中国历史朝代歌中有一句：“三分魏蜀吴，二晋前后延，南北朝并立，隋唐五代传。”我们将前三句概括便是本文要讲述的历史时期—魏晋南北朝。这段时期跨度不短，从220年曹丕代汉建魏到589年隋军灭陈完成统一，前后达369年。在这段时期里，华夏大地政权更替频仍，连年征战，民不聊生，不过，此时的社会思潮并未陷入桎梏，反而激荡澎湃，孕育出艺术上崭新的姿颜，整体上比汉代又前进了一大步。我们先就这一時期图画的题材和风格做三点概括，使大家有一个总的印象。
　　首先，魏晋南北朝延续了汉代艺术的写实传统，这点突出表现在河西走廊一带魏晋墓葬中的彩绘砖上。其实，自东汉末年，由于物资匮乏，中原地区已渐兴薄葬，但到魏晋时，河西走廊一带并未受较大影响。绘制彩绘砖的画匠极可能是当时社会底层的民间画工，生活阅历丰富，各种生产生活场景熟稔于心，所以绘画中广泛涉及现实题材。据相关学者统计，这些绘画作品中囊括了“农桑、畜牧、井饮、狩猎、林园、屯垦、营垒、庖厨、宴饮、奏乐、博弈、牛车、出行、坞壁穹庐、衣帛器皿、营帐、驿传、牵驼、车舆、滤醋、蚕茧、丝束”等众多现实题材。这些题材正是我们研究古代科技史、物质文化史求之不得的宝贝，更令人欣慰的是迄今出土的彩绘砖数量可观，嘉峪关、酒泉、张掖一带出土数量竟有700多块！较之于魏晋南北朝其他地区或其他图画题材，魏晋彩绘砖可算得上一股时代的清流，故此本文也以之命名。
　　其次，魏晋南北朝时期的文化深受玄学和佛学的影响。魏晋玄学，是当时士大夫挣脱经学迷信，用道家汇通儒家的一次极端尝试。一心追求内心修养而轻身外之物，结果是培育了一大批清谈家，其中典型代表便是著名的“竹林七贤”，有人称他们是我国有史以来最放肆的知识分子，与之相关的故事广为流传。最能体现这几位贤人清雅之姿的当属南朝时期的“竹林七贤与荣启期砖画”，整幅画藏于南京博物院，由近300块砖拼嵌而成，八位名士宽衣博带，席地而坐，高雅闲适，画风自然空灵，正是魏晋风度的真实写照。佛教在两汉之际传入我国，但在汉代只是依附黄老之学，并无大的影响。到了魏晋南北朝，佛教文化兴起，我国著名的石窟，如敦煌、云冈、龙门、麦积山、响堂寺等，无一不是始于这一时期。这些石窟中的壁画也“见证”了不少当时的科技。当年寺观壁画想必也类似，只可惜时光荏苒，“南朝四百八十寺”，已无“楼台烟雨中”。
　　第三，在魏晋南北朝时期专业画家开始登上历史舞台。老师在历史课上教授原始社会的历史时，经常会讲到两次社会大分工（畜牧业从农业中分离；手工业从农业中分离），分工意味着专门化程度提高，也使得一部分人术业有专攻。绘画也是如此，魏晋南北朝时期出现了以绘画谋生之人，而且培育了流芳百世的大画家曹不兴（三国，吴）、顾恺之（东晋）、陆探微（南朝，宋）、张僧繇（南朝，梁），后三位被明代杨慎归于“画家四祖”（另一位是唐代吴道子）。遗憾的是，这几人中只有顾恺之的画（摹本）流传至今，比如，故宫博物院藏的《洛神赋图》《女史箴图》《列女仁智图》。其中《洛神赋图》中的双体船有极高的技术史料价值。由于众多专业画家投身创作，绘画理论得到了充分发展。西晋文学家陆机认为绘画和文学一样重要，并认识到其独特的价值：“丹青之兴，比雅颂之述作，美大业之馨香。宣物莫大于言，存形莫善于画。”绘画的功能在于“存形”，这种写实传统和价值正是画说科技史最需要的。南朝画家谢赫在《古画品录》中提出绘画“六法”，更是被后世奉为经典。
　　对这一时期绘画艺术有了总体了解后，让我们先把目光聚焦于魏晋彩绘砖。

