中国的四大发明以及发明人是谁
毕升 活字印刷 中国约在公元7世纪的初唐时期就已出现采用雕版印刷术印制的书 。唐咸通九年(868)印制的《金刚经》 ,是世界上现存最早的有刻印时间的印刷品。 宋仁宗庆历年间,平民毕升在雕版印刷业已普及的基础上,发明了活字印刷术。
蔡伦 造纸术 东汉元兴元年(105)
火药是中国古代炼丹家在炼丹过程中发明的,具体的没有,火药三国时代开始发明,当时被用来当爆竹,到了宋代才被用来当作军事用。
指南针也没有具体的发明者 中国先民已用天然磁石制成指示方向的司南之勺。三国魏时,马钧利用磁铁和差速齿轮制造了能指示方向的机械装置——指南车。宋代科学家沈括在其《梦溪笔谈》中记载了制作指向用的磁针的方法。后来,又发展成磁针和方位盘联成一体的罗盘。
中国四大发明有哪些些
1.指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。
2.火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。
3.造纸技术的发明,是中华民族对世界文明的杰出贡献之一。
4.印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。
中国四大发明
四大发明
造纸术:造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国化学史上的一项重大的成就。
在纸还未发明之前,甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。但由于西汉的经济、文化迅速发展,甲骨和竹简不能满足发展的需求,从而促使了书写工具的改进。当时人们已开始应用小块的丝绵制成的纸,由于古汉时的纸张是由麻缕和丝绵,加上制法粗糙,所以纸张的质量不太好。而麻缕和丝绵都有其本身的作用,如要把它们用作造纸的原料,就必然会受到很大的限制,而难以得到迅速的发展,来满足文化生活上对纸张的要求。
在新的客观形势要求下,东汉蔡伦的出现为造纸术带来新突破,在《东汉观记》卷二上记载:“蔡伦,有才学,尽忠重慎,每次休沐,闭门以绝宾客,曝体田野。典作尚方,造意用树皮及敝布、鱼网作纸。元兴元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸称蔡侯纸”。从以上看来,蔡伦是用树皮、破布、鱼网造纸的。虽然在蔡伦之前也有纸的存在,但是原料本身就有很大的局限,而蔡伦对新原料的发现,解决了这个问题。因为破布、破鱼网早已结束了它们本身的任务,成了废物而又用作做原料,对造纸工业起了极大的推动作用。
印刷术:是我国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。 大约在公元600年前后的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。
雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上,粘贴上抄写工整的书稿,薄而近乎透明的稿纸正面和木板相贴,字就成了反体,笔划清晰可辨。雕刻工人用刻刀把版面没有字迹的部分削去,就成了字体凸出的阳文,和字体凹入的碑石阴文截然不同。印刷的时候,在凸起的字体上涂上墨汁,然后把纸覆在它的上面,轻轻拂拭纸背,字迹就留在纸上了。到了宋朝,雕版印刷事业发展到全盛时期。雕版印刷对文化的传播起了重大作用,但是也存在明显缺点。第一,刻版费时费工费料,第二,大批书版存放不便,第三,有错字不容易更正。
北宋平民发明家毕升发明了活字印刷术,改进雕版印刷这些缺点。毕升是北宋中期的一个普通平民知识分子,当时人称布衣。他总结了历代雕版印刷的丰富的实践经验,经过反复试验,在宋仁宗庆历年间(公元1041-1048)制成了胶泥活字,实行排版印刷,完成了印刷史上一项重大的革命,大约200年后,这一技术传到其他国家,对世界文明的发展进程起到推动作用。
火药:是中国四大发明之一。火药,顾名思义就是(着火的药)。它的起源与炼丹术有着密切的关系,是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。
它是硫黄,硝石,炭的混合物,而前两项在汉代成书的中国第一部药物学典籍(神农本草经)里都被列为重要的药材。就是火药本身也被归入药类,明代李时珍的(本草纲目)中说,火药能治疮癣,杀虫,辟湿气和瘟疫。火药的发明是人们长期炼丹制药实践结果,至今已有一千多年历史。
唐朝末年,火药已被用于军事。到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。北宋政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。南宋在1259年造出了以巨竹为筒,内装火药的(突火枪)。到了元代又出现铜铸火统,称为(铜将军)。这些都是以火药的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有威力。
在12、13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步,对经济和科学文化的发展,起了推动作用。美法各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。
指南针:春秋时期,中国劳动人民就在采矿、冶炼中,逐渐认识了磁石。到战国时期,就有人用磁石做成器具来判定方向,当时叫“司南”,它是在一个无沿的方盘上放置一只水勺似的磁石,水勺的柄端向南指。到北宋后期(公元11世纪),中国人民创造了人工磁铁,此后又创制了“指南鱼”,把用磁钢片制成的“鱼”放在水面上,以此指示方向。后来经过反复研究改进,又把磁钢片改成细小的磁钢针,并使它的尖端成磁北极,末端成为磁南极,这就成了指南针。北宋时期,人们创造了适用于航海的指南针,把航海事业推向了新的时代。这一时期,中国的造船技术在世界上也最为先进。到了14世纪初,指南针才由中国传到欧洲。
