○趙俊環 白俊杰

榫卯是在兩個構件上采用凹凸部位相結合的一種連接方式,多見于中國傳統建筑、家具及其他器械的結構中。凸出部分叫榫(或叫榫頭),凹進部分叫卯(或叫卯眼、榫槽)。這一在歷史長河中熠熠生輝的傳世技藝,至今魅力不減,廣受追捧。
在時間維度上,榫卯有據可查的最早起點是在大約7 000 年前。上世紀70 年代,考古工作者在余姚河姆渡遺址第一期發現的干欄建筑遺跡中,發掘出了數千件木制構件,內有多件鑿卯帶榫的構件。這是迄今為止考古發現最早的榫卯。可見,中華先民的制造技術很早就已達到相當高的水平。
古時,榫卯這種接合方式被稱為“枘鑿”。《楚辭·九辯》中有“圓鑿而方枘兮,吾固知其铻而難入”之語,以圓卯眼和方榫頭難以匹配來比喻雙方意見格格不入。這句話從一個側面印證了榫卯在當時應用的普遍性。春秋戰國時期,榫卯得到了發展和應用,其接合方式基本完備,樣式已達數十種。兩漢至南北朝時期木建筑技術取得長足發展,出現了較大型的木建筑,以榫卯為基礎的斗拱體系也基本形成。
山西大同的懸空寺建成于北魏太和十五年(公元491年),建造在距地面高約50 米的石頭上,兩邊是深百米的陡峻懸崖,底下只有數十根筷子似的木柱子支撐。懸崖峭壁,山體本身就極不穩定,山洪、地震、泥石流,任何一個來襲寺就瞬間不保。敢于將寺廟建于此,足見當時建造技術水平之高和對技藝的自信。上世紀90 年代的一次文物修繕中,工作人員本來想更換走廊的橫檔,可無論用多大力氣都抽不出來,后來只得強行鋸斷。這才發現,堅硬十足的橫木內部中空,其中橫梁、倒齒、楔子(起膨脹螺絲的作用)彼此環環相扣,以榫卯構式與外部緊密契合,牢固至極。
唐宋時期,枘鑿已被稱為榫卯,且在木建筑中的應用已經十分成熟和規范。宋人編著的《二程遺書》中記載:“枘鑿者,榫卯也。榫卯圓則圓,榫卯方則方。”此期出現的《營造法式》,是中國古代最完整的關于建筑技術的書籍,對后世影響深遠。
隨著時代向前發展,榫卯廣泛用于家具制造。明清時期,榫卯在建筑上的應用趨于簡化,而在家具上的應用則達到登峰造極的超高水平。明清家具工藝之精確、扣合之嚴密、造型之典雅,令世人嘆為觀止,其中榫卯功不可沒。
凸出的榫頭與凹進去的卯簡單地咬合,將不同構件進行自由排列、組合,完成上下、左右、方圓、曲直等各種形式的接合,形成空間形態變化多端的結構,有些建筑、器物能歷經千年而不坍毀,令人稱奇。
榫卯多用于木制品,而木質材料由縱向纖維構成,故而縱向具備更高強度和韌性,橫向則極易折斷。合理運用榫卯,能通過改變受力方式使受力點均作用于縱向,大大提高所構建器物的牢固性。木質材料極易受潮變形,而榫卯在同質同構的連接方式下,可以使整體建筑共同收縮或舒張,提高整體結構的負荷能力。相比以金屬構件連接木料,減少了金屬構件腐蝕導致結構松動的可能。

榫卯結構是一種柔性結構體,無論是被拉壓、剪切還是轉動,均有一定變形能力,有一定程度的自我恢復能力。地震發生時,它們可以通過自身連接所產生的變形耗散大量能量,從而有效降低地震的破壞效應。
“縹緲層檐鳳翼張,南山相望郁蒼蒼,七重寶樹圍金界,十色雯華擁畫梁。”這是金元時期大詩人元好問盛贊山西應縣佛宮寺釋迦塔(應縣木塔)的詩句。釋迦塔竣工于1056 年,整體采用浮筏式基礎、斗栱、榫卯,使其遭遇多次強震甚至戰亂炮轟,仍然屹立不倒。

