“四大發(fā)明”在宋代的發(fā)展.ppt

1、中國文化概論,“四大發(fā)明”在宋代的發(fā)展,中國古代有舉世聞名的“四大發(fā)明”，它們是造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥和指南針。 造紙術(shù)發(fā)明于漢代，雕版印刷和火藥是唐朝人發(fā)明的，指南針和活字印刷術(shù)是在宋代發(fā)明的。 經(jīng)過宋代的發(fā)展，“四大發(fā)明”已經(jīng)基本成形。 “四大發(fā)明”是中國古代科技成就的杰出代表，在世界科技史上占有十分重要的地位，是中國人民對世界文明的巨大貢獻。,（一） 造紙術(shù)在宋代的發(fā)展 1造紙技術(shù)的進一步成熟,中國漢代發(fā)明了造紙術(shù)，蔡倫對此有重大貢獻。,到了唐代，造紙業(yè)有很大發(fā)展，官府設(shè)置了許多造紙作坊。麻紙仍是主要用紙，產(chǎn)量相當(dāng)可觀。 唐玄宗時，每月發(fā)給集賢書院四川產(chǎn)的麻紙數(shù)量就達(dá)五千番之多。藤紙是名貴

2、的紙張，質(zhì)地優(yōu)良，成為官員文書的主要用紙。 中晚唐時，竹子在南方開始成為造紙的原料。竹子纖維硬而易斷，技術(shù)處理比較困難。所以竹紙的出現(xiàn)，說明唐代造紙技術(shù)有很大進步。,唐代造紙中加礬、加膠、涂粉、涂蠟、灑金、染色等加工技術(shù)也有提高。 紙的品種繁多，出現(xiàn)了全國聞名的“玉版宣”、十色箋、五色金花綾紙、薛濤深紅小彩箋等，還出現(xiàn)了各種以花鳥禽獸為圖案的模底紙（即水紋紙）。,造紙的技術(shù)到了宋代便更加成熟。 宋代紙的主要產(chǎn)地有：浙江的會稽和剡溪、安徽的徽州和池州、江西的撫州、四月川的成都和廣東的廣州。 這時人們在大量生產(chǎn)普通用于書籍印刷和日常書寫用紙的同時，還生產(chǎn)了各特種紙，如巨幅紙和繪畫用紙，滿足了人們的

3、不同需求。,宋代人還把在造紙實踐中的經(jīng)驗不斷加以總結(jié)，寫出了有關(guān)造紙的專門著作。 其中最重要的是蘇易簡的文房四寶中的紙譜，紙譜共分四個部分，對麻紙、藤紙、樹皮紙、竹紙、草紙等的加工和用途作了較為詳盡的說明，這本書是宋代人對中國造紙技術(shù)進行了較為完整的總結(jié)，具有很高的學(xué)術(shù)價值。,除了樹皮紙外，宋代人主要使用的紙有竹紙和草紙。 竹紙是唐朝人發(fā)明的，到宋代被普遍使用，江蘇和浙江是宋代竹紙的主要產(chǎn)地。但在北宋前期，竹紙在質(zhì)量上尚存在著不少的問題。,蘇易簡文房四寶紙譜中有這樣的記載：“江浙間多以嫩竹為紙，蓋隨手翻裂，不復(fù)粘也?！?但在隨后的時間里，竹紙的質(zhì)量迅速得到大幅度的提高。,今天我們看到的宋代人留

4、下的書法作品，其中有不少作品都是書寫在竹紙上的，可看出紙的質(zhì)量非常好。 從原料上分析，竹子纖維含量豐富，因而竹紙的品質(zhì)要優(yōu)于先前的麻紙、藤皮紙。宋代竹紙漸漸取代了麻紙和藤皮紙，成為人們大量使用的紙制品。 而在西方，竹紙最早出現(xiàn)在19世紀(jì)，比中國晚了千年左右。,除了竹紙外，宋代人還發(fā)明了草紙的制作方法。 蘇易簡文房四寶紙譜中有這樣一段關(guān)于草紙的記載：“浙人以麥莖、稻桿紙為之者脆薄焉，以麥槁、油藤紙為之者尤佳?！?這是迄今我們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)草紙制作的最早記載，而西方也是到了19世紀(jì)的時候才出現(xiàn)了草紙。,2抄紙技術(shù)的大大提高 宋代單張紙的尺寸變得愈來愈大，這時候已經(jīng)出現(xiàn)了長達(dá)三至五丈的紙，這種紙的出現(xiàn)說

5、明宋代抄紙的技術(shù)有了很大的提高。,屠隆的紙筆墨硯箋上說，宋代“有匹紙，長三至五丈，陶谷家藏數(shù)幅，長如匹練，名鄱陽白”。 從蘇易簡文房四寶紙譜的記載來看，這種大尺寸的紙主要產(chǎn)于安徽南部，是在一種長船式的水槽中進行抄紙作業(yè)的，這在當(dāng)時是非常先進的技術(shù)。,宋代抄紙技術(shù)提高的另一標(biāo)志是造紙?zhí)砑觿┑耐茝V，這種添加劑也就是明代人所說的“紙藥”。 “紙藥”其實是一種植物黏液，在抄紙時加入紙漿，起到懸浮劑的作用，加入這種添加劑的紙薄而均勻，具有較高的品質(zhì)。,南宋周密癸辛雜識中就有這樣一段關(guān)于“紙藥”的記載：“凡撂紙，必用黃蜀葵梗葉，新?lián)v方可以撂，無則沾粘，不可以揭。如無黃葵，則用楊桃藤、槿葉、野葡萄皆可。但取

6、其不粘也?！?中國的造紙技術(shù)首先傳到周邊國家。 公元3世紀(jì)時，越南已掌握了造紙技術(shù)。 3至4世紀(jì)時，造紙技術(shù)傳到了朝鮮。 7世紀(jì)初，日本人通過朝鮮也掌握了造紙技術(shù)，并自行造紙。,造紙技術(shù)傳人阿拉伯要到8世紀(jì)。 唐天寶十年（751),唐將高仙芝率大軍3萬西征，與阿拉伯軍隊?wèi)?zhàn)于但羅斯，唐軍大敗，很多唐軍士兵成了俘虜。俘虜中有造紙工匠。他們被送到撒馬爾罕，在那兒成立了阿拉伯第一家紙坊。從此，阿拉伯市場上有了本地生產(chǎn)的紙。,794年左右，巴格達(dá)出現(xiàn)了阿拉伯世界的第二家紙坊。從這時起，紙張代替羊皮成為主要書寫材料。 之后，敘利亞的大馬士革和班畢都以產(chǎn)紙聞名。986年阿拉伯人征服摩洛哥。并于1100年在摩

7、洛哥首府非斯城建成新的紙廠，非斯城成為了造紙中心。造紙技術(shù)又從非斯傳入歐洲。,12世紀(jì)初，西班牙的薩蒂瓦出現(xiàn)了歐洲第一家紙坊。當(dāng)?shù)厥a(chǎn)亞麻，這是造紙的好原料。 13世紀(jì)，意大利法布里亞諾有了第一家意大利造紙廠。造紙技術(shù)又從意大利傳入德國。 1390年紐倫堡出現(xiàn)了紙坊。 到15世紀(jì)后期，歐洲大部分地區(qū)都在使用紙張了。,(二) 雕版印刷的發(fā)展和活字印刷術(shù)的發(fā)明 1唐五代的雕板印刷術(shù) 中國的雕板印刷術(shù)的發(fā)明，是在6世紀(jì)初的隋唐之際。,雕板印刷術(shù)就是把文字刻在一整塊木板上，再在這塊整板上加墨印刷。 當(dāng)時主要用于刻印佛像、佛經(jīng)、詩集、音韻書以及歷法、醫(yī)藥等科技書籍。 據(jù)明代學(xué)者邵經(jīng)邦所記，中國最早的刻本

