所鑄器物的要求。這種對不同比例下的合金不同性能的把握，對現代技術都還有借鑒意義。

古代手工匠人也善于從自然界的事物中獲得啟發而造物。古人“見飛蓬轉而知為車”（《淮南子》），從風中翻轉的飛蓬草得到啟發發明了車輪。風箏的發明則是從鳥類得到啟發。相傳，墨翟模仿鳥的外形，以木頭制成木鳥，后來經魯班改進制成“木鳶”，最早用于傳遞信息。魯班還從刺菜的波浪鋸齒形的葉子獲得啟發而發明了鋸子。古人的這些造物從一定程度上可以看作是受到了道家“道法自然”思想的影響，也可以看作是傳統造物對現代仿生學的應用。仿生學是一門在20世紀60年代才被提出的新型學科。我國古代“道法自然”的造物原理，以及它在民俗器物中的具體運用，可以作為對仿生學的歷史資料的補充，豐富和完善學科的理論。

誕生于第二次世界大戰后的人體工學，本質上就是使工具的使用方法盡量適合人體的自然形態。這可以看作是對道家“天人合一”思想的回歸。手工藝人走街串巷時，一般會隨身攜帶小板凳，以方便休息和做工。板凳自然彎曲呈現弧形，與人體臀部自然貼合。這樣既符合人體的形狀，又增大了人體與木板的接觸面積，減小了人體受到的壓強，使人在保持長時間的坐姿后依然舒適。這種采用適合人體的形狀和材料來制作器物的造物觀念，與現代人體工學在本質上是契合的。

中國傳統造物中的科技含量遠不止于此。《考工記》中有關于古代樂器和兵器的記載。其中，罄、鐘的發聲都是根據材料的性質，結合樂器的形狀和各部比例以及調音的方法，進行科學的模數化制作，體現了古代造物對聲學的把握。兵器“矢”的制作技藝則體現了古人對有關空氣動力學的一些經驗性認識。

民俗器物不僅僅是民俗文化的載體，它更是勞動人民智慧的體現。學界對中國古代造物的研究主要集中在工藝美術領域，研究所取得的成果為中國現代設計提供了很好的借鑒。但工藝美術品在中國古代更多地為中國上層社會所擁有，它們對中國傳統造物的體現并不全面。事實證明，以民俗文物為代表的中國人的傳統造物文化是科學的、藝術的、更有智慧的。對民俗器物中所蘊含的科學原理進行深度的發掘，有助于人們進一步了解中國古代造物，尋找和總結本土設計的特征，進而促使現代中國設計文脈的回歸。

（中國傳媒大學）