古代物化座右铭“欹器”研究及创新设计应用

摘要：“欹器”是中国古代的物化座右铭，置于座侧，时刻给予人戒骄戒满的诫示，是一项伟大的古科技发明和珍贵的文化遗产。本文以创新传承中华传统造物文化为目的，以古籍文献、古代图像和现有文物为依据，考证了欹器的起源和历史发展，明确了欹器的外观形制及结构，从现代力学的角度分析了欹器的技术原理，并基于此提出了欹器的再设计流程，进行了创新设计实践，为优秀传统文化的创造性转化提供参考和借鉴。

关键词：欹器 传统文化 造物文化 创新设计

引言

欹器，或称“侑巵”，是古代一种具有座右铭一样警戒作用的庙堂之器，常被历代君王放置在御座右侧，又称之为“宥坐”。古人巧妙利用力学原理制作，使之呈现出“虚则欹，中则正，满则覆”的特性，即欹器中空时呈现倾斜的状态，装入适量的水则能端正自身，装满水就会倾覆，借此告诫君王“满招损，谦受益”，治国理政不可自满、自负，应当居安思危、谦虚谨慎。如今远古的欹器实物已失传，存世仅见清光绪朝仿制的两种。欹器是我国古代科学技术和辩证思想的巧妙融合，是古代造物史上的瑰宝，也是重要的文化遗产。但由于相关研究较少，缺乏创新转化输出，欹器鲜为现代人所知，这对中华优秀传统文化的传承，无疑是一大损失。

目前已有数位学者开展了欹器的相关研究。胡德生①以漫谈的形式介绍了欹器的历史和存世文物。郑志强②认为“欹器”是“侑巵”的别称，并提出仰韶文化时期的陶质小口双耳尖底瓶即为“侑巵”的观点。孙宵③采用实验测试的方法对半坡早期和姜寨一期的双耳小口尖底瓶进行功能试验，发现只有部分尖底瓶具有欹器的特性。高云峰④提出欹器有悬挂式、触地式和悬浮式三种可能，并对其中的触地式进行了模拟计算，最终推测真实的欹器为悬挂式的可能性最大。许健⑤设计了一种具有欹器特性的偏心结构，并进行了分析计算和仿真实验。但目前尚未有学者系统且深入地研究欹器的历史源流、设计构造以及创新转化。

本文综合古籍文献、古代图像和存世文物的考证，对欹器的历史发展脉络进行研究，同时探讨欹器的技术原理与内外构造，并在此基础上结合现代人的审美和需求进行创新设计实践，以期让这一珍奇国宝及其蕴含的深厚文化重获新生，让更多的人了解并爱上传统文化，增强国家文化自信，提升民族文化软实力。

一、历史源流

（一） 古籍文献考证

关于欹器的起源，古籍文献中记载了两个重要时间点，其一为三皇五帝的远古时期，其二为西周时期。关于前者，《文子·守弱篇》中记载“故三皇五帝有戒之器，命曰侑巵，其冲即正，其盈即覆”，旧注云：“欹器也。”又有《正统道藏》本《通玄真经缵义》释音“侑巵：上音宥，欹器也”。由此可见，“侑巵”具有中则正，满则覆的特点，又为“有戒之器”，似乎与欹器关联颇大。此外，三皇中的伏羲和神农时期，相当于仰韶文化时期，这一时期的部分小口双耳尖底陶瓶具有欹器的特性，与文子的观点合，这是目前为止关于欹器的最早的文献记载。关于后者，《四库全书存目丛书·子部》收录的《物原》中记载“轩辕始造记里鼓指南车，周公作欹器”，《物原》一書为明朝人罗颀所著，主要介绍我国古代先民的发明创造。唐代政治家李德裕在其《欹器赋》里也提到昔日周朝平定且安宁，但君王深谙江山难守盛世难长期维持的道理，“始作兹器”，向神明祷告以求国运昌盛。