8、書是唐太宗貞觀十年（636)左右刻印的長孫皇后的女則。,7世紀(jì)中葉，“玄奘以回鋒紙印普賢像，施于四方，每歲五馱無余”（馮贄云仙散錄引僧園逸錄）。 1974年在西安柴油機廠出土陀羅尼經(jīng)咒，據(jù)研究是初唐即7世紀(jì)初葉印刷出來的。這是迄今所見世界上最早的印刷品。,現(xiàn)存世界上第一部標(biāo)有年代的木板印刷品是咸通九年(868)王玠出資刻印的金剛般若波羅蜜經(jīng)，可看出刻印技術(shù)已很成熟。 唐末成都印刷的書籍中，也有金剛般若波羅蜜經(jīng)、陀羅尼經(jīng)等佛教經(jīng)典。 據(jù)長慶四年（825）元稹的記述，當(dāng)時江浙一帶不少人把他和白居易的詩“模勒”（即刊刻），“賣于市肆之中”。,9世紀(jì)中葉日本來華名僧宗睿于咸通六年（865）回國時，帶有

9、印刷的書籍唐韻一部5卷和玉篇一部30卷，說明當(dāng)時已印刷多卷本的書籍。 五代后唐明宗長興二年（931)，馮道等人倡議刻印儒家經(jīng)典。 從長興三年起，歷經(jīng)后唐、后晉、后漢、后周四朝，到后周廣順三年（953)，前后22年，刻成儒家經(jīng)典130冊，并印刷出售。五代時還刻印了大量的佛經(jīng)。,2宋代雕版印刷業(yè)的繁榮 宋代的雕版印刷業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)數(shù)量取得了驚人的進展。其中，官刻、坊刻、私刻成為三大主干力量。,官刻即政府刻印業(yè)。 宋代中央政府的刻印機構(gòu)主要是國子監(jiān)。 景德二年（1005）五月，宋真宗到國子監(jiān)視察，當(dāng)問及當(dāng)時雕刻書板數(shù)量時，邢昺回答：“國初不及四千，今十余萬。經(jīng)、傳、正義皆具。”就是說，從宋代建國

10、到景德二年的40年間，國子監(jiān)雕刻的書版增長了25倍。 國子監(jiān)雕印的除大量經(jīng)書、史書外，還有許多醫(yī)書。,坊刻是書坊刻書。 最有名的是臨安親坊陳起父子書籍鋪和建安余氏刻書世家最為有名。,私刻是私人出資?？痰臅?私刻書校訂精細(xì)，如廖瑩中刻印的昌黎先生集和河?xùn)|先生集，歷來被譽為神品。,宋代（以及遼、金）刻印的書中有的規(guī)模很大，主要是佛藏和道藏。 如宋太祖開寶四年（971）于成都開始版印全部大藏經(jīng)，共1076部，5018卷。歷時12年雕印完工，雕版共13萬塊。南宋于1132年有王永從在湖州刊刻佛藏5400卷，一年之內(nèi)即告完工，可見刻工之眾多和技術(shù)之熟練。,據(jù)記載，當(dāng)時雕刻大部頭書籍，往往集中刻工120

11、至160人。 遼代雕印了全本大藏經(jīng)，并先后贈送了五部給高麗。遼藏又稱契丹藏，是根據(jù)宋藏翻刻的。當(dāng)時用糯米膠調(diào)墨印刷，這是一種新創(chuàng)。 金代有崔法珍印藏經(jīng)進于朝廷。金代也刻印道藏，先后刻了六、七副。,宋代的刻書業(yè)遍布全國，但以四川的成都和眉山地區(qū)、北宋首都開封地區(qū)、浙江杭州地區(qū)和福建的建陽、麻沙地區(qū)最發(fā)達(dá)，形成了四大刻書中心，并出現(xiàn)了蜀刻、浙刻、閩刻等不同的刻書風(fēng)格。 總之，宋代雕版刻印力量極強，刻印數(shù)量極多，校刻水平極精。許多刻本校勘精當(dāng)，刀法純熟，字體遒勁方正，行款疏朗，版式舒展，紙墨精致，因而備受后人珍視。,3銅版印刷術(shù)的發(fā)明 當(dāng)今學(xué)術(shù)界有一些學(xué)者認(rèn)為，中國銅版印刷技術(shù)發(fā)明于五代。但到目前為

