前天我写了一篇文章，从 器械合理性的角度 回应了有人发给我的“ 中西齿轮器械对比图 ”。
有人发给我的“中西齿轮器械对比图”
由于这张图片 没有标识文献出处 ，经过一番检索， 我已 找到了这两张图的原始文献影印本 ，并且两本书的全套图片我全都下载下来了。
今天这篇文章我想从第一手 文献资料 的角度，“考据”一下这两张图片以及这两本古籍。 本文章讨论的范围只限定在这两本书的内容，就事论事，不涉及其他文献资料，特此说明。
两本古籍简介
先说西方这本：
封面
书中一部分的图片资料
这本书的最大特色就是 图片资料超级多 ，插图刻画地十分精美，通俗易懂。即使不需要看文字也能看懂器械运行原理。因为有些图片中的器械作者会用前后视角表示，或者重要零件处于看不到的区域，作者会用节点图的形式着重说明。
例如：
蜗杆起重装置
这是一个 摇把式的 蜗 杆起重装置 ，作者画了前后视角的插图，很直观呈现出装置的结构，让人一目了然；同时。作者还着重画了装置上部可拆卸的盖板，它跟主体结构是由铰链连接的。
这个机械的作用是干嘛的呢？
实际上，这是一个攻城器械，专门用来顶开开城门的。
以下 这张插图就是 文章开头，中西方器械对比图中的西方古代插图的原始出处：
《多种多样的人造机械》插图，
我们再来看看中国那本古籍。
中国那本古籍名字叫作 《远西奇器图说录最》， 作者是 明代科学家、数学家、工程学家、器械专家王徵 。 王徵是我 非常崇敬 的古代科学家之一， 进士 出身，能文能武。可以说是明代为数不多身怀绝技、忧国忧民、忠君爱国、崇尚科学的 忠臣 。
王徵为了表达对明朝忠诚，在李自成攻陷西安以后拒不出仕大顺，于1644年绝食而死，享年74岁。是明朝的老进士在自己风烛残年之际为国家所能保有的最后的脸面了。
74岁的老人家纵有一身能耐他又能做什么呢？
同年，在得知闯王进京后，很多明朝大臣都争先恐后归附大顺，抛弃了明朝。崇祯皇帝在发出“大臣个个皆可杀”的感叹后自缢煤山， 明朝灭亡。
《远西奇器图说录最》序言和作者
书名：《远西奇器图说录最》
作者 ： 王徵 （1571年—1644年4月10日）笔述、 邓玉函 （ 约翰·施雷克 德语：Johann Schreck，1576年—1630年5月11日 ）口译。
出版时间： 1627年
门类 ：机械、工程学
（邓玉函，是伽利略同时代的人，两人都是罗马林瑟学院院士，对于西方最前沿的科学非常了解——《力学史杂谈》武际可 北京大学力学与工程学系）
以下正是 文章开头，中西方器械对比图中的中国古代插图的原始出处：
《远西奇器图说录最》插图
两本古籍出版的先后顺序
从出版时间上看， 《多种多样的人造机械》 （Le diverse et artificiose machine）是 1588 年出版。王徵《远西奇器图说录最》是 1627 年出版。两者前后 相差39年 。
很显然，西方的那本古籍在时间上更早，中国那本要晚得多。
根据公开已知历史资料，我来梳理一下时间线：
王徵与邓玉函等人认识是在万历四十四年，也就是1616年。此时的王徵是45岁。他应该是在1616年以后看到《多种多样的人造机械》这本书，具体时间不清楚。
据王徵自己说，他看到这本书以后 非常痴迷 ，经常登门请教邓玉函等人，邓玉函教他一些 数学基础 ，帮助他快速学习和了解这本书。
这段话是文言文，说实在的，作为从小受简体字教育的我本人来说，读这种古代印刷体的繁体字还是很吃力的，尤其是不带“句读”的、且有大量的异体字就更不容易。
不过大致意思还是看得懂的：
我（王徵）因后补官职到京城，正赶上龙精华（龙华民）、邓函璞（邓玉函，函璞是他的字）、汤道未（汤若望，道未是他的字）三位先生奉皇上圣旨修订历法，住在过去的府邸。我才有机会早晚去当面求教，学到甚多，非常开心……
