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,對他們的疾苦和繁重勞動有深切的瞭解和體會,因而他比較關心生產工具的變革,並決心用自己的知識和技術為老百姓服務,改善他們的生產和生活條件。

馬鈞對機械的研究製造始於改革織綾機,織綾機就是織造"綾"的提花機,"綾"是一種表面光潔的提花絲織品,這是在我國傳統的絲織品基礎上發展起來一種比較高階的產品。我國絲織技術有著悠久的歷史,早在商代就已經運用平紋織法和絲織法織造幾何圖形圖案的絲織品。春秋戰國時期的絲織品已達幾十種之多,品質也有很大提高,秦漢時期我國的絲織技術已經達到相當高的水平,現已出土這一時期大量的提花紋紗和以經絲顯花的彩色織錦。絲織技術的發展得力於織造工具的進步,商朝已經出現平紋織機,周朝就出現了提花織機。在戰國末期已經開始使用足踏織機。這是絲織技術劃時代的成就,因為利用腳踏板作提綜開口的裝置,手就能騰出來投梭,手腳配合效率大增。到漢代,絲織機又有了重大改進,出現了一種新的提花機,即120躡•120蹤的織綾機,用這種織綾機60天才能完成一批散花綾,效率相當低,而且織機的構造和操作相當複雜。三國使用的織綾機已經比漢代有所簡化,出現了"50綜•50躡"或"60綜•60躡"的織綾機。但是這種織綾機仍嫌複雜、笨重,操作不便,勞動強度高,生產效率低,織工辛辛苦苦織一匹綾子需要一個月的時間。馬鈞覺得有必要進一步改進,設計出一種更為簡單、方便實用的織綾機,減輕工匠的勞動,織出更多的"綾"滿足社會需要。為此,馬鈞對織綾機進行了深入細緻的觀察、研究,對影響織機操作的因素進行了全面分析,他發現"綾"的花色、圖案有許多是對稱重複的,利用這一點可大大簡化綾機的結構和操作。為此,他進行了反覆試驗,最後把原有的織綾機一律改為12躡,一下子使織綾機的結構簡化很多,操作也更加方便,勞動生產率提高好幾倍,而且織出的綾的色彩、圖案、質量也有所提高。據說曹魏景初元年(公元237年),日本使者來訪,魏明帝贈給日本大批絲織品,其中許多就是用馬鈞改進後的織綾機織成的。這種高效的織綾機很快就傳播到其他地區,得到廣泛應用,促進了中國紡織業的發展。

馬鈞的另一突出成就是製成了久已失傳的指南車。指南車又名司南車,是古代帝王出行時的先驅車,車上站一木人,伸展手臂指向南方,不管車子怎樣轉動,手臂總是指向南方,因此利用此車可以指示方向。這是古代勞動人民的一項發明創造,最晚在西漢時就已經出現,東漢時著名科學家張衡曾經再次製造指南車,不幸的是,到三國時期指南車再次失傳,許多人已不知道指南車的結構和原理。魏明帝青龍年間(公元233一236年),馬鈞曾在京城擔任小官職。有一天,馬鈞和一部分官員在朝房裡辯論時談到了指南車,他們為此發生了爭論。當時在場的散騎堂侍高堂隆和驍騎將軍秦朗認為:古書上關於指南車的記載是虛構的,不能信以為真,古代並沒有製造過什麼指南車。馬鈞則堅信古代有指南車,不同意他們的看法,他說道:"古代很有可能製造過指南車,只是我們沒有進行深入的研究而已;其實製造指南車並不是人們想象的那麼難,只要肯下功夫,認真鑽研,是可以造出來的。"他這一番話遭到了高堂隆和秦朗的譏笑,他們諷刺道:"先生名鈞,字德衡,鈞是器物的模型,衡是用來定物輕重的;可你說話連輕重都不分,難道可以作為模型嗎?"(古代製陶器所用的轉輪叫陶鈞)馬鈞反駁道;"空口爭論有什麼用!莫如試製一下,自然就可以分清誰對誰錯",高堂隆和秦朗同意了馬鈞的要求,並把這件事報告了當時的魏明帝,魏明帝就命令馬鈞進行試製以明是非。馬鈞仔細研究了古書的簡略記載,經過刻苦鑽研,提出了初步設想,然後在許多工匠幫助下,進行了反覆試驗,在不太長的時間內終於製成了指南車。高堂隆和秦朗在事實面前啞口無言,只好認輸。馬鈞以自己的實際成果結束了人們的爭論,贏得了眾人信服,自此以後,全國都佩服他的才能和技巧。

在馬鈞之後,又有很多人制造過指南車,如南北朝時的大科學家祖沖之曾將一輛只有外殼的指南車予以修補,增添了內部結構。但歷代史書關於指南車的記載都相當簡略,缺乏具體的機械結構和原理,

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