
諸葛亮畫像。

木牛流馬模型。

計(jì)里鼓車模型。

2021年世界機(jī)器人大會展出的機(jī)器人。 新華社發(fā)

自鳴鐘。
最近,2021年世界機(jī)器人大會在京舉行,會上展示了國內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的最新成果。在很多人眼里,機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)革命的產(chǎn)物,和古代關(guān)系不大。但實(shí)際上,人類對機(jī)器人的追求已有數(shù)千年歷史。自古以來,人類就有一個(gè)夢想,那就是發(fā)明能替代人、為人服務(wù)的機(jī)器,提高生產(chǎn)生活效率。為此,古人做了很多嘗試,并留下了諸多記載。
木牛流馬,東方神技
中國最早關(guān)于“機(jī)器人”的記載出自《列子·湯問》,該文記述了一個(gè)有趣的故事:周穆王西巡途中,一位名叫偃師的能工巧匠獻(xiàn)上了一個(gè)和真人一般大小的歌舞伎。周穆王見后十分好奇,于是將嬪妃們也召來一起觀看。在偃師的操縱下,歌舞伎一邊唱歌一邊跳舞,表演十分逼真。離奇的是,歌舞伎表演時(shí)還向左右嬪妃們擠眉弄眼、眉目傳情,這下可把周穆王惹怒了。見勢不妙,偃師揮劍斬?cái)喔栉杓康臋C(jī)關(guān),周穆王走過去一看:這哪里是什么真人,不過是用皮革、木料、膠漆等制成的“機(jī)器人”罷了!
周穆王的故事時(shí)代久遠(yuǎn),以上也只能當(dāng)成遠(yuǎn)古傳說。春秋末年,墨家學(xué)派創(chuàng)始人墨翟是技藝高超的匠人。據(jù)《墨經(jīng)》記載,他曾在閑暇時(shí)制作了一只“木鳶”,“木鳶”能飛在空中“三日不下”,令人稱奇。從描述上看,說“木鳶”是風(fēng)箏似乎太過簡單化,它聽起來更接近于一種“機(jī)關(guān)鳥”。
在相關(guān)記載中,一些中國古代發(fā)明帶有自動(dòng)化元素。三國時(shí)期諸葛亮制造的 “木牛流馬”,大概是其中最出名的??上У氖?,由于沒有任何實(shí)物與圖形存留后世,后人對“木牛流馬”的認(rèn)識始終云山霧罩。很多人認(rèn)為,諸葛亮發(fā)明的“木牛流馬”主要用于運(yùn)送軍糧,它應(yīng)該是一種運(yùn)用齒輪原理制作的自動(dòng)機(jī)械。
和諸葛亮同時(shí)期的發(fā)明家馬鈞,不僅造出了傳說中的指南車,而且在批評諸葛亮發(fā)明的連弩“巧則巧矣,未盡善也”后,將它改造成了威力更大的連弩利器。不僅如此,馬鈞還發(fā)明了一套水力驅(qū)動(dòng)的百戲木偶人,這種木偶人不但能擊鼓吹簫,還能做出拋劍、攀繩、倒立、疊羅漢等高難度動(dòng)作,可謂巧矣。
唐宋以后,也是能人巧匠輩出的時(shí)代。如楊務(wù)廉制作了自動(dòng)行乞的機(jī)器木僧,王琚發(fā)明了會抓魚的木頭水獺,馬待封發(fā)明了自動(dòng)梳妝臺,郭守敬發(fā)明了可照明和計(jì)時(shí)的燈漏,等等。明朝天啟帝朱由校16歲即位,這位年輕的皇帝對政務(wù)沒有興趣而熱衷于制造各種機(jī)關(guān)器械,據(jù)說他曾發(fā)明了利用水力運(yùn)轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,顯示出相當(dāng)?shù)目茖W(xué)天分。
機(jī)器玩偶,西洋奇技
和中國一樣,古時(shí)西方在自動(dòng)機(jī)械方面的發(fā)明也是層出不窮。無獨(dú)有偶,柏拉圖的朋友阿爾庫塔斯在公元前四世紀(jì)時(shí)也設(shè)計(jì)了一套能夠飛翔的木質(zhì)機(jī)器。公元一世紀(jì)時(shí),古希臘數(shù)學(xué)家希羅發(fā)明了以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的機(jī)械玩具,它可以自己開門,還可以借助蒸汽唱歌,十分巧妙。
在漫長的歐洲中世紀(jì),西洋神學(xué)家、被稱為“全能博士”的大阿爾伯特?fù)?jù)說在十三世紀(jì)時(shí)造出一個(gè)類似于真人的機(jī)器人“安卓”(目前手機(jī)的Android系統(tǒng)即得名于此)。這個(gè)機(jī)器人由水力驅(qū)動(dòng),主要職責(zé)是為這位天才神學(xué)家料理家務(wù)。據(jù)說,“安卓”雖然勤快能干,但平時(shí)太喜歡嘮叨,大阿爾伯特的弟子、被后世尊稱為“天使博士”的托馬斯·阿奎那因?yàn)椴豢捌鋽_而將之毀棄。當(dāng)然,以上傳說是真是假,猶未可知。
水力機(jī)關(guān)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器玩偶在中世紀(jì)后期十分流行,此類的記載也很多。1581年,法國散文家蒙田在周游歐洲時(shí),發(fā)現(xiàn)很多貴族的花園里裝了水力機(jī)器玩偶,而且多數(shù)帶有惡作劇性質(zhì)。某次,蒙田參觀一個(gè)貴族的花園,他在一個(gè)神奇的山洞里看到各種機(jī)器玩偶隨著音樂或啄或飲,或翩翩起舞,一旦有人不小心觸碰到機(jī)關(guān),這個(gè)洞穴就會突然噴水,把參觀者淋成落湯雞。
和水力玩偶相比,以發(fā)條裝置為動(dòng)力的機(jī)械設(shè)計(jì)在這一時(shí)期發(fā)展得更為迅猛,其中尤以鐘表業(yè)為代表。十四世紀(jì)后,歐洲鐘表業(yè)興起,自動(dòng)機(jī)械方面的發(fā)明層出不窮。特別值得一提的是,瑞士鐘表匠道羅斯父子連續(xù)推出用齒輪和發(fā)條原理制成的自動(dòng)書寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等,這些玩偶結(jié)構(gòu)巧妙、外表精美,風(fēng)靡一時(shí)。
乾隆皇帝的收藏品中,不乏來自西洋的自動(dòng)玩偶和自鳴鐘。在《萬國來朝圖》中,就有一個(gè)西洋人捧著自鳴鐘,而該自鳴鐘并非畫家虛構(gòu)出來的。事實(shí)上,這口自鳴鐘不僅能報(bào)時(shí),還能在內(nèi)部機(jī)關(guān)咬合、齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)書寫“八方向化,九土來王”8個(gè)漢字。據(jù)考證,這口會寫字的自鳴鐘產(chǎn)自英國,后由宮廷雇用的外國匠人與中國工匠共同對其進(jìn)行改造??吹竭@些如此討巧的“機(jī)器人”,真不知乾隆會有何感想。
從“奇技淫巧”到科技利器
對于各種花樣翻新的技藝發(fā)明,中國古人一向有著不同的看法?!吨芏Y·考工》中說:“智者創(chuàng)物,巧者述之,守之世,謂之工,百工之事,皆圣人之作也。”這是比較正面的評價(jià)。周武王討伐商紂時(shí),說了三個(gè)理由:“郊社不修,宗廟不享,作奇技淫巧以悅婦人。”這里說的“奇技淫巧”,顯然不是好詞。后來的道家、儒家學(xué)說,也都對此持批評態(tài)度,如《老子》中說:“民多利器,國家滋昏;人多技巧,奇物滋起。”《禮記》中更是提到:“作淫聲、異服、奇技、奇器以疑眾,殺。”
明朝初年,司天監(jiān)進(jìn)獻(xiàn)了一個(gè)精美的水晶刻漏,上有兩個(gè)木偶人按時(shí)自擊鉦鼓。但朱元璋認(rèn)為這個(gè)制作精巧的刻漏乃“奇技淫巧”,下令擊碎。1793年馬嘎爾尼訪華時(shí),他引以為傲的天體運(yùn)行儀、地球儀等禮品,在乾隆眼里不過是“夷人”向天朝進(jìn)貢的“奇技淫巧”罷了。
中國古代對“奇技淫巧”的輕視,很大程度上是因?yàn)檫@些發(fā)明的娛樂功能大于實(shí)用價(jià)值。在很長一段時(shí)間內(nèi),歐洲的情況也是如此,因?yàn)樵趧?dòng)力方面難以突破水力推動(dòng)和發(fā)條彈力推動(dòng)的局限性,機(jī)械設(shè)計(jì)未取得新的更大進(jìn)展。
1800年前后,隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和不斷完善,第一次工業(yè)革命開啟。在蒸汽動(dòng)力的推動(dòng)下,人類對機(jī)械的運(yùn)用開始規(guī)?;⒐I(yè)化,機(jī)器的自動(dòng)化程度也逐漸提高。十九世紀(jì)末,隨著電能、通訊等技術(shù)的快速發(fā)展,真正意義上的機(jī)器人開始出現(xiàn),美國、日本、奧地利等國的工程師相繼發(fā)明了能走路或會說話的電動(dòng)機(jī)器人。
二十世紀(jì)中期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟,第一臺圓坐標(biāo)、可編程的工業(yè)機(jī)器人在美國誕生,機(jī)器人發(fā)展進(jìn)入新紀(jì)元。又經(jīng)過二三十年的發(fā)展,人類不僅制造出高度自動(dòng)化的工業(yè)機(jī)械臂,還發(fā)明了具有感覺、思考、決策和行動(dòng)能力的智能機(jī)器人。隨著傳感、智能、控制等技術(shù)不斷進(jìn)步,機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
經(jīng)過一代又一代人的努力,讓機(jī)器人成為人類好幫手的夢想終于成為了現(xiàn)實(shí)。相信在不遠(yuǎn)的將來,更加智能化的機(jī)器人必將深刻地改變?nèi)祟惖墓ぷ骱蜕罘绞健?/span>