马钧改革织绫机

马钧,字德衡,魏扶风(治今陕西兴平东南)人,是三国时机械制造家。他出身贫寒,读书不多,却能结合生产实践,钻研机械原理,有“天下之名巧”“巧思绝世”之誉。他改进用于农田园圃灌溉的翻车,使之连续提水,效率超过其他提水机好多倍。他还制作失传已久的指南车,试制用于军事的连弩和发石车。相传,有人献给魏明帝一种百戏塑型,精致美观,但不会动,马钧以木材作原动轮,用水力推动,成为“水转百戏”,能带动塑型女乐翩翩起舞,木人击鼓吹箫,还有跳丸掷剑、攀绝倒立、舂磨斗鸡等各种形象,其精巧程度令人叹为观止。时人傅玄认为,马钧的技艺超过古时的鲁班和近世的张衡。

马钧最杰出的工艺成就之一,是对织绫机的改造。西汉时,陈宝光妻创造一种织绫的提花机,有一百二十综,一百二十蹑。一综控制一组经线,蹑是操纵综的踏板。当时的效率是六十天织绫一匹,后改进为六十蹑或五十蹑,工效也提高了一些。马钧仍嫌其丧功费日,就将它改造成十二蹑,生产效率提高了四五倍。所织提花绸,图案对称,花型变化无穷,可与著名的蜀锦相媲美。傅玄形容说:“其奇文异变,因感而作者,犹自然之成形,阴阳之无穷。”(《三国志·魏志·杜夔传》裴松之注)

令后人疑惑不解的是,马钧是如何改革织绫机的?有人认为,旧织绫机是多综多蹑机,是用踏脚板控制综框,从而使经线提升。而马钧把它改造成为束综提花机,即把提花的任务由综框转给了束综。所谓十二综、十二蹑,是指专管束综运动的综框及其踏脚。但有人反对这种推测,因为从汉墓出土的杯形菱纹提花罗,已分粗细两档线条,粗纹花纹挺秀,细纹工整精巧,整幅织物图纹清晰,花地分明,说明当时的罗织机已有提花束综装备,提花工艺已相当成熟。如果在马钧之前已有束综提花,那么说马钧的贡献是把旧绫机改为束综提花机,即不能成立。

另有人分析大量三国时代的出土提花丝织物,认为马钧发明的是组合提综法,改革的关键是以十二条踏脚控制六十片综框。人们以绘图来表明吊综和挽线联结法的复原方案:如果二条踏脚循序控制一片综的运动,那么由十二中任选二,即可得组合数六十六。这样,十二条踏脚就能控制六十多片综,犹如十天干与十二地支配合,可形成甲子一样,变化无穷。这种推测虽然巧妙,也能自圆其说,但却没有与之相印证的图像实物或文字记载,因而也未能为学者们一致接受。

旧绫机的构造究竟如何?马钧是怎样对其进行改造的?这些问题迄今为止仍只能推测、猜想,科学技术史界特别是治古代纺织史的学者更进一步的探研将会得出更新的结论。