我國古代有很多足以讓人自豪的發明創造，即使在一些似乎是無足輕重的領域，也能夠充分體現出我們中國人特有的聰明才智，像兒童喜愛的「七巧板」「幻方」「九連環」等益智玩具，不但為國人所稱道，而且在世界各地也有廣泛的影響。比如「七巧板」，被外國人稱之為「唐圖」，據說拿破崙兵敗滑鐵盧後流放到荒島上時，還常常擺弄這個玩具，且津津有味，樂此不疲；又如「幻方」，傳到國外以後經過改造，被稱之為「魔方」，並風靡全球。相比之下，中國最具代表性的益智玩具——我們名之曰「中國古環」（或「拓樸益智環」），儘管有著無數奇妙的「變化」，包含著十分豐富的數學奧妙，但除了「九連環」外，其它數十種環類玩具，似乎並不像「七巧板」「幻方」那樣被世人所熟知。
中國古環類益智玩具的發源甚早，可以上溯到兩千多年以前的春秋戰國時期。據《戰國策·齊策六》記載，秦國曾派遣使臣攜「玉連環」到齊國，對齊君王后說：「素聞齊國多智慧之士，這個連環，你們能夠解開嗎？」齊君王后以玉連環遍示群臣，竟無人能解。面對如此難堪的局面，齊君王后急中生智，「引椎椎破之」，——然後對秦使說：「你看，我已經把它解開了！」在這個玉連環裡，包含了秦、齊兩國之間的很多政治矛盾和鬥爭，齊國這種「特殊解法」，是利用外交手段表明本國的態度和立場，是對輕蔑與挑釁的回擊。這已不是單純的遊戲。如以遊戲論，則齊國的這種「解法」，實在是一種「無賴行為」，是嚴重的「犯規」。不過，因為這則歷史故事，我們可以知道，當時「連環類」玩具雖已產生，但知道解法的人是不多的。否則，以齊國之「多知（智）」，不會以「引椎椎破之」的無可奈何的辦法來解此難題。到了元代，雜劇作家鄭德輝以這段故事為素材，創作了《醜齊後無鹽破連環》雜劇，在這齣戲裡，「無鹽娘娘」以其過人的聰明才智，易如反掌地解開了玉連環。這反映了元代時連環類玩具已很流行，並且能夠拆解的，已大有人在了。連環類玩具的拆解方法極為複雜，找不出其中的規律，簡直無從措手，所以人們便以能解連環來比喻聰明、智慧、機敏、靈巧、善解疑難等。宋代周邦彥《商調·解連環·春景》一詞中，有「信妙手，能解連環」之句，不僅是贊詠「妙手」，更是對聰明頭腦的讚嘆。據《西湖老人繁盛錄》中的記載，南宋時，都城臨安（今杭州）的集市中，便有出售「解玉板」的雜貨攤，這「解玉板」，我們以為當系玉連環一類的玩具。由於以玉製作連環類玩具工藝複雜、造價高，且不慎失手墜地極易損壞，所以後來多改由金屬材料製作。九連環及其它連環類玩具一般是以紫銅絲、黃銅絲或鐵絲製成。以九連環為例，它有一個狹長的釵（又稱「柱」），一端為半環形，向上稍稍翹起，另一端為手柄。釵上套九個圓環，這九個圓環用九根鐵絲次遞相聯，九根鐵絲的下端為一塊長方形的木板或鐵板（早期當為玉板，此或系「解玉板」一名之由來），板上鑽九個等距離的小孔，九根鐵絲分別穿在九個孔中，上下可以活動。九個連環可以從釵上拆解下來，也可以再套上去。九連環未必非「九環」不可，之所以用九環，並成為「定製」，想因「九」乃陽數之極，用以表示「極多」的意思。九連環的「九」字，因確係九環，好像是實指了，不過這個「九」字，還有「極難」的意思在裡面。齊君王后「椎破之」的玉連環，未必是九環，已使齊國智能之士無法拆解，則環而至九，其難度之大，不遑言矣。