中国四大发明
英国哲学家弗兰西斯·培根指出,印刷术、火药、指南针“这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了:第一种是在学术方面,第二种是在战事方面,第三种是在航行方面;并由此又引起难以数计的变化来:竟至任何教派、任何帝国、任何星辰对人类事务的影响都无过于这些机械性的发现了。”
马克思评论:“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术则变成了新教的工具,总的来说变成了科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”
虽然没有提到造纸术,但是正是它为印刷术的产生和推广提供了必要条件。
四大发明在人类文明史上的重要地位:印刷术、指南针、火药和造纸术,是我国古代的四大发明,是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代,我国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5世纪后的千余年里,欧洲处在封建社会之中。在这个漫长的时期里,我国的科学技术一直在向前发展,而欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪,由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐步形成,欧洲的近代自然科学才得以诞生。
我国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方,成为“资产阶级发展的必要前提”(《马克思恩格斯全集》),为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础:印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况,便利了文化的传播;火药和火器的采用摧毁了封建城堡,帮助了资产阶级去战胜封建贵族;指南针传到欧洲航海家的手里,使他们有可能发现美洲和实现环球航行,为资产阶级奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。总之,我国古代的四大发明,在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。这些伟大的发明曾经影响并造福于全世界,推动了人类历史的前进
印 刷 术
甲.雕皮印刷的发展经过: .殷商时代的书绘雕刻 秦代的雕造 汉代以石刻经 纸张的发明 魏晋南北朝书本雕刻 五代雕刻经传 未代雕皮兴盛 毕升发明活字皮 元代王桢的改良 明代邱报使用活字板 清代铜活字印刷
1.殷代的甲骨文版,己能以雕刻方法,雕书画之形于牛头骨,鹿头骨,人头骨,白陶,灰陶,玉器,石器,角器等物上。且雕刻技芸,颇为精巧。大小字 ,均甚美观。右图为泥活字盘。
2.秦始皇凡见名山,必立石以刻其丰功伟绩以夸后世。
3.秦人刻石纪功,西汉不师其制。而汉代之木刻,亦甚少传世,石刻要待东汉才告风行,碑碣之数,不可胜数。右图为东汉(熹平石经)拓本。
4.魏晋南北朝,为中国书法芸术最灿烂的时代,南北朝碑刻尤多。南朝虽定立碑之禁,而不能久。其时,雕刻之工程,因时劫之需求,而大有进步。右图为中国古代木刻制作图。
5.书籍雕板,始之时不能考究,自五代,晚唐才考究雕皮印书,其源头与汉魏雕刻石经,六朝石刻佛像佛经,唐开元间刻道德经等,均有前因后果的关系。而五代时雕印之风,各地皆有,除长乐老人冯道雕印九经外,有蜀地母昭裔,复有和凝其人,篆板印刷,造福人群。 右图为唐咸通九年印制,是现存最早有年代可考的雕皮印刷品。
6.北未初,雕皮印书虽已风行,但先佛藏而后传书。未代的书藉主要有官刻书藉,家塾刻书,坊本三种。
7.雕刻木皮盛行后,对促进文化,固有甚大贡献。但遂板雕, 费其钜。后有未人毕升,发明活字皮。沈括(梦溪笔谈)记:<有布衣毕升,又为活皮。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。先设铁板,其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁皮上,乃密布字印。>此法大大加速印刷速度,以<一板印刷,一板已自布字.......更互用之。右图为木活字的制造。
8.元代王桢,将排版,检字,造轮,锼修以至刷墨等过程,悉心研究。右图为王桢发明的排字轮盘,它是依据韵部将活字排列。
9.活板到明代,不仅用以印刷书籍,进而印邸报,不仅用枣梨木刻,且用铜锡铸字。
指 南 针
指南针是中国史上的伟大发明之一,也是中国对世界文明发展的一项重大页献。指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。上图是司南模型。
磁石的这种特性,被古人利用来制成指南工具。最早出现的指南工叫司南,战国时已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,样子像一只勺,重心位于底部正中,底盘光滑,四周刻二十四向,使用时把长勺放在底盘上,用手 轻拨,使它转动,停下后长柄就指向南方。东汉王充(论衡.是应篇)记载了它的形状和用法。(鬼谷子.谋篇)里还谈到郑国人到远处去采玉,就带了司南,以免迷失方向。另外,指南车的发明亦进一步把这种仪器提升至更高的境界。下图分别为指南鱼想像图及恋挂型指车针复原模型。
但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品较低,磁性较弱。到了宋代,人们发明了人工磁化方法,制造了指南鱼和指南针,而指南针更为简便,更具实用价值。它是以天然磁石摩擦钢针制成,在地磁作用下保持指南性能;以后把它装置在方位盘上,就称为罗盘。这是指南针发展史上的一大飞跃。下图是清代所使用航海罗盘。
