刘仙洲与中国古代机械工程发明史研究


  刘仙洲先生(1890-1975),河北完县人,我国著名机械工程学家和工程教育家,也是研究中国古代机械工程发明史的开拓者。

  刘仙洲先生于1913年2月至1914年7月考入北京大学预科学习,1914年8月-1918年7月在香港大学工学院机械工程系学习,获工程科学学士学位。从此,他不知疲倦地"读书、教书、写书",从事机械工程科学的教学、研究和著述工作。新中国成立前,先后在河北大学、北洋大学、东北大学、唐山交通大学、清华大学、广西大学、西南联大等地担任机械工程学教授。1924年8月-1928年8月,任北洋大学校长。1942年任中国机械工程学会副会长。新中国成立后,担任过清华大学副校长、第一副校长、第二副校长、校务委员会副主任委员,国务院科学规划委员会机械组副组长,国家科委技术科学学科组副组长,中国机械工程学会第一届理事长和第二、三届副理事长,中国农业机械学会第一届理事长,中国科学院中国自然科学史研究委员会委员等职。

  刘仙洲先生毕生致力于工科大学教育和机械工程科学研究,培育了中国几代科技人才,桃李满天下,为祖国教育事业做出了卓越的贡献。半个世纪以来,他孜孜不倦地撰写出版各种著作20部,发表论文30多篇,共300万字。其中有关中国机械工程发明史的论著70万字,有2部专著,18篇论文,取得了令中外科技史学者钦佩的学术成就。特别是1962、1963年出版专著《中国机械工程发明史》第一编、《中国古代农业机械工程发明史》。《中国机械工程发明史》第一编成为研究中国机械史的奠基之作,在海内外科技史界产生了深远的影响,多少年来一直被学术界反复引用。

  刘仙洲先生研究中国古代机械工程发明史,治学严谨,一丝不苟,锲而不舍。他的研究方法主要有四个方面:

  一是大量查阅古籍,从浩如烟海的古文献中搜集中国古代工程技术发明史资料。早在20年代,他就开始发掘中国古代的文化遗产。1933年在《清华周刊》上发表《中国旧工程书籍述略》,1935年在《清华大学土木工程会刊》上发表《中国机械工程史料》。1952年,刘仙洲教授向高等教育部提议在清华大学成立"中国各种工程发明史编纂委员会"(后改名为"中国工程发明史编辑委员会"),获准后即在清华大学图书馆组织专人,按一般机械、机械制造工艺、农业机械、纺织机械、天文仪器、交通工具、兵工机械、化工、手工艺、河防水利、建筑、地质矿产及杂项凡十三类,从古籍中搜集抄录中国古代工程技术发明史资料。据统计,至1969年底,共查阅古籍22100余种;至1971年底,共抄录工程技术史料卡片12554张、抄件3923份。

  二是在研究和撰写中国机械工程发明史论著的过程当中,除对古文献原始资料进行甄别考证外,还大量查阅了原始的考古发掘报告,把古文献资料和考古出土实物结合起来研究,以揭示古代机械工程发明的真实历史和发展规律。他密切关注考古新发现,有时还亲临现场考查,研究出土文物。如果看不到实物,便向各博物馆索要图片和拓片,与古文献资料珍藏在一起。

  三是根据古文献记载和出土文物,复原古代机械。1956年,他应邀出席意大利第八届世界科学史大会,宣读了《中国在计时器方面的发明》的论文,证明中国早在公元130年前后即已发明利用水力作原动力驱动、采用齿轮系传动的机械性天文计时仪器,比西方早1000年,改变了学术界的观点,即机械传动的天文钟是欧洲人在十四世纪初创始的。他的结论得到了英国著名的中国科技史专家李约瑟博士和与会专家的称赞和好评。在此基础上,他开始对张衡的水力浑象进行复原研究,1959年在《机械工程学报》上发表《中国古代对于齿轮系的高度应用》,提出了张衡浑象的齿轮和凸轮传动机构复原模型。后与中国历史博物馆王振铎先生合作,将张衡浑象复制成能运转的木制模型,在历史博物馆展出,向中外参观者展示中国古代的重要发明创造。

  四是按照近代机械工程的科学体系、分类方法和研究方法,归纳、分析和研究中国古代各类机械工程发明和发展的历史规律。例如,他在《中国机械工程发明史》第一编中,先从一般机械的定义和分类入手,然后按照简单机械,弹力、惯力、重力和摩擦力,原动力与传动机五个方面展开论述。《中国古代农业机械发明史》的编撰体系,则是将我国古代农具和机械分为整地机械、播种机械、中耕除草机械、灌溉机械、收获及脱粒机械、加工机械和农村交通运输机械七大类,将我国古代丰富多采的农用工具和机械分门别类地纳入完整的科学体系中。

  刘仙洲先生在《中国机械工程发明史》第一编的绪论中指出:"我们应该根据现有的科学技术知识,实事求是地,依据充分的论据,把我国历代劳动人民的发明创造分别地整理出来。有就是有,没有就是没有。早就是早,晚就是晚。主要依据过去几千年可靠的记载和最近几十年来,尤其是解放以后十多年来在考古发掘方面的成就,极客观地叙述出来。"

附录:刘仙洲教授机械工程发明史论著目录

1. 《中国旧工程书籍述略》,清华周刊,1933年
2. 《中国机械工程史料》,清华大学土木工程会刊,1937年
3. 《二十年来蒸汽锅炉之进展》,清华大学工程季刊,1937年
4. 《三百年前中国第一位机械工程学家王端节公传略》,清华机工月刊,1937年
5. 《中国在热机历史上的地位》,东方杂志,1943年
6. 《三十年来之中国机械工程》,1946年
7. 《中国农具工作的略史和发展》,中国农业,1951年
8. 《中国在原动力方面的发明》,机械工程学报,1953年
9. 《中国在传动机方面的发明》,机械工程学报,1954年
10. 《中国在计时器方面的发明》,天文学报,1956年
11. 《介绍"天工开物" 》,新华社半月刊,1956年
12. 《王徵与我国第一部机械工程学》,机械工程学报第6卷第3期,1958年
13.《中国古代对于齿轮系的高度应用》(与王旭蕴合作),机械工程学报,1959年
14.《中国古代在简单机械和弹力、惯力、重力以及用滚动摩擦代替滑动摩擦等 方面的发明》,清华大学学报,1960年
15.《中国机械工程发明史》(第一编),科学出版社,1962年
16.《中国古代农业机械发明史》,科学出版社,1963年
17.《从车的发明谈到木牛流马》,科学画报,1964年
18.《我国独轮车的创始时期应上推到西汉晚年》,文物,1964年
19.《我国古代慢炮、地雷和水雷自动发火装置的发明》,文物,1973年
20.《我国古代在计时器方面的发明》,清华北大理工学报第2卷第2期,1975 年