[论文]中国古代的"机器人

【数据库】文史哲全文数据库(1951-2004)

【文献号】746

【摘要】玄序说:有人献百戏于魏明帝,能设而不能动。马...制作大型水运自动钟,名叫“大明殿灯漏”,高一丈七尺...其无用而打碎了(见《明史·天文志》)。元末明初有个詹希元,他觉得...宋濂《五轮沙漏铭》)明人焦周《焦氏说@⒃》...知“某墓”何时所造。明代中叶以后,欧洲科学技...诸器,邑人以为诸葛孔明复出。据说他在未成进...然少年时随亲人扈从南明永历帝至云南,永历八年中举,授南明大明府知州,后改任姚州知

【分类】史学

【标题】中国古代的“机器人”

【作者】谭家健

【期号】198604

【总期号】175

【页码】19

【正文】

机器人是现代科学技术高度发达的产物,是一种由机械与电子相结合组成的具有类似人的部分功能的极其灵巧的机器。在欧洲,最初叫做“似人自动机”。在中国古代,虽不可能有现代意义上的机器人。但是,我们的祖先却很早就制作了各式各样模拟人的形状和某些行为、能够自己活动的机械,叫做“木人”、“机关木人”、“偶人”或其他名称。有的比较简单,有的相当复杂。应该承认,它们正是现代机器人的始祖。

春秋战国时期,有一种殉葬用的“俑”,就是最早的机器人的雏型。据《礼记·檀弓》郑玄注:“俑,偶人也,有面目机发,有似于古人。”皇侃疏:“机械发动踊跃,故谓之俑也。”孔颖达正义:“刻木为人,而自发动,与生人无异,但无性灵知识。”又《孟子·梁惠王》:“仲尼曰:始作俑者,其无后乎?为其象人而用之也。”焦循正义:“《广雅》引(张揖)《埤苍》云:“俑,木人,送葬设关而能跳踊,故名之。”“为其象人者,谓为其象人之转动跳踊也。”可见“俑”就是由简单机械发动能够自己转动跳跃的木人。

秦汉之际,出现了能演奏各种乐器的铜人。据旧题西汉刘歆撰《西京杂记》(实为东晋葛洪伪托):汉高祖入咸阳宫,见宫中有十二枚铜人,在绳索拽动和空管鼓吹之下,能演奏出与真乐一样的各种声音,可见其构造已经比较复杂。又据唐段安节《乐府杂录》转述“自昔传云”,汉高祖为匈奴困于平城,陈平“即造木偶人,运机关,舞于陴间。阏氏望见之,谓是生人。”段安节认为,这就是后来的“傀儡子”,即木偶戏。后世学者多从此说。唐人谢观把这个故事敷衍为《汉以木女解平城围赋》,描写为提线木偶(见《全唐文》卷758)。但当代有的学者认为, 傀儡戏未必有这样早;此处既说是“运机关”,也可能是某种模仿人的形状动作的简单机器人。

三国时期,著名巧工马钧制造了会表演各种杂技的木人。《三国志·魏书·杜夔传》注引傅玄序说:有人献百戏于魏明帝,能设而不能动。马钧受命加以改制,“以大木雕构,使其形若轮,平地施之,潜以水发焉。设为女乐舞象,至令木人击鼓吹箫。作山岳,使木人跳丸掷剑,缘@⑴倒立,出入自在,百官行署,舂磨斗鸡,变巧百端。”这一组机器木人,构造已相当精巧。后世发展为“水转百戏”或“水傀儡”,基本原理都是用水力带动机械运转。傅玄是西晋大臣、著名学者,距马钧生活时代不过三四十年,所记当是大致有据的。

两晋时期,不同功能的机器人相继出现。这些机器人,有的已不是玩具,而带有实用性质。如晋孙盛《晋阳秋》所记,东晋元帝太兴年间,衡阳有区纯者,甚有巧思,“造作木室,作一妇人居其中。人叩其户,妇人开户而出,当户再拜,还入户内,闭户。又作鼠市于中,方丈余,有四门,门内有木人。纵四五鼠于中,欲出门,木人辄推木掩之,门门如此,鼠不得出。又作指南车及木奴,令舂谷作米。中宗闻其巧,诏补尚方左校。”这个看门的机器女人,已能作平行、上下、转向等四个连续动作。至于捕鼠木人,又见托名陶潜的《搜神后记》,文字大同小异。关于舂米木人,当时其他书中亦有记载,如晋陆huì@⑵《邺中记》:后赵“石虎有指南车及司里车,又有舂米木人,及作行碓于车上,车动则木人跳碓舂,行十里成米一斛,……车止则止。中御史解飞,尚方人魏猛变所造也。”这种舂米车属于凸轮机构,当时是可以做到的。至于司里车上,也有自动木人。晋崔豹《古今注》:“大章车,所以识道里也,起于西京,亦曰记里车。车上为二层,皆有木人。行一里,下层击鼓;行十里,上一层击钟。尚方故事有作车法。”又《晋书·舆服志》:“记里鼓车,驾四,形制

如司南,其中有木人执槌向鼓,行一里则打一槌。”此外,《南齐书·舆服志》、《隋书·礼仪志》、《旧唐书·舆服志》、《新唐书·车服志》、《宋史·舆服志》均有记述,有的还详细写出了式样和部件尺寸。这一时期制作的机器人,有些是为宗教活动服务的。据《邺中记》:“石虎至性好佛,众巧奢靡,不可纪也。尝作檀车,广丈余,长二丈,四轮。作金佛像坐于车上,九龙吐水灌之。又作木道人,恒以手摩佛心腹之间。又十余木道人,长二尺余,皆披袈裟,绕佛行。当佛前,辄揖佛。又以手撮香投炉中,与人无异。车行则木人行,龙吐水;车止则止。亦解飞所造也。”这是利用齿轮传动作圆周和上下运动的机器人,和舂米木人、司里木人原理都是一样的。

