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。
随着成本降低和效率提高,大量的《新式蒙学课本》、《几何概要》、《坤舆格致》 等新学教材得以迅速印制,分发到全国各地学堂。
同时,日月集团旗下的“日月书局”也开始刊印一些普及性的农书、算学启蒙、乃至报道朝廷新政的“京报”(邸报的民用版),知识传播的速度和广度前所未有。
传统的毛笔书写,需要长时间的练习才能掌握,效率较低,不利于课堂速记和日常公文批阅。
崇祯大力推广两种新型书写工具:
在成功开采莱阳南墅石墨矿并掌握柔性石墨技术后,工部设立了“文房司”,专门生产石墨铅笔。
将石墨粉与粘土按比例混合,压制成细棒,放入窑中烧制,然后嵌入刻有凹槽的木杆中粘合。
这种铅笔无需研磨,书写流畅,可随意修改,尤其适用于算学演算、绘图打稿、课堂笔记,迅速在学堂和工坊中风靡开来,成为学子和工匠的必备工具。
虽然毛笔仍是正式文书和书法艺术的首选,但一种改良的鹅毛笔(或称水墨笔)开始在官衙和学堂中流行。
它利用禽类羽毛(鹅、鸭羽)的天然毛细作用,蘸取特制的黑色墨水(由烟炱、胶水制成,比研墨便捷) 书写,比毛笔硬挺,更适合书写蝇头小楷和速记,且携带方便。
虽然使用寿命较短,但成本低廉,极大地提高了书写效率。
造纸、印刷、书写工具这三项看似基础的技术革新,共同构成了新式教育体系高效运转的技术基石。
它们产生的乘数效应是巨大的:
廉价的纸张和印刷品,使得课本不再是奢侈品,普通家庭也能负担。
硬笔书写更快捷,便于课堂互动和知识记录。
快速印刷使得新政令、新知识得以迅速传播到帝国角落。
这场静悄悄的技术革命,与轰轰烈烈的学堂建设相辅相成,共同将大明的教育改革推向了一个更深的层次。
它不仅是在培养新式人才,更是在打造一个能够支撑起现代化国家的信息生产与传播系统。
当孩子们用铅笔在廉价的“学堂纸”上演算几何题,当官员用鹅毛笔批阅着活字印刷的公文时,一个更加高效、更具流动性的社会,正在悄然成型。
这为崇祯皇帝的宏图大业,提供了最基础、也最至关重要的物质保障。