今天的话题从一辆看似简单的“自行车”说起。

西方传说中的自行车发明史是这样的：

1790年，法国人西夫拉克制成了木制自行车，这辆自行车没有驱动装置和转向装置，坐垫低，人骑在车上两脚着地向后用力蹬，车子才能沿直线前进。

1801年，俄国农奴阿尔塔莫诺夫制造了与西夫拉克车相似的木制自行车，据说还骑到莫斯科，特意向沙皇亚历山大一世献礼。为此，亚历山大一世下令取消了阿尔塔莫诺夫的奴隶身份。

1816年左右，一位名叫卡尔·弗里德里希·德莱斯·冯·绍尔布隆（简称Karl Drais，据说还是个男爵）的德国人发明了第一辆自行车。

为了让人们牢记这点，他们从我们的孩子开始抓起。

不仅如此，还在历史教材中如是做：

让更大一点的孩子们找出传教士带来的西方文明和对中国影响的史实。

当把随手编辑的垃圾信息塞入中国人肚子里，他们就放心了。

然而，自行车真的是西人发明的吗？

不是，自行车是中国人发明的，发明者是清朝大名鼎鼎的发明家黄履庄。

清朝有两个发明大家，一个名叫戴梓，一个名叫黄履庄。

戴梓（1649～1726年），浙江仁和（杭州）人，被誉为清朝最牛武器专家，生于清顺治六年（1649）。此人博学多能，通兵法，善制造火器。清康熙十三年（1674年）“三藩之乱”，戴梓制造出“连珠火铳”，助康熙平息了叛乱。后被传教士南怀仁嫉妒诬陷，备受打压，发配盛京，最后穷困潦倒，直到77岁才被赦免，但却在回京途中冻饿而死。

黄履庄（1656—?）， 广陵（扬州）人，生于清顺治十三年（1656），在清康熙年间科技发明最为卓著。清初制器工艺家、物理学家。少聪颖，读书过目不忘，尤喜出新意制作诸技巧工艺。常作小物自娱。十岁丧父，家境贫困，投靠亲友为生。毕生刻苦钻研，创造发明很多，制有诸镜、玩器、水法、验器和造器之器等。著有旷世奇书《奇器目略》记载其毕生的发明创造，目前已佚失，仅有一小部分节存于《虞初新志》，共有27种。被誉为清朝最牛发明家，堪称当时世界第一。

这样的人不见史载，与年希尧一样，都是被满清统治者极力封杀的对象。

根据《清朝野史大观》记载：

“（黄履庄）所制双轮小车一辆，长三尺余，可坐一人，不需推挽，能自行。行时，以手挽轴旁曲拐，则复行如初，随住随挽日足行八十里。”

黄履庄研制的这辆小车，虽然前进驱动不靠脚蹬而靠手摇（肯定有链条，否则手摇如何带动轮子转动），但显然已经有自行车韵味了。

黄履庄是1659年出生，20多岁就发明了自行车，也就是1689年以前，就算是以1790年法国人西夫拉克发明自行车来算，都比他晚了大约100年。

可悲的是，后来中国人在殖民文化的影响下竟管自行车叫“洋车”。

也许有人会表示不服，会跳出来嘲笑说，清朝野史的记载也能信？

莫急，《清朝野史大观》中有关“自行车”的记载与清人张潮的《虞初新志》是相同的。

在继续黄履庄这个话题前，有必要先了解一下康熙（1654—1722年）、雍正（1678-1735年）时期的科技发展背景。

有什么土壤，才可能种出什么花、结出什么果。

《古今图书集成》（清雍正时期刊本）是大型类书画册，共收图二千多幅，版画精美，线条细致利落，全书合计四十卷，分为天文、地理、山川、外国、农桑、乐器、考工、奇器、博古、禽虫、草木等部。

