世界近代前期科技史-第18章
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他的工作影响了16—17世纪的不少化学家。
德国医生利巴维乌斯（约1540—1616年）在研究治疗手段时有许多重要
的化学发现，并编写了第一部近代化学教科书。这本名为《炼金术》的书，
内容广泛，其中不仅介绍和评价了已有的理论，而且详细地叙述了他对许多
化学现象的观察、分析和探讨。他发明了制备硫酸铵、硫化锑、盐酸、琥珀
酸和四氯化锡的方法，介绍了制作冰糖、用发酵和蒸馏方法从谷物、水果中
提取酒精的过程。他提出了一种确定矿质水的简易方法：把一块称量过的白
布浸入待检水中，然后将其取出晾干，再重新称量。如布的重量增加并出现
斑点，即可确认水中含有矿物质。他还建议，让矿质水蒸发后比较其残渣重
量和蒸发掉的水的重量，以此对矿质水进行分析。利巴维乌斯的许多开创性
工作，促进了近代化学的发展。
赫尔蒙特是医学家和生理学家，也是炼金术向化学过渡时期的代表人物
之一。在从医过程中，他深受帕拉塞尔苏斯医药化学观点的影响，孜孜不倦
地从事这方面的研究，并取得了远胜于帕拉塞尔苏斯的成就。
赫尔蒙特最先科学地指出了气体及其变化的物质性。后来被普遍使用的
“气体”（gas）这个术语，就是由他从帕拉塞尔苏斯用以表达空气的希腊词
“chaos”中引出的。他注意到，存在着许多种不同的气体，可以根据一些气
体具有的较明显的物理性质对它们进行分类。他接近于发现二氧化碳，指出
在木炭燃烧、蔬菜汁液发酵、肠对食物的消化等过程中都产生出同样的气体。
赫尔蒙特还提出了一种观点：水即便不是物质的唯一组织成分，也是其
主要成分；一切盐、粘土和有形物体实际上都只是水的产物。为了表明水是
怎样转化为木的，他做了一个有名的实验：在放置200磅经干燥处理过的土
的陶盆中栽种一棵柳树，5年间只给它浇水，结果得到了一棵重164磅的树，
而土经干燥后只比原来少了约2盎司。不过，赫尔蒙特没有注意到，树木是
否可能从空气中获得什么东西。
赫尔蒙特还利用一些化学原理来治疗疾病，如用碱中和消化液中过量的
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酸。
（2）格劳贝尔
格劳贝尔（1604—1688年）出生于巴伐利亚，曾相继在维也纳、萨尔茨
堡、法兰克福和科隆居住过，最后逝于阿姆斯特丹。同帕拉塞尔苏斯和赫尔
蒙特比较，他是个更注重实际的实验家，他对化学理论的兴趣，远不如他对
化学发现可能带来的利益的关注，因为他主要以出售化学品和药物谋生。
格劳贝尔最主要的学术著作，是1648年出版的《蒸馏术解说》和1658
年出版的《化学著作》。他长于蒸馏和化验，在其著作中详细描述了各种不
同的蒸馏方法、蒸馏器和蒸馏产物的可能用途。由于他在化学方面的研究成
果，后人有时把他称为德国的玻意耳。
格劳贝尔用普通的粗盐和矾制备了盐酸，他称之为“盐精”，并介绍说
用它代替醋可以使肉更松软可口。在制备“盐精”过程中产生了一些残渣，
格劳贝尔起先不知其为何物以及有何用途。据说，一件偶然的事情使他发现
了其价值。格劳贝尔有一次生病发高烧，人们让他服用了一口井中的水，结
果烧就退了。此后，格劳贝尔分析了这口井中的水，发现其晶体的组成同他
制备“盐精”后的残渣的结晶物相似。于是，他把这种物质称为“怪盐”，
后来人们把它称为“格劳贝尔盐”，实际上是硫酸钠—硭硝。格劳贝尔向人
们推荐使用这种“灵验的内服药和外用药”。
后来，格劳贝尔还发现，蒸馏硝石和矾油的混合物可以获得硝酸。他还
制备了很多其他物质。在他出售的化学药剂中，有把锑灰同酒石一起加热制
得的“万用药”，有用矾油和氨水制备的一种硫酸铵等等。
格劳贝尔的一些发现，显示了化学的工业价值和商业价值，如他用金、
铜、锰等金属使人造宝石着色的方法；用硝酸银染黑有机物的方法等。他还
建议开发德国丰富的矿物资源，并认为不应将其作为原料输出，而应在加工
后作为制成品输出。
2。冶金化学
意大利冶金学家和武器制造家比林古乔（1480—约1539年）以《论高热
技术》一书而闻名。这部出版于1540年的书是冶金学方面的第一部系统的著
作，其中也谈到了利用化学方法提取某些金属的方法，如利用汞合金作用提
取银。
阿格里科拉的《论金属》一书中也有相当部分涉及化学，介绍了各种用
于熔炼的化学品及其作用。阿格里科拉论述了用汞回收黄金、用镪水分离金
和银、利用某些化学作用制作彩色玻璃的方法，以及制造盐、苏打、明矾、
硫酸盐、硫、沥青的方法。
埃尔克 （约1530—约1594年）也是奠定近代前期冶金学基础的重要人
物之一。他曾在维滕贝格大学读书，后来当过化验师。在其《主要矿石的加
工和采矿方法说明》这部著作中，他系统地论述了当时对银、金、铜、锑、
汞、铋和铅的合金等进行检验的技术、制取和精炼这些金属的技术以及制取
酸、盐和其他化合物的技术。实际上，这是一部最早的关于分析化学和冶金
化学的著作。
莱伊（1582—1630年？）是法国化学家、医生。为了回答别人向他提出
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的为什么锡和铅在焙烧时重量会增加的问题，他写了《医学博士让·莱伊论
焙烧时锡和铅重量增加的原因》，其中包括一篇序言、28篇论文和一篇结语。
这本书出版于1630年，但在很长时间里，书中表达的思想和莱伊本人都未引
起人们注意。
莱伊提出了同当时流行的土和水是重的、空气和火是轻的这一理论相悖
的观点，认为自然界的一切物质都是重的。他发现，空气也是有重量的，而
且可以用多种办法增加其重量。他特别提到，如果把空气加热，它的较轻部
分将被逐出，而它的较重的部分将保留下来，即加热过程使空气的密度增加。
在此之后，他回答了为什么“把2磅6盎司英国精锡放在一个铁制容器里，
再放在开口炉上强烈加热6小时，其间不停地搅拌，但不添加任何东西，结
果回收到2磅13盎司的白色粉末”的问题。他的答案是：“这个重量增加起
因于空气。”他认为，由于激烈而长时间的加热，容器里的空气变得更稠密、
更重，且还具有一定的附着力；它同粉末的微粒混和粘合在一起，使重量增
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�
