近代印刷术的发明者古腾堡
从蔡伦到毕昇
在科技不发达的古代，如何把文字、图形等信息准确、快捷记录在容易长期保存的载体上，而且让它廉价、体小、量轻，容易携带或者收藏，就是人类告别了茹毛饮血时代之后从结绳记事开始时的梦想。
为了梦想中的载体，古人殚精竭虑，绞尽脑汁：甲骨、竹简、泥版书、莎草纸、锦帛、羊皮、棕榈叶、椰子叶……
然而这些载体都各有显而易见的缺点。例如，中国有学富五车这个成语，用来形容读的书多到要用五辆车来装。其实，古代这五辆车装的书恐怕还比不上当今能放进手提包内的一部《辞海》记载的文字多—古代的“书”是以竹子为载体的竹简。
到了中国东汉时代的公元105年，伟大的发明家、宦官蔡伦以后人所称的“蔡侯纸”奏报朝廷，这才使信息的载体发生了革命性的巨变。
解决了载体问题之后，还要解决另一个问题：如何准确、快捷记录图文等信息。这一任务由另一位伟大的发明家—中国北宋时代的刻字工人、布衣出身的毕昇（约970～1051）完成。他在11世纪初发明的活字版印刷术，能重复不断地把图文印刷在纸上之后装订成书，也是举世公认的“中国古代四大发明之一”。活字印刷与此前的雕版印刷相比，优点显而易见：后者要求每一种书都需要重新雕刻一套新的雕版，前者只需要排列组合那些“活”的泥字或者木字。
从古腾堡到近代印刷
虽然毕昇革命性的活字印刷让此前的雕版印刷黯然失色，而且被不断改进，但最终也没能普及。
没能普及的原因很简单—印刷工人费时费工地用手工一张一张地印，一张一张地揭……
于是，用机器代替人工就成为必然。“成为必然”的最早推手，是德国伟大的发明家约翰内斯·古腾堡（约1400～1468）。
毕昇发明的活字印刷传入欧洲（欧洲也独立发明过活字印刷）400年以后，古腾堡在1439年独立发明了铅活字印刷。这种被他在其后不断完善的活字印刷，用到的器材与技术包括：用铅、锡、锑与铋的合金浇铸的活字，能准确无误地浇铸出所需活字的可调铸模，可调整并可重复使用的定位活字位置的模具，油基油墨，类似于农业上用的螺旋压榨机的木制印刷机。
那么，与毕昇相比，古腾堡的活字印刷先进在哪里呢？近现代印刷术有四个主体部分：优质的活字及其定位法，适宜的油墨，先进的印刷机，上等的载体。可以看出，由于蔡伦发明的纸早已传入欧洲，古腾堡只需搞定前三个部分。
首先，古腾堡用铅、锡、锑与铋的合金浇铸活字及其定位法。这看似平庸无奇，实则大有玄机。原来，浇铸优质的活字需要抓住三个关键：①所用的金属或者合金的熔点不能太高，否则不易熔化而难于浇铸；②耐磨，否则寿命短暂而不能长期重复使用；③不能有大的变形，否则印刷出来的字不美观。古腾堡是如何解决这三个问题的？原来，合金与构成它们的单一金属相比，通常有两个不同：熔点低，硬度大。因此，采用铅、锡、锑与铋的合金的熔点，低于单一的铅、锡、锑与铋的熔点，能在相对较低的温度下浇铸活字，就解决了上述关键①。合金硬度大，就解决了上述关键②。通常的物质，都遵守“热胀冷缩”的规律。如果所有的物质都这样“循规蹈矩”，那我们的活字就惨了：浇铸的活字在冷却之后体积变小而变形，就不可能印刷出美观的字。然而，锑与铋是“离经叛道”的少数几种遵守“热缩冷胀”规律的金属。所以，加入了适量的锑与铋之后，就弥补了铅和锡的“热胀冷缩”，这种合金就“不涨不缩”，而能清晰地凸出每一个细小的笔划，这就解决了上述关键③。由于没有古腾堡是如何找到这种优质合金的记载，所以我们只能推测，他一定经历了无数次的失败，才找到这三种金属的最优的组分，并秘而不宣。
第二，古腾堡找到了适宜的油墨，就是油基油墨。
第三，古腾堡发明了先进的印刷机。
可以看出，古腾堡的活字印刷是一个完整的、可以连续工作的印刷生产系统，而不是零敲碎打的手工作坊里的一套机器或设备。至此，古腾堡得到了上述近现代印刷术的四个主体部分，就只等开机印刷了。
1450年前后，古腾堡开始用机器排印书籍。起初，他的印刷机每天只能印刷300页。1452～1455年出版的《圣经》（史称《古腾堡圣经》），只印刷了300本，是他印制的首批书之一，但也许是他最著名的作品。《古腾堡圣经》每页分两栏，每栏42行，全部用拉丁文。
那么古腾堡为什么要发明这套工业化的近代印刷系统呢？他又是如何抓住机遇发明的呢？与很多发明家一样，促使他努力探索的原因是贫穷—“穷则思变”。机遇则来自偶然的灵感：并非出身名门望族、而是一个普通珠宝匠儿子的古腾堡，在制作镜子的时候，用一个压具把镜子装到镜框中时，产生了一个念头，能不能用同样的压具把排成词句的铅活字托住，然后用来印刷……
1482年，古希腊数学家欧几里得那部空前绝后、无与伦比的《几何原本》才首次付梓（其后不久手抄本就遗失了）。此时，距离欧几里得辞世已经过了大约1750年。《几何原本》的首次付梓，显然得益于古腾堡发明的印刷系统。这些事实印证了一个真理：科学创新和技术发明，对文化的传承保护与发扬光大是多么重要！鲜为人知的是，德国发明家K.萨斯帕赫在1437年为古腾堡设计过一台印刷机。
直到19世纪初，经过多方面改进的手动印刷机始终是唯一的印刷工具。
1810年以后，德国的书籍印刷工人弗里德里希·柯尼希与安德烈亚斯·弗里德里希·鲍尔设计出第一台实用的高速印刷机—根据“滚印筒对端面”原理工作。1850年出现了“端面对端面”原理工作的压版印刷机。1863年，美国的W. 布洛克展出了第一台轮转印刷机—按照“滚印筒对滚印筒”原理工作……
全世界的营养品
“书籍是全世界的营养品，生活里没有书籍，就好像大地没有阳光，智慧里没有书籍，就好像鸟儿没有翅膀。”这是莎士比亚的名言。
蔡伦、毕昇、古腾堡之后，不可計数的书籍才源源不断地依次从近代印刷工厂或现代印刷工厂的机器轰鸣声中流淌而出，造就了一个又一个的“图书奇迹”……
激光照排、现代印刷机、胶版印刷、全彩印印刷、按需印刷……这些新名词为现代印刷装上了腾飞的翅膀，让蔡伦、毕昇、古腾堡望尘莫及，但这一切都源于这三位鼻祖……
作者：陈仁政
来源：《百科知识》2018年09期
