印刷
如果说书写是让思想的永久储存和累积得以实现的关键性创新，那么印刷机就是让人类思想能够快速复制并广泛传播的机器。今天的发达国家以接近百分之百的识字率而自豪，每一天约有4.5万亿张印刷品问世：书籍、报纸、杂志和手册等。
如果没有印刷技术，要想复制一份文档，你需要有一个专职抄写员团队，劳神费力地手工抄写几个星期。只有有钱有势者才能负担得起这样的项目，而且这还意味着，只有经过认可和批准的文本才能被制作出来。但是有了印刷机的发展，知识被民主化了。不仅社会上的每一个人都能够接触到知识，而且任何人都能够迅速散布自己的思想，从新的科学理论到激进的政治观念，从而激发了辩论，促进了变革。
在长方形的框内用成行的字模——顶面刻着字母的立方体——拼出一页文本，这就是印刷的基本原理。字模上被涂上墨水，然后按到一张纸上。只要完成了框架内的排版，同一页文本就可以非常迅速地一遍遍复制，而复制这一页的工作完成之后，字母可以被重新排列成下一页的文本。即便是原始的印刷机，复制文本的速率也会比抄写员快几百倍。
要想再次将德国人约翰内斯·古腾堡（Johannes Gutenberg）15世纪发明的活版印刷机[1] 派上用场，有三个重大的挑战有待你解决：需要找到一种简便的方法大量生产尺寸精准的字模；还需要设计一种机械，能够以均匀而牢靠的力道把印刷内容压到纸上；最后你还需要发明一种新型墨水，不会从笔尖自由流出，却能很牢靠地附着在精细复杂的金属刻纹上。
第一个问题是：你要用什么材料制造字模？木头容易雕刻，但需要熟练工匠的精雕细琢才能够手工将每一个字模——大约八十个字母（含大小写）、数字、标点和其他普通字符——单独制造出来，然后为每一个字符制造出多个完全一致的复制品。而所有这些辛苦工作仅能制造出一套字模，字体大小和风格都一样。
所以说，为了能够大规模印刷书籍，你必须首先大规模制造印刷工具。这可以通过铸字来实现：用熔化的金属铸造出完全一致的字模。古腾堡意识到，要想让制造出的字模侧面平直光滑，棱角都是完美的直角，以便在行列中能够完美地相互贴合，就要让铸造字模用的金属模具有精准的立方体空间。在模具的底部放置可替换的凹模，就可以在字模的底面巧妙地形成特定字符的清晰形状。这些凹模的材料可以采用铜之类较为柔软的金属，然后用坚硬的钢钎轻而易举地在每个凹模上敲出一个字符的精确阴文。现在你要做的就是把每个字母、数字或符号各自雕刻到一根钢钎上，然后你就能毫不费力地制造出无数完全一致的字模。
最后还有一个问题，其根源是西方文字字母宽度不一的特点：有些身材消瘦，如“i”或者“l”，有些则膀大腰圆，如“O”或者“W”。为了让印刷品容易阅读，字符应该排列紧密，瘦长的字母和数字旁边不能有空隙。所以说你铸造出的立方体字模，应当有着完全一致的高度，以便全都能均匀地印到纸上，但宽度却要各不相同。
古腾堡最终灵机一动，设计出大量制造字模的一套简洁系统。把模具分成镜像对称的两半：两个L形的部分彼此相对，在中间构成一个立方形空间。这个空间的左右两壁可以很容易地滑向或者远离对方，从而流畅地调整模具的宽度而无须改变其深度或者高度（用你双手的拇指和食指试一下，看看这个精巧系统的工作方式）。这样的话，铸造一枚形状完美的字模，无非就是把相应的凹模放在模具底部，设定好宽度，倒入熔化的金属，待其凝固后，分开模具L形的两半，取出成品。
一页文本排版完毕之后，在版面上涂上墨水，然后将这一幅精细繁复的图形印到空白的纸上。很多机械装置都能够用来施加这种压力，包括单杠杆或者滑轮系统。在历史上，这两种装置都曾被用于在造纸过程中挤掉过多的水分。古腾堡成长在德国的葡萄酒产区，所以在他突破性的发明中借用了另外一种古代设备。螺旋压榨机是一种源自古罗马的技术，可上溯至公元1世纪，曾被广泛应用于压榨葡萄或者橄榄。它也是在两个平板之间施加坚实而且均匀的压力的理想机械，可以用来把带墨水的字模压到纸上。时至今日，从英文表示媒体乃至记者的单词press中，仍旧看得到这种印刷技术关键组件的影子——这个词的另一个意思便是按压。[2]
纸并不是使用印刷机的前提，因为这种技术也可用于羊皮纸（但不适于脆弱的莎草纸）。但是如果没有大规模制造的纸，普通大众将永远消费不起印刷书籍，因而它们的社会变革潜力将不会变成现实。如果你正在读的这本书是印在羊皮纸上，而且版式和古腾堡的第一本印刷版《圣经》一样，那么每一本将需要大约四十八头牛犊的完整牛皮。
不过，成功的印刷确实需要一种合适的墨水。为手写而研制的能够随意流动的水基墨水，比如鞣酸铁墨水，完全不适于印刷。为了印刷出整洁的字符，你需要一种能够很好地附着在精细字模的金属表面，又能够清楚地印到纸上而不会流动、形成污迹或者模糊的黏性墨水。通过借用刚刚开始在文艺复兴的画家们中间流行的方法，古腾堡解决了这个难题：使用油墨。
大约四千五百年前，古埃及人和中国人差不多同时开发出一种基于烟灰的黑色墨水。与水和树胶或者明胶之类的增稠剂混合时，烟灰中细小的碳分子是一种完美的黑色素。这就是中国传统墨汁的成分。这种源于中国的墨在英语中被称为“印度墨”，其实只是经由贸易从中国传到了印度，而它在今天的画家当中仍然很受欢迎。碳黑色色素分子悬浮液也是复印机和激光打印机色粉的基础成分。烟灰颗粒可以从油烟中截取，也可以通过炭化木头、骨头或者焦油等有机材料获得。
尽管碳黑色素的应用很广，但用胶质增稠的中国墨汁却并不适用于印刷机：你需要一种黏性和干燥过程全然不同的墨汁。在这里，古腾堡参考了刚刚出现的文艺复兴油画技术。混入亚麻籽油或者胡桃油的油烟能够很彻底地干燥，而且与金属字模的贴合远比容易流动的水基墨水紧密。（不过，亚麻籽油在使用之前确实需要先处理一下：煮沸并除掉浮在表层的浓稠黏液。）你可以用另外两种成分控制墨水关键的黏性：松节油和树脂。松节油是一种用来稀释油基颜料的溶剂，是通过蒸馏松树或其他针叶树的树脂制造的参见此处 。当易挥发的成分全都在蒸馏过程中跑掉，凝固下来的树脂则会增稠溶液。通过调整这两种功能相反的成分的平衡，你可以完善墨水的黏性，还可以通过改变胡桃油和亚麻籽油的含量控制其干燥行为。
所以说印刷可以在复原中的社会中快速复制知识，长途通信可以通过传送书面信息来实现。可是你怎么才能够利用电力实现远距离通信，而不必经历物理传递消息的各种麻烦？
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