欹器被创造出以后，古籍文献多有记载，这与“孔子观欹器”这一历史典故紧密相关，最早可见于《荀子·宥坐篇》（见图1）：

孔子观于鲁桓公之庙，有欹器焉。孔子问于守庙者曰：“此为何器？”守庙者曰：“此盖为宥坐之器。”孔子曰：“吾闻宥坐之器者，虚则欹，中则正，满则覆。”孔子顾谓弟子曰：“注水焉！”弟子挹水而注之。中而正，满而覆，虚而欹。

欹器自诞生以来，因朝代更替、战乱多次失传，失传后又陆续有能工巧匠研究仿制过，古籍文献也作了相应记载。《晋书·杜预传》记载“周庙欹器”在东汉时“犹在御坐”，至汉末因战乱失传，其形制也无从得知，后被西晋时期的著名政治家杜预复原并因此深得晋武帝赞赏。《南史·文学》记载南齐时竟陵王萧子良喜好古科技，祖冲之“造欹器献之，与周庙不异”。《魏书·术艺》记载北齐宗室安丰王元延明好复原古科技，家有群书，“聚浑天、欹器、地动、铜乌、漏刻、候风诸巧事”，将其注解与图纸汇总为“《器准》”九卷，遗憾的是《器准》一书已佚。隋朝时，有巧人耿询善制奇器，曾制作出欹器进献给隋炀帝，《隋书·艺术列传》有载“询作马上刻漏，世称其妙。炀帝即位，进欹器，帝善之”。唐朝宗室名臣李皋“尝自创意为欹器，以髤木上出五觚，下锐圆，为盂形，所容二豆”，首次提到了制作欹器的材料为漆木，造型类似“盂”（古代盛放液体的器皿），容量为“二豆”（豆是先秦时期的食器和礼器），可见体量并不大。南唐文安郡公徐遊富有巧思，“欹器之制久不传，人无知者，游独以意创制，皆合古法”（《南唐书》卷八徐遊传），一直流传到了北宋为状元苏易简所得。苏易简以水“试于玉堂”，宋太宗“闻而取视之，叹赏不已”。此后，欹器失传，直到清光绪朝才复现。

（二） 欹器图考

笔者查阅明朝以前的浩繁古籍，有关欹器的形制、结构、制作工艺的记载几乎为零，欹器的图像更是难寻。后因帝王对儒家思想的推崇，自唐朝起，逐渐有艺术家以“孔子观欹器”为主题进行艺术创作，出现了木刻、石刻、壁画、绢画等多种形式，世人才得见欹器的具体形态。

新疆吐鲁番阿斯塔那TAM216号墓是一座盛唐时期的古墓，①墓室后壁绘有六扇屏风式壁画《六屏式列圣鉴训图》，最左侧的便是欹器，这是目前关于欹器较早的图画记载。《六屏式列圣鉴训图》中的欹器结构较为简单，倒立的钟状器通过两个转轴与支架相接，支架下方设有横梁，底部无水容器。

圣迹图是后人以孔子的生平事迹为题材，表现特定情节的图画。唐朝以后孔子圣迹图版本逐渐增多，遗憾的是唐宋时期的已佚，现在可见最早的为明朝版本。明清以来，欹器主要出现在各个版本的“圣迹图”中“孔子观欹器”一图，诸版本之间关于欹器的描绘也略有差异。图2为明朝时的两个版本。图2-a为明万历二十二年吴怀让刊本的《养正图解》中“欹器示戒”篇的插画。《养正图解》是明朝焦竑任皇子讲官时，为劝导皇长子朱常洛所撰的蒙学读本，该书备受清朝统治者的赏识和推崇。该图以建筑室内为背景，欹器置于案上，一个杯形的器物通过两条较长的绳索悬挂于支架上，支架类似插屏的结构。图2-b为明万历十七年序刊本《孔圣家语图》中的《观周欹器》图。《孔圣家语图》由明吴嘉谟于万历十七年集校后刻印，共十一卷，卷一为孔子图录，绘孔子一生自诞生到逝世共四十幅图。该图以建筑室外为背景，欹器置于地上，插屏式的支架上增设了两根立柱，三个杯状器物各自通过两条较短的绳索分别悬挂于立柱间，支架底部设有独立的容器集水，欹器分别呈现出欹、正、覆三个状态。

