谷物加工农具在长期发展过程中，主要形成了以“摩擦”用力为代表的研磨式加工农具，和以“舂捣”用力为代表的击打式加工农具两种模式。本期内容首先向大家介绍研磨式谷物加工农具。
　　最早出现的“研磨式”谷物加工农具，是石磨盘和石磨棒。其组合形式由一块扁平的石板和一根圆柱形的石棒组成，研磨谷物时，直接将谷物置于石板之上，然后手握石棒进行滚动式研磨。
　　依出土文物，以山西吉县柿子滩出土者为最古，距今约2.5万年。因此农史学家推测，远在旧石器时代，石磨盘和石磨棒已用于野外采集而来的谷物加工。此种农具，生命力极强，历经新石器时代，直至夏商周三代，一直是谷物加工的主角。

　　“研磨式”谷物加工农具的第二次革新标志，是春秋时期石磨的发明。石磨的出现，不仅推动了饮食方法的丰富，也为中国传统经济建设做出了不可磨灭的贡献。
　　相传石磨是由公输班发明的，由上下两扇圆形的石体扣合而成。通常选用坚硬的花岗岩类石料制成，上扇磨盘凿有“磨眼”，用以注入粮食;下扇磨盘中央的位置凿孔装轴，与上磨盘相穿。
　　几乎与石磨同时发明的还有石碾，其确切的发明时间应在北魏。主要由碾磙、碾盘等构件组成。石磨和石碾的动力早先均来自人力;西汉之后，畜力的应用已十分普遍;再至魏晋南北朝，又出现了水力应用，此可视为“研磨式”谷物加工农具的第3次革新。

　　在中国科技馆“华夏之光”展厅的“水力机械”展区，就专门为大家展示有以水作为驱动力的“水转连磨”和“水碾”两个展项。利用水力驱动磨、碾进行谷物加工，有立轮式驱动和卧轮式驱动两种模式。“华夏之光”展厅的水转连磨采用的是立轮，水碾为卧轮。
　　水转连磨实际上可视为水磨发展的高级形式，其名字往往又因磨扇的数量而定，如“华夏之光”展品由9组水磨组成，所以展项又称“九转连磨”。当然，磨扇的数量也直接反映着水力机械科技水平的高低。
　　为方便谷物的加工，或为减小天气因素的不利影响，往往配合连磨出现的还有建于水面之上的作坊。立轮式驱动装置，需要水位高低落差的势能来促使其转动，与立轮同轴的小立齿轮也会随之转动，小立齿轮的木齿与石磨的木齿相咬合，石磨间的木齿也呈咬合之态，如此便可实现石磨的集体连动。
　　水碾的卧轮装置则与之不同，卧轮的驱动装置直接置于作坊平台的下方，通过中心轴与碾磙串连。当水流的动力驱动卧轮转动时，可直接带动碾磙一起转动。依据《魏书》和《唐会要》等文献记载，水碾的发明不晚于南北朝时期。
　　受到地理因素的限制，水磨和水碾的应用未能在大范围内得到普及应用，再加之与灌溉之间的矛盾共存关系，使得它们的推广更是难上加难。但是作为农业机械创新的典型代表，它们的发明不仅为其他领域机械的创新提供了宝贵经验，更为人类语言和思维的拓展带来深远的影响。
　　游修龄先生依据《汉語大词典》对“磨”派生词和成语进行统计，共得词组竟168个之多，并且可分为3个层次。第1层次直接得自经验的获得，诸如磨坊，磨研等;第2层次属抽象化的概念，如磨灭，磨炼等;第3层次意义则更加深入，如磨杵成针，磨砻砥砺等。

　　（本栏目合作单位：中国科学技术馆）