南北朝时期,北方南方都有机器人问世。据《太平广记》引《皇览》:“北齐有沙门灵昭,甚有巧思。武成帝令于山亭造流杯池,船每至帝前,引手取杯,船即自住。上有木小儿抚掌,遂与丝竹相应。饮讫放杯,便有木人刺还。上饮若不尽,船终不去。”船上木人的各种动作都由水力带动。在这之前,后秦道略译《杂譬喻经》第八曾提到,“北天竺有一木师大巧,作一木女,端正无双,衣带严饰,与世女无异,亦来亦去,亦能行酒看客,唯不能语耳。”木师宴请朋友画师,“便使木女行酒擎食,从旦至夜,画师不知,谓是真女”。灵昭也可能受到佛经的启发。灵昭还为北齐胡太后造七宝镜台,“合有三十六室,每户有一妇人执锁,才下一关,三十六户一时自闭。若抽此关,诸门皆启,妇人各出户前。”(《太平广记》,又见俞安期《唐类函》卷172引《三国典略》)这三十六个妇人, 就是一组同时动作的机器人。北齐有个崔士顺,官至黄门侍郎,曾在邺都华林园内造密作堂,“周huí@⑶二十四架,以大船浮之,以水为激轮”。其堂分为三层,下层刻木人七,分别弹奏乐器;中层刻木僧七人,焚香礼拜;上层作佛堂,傍列菩萨卫士。这些机器人往来交错。终日不绝。(见元葛逻禄nǎi@⑷贤《河朔访古记》卷中,又宋必选《古迹类编》及《彰德府志》、《临漳县志》所记大同小异)南朝亦有水转百戏。据《酉阳杂俎》卷1,后魏李同轨、陆操聘梁,梁主宴之于乐趣苑, “殿上流杯池中行酒具,……图像旧事,令随流而转,始至讫于坐罢,首尾不绝”。许多研究者指出,这随流而转的“图像旧事”,就是以水力带动的木偶作各种表演。又据《南史》卷36《江禄传》记载,江禄曾撰《井xié@⑸皋木人赋》,“井xié@⑸皋”即汲井之桔槔。可见其时已有能自动提水的机器人,惜其赋不传。南齐废帝肖宝卷初学骑,不敢骑真马,派俞灵韵“为作木马,人在其中,行动进退,随意所适,其后遂为善骑”。自动木马与自动木人原理是相同的。

隋唐时期,机器人越来越精巧。隋杜宝《大业拾遗记》说,隋炀帝尝为“水饰”,“有七十二势,皆刻木为之。或乘舟,或乘山,或乘平洲,或乘盘石,或乘宫殿。木人长二尺许,衣以绮罗,装以金碧,及作杂禽兽鱼鸟,皆能运动如生,随曲水而行。又间以妓航,与水饰相次。亦作十二航,航长一丈,阔六尺。木人奏音声,击磬,撞钟,弹筝,鼓瑟,皆得成曲。及为百戏,跳剑,舞轮,shēng@⑹竿,掷绳,皆如生无异。其妓航、水饰亦雕装奇妙,周旋曲池,同以水机使之。奇幻之异,出于意表。又作小舸子,长八尺,七艘。木人长二尺许,乘此船以行酒。每一船,一人擎酒bēi@⑺立于船头,一人捧酒钵次立,一人撑船在船后,二人dàng@⑻桨在中央,绕曲水池。……酒船每到坐客之处,即停住,擎酒木人于船头伸手。遇酒客取酒,饮讫还bēi@⑺,木人受bēi@⑺,huí@⑶身向酒钵人取杓斟酒满bēi@⑺。船依式自行,每到坐客处,例皆如前法。此并约岸水中安机。”这组机器人是黄gǔn@⑼设计的,由水力带动,比三国马钧和北齐灵昭、崔士顺所制更复杂了。杜宝说,他本人曾奉敕撰水饰图经及检校良工图画,并与黄gǔn@⑼“于苑内造此水饰,故得委悉见之”。看来言之凿凿。《隋书·经籍志》史部地理类有《水饰图经》二十卷,子部小说类有《水饰》一卷,可证上述记载不全是夸饰。同书又记,隋炀帝造观文殿,为书堂各十二间,“每三间开一方户,户垂锦幔,上有二飞仙。当户地口施机,@⑽驾将至,则有宫人擎香炉,在@⑽前行。去户一丈,脚践机发,仙人乃下阁,捧幔而升,阁扇即开,书厨亦启,若自然,皆一机发动。@⑽驾出,垂闭复常。”这些人工造的自动“飞仙”还会写文章,“属辞比事,条贯有序,文略理畅”,而且“抄写真正,文字之间,无点窜之误”。后者显然是不可能的。另据《北史·柳@⑾传》记,柳@⑾深得隋炀帝宠爱,“帝每与嫔妃对酒,时逢兴会,辄遣命之至,与同榻共席,恩比友朋。常犹恨不能夜召,乃命匠刻木为偶人,施机关,能坐起拜伏,以象@⑾。帝每月下对饮,辄令宫人置于座,与相酬酢,而为欢笑”。自动木人竟能陪皇帝喝酒,可见已十分逼真。有人疑为由人操纵之傀儡,似无根据。

唐代开元年间,有个马待封(后名吴赐),好道术,善为机巧,曾为皇后造梳妆台。“中立镜台,台下两层,皆有门户。后将栉沐,启镜奁台,台下开门,有木妇人手执巾栉至。后取已,木人即还。至于面脂妆粉,眉黛髻花,应所用物,皆木人执,继至,取毕即还,门户复闭。如是供给皆木人。