沈括对指南针放置方法也作过详细研究,总结出四种不同的方法,并作了比较:
一,水浮法。把指南针浮在水面以指示方向,至于具体方法,沈括没有说明。到北宋晚期,药物学家寇宗的(本草衍义.磁石条)才有介绍,原来是在指南针上穿上灯心草,就可以把针浮起。水浮法的缺点是磁针会随水摇摆不定。
二,指甲旋定法。把磁针放在指甲上,可以灵活运转,但缺点是容易滑落。
三,碗唇旋定法。把磁针放在碗口边缘上,也可以旋转自如,但同样易掉落。
四,悬丝法。取一根新棉丝,用一点蜡粘在磁针中央,悬挂在没有风的地方磁针即可指示方向。
比较之下,沈括认为这个方法最为理想。下图为沈括指南针的四种试验复原设计。
指南针在公元十一世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大页献,是大大地促进了航海事业的发展。据考证,公元十一世纪末,指南针就开始用于航海了。大约在十二世纪末到十三世纪初,指南针由海路传入阿拉伯,然后由阿拉伯传入欧洲。
火 药
火药是中国四大发明之一。火药,顾名思义就是(着火的药)。它的起源与炼丹术有着密切的关系,是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。下图为元代铜火铳
它是硫黄,硝石,炭的混合物,而前两项在汉代成书的中国第一部药物学典籍(神农本草经)里都被列为重要的药材。就是火药本身也被归入药类,明代李时珍的(本草纲目)中说,火药能治疮癣,杀虫,辟湿气和瘟疫。火药的发明是人们长期炼丹,制药实践结果,至今已有一千多年历史。
唐朝末年,火药已被用于军事。唐昭宗天佑元年(904年)杨行密的军队围攻豫章,部将郑 (以所部发机飞火,烧龙沙门,带领壮士突火先登入城,焦灼被体)<九国志.郑 传>。这里所说的(飞火),就是(火炮),(火箭)之类。(火炮)是把火药制成环状,把吊线点燃后用抛石机抛掷出去;(火箭)则是把火药球缚于箭镞之下,将吊线点燃后用弓射出。到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。北未政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。南未在1259年造出了以巨竹为筒,内装火药的(突火枪)。到了元代又出现铜铸火统,称为(铜将军)。这些都是以火药的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有的威力。下图为南未突火枪和北未火药箭。
火药还用来制造爆仗,流星,烟火之类娱乐工具。自然也用于生产事业,不过那是后来的事了。
在12,13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步,对经济和科学文化的发展,起了推动作用。美法各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。
造 纸 术
造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上,所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国化学史上的一项重大的成就。
在纸还未发明之前,甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。但由于西汉的经济、文化迅速发展,甲骨和竹简不能满足发展的需求,从而促使了书写工具的改进。
当时人们已开始应用小块的丝绵制成的纸,因为考古学家于1933年在新 罗布淖尔发现了一张古纸,它是”麻物、白色,作方块薄片,四周不完整,长约40厘米,宽约100厘米,质甚粗糙,不匀净,纸面尚有麻筋,盖初做纸时所做,故不精细也〃由于古汉时的纸张是由麻缕和丝绵,加上制法粗糙,所以纸张的质量不太好。而麻缕和丝绵都有其本身的作用,如要把它们用作造纸的原料,就必然会受到很大的限制,而难以得到迅速的发展,来满足文化生活上对纸张的要求。
在新的客观形势要求下,蔡伦的出现便为造纸术带来新突破,在《东汉观记》卷二上记 载:”蔡伦··有才学,尽忠重慎,每次休沐,闭门以绝宾客,曝体田野。典作尚方,造意用树皮及敝布、鱼网作纸。元兴元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸称蔡侯纸〃。从以上看来,蔡伦是用树皮、破布、鱼网造纸的。
虽然在蔡伦之前也有纸的存在,但是原料左身就有很大的局限,而蔡伦对新原料的发现,
解决了这个问题。因为破布、破鱼网早已结束了它们本身的任务,成了废物而又用作做原料,对造纸工业起了极大的动作用。
新原料的使用必然提出新技术的要求,但是由于典籍流失,实际的操作如何,已缺乏记载,无从考知,但大概是先张布或网撕破或剪断,然后放在水里浸渍相当长的时间并且需要加以舂捣,才能做成纸浆。用树皮做纸张,困难更大一些.除初步切短和后部舂捣外,中间还需要烹煮和加入石灰浆之类的促烂剂。下图是中国古代造纸工程之(抵压 覆)及(乾焙火烘 )。
最重要的是造纸事业经过蔡伦的发明创造,才由
自发的阶段转入独立自主的阶段。蔡伦以前,造纸只是纺织业中附带的一个小部分,并未形成一种独立行业。但是到了蔡伦时期,使造纸业从纺织业中独立出来。它有自己的目的和需要,于是就有了迅速的发展。在蔡伦之后,纸张大大地推进了书籍抄写和文化传播的事业。在两晋南北朝的时候,由于书法和绘画的需要,纸张的要求慢慢提高,尤其在书法上,因为书法对纸和笔的要求都是十分高的,所以纸张私质素是有必要提高的。
但是由于南北两朝的文化和背景都各有不同,所以两地所用的造纸原料都各有不同。
南朝的纸张以藤皮为主要原料,所这成的藤纸是一张质量优良的纸张,产地是剡溪。它是当时劳动人民根据蔡伦利用树皮造纸的经验,就地取材地制造出来的,藤纸的出现,适应了东晋偏安的地方形势,又符合于当时所谓“江左风流”的士族的需要。北朝的造纸原料却有所不同,主要以楮梭为主。
参考资料:
中国四大发明是什么?