内府全图卷二十：奇器部

水鋴（zhèn）图如下，关于鋴（zhèn）字，度娘表示：义不详。

且来看看水鋴（zhèn）是什么样的，光看前两幅图估计看不出所以然来，不知其有何作用

当看到下面这幅图时，估计会恍然大悟：哦，原来竟是灭火器！！！还是喷射型的，奇哉怪哉，妙哉妙哉

然而，经过仔细比对就会发现，这些内容仅仅是延续了明代王徴《奇器图说》中的内容而已。

代耕图自不必多说，且看水鋴（zhèn）图。

连灭火都一模一样

其他的起重类机械也很令人吃惊

引重机械，看起来相当复杂

利用水力来带动机械切割木材

利用人力、水力来带动机械切割木材

碎石机，木材切割器

雍正时期的《古今图书集成》只有图示，没有说明。不过，这些都可以在《奇器图说》中找到，例如解木、解石的说明：

这个书架有点牛

《奇器图说》中对书架有说明

就同一时期的西方而言，据说1687年牛顿发表了《自然哲学中的数学原理》，书中描述了三大运动定律，成为现代工程学的基础。且不说《墨经》那么遥远的事情，就看明代王徵1627年成书的《奇器图说》，已对重力、地心吸力的进行了理论总结。

综上，清朝的许多科技实际上继承了明代的发展基础，这一点毋庸置疑。

同样，自行车也不是从天而降的，它也有一个技术积累和发展的过程。

是先有自行车的概念，而后才逐渐发展成为今日的两轮自行车的。

明代王徴《新制器图说》中的自行车，其原理来源于自鸣钟。

王徴在后来的《奇器图说》中也收录了自行车。

注意，此时的自行车还是多轮式的，与今日所见的两轮自行车有所不同：

《奇器图说》言：

“车之行地者，轮凡四；前两轮，各自有轴，轴无齿；后两轮，高于前轮一倍，共一轴，轮死轴上，轴中有齿六，皆坚铁为之，即于轴齿之上悬安催轮凡四，名之甲、乙、丙、丁。

丁齿二十四、丙三十六、乙四十八、甲六十。

甲轴无齿，乙丙丁各轴，皆有齿，齿皆六；甲轮以次相催而丁，催轴齿，则车行矣。

其甲轮之所以能动者，惟有一机承重，越重越行之速，无重则反不能动也。重之力尽则复有一机斡之而上。”

“儻（ tǎng，倘）遇不平难进之地，另有半轮催杆催之；若所称流马也者。

其机难以尽笔。总之无木牛之名，而有木牛之实用。

或以乘人、或以运重。人与重，正其催之机云耳。

曾制小样，能自行三丈，诺作大者，可行三里；如依其法，重力垂尽，复斡而上，则其行，当无量也。

此车必口授轮人，始可作，故亦不能详为之，说而特记其大略，若此云。”

从上面的描述可以看出，这车虽然制作的图样是多轮的，但是可以乘人或载重，故曰“自行车”。

其原理虽然不能详之、只能口授轮人，但开篇便说明了其原理与自鸣钟原理类似。

何谓自鸣钟？

便是机械时钟也。

据说，自鸣钟是利玛窦从欧罗巴带来的。

明末，崇祯八年，刘侗、于正奕根据前人的记录，在其著作《帝京景物略》卷五中摘录如下：

“万历辛巳，欧罗巴国利玛窦入中国。始到肇庆，刘司宪某，待以宾礼。持其贡，表达阙庭。所贡耶苏像、万国图、自鸣钟、铁丝琴等，上启视嘉叹。命冯宗伯琦叩所学，惟严事天主，谨事国法，勤事器算耳。”

顾起元(1565-1628)对所谓利玛窦带来的自鸣钟有详细描述：

“所制器有自鸣钟，以铁为之，丝绳交络，悬于篪，轮转上下，戛戛不停，应时击钟有声。器亦工甚，它具多此类。”

徐光启《新法算书》一书对“自鸣钟”也有一段记录：

“自鸣钟三架中，样者每架价银五十两，大者及小而精工者，价值甚多今不必用。”

明代著名藏书家谢肇淛（(1567-1624年）在《五杂组》中写道：

“西僧利玛窦有自鸣钟，中设机关，每遇一时辄鸣，如是经岁无顷刻差讹也，亦神矣。”

