公元126年，張衡再次出任太史令，重掌靈臺，就是在這一時期，他制作了震古爍今的地動儀?，F如今，那個曾輝煌無限的靈臺，被包圍在田間的雜樹叢中，獨享寂寞。圖為位於偃師市佃莊鎮(zhèn)東大郊村的靈臺遺址。

　　古希臘神話中，有一個泰坦巨人族。它們創(chuàng)造和主宰著世界，當它們從沈睡中醒來，大地便為之震顫?！禾┨剐褋怼怀蔀楣畔ＥD人對地震的解釋。

　　而在中國創(chuàng)世紀神話中，『醒來』的是『鰲魚』：無邊的大地，由一條巨大的鰲魚馱載著。時間長了，大鰲魚忍不住想翻一下身，它一翻身，失去平衡的大地便山崩地裂。

　　地震是一種巨大的災難，當它猝然來臨，掀動大地，搖撼山岳，制造浩劫。轉瞬間『高岸為谷，深谷為陵』，房屋夷為平地。在它的面前，人顯得極端脆弱而渺小，無法抵擋難以逃避。災難過後，人們試圖解釋又難以解釋，關於地震留下的多是傳說和神話。

　　中國地處環(huán)太平洋地震帶與亞歐地震帶之間，是全球地震發(fā)生最頻繁的國家之一。中國古代記載了世界上最詳細的地震資料：早在公元前12世紀，一場強烈的大地震就被記錄在戰(zhàn)國時期的著作《竹書紀年》中。1955年，我國對所有史書中的地震記錄進行過一次統(tǒng)計，在約8000冊古籍中摘錄出1.5萬條記錄。

　　但有專家在分析這些古代文獻後指出，東漢之前，沒專人記錄和研究地震，關於地震的記載是零星的、不完備的；由史官記錄和研究地震，自張衡制作地動儀開始。而地動儀，是被頻繁發(fā)生的地震災害『逼』出來的。

　　從地震史考察，中國地震災害存在周期性特征。近兩千年來，中國有兩次大地震高峰：一是公元100年?200年(漢和帝到漢獻帝)，其間強震22次；一是公元1600年?1700年(明萬歷到清康熙)，其間強震20次。有人研究認為，1500年是地震高發(fā)的大周期，300年是地震高發(fā)的小周期。

　　張衡生卒年份是公元78年?139年，正生活在這公元後第一個地震高發(fā)的百年。而在這百年之中，前40年較大的地震20多次，其中強震9次；後60年，類似的強震僅有三次。也就是說，張衡青年到老年時期，是中國歷史上地震災害最頻繁的時期。

　　這期間，多次地震時洛陽震感強烈，不但使京師人民的生命財產受到威脅，也給皇帝和朝臣帶來了巨大的驚恐。地震，也就成為那個時代人與自然關系的一大主題。

　　公元121年，43歲的張衡被調離太史令的工作崗位，轉任公車司馬令等職。遠離科技工作崗位，讓張衡頗為失落，試圖再度從事科技工作，但多次努力都沒結果。正當人生盛年，這位偉大的科學家卻沒有展現纔華的舞臺，實在是一大遺憾，用現在的話說，那真是『耽誤青春放光芒』。

　　5年後，大概是出於張衡個人的願望和努力，他得以再次出任太史令，重掌靈臺，就是在這一時期，他制作了震古爍今的地動儀。太史令是掌管天文、歷法的，天文與地震，天上、地下似乎毫不相乾，張衡為什麼會去制作地動儀？說起來，這跟中國古代『天人合一』的觀念有關。

　　地震讓皇帝下『罪己詔』

　　『最近，京師洛陽發(fā)生了地震，頃刻之間，雷鳴電閃，房屋倒塌。天地間變化無常，國家的政事一旦出現偏頗，就會有迅雷和地裂的災異?！?/p>

　　『這天人之間的感應，如影隨形，如響應聲，效驗是多麼迅速?。∫虼恕对娊洝ぶ茼灐飞险f「不要以為天道高高在上，其實他天天都在監(jiān)視著人的行為」?！?/p>

　　這是張衡《陽嘉二年京師地震對策》一文中的兩段話，體現出典型的『天人感應』觀點。

　　在中國古代，『天人合一』(即視自然與人為一體)的理論，曾經長期盛行，被用來解釋各種自然現象和社會現象的成因。這種理論把自然人格化，認為人和自然有一個共同的精神世界，而代表自然的『天』，和人一樣有思想感情，一樣有喜怒哀樂?！禾臁皇侵粮邿o上的，地震、日食、大旱等自然災害，都是上天意志的體現，是上天對人間統(tǒng)治者過失的警示和懲罰。所以發(fā)生地震這樣的災難，最怕的人是皇帝老兒。

