“四大发明”,是关于中国科学技术史的一种观点,是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明,是中国古代劳动人民的重要创造,是指造纸术、指南针、火药及印刷术。
此一说法最早由英国来华传教士(新教)、汉学家艾约瑟提出并为后来许多中国的历史学家所继承,普遍认为这四种发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用,且这些发明经由各种途径传至西方,对世界文明发展史也产生了很大的影响。
而李约瑟对这四大发明的赞美和强调,使得这一说法获得了中国的很大认同,并被写进了教科书。
活字印刷术,是一种印刷方法,使用可以移动的木刻字、金属或胶泥字块,用来取代传统的抄写,或是无法重复使用的雕版印刷。活字印刷术是在木版印刷的基础上于北宋(11世纪)发展起来的,而且是其发展的必然产物。中国从雕版到活字版的演变,耗费了大约四五百年时间。
陆深《河汾燕闲录》的《俨山外集》卷三中说:“隋文帝开皇十三年十二月(593 年)敕,废像遗经,悉令雕撰。”这里说的可以理解为雕造被毁之佛像,撰集残缺的佛经。而陆深道:“此印书之始,又在冯瀛王(指冯道)先矣。”(这可能是关于雕版印刷术在隋代最早的记录)
活字印刷与雕版印刷的主要区别是制版方式的不同,在着墨、刷印与装订等方面大抵使用同样的工艺技术。但是,制版是印刷技术中的一道关键工序,活字版以不同于雕版的程序制成,采用不同的操作方法和工具,因此活字印刷术也可看作一项发明。活字包括非金属活字和金属活字。从技术发展的角度来讲,中国印刷史经历了雕版印刷到非金属活字印刷再到金属活字印刷三个技术阶段,并且在11世纪的北宋完成了跨越。活字印刷的高级发展形式是金属活字印刷,而金属活字印刷又是近代世界印刷的发展起点,因而活字印刷的发明被认为是具有划时代意义。
木板印刷到北宋时,已甄至其黄金时期。物极必反,随着雕版印刷的大行于世,其不足之处也更加凸显出来。活字印刷术便由此应运而生。木板上的字是逐个刻出的,如果将版上的字用细锯逐个锯下,就形成单个字块,再将单个字块组合成版,印刷后取下,继续复用。这样,一套字块就可以实现多套雕版的功能,“活”之一字跃然而生。
关于活字印刷术的发明者,毕昇。大约在1045年,毕昇发明了胶泥活字印刷术,用以取代雕版印刷术。与毕昇同时代的沈括在《梦溪笔谈》中有详细记载:
版印书籍,唐人尚未盛为之,自冯瀛王始印五经,已后典籍,皆为版本。庆历中,有布衣毕昇,又为活版。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。先设一铁版,其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁板上,乃密布字印。满铁范为一板,持就火炀之,药稍镕,则以一平板按其面,则字平如砥。若止印三、二本,未为简易;若印数十百千本,则极为神速。常作二铁板,一板印刷,一板已自布字。此印者才毕,则第二板已具。更互用之,瞬息可就。每一字皆有数印,如之、也等字,每字有二十余印,以备一板内有重复者。不用则以纸贴之,每韵为一贴,木格贮之。有奇字素无备者,旋刻之,以草火烧,瞬息可成。不以木为之者,木理有疏密,沾水则高下不平,兼与药相粘,不可取。不若燔土,用讫再火令药镕,以手拂之,其印自落,殊不沾污。昇死,其印为余群从所得,至今保藏。
——沈括,《梦溪笔谈》卷十八 技艺
《梦溪笔谈》是百科全书式的著作、中国科学史上的重要文献,记载了北宋科学家沈括的科学知识及成就。(点击前往阅读全历史《梦溪笔谈》古籍)
有关活字的思想和实践据文物分析或许由来已久。最早的商周青铜器铸造之时就可能使用过这种原理。如1920年代甘肃出土的东周(前七世纪)铸的青铜饮食器秦公簋,有铭文50字,从拓片上可以看到是一字一范,含多范而成文。又如19世纪末,山东临淄出土的陶器上印有秦始皇二十六年(公元前221年)诏书40字,每行2字,每两行为一范,合10范而成。
非金属活字印刷术的发明
木活字
从技术发展规律观之,木活字是最早的活字之一,它直接脱胎于木雕版,因为我们可以将木活字看成只含一个字的木雕版,既然能刻出喊许多字的木雕版,就能很容易刻出单个木活字,用于印刷。
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明明代木活字明代用木活字排印的印刷物包括《壁水群英待问会元》、《四友斋丛说》、《晏子春秋》、《小字录》、《栾城集》等。
泥活字或陶活字
木活字用木料少于木板,但因体积小,要求木料坚硬,用汉文木活字排印书籍,一般要准备10万-20万木活字,或者更多,成本仍高。北宋印刷工毕昇在从事木活字印刷时,觉得刻字费用和时间较多,且遇湿易涨而变形,因此又发明一种新方法,以木活字为母模,制成以黏土为原料的泥活字,在窑内烧固后,用于印刷,从而大大降低生产费用和所需时间。

西夏时期,采用毕昇泥活字印刷术创制的西夏文泥活字排印的《维摩诘所说经》,印制时间约为公元12世纪前期,只比毕昇发明的活字印刷晚一百多年,是现存世界上最早的泥活字印本。

清初时,有人用毕昇烧纸黑陶活字之法,不用黏土,而用瓷土或高岭土为原料烧纸白陶活字,又成一绝。

金属活字印刷术的发明
铜活字
铜板印刷起于盛唐,但8世纪不可能铸出铜活字。金属活字印刷的技术应该认为是铸印—铸钱、造纸、铜板和非金属活字等诸多技术发展后的结果,是为了适应北宋推行的一种新的经济举措,即纸币的发行而问世的。

锡活字
历史上所说的铜活字并非以纯铜铸造,正如铜钱那样,因铜较贵,故多以铜—锡—铅三元合金铸之,确切地说应称之为青铜活字。
元朝王祯在造活字印书法提到南宋有人使用锡作为活字:“近世又铸锡作字,以铁条贯之作行,嵌于盔内界行印书”。元成宗大德二年(1298年),安徽旌德县尹王祯,制造3万余木活字,排印6万余字《旌德县志》100部。并余此后不久,刊行所著《造活字印书法》。
