世界近代前期科技史-第25部分
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加。他还指出，粉末重量不会无限增加，当它同凝聚空气混合达到饱和状态
时，它就不能再吸取更多的这种空气。针对有人观察到铅在焙烧过程中重量
有损失的情况，莱伊认为，造成这种不同结果的原因在于用以实验的铅是不
同的，可能一种是纯净的铅，另一种是已经熔融过的铅。
莱伊的见解淹没了100多年，直到18世纪后期拉瓦锡发现金属在焙烧中
因吸收“非燃素空气”而增重时，才受到人们的注意。八、技术进步：工
业革命的先声
从15世纪中叶到17世纪中叶，在技术发展的历史上是一个承先启后的
过渡时期。一方面，中世纪后期以来，无数实用的微小的技术改进得到了继
承和发展并用于实践；另一方面，这一时期的技术进步为即将到来的工业革
命做了准备。导致近代前期技术进步的原因，首先与这个时期的一系列基本
特点有关。15世纪开始的地理大发现，为欧洲各国向海外扩张创造了前提，
随之而来的国际贸易的发展，又提出了增加生产的要求。与此同时，15世纪
中期以来，欧洲人口的增长也为国内市场的发展提供了推动力，这同样也刺
激了对产品的需求。而采用新的技术 （包括生产工具和工艺）是增加生产、
提高生产率的主要途径之一。作为生产力一部分的技术的进步，归根到底又
对这个时代的经济和社会产生了重大影响。
1。活字印刷术的普及
活字印刷术在中国宋代就已发明。欧洲是在15世纪中叶才开始使用这种
技术的。
1454年，在美因兹的谷滕堡，用活字版印刷而成的《圣经》问世。印刷
商舍费尔（约1425—1502年）年轻时曾在巴黎当抄写员，依靠以此挣来的一
点钱上学读书。后来在美因兹的谷滕堡一家印刷厂当学徒。他是欧洲第一个
用字模铸出铅字并用来印刷书籍的人。他一生印过300多种书，也是第一个
在书上印上出版日期、地点和印刷者姓名的印刷商。
活字印刷技术很快就在欧洲流传开来。1480年时，拥有印刷机的城镇有
100多个；20年后，这样的城镇已有近250个。16世纪上半期，美洲也开始
享受到活字印刷带来的好处。而到16世纪中叶，铸字、印刷机器、操作方法
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等趋于成熟，直到工业革命时代为止没有大的变化。
活字印刷术的普及使铸造铅字成为一种专门技术，不久就出现了印刷用
铅字的买卖交易，铅字的规格也趋于标准化。1540年，意大利学者比林古乔
在其著作中介绍了铸字方法，据说这是欧洲最早的见诸于文字的铸字技术资
料。1567年，法国印刷厂主普朗坦 （约1520—1589年）对铸字方法作了更
详尽的描述。普朗坦曾在安特卫普从事书籍装订业，后来转向印刷业。他也
是最早使用铜版印制书籍插图的出版商之一。到17世纪中期，生产铅字的技
术已有很大的进步，有一种机器每天可生产4000个活字。铸字的金属材料也
有了变化，用掺入了锑的合金取代了最初的锡铅合金，从而使活字更加坚硬
耐磨。
印刷机也经历了一个发展过程。起初，印刷机都用木材制作，每天约能
印300页纸。而在16世纪末，改进后的印刷机和新的操作方法使效率明显提
高，每天能印1000多页。
活字印刷术的普及，使知识的传播形式发生了革命性的变化。传播范围
和速度都十分有限的手抄本，被大量机器印刷的书籍所取代。例如，还在1501
年，托勒密的《地理学指南》就已出了7版，这无疑对欧洲人的地理观念以
及地理探险活动产生了重大影响。近代前期，欧洲的一系列科学发现和技术
发明，都是借助于印刷术而得以广泛流传和普遍应用的。可以说，活字印刷
术使欧洲进入了一个新时代。
2。采矿和冶炼
（1）技术书籍
1505年，关于矿石开采和贵金属冶炼的两本实用技术书《矿山手册》和
《试验手册》在德国问世。这大概是欧洲在矿冶方面最早的技术书籍。由于
适应了正在兴起的采矿冶金业的发展，这两本书很受欢迎，如《矿山手册》
在短期内就多次再版。
之后，比林古乔的《论高热技术》于1540年在威尼斯出版。书中系统而
又广泛地论述了冶金技术，并介绍了铸造工艺及有关的机械装置。
1556年出版的阿格里科拉的《论金属》，是集采矿冶金知识之大成的著
作。这部共分为12篇的著作，对采矿和冶金的每个过程都作了详尽的的描述
和评论，对各种矿脉形态、采矿冶炼工具都画出了插图。
阿格里科拉对当时还流行的带有迷信色彩的找矿方法进行了批评，认为
可以通过对自然现象的观察找到金属矿脉，并特别指出了有泡沫的泉水、暴
露于地表的露头、植物的异常等情况。他介绍了不同种类的矿脉以及利用罗
盘等仪器测矿的方法，阐述了勘探、开采、筛选、熔炼矿石的原理和操作，
描绘了各种机械和器具。他还专门谈到了矿工的常见疾病和事故，提出了预
防的办法。
（2）采矿和选矿
近代前期，对于有色金属矿开采的热情，使得用于采矿的机械装置的发
