畢昇與印刷術

印刷術是我們偉大的中華民族的四大發明之一，是對世界文化發展的重大貢獻，距今已有1300多年的曆史了。

我國最早的印刷術，是雕版印刷術，方法是先把木板刨平，鋸成兩頁書大小。然後在板麵上抹上一層漿糊，把寫好的文稿薄紙翻貼在板麵上。雕刻匠用刻刀把一個個字刻出來。如果讓字凸出來，這叫陽文版；如果讓字凹下去，就叫陰文版。

印刷的時候，先在製好的文字版上刷上油墨，然後把白紙蓋到版上，用刷子輕輕刷平，文字就轉印在紙上了。一頁頁刻好，一頁頁印好後再分裝成冊，一本書就出版了。

雕版印刷實行了一段時期之後，人們漸漸發現這種方法太費工料了，因此，人們迫切要求改進印刷技術。

我國北宋時期，有一個優秀的刻字工人名叫畢舁。是他，不斷總結前人的經驗，曆時八九年的艱苦鑽研，終於創造出泥活字印刷術。

他首先用泥土做成一個個小型四方長柱體，把頂端切平後刻上一個個單字，然後再放人火中煆燒以增強它們的硬度，使每一個字都像小巧玲瓏的小瓷磚一樣。

燒好後，他又把每個字按韻排列好。每到印刷時，就按著底稿的要求將字揀出來，一行一行排在鐵板上，周圍用鐵框紮緊。

為了使每一塊活字版形成一個堅固的整體，除了周圍用鐵框外，預先在鐵板上放一些鬆脂、蠟等粘合物。

當把每塊活字版在火上烤的時候，它們就熔化了，這時可以趁勢用平板將活字壓平，冷卻後，活字就牢固地固定在鐵板上了。然後刷上油墨，把白紙蓋在活字板上印刷，印完後，可以再將鐵板烤熱，鬆香熔化了，就可以將活字一個個再揀起來，排列好，保存好，以備以後再用。

這樣印書，既方便，又省工料，大大加快了印刷速度和效率。

繼畢異之後，1314年，山東農民王禎，又創造出了木活字印刷術。1488年，無錫一個名叫華燧的人，又創造了銅活字印刷術。

在我國畢異發明活字印刷術的400多年後，德國人穀登堡於1445年研究成功了利用鑄造的鉛活字，進行活版印刷的技術。他還研製成功了木製印刷機，製成了調油墨，大大提高了印刷的速度和質量，為印刷的機械化做出了重大貢獻。

郵票的發明

人類社會的發展，決定了人類單靠個人的力量是無法在地球上長期存活下去的。人類需要幫助，人類需要交流，信息傳遞成了人類生存必需的基本活動之一。

最初是打手勢，之後發明了語言，用馬拉鬆式的長跑傳遞口信。再以後發明了文字，開始書信傳遞，於是有了古代郵驛。

當時的郵資是按郵件運遞路程和信件紙張數量逐件計算的，即“遞進郵資製”，收費的標準也很高。

如果遇到江河泛濫、橋梁坍塌，信件就得多走幾百公裏，總計下來，郵資高得嚇人。

如此昂貴的郵資，使平民百姓望而生畏，他們把寄信看成一件奢侈的事情。

19世紀30年代是改革的黃金年代，改革造就了一代英雄，羅蘭-希爾發明了世界上第一枚郵票，在世界郵政史上樹起了一座劃時代的裏程碑。

羅蘭·希爾經過多年的調查主張大幅度降低郵費，實行郵件不分遠近、一律收費l便士的均一郵資，他還提出使用“印刷精美的郵政用品”來預先支付郵資。

這種紙的大小與郵資圖樣大小相仿，背麵塗上一層薄膠，人們隻要沾濕背膠就可以將其貼在信件上，這就是羅蘭·希爾關於郵票的最初創意。

為此，羅蘭·希爾上書政府，提出了自己的改革建議，1839年8月17日，維多利亞女王批準了這個議案，決定英國自1840年1月10日起實行l便士均一郵資法。羅蘭-希爾也被女王任命負責郵政改革工作。