12、止，我們還不能舉出令人信服的史料來說明這一論點。 但是銅版印刷術(shù)在宋代已得到廣泛應(yīng)用，則是確實無疑的。,宋代用銅版印刷的制品很多，如南宋的紙幣“會子”。 上海博物館就收藏有宋代用來印制會子的銅版，其外觀呈長方形，上半部的右邊是會子的票面額“大壹貫文省”，左邊是料號，中間是賞格文：“敕偽造會子犯人處斬，賞錢一千貫”，中部印有“行在會子庫”五個大字，下部飾有花紋圖案。,在中國歷史博物館的藏品中，我們發(fā)現(xiàn)了宋代用銅版印制的商品廣告“濟南劉家工夫針鋪”，它的上半部中間刻有玉兔搗藥圖，圖案兩側(cè)分別寫有“認(rèn)門前白兔兒為記”，下半部還寫有“收買上等鋼條”等內(nèi)容。 據(jù)有關(guān)專家稱，此廣告作品的印制年代在北宋。

13、這一切都表明，宋人已經(jīng)使用銅版印刷技術(shù)。,4套色印刷的發(fā)明,從目前的史料看，紙制品的套色印刷技術(shù)也發(fā)明于宋代。 元人費著的蜀劍譜上有這樣的記載：“大觀元年五月，改交子務(wù)為錢引務(wù)，版鑄印凡六：曰敕字、曰大料例、曰年限、曰背印，皆以墨；曰青面，以藍(lán)；曰紅團，以朱。六印皆飾以花紋。紅團，背印則以故事?！边@說明宋代四川地區(qū)普遍使用的紙幣“交子”，是用黑藍(lán)紅三色套印而成的。 1974年，在山西省應(yīng)縣木塔中發(fā)現(xiàn)了遼代統(tǒng)和年間（9831012）彩色雕版印制的熾盛光九曜暇圖等印刷物，是世界上迄今所發(fā)現(xiàn)的最早的套色印刷實物。,5畢昇的活字印刷術(shù) 北宋慶歷年間（10411048)，有一個叫畢昇的平民發(fā)明了活字印刷

14、術(shù)。,北宋學(xué)者沈括在夢溪筆談中對畢異的發(fā)明有著詳細(xì)的記述：用膠泥刻字，每字一印，用火燒煅，使其陶化而變得堅硬；每一字都做幾個印，常用的如“之”、“也”等這樣的字，要做上二十多個印，用作排版時出現(xiàn)重復(fù)字時使用；活字的厚薄像銅錢的邊，不用的時候用紙貼上，每韻為一貼，置于木格中貯存。排版時，先預(yù)備好一塊鐵板，鐵板上鋪上用松香、蠟和紙灰混合而成的黏著劑，鐵板四周用鐵范框住，然后從貯字的木格中將所需用的字取出，把鐵范排滿，然后用火把鐵板加熱，使黏著劑熔化，再用一塊木板在字的表面按一下，使活字的表面平齊，并與鐵板粘牢，接下來便可以刷墨進行印刷了。,如果遇到事先沒有準(zhǔn)備的字，就隨時刻字，燒硬補上，非常快捷。

15、 為提高效率，通常準(zhǔn)備兩塊鐵板，在第一板排好進行印刷時，第二板便開始排字了。當(dāng)?shù)谝话逵≈仆戤吅螅诙宓淖忠惨呀?jīng)排好了。用第二板印刷時，印刷工人便把第一板的字取下重新編排，如此“更互用之，瞬息可就”。 印刷完畢取字時的方法是，把鐵板重新拿到火上加熱，待黏著劑熔化后，便可輕松把活字從鐵板上拿下。因為活字是用泥制成的，所以不會被黏著劑沾染，這樣的活字可以被重復(fù)使用，非常方便，特別是印制數(shù)量較多時，“極為神速”。 畢昇活字印刷術(shù)的發(fā)明在印刷史上具有里程碑的意義。,在畢昇之后，活字印刷術(shù)不斷發(fā)展。 元代的王禎創(chuàng)制了木活字，他請工匠刻制木活字三萬多個，于1298年印刷六萬多字的旌德縣志，不到一個月，便印

