失落的道家黑科技：来自7000年前的仿生学，今天的技术无法复制

故事从5年前的一场实验说起。
2017年，有外国记者走进了一间模拟地震的实验室。
地震台上有一座中国古建筑。
记者拿着外国专家给出的意见，他们认为这座单薄的古建筑，不太可能抵抗6级以上的地震。
但就在记者眼前，地震强度从4级开始，超过了6级，又增强到了7级、8级，虽然摇晃越来越剧烈，但古建筑始终坍塌……

实验强度还在升高，它的抗震极限究竟在哪里？
整座建筑，没有一个颗铁钉和钢筋，全部用木结构的榫卯连接，仅仅靠几根柱子撑在地面上，它怎么就能扛得住这么强烈的大地震？

一层层的深入研究，原来，中国古建筑的智慧，来源于7000年前的自然仿生学，也算是一种远古道家的黑科技吧。
今天，我们就来聊聊这背后的故事。
<hr>1979年·北京

时间回到1979年，北京城外的永定河上，有一批重型设备需要过河。

但是，由于吨位太大，永定河上几座新建的桥梁似乎都无法承载。
专家们连夜测算，但第二天，运输部门却等来了一个看上去极不靠谱的建议。
专家们说，这项不可能完成的任务，就交给永定河上的那座古桥吧，不用加固，它没问题。

这座古桥可是800多年前建造的，当真没问题？
专家们当场立下军令状。
接着，429吨的重型设备开上了桥，监测仪器显示，桥拱正在下沉。
所有人都捏了一把汗，数值还在升高，慢慢地，最大下沉量达到0.52毫米，有人闭上了眼，但专家们却显得很轻松。

20分钟后，设备顺利通过，古桥安然无恙，所有人都在欢呼，而这座古桥，就是大名鼎鼎的——卢沟桥。
所以，卢沟桥究竟为什么这么厉害？
据说，800多年前，这里发生过这样一个故事。
<hr>1189年·卢沟桥

这年，金国皇帝的北京城已经初具规模。
当时的北京叫做中都，是环球丝路的东方起点，金国皇帝要按照宇宙中心的标准来修建中都。

所以，作为中都的门面的卢沟桥一定好修得豪气万丈。
但结构却一连好几个月，连设计方案都拿不出来。
因为，永定河那会儿还是一条非常狂暴的河流，动不动就会冲毁整个北京南郊。
想要用一座石桥横跨永定河的石桥，这本来就很难。
再加上金国皇帝要求，卢沟桥不能太拱，必须方便商队通行，还要加宽桥面，能让四辆马车并行。
走在上面，一定要用那种桥下洪水滚滚，桥上人来人往的气势，再装点上几百个形态各异的狮子，这样才能让番邦友人，体会到我大金国的庄严。
最终，当年的总工程师就把卢沟桥设计成了我们现在眼前的这个样子，虽然我们今天找不到有关他的任何信息了。
但在永定河边，还流传着关于他的故事。
<hr>卖笋的老头

这天，总工程师听到一个老头在屋外叫卖，买点笋吧，买点笋吧。
喊了快一个时辰，总工都有点儿烦了，让人出去请小贩小点儿声。
果然，叫卖声停了，总工继续琢磨设计方案。
不知不觉，又是一整天过去了，仆人把饭菜端了进来，总工一点儿胃口都没有，他看着满屋子的图纸和样式发呆。
究竟要如何横跨永定河？
想着想着，下午那个叫卖声竟然又在脑海中回响了起来，买点笋吧，买点笋吧。
总工越想越烦，但突然一下就站了起来，眼睛直直地看着前面。
买点笋？
这是北方啊，哪儿来的笋？
总工好像发现了什么秘密一样，赶紧跑出去，让门卫去找那个卖笋的老头。
这边的自己呢，则开始在图纸上疯狂地运算着什么。

不一会儿，门卫回来了，他们说，老头不见了，但找到他的货篮子，篮子里的笋怪怪的，实在不好说，您自己过去看看吧。
总工跟着门卫就跑到货篮子跟前，揭开一看，果然和自己想得一样，这哪里是卖笋，分明是卖榫的啊。
原来，这里面装着满满一筐子银锭铁榫，这是一种两头宽，中间窄的铸铁结构，外观像银锭，所以叫银锭铁榫。