“耕-耙-耢”的耕作体系

　　在我国古代有一部非常重要的农学著作—贾思勰的《齐民要术》，这一著作成书于魏晋南北朝时期。《齐民要术》之所以重要，是因为它是我国现存最早、最完整的一部农书。贾思勰是齐郡益都人，大致在如今山东寿光县一带；其生卒年不详，目前仅知道他曾做过“高阳太守”，可是北魏时曾有两个高阳郡，一个在今天的河北境内，一个在今天的山东境内，学界争论纷纷，目前仍无定论。不过，《齐民要术》成书的年代大致可确定在530～540年。《齐民要术》涉及的内容非常广泛，用书中的话说是“起自耕农，终于醯醢（xīhǎi），资生之业，靡不毕书”。特别值得一提的是，该书系统总结了我国北方旱田以“耕-耙-耢”为核心、以防旱保墒为宗旨的精耕细作体系。
　　耕-耙-耢，是怎么回事呢？理解它们的关键无非三种农具：犁、耙、耢。在《画说科技史之一：汉画万象》（发表在3A）中，我们已经提到了犁。汉代的犁，发展已经比较完备，特别是发明了配套使用的耕盘之后，耕作中回转更便利，而且牲畜两侧用力就比较均匀，使得古人的耕田作业能力更进一步。汉代耕盘的使用还不常见，在汉代图像中最常见的是二牛抬杠式，使用的是长直辕犁。汉代已经出现了单牛驾一犁的耕田方式，只是具体的系驾法并不清楚，也即“牛是如何拉犁的”我们并不清楚。到了魏晋时，一种学术界关注较少的双辕犁出现了。比如，甘肃酒泉西沟魏晋墓彩绘砖中这幅画（图1），描绘的就是一幅牛耕图，可以清楚看到牛身后的犁有两根辕，从犁梢底部延伸到牛颈。这种犁在后世并不多见，因为牛的身躯有一定宽度，双辕从牛身后分开后，无论在牛颈部如何连接，总要再有一定程度的收拢，但具体的技术细节现在仍无定论，只有一点可以确定，魏晋时我国出现了双辕犁。从技术史的角度看，这种犁较汉代那种带耕盘的犁有些落后，因为有了耕盘，犁身便可以缩短，耕田过程中回转就比较方便。这便产生了一个问题，为何随着时代的进步，魏晋时的技术反而落后了？其实这种状况在古代并不罕见，很大程度上这是技术传播的问题，山东滕州画像石上那种耕盘（《话说科技史之一：汉画万象》一文），可能使用的地域很少，而且迄今尚未发现汉代将其用于单牛耕田的证据，这也是很吊诡的事情，有待更深入地研究揭秘。

　　耙和耢是两种整田农具，所谓整田，就是犁田后平整土地，以待播种。后世的耙主要有两种，一种方框状，一种人字形，下方有铁齿，使用的时候上方或站或蹲一人，在畜力牵引下可以把田中大的土块打碎，同时起到一定的平整作用。后世的耢以方形木为框架，其中编上荆条，使用方法和耙类似，可以进一步磨碎小的土块（故耢也称为耱），同时平整田地。笔者还记得小时候见过叔叔站在马拉的耢上，双手拽住马尾劳作的场景。有时候我也体验一把，尽管只是蹲在耢上，倒也惬意自得。不过，魏晋时期的耙和耢还不是这种形态，这也反映了整田技术的演进过程。先说耙，耙的主要特征是带齿，其形象最早出现在魏晋彩绘砖上，甘肃嘉峪关新城五号魏晋墓出土的彩绘砖（图2）T字形耙跃然“砖”上，系驾方式仍是二牛抬杠式，只是因为艺术表现手法之故，牛颈上的横杠被省略了。当然，魏晋彩绘砖上亦有单牛拉耙的，不过其系驾方式还不清楚。这也说明了一个问题，图像有时用处极大，有时也会丢失重要的信息。再说耢，耢的形象在汉画像石上已有，但数量极少，在魏晋彩绘砖上不但可以看到汉代那种横木状的耢，还可以看到框形耢（图3），后者明显有荆条或藤条编于其中，这和后世框形耢的差别已经很小了。《齐民要术》首次记载了耕-耙-耢体系，但是该书没有一幅图，对器物形制的描述又十分吝啬，不知害苦了历史上多少读书人！幸运的是，较早的魏晋彩绘砖为其做了最好的脚注。