后既妆罢,诸门皆阖,乃持去。其妆台金银彩画,木妇人衣服装饰,穷极精妙焉”。又有洛州殷文亮,“性巧,好酒,刻木为人,衣以缯采,酌酒行@⑿,皆有次弟。又作妓女,歌唱吹笙,皆能应节。饮不尽,则木小儿不肯把杯;饮未竟,则木妓女歌管连催。”(《太平广记》卷225引《朝野佥载》)还有一位官至将作大臣的杨务廉,“甚有巧思, 尝于沁州市内刻木作僧,手执一碗,能自行乞,碗中钱满,关键忽发,自然作声云:„布施!‟市人竞观,欲其作声,施者日盈数千。”(同上书)同一故事又见唐李冗《独异志》,杨务廉作“杨行廉”,当是一人。还说“钱满五十于手,则自倾泻下瓶口”。让机器人发出“布施”二字声音,也许是利用钱的重力作用带动弹拨机械来实现的。唐代已有用机器人表演戏文的,其“机关动作,不异于生”。(唐封演《封氏闻见记》卷下)有的学者认为这是傀儡戏,疑有演员在幕后操作。但唐时傀儡多为提线木偶,如梁huáng@⒀《傀儡》诗所说:“刻木牵丝作老翁,鸡皮鹤发与真同。”林滋、谢观所赋也谈及此意。此处既谓“机关动作”,故有的学者以为是机器自动木人。唐代天文仪器中,已装有能自动击鼓报时的木人。开元时著名科学家一行和梁令瓒所制水运浑天铜仪,置木柜以为地平,铜仪半在地上,注水激轮,令仪自转,一日一夜,天转一周。又立二木人于地平上,其一人前置鼓以候刻,至一刻则自击鼓。另一人前置钟以候辰,至一辰亦自撞钟,都由水力带动。(参见《新唐书·天文志》)

据《新五代史》卷31《周臣传》,后周时陶gǔ@⒁国作“木偶耕人”之颂,可见当时已造自动木人从事耕种,可惜这篇文章没有流传下来。

宋代天文仪器中,报时机器人的自动化程度越来越高。太平兴国时,巴蜀人张思训作浑仪,“为楼数层,高丈余,中有轮轴关柱,激水以运轮。又有直神摇铃扣钟击鼓,每一昼夜周而复始。又有十二神,各值一时,时至则自执牌盾,环环而出报时刻,以定昼夜之长短。至冬水凝,运行凝涩,则以水银代之。”(苏颂《新仪象法要》)这架机器现已复原陈列于中国历史博物馆。元yîu@⒂初年,苏颂和韩公廉制作水运仪象台,为木阁三层,第一层钟鼓轮上装有“拨牙”(相当于凸轮的传动部件),每一时辰开始,即有服绯衣木人于左门内摇铃。每一刻至,即有服绿衣木人于中门内击鼓。每一时正,即有服紫衣木人于右门内扣钟。又在木阁第四层设有夜漏金钲轮,上设夜漏更筹箭,每筹施一“拨牙”。每更筹至,皆有木人击金钲。(参看苏颂《新仪象法要》及《宋史·天文志》)这和张思训所制都是利用水的恒定流转,发动水轮做间歇运动,带动仪器运转。这架机器也已复原陈列于中国历史博物馆。此外,宋代还有其他功能的机器人。沈括《梦溪笔谈》卷7 记:“庆历中,有一术士,姓李,多巧思。尝木刻一舞钟馗,高二三尺,右手持铁简,以香饵置钟馗左手中。鼠缘手取食,则左手扼鼠,右手用简击毙之。”这比东晋区纯的捕鼠木妇人更先进了。宋代各种傀儡戏很发达,其中有“水傀儡”,是古代水转百戏的发展,由水力带动木偶表演各种动作,因而具有机器人的性质。这种“水傀儡”的表演比以前的“水饰”复杂,有乐队伴奏,有真人演员说白,道具也繁多了。其木人的活动,以水力运转作为主要原动力。

元代颇重视手工业,各种机械制作技艺较前代有所提高。元初,著名科学家郭守敬曾制作大型水运自动钟,名叫“大明殿灯漏”,高一丈七尺,灯毯杂以金宝为之,内分四层:上层列置四神,旋当日月参辰之所在,左转日一周;次层为龙虎鸟龟之象,各据其一方,依刻跳跃,铙鸣以应于内;再次一层周分百刻,上列十二神,各执时牌,至其时四门通报,又有一人当门内,常以手指其刻数;下层四隅钟鼓钲饶各一人,一刻鸣钟,二刻击鼓,三刻敲钲,四刻击铙。时初时正皆如是。“其机隐于柜中,以水激之”(参看《元史·天文志》)。这比宋人所造报时木人动作更复杂。元顺帝是一位颇为能干的机械师。据元人陶宗仪《元氏掖庭记》:顺帝曾“自制宫漏,约高六七尺,为木柜藏壶其中,运水上下。柜上设西方三圣殿,柜腰设玉女择时刻筹,时至则浮水而上。左右列二金甲神人,一悬钟,一悬钲。夜则神人能按更而击,分毫无爽。钟鼓鸣时,狮凤在侧飞舞应节。柜旁有日月宫,宫前飞仙六人,子午之间,仙自耦进,渡桥进三圣殿,已,复退位如常。”顺帝还自制水晶刻漏,备极机巧,中设二木偶人,能按时自击钲鼓。可惜元亡后朱元璋以其无用而打碎了(见《明史·天文志》)。

元末明初有个詹希元,他觉得水漏至天寒冰冻不能运行,乃制五轮沙漏,以沙坠落的重力推动齿轮运转。“轮与沙池皆藏几腹,盘露几面,旁刻黄衣童子二,一击鼓,一鸣钲,亦运衍沙使之。”(见宋濂《五轮沙漏铭》)明人焦周《焦氏说@⒃》提到,“近有发陆逊墓者,丛箭射出。又闻某墓,木人运箭杀人。”这是一个能舞剑杀人的机器人,但不知“某墓”何时所造。明代中叶以后,欧洲科学技术逐渐传入中国。一些中国学者努力汲取西方文化,并使之与中国古代文化相结合,相继制造了一批新的机器,其中包括机器人。例如著名机械工程师王徵,陕西泾阳人,天启二年进士,及第前