类似的木榫经常被用来连接木料，而这种铁榫则被用于连接石料。
很显然，那个老头是在提示总工，用铁榫连接石料，让大桥自然缓冲，就能对付洪水。

总工刚刚在计算的，也正是这些铁榫的参数，这会儿再用手尺一量，掌中珠一算。
果然眼前的铁榫，就是那个满足条件的那个尺寸。
哪儿会有这么巧的事儿？
又哪儿有老头能背得动这一筐子铁榫？
一定是鲁班祖师爷显圣，帮助自己渡过难关。
第二天，总工带着所有工匠和杂役祭拜祖师爷，三年以后，卢沟桥顺利完工。

直到800多年后的今天，它还矗立在永定河上，还能背得动429吨的重型设备。

这并不是因为它刚烈，而是因为它柔韧，因为，这些铁榫的背后，正是那个最直观的道家黑科技——榫卯。

它让巨石有了弹性，也让整座大桥以柔克刚，非常符合道家哲学。
后来，这种灵感，又被波音公司的工程师们运用过一次。
<hr>飞机的发动机为什么叮咚响？

你坐飞机的时候有没有想过，这个发动机怎么转得叮咚响啊？

怕不是里面有什么零件松动了吧？

其实你没有猜错，是真的有零件松动了，而且是最关键的零件——螺旋桨叶片——松动了。
难道真的就让它们这么叮叮当当地飞上去吗？
其实这是工程师们故意的。
想当初，发动机还是螺旋桨的时候，工程师确实花了很多心思来固定螺旋桨，还要让每一个桨面都绝对平衡。

因为，哪怕一点点微小的不平衡，在高速旋转中，都会被放大，搞不好就能把螺旋桨给甩断了。
但是，后来飞机越飞越远，发动机转速越来越快，工程师们就开始头大了。
因为，每次飞行一定会给螺旋桨带来损伤，而如果每次都要把这些损伤都修复到100%完整，那不用飞了，就天天修螺旋桨玩儿了。
但是，除非螺旋桨能自我修复，否则，工程师你就必须每次都把它调整到100%完整。
于是，工程师们开始琢磨，有没有什么方法能让螺旋桨能自我修复呢？
据说，第一代波音公司的总工程师叫做王助。
他淡淡地拿出了一根榫卯，然后波澜不惊地给同事们讲了一个以柔克刚的道家故事……
于是，你就看到了现在这种叮当响的飞机发动机。
没错，这些松动的叶片就是人为设计的榫卯。
因为，在高速旋转的时候，我们既然无法平衡每一个叶片，那就索性顺着它，用一个松动的榫卯来让叶片自我修复。
比如，左边的叶片被小石子砸伤，损失了1克重量，不要紧，高速旋转的时候，右边的叶片会用榫卯中的空间来弥补这1克重量。
整个叶轮转起来的时候，用空间换重心，然后，让每个叶片都能自我修复，最终转成一个标准的正圆。
这些飞机叶片的榫卯，像圣诞树一样，一颗颗被插到轮盘里面的，是不是突然觉得很神奇？

其实榫卯还只是道家黑科技的入门款技术，在榫卯之上，古人还有更高深的核心技术。
但在介绍这个核心技术前，我们先来补充一点有关榫卯的是是非非。
<hr>谁是正品行货？

1973年，中国考古队在浙江河姆渡挖出了距今7000年前的榫卯，非常成熟，当时全世界都在关注这个考古发现。

因为，它意味着，至少在7000年前，中国人就已经掌握了榫卯技术。
而且，在河姆渡遗址当中，还发现了大量的野兽骨骼，这些野兽骨骼又被认为有拼接使用的痕迹。

所以，考古专家推断，河姆渡人是在七八千年前根据野兽骨骼的仿生学独立发明了榫卯技术。
这个证据很给力，一下子让埃及法老都尴尬了，他们的太阳船，也出现了河姆渡同款榫卯。

但显然，他们的船也只有4500多年，而河姆渡的榫卯有7000年……
一时之间，河姆渡似乎成了全球榫卯的鼻祖。
但后来，德国人挖到了一批远古榫卯，一测年代，刚好也是7000年，追平了河姆渡。

再加上，德国和北欧也有很多古代的木结构的建筑。
比如，维京人的奥丁神庙，传说就是一个巨型的木制建筑，没有使用一颗铁钉……

所以，木结构榫卯，在全世界都有，目前还说不清到底谁是鼻祖。
但在榫卯之上，中国人其实还有另一个核心科技，这就真的暂时还没有发现其他古文明使用过了。
怎么形容这个核心技术呢？
大概七个字吧——从上往下建房子。
<hr>从上往下建房子

