印刷术的流变及四大发明的功效

摘要

四大发明,沧海一粟,是农业文明千万种技术中的几种,甚至只是一系列复杂演变过程中的一环。每一项发明的起源都很重要,雏形技术值得肯定,但不值得炫耀。

言必称希腊还是言必称中国】系列文章之(五十八)

在旅游过程中,多次遇到有人对北京奥运会开幕式的表演赞叹不已。我每次都感到很自豪,这个世界上谁不爱听好话。中国人对这场盛大的开幕式下足了功夫,尽可能加入更多的中国元素。在绵长的中国历史中优中选优,四大发明当然不能缺少,表演中活字印刷甚至单独占据了一节。

四大发明

在中国常见的四大发明宣传内容。

“四大发明”一词的产生过程比较复杂,大概脉络如下。自16世纪后,卡尔达诺、培根、马克思等人都曾指出火药、指南针、印刷术三种发明对欧洲社会进步起到过重要推动作用,不过均未说明三项发明的来历,更像是默认它们都出自欧洲本土。英国来华传教士艾约瑟(1823-1905)是位汉学家,在其著作中比较中国和日本时,首先将造纸、印刷术、火药、指南针并列,意指它们来自中国,但是还没有形成四大发明之说。1925年美国学者卡特的著作《中国印刷术的发明和它的西传》出版,在序论开始有一段话:“欧洲文艺复兴初期四种伟大发明的传入流播,对现代世界的形成,曾起重大的作用。造纸和印刷术,替宗教改革开了先路,并使推广民众教育成为可能。火药的发明,削除了封建制度,创立了国民军制。指南针的发明,导致发现美洲,因而使全世界、而不再是欧洲成为历史的舞台。这四种以及其他的发明,中国人都居重要的地位。本书以印刷术的发明为限,专门研究这一发明的事实真相。”次年有中国学者翻译了卡特著作的部分章节,“四大发明”之说开始被中国学界了解,慢慢传开,成为定说。

四大发明虽然首先由西方人提出,但也一直存在争议,后来的研究发现提法并不严谨,部分功效有夸大之嫌。技术发明在中国所处的地位一直较低,不可能做出这样的概括。不过这并不影响后来中国人对四大发明内容的挖掘和深化。要是让中国人自己评选,估计火药和指南针会被丝绸和瓷器替代。只可惜有些人认为替代品不能拥有摧毁封建制度和发现新大陆的神力,所以尽管在西方技术东传前,火药在中国历史中功效平平,指南针甚至连清晰的脉络都难寻,但依然不妨碍位列四大。

四大发明与科学无关,是纯粹的技术发明,由于技术领域不同,不易在贡献度上做内部排序。通常一项技术要历经三个阶段:雏形技术、成熟技术、落后技术,只有成熟技术才是成功的标志。成熟技术的形成有很强的自然环境或社会环境约束,极端的例子是北极圈附近不可能发明冰箱,赤道附近不可能发明暖气。验证技术的成熟度,关键是能否在生产、军事、商业等领域得到有效应用。其中一项技术如果在军事上能迅速提高战斗力,通常传播速度是最快的。

马是经过驯化后,速度、负重、耐力三者结合最佳的动物,是农业文明时期重要的战略资源。一切能够提高马匹使用效率的发明,都会受到重视。成熟的马镫技术大约于3世纪由亚洲北部的游牧民族发明,在五胡乱华期间,功效显著。中国汉文化区逐渐接受,提高了隋唐两朝的军事优势。马镫一路西传,直到9世纪,西欧的法兰克人才掌握该技术。之后骑士们才能端坐马上,做出各种花哨夸张的动作。马镫技术非常简单,可以使骑兵双腿驭马,彻底解放双手,看上去百利而无一害,应该迅速推广,可是马镫向西传播却耗时近六百年左右。古代延缓技术传播的主要因素并不是今天的专利壁垒,而是其他传统与新技术的结合会有冲突。马镫的好处毋庸置疑,但是马种驯养、骑兵训练、武器配备、军种设置、战略战术、军需制造、军费支出等等都要相应改变,短期替代成本极高,难免传播耗时较长。

