四大发明 中国对人类文化发展的巨大贡献当首推“四大
发明”,即造纸术、指南针、火药和印刷术,因为它们是改变世界历
史进程的伟大科学技术成就。
先说造纸术。我们知道,在纸张发明以前,我们的祖先是利用
龟甲、兽骨和青铜器记事,称为“甲骨文”和“金文”;后来又改用竹
片和木片,称为“简牍”,几乎与此同时,人们又用丝织的绢,称为
“帛书”。但所有这些书写材料,不是笨重,就是昂贵,都影响了信
息储存和交流。在制造丝织品的过程中,人们发现了一种薄薄的
丝绵可以书写,这就是所谓的“絮纸”。遗憾的是,这种絮纸由于原
料有限,不能大量制造,但却从中得到启发,去植物中寻找纤维,于
是就发明了植物纤维纸。“纸”字的偏旁所以从“宝”,原因就是纸
张最早是从丝织品开始的。1957年,从西安市郊灞桥的西汉古墓
中出土了中国最早的植物纤维纸——麻纸,足见在东汉蔡伦造纸
之前中国已发明了纸。只是这种纸质地粗糙,不便书写,仅可作包
装之用。从1973年到1974年间,又在甘肃居延汉代遗址中发现麻
纸两片,色泽白净,质薄而均匀,似乎已能书写。蔡伦的伟大,在于
他用树皮、麻头、破布等多种植物纤维造纸,并且大大提高了纸的
质量,史称“蔡侯纸”。因此,蔡伦在中国造纸术上的地位和贡献仍
然是不可替代的。
蔡伦之后,东汉末年又有一位造纸的能手,他的名字叫左伯,
字子邑,因他所造的纸质量很高,备受世人称赞,所以南北朝时,萧
子良在写给王僧虔的信中,称“子邑之纸,妍妙辉光”。这一时期,
造纸原料有新的拓展,造纸设备也得到了改进,加工技术也有新的
提高,出现了色纸。隋唐以后,造纸业进入全盛时期,造纸原料更
加丰富,麻皮、嫩竹、桑皮、稻杆等均可造纸;纸的种类愈益增多,宣
纸、蜀纸、苏纸、歙纸竞相媲美;造纸技术更加成熟,纸的应用范围
已不独书写。可以说,直到近代机器纸出现以前,我国的造纸术一
直居世界领先地位。
公元4世纪时,中国的造纸术首先传人韩国、日本;8世纪时传
人阿拉伯,后经阿拉伯传人欧洲,欧洲人才结束了用羊皮书写的历
史。但到近代以后,欧洲随着工业革命发明用机器造纸,并且不断
改进造纸技术,我国的造纸术终于落在了世界的后面。
再说指南针。早在春秋战国时期,我国人民已发现了天然磁
石吸铁的性能和指示南北的现象,这在《管子·地数篇》中已有记
载。大约也就在这时,人们利用天然磁石的特性制成了最初的指
南针——“司南”。其形状像一把小勺子,底部圆形,置于平滑的刻
有二十四向的地盘上,勺柄就会自动转向南方,但因地盘与司南底
部产生的摩擦,所测方向难以准确。司南发展到宋代,已成形为
“指南鱼”和“指南针”。指南鱼是将薄铁片剪为鱼形,经磁化后带
有磁性,使用时让它浮出水面,鱼头就会指南。指南针则是将钢针
磁化,其使用方法在北宋科学家沈括(公元1031年--1095年)的
《梦溪笔谈》中描述了四种。后来,人们又将指南针与二十四向方
位盘结合起来,制成“罗盘”。有了罗盘,只要看一看指南针所指的
地方,就可以定出精确的方位。但是,人们也发现,指南针并不完
全指南,因为地球存在地磁偏角,《梦溪笔谈》最早记录了这个事
实,书中说:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南
也。”
指南针的最大用途就是航海,它给航海事业带来了划时代的
影响。据北宋朱或的《萍洲可谈》记述:“舟师识地理,夜则观星,昼
则观日,阴晦观指南针。”南宋吴自牧的《梦粱录》也说:“风雨晦冥
时,唯凭针盘(即罗盘)而行,……毫厘不敢差误,盖一舟人命所系
中国文化要略
也。”明代郑和七下西洋的航海壮举,指南针的作用不能低估。
由于中国的航海业在宋代已很发达,与阿拉伯诸国的往来十
分频繁,因此指南针在宋代已传人阿拉伯地区。公元1180年左
右,指南针又从阿拉伯人传到欧洲人手中。正因为如此,才能有后
来哥伦布发现新大陆、麦哲伦环绕地球航行,并为殖民地和世界市
场的建立提供了可能。
三说火药。火药是硝酸甲、硫磺和木炭三种粉末的混合物。
它的发明是古代炼丹术长期实践的结果。汉代的《神农本草经》已