西方来华学者是受明朝皇帝旨意修订历法的，他们带了很多西方当时最先进的科学书籍和设备，例如放大镜、望远镜。
当王徵看到他们带来的那本 西方机械图书 的时候大为震惊，他感叹道：
我（王铮）私下向往，心中感叹说：啊！这等神奇的机械究竟是什么缘分让我看上了一眼！！
可见王徵当时该有多么的激动。
据王徵自己说，他在看到西方器械后非常急切的想学习了解，于是想请邓玉函赶快帮自己翻译书里面的文字。
王徵想请邓玉函帮自己翻译西方器械图书里面的文字
邓玉函没有立刻答应，他觉得想要了解这本书需要有一定的理工科基础，于是他对王徵说：
王徵看到西方器械原书后，发现全部都是洋文，根本看不懂。于是赶紧请教邓玉函，希望他帮自己翻译成中文。邓玉函说：“翻译不难，这本书虽然属于力学中很普通的一部分，但是想要读懂，一定要先弄懂度、数的学问。机械的微妙，一定要先建立度、数系统，由度产生出测量；由数衍生出计算。”
有测量、计算而产生比例，有了比例就可以搞懂很多事物背后的道理。物理有了方法就产生了。没有测量、计算就不知道比例，没有比例那么这本机械书籍就看不懂……
在之后的日子里，邓玉函教给王徵一些基础的数学知识，例如《几何原本》等等。王徵学的也很快：
见到《几何原本》，邓玉函给我指点，我学了几天，基本上学会了。于是他取出《奇器图说》全套书，分门别类的给我口头翻译，我就奋笔疾书，不分次序也不去注重文采。总之希望简洁明了，方便人人阅读……
邓玉函觉得王徵有了一定的数学、物理基础以后，就开始给王徵翻译西方机械图书里面的外文。王徵奋笔疾书，也不去考虑文辞修饰方面的事情，快马加鞭的记录着邓玉函的口译。
根据已知的历史资料，两人合作编译了一个月，于 1629年正月 编译完成，同年7月出版发行，可以说是火速翻译出版。
那么，王徵为什么这么着急要翻译出版这本书呢？在王徵的序言里他是这样说的。
有人对王徵不好圣人之学，天天跟西洋人混在一起，研究机械、数学、物理这些西洋学问提出了质疑，王徵回应说：
学问原本就不需要问精、粗，总归希望对老百姓有帮助就行；人原本也不需要问中、西，总归再远也跑不出天边。我这本书，虽然属于不入流的工匠技术，但的确对民生日用、国家兴作有很急切的好处……
出于对“ 民生日用、国家兴作 ”的考虑。王徵才急迫的请邓玉函帮忙翻译并出版了这套图书。
两本古籍内容的比较
经过对比，我发现： 《远西奇器图说录最》在插图上要 远远少于 《多种多样的人造机械》，这是怎么回事呢？
我统计了一下，王徵引用西方《多种多样人造机械》一书的插图大概有 20张 左右。这二十张基本都跟 农业 相关，有 汲水机械、运土机械、起重机械、磨坊 。除此以外还有 书架 等等。
实际上， 西方《多种多样人造机械》一书的插图大概有 190张 左右。关于书中的内容，农业相关的占很少一部分，包括 喷泉 水景、人力或风力水力磨坊、抽水机、攻城器械、破门机械、折叠桥、起重机械、重型牵拉机械、弓箭、抛石机 、 带准星的大炮等等。
为什么王徵书里收录的内容要远远少于西方机械图书中的内容？ 王徵收录的机械大多数都相对简单，而且侧重农业，这又是为什么呢？
其实关于这一点王徵在序言里都讲了：
收录的都是最关切民生日用的机械。像飞鸢、水琴，又或者不是 国家工作最急迫须要 的则不收录，只收录最紧要的机械。像那些施工起来太难的机械，比如一个机械螺丝齿轮（蜗杆齿轮）太多，工匠看不懂；又或者花费太多的那种都不收录。
只收录那些最简洁实用的机械。那些一个方法多种类型，一种类型多种机械，有些重量太大、有些太复杂的都不收录。只收录那些设计最精妙的，收录完成，起名叫做《远西奇器图说录最》
由此我们知道了，王徵之所以没有全部收录的原因。他只收录那些对 国家有帮助的、最简洁实用的、设计最精妙的 。那些太重、设计太复杂、娱乐性质的、工匠看不懂的、施工困难的、花销大的全都不做收录。