明松江府华亭人、中兴五子之一冯时可（字敏卿,号无成）在《篷窗续录》中记载：

“西人利玛窦有自鸣钟，仅如小香盒，精金为之。一日十二时，凡十二次鸣。”

由于自行车的原理与自鸣钟类似，所以，自鸣钟的问题必须要说清楚，否则，又会有人跑来说，自行车利用的原理是来自于国外的自鸣钟，还是西方带来的。

据说1584年，利玛窦在肇庆制作了内地第一台自鸣钟。肇庆对这段历史极为重视，还申请了市级非物质文化遗产。

先看相关报道。

根据内容报道，这个利玛窦制作的第一台机械自鸣钟是被尊重历史地复原了，参照了利玛窦全集和故宫博物院的资料，还联合了世界名钟品牌，在肇庆精心制作，“力争原汁原味地复原它的外形和工艺”。

这是复原后的利玛窦自鸣钟，被誉为中国内地第一台。想来，报时应该是很精确的吧？

好巧，上海世博会意大利馆也曾展出利玛窦进贡万历皇帝“自鸣钟”贡品复制模型，如下所示。

咦？怎么不一样呢？

原来，意大利馆展出的这台才是自鸣钟的真实模样：嗯，子丑寅卯……很中国。

那些力捧利玛窦的，请问你们真的尊重历史了吗？

不仅如此，再来看看陈可来的论文介绍。他可是花旗国新泽西人哟，中山大学中文系语言学及应用语言学博士研究生。现在过了四年，应该已经毕业了，是博士了。

在《自鸣钟与近代中国社会变迁》这篇论文中，可以发现，利玛窦很精明，将“罗马文字”（实指罗马数字）替换成了“子丑寅卯”十二地支的计时单位，以讨好中国。

但实际上，此时的罗马数字尚未诞生，利玛窦拿的就是中国本土产的时钟，只是这个时钟刚刚小型化不久，由于制作工艺的问题，计时还不精确。

陈开来在论文中也证实了这一点，其计时比中国原有的计时仪和漏还要逊色不少。

所以，肇庆啊肇庆，你的历史不及格呢。你要大力发扬的不是利玛窦，而是肇庆作为小型化机械时钟的先驱之一，利玛窦只是在这里定制了一台小型化机械时钟而已，这明明是中国人自己的东西啊。

在利玛窦来华之前，郭守敬就已经在水运仪象台的基础上进行时钟的小型化制作了，这都是有历史文献记载的。

而且，西方没有天文历法的基础，是造不出自鸣钟的。

秒，一开始也是没有的，在两汉才确立了秒。因此，在《史记》正文中，是没有“秒”字的。这样，圆的度数便是365.25度，1度=100分，1分=100秒。这个规则一直到1911年才被正式取消，取而代之的是西方的角度单位。 到了元朝，圆的角度被规定为360度，1度=60分，1分=60秒。 （详见：陈大漓先生《角度单位和时间单位问题 1.0》一文） 其实，只要是机械计时装置，不管何种时钟，都要定期校准。原因在于24小时制，本身就不精确，一天一天的积差，累积至一年，就是365.2422天（约数），而不是正好365天。 而这个校准，涉及天文学家对“一日”的定义。这个定义唯有华夏才有。 昆羽继圣，公众号：昆羽继圣 西人可能做梦都想不到：一根秒针，一个机械时钟，居然可以给西方历史来个釜底抽薪，击穿美丽谎言的层层外衣

是故，明代沈德符（1578-1642）感到纳闷，遂在《万历野获编》写道：

“惟利西泰谈其国每日分为二十四时，每时止四刻，合之仅九十六刻，以故所制自鸣钟，以子正、午正为始，午初、子初为终，共传二十四声，以了一日。其国廿四时，即中华十二时也。盖斟酌于华夷之间而成者，但终不知于古昔大挠所设，乖合何如。”

交代完了自鸣钟的问题，可以继续说自行车了。

以后千万别再说自行车的原理抄袭西方自鸣钟啊。

实际上，王徴《奇器图说》中的很多内容也是辑录前人的资料，并非其首创。比如，其中的“火船自去，火雷自轰，风轮转动，风车行远”就是来自唐顺之编撰的著作《武编》。

而《武编》又题《唐荆川纂编武编》，也是属于纂编，即收集前人的资料纂编。

《武编》中还有“自行舟”，——从其描述来看，推测是已经用上了蒸汽动力。

所以，在这样的时代背景下，明末清初，有黄履庄这样的发明家也就不稀奇了，这是一种延续，也是原先的土壤种出了花、结出了果。

康熙年间，黄履庄十岁丧父，只得投靠扬州城的外祖父。

黄履庄与其表兄戴榕是从小一起玩到大的，一个喜静好思，一个健谈好说，性格可谓截然相反，倒也甚是有趣。

戴榕为其表弟黄履庄写过一篇《黄履庄小传》，后来被清人张潮收入《虞初新志》卷六：

遗憾的是，《奇器目略》一书已经佚失，多亏张潮所著的《虞初新志》才将黄履庄发明的一些有趣的物件记录了下来。

黄履庄发明的验冷热器是什么？

温度计。

1683年，黄履庄还制作发明了利用弦线吸湿伸缩原理的“验燥湿器”，即湿度计，“内有一针，能左右旋，燥则左旋，湿则右旋，毫发不爽，并可预证阴晴。”

该湿度计与欧洲虎克发明的轮状气压表原理相似，是现代湿度计的先驱，比法国人早了170多年。

其实，早在汉代我国就有用羽毛、木炭测量湿度以预测降雨的实例，燥湿器的研发思路也是一种延续。

《虞初新志》卷六中还提到黄履庄制作了“千里镜”（望远镜）。

当然，黄履庄（1656—？）制作的千里镜已经比孙云球（1628年-1662年，字文玉或泗滨）晚了至少二三十年。

除此之外，黄履庄还发明了显微镜和“瑞光镜”。

“瑞光镜”是世界上最早的探照灯，也是全世界最早的取暖灯。其实，黄履庄并非中国第一个发明探照灯之人。明末时就有探照灯的记载，而黄履庄的发明，则对其进行了较大改进，——增大了凹面镜的尺寸，最大的直径可达五六尺。

根据《虞初新志·黄履庄传》记载：

“制法大小不等，大者五六尺，夜以灯照之，光射数里，其用甚巨。冬月人坐光中，遍体升温，如在太阳之下。”

1779年，西方的探照灯才问世，足足比黄履庄晚了近一百年。

黄履庄制作的奇器五花八门，除却上述器物外，还有多物镜、驱暑扇、龙尾车（提水机械）、报时水、瀑布水、自动戏等等，运用的知识涉及到数学、力学、光学、声学、热力学、材料学等多种学科。

自动戏：其内“音乐俱备，不烦人力，节奏自然”，这是八音盒吗？

不，这是留声机。

自行驱暑扇：不用人力，一室皆风。这用的是什么动力？很是令人好奇。

工欲善其事必先利其器，为了发明这些奇思巧妙的机械，与朱载堉为了开2的12次方特地创制81档大算盘外，黄履庄也特地制造了性能很好的弹簧。

此类弹簧性能虽好，却是慢工出细活，起初制造速度并不快。

为了提高生产速度，黄履庄又专门研发了一台专门生产弹簧的设备，可以批量制造弹簧，以致声名远播，扬州附近的工匠闻讯纷纷赶来，黄履庄则十分慷慨，将这些弹簧免费相赠。

清代吴陈琬著有《旷园杂志》一书。书中记载了黄履庄发明的“机械狗”，今日读来仍旧令人感觉匪夷所思。

“（黄履庄）作木狗，置门侧，卷卧如常，唯人入户，触机（触动机关）则立吠不止。吠之声与真无二，虽黠者不能辨其为真与伪也”。

由于黄履庄奇器发明众多，一时轰动大江南北。

消息传至安徽宣城，清代著名大数学家梅文鼎闻讯也甚为好奇，特意赶到扬州登门拜访。

梅文鼎至黄履庄家门口时，刚要举手敲门，不知触动了暗藏于门口的什么机关，门边的一条卧狗突然原地站起，开始吠叫不停。正当梅文鼎不知所措时，听闻犬吠的黄履庄赶来开门，只见他拍拍狗的头部，又在狗的身上拨弄了一下，那看门狗便乖乖地躺下，再也不叫了。

见此情形，梅文鼎大吃一惊，随后问道：“这……不是真狗吧？”

黄履庄答道：“这是我特制的木狗，有人来敲门，它就会站起来发出像狗一样的叫声。”

于是，大开眼界的梅文鼎对黄履庄的精巧设计倍加赞赏。

其实，《虞初新志》 的编者张潮在慕名拜访黄履庄时，也曾经见过黄履庄的木狗。木狗一事由于当时有许多人见证，应为真事。

那狗的声音为何会如此逼真，令梅文鼎居然无法分辨真伪呢？

如前所述，张潮《虞初新志》中提到了黄履庄的杰作“山鸟鸣”（声如山鸟）、“鸾凤吟”（声如鸾凤），加上那个“音乐俱备的自动戏（留声机）”，他能做到这点并不奇怪。

因为名声在外，不断有人慕名前来拜访。黄履庄不仅热情接待访客，还常常把自己制作发明的一些新奇物件赠与亲朋好友。

然而，谁也没有料到，声名大噪的黄履庄在著述了《奇器目略》一书后却诡异般地销声匿迹，连同这本旷世之作一起消失在了历史长河中。

光阴荏苒，斗转星移。

200年后，花旗国的发明家爱迪生终于发明了黄履庄曾经发明过的留声机等一系列器物。

……

明末清初，随着绘画透镜暗箱的流行，国内出现了很多出色的暗箱制造家，古籍中多有记载。

《虞初新志》中提及黄履庄以擅长制造“临画镜”和“缩容镜”等光学器具出名，不过却是一笔带过，没有详述。

《苏州府志》记载长州人薄钰和《湖南通志》提到的湖南清泉人谭学之，也擅长制造光学器具。

清代《西泠闺咏》中也有一些有意思的旁证。

《西泠闺咏》共十六卷，清陈文述（1771—1843）所撰。

《西泠闺咏》中记录了清朝嘉庆年间西子湖畔出现了一位名垂青史的才女，钱塘仁和人氏，名曰“黄履”。

“（黄履）工诗词，通天文算学，作寒暑表，千里镜，与常见者迥别。”

最关键的是，黄履制作的千里镜令人惊叹：

“方匣上布镜四就，日中照之，能摄数里外之影，平列其上，历历如绘”。

注意，这是摄影与照相技术的前身。

多才多艺的黄履也发明了寒暑表（温度计）、千里眼（望远镜），并于1810年发明了“钱塘镜匣（照相机的雏型）”，还谱写了很多诗词。

遗憾的是，她在中国摄影史上却鲜为人知。

彼时，尚未发明感光材料，仅在镜匣的毛玻璃上看景和物或临模用，一旦抽出毛玻璃换入木暗合就能拍照了，而这一技术西人在1854年才用于摄影术。

浙江大学教授、中国科学史专家王锦光研究认为，千里镜其实就是当时所谓的“取景器”（“景”就是“影”，“取景器”就是没有装照相片的“照相机”）与望远镜相结合的装置，能摄取远距离景物之象，已孕育了天文照相机的特点，还是天文照相机的祖先。

1839年8月19日，法国人达盖尔向全世界宣布了摄影术，达盖尔式箱式相机成为最早的照相机。然而，与黄履1810年发明的钱塘千里眼镜匣相比，达盖尔也晚了近三十年。

正是因为有了这些黄履发明的千里眼镜匣，才会有达盖尔的摄影术开创，而这才是真正的摄影史的发展轨迹。

钱塘千里眼镜匣

需要说明的是，在摄影术问世前，中国已广泛应用绘画暗箱和各种光学器具。彼时，清代科学家郑复光系统地研究总结了有关原理和制造方法，并于1835年完成了一部应用光学著作《镜镜诊痴》的书稿，1846年正式出版。这部书“析理精妙”，是中国现存的一部比较完整而系统的光学专著。