再則，九連環有九環，恐怕還有一個數學上的原因，就是，環越少，解之越易，而每增一環，其拆解的次數就要以（n指環數）倍數論，九環時，已充分表明了它的拆解難度（276次），其費心、費力、費時，人們尚可忍耐，不致於影響了拆解的興味。如再增一環，已極費時力，多至20環時，要拆解524287次，則拆解旬日，恐怕也未必完成，則此種連環類玩具，將變成「刑具」了！九連環在清代最為流行，《紅樓夢》第七回裡寫到了這個玩具。乾隆間刻本《霓裳續譜》中錄有《九連環》小曲，云：「有情人，送奴一把九連環，九嚇九連環，十指纖纖解不開，拿把剪刀來，剪也剪不開。」可知九連環是閨中女子喜愛的玩具，是以男子以之作為禮物，送給情人，暗含「解不開」「剪不開」的柔情蜜意，以喻二人感情如同九連環之環環相扣。九連環之外，人們熟知的還有「歧中易」。民間俗語云：「解不開歧中易，卸不下九連環。」推想歧中易產生於金屬連環流行之後。它的形狀像一架用連環連接起來的雲梯，釵作桃形而端凹進桃形體內。據我們的研究，歧中易與九連環有很多相同的數學性質，當系九連環的變體。九連環主要是環「做運動」，而歧中易則主要是釵「做運動」，玩起來異常有趣。 「鼎環」「壽環」也較為常見，根據它們的拆解原理，可以把很多對稱的或不對稱的漢字製成連環玩具，我們稱之為「漢字益智環」。「孔明鎖」「韓湘子花籃」「關公進城」「蝴蝶對頭飛」「蛇環」等是形制精巧、拆解複雜而有趣的連環玩具，能夠充分體現出其「拓樸學」性質，是讓人廢寢忘食的玩具。文獻對這些連環類玩具絕少記載，這些奇妙無比的玩具，千百年來，始終在民間流傳。哈爾濱有一位名叫賈景陽的老人，時年90來歲了，年輕時代就沉迷於連環類、繩套類等智力玩具遊戲，多年來，他搜集、製作、改進、創新，已掌握有40餘種，並冠以趣味橫生的名字，如「十大元帥點兵」（即「十階歧中易」）、「哥倆好」、「姐妹相連」、「步步登高」等。這是一筆無比珍貴的民間文化遺產。近幾年來，我們從數學的角度，對這些連環類玩具進行研究，發現了許多奇妙的性質，挖掘出許多數學奧妙。其實這類研究國外早已進行，16世紀中葉，義大利人卡丹便描述了九連環，並試圖解開其中的奧秘。俄、英、法等國的數學家也曾屢次提及九連環這一讓人迷惑不解的「中國魔環」。我們沿著他們的足跡，進一步探討，給出了計算「招數」的表達式（參楊世明、王雪芹著《數學發現的藝術》第12章，青島海洋大學出版社1998年8月第一版），但僅「發其端」。近兩年，我們通過一套科學的數學符號和深入的結構分析，為若干連環玩具建立了「數學模型」，發現了中國古環中蘊含著的許多美妙的數學規律。這讓我們感受到了無窮的樂趣。 「中國古環」是我國特有的傳統遊戲玩具，它們充分運用了數學拓樸學原理，是我們祖先的一個值得驕傲的發明創造。這類玩具，老幼皆宜，既練手眼的敏捷，又練頭腦的思維，同時還可以作為生日、節日的禮品饋贈親友，以增加其喜慶氣氛。作為珍貴的民族文化遺產，我們應當珍惜之，發展之。尤其是「洋玩具」充斥市場的今天，推廣祖國的傳統智力玩具，其意義尤為重大。——本文刊於《文史知識》2001年第3期「文化史知識」欄目
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