為了把創意中的l便士郵票變成現實，羅蘭·希爾要求應該使用具有防偽性能並能在公眾中取得信譽的圖案作為郵票的圖案，於是采用了威廉·懷恩創作的維多利亞女王的側麵頭像，這樣既顯示了發行郵票的權威性，又通過郵票宣傳了英國，宣傳了女王。

郵票采用黑色油墨印刷，1840年4月15日，終於印出了世界上第一批郵票——黑便士郵票。

黑便士郵票原定於1840年5月6日發行，但有的郵局在5月1日就開始發售。為表彰羅蘭·希爾對郵政改革作出的傑出貢獻，英國女王賜予他爵士稱號，人們尊稱他為“郵票之父”。

自行車的發明

人類使用車輪的曆史大約有5000年之久了，但是在1690年以前，沒有任何人把兩個輪子連接起來乘坐。

一個叫德·西弗拉克的法國人，曾做過一輛被稱之為“塞萊裏弗勒”的兩輪車，使用方法是：兩腿分開坐在車上，兩腳蹬地使之滾動向前。

1839年，麥克米倫發明了一種機械自行車。自行車的後輪通過連接到踏板上的曲柄驅動。有了自行車，人們獲得了比步行快得多的速度。

1861年，一個叫布魯內爾的法國人，把他的自行車帶到馬車匠人米肖那兒去修理，米肖的兒子歐內斯特看到那輛車後，提出：如果在前輪裝上一個曲柄，並能夠踏著轉動的話，一定能使這種腳踏車得到改進。

還有一種叫“維洛西皮德”的腳踏車，踏板轉一圈，輪子就轉一周，這種車前輪很大，被人們稱為“高自行車”。

它跑得快，就是不穩當。如果想刹車，特別是下坡時刹車，騎車的人就可能被甩到把手前麵，騎一天的車就得摔幾次。但是人們並沒有被嚇住。

1884年，勇敢的馬斯·史蒂文斯騎著、推著、有時甚至是扛著一輛叫“平凡者”的高自行車穿越了美國。

把自行車的前輪變小，從而使騎車更安全的嚐試不斷進行著，但限於當時的工藝水平，這些嚐試都失敗了。

1885年，英國人斯塔利發明了鏈條傳動的自行車。這種自行車用鏈條把踏板的運動傳達給輪，並把前後輪的大小一致連接起來。

為了加快行走速度，他還把腳踏板上的齒輪設計得大於後輪，以便後輪的轉速大於腳踏的速度。

這種自行車的一個主要優點，是把車座、踏板、把手以及前後輪的旋轉軸這五個點，互相之間都構成三角形結構，這種結構完全符合結構力學原理。

經過斯塔利的改進，自行車變得安全可靠，而且效率大大提高了。於是，自行車在歐洲很快地普及開來。

1888年，蘇格蘭人鄧洛普又發明了內充空氣的車胎。在此之前，自行車用的都是木輪或實心膠輪，這種輪子很重。鄧洛普一心想加以改進，但又苦於想不出好辦法。

有一天，他在公園用橡膠水管澆花時受到啟發，發明了帶充氣內胎的車輪，從而使自行車的性能得到飛躍性地提高，開創了一個自行車大普及的時代。

造紙術的發明和使用

造紙術發明之前，人們都是把字寫在竹簡和絲帛上，由於承載的笨重和昂貴，製約了文化的傳播。東漢宦官蔡倫造紙術的發明，對當時乃至後世都有極其重要的影響，造紙術與指南針、火藥、印刷術並稱為中國的四大發明，對世界文明的進步做出了巨大貢獻。

蔡倫，東漢桂陽(今湖南郴州)人。他出身低微，很小就人宮做了太監，服侍漢和帝。蔡倫聰明識字，人又謹慎好學。平時他不喜歡和人交往，經常把自己關在屋裏讀書思考。

漢和帝即位後，蔡倫被提升為中常侍，出入宮廷內外，平時服侍皇帝，負責掌管文書，傳達皇帝的命令。當時許多外官經常和宦官結交，但是蔡倫卻能堅守原則，並不隨便與人交往，因此漢和帝更加信任他。蔡倫敢於指出和帝不對的地方，因此也很受和帝的器重，經常參與朝政。

