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【历史上的材料发明与创新】活字印刷术——陶瓷材料的应用
2020年06月03日 18:03  点击:

我国早在战国时期就出现刻制印章活动,也常将重要文字、图画刻成石碑或铸到青铜钟鼎上。中国人还喜爱从石碑、钟鼎上将名家字画或重要文字拓印下来,做成“拓本”广为流传。这些就是印刷的雏形。纸和墨的发明给印刷术奠定了物质基础。A.D.550年(南北朝)已发明木版印刷术。但东汉以后到唐朝之前500多年,诸侯割据,战争不断,人民文化需求受到压抑,木版印刷术应用不广。A.D.581年建立隋朝,统一全国。特别是A.D.618年建立了稳定的唐朝,经济与文化空前繁荣,大量生产书籍已成社会迫切需要。在质地坚实的木板上雕版印刷书籍,到隋唐年间日益盛行。

史学界普遍认为活字印刷术是宋仁宗庆历二年间(A.D.1042)杭州布衣(平民)毕异发明,用的是陶瓷材料(经火烧的单个胶泥活字)。毕异去世后,他的活字正好为沈括的子侄们所得,所以《梦溪笔谈》对活字印刷术从胶泥刻字、火烧令坚、排版印刷,到印后活字按韵排列贮存等全过程作了详细介绍,并将陶瓷活字与木刻字作比较,说明其优点。近年对宁夏银川市西夏王陵遗址发掘时,发现有西夏文印刷的佛经。经文中发现有8个印倒或卧排的文字,可见是用活字排版时出错造成。这就将我国活字印刷的历史推前了约一个世纪。文物专家还完全按《梦溪笔谈》记述,自己烧制胶泥活字,排版印刷,证明完全可行。

陶瓷材料也是中国对人类的伟大贡献之一。陶瓷是人类制造出不同于自然界已有物质结构的第一种新材料。陶器所用陶土是黏土。瓷器所用高岭土是纯净的黏土,主要成分是铝和硅的氧化物,呈白色或灰白色。烧制陶器温度较低,约500—1150℃,而瓷器烧制温度则要达到1200℃以上。在我国江苏溧水神仙洞和江西万年仙人洞都出土了一万年前的陶器。陕西半坡出土的许多彩陶,证明在7000年前我国已有彩陶的批量生产。河南仰韶文化遗址出土距今5000—7000年前的陶器上已出现具有文字性质的符号。山东大汶口出土的6000多年前的陶豆上已有夏族的太阳族徽和“ll”(夏字)。陶器的出现是后来青铜冶炼铸造的重要物质基础。熔炼用的坩埚,铸造用的型范都是陶制的。商代以前陶器烧制温度都低于800℃,质地不坚。夏末商初(约1700B.C.)开始冶铸青铜并使用风箱鼓风,使炉温得以提升,烧制出的陶器质量逐步提高。1991年发掘的山东邹平丁公龙山文化城址(2600—2000B.C.),出土了精美的蛋壳黑陶高炳杯。其中发掘出横穴式陶窑,为研究高超的制陶技术留下了宝贵的实物资料。

2005年初,江苏无锡发掘的春秋最后一个霸主、越国贵族古墓(约500B.C.)中,出土了1000多件青瓷器件,其胎质纯净,釉质匀称,烧制温度当在1000℃以上。过去普遍认为瓷器在中国出现是东汉(A.D.25—220年)初期。这一考古发现将我国制造瓷器的历史推前了六、七百年。白瓷的出现至少在南北朝(A.D.420—589)时期。中国当之无愧是世界瓷器的发源地。唐朝(A.D.618-907)是我国封建社会的鼎盛时期,朝鲜、日本不断派大批留学生、遣唐使来学习,西域和西方各国也来人不少,将许多科学技术传到世界各地。瓷器就在这时传到朝鲜、日本。公元1300年,瓷器传到欧洲但直到18世纪,欧洲才自己烧制瓷器。

陶瓷从开始时主要作为器物的结构材料,逐步向多种功能材料变化。近现代工业电气化过程中,陶瓷成为使用最广泛、最廉价的绝缘材料。瓷瓶、绝缘子是高压输电中不可或缺的零件。现代陶瓷材料,成分早超出传统的石英、长石和黏土,品种花样繁多,具有声、光、电、热、力学等各方面功能,与金属材料、高分子材料三足鼎立,共同构筑起四化建设的物质基础。

中国也是最早制造玻璃的国家之一。约3000B.C.古埃及人烧制出最早的玻璃珠子,磨光后以黄金的价格卖给贵妇们做饰物。约1500B.C.腓尼基人用装满沙子的布袋反复蘸到熔化的玻璃液中,沾到一定厚度后让它冷凝,倒出沙子就成一个玻璃瓶。直到100B.C.叙利亚人才发明吹玻璃技术。中国古代长沙国至少在西汉初期(约200B.C.)就能熔炼玻璃当时称琉璃,并做出了平板玻璃,作为向汉朝皇帝的贡品。广州发掘的南越王赵陀墓中出土了22块玻璃平牌,有兰、绿等色彩,四周用鎏金框架装饰足见其贵重。

毋庸讳言,陶瓷并非印刷用活字的理想材料。毕异的活字印刷术在中国本土应用进展缓慢。但这主要不是材料问题或技术问题,而是社会问题。原来的雕版印刷术,由文人在薄纸上写好文稿,翻过来贴到木板上,即使不识字的工人,照笔划也能刻出凸起的阳文反字雕版,交付印刷。活版印刷则不同,封建社会印刷工人基本不识字,面对成千上万的汉字,检字工无从下手,排版工难免出错,影响了该发明的推广应用。相当长时间,多数私人书商仍用雕板印刷,只有少数官方印刷品采用活字印刷。13世纪以后活字印刷术逐渐传到国外,情况截然不同,迅速开花结果。南宋时期首先传到朝鲜,他们推陈出新,铸成铜活字二、三百万枚,并在1436年铸出世界最早的铅质活字,以后再传日本。15世纪活字印刷术风靡欧洲。对于只用24个希腊字母、26个拉丁字母或32个斯拉夫字母就能印出各国文字的欧洲来说,活字印刷术真是一大福音。1440年德国人古腾堡将中国的活字印刷术与欧洲农村的压榨机,加上油墨组合成活字印刷机,并建立印刷所;1445年他首次在梅因兹印刷诗歌集;1456年印出《圣经》。1458年这种印刷术传到斯特拉斯堡;1467年传到罗马,1469年到威尼斯,1470年到巴黎,1476年到伦敦,1482年到维也纳。16世纪传到俄国和非洲,18世纪跨洋到美国,19世纪至澳洲。1445-1500年欧洲先后建立1000多家印刷所,出版了3.5万多种印刷品,发行量1000万份。中国的印刷术使价格昂贵的羊皮纸手抄本变成普通人能买得起的书籍。历史学家说“它帮助人们实现了知识和权力的分离”,推动了新思想和科学技术的传播,推动了西方的文艺复兴运动。

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