(文化）雍正父子“发明”的机械风扇

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紫禁城位于北京市中心，是明清两代皇帝统治和居住的地方。在炎热的夏天，现代人经常使用空或电风扇来消除室内的热量。古代生产力水平相对落后，故宫皇帝在室内乘凉的主要方式是手摇扇。由于普通手摇风扇产风少，浪费人力，一些皇帝希望对其进行改进，甚至亲自指导机械化风扇的设计，雍正、甘龙就是其中的典型代表。

雍正帝在精神修养堂生活和工作。炎热的夏天常常让雍正苦不堪言。他认为普通手摇风扇无法满足室内制冷需求，于是命令制造办公室制造“机械化”风扇。据《杂作》记载，雍正二年(1724年)五月二十五日，雍正帝在清宫办公室档案室下令制作扇子。风扇由楠木搁板和铁芯制成，上面安装了六个小羽毛风扇，但使用方式仍然是手动。与普通手摇风扇相比，该风扇的创新之处在于手动旋转风扇手柄时，可以同时驱动六个风扇旋转，风力效果优于普通风扇。当阆中宝德赠送成品扇子时，雍正帝很不满意，下令改进扇子，要求稍微降低扇子的高度，用大羽扇代替小羽扇。分析表明，雍正帝坐在办公室里，降低风扇的高度来接受凉爽的风；大羽扇产生的风多，降温效果好。

雍正二年六月八日，制造处将改进后的扇子赠送给雍正帝。雍正认可这种扇子样式，但认为服务人员在室内转动扇子时会出汗，产生臭味，于是提出制作拉绳扇的设想，即在扇柄上加一根拉绳，在养心堂东暖阁后檐壁(北壁)开一个洞，将拉绳沿着开好的洞向屋外拉伸。服务人员拉动屋外的绳子，带动风叶旋转，产生风力。雍正为了防止冬天北风从洞口吹进来，要求办公室在冬天再做一块木板堵住洞口。7月5日，主理章琦琳在精神修炼馆赠送并完成了两把拉绳扇，东暖阁和西暖阁各一把。雍正表示满意，开始使用这把扇子。雍正发明的拉绳风扇虽然还是手动操作，但是它的风力是由驱动扇叶转动的绳子产生的，扇叶的数量比普通手摇多，产生的风力相对更大，冷却范围更广。

雍正四子乾隆对自动扇很感兴趣。根据清内务府办公室档案中乾隆二年(1724年)的“自鸣钟”记载，6月13日，乾隆皇帝命法国抄写员沙如玉制作一个带有“自动扇”的自鸣钟。11个月后，带“自动风扇”的自鸣钟完成。该自鸣钟的特点是在钟的上部装有风扇，当钟簧带动内齿轮转动时，由牵引装置带动风扇转动，使机械风扇成为现实。故宫博物院乾隆时期的红木人物扇面钟也有类似的特点。时钟由上、中、下三部分组成，下部是可以放置物品的盒座；中间部分是时钟，通过发条的转动，可以带动指针指向时间；上半部分是一个男生拿着一把桃红色的扇子，一把大扇子站在男生身后。时钟移动时带动男孩上下挥动风扇，带动大风扇水平旋转，在夏天可以产生更好的降温效果。故宫博物院有几个功能类似的自鸣钟，大多是乾隆时期制造的，这与乾隆皇帝支持创新的思想密切相关。

乾隆皇帝也鼓励使用机械动力制作大型扇子。圆明园四十景之一的水木明泽寺是清代的三大扇房，是清朝皇帝避暑的地方。水木明色寺始建于雍正五年(1727年)，原名耿直宣。后来乾隆亲自指导，引进西洋水法改造成扇房。甘龙于九年(1744年)所作的《水木名瑟跳集秋风清》中，表达了“以太溪水法入房，转扇，呼呼响动，不丝不竹，遥闻天籁”的感受。这里的“太溪水法”主要是指古希腊科学家阿基米德发明的螺旋水车，又称“龙尾车”。其基本原理是利用内轴的转动带动螺旋叶片反向转动，使水不断上升，为风扇转动提供动力；“玲玲”是指水下声音的清耳，“Se Se”是指刮风时森林中树叶发出的轻微声音。利用自来水产生机械动力，使寺庙内的风扇自动运转，既解决了人力消耗的问题，又以清凉的微风伴随着潺潺的流水声，营造出绝佳的夏日心情。

不难发现，雍正父子“发明”的扇子与当时当权的手摇扇子明显不同，反映了清朝皇帝想得到更好的消暑效果的愿望。而且乾隆皇帝鼓励将当时比较发达的科技手段运用到扇子的制作中，在一定程度上对机械动力学的发展起到了积极的作用。