　　東漢建武二十二年，光武帝劉秀的家鄉(xiāng)南陽發(fā)生大地震，劉秀當即下了『罪己詔』：『日者地震，南陽尤甚。夫地者，任物至重，靜而不動者也。而今震裂，咎在君上，鬼神不順無德，災殃將及吏人，朕甚懼焉?！徊坏珓⑿恪荷鯌帧?，在古代，當大地震發(fā)生，皇帝大多都會穿上黑衣服，下詔『罪己』。

　　現在人無法體會到，漢代的神學氛圍有多麼濃厚。漢武帝時，具有方士化特征的大儒董仲舒把陰陽五行、災異符瑞思想糅進儒家學說，在理論上把方士文化與儒家文化結合，此後發(fā)展為讖緯之學，到東漢時極為盛行，甚至被奉為『國憲』。在那個時代，孔子被神化為『通天教主』般的人物，弄出『仲尼虎掌、仲尼龜背』的奇談怪論，把孔子打扮成視通古今、全知全能的神聖。與此同時，儒家經典也被神化。

　　在那樣的時代，張衡寫出《陽嘉二年京師地震對策》這樣的文章也並不奇怪。對以讖緯之學為代表的陰陽災異學說，張衡基本持否定態(tài)度，也曾上書請求禁絕荒謬的讖緯之學，但他不可能完全超越時代的局限。即使到了現在，別說『天人感應』，就是讖緯之學，諸如拆字之類，不也很有市場？況且當時張衡是太史令，以災異警示皇帝，也是他的職責所在。又況且在極端專制的政體下，『天人感應』並非一無是處，試問有什麼樣的力量，能讓皇帝低下頭來，下『罪己詔』，穿黑衣服，並檢討自己的過失？所以，以災異警示皇帝，不失為一種監(jiān)察和制約最高權力、緩和社會矛盾、調節(jié)社會關系的手段。

　　不過那個時候地震頻繁發(fā)生，皇帝也不會老讓張衡拽自己的小辮子。可以想象，他自己惶惶不安、夜不成寐的時候，怎麼會不好好『提溜』那個據說很有能耐的太史令？

　　國家地震局專家高繼宗在一篇文章中，就根據史料對張衡研制地動儀的動因和過程做了一個有趣的推斷：那年頭地震太多，張衡任太史令期間，就發(fā)生了數次讓京師洛陽地裂湧水、居室毀壞、百姓喪生的大地震。這讓皇帝非?？謶郑Ｕ購埡庠儐?，張衡迫於巨大的壓力，開始鑽研地震規(guī)律和觀測技術。而當時頻發(fā)的地震，則在客觀上為他提供了很多的研究機會，經過多年的潛心鑽研和反復試驗，張衡終於制成了那臺聞名千古的地動儀。

　　這種推測，或許不無道理。不管怎麼樣，在東漢那麼濃郁的神學氛圍中，產生了偉大如張衡的科學家，實在是一件有意思、值得探究的事情。

　　開啟地震研究先河

　　經過長期不懈的研究，張衡於公元132年制成地動儀，這是世界上第一臺觀測地震的儀器，其開創(chuàng)之功自不待言。這臺儀器是用青銅制造的，形狀像個大酒壇，直徑八尺，上有隆起的銅蓋，通體裝飾有篆文和山、龜、鳥、獸等精美圖案?！浩溲罊C巧制皆隱在尊中，復蓋周密無際』；『中有都柱，傍行八道，施關發(fā)機；外有八龍，首銜銅丸；下有蟾蜍，張口承之』。

　　如果在某一方向發(fā)生地震，地動儀就會感受地震波，那個方向的龍就吐出銅丸，落入蟾蜍嘴中。『振聲激揚，伺者因此覺知。雖一龍發(fā)機，而七首不動，尋其方向，乃知震之所在。驗之以事，合契若神。自書典所記，未之有也。』

　　按照史書記載，張衡的地動儀頗為靈敏。公元138年的一天，洛陽城內誰也沒感到地震的時候，一條頭向西北的龍卻忽然吐出銅丸。大家都很奇怪，議論紛紛，懷疑地動儀是不是有問題。過了幾天，隴西差人趕到京城報告那裡發(fā)生地震的情況。隴西距洛陽500多公裡，可張衡的地動儀竟能測之不爽，於是乎人們『皆服其妙，(朝廷)乃令史官記地動所從方起』。據洛陽人沒有震感的情況分析，地動儀可以測出的最低震級在3級左右，在古代的技術條件下，這是了不起的成就。

　　現代專家認為，張衡的地動儀絕不是個簡單的驗震器，它測量了地震的方向和時間，盡管這種測量是粗糙的，但畢竟邁出了定量測量的第一步。這是很有實際意義的，朝廷高級官員有可能借此得知某個方向的邊遠省份發(fā)生了地震，從而對救災可以及早安排。

