太原玉皇庙壁画中的科技图像

在晋源区太原古县城的西北隅，一座青砖灰瓦、古意盎然的道观静静矗立，它便是玉皇庙。太原古县城玉皇庙整体呈长方形，遵循中国传统庙宇“中轴对称、坐北朝南”的格局，分为东西两院，东院为道士生活区，西院则是祭祀核心，严格遵循中轴对称原则，从南到北依次分布着山门、钟鼓楼、一进院、二进院等建筑，层次分明。 在华北地区流传着一句童谣：“沧州狮子应州塔，正定菩萨赵州桥 。”1933 年 9 月，梁思成先生带着少年时期对民谚的记忆，并在日本学者关野贞报告获悉木塔的位置后前往应县进行全面测绘，让这座近千年古塔巨构重回大众视野。同年 11 月，对赵州桥进行了考察测绘，这座隋代的千古一桥也得以存续。只是一首童谣竟然藏着如此海量的中国古代木构建筑密码。而在玉皇庙鲁班殿中，描绘了两墙壁画，不仅有应州塔和赵州桥，还有“木莺飞空”和“刻木成舟”壁画，图写了木构营造、水利桥梁、空天实践和舟船技艺四类中国古代科学技术图像。走进玉皇庙作壁上观，打开这尘封已久的古代科技叙事画卷，寻找中国绝技。

鲁班殿壁画的内容表达

玉皇殿东侧的鲁班殿，供奉的是“天下第一巧匠”鲁班，殿内明代壁画经文物部门鉴定，是庙内保存最完整、艺术价值最高的遗存。在鲁班殿壁画中，鲁班的出现已非单纯的民间巧匠，而是“束带披帛、手持神化工具”的道教祖师形象。壁画中的图像及题记均是以鲁班为主题展开的神话故事，是古代工匠群体将技术实践、社会需求及文化想象融合的结果。里面的神话情节，也都有现实的实物原型，且这些实物都蕴含了高超的造物思想，神话故事包括赵州修桥、木鸢飞空、刻木成舟、应州修塔等。这些故事通过宗教空间的仪式传播，使技艺传承超越师徒口授，进入集体记忆与信仰体系。鲁班作为技术人格神，崇拜实质是工匠文化自我认同的凝结，亦推动了营造技艺在民间的合法化与制度化延续。

“赵州修桥”壁画中的古桥工艺

“赵州修桥”壁画中，桥身望柱石狮栩栩如生、栏板纹样精美，鲁班手持拂尘正对桥身施法。相传古时赵州洨河水势汹涌，无桥可渡的百姓常因风浪船毁人亡，鲁班见状决意造桥，凭神力巧技召集神工，一夜之间建成石桥。这则传说虽非史实，却藏着古人对鲁班的崇拜之情。在科学认知有限的年代，人们总将超凡创造归于神匠，而赵州桥的传说，实则是以神之名礼赞人间匠人的伟绩，也印证了百姓眼中这座桥的建造是堪比神迹的奇迹。这一神话的现实原型是河北赵县洨河上由隋匠李春设计建造的石拱桥，当地人俗称“大石桥”，后获宋哲宗赐名“安济桥”并沿用至今。

赵州桥在中外桥梁史上占据着重要地位，其创新的“敞肩拱”结构突破了传统实心拱桥的技术局限。这一设计不仅在工程上具有开创性，其背后所蕴含的力学原理也与《墨经》中所载的早期力学思想形成跨越时空的呼应。中国对石拱构造技术的掌握可追溯至公元前 250 年左右。据北魏郦道元《水经注》记载，西晋太康三年（公元 282 年）建于洛阳郊外的“旅人桥”为单跨半圆形拱桥，“悉用大石，下圆以通水，可受大舫过也”，被视作文献中最早的石拱桥记录。

从最早的拱桥问世到赵州桥建成，时隔三百余年。彼时石拱桥虽已有发展，却尚无赵州桥这般精巧的多孔敞肩拱桥。李春等工匠总结前人经验，结合当地水文地质条件创新桥体结构，造就了这一造型奇巧、功能卓越的桥型。赵州桥历经千载仍屹立不倒，印证了设计的科学性，其独创的敞肩拱结构，既减轻桥身自重，又从纵横双向扩大拱脚受力面积，大幅降低桥台与地基的垂直压力和水平推力。桥梁可直接建于天然粗砂地基，桥台的位移与沉降始终控制在极小范围，尽显古代工程智慧的成熟与精妙。