杆秤起源的谜团

　　上述魏晋彩绘砖印证了历史，但有时图画也会把研究者、欣赏者引入误区。例如，我国学者对中国杆秤起源问题一直存在争论，便与一幅“误绘”的临摹图有关，也可以说是一次 “误绘”引发的学术谜案。
　　在现今城市的大商场、菜市场中，杆秤已经退出了历史舞台。不过，在农村地区它还在广泛应用。杆秤本质上是一种非等臂杠杆，需要掌握一定的力学知识方能制作。早在公元前2000年左右，印度河流域已经使用等臂天平。我国在战国时期的一些墓葬中曾出土多件等臂天平，其中以长沙左家公山出土的一套天平最完整，包括木杆、两铜盘和一套砝码。在我国，杆秤的使用要晚些，但究竟起源于何时，学界存有争议。
　　争议的原因要从敦煌莫高窟北魏第254窟一幅壁画谈起。1979年4月，学者刘东瑞在《文物》上发表了一篇论文，其中引用了第254窟一幅佛教本生故事“尸毗（pí）王割肉贸鸽”图，就在这幅图上绘有一“杆秤”。但是，另一位学者刘文引用的是他人摹绘的一幅图（图4），临摹的时候临摹者把原图右方的尸毗王改绘为一秤砣，结果活生生把一等臂天平“变”成了杆秤。后来，这一错误结果以讹传讹，流传甚广，就连科技史界陆敬严、华觉明主编的《中国科学技术史·机械卷》也沿用了此图，一时成了我国最早使用杆秤的图像证据。更有趣的是，本来图中画的是天平，提纽就在中间，如果改绘成杆秤后，位于中间的提纽就解释不通了。为了解释得通，前述《机械卷》只好写道：“敦煌莫高窟北魏壁画中的执秤图（即第254窟壁画），虽属提系杆秤，但秤的制作比较原始，提纽几乎在衡木的中央，秤盘的篮子处于重臂一端的中间，这种杆秤依然保留有不等臂秤的痕迹。”可见，那位临摹者真是害人不浅，害得科技史学者如此“委曲求全”，硬是把无法解释的画解释“通”了。那么，是谁最早发现了临摹者的误改？他是敦煌研究院王进玉研究员。王进玉在《敦煌学与科技史》中专门论述过此问题，同时他发现敦煌莫高窟晚唐第156窟有一幅卖肉图中绘有一杆秤，这是我国迄今最早的杆秤图像证据。
　　但是笔者认为，魏晋南北朝时期，杆秤应该已经使用。前述《机械卷》引用了南朝画家张僧繇绘制的一幅执秤图（图5）。但该图其实出自现藏日本大阪市立美术馆《五星二十八宿神形图》中的亢宿，有人认为该画的作者是唐代的梁令瓒，也有人认为是张僧繇，只不过现存的是唐摹本（还有人认为是梁令瓒摹张僧繇本）。尽管作者仍存争议，但该画年代为唐代，美术史界并无异议。退一步讲，即便是张僧繇画作的唐摹本，作为南朝已出现杆秤之证据仍不可靠，因为美术史上以摹绘之名行改动之实的不在少数。那么，笔者为何认为魏晋南北朝已经出现杆秤了呢？理由有二。
　　首先，约450年，北魏道士李兰发明了一种新型计时工具“秤漏”。该事件在梁代沈约《袖中记》和唐代徐坚《初学记》均有记载，“以器贮水，以铜为渴乌，状如钩曲，以引器中水于银龙口中，吐入权器，漏水一升，秤重一斤，时经一刻”。很显然这是一种将水的重量转换为时间单位的仪器。中国科技史学家李约瑟、华同旭等复原了秤漏的结构，从结构上看，均采用了杆秤。或者说，李兰发明的秤漏是以杆秤的普遍使用为前提的，而不可能相反。

　　其次，1989年河南焦作嘉禾屯林场出土了一批窖藏铜器，考古学家孙机认为，同窖出土的秤砣和秤盘便是同一杆秤的部件，年代为北魏或略晚。
　　因此大致可以认为，杆秤在魏晋南北朝时已经出现，但仍未发现相关图像资料，最早有较明确纪年的杆秤形象出现于莫高窟第156窟的卖肉图，该窟建于唐大中年间。敦煌莫高窟的壁画还蕴藏了哪些科技史上的秘密？我们将在下一篇系列文章中揭晓。