木芯鎏金铜马镫

木芯鎏金铜马镫,出土于5世纪初北燕贵族冯素弗的墓葬。

再举一个更为熟悉的例子:阿拉伯数字0-9,严格应称“印度-阿拉伯数字”。数字系统在几大古文明地区都有发明,但书写方式不同。阿拉伯数字起源于印度,几经演变流传,9世纪初在阿拉伯地区分化成东西两支。东支演化成现在阿拉伯人使用的数字,西支借道西班牙,12世纪传入欧洲,至16世纪得到广泛使用,逐步取代罗马数字,并且改进成与今天的写法基本一致。印度数字、东支阿拉伯数字及现在的阿拉伯数字,分别在唐朝、元朝、明末清初均有传入中国的记载。但中国人习惯使用传统的算筹或用干支计数,对此不为所动。迟至19世纪末20世纪初,才算正式传入中国,开始大范围使用。今天看来,阿拉伯数字的技术优势无需多述,那为什么传播经历却不尽相同呢?如果了解阿拉伯数字与现代科学的关系,就不难理解0-9在不同地区的身世差别了。

各地区的数字符号及演化简表。

各地区的数字符号及演化简表。

对照马镫和阿拉伯数字,再来看看中国的四大发明。前文都已经简单提及,下面主要说说印刷术。

印刷的原理很简单,在砖、石、木、金属等较硬的材质上刻出图案或文字,涂以油墨,用纸批量复制。如果不考虑印章盖印,中国最早的印刷能追溯到东汉时期对石刻的拓印,可以视为雏形技术。成熟的印刷术是指6世纪出现的雕版印刷。催生雕版印刷技术诞生的社会因素既非皇帝要出语录,也非文人要出诗集,而是大乘佛教在中国被汉化以后,信众暴增,需要大量佛经。抄写虽然心诚,但是费时费力,收益太低。同样内容的佛经面对广泛的需求,有人从石刻拓印获得灵感,木质雕版应运而生,纸张、油墨也做出相应的技术改进,结果佛经如雪片般飞入寻常百姓家,寺庙商家均获利丰厚。雕版印刷在东亚地区快速传播,初期大都用于印刷佛经,后来又印刷历书,中国和日本的文物遗存均是有力证明。雕版印刷还改变了纸质资料的保存形式,由卷变成装订成册,才有了后来的书籍。盛唐的出现和雕版印刷没有关系,相反由于佛经泛滥,造成信众过多,反而添乱。唐朝中后期,佛教对社会侵蚀日益严重,占财产、避赋税、逃兵役,雕版印刷在其中推波助澜。当然唐朝的衰亡不能归罪于雕版印刷,因为这项技术没有这么大的能量。

陀罗尼经咒

1974年在西安郊区出土的梵文《陀罗尼经咒》残片,印刷年代约为7世纪,被认为是迄今发现最早的印刷品之一。

宋元明清四朝雕版印刷的技术更加成熟,应用范围扩大,民间出版业兴盛,文化人倍增,为社会繁荣助一臂之力。中国古籍浩如烟海,宋元明清四朝占九成九,都是雕版印刷之功。宋词元曲、明清小说现在备受推崇,却非当年主流。四书五经广泛传播后,注经解经人人可为,可惜没有带来新诸子百家,宋明理学借机形成,获得垄断地位。但是“格致诚正修齐治平”套死所有读书人,思想愈发僵化。这一切当然也不能只归罪于雕版印刷,主要还是其他社会因素在作祟。

