沈括的貢獻當然遠不止給黑油命名。他在天文、數學、物理、化學、農業、水利、醫學等方麵都做出了很大貢獻。除了進行科學研究,他還參與政治改革,帶兵打仗。世界上許多曆史學家都認為,沈括是人類曆史上少有的傑出人物之一。

沈括的父親是北宋的官員,先後在各地任職,沈括從小跟著父親走了不少地方。父親的書房裏藏書很多,沈括成天泡在裏麵,到他十四歲時,家裏的書已經被他讀完了。父親去世後,沈括做了官,他先後在好幾個地方當過縣令。三十三歲時,沈括考中了進士,被調到京城做官。

1070年,王安石進行變法,沈括也參與了變法活動。王安石對他十分賞識,讓他主管經濟和兵器製造。沈括經常到各地考察,指導當地官府興修水利。有一年秋天,沈括帶著隨從在太行山考察,發現山崖上嵌著很多貝殼。大家都很奇怪,這是海裏的東西,怎麼跑到山上來了呢?隨從向沈括請教,沈括一時不知該怎麼回答才好,這樣的事情他也是頭一回見到。沈括拿著一個貝殼思索起來。過了一會兒,沈括說,這個地方在遠古的時候是大海。隨從們很吃驚,他們覺得這不可能,因為這裏離大海還有一千多裏地。沈括說,從這裏往東的一千多裏陸地在古代都是大海。隨從還是不信,沈括又說,這些貝殼就是證據,這裏原本是大海,但是後來黃河、漳河、桑幹河等大河帶著大量的泥沙流進大海,泥沙在海邊沉積下來,越積越高,最後形成了大片陸地。經他一解釋,大家都覺得很有道理。

沈括認為華北平原是由泥沙沉積形成的,這一說法頗有科學依據,他的這一理論比西方早了四百年。

北宋時期,北方的遼國經常侵犯北宋。遼國派大臣肖禧來見宋神宗,要求重新劃定邊境。宋朝的大臣們和肖禧交涉,但肖禧態度強硬,談判無法繼續下去。宋神宗很著急,如果答應遼國的要求,就會丟失不少國土,不答應又怕遼國出兵進犯。這時候正好沈括從外麵考察回來,宋神宗就叫他去和肖禧談判。

沈括仔細查看了邊境的檔案之後才去談判。見了肖禧,沈括命人展開一幅地圖,然後對肖禧說,宋遼兩國劃定的邊境在長城一帶,可是遼國要爭的地方卻在長城以內三十多裏,這是明顯的敲詐。沈括堅決不肯讓步,肖禧沒辦法,隻好回國。

為了解決這件事,宋神宗又派沈括出使遼國。遼國宰相楊遵勳設宴招待沈括,雙方禮節性地互敬了幾杯酒後,楊遵勳說宋遼兩國的邊境本來就在長城以內三十多裏的地方,後來是宋國侵占遼國的領土,希望早日重新劃定邊境,免得兩國交兵。沈括要楊遵勳出示宋遼邊境在長城內三十裏的文字憑據,楊遵勳拿不出文字憑據。於是沈括詳細說明了十年前兩國簽署邊境協議的情況,還運用豐富的曆史和地理知識論證了長城以內都是大宋的國土。遼國先後派出了上千人和沈括辯論,都被他駁了回去。最後,遼國隻好放棄了無理要求。在回國的路上,沈括把沿途所見的遼國的地理、民俗、道路等情況記錄下來,作為了解遼國的資料。

王安石變法失敗後,沈括也被革了職,而且不準進京。有了空閑時間,沈括就在家裏繪製《天下州縣圖》。《天下州縣圖》共有20幅,沈括花了12年時間才把它畫好。皇帝聽說了這件事,就讓他帶上《天下州縣圖》進京重新做官。沈括不想再做官,到浙江潤州的夢溪園定居下來,專心研究學問。

沈括的晚年是在夢溪園度過的,他把自己一生的研究成果記錄下來,寫成了幾十部書,享譽世界的科學巨著《夢溪筆談》就是其中的一本。這本書涉及到了天文、地理、數學、物理、化學、冶金、水利、建築、農業、醫藥等等許多學科,其中的許多成果在當時處於世界領先的地位。

15.畢升勇於實踐

印刷術是中國古代四大發明之一,這一發明比歐洲早了四百年,它充分體現了中華民族的聰明和智慧。最早的活字印刷是由一名叫畢升的普通工匠發明的。畢升生活的年代是北宋,那時人們都使用雕版印刷,這種方法比用手抄寫先進多了,但它太費木板了,每一頁書都需要雕刻一塊木版,如果刻錯了就隻好整塊重刻。在北宋初年,有人印一部《大藏經》,花了12年時間,刻了13萬塊木板才告完成。

一天,畢升看見印書作坊的夥計用印過的木版生火做飯,就想,這些木版雕刻起來很不容易,印過書之後就沒有用了,一大堆東西,留著占地方,燒了又可惜,如果能用舊版印新書那該多好啊!他拿起一塊雕版,一邊看一邊琢磨,當他注意到雕版上有一些重複的字時,頭腦中突然靈光一閃:如果把雕版上的字變成一個個可以拆開的小塊,不就可以重新排列用來印新書了嗎?

畢升很興奮,立即找來舊版,鋸成單個的字塊,然後用鬆香把它們沾在木板上,一塊活字拚成的新版做出來了。他在活字印版上塗上墨汁試印了幾張,由於拚起來的新版高低不平,有的字沒有印上去,效果很不理想。畢升做了很多次試驗,結果都失敗了,他經過仔細觀察,發現印版不平是因為木頭做的活字遇水後容易變形。如果用一種不怕水的材料來雕刻活字,就好辦了。畢升把這想法一說,作坊裏的一位師傅順手拿起一個瓷碗,開玩笑說:“這東西不怕水。”

這句玩笑話使畢升受了啟發,他決定在小泥塊上刻字,然後像燒陶器一樣燒出來。大家很支持他的這個想法,他們找來細膠泥,做成小方柱,再在上麵刻上字,然後燒硬。接下來是拚版,他們把融化的鬆香抹在一塊平整的鐵板上,把活字沾上去,然後把鐵板放到火上烤一下,趁熱把活字壓平,一塊平整的活字印版就做成了。他們用這塊印版試印了幾張,印出來的宇非常清晰。印完之後,再把印板放到火上加熱,鬆香融化後,用手一抹,上麵的活字就掉了。如果要印另一本書,可以把這些活字重新排版再印。

畢升發明的活字印刷術是印刷史上的一次革命,這種方法很快傳遍了全國,後來又傳到了世界各地。畢升的發明,對世界文化的發展起到了很大的作用。