明确记载石硫磺“能化金银铜铁”,被称为“奇物”。至迟在唐代,火
药已被发现并利用。据唐代炼丹著作《真元妙道要略》记载,“有以
硫磺、雄黄合硝石,并蜜烧之,焰起,烧手面及烬屋舍者”。孙思邈
在其《诸家神品丹法》中所记载的“丹经内伏硫磺法”,其实就是制
造火药的具体方法。
火药发明以后,首先被用到军事上,以火药为动力的杀伤性武
器被制造出来。这是武器制造史上的一次革命。公元11世纪的
宋代,已制成了火箭、火球、火蒺藜等武器。由曾公亮、丁度等人编
的《武经总要》首次记录了火炮等三种火药武器的火药配方,宋末
抗击金兵的宋军已在战争中使用“霹雳炮”,稍后,金人在抗击蒙古
人的战争中则使用了“震天雷”。到元代开始出现铜或铁铸成的筒
式火炮——火铳,因其威力巨大而被称为“铜将军”,《水浒传》中的
“轰天雷”凌振,就是文学作品里刻画的一位火炮专家。在元代甚
至还制造出一种火药箭,其发射原理与现代火箭发射差不多。到
明代又出现了同时发射十支以上,甚至几十支和上百支箭的“火弩
流行箭”、“一窝蜂”、“飞镰箭”、“百矢弧”等,此外还有自动爆炸的
地雷、水雷等。特别是有一种名叫“火龙出水”的火箭,已具有两级
火箭的雏形。
大约在唐代晚期,制造火药的主要原料——硝石,已传到阿拉
伯、波斯等地,因其洁白如雪,被称之为“中国雪”或“中国盐”。约
在13世纪左右,火药才经由商人传人阿拉伯地区,因那时的阿拉
伯人称中国为“契丹”,故把中国传人的火药武器称为“契丹火枪”
或“契丹火箭”。在蒙古人西征的过程中,阿拉伯人得到了中国的
火器;而欧洲人又在与阿拉伯人的战争中学会了火药和火器的制
造方法。
最后说印刷术。中国的印刷术开启于古代的印章和石刻文
字。到隋代初年,民间已开始用雕版印刷佛像和历书等。其方法
是将文字或图画以阳文反刻在质地坚硬的枣木或梨木板上,然后
刷墨铺纸加以印刷。到唐代已逐渐用雕版印刷流行较广的书籍。
公元1900年,在敦煌千佛洞发现了唐咸通九年(公元868年)印刷
的《金刚经》,雕刻精美,图文清晰,是目前已知世界上最早的印刷
品,比欧洲最早印刷的《圣克利斯托菲尔》画像要早600年。
五代以后,雕版印刷进一步发展,到宋代已达盛期,印刷出版
了众多经、史、子、集各类书籍。这时除官刻本(政府)和私刻本(文
人)外,还有许多以盈利为目的的私营书坊,所以宋代藏书事业有
了很大发展。宋开宝四年(公元971年),张从信在成都雕印的全
部《大藏经》,达1,046部,5,048卷,所用雕版达13万块之多。
但雕版的使用并不方便,不但刻版费时,而且保存不易,常因
气候、虫蛀等腐蚀变形,即使有错字也不能改正。这时出现了活字
印刷的平民发明家毕舁。他以其丰富的实践经验,经过不断的摸
索,终于在宋庆历年间(公元1041年一1048年)制成了胶泥活字,
实行排版印刷,完成了印刷史上的一次伟大革命。在后来的发展
中,元代曾改用锡活字。过去认为,元代农学家王祯发明了木活
字,并且将活字按韵排列,大大提高了工人的拣字效率。但据1991
年9月在宁夏回族自治区贺兰县西夏方塔中出土的西夏佛经《吉
祥遍至口和本续》研究,此经为西夏后期(12世纪下半叶)以木活字
印刷,则木活字印刷技术的发明时间又提早一百多年。到明代出
现了铜活字,16世纪又产生了铅活字。可以说,直到20世纪电子
排版系统出现以前,人类一直使用毕异发明的活字印刷技术。
中国的印刷术大约在公元8世纪传到日本,在12世纪前后传
人埃及,更早一些传人波斯。约在13世纪,欧洲才用雕版印刷印
制了第一张画像。随后,14到15世纪,雕版印刷与活字印刷在欧
洲同时流行。人类文明因纸与印刷术的发明而大大加快了传播、
交流和发展的速度。英国哲学家弗兰西斯·培根曾这样评价中国
的四大发明,他说,印刷术、火药和指南针“这三种东西改变了世界
的面貌。第一种在文字上,第二种在战争上,第三种在航海上,由
此引起了无数的变化。这种变化如此之大,以至没有一个帝国,没
有一个宗教教派,没有一个赫赫有名的人物,能比这三种发明在人
类的事业中产生更大的力量和影响”。
|