清朝的孔子观欹器图中鲜有建筑背景，欹器呈现出较为统一的杯状器型、有蓄水池和体量大的特点。图3为清朝时的两个版本。图3-a为清道光六年吴门赐砚堂顾氏刻本《圣迹图》（清 顾沅编）中的《观周欹器》图。较明代版本，清代版本的欹器装饰上更加丰富。图3-b为明末清初时期日本翻刻的明弘治吉藩刊本孔子圣迹图，该图中三个欹器独立放置，分别呈现出欹、正、覆三个状态，结构与装饰较为丰富。杯状器物由两根短绳索悬挂于支架立柱之间，底部设置了水容器。

（三） 存世文物考证

欹器实物自宋代失传后，直到清光绪十五年二月，醇亲王奕譞依古书仿制了一件，陈设于醇王府九思堂，一九五七年十二月国家文物局拨交故宫博物院收藏。该器高64.5厘米，底部长41.5厘米，宽31厘米，黄铜质地。弯曲的支架固定在金刚座上。顶部横梁与支架连接，上有篆铭“子子孙孙永去弗谖”八字。横梁正中下挂两根提梁，提梁端部呈圆钩状，钩住盔状容器的两边轴，可让容器灵活转动。容器正面篆刻“满溢”二字；背面右首阳刻“坦坦荡荡”印文一方，以及阴刻醇亲王自题隶书铭文，简要叙述了欹器的历史和制作目的。

光绪二十一年，内务府清宫造办处制作了一款铜质镀金欹器，作为帝王寝宫的日常陈设器，多摆放在几案旁自警，以时刻勿忘持满纳谏之义。该件欹器，支架高45.7厘米，宽18.5厘米，杯状器高15厘米，直径11.7厘米。正面横梁錾刻“光绪御制”四字篆书，框架下部有一横梁，其下镶嵌条环板，板两面均有阳刻铭文，记载了孔子观周朝欹器这件事。

综合文献、图像、文物考证，笔者得出以下三点重要结论：一、欹器创制于西周初期（约公元前1058年－前1048年），其原型是仰韶文化时期的侑巵；二、孔子观欹器的地点，准确地说是在鲁国都城曲阜修建的周公庙；三、确定了欹器的基本结构，早期的欹器由支架、连接件、杯（钟）状主器、盛水器四个部分构成，清光绪朝的欹器结构较为简单，省去了底部盛水器的结构，仅有象征意义，不作实用。

二、设计研究

对欹器的设计研究主要分物质层和意识层两个层面。物质层的研究目的是提取其结构设计和原理，意识层的研究目的是挖掘其蕴含的文化内涵和精神传达，具体研究框架见图4。

（一）设计特征分析

根据上一章的研究结果，确定了欹器的基本结构，分为支架、连接件、主器、盛水器四个部分，见图5-a。主器通过连接件固定在支架上，并且能以主器上两个悬挂点间的连线为基准轴，灵活转动。根据欹器的古代图像和文物考证，依据主器与支架间连接方式的不同，可分为转轴式（图5-b1）、低悬式（图5-b2）、高悬式（图5-b3）三种。此外，依据主器形状的不同可分为钟形欹器、觥形欹器、盔形欹器、杯形欹器等。本文以结构简单且稳定的转轴式杯形欹器为研究对象，分析实现其特性的力学原理。

欹器设计的核心是其力学原理的应用，利用重心与悬挂点相对位置的变化，在重力作用下产生力矩，进而影响欹器的平衡状态。欹器的悬挂点位置位于图6中蓝色圆点处，悬挂点一共有两个，以纸面为基准面对称，该位置是固定不变的。随着注水量的改变，欹器的重心位置在发生变化，当重心位置与悬挂点位置不在同一垂直方向上，就会产生转动趋势的力矩，从而使欹器发生转动。下面就欹器的“虚则欹”“中则正”“满则覆”三个状态分别进行力学分析，为了更清楚地描述位置关系，在图6-a中建立了相对直角坐标系。