曾与徐光启、李之藻以及意大利传教士利玛窦等有所交往,并于五十二岁时受洗礼加入耶稣会。不久在瑞士传教士邓士函帮助下编写了一本《远西奇器图说录最》,介绍西方各种机器。他自己制造了自转磨、虹吸、鹤饮等提水器及刻漏、水镜、连弩、代耕、轮壶诸器,邑人以为诸葛孔明复出。据说他在未成进士之前,曾于家乡每年春夏耕播时,“多为木偶,以供驱策。或舂者,簸者,汲者,炊者,操饼杖者,抽风箱者,机关转捩,宛然如生。至收获时,辄制自行车以捆载禾束,事半功倍”(道光十年张鹏@⒄重刻《奇器图说》序)。有的研究文章认为,他可能利用了齿轮和弹簧,能源可能有水力和风力。这些传说也许经过夸张,但王徵把半自动的机器人应用于农业生产,则是没有疑问的。

清代初年,江宁人吉坦然吸收西方钟表技术制造了有机器人自动报时的自鸣钟,外型如塔,又叫通天塔,共三层,置于架上。这种自鸣钟的材料全用铜铁,由发条和齿轮组成,可以拆装,原理与现代钟表十分接近。此事记载于《广阳杂记》,作者刘献廷与吉坦然认识,而且亲自打开看过这座自鸣钟。吉坦然少年时随亲人扈从南明永历帝至云南,永历八年中举,授南明大明府知州,后改任姚州知州。清代还有一位科学家黄履庄(1656—?),原籍不可考,十岁以后寓居江苏扬州。据他表哥戴榕《黄履庄小传》(见《虞初新志》卷6)记,他从小就“喜出新意, 作诸技巧”,后来学习“泰西几何、比例、轮捩、机轴之学,而其巧因以进”,先后独立制作了“验冷热器”(温度计)、“验燥湿器”(湿度计)、“千里镜”(望远镜)、“瑞光镜”(探照灯)等。据说八岁时自制“自动木人,长寸许,置桌上,能自动行走,手足皆自动,观者以为神”。有的研究者分析,其制造原理可能与今天的儿童玩具铁皮“企鹅”相似。但也有人怀疑可能装有简单的发条,因《小传》说黄履庄已经掌握了发条制造技术。此外,他还制成自动木狗,“置于门侧,卷卧如常,惟人入户,触机则立吠不止,吠之声与真不异”。为此,他曾受到大数学家梅文鼎的称赞(见陈琰《旷园杂识》卷下)。黄履庄又作有木人擎扇的“自动驱暑扇”,“不烦人力而一室皆风”。还有“双轮小车一辆,长三尺余,约可坐一人,不烦推挽,能自行。行止,以手挽轴旁曲拐,则复行如初,随住随挽,日足行八十里。”这已是现代自行车的雏型了。还作木鸟,“置竹笼中,能自跳舞,飞鸣,鸣如画眉,凄越可听。”这些自动装置,当时很受欢迎,可惜全都没有留传下来。清代中叶,外国机器人开始传入中国。据袁枚《新齐谐》卷23记:“乾隆二十九年(1764),西洋贡铜伶十八人,能演《西厢》一部。人长尺许,身躯耳目手足,悉铜铸成,其心腹肾肠,皆用关键凑接,如自鸣钟法。每出插匙开锁,有一定准程,误开则坐卧行止乱也。张生、莺莺、红娘、惠明、法聪诸人,能自行开箱看衣服,身段交接,揖让进退,俨然如生,唯不能歌耳。一出演毕,自脱衣卧倒箱中。临值场时,自行起立,仍上戏毯。”能演《西厢记》,说不定有中国人合作或改造过。同书又记有自动木犬木鸡:“叶公文麟言,在京师到某比部家,甫叩门,有狮毛恶犬咆哮而出,状若噬人者。叶大怖,主人随出喝之,犬卧不动。主人视客笑吃吃不止。问何故,曰:此木犬也,外覆以狮毛,中设关键,遂能吠走。叶不信,主人更出一鸡,黄羽绛冠,申颈报晓。拨毛视之,亦木所为。”这两件东西都与黄履庄所制极其相近。

据国外文章介绍,欧洲的机器人是距今二百年前出现的。现在瑞士的沙特尔市保存了三个机器人,是瑞士钟表匠皮埃尔·雅凯——德罗兹和他的两个儿子于1768—1774年设计制造的,材料主要是木头和黄铜,动力主要是发条。其中两个机器人象三岁的男孩,一个象十六七岁的少女,分别会写字、画铅笔画、弹钢琴。皮埃尔曾经带着它们到各国表演。在这之前,他还在时钟上安装了装饰性的自动机械:手拿锤子按时出来敲钟报时的小人和会鸣叫的小鸟等。(参看《环球》1983年第2 期,詹姆斯·汉森:《最早的机器人》)他们的制造时间与袁枚所记正好相同。

从以上所举事实可以看出,我国古代的“机器人”是源远流长,品类繁多的。有的是玩具或装饰品,有的具备一定实用价值。自动化程度简繁不一,能源来源不同。各种古籍所载,有的比较真实可信,有的出于夸张幻想,还有的真假参半。尽管语焉而不详,无法究其底蕴,但有一点是可以肯定的:即我国确实早有机器人,虽然是原始的,但在世界科技史上曾经处于领先地位。目前对这方面的研究还很不够,有些问题也许存在不同理解,相信经过学术界的努力探讨,必将会有更多的发现。

【外字】字库未存字注释:

@⑴原字为红的左半部右加亘

@⑵原字为岁右加羽

@⑶原字为进去井内加回

@⑷原字为进去进内加西

@⑸原字为契的上半部下加系

@⑹原字为曰下加升 @⑺原字为不下加皿 @⑻原字为汤下加皿 @⑼原字为六下加哀的下半部 @⑽原字为与的繁体下加车 @⑾原字为巧下加言 @⑿原字为酉右加殇的右半部 @⒀原字为铁的左半部右加皇 @⒁原字为毂左半部的车改为禾 @⒂原字为福的左半部右加右 @⒃原字为木右加苦 @⒄原字为羽右加分