“木莺飞空”壁画中的古人空天实践

“木莺飞空”画面中，鲁班伫立窗边，左手向外伸出，指向一旁翩然起飞的木莺。整个场景刻画得惟妙惟肖，栩栩如生。在《墨子·鲁问》等许多文献中都有记载道“墨子为木鸢，三年而成，飞一日而败”。墨子研制了三年，终于制成了一只木鸟，只飞了一天就坏了。而墨子制成的这只木鸟就是最早的风筝，距今已有 2 400 多年。直至东汉，蔡伦改良造纸术后，坊间才开始以纸做风筝，称为“纸鸢”。墨子把制风筝的技艺传给了他的学生鲁班，鲁班根据墨子的理想和设计，用竹子做风筝。鲁班把竹子劈开削光滑，用火烤弯曲，做成了喜鹊的样子，称为“木鹊”，在空中飞翔达三天之久。

“木鸢飞空”的神话并非凭空想象，其设计蕴含重力平衡、空气升力等核心动力学知识，与《墨经》力学理论相呼应，是材料、结构、力学平衡协同创新的成果。鲁班选用轻质坚韧的竹木为原料，利用其低密度从源头降低自重，契合持续飞行的重量要求。同时，巧借竹木纹理，用竹材做翅膀骨架提升抗折强度，用木材作机身、尾羽保证连接稳定，兼顾轻量与牢固。木鸢翅膀复刻鸟类飞行机制，采用流线型弧形翼型，契合伯努利原理，能形成空气升力。末端可调节羽片，还能调整升力分布、控制飞行方向，经风洞实验验证，该设计在二级风下即可产生足够支撑自重的升力。此外，木鸢通过双重设计实现重力与升力的动态平衡：将核心配重设于翅膀下方三分之一处，让重心与升力点重合，避免姿态偏移；尾羽采用可活动结构，通过竹丝牵引微调倾角，及时纠正飞行姿态，解决了平衡难题，最终实现 “三日不下” 的持续飞行，尽显古人高超的技术智慧。

“刻木成舟”壁画中的古代造船技术

“刻木成舟”虽历经岁月侵蚀，相关壁画图像已无法清晰辨识，但从残存的线条与色彩痕迹中，仍能模糊窥见几位木匠俯身凿击木头的身影，几个工匠的身后则是汹涌的海浪。相传古时候，海边鱼虾、水禽遍布，却因无船难以捕捞，百姓生活困苦。

鲁班技艺高超，且乐于助人，海边百姓多次恳请他造船。鲁班与心灵手巧的妻子反复琢磨，始终未能攻克“使重物浮于水面”的难题。一日，鲁班妻子在河边洗衣，翻头鞋被风吹入河中，竟漂浮不沉。她深受启发，连忙告知鲁班。鲁班见状顿悟：“空心且不漏水，便能浮于水上！”夫妻俩仿照翻头鞋的形制，日夜赶工，造出了首只小木船，放入海中果然漂浮自如。随后他们又造了大船，还打造多艘船只赠予百姓。从此，海边百姓得以出海捕鱼，生活有了依靠。

鲁班“刻木成舟”的神话虽融入道教意象与民间想象，技术内核却扎根于古代造船工艺的长期实践，是融合材料选择、加工工艺与结构设计的系统性创造，展现了古代工匠从顺应材料特性到主动改造自然的智慧进阶，更是中国古代手工业“知行合一”的典范。古代造船技术的发展，始于对木材属性的深刻认知与精准适配。从 8 000 年前浙江跨湖桥的马尾松独木舟，到宋代福建泉州湾的杉木古船，工匠均选用低密度、富油脂的木材，既减轻自重保障浮力，又天然防水防腐。这种选材并非经验直觉，而是基于木材物理属性的理性判断。木材处理与加工工艺的演进，更是工匠主动优化材料、巧借自然规律的体现。据《营造法式》记载，造船木材需经干燥、烟熏、涂漆等预处理，将含水率控制在 15％以下，通过碳化、封孔弥补材料缺陷，实现技术的跨越。

