趙曉嬌

除“四大發(fā)明”外，我國(guó)還有許多杰出的發(fā)明成果傳諸世界，造福各國(guó)，為人類文明發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)，“風(fēng)扇車”就是其中之一。

谷物在脫粒和去殼之后，人們需要揚(yáng)棄谷殼、糠秕和雜物。人們最原始的方法是用手捧口吹，而后才懂得用木锨和簸箕靠自然風(fēng)力進(jìn)行，最后便有了糧食加工機(jī)械——風(fēng)扇車的發(fā)明。風(fēng)扇車，又稱扇車、風(fēng)車、風(fēng)扇、風(fēng)斗、飏扇、揚(yáng)車、揚(yáng)谷器等，是一種利用流體力學(xué)、慣性、杠桿、輪軸等物理原理，人為地強(qiáng)制空氣流動(dòng)，產(chǎn)生風(fēng)（氣流）的機(jī)械，是專門用來(lái)分離谷物和雜質(zhì)、塵土，或舂、碾以后揚(yáng)棄谷物中糠秕雜物以清理籽粒的一種復(fù)雜的農(nóng)機(jī)具。

風(fēng)扇車是我國(guó)水稻生產(chǎn)中重要的農(nóng)具之一，其使用歷史悠久，尤其廣見(jiàn)于我國(guó)南方地區(qū)。古農(nóng)書(shū)中記載風(fēng)扇車是北宋時(shí)發(fā)明的。如周昕編著的《農(nóng)扇史話》認(rèn)為風(fēng)扇車最晚出現(xiàn)于北宋時(shí)代。犁播編的《中國(guó)古農(nóng)具發(fā)展史簡(jiǎn)編》也說(shuō)“到了北宋年間，已經(jīng)采用扇車”。劉仙洲《中國(guó)古代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明史》中對(duì)風(fēng)扇車作了較詳細(xì)介紹，但也把風(fēng)扇車發(fā)明的時(shí)間定為“至晚在北宋就發(fā)明了”。但是，無(wú)論是歷史記載還是實(shí)物模型，都說(shuō)明風(fēng)扇車的發(fā)明時(shí)間比北宋早得多，可再上推1100多年，即至晚在公元前1世紀(jì)的西漢時(shí)代，人們就已經(jīng)知道風(fēng)扇車的原理并廣泛使用了。

最原始的風(fēng)扇車可能沒(méi)有箱體，主要用于扇糧與乘涼。據(jù)《物原》所記：“舜始造扇，丁緩夙輪?！彼词欠裨焐戎皇莻髡f(shuō)，但說(shuō)明早在原始社會(huì)，人們就已經(jīng)利用扇風(fēng)的原理制造了扇子。西漢時(shí)期，丁緩已造出七輪大扇。在扇子的啟發(fā)下，根據(jù)物體經(jīng)過(guò)風(fēng)吹，輕者飄向遠(yuǎn)方，重者留于近處的慣性原理，人們?cè)谑斋@糧食后，為把糧食和雜物、土石塊、谷糠等分開(kāi)，克服用笈箕揚(yáng)糧的勞苦，提高工作效率，很自然地發(fā)明了風(fēng)扇車。成書(shū)于西漢的《急就篇》有“碓硙扇隤舂簸揚(yáng)”之說(shuō)，此處之“扇”便是“扇車”?？梢?jiàn)，至晚在西漢元帝年間（公元前48年至前43年），風(fēng)扇車的使用即已相當(dāng)普遍。在不同地點(diǎn)與時(shí)間的漢墓內(nèi)出土的幾個(gè)陶風(fēng)扇車模型，總是與舂米的米碓連在一起，可見(jiàn)風(fēng)扇車在漢代主要用于分離舂碾下的谷米和谷糠。

風(fēng)扇車起源于西漢，但它也有一個(gè)不斷改進(jìn)、完善和推廣的過(guò)程。早期風(fēng)扇車的風(fēng)輪箱體為長(zhǎng)方形，由于在箱體內(nèi)與風(fēng)輪軸平行的箱體壁所組成的兩面角內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流，阻礙風(fēng)輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，故搖動(dòng)風(fēng)扇輪時(shí)較為費(fèi)力。到了宋元時(shí)期，風(fēng)扇車不僅作為一種重要的農(nóng)具較詳細(xì)地載入了各種農(nóng)書(shū)，而且得到了很多勵(lì)精圖治的政治家和文學(xué)家的重視與贊揚(yáng)。北宋詩(shī)人梅堯臣有一首詠風(fēng)扇詩(shī)：“田扇非團(tuán)扇，每來(lái)場(chǎng)圃見(jiàn)。因風(fēng)吹糠秕，編竹破筠箭。任從高下手，不為暄寒變。去粗而得精，持之莫肯倦?！蓖醢彩暮驮?shī)寫得更好：“精良止如留，疏惡去如擯。如擯非爾憎，如留豈吾吝。無(wú)心以擇物，誰(shuí)喜并誰(shuí)慍。翁乎勤簸揚(yáng)，可使糠秕盡?！痹醯潯掇r(nóng)書(shū)》“農(nóng)器圖譜九·杵臼門”對(duì)風(fēng)扇車的構(gòu)造、原理和使用方法進(jìn)行過(guò)詳細(xì)說(shuō)明，描述的扇車已非常完備。按驅(qū)動(dòng)方式分，有手搖和腳踏兩種類型；按葉輪的安置方式分，有立式和臥式兩種。臥軸式風(fēng)扇車根據(jù)風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)又可分為敞開(kāi)風(fēng)箱式風(fēng)扇車和閉合風(fēng)箱式風(fēng)扇車。王禎《農(nóng)書(shū)》：“飏扇。《集韻》云：飏，風(fēng)飛也。揚(yáng)谷器。其制：中置簨軸，列穿四扇或六扇，用薄板，或糊竹為之。復(fù)有立扇、臥扇之別，各帶掉軸?；蚴洲D(zhuǎn)足躡，扇即隨轉(zhuǎn)。凡舂碾之際，以糠米貯之高檻，檻底通作匾縫，下瀉均細(xì)如籭，即將機(jī)軸掉轉(zhuǎn)扇之，糠粞既去，乃得凈米。又有舁之場(chǎng)圃間用之者，謂之‘扇車。凡蹂打麥禾等稼，穰籺相雜，亦須用此風(fēng)扇，比之杴擲箕簸，其功多倍?！蓖醯潯掇r(nóng)書(shū)》現(xiàn)存版本多樣，扇車圖的結(jié)構(gòu)也有所不同。在王禎以后的重要農(nóng)業(yè)工業(yè)著作中大多對(duì)風(fēng)扇車有過(guò)專門描述，如徐光啟《農(nóng)政全書(shū)》中除對(duì)扇車進(jìn)行詳細(xì)記述外，還附有和王禎《農(nóng)書(shū)》插圖類似的“扇車足躡圖”；明末宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》第四卷《粹精》對(duì)風(fēng)扇車更進(jìn)行了詳細(xì)描述，并附有兩幅當(dāng)時(shí)正在使用的風(fēng)扇車插圖。