【数据库】文史哲全文数据库(1951-2004)

【文献号】746

【摘要】玄序说:有人献百戏于魏明帝,能设而不能动。马...制作大型水运自动钟,名叫“大明殿灯漏”,高一丈七尺...其无用而打碎了(见《明史·天文志》)。元末明初有个詹希元,他觉得...宋濂《五轮沙漏铭》)明人焦周《焦氏说@⒃》...知“某墓”何时所造。明代中叶以后,欧洲科学技...诸器,邑人以为诸葛孔明复出。据说他在未成进...然少年时随亲人扈从南明永历帝至云南,永历八年中举,授南明大明府知州,后改任姚州知

【分类】史学

【标题】中国古代的“机器人”

【作者】谭家健

【期号】198604

【总期号】175

【页码】19

【正文】

机器人是现代科学技术高度发达的产物,是一种由机械与电子相结合组成的具有类似人的部分功能的极其灵巧的机器。在欧洲,最初叫做“似人自动机”。在中国古代,虽不可能有现代意义上的机器人。但是,我们的祖先却很早就制作了各式各样模拟人的形状和某些行为、能够自己活动的机械,叫做“木人”、“机关木人”、“偶人”或其他名称。有的比较简单,有的相当复杂。应该承认,它们正是现代机器人的始祖。

春秋战国时期,有一种殉葬用的“俑”,就是最早的机器人的雏型。据《礼记·檀弓》郑玄注:“俑,偶人也,有面目机发,有似于古人。”皇侃疏:“机械发动踊跃,故谓之俑也。”孔颖达正义:“刻木为人,而自发动,与生人无异,但无性灵知识。”又《孟子·梁惠王》:“仲尼曰:始作俑者,其无后乎?为其象人而用之也。”焦循正义:“《广雅》引(张揖)《埤苍》云:“俑,木人,送葬设关而能跳踊,故名之。”“为其象人者,谓为其象人之转动跳踊也。”可见“俑”就是由简单机械发动能够自己转动跳跃的木人。

秦汉之际,出现了能演奏各种乐器的铜人。据旧题西汉刘歆撰《西京杂记》(实为东晋葛洪伪托):汉高祖入咸阳宫,见宫中有十二枚铜人,在绳索拽动和空管鼓吹之下,能演奏出与真乐一样的各种声音,可见其构造已经比较复杂。又据唐段安节《乐府杂录》转述“自昔传云”,汉高祖为匈奴困于平城,陈平“即造木偶人,运机关,舞于陴间。阏氏望见之,谓是生人。”段安节认为,这就是后来的“傀儡子”,即木偶戏。后世学者多从此说。唐人谢观把这个故事敷衍为《汉以木女解平城围赋》,描写为提线木偶(见《全唐文》卷758)。但当代有的学者认为, 傀儡戏未必有这样早;此处既说是“运机关”,也可能是某种模仿人的形状动作的简单机器人。

三国时期,著名巧工马钧制造了会表演各种杂技的木人。《三国志·魏书·杜夔传》注引傅玄序说:有人献百戏于魏明帝,能设而不能动。马钧受命加以改制,“以大木雕构,使其形若轮,平地施之,潜以水发焉。设为女乐舞象,至令木人击鼓吹箫。作山岳,使木人跳丸掷剑,缘@⑴倒立,出入自在,百官行署,舂磨斗鸡,变巧百端。”这一组机器木人,构造已相当精巧。后世发展为“水转百戏”或“水傀儡”,基本原理都是用水力带动机械运转。傅玄是西晋大臣、著名学者,距马钧生活时代不过三四十年,所记当是大致有据的。

两晋时期,不同功能的机器人相继出现。这些机器人,有的已不是玩具,而带有实用性质。如晋孙盛《晋阳秋》所记,东晋元帝太兴年间,衡阳有区纯者,甚有巧思,“造作木室,作一妇人居其中。人叩其户,妇人开户而出,当户再拜,还入户内,闭户。又作鼠市于中,方丈余,有四门,门内有木人。纵四五鼠于中,欲出门,木人辄推木掩之,门门如此,鼠不得出。又作指南车及木奴,令舂谷作米。中宗闻其巧,诏补尚方左校。”这个看门的机器女人,已能作平行、上下、转向等四个连续动作。至于捕鼠木人,又见托名陶潜的《搜神后记》,文字大同小异。关于舂米木人,当时其他书中亦有记载,如晋陆huì@⑵《邺中记》:后赵“石虎有指南车及司里车,又有舂米木人,及作行碓于车上,车动则木人跳碓舂,行十里成米一斛,……车止则止。中御史解飞,尚方人魏猛变所造也。”这种舂米车属于凸轮机构,当时是可以做到的。至于司里车上,也有自动木人。晋崔豹《古今注》:“大章车,所以识道里也,起于西京,亦曰记里车。车上为二层,皆有木人。行一里,下层击鼓;行十里,上一层击钟。尚方故事有作车法。”又《晋书·舆服志》:“记里鼓车,驾四,形制

如司南,其中有木人执槌向鼓,行一里则打一槌。”此外,《南齐书·舆服志》、《隋书·礼仪志》、《旧唐书·舆服志》、《新唐书·车服志》、《宋史·舆服志》均有记述,有的还详细写出了式样和部件尺寸。这一时期制作的机器人,有些是为宗教活动服务的。据《邺中记》:“石虎至性好佛,众巧奢靡,不可纪也。尝作檀车,广丈余,长二丈,四轮。作金佛像坐于车上,九龙吐水灌之。又作木道人,恒以手摩佛心腹之间。又十余木道人,长二尺余,皆披袈裟,绕佛行。当佛前,辄揖佛。又以手撮香投炉中,与人无异。车行则木人行,龙吐水;车止则止。亦解飞所造也。”这是利用齿轮传动作圆周和上下运动的机器人,和舂米木人、司里木人原理都是一样的。

