说到三国时代的科技发明，我们首先想到的，可能就是诸葛亮发明的大名鼎鼎的木牛流马。在某种意义上，传说中的木牛流马就是三国科技的代名词。不过关于木牛流马，在历史上的争议非常大。

虽然陈寿在《三国志》明确提到了诸葛亮确实制造过木牛流马，裴松之附载的《魏略》更是详细记载了木牛流马的制作方法，但由于没有留下实物和图纸，木牛流马具体是怎么制造的，一直是众说纷纭。

木牛和流马是两种交通运输工具，主要的功能是用来运输粮食。因为益州和汉中的交界地带处在秦岭深处，这里高山峻岭绵延不绝，运输一直是诸葛亮北伐时非常头疼的问题。如果用马力或牛力来运粮，需要大量的粮草成本，而木牛流马不需要吃饭，能省下不少成本粮。

一般观点认为木牛是一种四脚的人力推车，但其中的机械构造相对于普通的两轮或独轮车复杂许多，甚至在特定的环境中还能实现“自动化”行走，大大节省了运输时间。

从物理学角度看，木牛流马属于木制机械，主要是运用了物理学中的杠杆原理。木牛流马的内部构造说起来不算特别复杂，内部由一套连动杠杆，只要扭动机关，杠杆原理发生反应，木牛流马就会自动行走。南北朝伟大的科学家祖冲之曾经按诸葛亮的方法打造了木牛流马，可惜也没有流传下来。

诸葛亮确实是个天才，他不但会搞政治、玩军事、做名士，也是一个优秀的发明家。不过话说回来，搞科技发明，毕竟只是诸葛亮的副业，没有人把诸葛亮当成三国著名的发明家。不过三国确实有一位在历史上极负盛名的伟大发明家，就是魏国扶风人马钧。

马钧在《三国志》中无传，幸亏裴松之在《三国志.方伎传》中附注一篇晋人傅玄的文章，才没有让马钧的绝世才华泯没于历史的尘埃中。马钧有许多伟大的发明创造，其中之一就是指南车（也称司南车）。

我们都知道，四大发明之一的指南针发明于宋朝，对后世的大航海时代产生了重大影响。实际上早在周朝初年，就已经出现了指南车。从周朝开始，到东汉末年，指南车一直是军事重器。有了指南军，军队就不失迷失方向，有利于作战。

东汉末年天下大乱，指南车从此消失，几十年内不见于世。直到魏明帝后期，曹叡命令时任博士的马钧，让马钧依照古法，制作指南车。指南车的具体做法是找来一辆马车，然后雕刻一个木头人，固定在车中心。这个木头人的手平举着，无论车子如何转动方向，木头人的手永远指着南方。

指南车和指南针的科学原理是不同的，指南针利用磁石的吸引力，通过磁针来完成指南的方向。而指南车的内部架构相对复杂一些，指南车的车上还有一个车厢，里面有一套木制齿轮的传动器。车子在转动方向时，车厢内的齿轮会通过不停的调整，使木头人的手保持原指方向不动。

顺便讲一个有趣的小故事，实际上指南车的出现，是马钧赌气制造出来的。有一次马钧在朝会时，可能是提到了指南车的问题，与常侍高堂隆和骁骑将军秦朗当场辩论起来。

高堂隆和秦朗根本不相信世上有什么指南车，实物谁也没见过，所谓指南车不过是上古传闻而已。马钧则认为以前确实出现过指南车，不过是后来失传了而已。高堂隆和秦朗则对马钧冷嘲热讽，马钧被逼急了，干脆说咱们在这斗嘴没意思，我给你们造出一辆指南车，让你们闭嘴。

高堂隆和秦朗一直想出马钧的洋相，就联名找到魏明帝曹叡，说马钧有本事做出指南车，曹叡这才下令让马钧造车。结果马钧真的造出了精美实用的指南车，那两位老先生面对着指南车，面面相觑，无话可说。

不过马钧最有名的一件发明，是改良了农业灌溉机械，也就是“翻车”，也称龙骨水车。水车是古代农村最常见的灌溉机械，在翻车没有出现之前，农民浇灌庄稼，都是用人力拎水。

后来发明了辘轳，就是在有水处架一个木杠，将舀水工具用绳索拴住，慢慢放在水里，舀水上来浇灌。这样的浇灌方式，虽然比人力取水进步了许多，但有一个重大的缺陷，就是只能从高处往低处取水，而且同样需要人力拉放，人力成本比较高。

在东汉末年，著名发明家毕岚发明了翻车，不过这时的翻车功能主要是浇洒道路，还没有普及于农业灌溉。几十年后，马钧在毕岚翻车的基础上进行改造，成功了制作使用效率非常高的新式翻车。

翻车的形状像一架呈四十五度角倾斜的梯子，由木板链合而成，这是输水槽。翻车的输水槽底部放在农田边的水源里，底部设有刮水板，借助风力，或者人力在上面踩，通过齿轮运转，翻动刮水板，将水不停的刮进输水槽里。

因为翻车的动力主要依靠风力或畜力，人力的蹬踩只是起到辅助力的作用，所以马钧改进的翻车能大大节省的体力，甚至儿童都可以轻松的蹬踩翻车。在靠天吃饭的农业社会里，人的体力是重要的生产力之一，翻车的出现，在中国农具发展史上具有划时代的意义。

四十五 迷雾中的木牛流马——管窥三国科学技术

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随着古代社会科技整体水平的提高，其应用的范围绝不只是在农业生产上，军事领域也是科学成果重要的展示平台。科技不但能强国，同样可以强军，为什么近代中国在反击外来侵略时会付出这么惨重的代价？一个最重要的原因就是武器落后。不提高军队的科技含金量，是很难取得胜利的。近现代的历史已经证明，绝对的唯武器论是不正确的，但绝对的非唯武器论也是不正确的。

在中国古代的武器发展史上，有一个明显的时代分水岭，就是战国。在历史学界有个说法，将战国以前称为“青铜时代”，战国之后则称为“铁时代”。铁器的出现和成熟运用在经济、军事领域，实现了社会发展的重大跨越。

在冷兵器时代，军队作战最常用的近战武器主要有戈、戟、槊、刀、枪，在铸炼技术运用成熟之后，铁制杀伤器被广泛到这些武器上面。特别是西汉以后，生铁冶炼技术已经达到相当高的程度，这时的技术主要先将生铁加热烧熟，形成粘稠状，提粹杂质，然后铸造兵器。

不过上面这种铸刚方法比较麻烦，因为要炼成兵器，至少要经过几十次的锻炼打造，晋人刘琨那句极著名的“百炼成钢”就是受到这种炼钢方法的启发。虽然铸造出来的兵器还是拥有巨大的杀伤力，但质量上还不尽如人意，稍显粗糙，还有很大的技术提高余地。