这七个字是不是听得你一头雾水？
其实，我们的传统建筑，真的是先建顶，再砌墙，最后安窗子完工。
和外国人正好相反，他们都是先挖地基，再修墙，最后封顶完工。
就因为这个差别，还搞得经常有人说，古代中国人根本不懂建筑学，你看偌大的故宫，连个地基都没有。

但是，你想过没有，没有地基的房子，是怎么在几百年的地震中幸存下来的呢？
北京这可是处在燕山地震带上的城市。
所以，正是为了探究这个问题，才有了我们故事开场的那一幕。
有一个美国记者走访了世界各国建筑专家，请教相关问题，但专家们都说不清故宫抗震的秘密。
于是，这个记者就决定实地调查，他先是请中国工匠在地震实验室中复原了一个宫殿小样，然后再模拟地震，想看看它究竟如何防震。

最开始，在记者在走进实验室之前，他第一次听到了一个黑科技名词——斗拱。
中国工匠们耐心的解释，古人如何靠柱子承重，又如何在柱子上利用榫卯构建斗拱，再用斗拱建造屋顶。

所有的房子都是先立柱子、搭斗拱，然后从房顶开始往下修，最后砌上墙，装上窗，完成建造。

这样的中国建筑其实是一个骑在地坪上的巨型手办，拥有良好的防震效果，等等等等说了一大堆。
这些中国建筑理论，真的把外国专家们都听晕了。
但总之，房子搭好了，实验前，他们认为，6级差不多就抗震极限了。
然后，实验开始，地震等级，每上升一级，相当于地震能量提升10倍。
每级测试时间30秒，如果在这30秒内，房屋倒塌，就算是它的抗震极限。
接着，4级、4.5级、5级，测试一步步增强，到达5.5级的时候，墙已经倒了，但古建筑安然无恙。
继续提升到，7.5级，整个房屋开始剧烈晃动，却依旧没有倒塌的迹象。
实验室直接把强度加到了9.5级，这是人类有记录以来最强的地震等级，相当于20亿吨TNT爆炸的当量，但30秒过后，依旧连一片瓦都没有掉下来。

10.1级，这已经是实验室的爆表强度了，30秒后，大地和房屋一起平静了下来。
太夸张了，这个连地基都没有的古代建筑究竟是如何做到的？
现场有中国专家指了指房基上的红线，跟外国人说，你看，最开始的柱子是压在红线上的，现在柱子偏移了。

原来，这就是骑在地坪上的意思啊。
如果，中国人真的把柱子埋到地基里面，那大地震，早就把柱子给震断了。
但古人利用房顶的重力，让柱子骑在地坪上，通过位移，就卸掉了折断柱子的冲击力。
而房顶上的斗拱，又都是榫卯结构，本来就有很好的缓冲和避震作用，再加上顶重脚轻。

于是，你就看到了这种地震中的扭动神功，真的就像一个正在四两拨千斤的老道。
其实，继续深挖故宫，它们并非没有地基，而是有18层之多，一层碎石一层夯土，这种台状地基，就跟火车枕轨道是一个原理，碎石缓冲，夯土定形，一柔一刚，也能卸掉很大的地震冲击力。

最后，再让几十根柱子骑到这个地坪上，一座刚柔并济的古建筑就建成了，仔细观察这些柱子，这才是中国古建筑的灵魂，而且，它们每一根都是深山中，至少生长了数百年的巨型楠木……

这种亲近大自然、效法大自然的智慧和科技，真的不是仅仅用物理和数学就能全部阐述的奥秘。
也许，这就是远古道家的深邃吧。
后来，日本也大量模仿我们的古建筑，但是，当你刨开它的木结构就会发现，丢失了斗拱这个核心科技，他们不过是学到了一张遍布榫卯的皮肤……

现在是不是突然理解，梁思成当年画这些木结构，为什么都画哭了吧。
很显然，这都是无法复制的远古黑科技啊。
<hr>无法复制一：蓟县观音殿

天津蓟县有一座观音殿，大殿里有一尊16.08米的观音像。

古人决定用三层楼阁的结构来让你近距离，多角度感受这尊观音像的尊容。
于是，他们在地坪上，先搭一层斗拱，斗拱上铺上第二层地坪，再在第二层地坪在再搭柱子、布置斗拱，建造第三层地坪。
最后，再搭一层柱子，布置斗拱，建造屋顶。
整个观音殿高20米，没有地基，和前面的宫殿一样，是骑在地坪上的，整整骑了三层。