榫卯蘊含著中華傳統文化的哲學思想。
榫卯是“合”的哲學和美學體現。榫卯的兩部分,以相互適從的方式牢固結合,又留有一定的變通空間。恰如太極的兩極,一陰一陽,交合對立、互補共生、流轉不息。榫卯結構嚴絲合縫又不露痕跡,蘊含著含而不露的美學觀念。
榫卯達人王震華(微縮古建筑營造技藝傳承人,已設計制作微縮榫卯結構的祈年殿、趙州橋、故宮角樓等作品,獲世界手工藝產業博覽會暨非物質文化遺產保護成果展“國匠杯”金獎)曾說過:榫卯結構理念是中華民族智慧的結晶,它的“錯位、限位、避讓”結構是哲學的、辯證的。
榫卯是一種文化。幾千年來,“你避我讓”的百變結構匯成榫卯的大海。榫卯建筑墻倒屋不塌,千年留存,榫卯家具百年不散,這些都體現了榫卯的智慧—天人合一,道法自然。
在感慨古人智慧的同時,我們也應該走出一些關于榫卯的想當然的誤區。
首先,榫卯并非是萬能的,只用榫卯技術完成建筑有時也是迫于條件所限。冶煉水平低的時代,金屬制品成本極高,因而更多地使用榫卯。“釘頭磷磷,多于在庾之粟粒……”《阿房宮賦》中的這段話說明阿房宮奢華的同時,也說明只要有條件,古人當然也會用金屬零件。在古代,除釘子外,某些榫卯結構也多用魚鰾膠等膠加固。魚鰾膠遇熱水可以化開,方便后期對榫卯的拆卸和修補。
其次,榫卯結構并不是中國獨有的。與河姆渡文化幾乎同一時期,在德國北部的萊比錫也出現了榫卯結構。五千年前的古埃及,也出現了榫卯結構。在圖坦阿蒙法老陵墓中挖掘出的座椅、床、箱等木制家具就使用了燕尾榫、暗榫等榫卯工藝。后來這種工藝結構在東歐突然消失了,直到十四、十五世紀才又出現。
隨著歷史的演變以及制作工具的革新,榫卯在不同時期有著不同的變化和發展。但從明清至今,榫卯結構的發展和傳承出現了斷層。究其原因主要是榫卯對制造者的水平要求非常高,而且費時、費力。
木工數控機床和3D 打印技術的出現為我們創新應用榫卯提供了新的解決方案。而且,在很多領域,榫卯正在被不斷拓展應用。
傳統文化符號與現代觀念的結合是當代設計師不斷探索的主題。作為中國傳統文化符號的代表之一,榫卯在很多建筑中得以運用,最著名的例子當屬2010年上海世博會中國館。中國館整體外形取自中國西周時期傳統禮器“鼎”,采用了斗拱的造型特點,層層疊加。以現代立構有順序有規則的縱橫交錯手法,使眾多的中國符號有機結合,進而呈現出一種中國文化意在言外的神韻。
當下的兒童玩具市場,各類榫卯積木十分流行。這類玩具不僅讓孩子們在玩樂中體會到榫卯技藝的強大功能,也提高了孩子們的空間想象、邏輯思維和動手能力。
在高鐵建設之中,鐵軌間的巨大壓力和磨損便成了建設進程中的一大阻礙。高鐵在行駛過程中產生的震動也會導致部分零件的松動,增加了高鐵運行風險。而中國科研人員根據榫卯結構研發的“自鎖螺母”則將這種風險降至最低。這種螺母耐久性極佳,摩擦力很小,使用十分簡便。“自鎖螺母”是中國高鐵事業飛速發展當之無愧的“功臣”。
飛機發動機葉片的設計也利用了榫卯結構,通過榫頭卡在扇盤的榫槽里。這種結構有什么好處呢?我們知道隨著發動機轉速的加快,由于離心力的作用,整個葉片就會呈現向外甩的趨勢,榫槽內的空隙賦予了葉片自我調節的能力。這樣就能讓葉片的重心始終接近幾何中心位置,處于動態平衡的狀態從而減少葉片振動帶來的傷害。

利用3D 打印技術,將具有優異力學性能的榫卯結構巧妙運用在預制階段拼裝橋梁技術,為現代化橋梁建設提供了一種新思路。
隨著材料、技術和工藝水平的不斷發展,通過對榫卯含義、結構與現代設計的深入思考與深度結合,未來榫卯結構一定能夠在更多的領域中發揮更大作用。
編后記:由于可查證的資料有限,也未經權威人士的指導,本組文章的撰寫、編輯不具備學術研究意義,僅為思路開拓之用。我國古代勞動人民的智慧不可低估,有些現代人看來很不可能的事,先輩們偏偏能完成得很精彩。也借此,向中華民族的歷代“大國工匠”致以崇高敬意。