明和制造十分活跃。
矿石从矿井内部提升到地面，在 16世纪初，还主要是由靠人力或畜力拉
动的绞盘来实现的。不久，水车提供的动力被用于这一目的。但由于使用水
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力所需的设备较为昂贵，所以起初只是在一些开采贵金属矿的矿区使用。
随着矿井越来越深，排水成为一个困难的问题。15世纪后期，在萨克森
的一些矿井中开始挖掘水平巷道用以排水。同时，也采用了排水装置把水提
升到地面排出。
提升水的装置是多种多样的，从带勺斗的链式装置到利用空气或流体力
学原理的泵，都被普遍采用。16世纪中叶，中欧的链式装置每小时可从60
米深的矿井中抽出15000升水。那时还出现了一种大型水车，它带动缆索可
将盛水的大皮囊或装矿石的勺斗从200多米深的井下提升到地面，8小时可
排水100立方米，相当于600多个工人或35马力的工作量，而操纵这种机械
只需两个人。水泵的制造技术有了明显提高，空吸泵的使用比较广泛。为了
适应深矿井提水的需要，发明了由多个空吸泵组合起来使用的串连吸入泵。
正是空吸泵的发展和普及，促使当时最优秀的科学家去研究真空问题。伽利
略、托里拆利、帕斯卡都曾在这个方向上努力并作出了贡献。
矿山抽水装置很快被用于城市供水系统，奥格斯堡、伦敦、巴黎先后建
造了利用水力驱动的提水装置，被提升到水塔的水通过较细的管道输送到城
市各处。
在中世纪，矿石的碾磨和粉粹，主要靠手工劳动。15世纪，这道工序开
始使用机械，出现了专门的捣碎机，每台机器的捣锤从起初的一个发展到后
来的3—4个，其所需的动力可由水车提供。到16世纪时，出现了综合运用
各种手段处理矿石的选矿厂。在这里，矿石被筛选、冲洗、焙烧、捣碎，成
为纯度较高的矿砂。
这个时期的矿山机械，普遍使用了曲柄、连杆和齿轮。这些机械虽然主
要仍用木材制造，但一些易磨损的零部件已采用了铜、铁甚至钢等金属材料。
（3）冶炼与煤的利用
15世纪时，使用鼓风设备的立式高炉逐渐发展起来，取代那些须设在能
够利用自然风力的地点的卧式炉。新型高炉容量大、炉温高。产铁量增加。
那时炼铁工艺主要采用“直接法”，即将木炭与矿石混合放入熔炉内燃烧，
使铁矿石熔化凝聚。然后将熔炉打碎，敲掉矿渣，就获得了炼就的铁。
16世纪，由于冶炼业的发展，木柴作为主要燃料日益短缺，这种情况促
使人们把目光转向煤。煤虽然很早就被开采利用，但它作为一种新的主要能
源而发挥作用、产生影响则是在16—17世纪。
1612年，西蒙·斯特蒂文特获得了用煤冶炼铁矿石的专利。在此之前，
人们已尝试过用煤炼铁，但煤在燃烧时挥发的硫化物影响铁的质量，使铁容
易碎、不能锤打加工。斯特蒂文特的发明，是先“消除煤中一切可能使金属
变坏或变质的东西”。也许，他已能将煤制成焦炭。
不久，达德利于1619年在他父亲设于伍斯特郡的铁厂中进行了试验。他
改变了高炉的结构，用煤炼出了优质的铁，而且成本比原先用木炭降低了30
％左右。
与此同时，煤在其他生产部门中也得到利用，如烧制玻璃，烘烤用于酿
造啤酒的麦芽等。据说，用煤烘烤的麦芽酿出的啤酒有独特的优点。人们还
发现，烘烤麦芽可与使煤转化为焦炭结合起来进行。在英国内战时期，德比
郡成功地实现了二者的结合。
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（4）铸造和锻造
用生铁或铜浇铸出各种器物的技术在这一时期有了较大进展。例如，在
用生铁浇铸炮弹时，开始用多坑铸模取代单坑铸模；在浇铸大批量产品时，
逐渐使用了木制的或金属制的铸模，这种铸模分解为几块，以便浇铸后能将
它们取出。16世纪时，还出现了彼此分离的沙箱和粘土型芯的技术。
在将生铁锻成熟铁时，使用了简单的机械锻锤。在当时的一些铁工厂中，
这类锻锤的重量可达300公斤，每分钟可锤击60—120下。1557年，在波希
米亚的一个铁工厂中，每个锻锤的日产量为73公斤锻铁。
3。玻璃制作
制造玻璃的历史十分悠久，但不少技术和方法在漫长的历史过程中已经
失传。中世纪后期，玻璃制造技术在威尼斯已达到很高的程度。虽然威尼斯
当局竭力限制玻璃制造工艺的外传，但到16世纪中期，欧洲各地差不多都已
了解意大利人的技术。
1612年，在佛罗伦萨出版了一本名为《论玻璃技术》的书，这也是第一
部有关玻璃制造的专著。作者内里是一个神职人员，在游历意大利和低地国
家时，收集了许多玻璃制造技术方面的资料。
1615年，由于官方禁止使用木柴作为制造玻璃的燃料，英国人改造了玻
璃熔炉，使之适合于烧煤，同时也采用了一些新的设备和工艺。
近代初期流行的哥特式建筑风格刺激了对彩色玻璃的需求。1540年，德
国人许雷尔把提炼铋剩下的矿渣同玻璃一起熔化，结果得到了钴兰色的玻
璃。16世纪末，利巴维乌斯发明了制造红宝石色的玻璃的方法，即�
