按：拙文发表在2012年第9期的《百科知识》（题为：古画中的水磨技术），主要思想取自发表的论文《从古代绘画看我国的水磨技术》（《中国国家博物馆馆刊》2011年第6期）。

我国先民使用石磨的历史非常久远，早在新石器时代石磨盘与石磨棒已经成了他们加工粟、稻的常用农具。到了春秋战国时期，我国出现了圆转磨，不过那时圆转磨的形制还不完善，比如磨齿不像后来呈分区状。到三国时期，我国的圆转石磨技术已趋成熟，当时的石磨是依靠人力与畜力推动的，利用水力推动的水磨出现在北魏。不过，北魏时期的水磨到底是什么样子，我们对它们的了解反而不如之前的人力、畜力磨清楚，这是怎么回事呢？因为之前的石磨实物或者明器模型均有考古出土，古代的水磨的磨盘虽然是石料，可驱动磨盘的机构基本是木质的，由于腐烂的缘故，考古发掘中很难发现它们的踪影。不过也别太失望，古代的绘画给我们留下了有关水磨的一些技术特征。

图1 闸口盘车图（部分）

我国现存最早的水磨图像是现藏上海博物馆的《闸口盘车图》（图1），此画过去有人推测为五代时的大画家卫贤，可这一说法并无确证，目前可以确证的是其绘于五代到北宋年间。该画呈现的是一个官营水磨作坊加工粮食的忙碌场景，图1只是该画的一部分，当然是最核心的部分，它完全呈现了当时水磨的模样，透露了水磨的许多技术细节，这可是技术史学者梦寐以求的东西。如果仔细看这幅画的话，会发现这部水磨的上磨盘是悬挂在屋顶上的，包括粮斗也是如此，也就是说水磨底部的立柱驱动旋转的是下磨盘，上磨盘不动。如今这种形式的水磨在我国青海、甘肃等地仍有应用。图上还能清楚的看到水磨底部带有双层辋轮的水轮，而且是卧式，也就是水平放置的。在水轮的右侧，还能看到一个小水轮驱动的一个水力筛，或者叫水力面罗，它用来筛选加工后的面粉，但由于水力筛上部的图像有遮掩，其具体机械结构并不清晰，至今仍是技术史界的一大谜案。

《闸口盘车图》描绘的是一部卧式水轮驱动的水磨，那么我国古代有没有立式水轮驱动的水磨呢？有，最早反映这种形式水磨的资料也是一幅绘画，它就是北宋王希孟于1113年完成的《千里江山图》，现藏北京故宫博物院。此画规制宏大，纵51.5厘米，横向竟有近12米，就在画面不起眼的一处绘有一部立式水轮驱动的水磨（图2）。从技术史研究的角度看，这可是我国第一次使用正交齿轮系统的机械装置，尽管考古发现的实物齿轮比其早许多，但是明确表现正交齿轮系的结构，该画是第一次。由于这部水磨在画中比例过小，卧式木齿轮的细节看不清楚，但是磨盘的结构与《闸口盘车图》一样，也是上磨盘悬吊的方式，从而说明这种形式的水磨在我国宋代比较常见。

图2 千里江山图（局部）

在山西繁峙岩山寺有一幅绘于1167年的金代壁画，后世称之为《水碓磨坊图》（图3）。该图描绘的也是一部立式水轮驱动的水磨，同样利用了正交齿轮系，但与《千里江山图》描绘的水磨有些不同：《水碓磨坊图》细节表现突出，比如磨盘上的推板（向磨眼里推粮食）、笤帚等均有表现，而且其立式水轮没有辋板，直接由水流冲击叶板驱动水轮，而王希孟绘的立式水轮有辋板。《水碓磨坊图》在我国技术史上还具有特殊的意义，图3左侧其实还有没显示完整的两个水碓——用来舂米的，这是我国最早呈现的由一个水轮同时驱动碓与磨的机械装置。

图3 水碓磨坊图（局部）

到了1313年，元代王祯在其《农器图谱》中对我国古代的传统农具进行了空前的总结，这样有关我国古代农具的许多图谱才得以流传至今。但是在其之前的农具包括前面谈到的水磨，我们只能依赖这几幅宝贵的绘画作品了。明代之后，我国绘画注重写意，对一些器物表达仅仅简单勾勒轮廓，尽管有不少的画作也描绘了水磨，但对技术史研究的价值已大打折扣。我国宋金时代水磨坊劳作的场景，被永远地定格在了历史的画廊中。

补充一张王祯《农器图谱》中的水磨图。

进阶阅读，供有兴趣的读者参考：与本文比较相关的4篇论文如下：

1、张柏春，田淼：中国古代机械与器物的图像表达，《故宫博物院院刊》2006年第3期；

2、张之杰，中国古代水磨图考，《世新大学人文社会学报》（台湾），2008年第8期

3、高策，徐岩红：繁峙岩山寺壁画《水碓磨坊图》及其机械原理初探，《科学技术与辩证法》2007年第3期；
    4、史晓雷：繁峙岩山寺壁画《水碓磨坊图》机械原理再探，《科学技术哲学研究》2010年第6期