中国古代科学产生于夏、商、周,在秦汉时期已形成一定的学科体系,宋代则达到发展和运用的高峰。
宋代的科学技术在很多领域都取得了巨大成就,其中最具影响力的当数中国四大发明中的其中三项:火药、指南针和活字印刷术。
自从汉朝发明纸张后,书写材料比过去用的甲骨、简牍、金石和缣帛轻便多了,但是抄写书籍还是非常费工的,远远不能适应社会需要。东汉末年的熹平年间(公元172~公元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,人们由刻、印章受到启发,发明了雕版印刷术。
文字是人类文明的标志,纸张是文字最有效的载体,印刷则体现出什么是效率。从发明雕版印刷术后,印刷术在材料和工艺方面不断改进、不断完善。到了宋代,雕版印刷术更加发达,趋于鼎盛,一版能印刷百部、千部书,但是很费工时,存放版片要占用很大的地方,对于印量较少或者不需要重印的书籍,版片就没有用处了。然而,版片制作的过程却十分繁琐,浪费了巨大的人力、财力、物力。
据《梦溪笔谈》记载,宋仁宗庆历年间,平民毕创造了活字印刷术。这种方法,节省费用,缩短时间,经济方便,在世界印刷史上是伟大的创举。毕是世界上第一个发明活字印刷术的人,比德国的约翰内斯·古腾堡发明的活字印刷术早约400年。
毕发明的活字印刷术基本原理和现代铅字排版印刷方法完全相同,这种活字印刷术可分作四步:首先用胶泥制作活字,再放在火中烧硬;然后是排版,把活字排在涂有松脂和蜡的铁板上,加热铁板,使蜡稍微熔化,用平板压平字面,冷却之后,活字便固定在铁板上了;接着是上墨印刷;最后是拆版,印刷之后铁板再加热,将蜡熔化之后就可以取下活字,备日后使用。对一些常用字往往会多制作一些,确保不缺字,而对偏僻、生冷字,则可以现用现做。同时,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。
据文献记载,毕在发明胶泥活字印刷术时,还试验过木活字印刷,但是因木料纹理疏密不匀,刻字困难,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,所以毕没有采用。
毕的胶泥活字版印书方法,如果只印两三本,不算省事,如果印成百上千本,工作效率就十分可观了,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,比雕版印刷有明显的优越性。
活字制版避免了雕版的不足,只要事先准备好足够的单个活字,就可随时拼版,大大缩短了制版时间。活字版印完后,可以拆版,活字可重复使用,且活字比雕版所占的空间小,容易存储和保管。这样,活字的优越性就表现出来了。
毕发明活字印刷,提高了印刷效率。但是,他的发明并未受到当时的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,却流传开来。
相关资料表明,元初科学家王祯发明了木活字,并改进了活字印刷术。王祯把每行字夹住,排满后再用木屑塞紧,省去了固定和取字的不便。为了免去排字工人来回寻找单字的麻烦,提高排字效率,王祯还将木活字按韵编号排列好。
活字印刷术发明不久,我国便出现了活字印刷品。南宋周必大在《周益国文忠公集》卷一百九十八《程元成给事》中记载:“近用沈存中法,以胶泥铜版移换摹印,今日偶成《玉堂杂记》二十八事,首恩台览。”由此可见,活字印刷术在南宋淳熙、绍熙年间(公元1174年—公元1194年)确实得到了实际运用。
活字印刷术看似简单,但发明创造并非易事,且不说把雕版印刷改成活字印刷须独具匠心,仅就实际操作技术,如造字、排版等问题而言,也是一项巨大的工程。据《中国印刷术的发明及其影响》记载:19世纪,安徽泾县的翟金生,按照毕的方法,花费了30年才造成泥活字十万余个,足见其不易。清雍正年间,山东人徐志定在泥活字上上釉创作瓷活字,并印成了同邑人张尔岐所著的《周易说略》一书。他将泥土煅烧后制成活字用以排版印书,采用的仍然是毕用过的方法。元代的姚枢提倡活字印刷,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。
从考古发现的宋代印刷品来看,我国出现活字印刷品的年代应该更早。据1965年在浙江温州的北宋白象塔内清理出的北宋时期的《佛说观无量寿佛经》残页的印刷特征分析,可断定它是北宋活字印刷品。此残页佛经的绝对年代是北宋崇宁二年(公元1103年)。此外,在甘肃武威等地也发现了有明显活字印刷特征的我国早期印刷品。
记者了解到,在中国古代活字印刷中,除泥活字、木活字外,还有锡、铜、铅等金属活字以及瓷活字,但大量应用的是木活字。公元1773年,清政府组织刻成253500余枚枣木活字,先后印成《武英殿聚珍板丛书》138种,共2300多卷,是历史上最大规模的活字印刷活动。
活字印刷术,影响逾千年。大约在13世纪,活字印刷术传入朝鲜,16世纪经朝鲜传入日本。同时,活字印刷术经新疆传入波斯,后来又经过蒙古国传入欧洲。
受中国印刷术的直接或间接影响,德国的谷腾堡于1455年前后发明了铅、锡等合金制成的金属活字和其他印刷设备,推动了欧洲印刷业的迅速发展,而大量印刷的书籍,在传播希腊古典文化、文艺复兴和宗教改革运动中发挥了不可估量的作用。但是,谷腾堡的发明比毕晚了400多年。
古代中国,由于拥有众多发明和发达的印刷术而成为令世界瞩目的文明古国。中世纪的欧洲,由于传入了中国发明的活字印刷术而激发了文艺复兴和工业革命,继而在世界范围内使社会文化发生了历史性变革,人类因此进入更加文明的新时期。
印刷术的发明给人类传播文化开辟了极其广阔的道路,对于推动世界文明起了极大作用。因此,印刷术、火药、指南针一起被马克思称为“预告资产阶级社会到来的三大发明”。
有专家表示,活字印刷术最大的贡献就是使书籍得以广泛传播。活字印刷术对人类社会的各个领域产生了深远影响。活字印刷术产生后,大量的文字典籍可以更方便、更准确地保存下来。更重要的是,活字印刷术可为文字提供诸多复本,而这些复本可以通过各种方式传播到世界每个角落。由此,世界各地的人可以通过文字联系在一起,全球化的传播依赖印刷术逐步得以实现。