四大发明
指南针
在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。
中国在北宋时期就发明了人工磁化的两种方法:一种是沈括所说的用天然磁石摩擦钢针的方法,另一种是利用地球磁场的作用使钢铁磁化。
人们把经过磁化的钢针,穿过几根灯草,放在一个乘满水的碗里,它就能浮在水上为航船指明方向,这就是世界上最早用来指示方向的仪器--指南针。
火药
火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。
自秦汉以后,炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹,从偶然发生爆炸的现象中得到启示,再经过多次实践,找到了火药的配方。三国时有个聪明的技师马钧,用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”,开创了火药应用的先河。
唐朝末年,火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机,把火药包点着以后,抛射出去,烧伤敌人,这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近,点着引线以以后,用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药,再加上一些沥清、桐油等,捣在一起做成毒球,点着以后,用弓箭射出,杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝,人们将火药装填在竹筒里,火药背后扎有细小的“定向棒”,点燃火管上的火硝,引起筒里的火药迅速燃烧,产生向前的推力,使之飞向敌阵爆炸,这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪,这些都是用竹管制成的原始管形火器,是近代代枪炮的老祖宗。
造纸术
造纸技术的发明,是中华民族对世界文明出贡献之一。
大约在3500多年前的商朝,我国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字,称为甲骨文。到了春秋时,用竹片和木片替代龟甲和兽骨,称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重,战国时思想家惠施外出讲学,带的书简就装装了五车,所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时,便于书写,不但比简牍写得多,而且还可以在上面作画,但是价格昂贵,只能供少数王宫贵族使用。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。
东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破鱼网、破布、麻头等作原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为普遍使用的书写材料。
造纸术在7世纪经朝鲜民主主义人民共和国传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪,欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。
印刷术
印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。
雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字,然后再上墨,印到纸上。每印一种新书,木板就得从头雕起,速度很慢。如果刻版出了差错,又要重新刻起,劳作之辛苦,可想而知。
北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,做成一个个四方形的长柱体,在上面刻上反写的单字,一个字一个印,放在土窑里用火烧硬,形成活字。然后按文章内容,将字依顺序排好,放在一个个铁框上做成印版,再在火上加热压平,就可以印刷了。印刷结束后把活字取下,下次还可再用。
这种印刷方法虽然原始简单,却与现代铅字排印原理相同,使印刷技术进入了一个新时代。
后来,元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字,并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法,后来又发明了金属活字,使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本,8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》o以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪,德国人学会了用合金铸宇,从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。