福建建阳地区在宋元明清是一处书籍制作中心,留存有很多雕版。

福建建阳地区在宋元明清是一处书籍制作中心,留存有很多雕版。

雕版印刷在东方是一项成熟技术,不过它的西传和造纸术一样都非常缓慢。漫长的丝绸之路不可能一朝走完,十字军东征、蒙古西征都帮助加快传播速度。伊斯兰世界接受中国造纸术,却对雕版印刷不感兴趣,只有少量应用。名义上是认为印刷宗教书籍属于不敬的行为,一直迷恋手工抄写,直到18世纪左右才被迫接受活字印刷。最早呈现在欧洲人面前的印刷品并不是宋元善本,而是中亚地区流行的一种民间游戏纸牌。最迟至14世纪,雕版印刷传至欧洲并被掌握,与东方相似,除了印纸牌,早期的印刷内容多是圣经中的图文故事。可是雕版印刷对于欧洲文字体系来说不是一项成熟技术,实用性很差。形势逼人,一些人开始尝试木活字,进一步尝试浇铸金属活字。德国人谷腾堡经过刻苦攻关,完善了铸字、拣字、组版、填空、齐行、印刷多项工艺,大约在1455年左右首次印刷出版《圣经》。欧洲活字印刷起步之时,宗教内容居多,教廷大量印刷赎罪券敛财。不过拉近人们和上帝的距离之后,也促进了宗教改革,活字印刷为新知识、新思想的传播添一臂之力,将波澜壮阔的文艺复兴时代推向高潮。经过几百年的技术改进,1790年推广使用铅印。工业革命后,印刷机器成为一项专门技术独立发展,但印刷术整体依然遵循谷腾堡的技术套路。

15世纪谷腾堡印刷机的复制品。

15世纪谷腾堡印刷机的复制品。

活字印刷在东方早有人尝试,沈括在《梦溪笔谈》中记载过毕昇的事迹,元明清三朝也有人陆续实践,并留存下一些活字印刷的书籍。与中国同属一个文化区的朝鲜,15世纪初在官方资助下,出版过一批用金属活字印刷的儒家经典。可是东方所有的活字印刷书籍与雕版印刷书籍相比连九牛一毛都算不上,除了说明活字印刷术的存在,并不能证明它是一项成熟技术,反而形成反证,说明活字印刷在中国难当大任。

今天有人尝试复制泥活字、木活字,希望证明在古代的可行性,效果并不好。因为材质缺陷,泥活字、木活字不可能演变成活字印刷的成熟技术,还是要用金属活字。中国铜钱文字精美,足以证明活字印刷在东方难以推广并不是制造金属活字的技术问题,而是另有其他原因。汉字是中国的骄傲,可惜由于笔画繁杂,数量巨大,成为推广活字印刷的拦路虎。古代刻工文化水平普遍不高,制作雕版其实是按图索骥,并不十分清楚文字内容,以致错讹很多。活字印刷铸字排版过程要求按“字”索骥,在西文环境中非常简单,几十个字母可以无限复制和使用,普通人员即可完成。但是在汉字环境下,不仅铸字的工作量被无限放大,而且拣字排版对知识水平有较高要求,以致错讹更多。这是中国古代出版业不能承受的商业成本,所以除了民间少量尝试和官方资助,活字印刷无法形成商业化。沈括、王祯都是官员,描述活字印刷如何轻松便捷、畅快淋漓,均是不清楚技术如何商业化的书生之言,也是中国古代知识分子对技术认识的通病。商业上行不通,政府示范也就无济于事。清雍正年间,宫廷铸25万枚铜活字,印制《钦定古今图书集成》,共一万卷,一亿六千万字,是中国古代活字印刷的一次大规模应用,但在过程中也感到效率太低。此后这批铜活字只能束之高阁,最后的命运是乾隆年间被拿去铸钱。

雕版和活字是凸版印刷,用木材或金属制版印刷图片成本很高,效果也差。另一位德国人塞内费尔德(1771-1834)于1798年发明石印平版印刷术,根据石材吸墨及油水不相容的原理,可以轻松制作图版。不过石印在西方并没有取代铅印,只是印刷中的一项辅助技术,可是石印在中国却引发了一场印刷革命。雕版印刷从隋唐至明清,工艺不断改进,作为成熟技术,未受到任何挑战。石印比雕版降低成本,字体更小更随意,印制图片效果颇佳,出版业接受极快。从清末到民国初期,几乎是一夜之间,历经千余年的雕版印刷被淘汰出局。至今,雕版印刷作为非物质文化遗产依然存在,木板年画、佛教经书都是它的历史延续。

