人形自动机的“盗火者”——沃康松

　　18世纪，西欧兴起的启蒙运动开始挑战基督教教会的思想体系，使科学的成果浸润到社会的各个层面，欧洲大陆进入了对自然进行全面、深入探索的萌芽期。本文的主人公沃康松就生活于这一时期，他深受大时代的影响，同时也好似盗火者普罗米修斯，让科技的火种点燃了机器的“灵魂”，开创了机械工艺的新时代。

　　雅卡尔·德·沃康松（1709~1782）是18世纪法国著名的人形自动机发明家，他开创了人类历史上的第一个基于生理学方法的人形自动机“黄金时代”。这一时代从18世纪中期开始到19世纪中期结束，延续了整整一个世纪。法国著名思想家狄德罗在其所编的《大百科全书》中，将沃康松所设计的第一个人形自动机“长笛手”视为安卓（android，似人自动机）原型。

　　1709年2月24日，沃康松出生在法国的格勒诺布尔。沃康松成长在一个大家庭中，他的父母共育有10个孩子。父亲是贫穷的手套工，母亲是天主教徒，由于母亲经常带他参加祷告，小沃康松便有机会观察教堂中的钟表，并研究其内部构造、运作过程，童年的沃康松便展现出机械设计方面的天赋。

　　人形机器是对神的亵渎

　　1725年，沃康松来到里昂并成为一个学徒，对于一个来自穷苦家庭的孩子来说，成为学徒是唯一可以继续从事机械研究的方法。两年后，沃康松获得了一个自己的工作坊，可以制作一些小的机械作品。1727年，为了迎接当地的一个行政长官，沃康松特地制作了一些可为晚餐服务并清理餐桌的自动机，但出乎意料的是，同行的一位政府官员却认为，这些机械作品类似于“人”，是对神的一种“亵渎”，并命令拆除他的工作坊。沃康松感受到了危险，借口患病返回家乡。

　　虽然受到不公的对待，但沃康松并没有就此放弃机械研究。1731年，沃康松前往鲁昂，并遇到了外科医生乐·凯和魁奈，他们鼓励沃康松建造用于医学研究的“动态人造躯体”。这种“人造躯体”需要模仿人的血液流动，沃康松在制造过程中也积累了不少经验，为以后制作人形自动机打下了基础。由于“人造躯体”带来的收入有限，也未能让沃康松得到更多的关注，他便渐渐转向了人形自动机研究。

　　人形自动机展览获得巨大反响

　　1736年，沃康松与一个富有的法国人马尔甘达成协议，马尔甘同意为沃康松提供资助，沃康松则需制造一些自动机作为回报，马尔甘将拥有这些自动机的三分之一所有权，且可以获得自动机展出过程中所获得收益的一半。然而就在这时，沃康松却突然病重卧床4个月，据说正是在昏迷过程中，沃康松梦到了其将要制作的第一个人形自动机“长笛手”。1737年，“长笛手”制作完成（图1），并于1738年2月11日在“日耳曼圣徒节”公开展出8天，然后移至朗格维尔酒店。当时，参观门票价格为3个利佛（liver），这在当时也算是高票价，一张门票相当于一个普通工人的周薪。这次展览获得了巨大反响，沃康松还应邀造访了巴黎科学院，并向科学院提供了一份介绍“长笛手”制作过程的备忘录。“长笛手”高约1.9米，放置在一个方形底座上，木质材料，它可以像音乐家一样演奏笛子，并可连续吹奏12首曲子。“长笛手”主要由三套系统来加以控制：一是底部传动系统，它产生吹笛所需的空气，并可决定吹气压力的变化，这一系统主要是通过风箱及曲柄来控制；二是上部传动装置，类似于人的身体移动控制系统，它可以控制“长笛手”的手指、嘴唇以及长笛的移动；三是曲调控制系统，类似于编程系统，可以使长笛发出特定旋律。

　　1739年，沃康松带来了另外两个作品—人形自动机“管乐演奏者”（图2）和“会消化的鸭子”（图3）。“管乐演奏者”如真人大小，站立于基座之上，是一个普罗旺斯牧羊人形象，可演奏大约20首曲目。“会消化的鸭子”则是沃康松最著名的自动机，可以模仿鸭子的每一个动作，如拍打翅膀、喝水、溅水，还能表现鸭子被激怒的样子，甚至是自然消化过程，这是当时世界上第一个可以模拟动物生理过程的自动机。

　　推进法国纺织工业的自动化

　　三个自动机为沃康松带来了金钱、名誉和社会地位，但是1741年，沃康松却将三个自动机卖给了一位里昂商人。沃康松还有更伟大的梦想，他希望用自己的机械学知识提升当时法国纺织业的国际竞争力。很快，沃康松从国王路易十五那里获得了一个新的职位—丝绸生产督察。从1742年起，沃康松开始推进法国纺织工业的自动化。他利用制作人形自动机的经验，于1745年发明了当时世界上第一台全自动织布机（图4），他将其形容为：“即使是马、牛、驴都可以利用这一机器，织出的绸布比最聪明的织工的作品更漂亮、完美。”但不幸的是，由于过于超前，且难以融合到当时的纺织体系中，沃康松的全自动织布机并没有被市场接受。沃康松在自动机及机械制造方面所取得的成就，使其于1746年被选为巴黎皇家科学院院士。在此后的几十年里，沃康松在位于巴黎的工作坊内，与助手一起发明了许多有用的机械工具，如1751年设计了世界上第一台纵向车削铸铁车床。沃康松还在法国欧布纳建立了一个丝织厂，这是第一个现代意义上的工厂，比理查德·阿克赖特在德比郡所建立的棉纺厂早了20多年。在生命的最后几年里，沃康松将其所收藏的大约300多件机械品赠予国王路易十六，为此后法国国立工艺学院的建立奠定了基础。

　　沃康松开启的机械黄金时代

　　沃康松的三个自动机曾在欧洲的许多国家公开展出，如1742年在英国伦敦，1746年冬在德国法兰克福。在沃康松的影响下，当时的世界钟表制作中心德国和瑞士，涌现了许多著名的人形自动机发明家，开创了人类历史上第一次人形自动机研发热潮。如1760年，德国制表匠克劳斯为神圣罗马帝国皇帝弗朗茨·斯蒂芬设计了一个具有写作功能的人形自动机；1774年，杰奎特·德罗兹父子设计了“作家”“绘图人”和“羽管键琴演奏者”三个人形自动机（图5），这也是沃康松之后最为著名的人形自动机，其中“作家”被认为是现代意义上的第一台可编程机器，它可以最多写作40多个字符；1784年，德国钟表匠伦琴等设计出“扬琴演奏家”（图6）。

　　1782年，沃康松于巴黎去世，启蒙运动代表人物哲学家、数学家孔多塞为他写了悼词。在悼词中，孔多塞赞扬沃康松是一个发明天才，认为沃康松的“创造性发明，不仅仅包括他的自动机，还包括他的一些‘有用的’工具，为此后那些开明人士提供了灵感”。

　　古希腊神话中的普罗米修斯不仅创造了人类，给人类盗来了火种，还教会了他们许多知识和技能。启蒙时期的沃康松也开创了全新的机械领域，并为工业革命播撒了知识与技术的种子，只待斗转星移，以迎来春风化雨之后的勃发。沃康松虽然已经逝去，但当时的诗人弗朗索瓦-玛丽·阿罗埃和哲学家拉梅特里都没有忘记他的卓越贡献，在他们的笔下，沃康松成为了普罗米修斯的化身，留在了历史长河之中。

　　王彦雨