四大发明简介
【活字印刷追源】
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印刷术是我国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。
自从汉朝发明纸以后,书写材料比起过去用的甲骨、简牍、金石和缣帛要轻便、经济多了,但是抄写书籍还是非常费工的,远远不能适应社会的需要。至迟到东汉末年的熹平年间(公元172-178年),出现了摹印和拓印石碑的方法。大约在公元600年前后的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。
雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上,粘贴上抄写工整的书稿,薄而近乎透明的稿纸正面和木板相贴,字就成了反体,笔划清晰可辨。雕刻工人用刻刀把版面没有字迹的部分削去,就成了字体凸出的阳文,和字体凹入的碑石阴文截然不同。印刷的时候,在凸起的字体上涂上墨汁,然后把纸覆在它的上面,轻轻拂拭纸背,字迹就留在纸上了。 到了宋朝,雕版印刷事业发展到全盛时期。雕版印刷对文化的传播起了重大作用,但是也存在明显缺点。第一,刻版费时费工费料,第二,大批书版存放不便,第三,有错字不容易更正。
北宋平民发明家毕升发明了活字印刷术,改进雕版印刷这些缺点。毕升是北宋中期的一个普通平民知识分子,当时人称布衣。他总结了历代雕版印刷的丰富的实践经验,经过反复试验,在宋仁宗庆历年间(公元1041-1048)制成了胶泥活字,实行排版印刷,完成了印刷史上一项重大的革命。
毕升的方法是这样的:用胶泥做成一个个规格一致的毛坯,在一端刻上反体单字,字划突起的高度象铜钱边缘的厚度一样,用火烧硬,成为单个的胶泥活字。为了适应排版的需要,一般常用字都备有几个甚至几十个,以备同一版内重复的时候使用。遇到不常用的冷僻字,如果事前没有准备,可以随制随用。为便于拣字,把胶泥活字按韵分类放在木格子里,贴上纸条标明。排字的时候,用一块带框的铁板作底托,上面敷一层用松脂、蜡和纸灰混合制成的药剂,然后把需要的胶泥活字拣出来一个个排进框内。排满一框就成为一版,再用火烘烤,等药剂稍微熔化,用一块平板把字面压平,药剂冷却凝固后,就成为版型。印刷的时候,只要在版型上刷上墨,覆上纸,加一定的压力就行了。为了可以连续印刷,就用两块铁板,一版加刷,另一版排字,两版交替使用。印完以后,用火把药剂烤化,用手轻轻一抖,活字就可以从铁板上脱落下来,再按韵放回原来木格里,以备下次再用。毕升还试验过木活字印刷,由于木料纹理疏密不匀,刻制困难,木活字沾水后变形,以及和药剂粘在一起不容易分开等原因,所以毕升没有采用。 毕升的胶泥活字版印书方法,如果只印二三本,不算省事,如果印成百上升份,工作效率就极其可观了,不仅能够节约大量的人力物力,而且可以大大提高印刷的速度和质量,比雕版印刷要优越得多。现代的凸版铅印,虽然在设备和技术条件上是宋朝毕升的活字印刷术所无法比拟的,但是基本原理和方法是完全相同的。 活字印刷术的发明,为人类文化做出了重大贡献。这中间,我国的平民发明家毕升的功绩不可磨灭的。可是关于毕升的生平事迹,我们却一无所知,幸亏毕升创造活字印刷术的事迹,比较完整地记录在北宋著名科学家沈括的名著《梦溪笔谈》里。但是除开西夏文字的几本推测为活字印刷的佛经外,中原地区无发现活字印刷的中文印刷品!
雕版印刷一版能印几百部甚至几千部书,对文化的传播起了很大的作用,但是刻板费时费工,大部头的书往往要花费几年的时间,存放版片又要占用很大的地方,而且常会因变形、虫蛀、腐蚀而损坏。印量少而不需要重印的书,版片就成了废物。此外雕版发现错别字,改起来很困难,常需整块版重新雕刻。
活字制版正好避免了雕版的不足,只要事先准备好足够的单个活字,就可随时拼版,大大地加快了制版时间。活字版印完后,可以拆版,活字可重复使用,且活字比雕版占有的空间小,容易存储和保管。这样活字的优越性就表现出来了。
用活字印刷的这种思想,很早就有了,秦始皇统一全国度量衡器,陶量器上用木戳印四十字的诏书,考古学家认为,“这是中国活字排印的开始,不过他虽已发明,未能广泛应用”。古代的印章对活字印刷也有一定启示作用。关于活字印刷的记载首见于宋代著名科学家沈括的《梦溪笔谈》。公元1041~1048年,平民出身的毕升用胶泥制字,一个字为一个印,用火烧硬,使之成为陶质。排版时先预备一块铁板,铁板上放松香、蜡、纸灰等的混合物,铁板四周围着一个铁框,在铁框内摆满要印的字印,摆满就是一版。然后用火烘烤,将混合物熔化,与活字块结为一体,趁热用平板在活字上压一下,使字面平整。便可进行印刷。用这种方法,印二、三本谈不上什么效率,如果印数多了,几十本以至上千本,效率就很高了。为了提高效率常用两块铁板,一块印刷,一块排字。印完一块,另一块又排好了,这样交替使用,效率很高。常用的字如“之”、“也”等字,每字制成20多个字,以备一版内有重复时使用。没有准备的生僻字,则临时刻出,用草木火马上烧成。从印板上拆下来的字,都放入同一字的小木格内,外面贴上按韵分类的标签,以备检索。毕升起初用木料作活字,实验发现木纹疏密不一,遇水后易膨涨变形,与粘药固结后不易去下,才改用胶泥。