“虚则欹”。主器在空的状态下，在悬挂点处受到向上的静力F，见图6-a蓝色部分，在重心位置1处受到向下的重力G，见图6-a红色部分。由于力F和重力G不在同一垂直方向上，且重心在转轴位置的右侧，在重力G的作用下，产生了一个让欹器发生顺时针转动趋势的力矩，如图6-b1所示。在力矩的作用下，欹器转动到图6-b2状态时，力F和重力G处于同一垂直方向上，此时欹器静止在这个状态，也就是主器空着时倾斜的状态。

“中则正”。当主器注入一定量的水后，重心位置由1处移动到了2处，如图6-b3所示，力F和重力G再次在垂直方向上错开，从而在重力的作用下在转轴处产生了一个逆时针转动趋势的力矩，促使欹器转动，直到转动到图6-b4状态为止，力F和重力G再次处于同一垂直方向上，此时欹器静止，呈现出端正的状态。

“满则覆”。当主器进一步注水接近满的时候，重心位置由2移动到了3处，见图6-b5。此时，在重力的作用下，产生了一个顺时针转动趋势的力矩，理论上欹器转动到图6-b6状态时静止，但是由于转动的过程中还未到达b6时水就全部倾出，欹器再次恢复到空的状态，重心也回归到了位置1，欹器此时转动到初始的b2位置处静止，回归“虚则欹”的状态，见图6-b7。

根据上述分析，只要满足以下3个条件即可实现欹器“欹”“正”“覆”的动态转变：

（1）当主器空时或盛少量水时要保持倾斜的状态，其重心坐标（χ，y，z）与悬挂点坐标（α，o，c）必须满足χ≠α且（z≤c） ，其中α和c是常量，其余皆为变量；

（2）当主器盛入适量的水后要保持端正的状态，必须满足χ＝α且z≤c；

（3）当主器盛满水后要实现翻倒，必须满足z＞c 。

由条件（1）可见，欹器的主器应该是偏心结构，因为轴心结构体在静止时其悬挂点与重心应在同一条垂线上。偏心结构的设计可以有多种方式，本文研究采用的是主器壁厚非均匀化设计，如图7所示。

该主器的外形是以Z2轴为基准轴的旋转体，内壁是以Z1轴为基准轴的旋转体。主要设计参数有主器内径R1，主器外径R2，两基准轴的间距t，主器壁高h，见图7-a。图7-b所示红色线条为主器的重心随注水量的移动轨迹，红点表示三个关键状态下的重心位置，蓝点表示主器的悬挂位置。当悬挂点在斜线区域里进行选取时，就能保证欹器的特性。悬挂点位置直接影响了欹器三个状态间切换所需要的注水量。该红色曲线虽然会随着主器的设计参数的改变而发生变化，但总体趋势是一致的。因此这种类型的欹器主器设计过程分三步，见图8。

（二）设计内涵分析

欹器是为劝诫帝王治国理政之道而生的警戒之器，具有正身养性的作用。欹器由注水多少的变化引起器身姿态的转变，实则是由量变达到质变的辩证关系的体现，对人和社会都具有一定的启示和警醒作用。孔子见欹器而喟然长叹“恶有满而不覆者哉”，道出了“满招损，谦受益”的哲理和“戒满持盈”的准则。子路问持满之道于孔子，子曰：“聪明圣知，守之以愚；功被天下，守之以让；勇力抚世，守之以怯；富有四海，守之以谦。此所谓挹而损之之道也。”聪明睿智的人当以愚朴处世，功盖天下的人要保持谦让之心，勇力盖世的人应当守之以怯懦，富有四海的人应保持谦逊的态度，方能长久。就像欹器，水满了就舀一些出来，看似有损失，实则为了避免倾覆造成更大的损失，也体现了损、益之间“损者益，益者缺”“盛极则衰”的辩证关系。对于帝王治国理政，安而不忘危，存而不忘亡，时刻保持谦虚的态度和危机意识，听得进忠言良谏，才能守住江山长治久安。对于现代人的启示则是，自满只会阻止进步，谦虚谨慎方能立于不败之地，获益前进。学习的过程也正是如此，小有成就时不可高傲自满，亦不可因畏惧困难而止步不前，学无止境，要常怀谦卑之心，潜心好学，方能到达成功的彼岸。欹器无水则“欹”，水满则“覆”，唯有注水适中端“正”才是最佳的状态，这正是无过无不及的中庸之道的体现。中庸就是正，做人处事取其中正，力求其用，不可浅尝辄止半途而废，亦不可深陷其中偏执而误入歧途。