南北朝时期,北方南方都有机器人问世。据《太平广记》引《皇览》:“北齐有沙门灵昭,甚有巧思。武成帝令于山亭造流杯池,船每至帝前,引手取杯,船即自住。上有木小儿抚掌,遂与丝竹相应。饮讫放杯,便有木人刺还。上饮若不尽,船终不去。”船上木人的各种动作都由水力带动。在这之前,后秦道略译《杂譬喻经》第八曾提到,“北天竺有一木师大巧,作一木女,端正无双,衣带严饰,与世女无异,亦来亦去,亦能行酒看客,唯不能语耳。”木师宴请朋友画师,“便使木女行酒擎食,从旦至夜,画师不知,谓是真女”。灵昭也可能受到佛经的启发。灵昭还为北齐胡太后造七宝镜台,“合有三十六室,每户有一妇人执锁,才下一关,三十六户一时自闭。若抽此关,诸门皆启,妇人各出户前。”(《太平广记》,又见俞安期《唐类函》卷172引《三国典略》)这三十六个妇人, 就是一组同时动作的机器人。北齐有个崔士顺,官至黄门侍郎,曾在邺都华林园内造密作堂,“周huí@⑶二十四架,以大船浮之,以水为激轮”。其堂分为三层,下层刻木人七,分别弹奏乐器;中层刻木僧七人,焚香礼拜;上层作佛堂,傍列菩萨卫士。这些机器人往来交错。终日不绝。(见元葛逻禄nǎi@⑷贤《河朔访古记》卷中,又宋必选《古迹类编》及《彰德府志》、《临漳县志》所记大同小异)南朝亦有水转百戏。据《酉阳杂俎》卷1,后魏李同轨、陆操聘梁,梁主宴之于乐趣苑, “殿上流杯池中行酒具,……图像旧事,令随流而转,始至讫于坐罢,首尾不绝”。许多研究者指出,这随流而转的“图像旧事”,就是以水力带动的木偶作各种表演。又据《南史》卷36《江禄传》记载,江禄曾撰《井xié@⑸皋木人赋》,“井xié@⑸皋”即汲井之桔槔。可见其时已有能自动提水的机器人,惜其赋不传。南齐废帝肖宝卷初学骑,不敢骑真马,派俞灵韵“为作木马,人在其中,行动进退,随意所适,其后遂为善骑”。自动木马与自动木人原理是相同的。

隋唐时期,机器人越来越精巧。隋杜宝《大业拾遗记》说,隋炀帝尝为“水饰”,“有七十二势,皆刻木为之。或乘舟,或乘山,或乘平洲,或乘盘石,或乘宫殿。木人长二尺许,衣以绮罗,装以金碧,及作杂禽兽鱼鸟,皆能运动如生,随曲水而行。又间以妓航,与水饰相次。亦作十二航,航长一丈,阔六尺。木人奏音声,击磬,撞钟,弹筝,鼓瑟,皆得成曲。及为百戏,跳剑,舞轮,shēng@⑹竿,掷绳,皆如生无异。其妓航、水饰亦雕装奇妙,周旋曲池,同以水机使之。奇幻之异,出于意表。又作小舸子,长八尺,七艘。木人长二尺许,乘此船以行酒。每一船,一人擎酒bēi@⑺立于船头,一人捧酒钵次立,一人撑船在船后,二人dàng@⑻桨在中央,绕曲水池。……酒船每到坐客之处,即停住,擎酒木人于船头伸手。遇酒客取酒,饮讫还bēi@⑺,木人受bēi@⑺,huí@⑶身向酒钵人取杓斟酒满bēi@⑺。船依式自行,每到坐客处,例皆如前法。此并约岸水中安机。”这组机器人是黄gǔn@⑼设计的,由水力带动,比三国马钧和北齐灵昭、崔士顺所制更复杂了。杜宝说,他本人曾奉敕撰水饰图经及检校良工图画,并与黄gǔn@⑼“于苑内造此水饰,故得委悉见之”。看来言之凿凿。《隋书·经籍志》史部地理类有《水饰图经》二十卷,子部小说类有《水饰》一卷,可证上述记载不全是夸饰。同书又记,隋炀帝造观文殿,为书堂各十二间,“每三间开一方户,户垂锦幔,上有二飞仙。当户地口施机,@⑽驾将至,则有宫人擎香炉,在@⑽前行。去户一丈,脚践机发,仙人乃下阁,捧幔而升,阁扇即开,书厨亦启,若自然,皆一机发动。@⑽驾出,垂闭复常。”这些人工造的自动“飞仙”还会写文章,“属辞比事,条贯有序,文略理畅”,而且“抄写真正,文字之间,无点窜之误”。后者显然是不可能的。另据《北史·柳@⑾传》记,柳@⑾深得隋炀帝宠爱,“帝每与嫔妃对酒,时逢兴会,辄遣命之至,与同榻共席,恩比友朋。常犹恨不能夜召,乃命匠刻木为偶人,施机关,能坐起拜伏,以象@⑾。帝每月下对饮,辄令宫人置于座,与相酬酢,而为欢笑”。自动木人竟能陪皇帝喝酒,可见已十分逼真。有人疑为由人操纵之傀儡,似无根据。

唐代开元年间,有个马待封(后名吴赐),好道术,善为机巧,曾为皇后造梳妆台。“中立镜台,台下两层,皆有门户。后将栉沐,启镜奁台,台下开门,有木妇人手执巾栉至。后取已,木人即还。至于面脂妆粉,眉黛髻花,应所用物,皆木人执,继至,取毕即还,门户复闭。如是供给皆木人。

