科林碎玉

    9世纪诗人贾希兹有云：“拜占庭人的脑筋，中国人的巧手和阿拉伯人的舌头。”当时的阿拉伯世界还在向创造时代迈进，对更东方和更西方的文明充满向往。和其他伟大文明一样，伊斯兰文明黄金时代（相当于欧洲中世纪）不乏追求极致的科技“极客”。加扎里就是这些怪才中的杰出代表。

    加扎里（1136-1206）出身于工匠世家。他的阿拉伯语全名很长，其中包括类似于“技术大神”“史上最强”这样的荣誉称号，可见他在当时就备受推崇。根据他的名字，我们可以知道他来自加扎拉——这是位于两河流域上游，现在叙利亚和伊拉克边境的一个地方。他继承父亲衣钵，在家乡北边一个叫阿尔图克的小朝廷担任宫廷机械师。中世纪伊斯兰世界的科技巨星往往是百科全书式的学者，涉足领域广泛，而加扎里只专注于发明和建造机械装置。

    他的著作《论精妙的机械装置》完成于去世前不久。在书中，加扎里向我们展示了50种机械装置的制造方法。其中包括水钟、分配液体的自动装置、喷泉和音乐装置、提水机械等。书中为每一种机械都绘制了精美的成品图。对于这些美轮美奂的样品，我们一点都不用担心这是作者1000年前的自吹自擂。加扎里没有给我们留下谜题，故意省略关键步骤。从最初的零件如何制备，到零件之间的位置关系，它们如何组装，他都尽量用浅显和清晰的语言解释出来。可以说，只要具备一定的理解能力和动手能力，就能把这些装置复原出来。

    加扎里服务于宫廷，但也注意倾听民间的需求。他既可以设计供王公贵族赏玩的受程序控制的机器人，又能制作兼顾天文观测和公众使用的钟表。他往往把精密的计算结果、精巧的机械结构、精美的造型艺术熔于一炉，留给人叹为观止的印象。

    水钟是近代摆钟发明之前的主要计时工具之一，包括加扎里在内的许多古代工匠都对它开展过研究。加扎里设计的水钟既比前人准确，不少还很壮观。他设计的水钟按驱动方式可以分两类，第一种以量筒内浮标的沉浮来牵动表盘的运动，第二种则用一个小斗来盛注入的水流，水满后小斗倾覆，推动棘轮转动。这些水钟除指针外，还经常以小鸟鸣叫、乐队演奏、小球撞击等多种方式来显示时间。这种“多媒体”在古代无疑很容易吸引大家的眼球。

    加扎里关注的另一种机械是提水装置。对多处于干旱地带的伊斯兰地区来说，该领域技术的进步与社会发展息息相关，加扎里在已有的技术基础上做出许多改进。在他之前，人们大多需要用牲畜来转动环形水轮，让水轮上固定的水桶提水。加扎里一方面改进了连杆系统，利用起原本不足以推动水轮的水流，从而节省畜力；另一方面用挂着水桶的链条来取代水轮，以适应从深井中提水的需要。

    此外，他还设计了一种活塞式水泵，把以往用桶向上提水的方式，改进成用活塞向上压水。在加扎里之前，古希腊工程师亚历山大的希罗，以及中国的冶金工匠都用活塞来抽水或鼓风，但都需要人来直接施力。加扎里的椭圆形齿轮和气门的设计，使得活塞可以在水流的作用下自动运行，这是他在机械史上的一个创举，有学者推测，其中一些设计理念可能逐渐扩散到欧洲，给达芬奇等文艺复兴大师带来启发。

    加扎里还设计过许多自动装置，例如为了给皇家宴会助兴，他在宫苑里的湖上放了一条小船，船上设置内部装有机关的“音乐家”。在机关作用下，这些“音乐家”不但能吹奏乐器，还能以不同节奏打鼓。

    除少数发明外，大多数加扎里的机械装置都没有对后世产生直接影响。实际上，他很大程度上被埋没了。随着过去几十年科技史家对阿拉伯语文献的发掘，现在加扎里的设计已经成为许多科技博物馆里受人欢迎的展品，甚至还有不少乐高爱好者用积木拼出加扎里的作品。加扎里对如何实现他的设计讲解非常细致，在读他的书时，相信不少读者也会跃跃欲试，这或许正是引发进一步创新的源泉。