崇祯皇帝深知,一场成功的教育革命,不仅需要校舍、师资和课程,更离不开知识载体的高效生产与传播。
因此,在推行新学的同时,一场配套的、旨在大幅降低知识传播成本、提高信息流转效率的技术变革,也在工部的统筹和日月集团的资本推动下,如火如荼地展开。
传统的造纸术生产的纸张,或成本高昂(如宣纸),或质地粗糙、易碎发黄,难以满足新式学堂海量的课本、练习本需求。
宋应星在《天工开物》原有记载的基础上,受命进行技术攻关。
除了传统的楮皮、竹类外,大量采用价格更低的稻草、麦秆、芦苇等农业废弃物作为原料。
通过日月集团建立的集中化“沤料池”,使用石灰水进行大规模、标准化的浸沤和蒸煮,大大加快了纤维的软化和脱胶过程,提高了生产效率和纸张的白度。
改进了“抄纸帘”的工艺,使纸张的厚薄更加均匀。
更重要的是,借鉴了部分西洋技术,在纸浆中加入明矾作为施胶剂,使纸张的抗洇墨性显着增强,更适合用羽毛笔和墨水书写;加入填料(如滑石粉),增加了纸张的不透明度和平滑度。
在江西、浙江、福建等传统造纸中心,日月集团投资建立了大型的官督商办造纸工场。
利用水轮作为动力,驱动石碾粉碎原料,实现了初步的机械化生产,使得廉价、质优的书写纸得以大规模量产,成本骤降。
这种被称为“学堂纸”的纸张,迅速成为印制课本、公文和日常书写的主力。
告别雕版,迎来活字的春天
雕版印刷费时费工,存版需占用大量空间,且无法灵活修订,严重制约了知识更新速度。崇祯下令,由精通西学的李之藻等人负责,全力推广和改进活字印刷术。
大规模推广使用铜活字和铅活字。工部在北京和南京设立了“皇家活字铸造厂”,采用失蜡法等精密铸造工艺,生产规格统一、耐磨耐用的金属活字。
尤其是铅活字,熔点低、易于铸造和回收,成为印刷书籍的主流。
设计了科学的字盘,按照韵部或偏旁部首有序排列活字,排版工可以快速捡字。
制定了标准的版面格式和标点符号(如句读),使印刷品更加规范易读。
在传统手动印刷架的基础上,借鉴西方螺旋压力原理,设计了螺杆式金属印刷机,取代了传统的刷印方式,使压力更均匀,印刷速度和质量得到提升。
虽然仍是人力操作,但效率已远非雕版可比。