《镜镜诊痴》

而华夏后世有关光学方面的发明创造，则建立在“墨经光学八条”的基础上。

何谓“墨经光学八条”？

如下所示，其概括出:

光的直线传播； 影子的成因及其变化规律； 针孔成像的原理； 针孔暗箱成像时，物、像大小取决于物距和像距的关系； 平面镜反射现象及平面镜成像的原理； 凹面镜、凸面镜的成像规律。

中科院院士、中科大教授、著名物理学家、教育家钱照临先生曾直言不讳指出：

“世界光学知识最早的记录，一般的说法是属于欧几里得的。在他那书里有一段记录光是直线进行的文字。……但找不出用任何实验来证明。……光是直线进行的基本性质的伟大发现，《墨经》所说的要比欧几里得来得早，并且来得好。就是这一点，《墨经》在世界科学史上应有崇高的位置。”

目前，“墨经光学八条”是世界公认为最早的光学文献，为摄影光学成像奠定了理论基础。墨家学派形成后，开辟了中国的“格致之学”，对后人研究摄影光学多有启迪。

说起来，玩手机拍照的小伙伴们，都得感谢咱们的老祖宗，诺，就是下面这位

所以，黄履的成功是因为有这个文化与科技的土壤，才自然而然结出的果实，不是从天而降的。

不用怀疑黄履的真实性，她可不是一个虚构的人物。

黄履的事迹不只记载在《西泠闺咏》一书中，在《越女天下秀》《名媛诗话》《中国历代女科学家》等书中均有记载。

毫无疑问，钱塘才女黄履才是照相机的真正鼻祖。

追根溯源，又发现“钱塘镜匣”得名是因为黄履是钱圹（杭州）人氏，又在钱圹发明制作了“能摄数里之外”的镜匣。人们购买这只镜匣便是从杭州人黄氏处买得，故名“钱塘镜匣” 或“ 西泠镜匣”。

然而，一个问题浮出了水面，黄履与黄履庄是什么关系？

黄履是否就是黄履庄的后人？为何会如此之巧？

事隔多年，名字相似实属正常，但发明的东西一模一样，两人同样姓黄，莫非这技术是老祖宗传下来的？

这还真是引人遐想啊。

现在能查到的黄履资料显示，其为黄超之女、黄巽之妹、粱绍壬室，再往上就缺乏资料了，具体情况不得而知，引为憾事。

昙花一现的黄履庄如流星般划过夜空后虽然消失了，但所幸江山代有才人出，百年后黄履又出现了，薪火相继，生生不息。

在中国的科技研究史上，王锦光先生是一个位举足轻重的学者。

浙大出版社出版的《科学技术与文明传承：王锦光先生学术文存》中收集了王锦光的百篇重要论著：从1954年发表的“《梦溪笔谈》读后记”，到1998年出版的《中国古代科学史纲·物理学史纲》，时间跨度将近半个世纪。

这些论著凝聚了王锦光及合作者五十多年的心血，是物理学史和科技史研究领域的宝贵财富。

通过这本书，可以了解中国古代科技史上的那些人、那些事，以及人与事背后所蕴含的中国古代科学的根脉和开拓创新的精神。

1954年，王锦光读到竺可桢先生发表于1954年8月27日的一篇文章《为什么要研究中国古代科学史》，非常认同竺可桢的观点：

“有人评论中国科学史，说中国科学不行，科学上的成就微不足道。竺先生提出，要把这件事情搞清，就一定要研究中国科学史。”

时至今日，这样的偏见依然存在。

唯有正本清源，方能了解真相，了解事实，方能正确认识华夏的科技发展与历史，方能消解之前的所有成见，形成不卑不亢的认知。

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