据说，最初设计它的工匠是唐朝人，后来，在辽国的时候又重新调整过一次，大概是公元984年，距今已经1000多年。
这1000多年来，蓟县至少经历7次7.5级以上的大地震，这个骑了三层的巨型手办竟然至今没有坍塌。
古人们究竟如何计算这当中的力学原理？
我们已经无法复制了。
但我们知道，这种骑三层的楼阁，还远远没有顶到天花板。
比如，山西应县还有一个骑了九层的木塔。
<hr>无法复制二：应县木塔

应县木塔和比萨斜塔、埃菲尔铁塔并称世界三大奇塔。
全木质结构，高67米，没有一根钢筋，木料总用量3000立方米，重达2600多吨。
你以为它是一个建筑，其实，它是一个手办，如果有一个巨人能把它拿起来，换一个地方骑上去，也是一模一样。
外观虽然是五层，但走到内部，你就会发现，它有九层。

古人为了搭建它，设计了四个节层，这是对大自然竹节的仿生，一层空间，一层竹节，模仿竹子。

用这种竹子结构增强稳定性，巧妙的支撑起这个67米高，2600吨重的巨型手办。
木塔修建于1056年，距今966年。
在1920年代的时候，当时的应县县长做了一个奇怪的梦，惊醒以后认为应县风水不通，要做点儿什么事情才行。
于是，县长就下令让人把应县木塔里的一些大柱子给拆了，换成格挡屏风，这样让木塔变成一座玲珑宝塔，风水不就通了吗？
改造完木塔以后，县长还沾沾自喜，认为自己受神仙托梦，纠正了一个延续1000年的设计失误。
结果小100年过去了，今天被县长拆柱子的地方已经严重变形，肉眼可见，但是，这座966岁的木塔还在硬撑，暂时没有倒塌的迹象。

也许你要问，为什么不去赶紧修复啊，难道要看着它倒掉吗？
不是不想修，是真的不会修，远古黑科技早就失传了，修复方案从90年代一直讨论，讨论了30多年，到今天还没有结论。
真的，到最后搞不好，我们这些拥有21世纪高科技后代们，就只能上钢筋水泥去修复这个优美的远古手办了……

实在有点遗憾。
<hr>无法复制三：悬空寺

山西大同的悬空寺也是外国专家们热衷研究的一个建筑奇迹。
那几间三层楼阁究竟是怎么靠几个根立柱支撑起来的啊？

最神奇的是，你去立柱跟前，用手指轻轻一推，它竟然还在摇晃。
这真的是太悬了。
很多外国网友都把悬空寺和美国的悬空梯列为同类都市传说，放在一起讲。

美国的那个传说是说，100多年前，新墨西哥州修教堂（Loretto Chapel）。
修完主体建筑完工以后才想起来，完了，一二楼之间，忘记预留楼梯的空间了，这可怎么办？

工匠们都想不出方案，如果是普通楼梯，那空间肯定不够，而即使是采用旋转楼梯，也没有合适的上下角度。
于是，修士们开始祈祷，祈祷到第九天，来了一个老头，老头说，自己可以修一个旋转楼梯上去。
但要求修建的时候，谁都不许偷看。
没办法，总工同意了，然后大家就发现，这个老头，都是白天睡觉，晚上干活儿，谁也不知道他是怎么施工、怎么设计的。
但到了几个月以后，揭开帘幕，楼梯竟然真的修好了。
老头也没有多话，领完工钱就告辞了。
但后来，大家总觉得这个楼梯怪怪的，一开始还没有注意，但突然有人发现，这个楼梯没有立柱啊。
很显然，所有的旋转楼梯，中间一定要有一个立柱，这样才能承受每一级台阶的力量，但是这个楼梯没有立柱，却依旧可以上下自如。

所以，这个悬空梯是不是和悬空寺很像？
后来专家破解，悬空梯是因为内圈弧度很小，相当于起到了中央柱的作用，再加上螺旋形的张力，相当于用楼梯做了一个弹簧，这样才平衡了台阶上的踩踏力。

那悬空寺这几根晃晃悠悠的柱子，是不是也是某种弹簧呢？
后来，专家们也破解了悬空寺的秘密。
柱子确实是弹簧，并不受力，主要受力点是销到山体里面几个横梁。
横梁的支点设计的很巧妙，相当于利用山体建造了一张桌面，悬空寺又被搭在这张桌面上，下面的柱子，只是起到弹簧减震的效果。