“刻木成舟”的技术逻辑是对《墨经》浮力及力学理论的精准践行。《墨经》早于阿基米德约200 年提出浮力核心理论，指出物体排开液体体积越大浮力越大，舟的空心设计正是这一理论的具象化。同时，《墨经》中“力，重之谓”“动，或从也”的力学观点，也为造船提供了理论支撑，既提示工匠以技术对抗重力，又启发优化船体形态。造船时船头翘起、船体打磨光滑的设计，便是减少水阻的实践回应。中国古代造船技术的发展，并非孤立的工艺迭代，而是以自然规律为基、以理论总结为撑、以民生需求为向的系统性演进，诠释了传统科技文化知行合一、技道共生的独特魅力。

“应州修塔”壁画中的古代建筑营造技术

“应州修塔”画面中，鲁班脚踏祥云凌空而起，手持拂尘，俯身向应州塔的方向轻轻一挥。这一场景摈弃了对传统建筑营造的写实性劳作刻画，转而采用一种高度神化的艺术语言，将鲁班修造应州塔的历史传说与道教“祖师显圣”的神话意象相融合。其核心价值不仅在于构建鲁班与应县木塔之间的关联叙事，更在于通过“人神合一”的视觉修辞，彰显中国古代木构建筑的技艺巅峰，并赋予鲁班作为“百工祖师”宗教意义上的神圣光环。

应州塔，也就是人们常说的应县木塔，本名佛宫寺释迦塔，坐落在山西应县的佛宫寺内。它建于辽代清宁二年（1056），至今已近千年，不仅是世界上现存最高、最古老的纯木结构楼阁式塔，还与意大利比萨斜塔、巴黎埃菲尔铁塔并称为“世界三大奇塔”。木塔建于 4 米高的石质台基之上，塔高67.31 米，底层直径 30.27 米，平面呈八角形。其外观为五层六檐，其中第一层为重檐，其余各层为单檐。然而，其内部结构更为复杂，各明层之间均夹设暗层，故木塔实为九层结构。在结构体系上，塔身采用内外两环（即内外槽）柱网布置。内槽柱所围合的明层中央空间高敞，用以供奉佛像；内外槽柱之间则形成人流活动的环形空间。值得注意的是，除第一层外，塔身各层均采用“叉柱造”技术进行连接。此法将上层柱脚直接插入下层柱头的斗栱之中，实现了结构上的上下贯通。应县木塔处于大同盆地地震带，经历了千年的沧桑，多次遭受强震及人为破坏，如今依然能屹立于此，向世人展现了中国匠人的高超技艺。

木塔所用木材多为优质落叶松，构件尺寸误差控制在毫米级，仅靠榫卯咬合即可实现整体稳固，无需一钉一铆。这种加工精度在古代缺乏精密测量工具的背景下，主要依赖工匠对木材特性的深刻认知与手工技艺的娴熟掌握。“应州修塔”并非纯粹的神话虚构，而是以应县木塔的真实技术成就为原型，通过神话叙事彰显鲁班木构技术的巅峰水平。

“应州修塔”图像的核心价值在于通过道教文化的嫁接，将木构技术实践升华为祖师显圣、护佑众生的宗教叙事，赋予建筑一种顺天应人的神圣意义，构建了一种从技术到宗教再到信仰的完整闭环。鲁班殿壁画不仅具有极高的艺术价值，更作为不可多得的实物资料，为研究古代建筑工艺、绘画艺术、民间工匠文化及民俗生活提供了重要支撑。壁画中呈现的施工流程、工具样式及建筑细节，弥补了部分典籍“图文脱节”的不足，直观展现了明代工匠的作业方式，尤其为太原地区明清建筑工艺研究提供了鲜活的实物支撑。壁画中鲁班的形象与事迹，反映了明代民间对能工巧匠的尊崇及工匠文化的繁荣，其绘制与保存也与鲁班祭祀习俗紧密相关，体现了道俗文化的深度融合，是研究明代太原地区民俗与信仰体系的珍贵载体。

太原古县城玉皇庙是一座融合历史、建筑与宗教文化的古老庙宇。它不仅见证了太原地区数百年的历史变迁，也承载着丰富的民间信仰和文化传统。从精美的古建筑结构到深厚的道教文化内涵，玉皇庙为我们展示了一幅生动的历史文化画卷。 （2026.6）（文｜伊宝、冯润桐　　 责任编辑｜郝丽霞）

编辑 | 罗   强   

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