毕升发明活字印刷,提高了印刷的效率。但是,他的发明并未受到当时统治者和社会的重视,他死后,活字印刷术仍然没有得到推广。他创造的胶泥活字也没有保留下来。但是他发明的活字印刷技术,却流传下去了。
1965年在浙江温州白象塔内发现的刊本《佛说观无量寿佛经》经鉴定为北宋元符至崇宁(1100~1103)年活字本。这是毕升活字印刷技术的最早历史见证。
宋人周必大(1129~1204年)曾被封为济国公,老年时从沈括那里学来了毕升的方法,印了自己的著作。他也做了一点小改动,把铁板改为铜板。铜板比铁板传热性好,易使粘药熔化,但铜板比铁板价格贵,这对一个公爵来说就算不了什么。
元代的姚枢(1201~1278)提倡活字印刷,他教子弟杨古用活字版印书,印成了朱熹的《小学》和《近思录》,以及吕祖谦的《东莱经史论说》等书。不过杨古造泥活字是用毕升以后宋人改进的技术,并不是毕升原有技术。
清康熙六年翟世琪出任饶州推官,集磁户,造青磁《易经》一部。所谓青磁(活字)据专家分析可能是以制青瓷的瓷土烧成的陶活字。
1718年山东泰安人徐志定制成陶活字,印《周易说略》。他将泥土煅烧后制成活字用以排版印书,采用的仍然是毕升用过的方法。
19世纪安徽泾县的翟金生,因读沈括的《梦溪笔谈》中所述的毕升泥活字技术,而萌生了用泥活字印书的想法。他费事30年,制泥活字10万多个。1844年印成了《泥版试印初编》。此后,他又印了许多书。20世纪60~70年代在泾县还发现了翟金生当年所制的泥活字数千枚。这些活字有大小五种型号。他以自己的实践证明了毕升的发明是可行的,打破了有人对泥活字可行性的怀疑。
1962年发现于安徽徽州的翟氏泥活字模。
与杨古同时代的王祯(1271~1368年)创制了木活字。王祯是山东东平人,是一位农学家,做过几任县官,他留下一部总结古代农业生产经验的著作——《农书》。王祯关于木活字的刻字、修字、选字、排字、印刷等方法都附在这本书内。他在安徽旌德请工匠刻木活字3 万多个,于元成宗大德二年(1298年)试印了6万多字的《旌德县志》不到一个月就印了一百部可见效率之高。这是有记录的第一部木活字印本。王祯在印刷技术上的另一个贡献是发明了转轮排字盘。用轻质木材作成一个大轮盘,直径约七尺,轮轴高三尺,轮盘装在轮轴上可以自由转动。把木活字按古代韵书的分类法,分别放入盘内的一个个格子里。他做了两副这样的大轮盘,排字工人坐在两副轮盘之间,转动轮盘即可找字,这就是王祯所说的“以字就人,按韵取字”。这样既提高了排字效率,又减轻了排字工的体力劳动。是排字技术上的一个创举。元代木活字印本书虽已失传,但当时维吾尔文的木活字则有几百个流传下来。
明代木活字本较多,多采用宋元传统技术。明万历十四年(1586年)的《唐诗类苑》、《世庙识余录》、嘉靖间(约1515~1530年)的《璧水群英待问会元》等都是木活字的印本。
在清代,木活字技术由于得到政府的支持,获得空前的发展。康熙年间木活字本已盛行,大规模用木活字印书则始于乾隆年间《英武殿聚珍版丛书》的发行。印制该书共刻成大小枣木木活字253500个。印成《英武殿聚珍版丛书》134种,2389卷。这是我国历史上规模最大的一次用木活字印书。
用金属材料制造活字,也是活字印刷的一个发展方向。在王祯以前,已有人用锡做活字。但锡不易受墨印刷很困难,难于推广。公元15、16世纪之际,铜活字流行于江苏无锡、苏州、南京一带。铜活字印刷在清代进入新的高潮,最大的工程要算印刷数量达万卷《古今图书集成》了,估计用铜活字达100~200万个。
中国四大发明
英国哲学家弗兰西斯·培根指出,印刷术、火药、指南针“这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了:第一种是在学术方面,第二种是在战事方面,第三种是在航行方面;并由此又引起难以数计的变化来:竟至任何教派、任何帝国、任何星辰对人类事务的影响都无过于这些机械性的发现了。”
马克思评论:“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术则变成了新教的工具,总的来说变成了科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”
虽然没有提到造纸术,但是正是它为印刷术的产生和推广提供了必要条件。
四大发明在人类文明史上的重要地位:印刷术、指南针、火药和造纸术,是我国古代的四大发明,是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代,我国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5世纪后的千余年里,欧洲处在封建社会之中。在这个漫长的时期里,我国的科学技术一直在向前发展,而欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪,由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐步形成,欧洲的近代自然科学才得以诞生。