　　張衡的地動儀雖然在後來的戰(zhàn)亂中失傳了，但這臺儀器的出現開創(chuàng)了中國記載地震的歷史，使我們擁有了豐富的、長時間序列的地震歷史資料。直到今天，這也是中國地震研究得天獨厚的優(yōu)勢，專家可由此研究地震活動的規(guī)律，探索地震預測的方法，如研究地震重復周期，地震帶的正確劃分，地震與氣象的關系，地震前兆現象等。僅此一點，就是張衡對中國地震科學的巨大貢獻。

　　前文對張衡創(chuàng)制地動儀的動因的『戲說』，把他說得太被動。實際上，張衡『一物不知，實以為恥』，是個好奇心探索精神極強、創(chuàng)造力極其旺盛的人。這種個性，讓他成為一個多纔多藝的大科學家。他精力充沛，視野廣闊，心靈手巧而又勤於實踐，學識淵博而又從不自滿，不管走進哪個領域，他都能在那個領域裡開出絢麗之花，結出豐碩之果。

　　善制儀器稱『木聖』

　　公元124年，漢安帝為了宣揚國威，從洛陽出發(fā)，前去泰山進行『封禪』大典。在浩浩蕩蕩的乘輿大駕前，是一輛兩輪小車，車上高高站著一個雕刻精致的木人，無論車子朝哪個方向走，木人的手始終指向南方，這是張衡研制的指南車。

　　指南車後，緊跟著一輛雙層馬車，上面那層中間置一面大鼓，旁邊兩個木頭人手握鼓槌；下面則掛一口銅鍾，旁邊兩木人手持鍾槌。每走一裡，上層木人擊鼓一次，每走十

　　裡，下層木人敲鍾一下。這則是張衡研制的記裡鼓車。

　　指南車相傳是黃帝始創(chuàng)，也有說是周公始創(chuàng)，但秦漢時是沒這東西的，南北朝的沈約在《宋書》中記載，張衡『始復創(chuàng)造』，在漢末失傳，到三國時馬鈞『又造之』，可惜馬鈞的後來也失傳了，但後來祖衝之、金公立等人都曾制造出指南車。

　　記裡鼓車在沈約的《宋書》和晉代崔豹的《古今注》裡都有記載，他們的時代都有這東西，並且在當時的政府有關部門可以查到制作的方法。

　　按照記載，指南車和記裡鼓車都是采用差動齒輪的機械原理，是中國古代機械制造的傑出成就。曾有西方學者評價說，這樣的儀器，是『一切控制機械的藍本之一』。

　　除此之外，張衡還有一項發(fā)明讓後人震驚，那就是『獨飛木雕』。公元126年，張衡復任太史令時寫成的《應間》中，寫到有人嘲諷他說：『你「三輪可使自轉，木雕猶能獨飛」，自己為何不能高飛？』這是關於張衡機械成果的最直接材料。後人推斷，『三輪可使自轉』是指指南車和記裡鼓車內部的主要裝置；而『木雕獨飛』則指在木雕內部裝上機械裝置，使它能飛翔起來。

　　《後漢書》記載，『張衡嘗做木鳥，假以羽翮，腹內施機，能飛數裡?！贿@足以說明，『獨飛木雕』與風箏有本質的區(qū)別，是模仿大型鳥類的羽翮，借助機械的力量飛行的。

　　近年來，考古界在各地發(fā)現了很多東漢時的銅、鐵齒輪和軸承、弩機，由此推斷出當時中國人對斜面、杠桿、齒輪、滑輪、軸承潤滑劑等有了普遍的使用。據考證，東漢之前，中國人在物理學和機械制造上已有很高的成就，而張衡生活在東漢全盛時期，農業(yè)、手工業(yè)等生產技術相當發(fā)達，機械制造方面也卓有成就，水力排橐、桔槔等運用杠桿、活塞、輪軸制成的工具廣泛使用，而更為復雜細致的機械也有記載。因此，在這樣的環(huán)境中，『性善機巧』的張衡，成長為木工機械制作的大家，是情理之中的事情。

　　後來葛洪在他著名的《抱樸子》中，譽張衡為『木聖』，也是實至名歸的事了。

　　今年3月，中國科學院出爐的《二○○六科學發(fā)展報告》呼吁，國家應盡快啟動以『張衡工程』命名的重大科技專項工程，振興中國科學儀器事業(yè)。

　　據介紹，目前中國在科學儀器的研究和制造方面與發(fā)達國家差距十分明顯，對外依賴度過高、應對遏制能力脆弱。中國每年形成固定資產上萬億元人民幣的投資中，百分之六十是用於設備進口，其中很大部分是關鍵的高端儀器。

　　專家們?yōu)榇私ㄗh，國家盡快啟動實施『張衡工程』，目標是十年內，實現中國使用的關鍵科學儀器40%由中國生產。

　　上萬億元的60%是多少？6000個億！如果安眠在南陽石橋鎮(zhèn)的張衡地下有知，不知道會有多惋惜。