后既妆罢,诸门皆阖,乃持去。其妆台金银彩画,木妇人衣服装饰,穷极精妙焉”。又有洛州殷文亮,“性巧,好酒,刻木为人,衣以缯采,酌酒行@⑿,皆有次弟。又作妓女,歌唱吹笙,皆能应节。饮不尽,则木小儿不肯把杯;饮未竟,则木妓女歌管连催。”(《太平广记》卷225引《朝野佥载》)还有一位官至将作大臣的杨务廉,“甚有巧思, 尝于沁州市内刻木作僧,手执一碗,能自行乞,碗中钱满,关键忽发,自然作声云:„布施!‟市人竞观,欲其作声,施者日盈数千。”(同上书)同一故事又见唐李冗《独异志》,杨务廉作“杨行廉”,当是一人。还说“钱满五十于手,则自倾泻下瓶口”。让机器人发出“布施”二字声音,也许是利用钱的重力作用带动弹拨机械来实现的。唐代已有用机器人表演戏文的,其“机关动作,不异于生”。(唐封演《封氏闻见记》卷下)有的学者认为这是傀儡戏,疑有演员在幕后操作。但唐时傀儡多为提线木偶,如梁huáng@⒀《傀儡》诗所说:“刻木牵丝作老翁,鸡皮鹤发与真同。”林滋、谢观所赋也谈及此意。此处既谓“机关动作”,故有的学者以为是机器自动木人。唐代天文仪器中,已装有能自动击鼓报时的木人。开元时著名科学家一行和梁令瓒所制水运浑天铜仪,置木柜以为地平,铜仪半在地上,注水激轮,令仪自转,一日一夜,天转一周。又立二木人于地平上,其一人前置鼓以候刻,至一刻则自击鼓。另一人前置钟以候辰,至一辰亦自撞钟,都由水力带动。(参见《新唐书·天文志》)

据《新五代史》卷31《周臣传》,后周时陶gǔ@⒁国作“木偶耕人”之颂,可见当时已造自动木人从事耕种,可惜这篇文章没有流传下来。

宋代天文仪器中,报时机器人的自动化程度越来越高。太平兴国时,巴蜀人张思训作浑仪,“为楼数层,高丈余,中有轮轴关柱,激水以运轮。又有直神摇铃扣钟击鼓,每一昼夜周而复始。又有十二神,各值一时,时至则自执牌盾,环环而出报时刻,以定昼夜之长短。至冬水凝,运行凝涩,则以水银代之。”(苏颂《新仪象法要》)这架机器现已复原陈列于中国历史博物馆。元yîu@⒂初年,苏颂和韩公廉制作水运仪象台,为木阁三层,第一层钟鼓轮上装有“拨牙”(相当于凸轮的传动部件),每一时辰开始,即有服绯衣木人于左门内摇铃。每一刻至,即有服绿衣木人于中门内击鼓。每一时正,即有服紫衣木人于右门内扣钟。又在木阁第四层设有夜漏金钲轮,上设夜漏更筹箭,每筹施一“拨牙”。每更筹至,皆有木人击金钲。(参看苏颂《新仪象法要》及《宋史·天文志》)这和张思训所制都是利用水的恒定流转,发动水轮做间歇运动,带动仪器运转。这架机器也已复原陈列于中国历史博物馆。此外,宋代还有其他功能的机器人。沈括《梦溪笔谈》卷7 记:“庆历中,有一术士,姓李,多巧思。尝木刻一舞钟馗,高二三尺,右手持铁简,以香饵置钟馗左手中。鼠缘手取食,则左手扼鼠,右手用简击毙之。”这比东晋区纯的捕鼠木妇人更先进了。宋代各种傀儡戏很发达,其中有“水傀儡”,是古代水转百戏的发展,由水力带动木偶表演各种动作,因而具有机器人的性质。这种“水傀儡”的表演比以前的“水饰”复杂,有乐队伴奏,有真人演员说白,道具也繁多了。其木人的活动,以水力运转作为主要原动力。

元代颇重视手工业,各种机械制作技艺较前代有所提高。元初,著名科学家郭守敬曾制作大型水运自动钟,名叫“大明殿灯漏”,高一丈七尺,灯毯杂以金宝为之,内分四层:上层列置四神,旋当日月参辰之所在,左转日一周;次层为龙虎鸟龟之象,各据其一方,依刻跳跃,铙鸣以应于内;再次一层周分百刻,上列十二神,各执时牌,至其时四门通报,又有一人当门内,常以手指其刻数;下层四隅钟鼓钲饶各一人,一刻鸣钟,二刻击鼓,三刻敲钲,四刻击铙。时初时正皆如是。“其机隐于柜中,以水激之”(参看《元史·天文志》)。这比宋人所造报时木人动作更复杂。元顺帝是一位颇为能干的机械师。据元人陶宗仪《元氏掖庭记》:顺帝曾“自制宫漏,约高六七尺,为木柜藏壶其中,运水上下。柜上设西方三圣殿,柜腰设玉女择时刻筹,时至则浮水而上。左右列二金甲神人,一悬钟,一悬钲。夜则神人能按更而击,分毫无爽。钟鼓鸣时,狮凤在侧飞舞应节。柜旁有日月宫,宫前飞仙六人,子午之间,仙自耦进,渡桥进三圣殿,已,复退位如常。”顺帝还自制水晶刻漏,备极机巧,中设二木偶人,能按时自击钲鼓。可惜元亡后朱元璋以其无用而打碎了(见《明史·天文志》)。

元末明初有个詹希元,他觉得水漏至天寒冰冻不能运行,乃制五轮沙漏,以沙坠落的重力推动齿轮运转。“轮与沙池皆藏几腹,盘露几面,旁刻黄衣童子二,一击鼓,一鸣钲,亦运衍沙使之。”(见宋濂《五轮沙漏铭》)明人焦周《焦氏说@⒃》提到,“近有发陆逊墓者,丛箭射出。又闻某墓,木人运箭杀人。”这是一个能舞剑杀人的机器人,但不知“某墓”何时所造。明代中叶以后,欧洲科学技术逐渐传入中国。一些中国学者努力汲取西方文化,并使之与中国古代文化相结合,相继制造了一批新的机器,其中包括机器人。例如著名机械工程师王徵,陕西泾阳人,天启二年进士,及第前

