据《后汉书·张让传》记载,东汉毕岚曾“作翻车”,供洒道之用。这在马钧之前约半个世纪。但毕岚的翻车是否就是后世的龙骨水车,不得而知。而马钧所作之翻车,则无疑是用于农业排灌的龙骨水车。其结构精巧,“灌水自覆,更入更出”,可连续不断地提水,效率比其他提水工具高得多,并且运转轻快省力,儿童都可操作。所以马钧应是龙骨水车的发明者,至少可以说他是继毕岚之后,对翻车作了重大改革,并用于农业排灌的革新家。翻车问世后,迅速得到推广,并沿用至今。在近代水泵发明之前,翻车是世界上最先进的提水工具之一,对灌溉农田,发展农业生产,发挥了巨大的作用。马钧还制成了久已失传的指南车。关于马钧作指南车的问题,以及与高堂隆、秦朗在宫廷上的争论,史书上有很生动的描写。其后的祖冲之曾将一辆只有外壳的指南车,制作安装了内部机构,予以修复。但宋代以前史书关于指南车的记载都较简略。直到宋代,燕肃于1027年,吴德仁于1107年又先后制造了指南车,《宋史》详细地记载了指南车的内部构造。据此,人们才对指南车有了更具体的了解。
马钩还改进了连弩和发石车,又利用机械传动装置,创造了以木为轮,以水为动力变化万端的水转木偶百戏。①在这一时期,还出现了一批成就卓著的机械发明家,如杜预、刘景宣、祖冲之等。他们在发明或改进各种机械,如先进的农业加工机械——畜力连机磨,水转连磨,水力连机碓等方面作出了突出的贡献。
①《三国志·方技传》。
第七节交通运输工具三国以前,陆上运输所用的车辆,多数是双轮车。双轮车只适用于在平地大道上行驶,而在山间小路上则无法使用。三国时,蜀汉在与曹魏的战争中,由于山道运粮困难,运输工具亟待解决。这时,蒲元发明了独轮车——“木牛”,“廉仰双辕,人行六尺,牛(指木牛)行四步,人载一岁之粮也”(《蒲元别传》)。这种独轮车适用于在崎岖小道上行走,一千多年来一直被广泛使用。
造船技术在这一时期也有很大的发展。孙吴政权建立不久,就拥有船舰五千余艘,并不断派出较大规模的船队,北航辽东,南通南海。其中大船上下五层,可载三千人。晋在作灭吴准备时发明将许多小船拼装成一艘大船的造船方法。这种大船称为“连舫”,“方百二十步,受二千人。以木为城,起楼橹,开四出门,其上皆得驰马来往”(《晋书·王濬传》)。这一时期的造船数量很大,东晋安帝时,建康一次风灾,所毁官商船只约达万艘;北魏神■三年(430),在冀、定、相三州造船即达三千艘。由此可见造船业之发达,如何提高船行速度,是船舶设计建造中的重要问题。祖冲之造“千里船”,可“日行百余里”,有人认为这是利用轮桨的车船。关于车船的最早明确记载,出现在唐代。《旧唐书·李皋传》载有李皋设计的新型战船,“挟二轮蹈之,翔风鼓浪,疾若挂帆席”。梁侯景军中有0桨的高速快艇“鵃■”,“去来趣袭,捷过风电”①;这是史书所见船桨数量最多的快艇,后世快艇大都在40至60桨之间。船用设备亦有改进,如船尾已采用升降舵,帆的面积逐渐加大,大帆用布120幅,高9丈,并注意到帆的方位,以利于充分发挥风帆效率提高船速。
①《梁书·王僧辩传》。