我国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方,成为“资产阶级发展的必要前提”(《马克思恩格斯全集》),为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础:印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况,便利了文化的传播;火药和火器的采用摧毁了封建城堡,帮助了资产阶级去战胜封建贵族;指南针传到欧洲航海家的手里,使他们有可能发现美洲和实现环球航行,为资产阶级奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。总之,我国古代的四大发明,在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。这些伟大的发明曾经影响并造福于全世界,推动了人类历史的前进
印 刷 术
甲.雕皮印刷的发展经过: .殷商时代的书绘雕刻 秦代的雕造 汉代以石刻经 纸张的发明 魏晋南北朝书本雕刻 五代雕刻经传 未代雕皮兴盛 毕升发明活字皮 元代王桢的改良 明代邱报使用活字板 清代铜活字印刷
1.殷代的甲骨文版,己能以雕刻方法,雕书画之形于牛头骨,鹿头骨,人头骨,白陶,灰陶,玉器,石器,角器等物上。且雕刻技芸,颇为精巧。大小字 ,均甚美观。右图为泥活字盘。
2.秦始皇凡见名山,必立石以刻其丰功伟绩以夸后世。
3.秦人刻石纪功,西汉不师其制。而汉代之木刻,亦甚少传世,石刻要待东汉才告风行,碑碣之数,不可胜数。右图为东汉(熹平石经)拓本。
4.魏晋南北朝,为中国书法芸术最灿烂的时代,南北朝碑刻尤多。南朝虽定立碑之禁,而不能久。其时,雕刻之工程,因时劫之需求,而大有进步。右图为中国古代木刻制作图。
5.书籍雕板,始之时不能考究,自五代,晚唐才考究雕皮印书,其源头与汉魏雕刻石经,六朝石刻佛像佛经,唐开元间刻道德经等,均有前因后果的关系。而五代时雕印之风,各地皆有,除长乐老人冯道雕印九经外,有蜀地母昭裔,复有和凝其人,篆板印刷,造福人群。 右图为唐咸通九年印制,是现存最早有年代可考的雕皮印刷品。
6.北未初,雕皮印书虽已风行,但先佛藏而后传书。未代的书藉主要有官刻书藉,家塾刻书,坊本三种。
7.雕刻木皮盛行后,对促进文化,固有甚大贡献。但遂板雕, 费其钜。后有未人毕升,发明活字皮。沈括(梦溪笔谈)记:<有布衣毕升,又为活皮。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。先设铁板,其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁皮上,乃密布字印。>此法大大加速印刷速度,以<一板印刷,一板已自布字.......更互用之。右图为木活字的制造。
8.元代王桢,将排版,检字,造轮,锼修以至刷墨等过程,悉心研究。右图为王桢发明的排字轮盘,它是依据韵部将活字排列。
9.活板到明代,不仅用以印刷书籍,进而印邸报,不仅用枣梨木刻,且用铜锡铸字。
指 南 针
指南针是中国史上的伟大发明之一,也是中国对世界文明发展的一项重大页献。指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。上图是司南模型。
磁石的这种特性,被古人利用来制成指南工具。最早出现的指南工叫司南,战国时已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,样子像一只勺,重心位于底部正中,底盘光滑,四周刻二十四向,使用时把长勺放在底盘上,用手 轻拨,使它转动,停下后长柄就指向南方。东汉王充(论衡.是应篇)记载了它的形状和用法。(鬼谷子.谋篇)里还谈到郑国人到远处去采玉,就带了司南,以免迷失方向。另外,指南车的发明亦进一步把这种仪器提升至更高的境界。下图分别为指南鱼想像图及恋挂型指车针复原模型。
但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品较低,磁性较弱。到了宋代,人们发明了人工磁化方法,制造了指南鱼和指南针,而指南针更为简便,更具实用价值。它是以天然磁石摩擦钢针制成,在地磁作用下保持指南性能;以后把它装置在方位盘上,就称为罗盘。这是指南针发展史上的一大飞跃。下图是清代所使用航海罗盘。
沈括对指南针放置方法也作过详细研究,总结出四种不同的方法,并作了比较:
一,水浮法。把指南针浮在水面以指示方向,至于具体方法,沈括没有说明。到北宋晚期,药物学家寇宗的(本草衍义.磁石条)才有介绍,原来是在指南针上穿上灯心草,就可以把针浮起。水浮法的缺点是磁针会随水摇摆不定。
二,指甲旋定法。把磁针放在指甲上,可以灵活运转,但缺点是容易滑落。
三,碗唇旋定法。把磁针放在碗口边缘上,也可以旋转自如,但同样易掉落。
四,悬丝法。取一根新棉丝,用一点蜡粘在磁针中央,悬挂在没有风的地方磁针即可指示方向。
比较之下,沈括认为这个方法最为理想。下图为沈括指南针的四种试验复原设计。