蔡倫是一個喜歡思考和有所發明的人，漢和帝永元九年(公元97年)，蔡倫升任尚方令，負責掌管皇帝的手工作坊，這個作坊是皇家的私人作坊，主要是為皇家服務。

蔡倫在監管作坊期間，經常和匠人一起切磋製造器械的技術，由他監管製造的各類軍械、寶劍非常精良、鋒利，被天下人讚歎。他在這方麵的才能也開始逐漸顯露。

東漢以前，人們通常都用竹簡和絲帛作為記載文字的工具，有些很長的奏章要用許多竹簡，翻閱起來非常不方便，也難於隨身攜帶，而用絲帛作為書寫的載體，雖然方便，但是很昂貴，普通人家根本承擔不起這樣的費用。

蔡倫平常喜歡讀書，對於書簡帶來的種種不便深有感觸，如何製造出一種輕便的、價格低廉的書寫工具，成為蔡倫的一個夢想，為了實現這個夢想，蔡倫翻閱了許多前人的資料。

有一天，蔡倫看到宮女們在用蠶絲製造各種絲織品，從她們的製造過程中，蔡倫頓時有了靈感，他連忙趕回去，和匠人們共同研究，把樹皮、麻頭、破布、漁網等混合在一起，搗碎弄爛，然後將這些東西糅合在一起，拌勻後晾幹，經過反複的實驗和研究，蔡倫終於製造出了廉價和實用的紙張。

東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫把發明紙的過程詳細地記錄下來，連同自己製造的第一張紙，一起奉獻給漢和帝，請他過目。

漢和帝親自實驗後，非常滿意，厚厚賞賜了蔡倫，並把製造紙的方法頒布天下，蔡倫的造紙術馬上在各級社會階層中傳播開來，受到廣泛的歡迎和喜愛。

為了讚頌蔡倫的傑出貢獻，當時人們把這種紙叫做“蔡侯紙”。蔡倫的名氣越來越大。

陶器的發明與使用

陶器的發明，在製造技術上是一個重大的突破，它既能改變物件的性質，又能比較容易地塑造便於使用的物體的形狀。既具有新的技術意義，又具有新的經濟意義。因此，它一出現很快就成為人們生活和生產的必需品。

世界上許多地方，陶器是由於在編製或木製的容器上塗上粘土以使之能夠耐火而逐漸被發明的。在長期實踐中，人們發現成型的粘土不要內部容器也可以燒成陶器，於是陶器就這樣被發明出來。

人們所知的最古老的陶器，是在捷克斯洛伐克摩拉維亞的多爾尼維斯托尼斯發掘出來的，年代約為26000年前。人們在那裏發現了燒過的陶土的碎片，這些陶器做成各種動物的模樣，製作十分粗糙，大多數陶器上還有戳出的印記。

近來，在一些地區發掘出了約5600年前的陶罐，上麵有用赭石裝飾的幾何圖案。在美索不達米亞發現了約3600年前的一種原始的陶工旋盤。它是一個安在樞軸上的轉盤，製作陶器時由一個助手轉動，這樣，陶工就可以把兩隻手騰出來了。

當然，對於製陶來說，最重要的是陶器的燒製。最初陶器的泥胎是在太陽底下曬幹的，或是在火裏燒幹的。但這兩種方法都不理想，容易使陶器幹裂，必須使它慢慢幹燥才能保證質量。

公元前4000年，在美索不達米亞和波斯出現了火焰不直接跟陶器接觸的豎窯。這些豎窯有的一直保存至今。經豎窯燒製成的陶器，因火力均勻，不易變形龜裂，顏色也比較齊一。

大約在公元前4000年左右，出現了陶工作坊仿製其他東西的一種工藝。

為了用人工的方法產生深藍顏色，美索不達米亞的陶工在陶罐的表麵粘上銅礦砂，然後再進行燒製，產生閃光的表麵。

到公元14世紀末，萊因地區的人們研製出一種為陶器上釉的技術。美索不達米亞人已經知道在第二次燒製時用錫釉來產生不透明的白色釉麵。這種方法在當時的歐洲十分流行，人們用金屬顏料把釉麵塗得非常好看。

陶器中最有名的是意大利的花飾陶器，它非常堅硬，能用作室外裝飾。