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第44章 中国古代的四大发明(1)

造纸术、指南针、火药和印刷术是中国古代的四大发明。这四大发明中,除造纸术是在汉代发明的以外,其余三项,尽管有的从它的起源来说可以追溯到更早,但是作为成熟的可供实用的技术,都是在中国历史上隋唐宋元这一时期创造和推广使用的。这也说明了这一时期是中国的科学技术发展的高峰期,当时的中国遥遥领先地走在世界科技发展的前列。

让我们先来看看纸的发明。

大约在3500年前,中国历史上的殷商时期,我们的诅先就创造了文字,但那时还没有纸。文字是刻在乌龟壳或野兽的骨头上,所以后来的学者发现这种文字后,称它为“甲骨文”。乌龟壳和兽骨的数量毕竟有限,要是只有很少数的人才使用文字,问题还不大。后来,文化渐渐发展了,使用文字的范围和人数也渐渐扩大了,乌龟壳和兽骨自然就不够用了。于是,人们就找到了来源广泛的竹子或木头来代替龟壳、兽骨。把竹子和木头削成一块块薄薄的板,称为“竹简”或者“木简”,再把字刻在上面。竹简和木简当然不愁来源,但是使用起来仍然不方便。据史书上汜载,当年秦始皇每天批阅公文,所看竹简的重量加起来要超过60公斤。西汉时,有个名叫东方朔的大臣给皇帝写了封信,竟用掉3000根竹简,这封信要两个壮汉才拾得动。

公元前220年时,秦国的大将蒙恬发明了毛笔,接着又有人发明了墨,有了这两样法宝,我们的祖先就开始用丝织的绢来代替竹简和木简。把字写在绢上,这样自然比用刀在竹简、木简上刻字要大大前进一步了。丝绢的价格当然要比竹简、木简贵出许多,所以用得起的人是很少的,更多的人仍然只能把字写在竹简或木简上面。

丝绢用起来方便,可是太贵。有没有比丝绢便宜,又跟它用起来—‘样方便的东西呢?这样的东西在汉朝时被我们的祖先找到了,它的名字叫“赫蹄”。原来,上等的茧子用来缫丝织绢、次等的茧子用来做丝棉,做丝棉时,先把茧子放在水里煮沸,再拿到河水中去漂冲,经过这些工序后茧子才会散开,然后才能做丝棉。人们在漂冲丝茧的过程中,经常看到在篾席上留卜一层薄薄的丝絮。把它揭下来晒干后,就是“赫蹄”了。这就是最早的“纸”。不仅能用来写字,而且也用来包装物品。“赫蹄”尽管比丝绢便宜,但它毕竟是以茧子作原料的。不仅数量有限,身价还是比竹木简贵。所以可以想(象,这些限制都大大影响了它的广泛使用。

公元105年的汉和帝时期,宫中有个叫蔡伦的太监,专管监制皇宫里使用的器物。当时,社会的政治、经济、文化发展迅速,人们对纸的需要也越来越迫切了,无论是朝廷、贵族还是平民百姓都希望有一种价廉物美并且能大量生产的纸。这个任务就落到了蔡伦的肩上。

为了造出这样的纸,蔡伦煞费苦心。最后他从人们用麻料织布的工艺中得到启发,发明了造纸的方法。

原来,当时的人们是用麻布来做衣服的。用麻料织布只要沤麻,沤麻的工艺跟用次茧作丝棉要经过漂冲一样,结果也会在篾席上留下一层薄薄的麻絮。他和许多能工巧匠共同商量研究,终于总结出一套漂麻造纸的工序:一分离、二捶捣、三交织、四干燥。后来,他又创造出用树皮、废麻、破布、旧渔网等作原料的造纸方法。

蔡伦把自己的成果上报朝廷,皇帝很是赞赏,下令全国推广。由于这种造纸方法容易掌握,又有丰富廉价的原料,所以造纸业就得到了大规模的发展,纸张的大量生产,自然促进了文化的发展。纸的发明,是我们的祖先对人类文明的巨大贡献。

公元114年,朝廷因蔡伦造纸有功,封他为“龙亭侯”。人们就把他发明的这种纸称为“蔡侯纸”。唐朝以后,中国的造纸术传到日本和中亚的阿拉伯国家,又通过阿拉伯国家传到欧洲和非洲,17世纪末又通过英国传到它的殖民地北美洲。