清末石印《点石斋画报》,经常有介绍西方科技的内容。这是1897年某期的《宝镜新奇》,介绍用X射线看病。

清末石印《点石斋画报》,经常有介绍西方科技的内容。这是1897年某期的《宝镜新奇》,介绍用X射线看病。

20世纪上半叶在西方的影响下,尤其是中国报业的蓬勃发展,让石印显得力不从心,印刷术逐渐与西方接轨。书籍和报纸销量大增,印刷业终于能够承受铅活字印刷的高昂成本,开始大规模商用。不过汉字在活字印刷中的窘境一直不能彻底解决,其他条件相同的情况下,单位排版印刷成本长期高于西文书,遇到生僻的汉字还要临时铸字,排版工人的工作强度居高不下。相似的问题在汉字遇到计算机的时候也曾出现,但是中国人不可能舍弃汉字,还得依靠技术创新。

20世纪初,照相技术被引入印刷业,成为一场革命的前兆。随着计算机和激光技术的发展,1970年代西方发明激光照排,开始淘汰铅印。英国某公司尝试研发汉字激光照排,并且带着样机来中国展示,希望占领华文市场。可是技术不过关,汉字识别速度太低。中国技术家王选(1937-2006)借鉴国际先进技术,带领团队攻关,解决汉字识别难题,于1985年发明出汉字激光照排系统,直达国际高端,并且迅速商用。此后十年,中国逐渐淘汰铅印。“告别铅与火,迎来光与电。”汉字印刷翻身解放,获得新生。可是故事并没有结束,随着技术进步,无纸化时代已经临近,信息传递方面的印刷术开始面临整体被淘汰的结局。

左图汉字排字工人拣铅字排版,右图王选查看汉字激光照排系统输出的报纸胶片。

左图汉字排字工人拣铅字排版,右图王选查看汉字激光照排系统输出的报纸胶片。

任何应用广泛的伟大技术发明,在历史文献或遗存上很难做到神龙不见首尾。四大发明细数下来,在本土的表现差别很大。造纸和雕版印刷是成熟技术,活字印刷胎死腹中。黑火药制作鞭炮是成熟技术,尽管至今事故不断,而对于火炮只占一部分,后被欧洲发明的无烟火药替代。指南针只是综合复杂的航海技术中的一项,而中国的水罗盘并不成熟。四大发明,沧海一粟,是农业文明千万种技术中的几种,甚至只是一系列复杂演变过程中的一环。每一项发明的起源都很重要,雏形技术值得肯定,但不值得炫耀。成熟技术会被铭记,而此时此地的成熟,并不一定代表彼时彼地也成熟,阶段性的功效也不等于长期功效。一旦更高效的新技术出现,以前的成熟技术会沦为落后技术,终将被淘汰。

技术发明,应是人类共享。腓尼基的船,吕底亚的金银币,古希腊的葡萄酒,古罗马的拱券,游牧民族的马镫,印度-阿拉伯数字,还有中国的很多发明无不如此。技术进步从来都是取长补短,互通有无,上演着雏形、成熟、淘汰三部曲。不分你的我的,都是全人类的,因为先进技术最具有普世价值。

有些人入戏太深,基于西学东源的观念,为后来的“儿子打老子”找借口,喜好求证水罗盘和新大陆、毕昇和谷腾堡、炼丹和欧洲火炮之间的直接联系,进一步直接导出大航海、宗教改革、文艺复兴,再进一步直接导出科学革命、启蒙运动、工业文明。这类超级臆想充满艺术性,近乎神迹,较新的研究成果当属周易和计算机的直接关系。

在技术史中,每一项技术都有生命周期,某行业、某领域的综合技术也是如此。所以如同对待历史中的重大事件或重要人物一样,没有必要将单项技术的作用给予无限延伸,做出过度解读。历史庞杂厚重,过程如连环套,单项技术无法承载全部,各种技术实现的丰富组合才是人类赖以生存的基石。

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  1. avatar 剑锋人心 1

    丁老师,我把你这个专题的相关内容,搬到了《科学史与科学方法》的大学课堂上。感谢您辛苦的写作和无私的分享。

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  3. avatar 第三石 3

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