指南针在公元十一世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大页献,是大大地促进了航海事业的发展。据考证,公元十一世纪末,指南针就开始用于航海了。大约在十二世纪末到十三世纪初,指南针由海路传入阿拉伯,然后由阿拉伯传入欧洲。
火 药
火药是中国四大发明之一。火药,顾名思义就是(着火的药)。它的起源与炼丹术有着密切的关系,是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。下图为元代铜火铳
它是硫黄,硝石,炭的混合物,而前两项在汉代成书的中国第一部药物学典籍(神农本草经)里都被列为重要的药材。就是火药本身也被归入药类,明代李时珍的(本草纲目)中说,火药能治疮癣,杀虫,辟湿气和瘟疫。火药的发明是人们长期炼丹,制药实践结果,至今已有一千多年历史。
唐朝末年,火药已被用于军事。唐昭宗天佑元年(904年)杨行密的军队围攻豫章,部将郑 (以所部发机飞火,烧龙沙门,带领壮士突火先登入城,焦灼被体)<九国志.郑 传>。这里所说的(飞火),就是(火炮),(火箭)之类。(火炮)是把火药制成环状,把吊线点燃后用抛石机抛掷出去;(火箭)则是把火药球缚于箭镞之下,将吊线点燃后用弓射出。到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。北未政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。南未在1259年造出了以巨竹为筒,内装火药的(突火枪)。到了元代又出现铜铸火统,称为(铜将军)。这些都是以火药的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有的威力。下图为南未突火枪和北未火药箭。
火药还用来制造爆仗,流星,烟火之类娱乐工具。自然也用于生产事业,不过那是后来的事了。
在12,13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步,对经济和科学文化的发展,起了推动作用。美法各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。
造 纸 术
造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上,所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国化学史上的一项重大的成就。
在纸还未发明之前,甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。但由于西汉的经济、文化迅速发展,甲骨和竹简不能满足发展的需求,从而促使了书写工具的改进。
当时人们已开始应用小块的丝绵制成的纸,因为考古学家于1933年在新 罗布淖尔发现了一张古纸,它是”麻物、白色,作方块薄片,四周不完整,长约40厘米,宽约100厘米,质甚粗糙,不匀净,纸面尚有麻筋,盖初做纸时所做,故不精细也〃由于古汉时的纸张是由麻缕和丝绵,加上制法粗糙,所以纸张的质量不太好。而麻缕和丝绵都有其本身的作用,如要把它们用作造纸的原料,就必然会受到很大的限制,而难以得到迅速的发展,来满足文化生活上对纸张的要求。
在新的客观形势要求下,蔡伦的出现便为造纸术带来新突破,在《东汉观记》卷二上记 载:”蔡伦··有才学,尽忠重慎,每次休沐,闭门以绝宾客,曝体田野。典作尚方,造意用树皮及敝布、鱼网作纸。元兴元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸称蔡侯纸〃。从以上看来,蔡伦是用树皮、破布、鱼网造纸的。
虽然在蔡伦之前也有纸的存在,但是原料左身就有很大的局限,而蔡伦对新原料的发现,
解决了这个问题。因为破布、破鱼网早已结束了它们本身的任务,成了废物而又用作做原料,对造纸工业起了极大的动作用。
新原料的使用必然提出新技术的要求,但是由于典籍流失,实际的操作如何,已缺乏记载,无从考知,但大概是先张布或网撕破或剪断,然后放在水里浸渍相当长的时间并且需要加以舂捣,才能做成纸浆。用树皮做纸张,困难更大一些.除初步切短和后部舂捣外,中间还需要烹煮和加入石灰浆之类的促烂剂。下图是中国古代造纸工程之(抵压 覆)及(乾焙火烘 )。
最重要的是造纸事业经过蔡伦的发明创造,才由自发的阶段转入独立自主的阶段。蔡伦以前,造纸只是纺织业中附带的一个小部分,并未形成一种独立行业。但是到了蔡伦时期,使造纸业从纺织业中独立出来。它有自己的目的和需要,于是就有了迅速的发展。
在蔡伦之后,纸张大大地推进了书籍抄写和文化传播的事业。在两晋南北朝的时候,由于书法和绘画的需要,纸张的要求慢慢提高,尤其在书法上,因为书法对纸和笔的要求都是十分高的,所以纸张私质素是有必要提高的。
但是由于南北两朝的文化和背景都各有不同,所以两地所用的造纸原料都各有不同。
南朝的纸张以藤皮为主要原料,所这成的藤纸是一张质量优良的纸张,产地是剡溪。它是当时劳动人民根据蔡伦利用树皮造纸的经验,就地取材地制造出来的,藤纸的出现,适应了东晋偏安的地方形势,又符合于当时所谓“江左风流”的士族的需要。北朝的造纸原料却有所不同,主要以楮梭为主。
参考资料: