杭州富阳图书馆

一 泥活字制造技术
  活字印刷技术是由北宋的毕昇于1045年前后发明的。当时的科学家沈括《梦溪笔谈》所记载的只是毕昇所创制的泥活字技术，实际上木活字的技术构思也应属于毕昇，就是说木活字技术的渊源应上溯至北宋毕昇时代。这一认识是从沈括的确凿的文字记载中导出的。本书第七章第四节在论述活字技术起源时，已经陈述了活字技术的主要内容，本节只再就毕昇的发明补述某些技术细节。
  泥活字原料及制法过去很少被谈论过，而这却是泥活字所赖以制成的关键。1983年，有人著文认为毕昇所用泥活字原料为古代炼丹家使用的“六一泥”①，并列举十二种六一泥原料配方，主要成分为赤石脂（Fe2O3）、白矾〔KAl（SO4）·12H2O〕、滑石〔H2Mg3（SO4）4〕、胡粉〔2PbCO3·Pb（OH）2〕、牡蛎（CaO）、食盐（NaCl）、醋、卤等，此处各种原料化学成分是我们加注的。首先，从技术经济学角度观之，我们认为毕昇用六一泥作活字的可能性极小。因为炼丹家用六一泥，意在对炼丹器皿作密封剂用，一般无需煅烧，即令煅烧，则烧后的混合物是否有足够坚硬度，是成问题的，而泥活字必须具有足够坚硬度方堪使用。同时还要求煅烧后不能发生开裂现象，否则不适于印刷。其次，六一泥由七种（六加一）原料临时配制而成，各炼丹术著作对其配方有不同记载，无所适从。原料采集及配制较为复杂，炼丹家只少量应用，但作活字便需大量消耗，这在技术与经济上考虑是不合算的。布衣毕昇不会动用这种人工配制的较为昂贵而不切实用的“六一泥”制活字的，何况炼丹术从宋代以后己经走下坡路，没有多少人用“六一泥”了。
  我们认为毕昇泥活字原料就是烧制陶器用的一般粘土，到处都有，是大自然提供的现成原料，最为廉价易得。其化学成分主要为二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）及氧化钾（K2O）等，算起来也有七种或更多，但显然与六一泥的成分大不相同，而且所采集到的粘土本身自然就含有这些成分，根本无需再人工配制，但又不同于临时将各种原料配制而成的六一泥。中国先人早就注意到粘土的可用性，远在新石器时代就用粘土烧制成各种陶器，在各地都有大量出土实物，因而毕昇的泥活字应当是借用烧陶技术以粘土为原料在陶窑中烧制出来的，其烧成温度一般为600～1000℃之间②，温度不宜过高，600～800℃可能适宜。具体方法应与制陶器的程序一样。这是唯一可行的技术方法，只有这样才能提供大量廉价的活字，而且利用现成的陶窑就可实现活字的大规模生产，无需另外投资。这对毕昇来说是可以办到的。
  烧制泥活字的具体方法是，选用上好泥土，晒干后打碎、过筛，加水制成泥浆，经过滤、沉淀，得到细泥，半干后捣细制成泥坯。为使各个活字形状及大小一致，应当采用坯模，泥坯经坯模处理后成为煅烧前的字模。沈括没有说明毕昇活字的形状和大小，从技术上判断及后世活字形制观之，早期泥活字应当呈长方柱形，其尺寸与后世活字或当时雕版用字相当。现存清代泥活字一般长0.5～0.9厘米、宽0.35～0.85厘米、高1.2厘米①②。这个尺寸可作为推测毕昇泥活字形制的参考，虽然宋代人刻字习惯于比此略为大些。泥活字当然应当有大号、中号及小号字之分，用以排标题、正文及注文。
  用木模制成形状、尺寸一致的泥块后，仍呈可塑状态，软硬适中，接下是刻字。刻字有两种方法，一是用刀直接在泥块表面逐个刻出阳文反体字，不用说，事先要将写在纸上的字转移到泥块上成为反体，才能开始刻字。用这种方法刻字的缺点是费工时，无异于刻雕版，但刻出的字烧固后可反复使用。第二种方法是事先在泥块上刻出阴文正体字作为字模，再像盖印章那样将字印在泥块上，于是形成阳文反体字，优点是操作方便、迅速。经张秉伦模拟实验后，表明第二种方法效果最好③。这种方法正是近代活字制造的直接先驱。对常用的之、乎、者、也等字，需制成几十个字块，才能够一本书制版的要求。用上述第一种或第二种方法制成单个阳文反体字块后，需逐个修整，然后烧固。模拟实验是在马弗炉内烧至600℃，没有提到实际生产时是如何烧制的。
  前面已指出，实用的泥活字应当是在陶窑内烧制，温度应控制在500～800℃之间。取出后，活字呈灰黑色，坚硬光滑，稍加修整，即可印刷。活字字数一般为0.6～1.5万，大型书可能要用到4～6万个字块，甚至10～20万个或更多。为了省工时，在制字块及烧字时，便以字韵分类编号，从窑内取出后依字韵编号将活字置入木方格内，外面贴上纸标签，以便捡字制版。烧制时温度的控制是关键，温度不可太高或过低。据模拟实验，用字模法制字块，每人一小时可制50多个，但对熟练工来说可能会多于这个数目。有人说毕昇以胶泥制成的活字质脆而不坚固，因而没有可用性。这种说法是缺乏依据的。1996年6月，笔者亲自看到张秉伦先生在中国印刷博物馆所作的大胆试验，他将翟金生1844年依毕昇方法所作的实用泥活字从2米高处掷向水泥地板，泥活字弹动后安然无恙，其坚固性可想而知。出土的12～13世纪西夏文泥活字印本也同样证明毕昇发明的泥活字质坚而切用，他以其印刷书籍当无疑问。
  二 王祯论木活字制造技术
  依据毕昇的活字技术思想，任何硬质材料都可制成活字，因此除泥活字外，宋代还出现了木活字。关于木活字技术，在元代科学家王祯（1260～1330在世）的《农书》（1313）中有详细叙述。据顺治《旌德县志》（1656）卷七及康熙《宁国府志》（1674）卷十七等书所载，王祯字伯祥，山东东平人，元贞元年（1295）任旌县（今安徽境内）县尹，任内（1295～1300）捐资修桥铺路、教民树艺，且施药济人，有善政。大德四年（1300）调任江西永丰县尹，仍为一县之副长官。此时他买桑苗及木棉（棉花）种，劝民种植，发展当地农桑，为民造福，公余则从事科学研究。他是作为农学家而载入史册的，但也对机械制造和活字印刷技术作出卓越贡献。
  他的《农书》共37卷，写于旌德任内，是中国又一部农学巨著，对当时农业生产技术作了总结。由于对活字技术有兴趣，他作了一系列实验，1297～1298年，他请工匠制木活字3万余，于1298年印出活字本大德《旌德县志》（共6万多字），这项工作宣告成功。他在《农书》末附有《造活字印书法》，总结了这项研究过程，这是继沈括《梦溪笔谈》之后又一篇有关活字印刷技术的经典记载，也是他本人的印刷术经典著作。所载内容更为翔实具体，而且有很多项新的发明。王祯在活字印刷方面的工作比西方谷腾堡早157年，所印的书籍篇幅更大。如果说毕昇的发明还很难及时传到西方，那么在王祯时代情况便不同了，此时由于蒙古大军西征的结果，中西交通大开，科学文化交流空前活跃。王祯从事活字印刷时，意大利旅行家马可波罗1254～1323）正在中国。欧洲人有可能从中国得到关于活字印刷的技术信息。关于这方面情况，我们将在第十七章加以论述。
  今将王祯所述木活字法原文逐段摘抄并解说于下：
  1.今又有巧便之法，造板木作印盔（印版），削竹片为行，雕板为字，用小细锯锼开，各作一字。用小刀四面修之，比试大小、高低一同。然后排字作行，削竹片夹之。盔字既满，用木㨝㨝（xiè）之，使坚牢，字皆不动，然后用墨刷印之①。“今又有巧便之法”，指宋元时代推出的木活字法。此法以木制成活字印版，削竹片作界行用，在两片竹片间植字。在一整块木板上划出同样大小的格子，格子内刻字，用小细锯照格子线锯成木字块，用小刀在四面修整，使每个字块大小、高低均等。将木活字植于印版的两个竹片之间，排成整版后，空隙处用木楔楔之，使字固定不动，然后上墨刷印。此处未用任何粘药固定活字，而是用木楔楔紧，从而解决了毕昇时代用木活字拆版时的困难。
  另一特点是按雕版方法在整块木板上刻阳文反体字，再将每个字用小细锯锯成单个活字，手续简便，活字用毕，将版上木楔取出，收回活字以便再用。以木板作活字板，操作轻便，材料经济。自然活字刻出后也不像泥活字那样要入窑烧固。木活字笔划形象无异于雕版字，更为生动，接近写稿真迹，而着墨性又良好。所以木活字的出现是活字印刷史中一项重大进展。
  2.写韵刻字法：先照监韵内可用字数，分为上下、平、上、去、入五声，各分韵头校勘字样。抄写完备，择能书人取活字样制大小，写出各门字样，糊于板上，命工刊刻。稍留界路，以凭锯截。又有语助辞‘之’、‘乎’、‘者’、‘也’字及数目字，并寻常可用字样，各分为一门，多刻字数，约有三万余字，写毕一如前法。今载立号监韵活字板式于后，其余五声韵字，俱要倣此。这是讲按活字字韵顺序刻字的方法，按国子监颁布的官韵韵书选取可用的字数，依五声韵头制定字样，将所选的字抄清，请善书者依活字字样大小在白纸上写出各种字样，糊于木板上，由刻字工刻出阳文反体字。每字事先写在格子内，留出四边空隙，便于锯截。常用字各为一类，多刻一些，共约3万余字。下面给出了标号官韵活字板式。
  3.锼字修字法：将刻讫板木上字样，用细齿小、锯，每字四方锼下，盛于筐筥器内。每字令人用小裁刀修理齐整。先立准则，于准则内试大小、高低一同，然后令贮别器。此处讲锯字修字法，依上述程序在木板上刻好字后，用细齿小锯分别将字锯下来，盛于筐内（当然是按字韵放置）。再取出，用小刀修整每个字。事先作一标准字模，将字放入测试，大小、高低务求一律，不合要求者则修整，最后放入另外容器内。
  三 植字排版技术
  4.作盔嵌字法：于原写监韵各门字数，嵌于木盔内，用竹片行行夹住。摆满，用木㨝轻㨝之。〔字〕排于轮上，依前分作五声，用大字标记。本段讲活字版植字法，按原来写好的官韵韵书字数，刻在木板上，刻好、锯下并修整后，依前述字声分类法，按五声字韵将字置于转盘的字匣内，外面标出韵号“×韵第××板”，共24匣。排版时按字韵从转盘匣中取字，在木板框内以竹片为界行，在两个竹片之间植字，务令夹紧。摆满后，凡空隙处皆以木楔轻轻楔之，使字固定。因此排字工要懂音韵才能胜任。
  5.造轮法：用轻木造为大轮，其轮盘径可七尺，轮轴高可三尺许。用大木砧凿窍，上作横架，中贯轮轴，下有钻臼，立转轮盘，以圆竹笆铺之，上置活字。板面各依号数，上下相次铺摆。凡置轮两面，一轮置监韵板面，一轮置杂字板面。一人中坐，左右俱可推转摘字。盖以人寻字则难，以字就人则易，以转轮之法不劳力而坐致字数。取讫，又可铺还韵内，两得便也。这一段讲活字转盘的制造方法，转盘呈圆形，由轻木制成，直径7尺（215厘米），盘轴高3尺（92.2厘米）。底部厚重大木砧板上凿出五孔，中间的孔上置转盘轴，以轴支撑转盘。为使轴能带动转盘旋转，在转盘下的轴部要凿出窝槽，铺以圆竹片。大木砧板上其余四孔安上横支撑架，以固定轴座。转盘上分出小格，内装木活字。转盘上各格依其字的韵号，由内向外排开（图8-9）。植字时要准备两套活字转盘，一套转盘按官韵字号存活字，另一套转盘放一些杂字，包括不常见的冷僻字。植字工坐在两个转盘中间，左右都可推动转盘取字。因为让人去寻字难，而让字就人则易。用这种转盘方法不需费力就可捡到字。活字用完后，还可按字韵放还原处，排版、拆版两行其便。
  6.取字法：将原写监韵另写一册，编成字号，每面各行各字俱计号数，与轮上门类相同。一人执韵依号数喝字。一人于轮上原布轮字板内取摘字只，嵌于所印书板盔内。如有字韵内别无，随手令刊匠添补，疾得完备。这一段进一步说明从活字转盘上捡字的方法，把原来刻字迭字时所依据的官韵韵书稿再另抄一册，编成字号，每页每行各字都标字号，与转盘上各格内所存的该字字号相同。有时植字工记不住几万字的韵号，为提高捡字速度，可由另一人在旁边手持字韵书稿，按韵唱出字号，植字工听后即可推动转盘，按字号从格内取出所需活字（图8-10），植于所书的印版之内。因此，唱号人应当熟悉字韵手册中各字韵所在页数、行数及字的号数，而植字工应熟悉转盘内各格所标字韵号的所在位置，二人紧密配合，操作自然迅速。熟中生巧，经常实践便会熟练。
  这颇像我们今天查汉语拼音排列的字典那样，按每字拼音顺序很快查到所需的字。如对A，B，C.各部及部以下的字音再标以数码，按数码查字还要快。王祯所述方法确是科学的。其所以不用汉字部首及笔划存字、捡字，因操作缓慢、繁杂，字盘要更大，是显而易见的。但汉字发音有四声或五声问题，古代音韵学家已作了处理，用诗的形式编各韵的顺序，再标上号，更便记忆。文内反复提到的“监韵”，即元代通用的官韵，由礼部奏准，经国子监奉命刊行。最后，王祯指出，如植字过程中遇到现存韵书内没有的字，则由刻字工临时补刻。
  7.作盔、安字、刷印法：用平直干板一块，量书面大小，四围作栏。右边空，侯摆满盔面，右边安置界栏，以木㨝㨝之。界行内字样，须要个个修理平正。先用刀削下诸样小竹片，以别器盛贮，如有低斜，随字形衬甃（tán）㨝之。至字体平稳，然后刷印之。又以棕刷顺界行竖直刷之，不可横刷。印纸亦用棕刷顺界行刷之。此用活字板之定法也。
  此处讲制木活字版、植字及刷印之法，刮平一干的木板，使其尺寸与印成的书页一致，板的四周加上木栏，其高低与活字高度相当。植字时从左向右，先以适当尺寸的细竹片垂直立于板框内，右边以木楔顶至边栏，使竹片不致活动，开始植字。摆满一行后，再在右边加另一竹片为界行，用同法以木楔顶至右边栏，因而版面左边总是空着。每行的活字块要个个修理平正，植于版上要平整。如发现活字块低斜不齐，则以事先装入别器内的各种形状的小竹片，根据字形随时垫补整齐。直到整版字排满，而各字皆平稳之后，才能上墨刷印。上墨后，铺上纸，对准版面，再用棕刷垂直按界行方向刷之，不可横刷。将纸放在印板上，也用棕刷沿界行方向垂直刷之。以上是木活字版印刷技术之定法。原文中“椶刷”，为棕刷之异体字，我们改为棕刷。
  王祯这篇经典论文最后一段其意甚明，可转引于下：“前任宣州旌德县尹时（1295～1298），方撰《农书》，因字数甚多（11万字），难于刊印。故用己意，命匠创活字，二年（1297～1298）而工毕，试印本县志，书约计六万余字，不一月而百部齐成，一如刊板，始知其可用。后二年（1300），予迁任信州永丰县〔尹〕，挈（携）而之官。是时《农书》方成，欲以活字嵌印。今知江西见行命工刊板，故且收贮以待别〔用〕。然古今此法未见所传，故编补于此，以待世之好事者，为印书省便之法，传于永久。本为《农书》而作，因附于后。”《农书》首简短《原序》尾题“皇庆癸丑三月望日，东鲁王祯书”，则写于皇庆二年三月十五日（1313年4月11日）。我们还认为，《农书》之所以印以雕板，因为书中有大量插图，有些插图从技术上看是十分重要的，不便活字印刷。如果王祯《农书》以活字印刷，今天我们可能看不到这些插图，插图著作制活字版在早期还有困难。我们还认为，王祯离开江西后，还会用他的木活字印别的书，但印了什么书便不得而知了。他此后的踪迹，有待进一步查考。
  从以上所引王祯论活字论文和我们的解说中，可以看出，他叙述了一整套木活字印刷技术工艺，而且身体力行，以此工艺出版了他的著作。在这项工艺中，王祯论述了木活字制造、排版、拆版、修版及刷印的方法，发展了按字韵刻字、存字及取字的方法，提高劳动工效。转盘装置的启用减轻了劳动，使匠人由来回走改为坐着捡字。他这套工艺每一工序都经周密构思，既简便又有效。因而他是木活字技术的一位卓越革新家和集大成者。由于宋代已有了木活字，不能认为这是由王祯发明的，像当今某些作品所主张的那样。
  王祯的贡献在于：第一，他对宋以来木活字技术某些环节作了改进，如双人唱和捡字法等，使过程操作迅速而简便。第二，活字转盘捡字法肯定是王祯发明的，这是一种省力而提高工效的机械捡字装置。由于以上二项，他使木活字技术更加完善。第三，他详述木活字全套技术，论证其优点，力主采用。他在总结、推广木活字印刷方面起了重要作用。第四，他的工作对后世木活字技术重新发展产生深远影响，还产生国际影响。