位于北京市中心的紫禁城（故宫博物院前身）为明清帝王执政及生活场所，内藏珍品上百万件，其典型代表之一即为宁寿宫乐寿堂的大禹治水玉山。玉山长0.96米，高2.24米，重达5000公斤，放在高为0.6米的褐色铜铸基座上，是紫禁城内体量最大的玉雕。玉山的材料属于致密坚硬的青玉，产于新疆和田弥勒塔山，由乾隆四十六年（1781）被发往扬州，在建隆寺内雕刻，历时7年雕刻完成，再由京杭大运河被运送进京。玉山刻的是大禹开山疏洪导水的故事。在悬崖峭壁上、苍松遍布的大山中，大禹率领众多工匠开山泄洪。整个玉山刻有开山场景十余个、劳作工匠五十余名，山巅处还刻有几个神怪，以及奔向湖泊的动物。大禹治水玉山无论在造型方面还是工艺方面，都蕴含着我国古代科学的营造思想、精湛的制作技艺和灿烂的历史文化。

　　大禹治水玉山造型最突出的特点即展示极为丰富的劳动场景。工匠们采取或凿、或钉、或压、或撬、或锤、或撞等采取多种方法来进行开山，诸多的古代营造科学手段亦得以体现。

　　首先是杠杆的科学运用。所谓杠杆，就是一根有支点的长杆，支点离作用力距离越远，所需的作用力越小，反之越大。工匠巧妙地运用了杠杆原理来进行开山。如玉山的正面中下方，两名工匠共同用长杆撬动一块已用绳索绑好的巨石。其中，长杆支点与巨石作用点的距离远小于支点与工匠施加压力的位置，这使得巨石能被两名工匠轻松撬动。不仅如此，杠杆的运用，使得工匠所用的力为向下的压力，无需直接上举巨石就可以使之移动，体现了古代工匠的营造智慧。

　　其次是摆锤的科学运用。所谓摆锤，就是悬挂在绳子上可往复摆动的垂球，其在下降过程中可产生很大的冲击力。工匠巧妙地运用了摆锤原理来进行开山。如玉山侧面的中下方，两名工匠将利用铁索和铁球制作了摆锤，通过将摆锤拉到一定高度，然后释放，使得摆锤在下降过程中撞击山体。摆锤的运用，不仅有利于产生巨大的开山力，而且有利于解决山体陡峭位置人工剔凿的问题，是“借力使力”方法的科学运用，体现了古代工匠的聪明才智。

　　其三是车轴的科学运用。车轴是控制车轮运动的工具，古代工匠巧妙地将其用于进行山体切割。如玉山正面的上侧，有三名工匠将两轮车的车板改装成一根杠杆，杠杆的一端安装钉楔子的铁锤，另一端由工匠控制。由于支点固定在车轴上，当车轴控制车轮前行时，支点亦随着前行。如果预设的楔子在一条直线上，当各楔子被锤入山体后，那么就可使山体产生刀切一般的齐整效果。实际上，上述做法与我国传统开凿石料中劈的方法完全一致。车轴的运用，可反映古代工匠将机械运动与物理学结合运用的科学思想。

　　不仅如此，大禹治水玉山造型还体现我国古代工匠精湛的雕刻技艺。整个玉山采用浮雕与立体雕相结合的方法，充分利用玉料天然的纹理和多变的色彩，把嶙峋叠嶂的山峰、苍翠参天的古木、蜿蜒通幽的小路、形态各异的人物形象完美的融合交织在一起，其层次分明，凸凹有致，构成一幅生动自然的盛大画面。尤为突出的是在悬崖峭壁间成群结队的人物，他们手持不同工具，挥汗如雨，奋力开山凿石，场面恢宏，气势非凡。其中指挥者大禹位于玉山正中，核心地位予以凸显，其他工匠则巧妙地分布在大禹周围。各个人物五官清晰可见，衣着线条流畅，表情神态丰富，动作活灵活现，形象栩栩如生。不仅如此，山巅上还雕刻有山神开山的造型，把神话题材和现实创作巧妙地结合在一起，产生了画龙点睛的效果。整个玉山精雕细琢，有鬼斧神工之奇妙，独具匠心之设计，出神入化之水准，体现了我国古代工匠卓越的创造力和杰出的营造技术。

　　（作者系故宫博物院研究馆员）