前言
中國曆來以文明古國著稱，古代四大發明享譽世界，如果要說我國古代的發明家，大家可能想到的是像魯班、張衡、蔡倫等等這些在我國發明史上留下濃墨重彩的人物。
可在清朝，卻有這麼一個人，他差點改變了歷史，他的發明甚至可以媲美愛迪生，而這個人就是今天筆者要給大家介紹的被時代埋沒的發明家——黃履莊。
家境貧寒，十歲喪父
明末清初，經濟的自由繁榮和外來技術的傳入促使我的手工業得到了快速的發展。民間也因此出現了許多不可思議，耐人尋味的新鮮玩物。清初張潮的《虞初新志》記載了明末清初許多民間高手，而黃履莊就是其中一個。
黃履莊（1636——？），廣陵（今揚州）人，是當時首屈一指的機械工程師和物理學家。他自幼聰穎，讀書過目不忘，尤其喜歡製造一些新奇的玩具，還對機器有高度敏感性和自己獨特的想法。
他十歲喪父，家境貧寒，常以作小物自娛自樂。當時，封建統治者不重視科學，常以天朝自居，盲目自大，閉關鎖國，不把科學家和發明家當回事。甚至採取愚民政策，就這樣黃履莊所著的《奇器目略》在時代的洪流中被埋沒，今天留給我們參考的關於他的資料可謂是少之又少。
在《虞初新志》中有記載一些關於他在科學貢獻上的事蹟，但是很少，而且講述的多為描寫黃履莊所造奇器的樣子、形態，沒有詳細的原理和方法。書中所記還僅限於他28歲之前的發明創作，往後的便已流失。
黃履莊七、八歲時便能自己創造一些新穎的玩具，再一次創造中，他用刀雕鑿了一個木頭人，長約一尺，“置案上能自行走，手足皆自動”與今天市場上所賣的鐵皮企鵝相似。
對創造發明十分著迷
當時揚州是對外通商口岸，各國商人多匯於此，不少歐洲傳教士所寫的科技著作也出現在揚州街頭。只是當時人們忽略科技，重視功名，對於此類書籍都是不屑一看的。而黃履莊不一樣，他喜歡科技，喜歡看歐洲關於科技的著作，正因為興趣，他從中學到了不少幾何、代數、物理、機械等方面的知識。
另外，黃履莊對創造發明十分著迷，經常能因為一個難題而廢寢忘食。“黃子性簡默，喜思。與予處，予嘗紛然談說，而黃子則獨坐靜思。”他性格沉穩，喜歡獨坐靜思，常以創造新奇的東西來打發閒暇的日子。
在《清朝野史大觀》中有記載他發明了與今天類似的自行車。
"黃履莊所制雙輪小車一輛，長三尺餘，可坐一人，不須推輓，能自行。行時，以手挽軸旁曲拐，則復行如初，隨住隨挽日足行八十里。"
該車與現代自行車有著“雙輪”，“坐一人”，“自行”，“手挽拐”等共同點。而被世界公認的法國人西夫拉克在1790年才創造了木製的自行車，與黃履莊所造自行車相差大約100年。而且與黃履莊所制自行車相比，西拉夫克的自行車沒有驅動裝置和轉向裝置。
世界上推廣應用的自行車是1816年開發出來的，那一年德國人德萊斯製造了帶車把的木製兩輪自行車，並申請了專利。
奇器目錄 六類
而黃履莊所創造的東西還不單單於此，依照《虞初新志》所摘錄的“奇器目錄”，可分為六類：
（1） 驗器（測量儀器）
（2） 諸鏡（光學儀器）
（3） 諸畫（圖畫）
（4） 玩器（玩具）
（5） 水法（水車、噴泉）
（6） 造器之器（製造機器）
以上六類中，除了諸畫與物理學關係不大，其他的都與物理緊密相關。
（1）驗器。“驗器冷熱燥溼，皆以膚驗，而不可以目驗者，今則以目驗之。”其中，黃履莊創造了“驗冷熱器”和“驗燥溼器”。
驗冷熱器：“此器能診試虛實，分別氣候，證諸藥之性情。其用甚廣，另有專書。”類似於今天我們所用的溫度計，可惜的是專書與實物的已經流失，我們無從考證。
驗燥溼器：“內有一針，能左右旋，燥則左旋，溼則右旋，毫髮不爽，並可預證陰晴。”類似於今天我們所用的溼度計。
（2）諸鏡：“諸鏡德之崇卑，唯友見之；面之媸妍，唯鏡見之。鏡之用，止於見己，而亦可以見物，故作諸鏡以廣之。”