如今，我國(guó)北方偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)仍在使用的手工風(fēng)扇車與漢代風(fēng)扇車的最大區(qū)別，一是具有了閉合式圓筒狀的風(fēng)箱體，二是高檻下設(shè)置了多個(gè)出糧口。圓筒狀風(fēng)箱體的出現(xiàn)是風(fēng)扇車技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)突破，因?yàn)槌鰵饪诜珠_(kāi)設(shè)置，克服了渦流的產(chǎn)生，使用更為輕快，功效更高。過(guò)去學(xué)界一直認(rèn)為圓筒狀風(fēng)扇車出現(xiàn)于明末，近年來(lái)，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)明代《顧氏畫(huà)譜》收錄有杜堇的一幅帶有圓筒狀風(fēng)箱的風(fēng)扇車的畫(huà)稿。杜堇的藝術(shù)活動(dòng)期在15世紀(jì)下半葉，這樣便可把之前學(xué)界認(rèn)為這種風(fēng)扇車的出現(xiàn)年代提前100多年。值得注意的是，這幅畫(huà)不但清楚地顯示了圓筒狀的風(fēng)箱，而且風(fēng)扇車下方放置的兩個(gè)簸籮正好對(duì)應(yīng)底部前后兩個(gè)出糧口，從而說(shuō)明當(dāng)時(shí)風(fēng)扇車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了沉實(shí)的籽粒、較好的籽粒與糠秕的三級(jí)清選，杜堇的這幅畫(huà)稿遂成為我國(guó)風(fēng)扇車關(guān)鍵技術(shù)出現(xiàn)的確證資料。到了清代，乾隆年間頒行的《授時(shí)通考》描述風(fēng)扇車云“以木為四柱，周以板穴其尾以出糠。髙可六尺，廣五尺余。左為圜形，以內(nèi)簨軸及扇，著其柄于外；右為方斗，盛谷實(shí)，底作匾縫，承以小門，門之樞亦見(jiàn)于外。其下作斜木斗二，正側(cè)并列，形如箕，皆下向。人以一手運(yùn)軸，一手啟門，以寫谷實(shí)。谷實(shí)重者，從正面木斗直下；粞稍輕，從旁列木斗出；糠灰最輕，即從尾穴隨扇飛出。農(nóng)家攻治米谷，最為便利。”亦即兒歌所謂的“四條腿腳四張嘴，糧食進(jìn)去幾路走，一口二口吃下肚，三口吐殼滿天飛”。由此可見(jiàn)，這一時(shí)期風(fēng)扇車的基本結(jié)構(gòu)和使用方式已經(jīng)基本定型并得到了廣泛使用。

近代以來(lái)，隨著皮帶、齒輪傳動(dòng)的出現(xiàn)和畜力、水力、蒸汽、電力的應(yīng)用，風(fēng)扇車的動(dòng)力進(jìn)行了一次革命，而扇車的質(zhì)地也由純粹木制逐漸在搖柄、風(fēng)扇輪葉片、風(fēng)扇鼓等多處改成鐵制，直到現(xiàn)在出現(xiàn)全鐵制的風(fēng)扇車，使風(fēng)扇車更易制造和堅(jiān)固耐用，并日益適用于大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。這些改進(jìn)的風(fēng)扇車勞動(dòng)效率和質(zhì)量比原扇車有大幅度的提高，勞動(dòng)強(qiáng)度也大大減輕，基本上擺脫了笨重的手工操作?，F(xiàn)在在我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)，舊式的風(fēng)扇車大部分已被電動(dòng)風(fēng)扇車或風(fēng)力機(jī)所替代。

風(fēng)扇車的發(fā)明，對(duì)谷物的清選向機(jī)械化發(fā)展具有重要意義，標(biāo)志著人們能擺脫對(duì)自然風(fēng)的依賴，采用連續(xù)的人造風(fēng)，根據(jù)需要隨時(shí)對(duì)加工后的谷物進(jìn)行清選，極大地拓展了谷物清選加工的方式，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了非常重要的促進(jìn)作用。

更為重要的是，古代人民在風(fēng)能利用方面的創(chuàng)舉不僅促進(jìn)了中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，而且在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)史上也有著極其深遠(yuǎn)的影響。英國(guó)著名科學(xué)史專家李約瑟認(rèn)為，風(fēng)扇車是由中國(guó)傳向西方的重要機(jī)械和技術(shù)發(fā)明之一。歐洲的風(fēng)扇車直到阿格里哥拉時(shí)期還是進(jìn)氣口與出氣口分處箱的兩邊緣，而閉合式旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱直到18世紀(jì)早期才出現(xiàn)。此外，中國(guó)的風(fēng)扇車不但對(duì)歐洲的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)生過(guò)促進(jìn)作用，同時(shí)也是所有離心式壓縮機(jī)的祖先，對(duì)西方近現(xiàn)代鼓風(fēng)機(jī)械的發(fā)明產(chǎn)生了一定影響。