16、成100本。這是有記錄的第一部木活字印本。,王禎還創(chuàng)造了轉(zhuǎn)輪排字架，將活字按韻分放在轉(zhuǎn)盤上，每韻每字編好號碼，登錄成冊。排版時一人從冊子上報號碼，另一人在排字架旁轉(zhuǎn)輪取字，從而使排字效率大為提高。 1319年，有馬稱德在浙江奉化制木活字十萬個，印成大學(xué)衍義等書。 1773年，清政府刻成二十五萬三千余枚棗木木活字，先后印行武英殿聚珍版叢書138種，共二千三百多卷。 除木活字、泥活字外，元、明兩朝還有不少人用錫、銅、鉛等金屬材料制成活字。,中國印刷術(shù)從唐代即開始外傳。 先傳至日本、朝鮮。接著傳入東亞和南亞各國，并西傳至波斯（伊朗）。波斯用中國的印刷術(shù)印造紙幣。經(jīng)過波斯，中國印刷術(shù)又傳至埃及和歐洲。

17、 14世紀(jì)末，歐洲出現(xiàn)木版雕印的紙牌、圣像、經(jīng)典以及拉丁文文法課本。 德國谷騰堡在1456年用活字印刷圣經(jīng)。 此后20年，印刷術(shù)傳遍了西歐、中歐和南歐各國。 印刷術(shù)的西傳，對于歐洲文藝復(fù)興和宗教改革運動都起了重要的作用。,(三) 宋代的火藥和火器 1宋代火藥技術(shù)的進一步發(fā)展,火藥的發(fā)明和煉丹術(shù)有關(guān)系。 硫磺、硝石和炭是制造火藥的三種基本成分。 在古代方士的煉丹過程中，人們逐漸認(rèn)識到了硫磺、硝石的化學(xué)性質(zhì)。如神農(nóng)本草經(jīng)上就說“硫磺能化金銀銅鐵，奇物”。,在煉丹過程中，方士認(rèn)識到硫磺具有很強的燃燒性，“難以擒制”。 硝石在古代又被稱為消石，方士也很早認(rèn)識到了它的易燃性，且能和多種藥品發(fā)生作用。 中

18、國是最早發(fā)現(xiàn)和使用硝石的國家，所以，阿拉伯人和埃及人稱硝石為“中國雪”，波斯人稱硝石為“中國鹽”。 木炭則更是方士煉丹時常常使用的物質(zhì)。,火藥在魏晉南北朝時期發(fā)明。 到了唐朝末期，火藥被用于軍事領(lǐng)域。 從此以后，由于戰(zhàn)爭的需要，火藥制造技術(shù)快速發(fā)展，對軍事技術(shù)產(chǎn)生了重大影響。,北宋政府在首都開封（今屬河南）設(shè)立了專門生產(chǎn)軍用物資的“廣備攻城作”，共分11個單位，其中有一作便叫“火藥作”。 北宋時期生產(chǎn)的火器主要有弓火藥箭、弩火藥炮、火蒺藜，這些火器都是用弓弩等發(fā)射的，火藥的含炭量、含硝量較低，沒有引信，僅僅是一種燃燒性兵器，而非爆炸性兵器，不具備大的殺傷力。 南宋時，又出現(xiàn)了噴氣式火箭和管形火

19、器，且火藥中增加了硝和炭的含量，同時使用了引信，具備了較強的爆炸性，因而具有較強的殺傷力。,2宋代火器的生產(chǎn)和使用 宋代主要生產(chǎn)和使用的火器有弓火藥箭、弩火藥箭、拋發(fā)火炮、噴氣式火箭、管形火器。,弓火藥箭和弩火藥箭是利用弓和弩發(fā)射的火器裝置。 武經(jīng)總要上說：“火箭，施火藥于箭首，弓弩通用之。其傳藥輕重，以弓力為準(zhǔn)?！痹了涊d的這種火箭就是弓火藥箭和弩火藥箭。 宋史的兵志也有多處對這種火器的記載，如開寶三年（970)，“兵部令史馮繼升等進火箭法，命試驗，且賜衣物束帛”；咸平三年（1000),“神衛(wèi)水軍隊長唐福獻所制火箭、火球、火蒺藜”。,拋發(fā)火炮是利用拋石機發(fā)射的，這種火器最早出現(xiàn)在唐末。