悬空寺下面是一条暴躁的河流，从底面到河谷，90米，能塞下一整个自由女神像。

原本，悬空寺下面是洪水滚滚，但现在这条河流已经被驯服了，所以，我们眼前才出现这种悬空的感觉。
其实当我们把视角拉开，你会发现，寺院上方的水坝也很壮观。

悬空寺还可以防雨、防风，设计非常巧妙。
据说，寺院最开始叫玄空寺，是纯阳真人吕洞宾的作品。

到后来，变成了儒释道三教合一的寺院。
破解了悬空寺的谜团，我们再来看一个传说中吕洞宾的寺院作品，这次就真的是未解之谜了。
<hr>无法解释的谜团：双塔山

河北承德有一座双塔山，山上一东一西，有一座空中寺院。

这古人究竟是怎么把砖头搬上去的？
查遍历史资料也找不到任何信息。
谁建的，什么时候建的，怎么建的，我们一概不知。
承德本来是一个荒郊野岭，是后来清朝皇帝在这里修避暑山庄，才慢慢形成了城市和村落。
古代究竟是哪个老道，在这里相中了风水宝地，修建空中寺院呢？
原来，传说唐朝末年，契丹入侵中原，这个时候，纯阳真人吕洞宾算出来，契丹背后，是有红黄二龙作怪，红龙潜伏在滦河、黄龙潜伏在辽河。

两河直通渤海，二龙神通广大。
纯阳真人决定斩龙除害，但是一番激战下来，真人也发现，二龙似乎有天命，自己也无法铲除。
眼看着黄龙逃跑，但吕洞宾还是追上红龙，双剑飞出，一下子钉死下去，扎穿红龙的双眼，把它死死的钉在了滦河岸边。
后来，这两颗飞钉就变成了双塔山。
然后，吕洞宾又亲自在双塔山上修建寺院，隐居修行，这才按住了红龙。
红龙就是契丹辽国，他们虽然占据北方，但始终没能征服南方。
而逃跑的黄龙就是后来的女真大金国，包括再后来的蒙古黄金家族和后金爱新觉罗，他们也都是黄龙，后面继续杀回来，吕洞宾也只能感叹一声，天意难违，然后从双塔山撤走，留下了这座空中寺院。
故事虽然神奇，但历史上有没有人真的上去看过寺院里的情况呢？
翻开古书，还真找到这么一个人，竟然是——乾隆皇帝。

纪晓岚在他的《阅微草堂笔记》中说，乾隆皇帝在承德避暑，发现了双塔山，觉得有趣，就让人搭建木梯，自己要亲自上去看一看。
结果上去后很失望，西边是两垄韭菜和一间房子，房子里摆着一个破香炉，香炉底下横着一双破草鞋。
再去东边，是一座古塔，古塔里有一块牌子，上面写着王（仙生）两个字，牌子旁边摆着一本破书。
乾隆翻开一看，全是和仙生一样的奇怪汉字，一个字都不认识。
不免有些失望，乾隆看完就下了山。
但是，就在当晚，乾隆皇帝做了一个梦，梦中是一个红发道士，道士笑着说，韭菜是灵芝草，香炉是生云坛，草鞋是登云靴，破书是炎帝书，皇上您真是有眼无珠，竟然什么都没有看中。

第二天，乾隆赶紧让人重新搭云梯，但怎么也搭不成，只好摇摇头，画了一幅画，然后回去了。
这幅画我们今天还可以看到。

后来，到了现代，科学家想破解双塔山之谜。
他们发现了两山之间的凿孔，然后推测，这应该就是当时修塔时留下的脚手架遗迹。

施工队是靠这样一个云梯上去的。
只不过，我们已经无法知道，这些凿孔究竟是建造者凿的，还是乾隆凿的了。
真的是遗憾。
<hr>古建筑vs黑科技

回到现实，这就是我们眼前的古建筑和黑科技。
也许，我们的文化一脉相承，从7000年前的河姆渡时代就开始，效法自然，遵从自然。
后来，山医命相卜这些无法被科学验证的自然之道被我们抛弃了。
而眼下，这些古建筑，也正在离我们越来越远。
看来，上古的智慧终将失落，而前面的科技是福是祸？
好了，今天的故事就分享到这里，谢谢大家。
最后夫人说，住在巨型手办里面，真的是一件想都没有想过的事情啊。
<hr>（完结）
相关阅读

【文章】真实的唐僧到底有多强悍？一切真实的故事，从一场考古发现说起

失落的道家黑科技：来自7000年前的仿生学，今天的技术无法复制

浏览过的版块