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第2章 四大发明的故事(2)

看见蔡伦改进的纸张,汉和帝十分开心,并对蔡伦大加赞赏。就这样,造纸术开始从国都洛阳向经济文化发达的其他地区传播。蔡伦被封到陕西洋县为龙亭侯,造纸术就传到汉中地区并逐渐传向四川。据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说,蔡伦生前也向家乡传授过造纸术。东汉末年山东造纸也比较发达,出过东莱县(今掖县)的造纸能手左伯。公元2世纪造纸术在我国各地推广以后,纸就成了和缣帛、简牍的有力的竞争者。公元3~4世纪,纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料,有力地促进了我国科学文化的传播和发展。公元3~6世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新。在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面,继承了西汉的抄纸技术,出现了更多的活动帘床纸模,用一个活动的竹帘放在框架上,可以反复捞出成千上万张湿纸,提高了工效。在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和舂捣,改进了纸的质量,出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。

从敦煌石窟和新疆沙碛出土的这一时期所造出的古纸来看,纸质纤维交结匀细,外观洁白,表面平滑,可谓“妍妙辉光”。公元6世纪的贾思勰还在《齐民要术》中,专门有两篇记载了造纸原料楮皮的处理和染黄纸的技术。同时,造纸术传到我国近邻朝鲜和越南,这是造纸术外传的开始。

公元6~10世纪的隋唐五代时期,我国除麻纸、楮皮纸、桑皮纸、藤纸外,还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸。在南方产竹地区,竹材资源丰富,因此竹纸得到迅速发展。关于竹纸的起源,先前有人认为开始于晋代,但是缺乏足够的文献和实物证据。从技术上看,竹纸应该在皮纸技术获得相当发展以后,才能出现。因为竹料是茎秆纤维,比较坚硬,不容易处理,在晋代不太可能出现竹纸。竹纸应该起源于唐以后,而在唐宋之际有比较大的发展。欧洲要到18世纪才有竹纸。

这一时期的产纸地区遍及南北各地。由于雕版印刷术的发明,兴起了印书业,这就促进了造纸业的发展,纸的产量和质量都有提高,价格也不断下降,各种纸制品普及于民间日常生活中。名贵的纸中有唐代的“硬黄”、五代的“澄心堂纸”等,还有水纹纸和各种艺术加工纸。唐代的绘画艺术作品已经有不少纸本的,也正反映出造纸技术的提高。

在公元10~18世纪的宋元和明清时期,楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行,消耗量也特别大。造纸用的竹帘多用细密竹条,这就要求世界上最早的纸币——交子纸的打浆度必须相当高,而造出的纸也必然很细密匀称。先前唐代用淀粉糊剂做施胶剂,兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用。到宋代以后多用植物黏液做“纸药”,使纸浆均匀,常用的“纸药”是杨桃藤、黄蜀葵等浸出液。这种技术早在唐代已经采用,但是宋代以后就盛行起来,以致不再采用淀粉糊剂了。

这时候的各种加工纸品种繁多,纸的用途日广,除书画、印刷和日用外,我国还最先在世界上发行纸币。这种纸币在宋代称作“交子”,元明后继续发行,后来世界各国也相继跟着发行了纸币。明清时期用于室内装饰用的壁纸、纸花、剪纸等,也很美观,并且行销于国内外。各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、螺纹、泥金银加绘、砑花纸等,多为封建统治阶级所享用,造价很高,质量也在一般用纸之上。

这一时期里,有关造纸的著作也不断出现。如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《纸笺谱》、明代王宗沐的《楮书》,尤其是明代宋应星的《天工开物》,对我国古代造纸技术都有不少记载。而《天工开物》第十三卷《杀青》中关于竹纸和皮纸的记载,可以说是具有总结性的叙述。书中还附有造纸操作图,是当时世界上关于造纸的最详尽的记载。经过元、明、清数百年岁月,到清代中期,我国手工造纸已相当发达,质量先进,品种繁多,成为中华民族数千年文化发展传播的重要物质条件。

知识点《天工开物》

《天工开物》为明代科学家宋应星撰。它对中国古代的各项技术进行了系统地总结,构成了一个完整的科学技术体系。对农业方面的丰富经验进行了总结,全面反映了工艺技术的成就。书中记述的许多生产技术,一直沿用到近代。该书文字简洁,记述扼要,书中所记均为作者直接观察和研究所得。问世以后,有不少版本流传,先后被译成日、英、法、德等国文本,被外国学者称为“中国17世纪的工艺百科全书”。

活字印刷术

国家图书馆是中国藏书最多的图书馆,这里古籍浩如烟海,许多孤本及绝版书往往可以在这里找到。前些年,国家图书馆中发现了一些古籍,这些古书不是用雕版印制的,而是用普通铅字排版方法印制的,只不过经过鉴定这些字用的不是铅字,而是用泥做成的单字模,经过排版组合而成。这一发现使专家们立即想起了宋朝学者沈括《梦溪笔谈》一书中记载宋朝发明活字印刷术的故事。于是专家们得出结论:这些活版印刷的古书证明了沈括记载的真实性。这样一来,中国早在千年前就发明了活版印刷术,不仅有了史料的记载,更有了实物的证明。