20、宋人路振九國志的鄭璠傳記載，904年，楊行密攻打豫章（今江西南昌）時，其手下鄭璠命所部“發(fā)機飛火，燒龍沙門，率壯士突火先登入城，焦灼被體”。 這是關(guān)于拋發(fā)火炮的最早記載。,拋發(fā)火炮在宋代得到廣泛使用，成了戰(zhàn)場上最為常見的火器之一。 如宋會要輯稿有載，建炎三年（1129）監(jiān)察御史林之平建議，福建、廣東沿海的船只“用望斗、箭隔、鐵撞、硬彈、石炮、火炮、火箭及兵器等，兼防火家事之類”。 包恢在敝帚稿略中也說道：“今欲少效火攻，則所在軍中自有火炮之法。左統(tǒng)領(lǐng)自有見成可用之炮?！?到了南宋，拋發(fā)火炮的技術(shù)又有了進一步的改進，鐵質(zhì)火藥包和引信被廣泛使用，增強了拋發(fā)火炮的爆炸性。,噴氣式火器發(fā)明于12世紀(jì)，

21、是把含硝量較高的火藥裝入紙筒中，它的工作原理和今天的運載火箭是一樣的。 它的制作方法是在紙筒中間留半個插引信的空腔，插入引信，同時用泥把紙筒的上部封住，最后把紙筒綁在箭桿上。 使用時將引信點燃，火藥著火后產(chǎn)生的高溫氣流從紙筒下方高速噴出，從而使紙筒連同箭桿飛起，射向敵陣，這種火器已不再需要借助弓弩等的機械力，而是利用空氣對高溫火焰流、氣流的反作用力來發(fā)射，是火器制作的又一個里程碑。,管形火器是現(xiàn)代槍炮的鼻祖，宋史兵志十一有載，開慶元年（1259)，壽春府（今安徽壽縣）“造突火槍，以巨竹為筒，內(nèi)安子窠。如燒放焰絕，然后子案發(fā)出，如炮聲遠(yuǎn)聞百五十余步”。 這種突火槍是目前我們所知道的世界上最早的管

22、形火器，由于槍筒是用竹子制造的，所以極不耐用。,但隨后不久，中國就出現(xiàn)了用金屬制造的管形火器，如1970年在黑龍江阿城縣出土的銅制火銃，就是1288年以前制造的管形火器，這在當(dāng)時是非常先進的武器。,13世紀(jì)初，中國發(fā)明的火藥經(jīng)過印度傳入阿拉伯國家。 元兵西征時又把火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火藥武器傳入阿拉伯。 歐洲人在和阿拉伯人的戰(zhàn)爭中學(xué)會了制造火藥和火藥武器。 到14世紀(jì)中，西歐國家有了關(guān)于火藥、火器的記載。,(四)指南針的發(fā)明和使用 1指南針的發(fā)明 中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁鐵指極性的國家。,戰(zhàn)國時期，中國就發(fā)明了磁性指向儀器“司南”。韓非子有度里就有“司南”的記載?！八灸稀笔侵改厢樀氖甲?，

23、用天然磁石制成，樣子像勺，圓底，置于平滑的、刻有方位的“地盤”上，它的勺柄指向南方。 漢代王充論衡星應(yīng)說：“司南之勺，投之于地，其抵指南。”但“司南”的磁性較弱，與地盤接觸處轉(zhuǎn)動摩擦力較大，所以“司南”在長時間內(nèi)未能得到廣泛使用。,到宋代，人們發(fā)現(xiàn)了人工磁化的方法，從而發(fā)明了指南針。 最早的記載見于相墓書塋原總錄（成書于1040年），大意是說，要想確定東西南北四個方向，就必須用丙午指向的針，然后“于其正處，中而格之”，針的指向就是正南的方向。 從書中的記述來看，當(dāng)時已把磁針與羅經(jīng)盤配套，作為確定方位的儀器，并且發(fā)現(xiàn)了正南偏東7.5度的地球磁偏角，而歐洲人是在四百多年后，即1492年，才由哥倫布在航海探險中發(fā)現(xiàn)了磁偏角。,北宋曾公亮等人所編的武經(jīng)總要中記載了利用強大的地球磁場的作用進行磁化的“指南魚”，即把薄鐵片做成魚形，用火燒紅后，把魚的尾部蘸入水中，使魚尾指向正北，且略微下傾，取出來時魚形薄片已被磁化，將它浮于水面，便是可以用來指向的“指南魚”了。,另一種人工磁化的方法，見于沈括的夢溪筆談：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南