古代的造物设计，融精神内涵与科学技术于一体，借物言教。欹器虽为古代帝王御用之礼器，其劝诫之意涵值得现代人引以自警。古人“制器尚象”，深挖事物背后的规律及道理，赋予“象”无尽的思想内涵，这也正是中华民族造物设计取之不尽的思想源泉，值得现代设计借鉴与思考。

三、创新设计应用

中国传统文化博大精深，五千年文明中隐藏着巨大的创造性和智慧，对今天的我们仍然具有丰富的启迪价值和传承意义。①习近平总书记指出，要“深入挖掘古籍蕴含的哲学思想、人文精神、价值理念、道德规范，推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展”。②改革开放以来，西方现代工业文明对我国传统造物文化产生了较大影响。当下，重振传统造物文化，在国家形象塑造中具有举足轻重的作用，是开拓民族品牌，增强文化自信，实现中华民族伟大复兴的重要一步。重振传统造物文化，必须继承优秀的造物文化和精神文化精髓，汲取外来造物文化营养，结合现代文化环境，利用新材料新技术，突破传统造物局限，实现创新性传承。①同时，讲好造物背后的中国故事，铸就大国品牌。

（一）欹器的创新转化现状

欹器虽贵为国宝，但鲜为人知，创新转化的产品屈指可数。2010年上海世博会打造的“中华欹器”纯金文创商品，让世界对中华文化有了更深入的了解，也唤起了国人对传统文化的关注和热爱，也因此赢得了上海世博特许产品创新奖。该产品在设计上选择了仰韶文化时期的小口双耳尖底瓶作为欹器的主器，古朴又精美的造型与黄金材质的华丽相得益彰，欹器代表的传统文化与世博会代表的现代工业文明相互融合，富有中国特色，文化价值较高。此欹器仅具象征意义，不具备欹器的实际功能，而且由于其贵金属收藏品的属性及缺乏实用性，消费群体范围较小。市面上另有一款高悬式欹器笔架，采用鸡翅木与镀金铜材料制作而成，主器也具备“欹”“正”“覆”的功能，整体造型过于传统，与现代审美存在一定差异，而且实用性设计并不明显，其个位数的电商销售量也表明该产品的受众认可度不高。

（二） 欹器的创新设计应用

中国传统文化赋予生活和器物以“内在意义”，所以欹器创新转化的核心在于深入研究、挖掘其古代物理学教育功能、历史文化教育功能和社会道德教育功能，同时要满足现代用户对实用性和美观性的需求。“满溢”文具创新设计，见图9-a，名称来源于醇亲王奕譞制作的欹器上刻的“满溢”二字，体现了“满招损，谦受益”的内涵。将传统欹器的文化内涵及功能与现代文具相结合，古为今用。在功能上，左侧的欹器既可作为物化的座右铭摆件，亦可收纳回形针一类的小物件，放一定量时呈现端正的状态，快用完时就会倾斜。右侧为结构简单又省材的笔筒，易用又环保，见图9-b。在造型上，采用了现代极简设计风格提倡的几何形体，摒弃了一切无用的装饰，为现代人在学习和工作过程中减压。在材质上，选用了表面经过磨砂处理的锌合金材料，耐磨的同时又具有良好的触感。在色彩搭配上，以黑色为主，金色为辅，干净凝练中体现了一丝传统皇家的奢华，也暗指了设计的来源。在结构上，采用了模块化设计，欹器模块、笔筒模块以及后续开发的模块通过磁吸结构与底座连接，见图9-c，这样的设计既可节省产品的包装和运输占用的空间，而且拓展了产品的功能，同时欹器模块也可单独取下摆玩，给朋友同事注水演示，顺便讲解欹器背后的故事，无疑成了一款富有文化性的解压玩具，见图9-d。在精神上，欹器的深厚内涵不断在用户学习和工作中给予戒骄戒躁，不自满不自负，谦虚谨慎，奋进前行的正能量，这款文具亦可作为用户的物化座右铭。