发明活字印刷术的毕昇沈括在他的书中比较详实地记下了活版印刷的情况。宋仁宗庆历年间(公元11世纪中叶),有一位叫作毕昇的平民发明了活版印刷。这种方法比起雕版印刷来,既经济,又方便,更缩短了出书时间,它开创了直到20世纪90年代还在使用的铅字排版印刷的先河。毕昇看到每印一部书都要刻成百上千的大版,常常要用好多年才能雕刻好,而书印完了,版也就没用了。他想到,如果把这些版分解开,使其成为许多块小版,每块版上只有一个字,要排什么句子,只要将这些字版组合在一起,不是既方便又省事吗!更何况印完书以后把版拆开,拆下来的字版下次还可以再用!于是他试制了许多木质活字。但是他发现用木头做的活字版,由于它们的木纹疏密不同,沾水后有伸缩性,排出版来高低不平,此外还容易沾上药物很不好清除,使用起来不够理想。

木活字于是他又开始寻找别的材料,他找到了胶泥。毕昇用胶泥刻字,泥质又细又软,很好刻。刻完了,用火一烧,字模就变硬了。这真是个好办法!毕昇刻了许多单字,做成不少单字印模。他又准备好一块铁板,铁板上放着松香、蜡、纸灰,铁板四周围着铁框,铁框里密密地摆满字印模,满一铁框就是一板,拿到火上加热,药熔化后,用平板把字压平。为了提高效率,他用两块铁板,一块板印刷,另一块板排字,这块板印完,第二板又准备好了。这样交替使用,印得很快。每一个单字,毕昇都刻了好几个印模,常用字就更多一些,以备一板里有重复字时用。至于没有事先刻好的生僻字,就临时写刻,马上烧好了用。这种方法印几本书当然显不出简便,但印得越多优越性就越显著,要是印成百上千册,那就是雕版无法比拟的简便了。

到了元代,农学家王祯也创制成功木活字,他还发明了转轮排字架,用简单的机械增加排字效率。他在《农书》中详细地说明了他的印刷方法和经验。王桢造的木活字共有3万多个,元成宗大德二年(公元1298年),他用这套木活字排印自己编纂的《大德旌德县志》一书,全书6万多字,不到一个月就印出了100部。到了明清时期,木活字就普遍流行起来。清朝乾隆年间,政府曾使人刻成大小枣木活字253500个,先后印成《武英殿聚珍版丛书》134种,2300多卷。这是中国历史上规模最大的一次木活字印书。清朝还有一部书《古今图书集成》,是用铜活字印制的,当时金属活字已经流行于江苏无锡、苏州、南京一带。

中国的印刷术传入欧洲,成为推进欧洲历史前进的巨大动力。因为在这以前的欧洲,都是靠人手抄书的。这种情况极大地限制了知识的普及,只有僧侣才能读书和受高等教育。印刷术的传入改变了这种状况,但当时欧洲使用的是雕版印刷术。后来,15世纪欧洲也出现了一位如同中国北宋时期毕昇一样的人物,这个人的名字叫科斯特。

科斯特是荷兰北部哈拉姆城一个小旅店的老板。他是个很善于动脑的人,为人也仁慈,小孩子们都喜欢他。有一次,科斯特带着一群孩子去森林玩,为了讨孩子们喜欢,他在一些小块木头上面刻字,然后从口袋里找出一点纸来,给每个小孩印一张。回来时,他触发了灵感,产生了如同毕昇发明活字版一样的想法。他想:为什么不可以用活字体呢?把一面字排好,印刷起来,然后再排一面,这样可以连续做下去。当时那些刻字工人想用他们刻出的雕版来超过那些抄写经典的僧侣们,但他们要费很多工夫才能刻出一面来,这太费时间了!而且用完以后就不能再用了,只好烧掉。这么慢的速度,而且每面都要重新刻,要是用能随意移动的字体多好!

沿着这个思路他继续想下去:如果能把每个字体用木头分开刻得平整又清楚,大大小小的成排成列,这是可以办到的。但还可以更简化一点儿,用硬一点的金属熔化后铸成模型。把字母刻在钢头上,然后打在较软的金属铸成的模型上,这样就可以制成一个活字了。每打一次就是一个模型,每一个钢头就可以打出许多活字模来。科斯特抱着试试看的想法造出了许多活字,他用钢头刻字母,然后铸出活字,排成一段段文章,合并成一面。就这样他印出了一页页的书。

科斯特成功了,他印出了欧洲第一部活字印刷的书。这个日期现在已经说不太准确了,有人说是1420年,也有人说是1428年,还有人说是1440年。不管怎样,活字印刷总算在欧洲出现并得到了飞速的发展。

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