曾与徐光启、李之藻以及意大利传教士利玛窦等有所交往,并于五十二岁时受洗礼加入耶稣会。不久在瑞士传教士邓士函帮助下编写了一本《远西奇器图说录最》,介绍西方各种机器。他自己制造了自转磨、虹吸、鹤饮等提水器及刻漏、水镜、连弩、代耕、轮壶诸器,邑人以为诸葛孔明复出。据说他在未成进士之前,曾于家乡每年春夏耕播时,“多为木偶,以供驱策。或舂者,簸者,汲者,炊者,操饼杖者,抽风箱者,机关转捩,宛然如生。至收获时,辄制自行车以捆载禾束,事半功倍”(道光十年张鹏@⒄重刻《奇器图说》序)。有的研究文章认为,他可能利用了齿轮和弹簧,能源可能有水力和风力。这些传说也许经过夸张,但王徵把半自动的机器人应用于农业生产,则是没有疑问的。

清代初年,江宁人吉坦然吸收西方钟表技术制造了有机器人自动报时的自鸣钟,外型如塔,又叫通天塔,共三层,置于架上。这种自鸣钟的材料全用铜铁,由发条和齿轮组成,可以拆装,原理与现代钟表十分接近。此事记载于《广阳杂记》,作者刘献廷与吉坦然认识,而且亲自打开看过这座自鸣钟。吉坦然少年时随亲人扈从南明永历帝至云南,永历八年中举,授南明大明府知州,后改任姚州知州。清代还有一位科学家黄履庄(1656—?),原籍不可考,十岁以后寓居江苏扬州。据他表哥戴榕《黄履庄小传》(见《虞初新志》卷6)记,他从小就“喜出新意, 作诸技巧”,后来学习“泰西几何、比例、轮捩、机轴之学,而其巧因以进”,先后独立制作了“验冷热器”(温度计)、“验燥湿器”(湿度计)、“千里镜”(望远镜)、“瑞光镜”(探照灯)等。据说八岁时自制“自动木人,长寸许,置桌上,能自动行走,手足皆自动,观者以为神”。有的研究者分析,其制造原理可能与今天的儿童玩具铁皮“企鹅”相似。但也有人怀疑可能装有简单的发条,因《小传》说黄履庄已经掌握了发条制造技术。此外,他还制成自动木狗,“置于门侧,卷卧如常,惟人入户,触机则立吠不止,吠之声与真不异”。为此,他曾受到大数学家梅文鼎的称赞(见陈琰《旷园杂识》卷下)。黄履庄又作有木人擎扇的“自动驱暑扇”,“不烦人力而一室皆风”。还有“双轮小车一辆,长三尺余,约可坐一人,不烦推挽,能自行。行止,以手挽轴旁曲拐,则复行如初,随住随挽,日足行八十里。”这已是现代自行车的雏型了。还作木鸟,“置竹笼中,能自跳舞,飞鸣,鸣如画眉,凄越可听。”这些自动装置,当时很受欢迎,可惜全都没有留传下来。清代中叶,外国机器人开始传入中国。据袁枚《新齐谐》卷23记:“乾隆二十九年(1764),西洋贡铜伶十八人,能演《西厢》一部。人长尺许,身躯耳目手足,悉铜铸成,其心腹肾肠,皆用关键凑接,如自鸣钟法。每出插匙开锁,有一定准程,误开则坐卧行止乱也。张生、莺莺、红娘、惠明、法聪诸人,能自行开箱看衣服,身段交接,揖让进退,俨然如生,唯不能歌耳。一出演毕,自脱衣卧倒箱中。临值场时,自行起立,仍上戏毯。”能演《西厢记》,说不定有中国人合作或改造过。同书又记有自动木犬木鸡:“叶公文麟言,在京师到某比部家,甫叩门,有狮毛恶犬咆哮而出,状若噬人者。叶大怖,主人随出喝之,犬卧不动。主人视客笑吃吃不止。问何故,曰:此木犬也,外覆以狮毛,中设关键,遂能吠走。叶不信,主人更出一鸡,黄羽绛冠,申颈报晓。拨毛视之,亦木所为。”这两件东西都与黄履庄所制极其相近。

据国外文章介绍,欧洲的机器人是距今二百年前出现的。现在瑞士的沙特尔市保存了三个机器人,是瑞士钟表匠皮埃尔·雅凯——德罗兹和他的两个儿子于1768—1774年设计制造的,材料主要是木头和黄铜,动力主要是发条。其中两个机器人象三岁的男孩,一个象十六七岁的少女,分别会写字、画铅笔画、弹钢琴。皮埃尔曾经带着它们到各国表演。在这之前,他还在时钟上安装了装饰性的自动机械:手拿锤子按时出来敲钟报时的小人和会鸣叫的小鸟等。(参看《环球》1983年第2 期,詹姆斯·汉森:《最早的机器人》)他们的制造时间与袁枚所记正好相同。

从以上所举事实可以看出,我国古代的“机器人”是源远流长,品类繁多的。有的是玩具或装饰品,有的具备一定实用价值。自动化程度简繁不一,能源来源不同。各种古籍所载,有的比较真实可信,有的出于夸张幻想,还有的真假参半。尽管语焉而不详,无法究其底蕴,但有一点是可以肯定的:即我国确实早有机器人,虽然是原始的,但在世界科技史上曾经处于领先地位。目前对这方面的研究还很不够,有些问题也许存在不同理解,相信经过学术界的努力探讨,必将会有更多的发现。

【外字】字库未存字注释:

@⑴原字为红的左半部右加亘

@⑵原字为岁右加羽

@⑶原字为进去井内加回

@⑷原字为进去进内加西

@⑸原字为契的上半部下加系

@⑹原字为曰下加升 @⑺原字为不下加皿 @⑻原字为汤下加皿 @⑼原字为六下加哀的下半部 @⑽原字为与的繁体下加车 @⑾原字为巧下加言 @⑿原字为酉右加殇的右半部 @⒀原字为铁的左半部右加皇 @⒁原字为毂左半部的车改为禾 @⒂原字为福的左半部右加右 @⒃原字为木右加苦 @⒄原字为羽右加分


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