然后王徵解释了这本书 书名 的来历，所谓“录最”就是收录最好的意思。用今天的话来说就是“ 王徵西方机械严选 ”
王徵面临的外部压力
王徵作为封建时代的读书人有着超越时代的 前瞻性 ，他敏锐的意识到西方有很多值得大明学习的地方。我们不能故步自封，要虚心求学，争取将西方的数学、物理、机械知识学到手，造福国家、百姓。
据他自己讲，对于邓玉函等教给他的数学，他很快掌握了。有了数学基础后，专研机械。很显然，王徵本人有着很强的工科的天赋，同时非常勤奋好学。
然而，像他这样出身 进士， 但爱好“ 末务 ”（机械学）的文人，作为同行的士大夫群体是看不起的。因为“机械学”被认为是“ 君子不器 ”的“ 工匠技艺 ”。
有士大夫质疑王徵，说：西儒带来了那么多书，你为啥偏偏翻译机械？
有士大夫认为西儒的图书不要看不要学，王徵反驳说：为什么不学？西人不远万里主动带来图书给我们，不正是说明我大明圣德远播海外吗？ 
可见，王徵翻译这本西方机械图书受到了很多非议，他是顶着巨大的口舌压力才出版发行了这本书。
看到此番场景让我有种恍惚感。清末社会巨变，国家动荡。有识之士提倡洋务运动，变法兴国。一群守旧派就出来反对：洋人的东西不能学。没办法，经过拉锯辩论，最终大家达成共识：中学为体西学为用。
没想到这个讨论其实早在明末就产生了。而时代发展到现代，关于中西之争的讨论依然在延续，与往昔三四百载之情形别无二致，甚至有过之而无不及。令人感叹！
《多种多样的人造机械》内容详解
阿戈斯蒂诺·拉梅利，意大利工程学家。
在拉罗谢尔围城战（1572-1573 年，法国王室军队和英格兰-胡格诺联军之间的战役，经过一年多的围城后，王室军队取得胜利）期间，他成功地在堡垒下挖了地雷并突破了防御工事，这使他深受指挥官亨利·德·安茹（后来成为法国国王亨利三世）的喜爱。
1588 年，阿戈斯蒂诺·拉梅利出版了《各种各样的人造机器》。这本书包含 195 项设计，其中 100 多项是提水机器，例如水泵或水井。其他设计包括桥梁、磨坊。
这本书至今仍在印刷和销售。
以上是关于作者的公开资料。
原理就是利用密闭空间的空气压缩使水上升（都是我个人根据图片判断的，不确定对不对）。
水力汲水机械
带阀门的 活塞式的汲水装置，利用水力，将两个只有一半齿的齿轮传动蜗杆 作往复旋转，然后 带动齿条上下运动。
人 力汲水机械
原理同上，只是初始动力由水力变成了人力。
重型水力输水机
齿轮原理同上，输水方式不同。
人力起重机
动滑轮和定滑轮的原理
人力轨道牵引机
动滑轮原理
抛石机
用绞索为动力
重型绞索弓
动力同上
攻城器械
可以延长伸出去器械
折叠行军桥
直到上大学，对于带齿轮的古建筑我还是念念不忘。大学学的是设计专业，于是就想着设计一个带齿轮的能够动的中国古代风格的建筑。终于在一次模型课上有了机会，做了一个非常粗糙的模型。
模型实物照片，内部是齿轮：
于是赶紧跟同学用水试了试，当水流穿建筑中心而过，落到下方水车上的时候，建筑的确动了起来。当时兴奋极了了，非常有成就感。
模型齿轮布局，以及四个建筑屋顶翼角的运行轨迹：
根据中国古代阴阳五行理论以及易经乾卦卦意给建筑命名。
建筑运行的特点是：当水车带动建筑转起来的时候，四座建筑的朝向始终朝南，这正是齿轮所起到的作用。
虽然建筑中的齿轮组合是我自己当时想出来的，不过我觉得这种简单的齿轮组合一定早就被人发明并使用过了，只是我一直没有找到案例。
这是一个旋转的书架，读者坐在一个固定的位置。看完一本可以旋转整个书架看下一本，下一本书旋转到读者眼前的时候，它的角度恰好跟上一本书的是一样的。
这里的齿轮运转原理就是我之前的那个模型的齿轮运转原理。可能应该还有更早的案例，但是这个绝对是我见过最早的版本了。
忽然有一种与古人神交的感觉。
关于这两本书的内容我分析完成了，感兴趣的建议大家读原著。
就说这些。