所造有: 千里鏡、取火鏡、臨畫鏡、取水鏡、顯微鏡、多物鏡、瑞光鏡。
取火鏡和取水鏡在《虞初新志》中是這樣描述的：“取火鏡：向太陽取火”；“ 取水鏡：向太陰取水。”
他所造的“取火鏡”可能是今天我們用的凹面鏡。而“取水鏡”西漢“淮南子”便有提過：“陽燧見日而然為火，方諸見月則津為水”，而方諸是方形的珠石、水晶、雲母或大蚌之類。月明之夜放在露天的地方，露水結在它上面，以此聚水。
千里鏡即望遠鏡，1608年，荷蘭的一位眼鏡商漢斯·利伯希，為了檢查磨製出來的透鏡質量，把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線，偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發，他製造了人類歷史上的第一架望遠鏡。後傳教士湯若望在中國1626年間，也曾介紹過望遠鏡，1631年徐光啟製造瞭望遠鏡，為中國第一架自制望遠鏡。
顯微鏡：很多學者認為是放大鏡，而在王錦光所寫的《我國17世紀青年科技家黃履莊》中，他認為是複式顯微鏡的可能性要比放大鏡的可能性大。
瑞光鏡：“製法大小不等，大者徑五六尺，夜以燈照之，光射數里，其用甚巨。冬月人坐光中，遍體生溫，如在太陽之下。”從描述中，我們不難發現，瑞光鏡與我們今天所用的反光鏡有所相似之處。1779年，俄羅斯庫裡賓便用反光鏡放在光源後，製成探照燈。
由此也可見，黃履莊所做的探照燈領先於世界水平。
（4）玩器：《虞初新志》記載，黃履莊所造玩器十分有趣有：自動戲、真畫、燈衢、自行驅暑扇、木人掌扇。
自動戲：“內音樂俱備，不煩人力，而節奏自然。”
真畫：“人物鳥獸，皆能自動，與真無二。”
燈衢：“作小屋一間，內懸燈數盞。人入其中，如至通衢大市，人煙稠雜，燈火連綿，一望數里。”
自行驅暑扇：“不煩人力，而一室皆風。”
（5）水法原文如下：
龍尾車：一人能轉多車，灌田最便。
一線泉：製法不等。
柳枝泉：水上射覆下，如柳枝然。
山鳥鳴：聲如山鳥。
鸞鳳吟：聲如鸞鳳。
報時水。
瀑布水
他所造水法，不僅利用水力發聲以作玩具，而且還促進了農業方面的便利，使岸高於河的地方也能有水灌溉。
（6）造器之器：工欲善其事，必先利其器。
他所造作之器有：方圓規矩、就小畫大規矩、就大畫小規矩、畫八角六角規矩、造諸鏡規矩、造法條器。
生不逢時——黃履莊
從以上《虞初新志》所記載的黃履莊的發明便可看出，他不僅涉及了物理學，還運用到了光學、聲學、熱學等等，可見他知識面之廣。
若生與今日，必將受國家所重用。可惜，他生不逢時，康乾盛世的清初，人們不以科技為重，重視功名利祿視科學為“奇技淫巧”，是許許多多的科技無法流傳下來，記載科技發明的書籍也在歷史的洪流中流失。
張潮寫到此，便不由的在書中感嘆：“可見華人之巧，未嘗或讓於彼；只因不欲以技藝成名，且復竭其心思於富貴利達，不能旁及諸技，是以巧思遜泰西一籌耳。”
意為：華人的智慧並不比西方人差，只是華人的價值取向與西方人不同，中國傳統的價值取向就是重視富貴功名，輕視技藝的，輕視發明的。
黃履莊的每項發明都比西方科學家早將近半個世紀，可卻沒能保存下來，甚至被記錄的書籍都少之又少，倘若當時統治者重視科技，重視發明，可想中國的今天是何等模樣！
望中華能繼續重視發明創造，開創盛世佳績！
參考文獻
1. （清）戴榕.黃履莊小傳.虞初新志（卷六）.石家莊：河北人民出版社，1985
2. 宮慧、張帥.淹沒在歷史中的中國“愛迪生”——發明家黃履莊.2012
3. 王錦光.我國17世紀青年科技家黃履莊.1960
