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第13章 造纸术在西方的发展

公元751年,被阿拉伯人俘虏的中国军人中的造纸工匠,在撒马尔罕生产了纸,并运销整个阿拉伯世界。1157年,简·蒙戈菲尔——大马士革的一名俘虏,在基督教世界办起了第一个造纸作坊。到16世纪,欧洲的羊皮纸就被彻底代替了。而现存的欧洲最早的纸稿是,在西班牙布尔戈斯省发现的11世纪的祈祷书手稿。14世纪末,一些欧洲国家如英、法、德等国,开始用木材造纸。16世纪,欧洲制出了第一张双面印刷的纸。

在欧洲的造纸史上,最有意义的要属长型纸的制造。

1798年9月9日,法国巴黎的印刷出版商皮埃尔·弗朗索瓦·迪多的雇员尼古拉·罗贝尔向当时的内政部长德·纳夫夏托提出申请,希望免费得到一种长型纸制造工艺的专利。这种工艺不需要任何人操纵,完全用机械方法制造十二至十五米长的纸。1799年1月18日,罗贝尔获得了这项专利,从而成为长型纸制造机(或称长网造纸机)的发明者。1803年,他的第一台造纸机展出。这项发明的意义十分重大,它使造纸业摆脱了文艺复兴以来一直使用的利用浆池一张一张地造纸的传统工艺。到1843年,英国纸张的价格已降低了一半。

造纸术的机械化就是从此开始的。

1806年10月7日,英国人韦奇伍德为他发明的复写纸申请了专利,他将一张薄纸在墨水中浸泡,夹在几张吸墨纸中间晾干,就制成了复写纸。

到1844年,德国人戈特罗普·克勒尔发明了用刨碎的木屑造纸的技术,从而改变了用破布造纸产量不高的局面,为书刊的推广创造了条件。从此,西方人用造纸机,使得以木材为原料的造纸业得到了空前速度和规模的发展,从而为西方的多次技术革命和文明进步做出了巨大贡献。

还有不少人在现代科技革命的背景中,利用各种最新的技术成就,在不断地改善着古老的造纸技术。尽管有人预言,21世纪电脑中的超大规模集成电路,甚至是所谓第六代智能电脑的“神经网络”将取代造纸术和印刷术,我们仍然坚信:造纸术对人类文明的贡献还将会延续一个相当长的历史时期。纸作为信息的一种最为古老的物质载体,必将“鞠躬尽瘁,死而后已”地造福人类。

第一字火药发明的故事

火药最初是中国人的创造,曾作为中国古代的“四大发明”之一,而对世界历史的发展起到了巨大的作用。还在诺贝尔发明现代炸药的几十年前,马克思和恩格斯都曾对火药在世界历史中的作用给予了中肯的评价。马克思说:“火药把中世纪的骑士阶层炸得粉碎,从而奠定了人类进入资本主义时代的社会阶级基础。”恩格斯也说:“火药和火器的采用绝不是一种暴力行为,而是一种工业的,也就是经济的进步。”

我们现在知道,火药的主要成分有三种:硝石、硫磺和木炭。这三样成分在我国都被叫做“药”,都有不同程度的药物性能。它们合在一起就产生一种新的特性,即能燃烧和爆炸。用化学术语来说就是,硝石又叫硝酸钾,是一种氧化剂,硫和炭是还原剂,极容易被氧化。当它们混在一起燃烧时,氧化还原反应就会迅猛进行,产生高热和大量气体,体积可在瞬间膨胀到原来的一千多倍。如果火药装在陶罐或铁皮里面,就会随着火药体积的突然膨胀而爆炸。这就是最早的火药——黑火药,因常常呈现出褐色,所以又被称为“褐色火药”。

那么,火药怎么会来自一种“长生不老”药呢?顾名思义,火药就是能着火的药,而药当然是能给人治病、健身的东西。“火”表明这种东西的燃烧或爆炸特性,“药”则表明它最初来源于人们对养生治病的追求,主要是古代道士们对长生不老的追求。换句话说,火药是古代炼丹家们在长期的炼丹——最原始的化学实验过程中创造出来的。

火药的发明过程可以追溯到遥远的年代,它既与劳动人民的长期艰苦的生产实践有关,更与古代炼丹家们在某个特定历史时期的炼丹活动关系密切。

早在殷商和周王朝时期,我国就已经有了相当发达的冶金事业,并广泛地使用了木炭。硝石和硫磺在自然界里都是独立的存在物,很早就被人们开采,并对它们的性能获得了初步的认识。秦汉之际出现的炼丹术士们就开始摆弄这些东西,并发现了它们许多新的特性。

现代的科学史家们往往把炼丹术看做是近代化学的先驱。炼丹家们的炼丹活动正是近代化学实验的原始形式。但是,炼丹活动并不等于近代化学家们所做的各种化学实验,炼丹家们的目的并不是为了探求物质的化学性质及其组成,而是为了寻求“长生不老”药。因为他们相信,“我命在我不在天”,认为老天并不能主宰人,神灵也毫不可靠,祈求神灵保佑健康长寿也是徒劳。有病必须求医,想长寿完全可以依靠服食“仙药”,而“仙药”并不是天赐神与,它是完全可以由人制造出来的。这些朴素的唯物主义思想成了炼丹术具有相当程度的科学性的思想根源。

为寻求这种“长生不老”药,一代又一代的炼丹家们在草木之药、黄金、石头、水银、白银等化学物质中寻找和配制。到汉武帝时,炼丹已经相当普遍。到魏晋南北朝,炼丹术已经发展到它的鼎盛时期,这时,从汉代就已形成的九鼎丹法和太清丹法两大支里,又生出许多小道旁门,着名的道士和炼丹家如东汉末的魏伯阳、晋代的葛洪、梁国的陶弘景等,都有炼丹专着,实践成果也很丰富,被后世丹家奉为鼻祖。

古人炼制丹药分大丹和小丹,大丹需要经过炉火炼制,得金丹,这种方法叫火法炼丹;小丹即直接应用五金八石等物质,并须先将这些药物溶化成水,这种方法又叫水法炼丹。其中,以火法炼制大丹又有南北两个系统。北方系统以《龙虎经》和《参同契》为代表,主要是炼砂汞为还丹,一种炼法是将汞与硫磺合炼得到丹砂,这是一个非常重大的化学成就,也是人类最早通过化学合成方法得到的人造化合物。而在水法炼丹中,使用最多的是硝石和醋酸配合,或单用硝石或醋酸,其中有十分复杂的无机和有机化学反应过程,从而制得硝酸等崭新的化合物。这样,炼丹家们对硫磺和硝石的化学特性获得了比较全面的科学认识。

再进一步,炼丹家们自然得到了一副火药的配方,这是令人惊奇的。“长生不老”药的确是没有能够炼制出来,反倒获得了与“长生不老”毫不相干的许多化学知识,如他们对金、银、汞、铅、硫、硝、炭(碳)、铜、铁、醋酸等等诸多化学物质的特性及其化学反应过程几乎已了如指掌,其中尤其是对铅的化学特性、铜铁之间的置换反应及硝石、硫磺和木炭之间关系的认识,具有近代化学的明显特征。而最后这一点正与火药密不可分。

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