文创产品的开发要顺应文物的精神、原理等特性，与现代用户的需求达到自然融合，才易于获得用户的认可。欹器“虚则欹，中则正”的特性既是精神上的警示，又可是一种提示功能的创新形式。图10所示的“缺水提示互动花瓶”的设计灵感来源于欹器，通过欹器的力学特性，当注入适中的水量时，花瓶保持着端正的状态；随着植物对水分的汲取和自然的蒸发，当水量较少时，花瓶则会逐渐呈现出倾斜的状态，此时提示用户该为花瓶注水。在悬挂点位置的确定上，有意去掉了欹器“满则覆”的特点，防止用户在注水过多时导致花瓶翻倒。这款花瓶设计的特色在于完美地展现了植物生长的动态过程，增进了器物与人的互动感，大幅提升了用户养植物的兴趣。这款文创产品已被中国科技馆纳入科普文创产品合作开发计划项目。

四、结语

古代造物文化是中国传统文化的重要组成部分，内涵深厚，特色鲜明。在“制器尚象”思想的指引下，古人进行了各类技术、发明、设计的探索，以杰出的造物智慧对世界文明产生了深远的影响。欹器诞生于3000多年前，作为西周时期的庙堂宥坐之器，以其“损者益，益者缺”“满招损、谦受益”的道象示诫君王以安而不忘危的治国意识，内修品德谦虚谨慎，戒满戒负，广纳良谏，体现了我国古代的精神高度；作为古代的科技产物，体现了先人对力学原理的掌握和高超的制作技艺。然而，由于传世文物的匮乏，受关注度低，导致欹器鲜为人知，只能默默地存在于古籍文献中。

本文的研究以创新传承传统造物文化为出发点，通过古籍文献考证，笔者明确了欹器的创制时间为西周时期，进一步明确了“孔子观欹器”这一重要历史事件的发生地点是在鲁国的周公庙，位于当今的山东曲阜，并总结了欹器在历史上的传承及仿制复原情况；通过古代图像和传世文物的综合考证，确定了古代欹器的外观造型，并将欹器的结构简化为支架、主器、连接件、盛水器四个部分。此外，从力学的角度对欹器的原理进行分析，并提出了现代欹器的设计方法。在此基础上，结合现代设计的造型、材料、配色等特点，进行了欹器的创新设计实践。欹器的创新应用提升了现代设计的文化内涵，借助工业产品搭建了用户接触和了解传统文化的桥梁，同时也为我国的传统造物文化的创新转化提供了思路，丰富了设计的思考方向，对现代设计有一定的指引作用。

基金项目：教育部人文社会科学研究青年基金项目资助（21YJC760110）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（12060096262）

作者：

张扬，北京化工大学艺术与设计系副教授，研究方向：博物馆文创设计研究

杨何玉，北京化工大学艺术与设计系硕士研究生，研究方向：传统文化创新设计

（责任编辑：谷儒楠）

Abstract：  'Qiqi ' is a materialized motto in ancient China. It is placed on the side of the seat and always gives people the warning of arrogance and fullness. It is a great ancient scientific and technological invention and precious cultural heritage. In order to innovate and inherit the traditional Chinese creation culture， this paper， based on ancient literature， ancient images and existing cultural relics， studies the origin and historical development of the Qiqi， clarifies the appearance， shape and structure of the Qiqi， and analyzes the technical principle of the Qiqi from the perspective of modern mechanics. Based on this， the redesign process of the Qiqi is proposed， and the innovative design practice is carried out to provide reference for the creative transformation of excellent traditional culture.

Key words： Qi Qi， Traditional Culture， Creation Culture， Creative Design