在人类文明史上,跟纸的发明关系最密切的发明是印刷术。印刷术的发明是中国占代对人类的又一项伟大贡献,它与纸的发明一样,对于人类文明的进化是难以估量的。难怪人们称誉印刷术是人类“文明之母”,这是一点也不过分的。

发明印刷术,必须先有纸墨等物质条件和刻印的工艺技术条件,这些条件在蔡伦造纸以后都已经充分具备了。大约在公元7世纪的唐代初年,受印章篆刻和拓碑这两项技术的启发,雕版印刷术应运而生。雕版印刷的具体方法是,先把要印刷的文字写在薄纸上,再把纸反贴在一块木板上,然后依字样用刀刻出反写的字来。这时木板就好比是一方图章,在木板上涂上墨,把白纸覆在上面,再用干净的刷子在纸背轻刷,最后再把纸揭下来,一幅书页就印好了,这几道工序就跟拓碑的工艺一样。把书页依次装订起来,就成了一本书。雕版印刷比起手抄来,它的优越性是显而易见的,但是它的不足之处也非常明显:首先,雕刻版子非常费时费力;其次,雕版中如有错误,往往将错就错,因为要想更改是非常困难的;第三,用过的版子就报废了,这浪费也是巨大的。所以人们一直在探寻改革雕版印刷术的途径。

1l世纪中期,宋朝庆历年间,出了一个名叫毕昇的发明家,发明了活版印刷术,使印刷技术进入了 一个全新的发展时期。

毕开是个从事雕版印刷的工匠,当时他跟许多人一样,还在摸索新的印刷方法。他晚上下工后,琢磨着如何才能使印刷更快、更简便。他从印章上得到启发,他想如果把一个个字刻成一个个印章,再把它们按文稿排列起来不就能印刷文章了吗?用好后拆掉,这些“印章”以后仍然可以再用。有了没想,他就开始千起来,花了一年多时间,他刻了3000多个木活字。接着,他又用蜡和松香把木活字粘在一起,进行试印。由于木质纹理有疏有密,沾墨水后伸缩度不同,版面会高低不平,印的张数多了,字迹也就越来越模糊。再加上用松脂、蜡等东西来粘字模,用完后很难取下。试验失败了,这一年多的努力也就顿时付诸东流。可是毕昇毫不气馁,决心寻找新的材料,它既能刻字,遇水又不易膨胀变形,用后还要能很容易地取下来。

有什么材料能符合这样的要求呢?毕异苦苦思索着。一天,他的妻子看到家里盛水的水缸,心想:这不就是不吸水的东西吗?便把这个想法告诉了毕昇,毕昇听了立时觉得茅塞顿开。对呀,水缸是泥做的,那材料真是取之不尽,用之不竭。水缸上花纹是在泥坯时刻的,非常容易,泥坯煅烧后又坚如铁石。假如在土坯上刻字,煅烧成陶瓦活字,不是再理想不过了吗?想到这里,毕昇立刻动手试验起来。他赶紧去找制缸的匠人,学会了这套本领,接着又辛苦了一个多月,做成了5000多个陶瓦活字。

活字做好后,接着就是做版子。他在一块铁板的四周围上框框,用松香和蜡做粘合活字的粘合剂、这样在铁板上按文稿排字,趁粘合剂受热熔化时把字面压平,等粘合剂冷却后,每个字模都固定在版子上了,就跟原先的雕版一样,可以用来印刷了。经试印后,效果非常好。这样,第一块泥活字版就制成了。为了提高效率,毕界采用两块铁板,第一块板印刷的同时,第二块板排字,两块板交替使用。第一用刀刻出反写的字来。这时木板就好比是—方图章,在木板上涂上墨,把白纸覆在上面,再用干净的刷子在纸背轻刷,最后再把纸揭下来,一幅书页就印好了,这几道工序就跟拓碑的工艺一样。把书页依次装订起来,就成了一本书。雕版印刷比起手抄来,它的优越性是显而易见的,但是它的不足之处也非常明显:首先,雕刻版子非常费时费力;其次,雕版中如有错误,往往将错就错,因为要想更改是非常困难的;第三,用过的版子就报废了,这浪费也是巨大的。所以人们一直在探寻改革雕版印刷术的途径。