王振（発明者）

中国人は漢王朝時代（ 紀元前202年～紀元後220年）に、鋳鉄製造において高炉の送風機を動かすために水力（すなわち水車） を初めて利用した。これは紀元後31年に南陽の長官であった杜石の発明として記録されている。^{[ 5 ]}杜石以降、中国の歴代王朝は高炉の送風機を動かすために水力を使い続けた。5世紀の文献『武昌記』の著者である蕪陵は、中国の鉄工業の製錬と鋳造工程を補助する水車を動かすためだけに、元甲年間（424年～429年）に計画された人工湖が建設されたと記している。^{[ 6 ]} 5世紀の文献『水経注』には、水車を動かすために急流の水を利用することが記されており、814年に書かれた唐代の地理書『元和君先図記』にも同様の記述がある。 ^{[ 7 ]} 

杜石は冶金において初めて水力を使ったふいごを応用したが、水力を使ったふいごの動作を描いた最初の図版は1313年の王振の『農書』に登場した。^{[ 8 ]}王は、それ以前の時代と14世紀の彼の時代に使われていた水力式高炉の方法を説明した。

現代の研究（+1313!）によると、昔は革製のふいごが使われていましたが、今では必ず木製の扇形ふいごが使われています。その仕組みは次のとおりです。急流のそばの場所を選び、2つの水平な車輪を備えた枠の中に垂直のシャフトを設置します。下の車輪は水の力で回転します。上の車輪は駆動ベルトでその前の（より小さな）車輪に接続され、その車輪には偏心ラグ（文字通り「揺動棒」）が付いています。そして、駆動車輪の回転に合わせて、偏心ラグに取り付けられた連結棒が揺動ローラーを押し引きし、その左右のレバーがピストン棒に動きを伝達します。こうしてピストン棒が前後に押し動かされ、炉のふいごは人力よりもはるかに速く動作します。^{[ 9 ]}

別の方法も用いられています。ふいごの前面から突き出た長さ約3フィートの木製の（ピストン）ロッドの先端には、新月の三日月形をした湾曲した木片が垂直に取り付けられており、これら全体がブランコ​​のようなロープで上から吊り下げられています。ふいごの前面には、ロープでつながれた丈夫な竹製の（バネ）があり、これがふいごの羽根の動きを制御します。そして、（垂直の）水車が回転すると、駆動軸に固定された突起が自動的に（ピストンロッドに取り付けられた）湾曲した板を押し、それに応じて板は後退（内側へ）します。突起が完全に下がると、竹製の（バネ）がふいごに作用し、元の位置に戻します。同様に、1 つの主駆動装置を使用して、水トリップハンマーと同じ原理で、複数のベローズ (シャフトのラグによって) を作動させることが可能です。これも非常に便利で迅速です... ^{[ 9 ]}

ジョセフ・ニーダムによれば、王振の送風機は、1世紀前のアル・ジャザリのスロットロッド式強制ポンプとともに、 「蒸気機関と機関車の祖先の系譜に最も直接的に連なる中世の2つの機械」の1つである。^{[ 10 ]}

活版印刷の改良において、王は陶器の枠で磁器の活字を焼いてブロック全体を作る代替方法に言及した。^{[ 11 ]}王は、1290年から1301年まで安徽省景徳の知事を務めていた際に木版活字を使用したことで最もよく知られている。^{[ 2 ]}彼の主な貢献は、単純な機械装置による活字組版の速度向上と、複雑で体系的な木版活字の配置であった。^{[ 12 ]}王は、木版活字の製作過程を以下の文章で要約している。

しかし現在では、陶器の活字以外にも、より正確で便利な方法がある。植字工の型は木でできており、竹の細片を使って線をマークし、ブロックに文字を彫る。次に、ブロックを小さな細かい鋸で正方形に切り分け、各文字が別々のピースになるようにする。これらの別々の文字は、四辺すべてをナイフで仕上げ、高さとサイズが完全に同じになるまで比較してテストする。次に、活字を型の列に配置し、準備しておいた竹の細片をそれらの間に押し込む。すべての活字が型に配置されたら、隙間を木栓で埋めて、活字が完全に固定され、動かないようにする。活字が完全に固定されたら、インクを塗りつけて印刷を開始する。^{[ 13 ]}

木活字は11世紀に畢勝によって使用され、実験されていたが^{[ 14 ]}、木材は使用に適さない材料であると判断されたため破棄された^{[ 14 ]。}王は、特定の活字の切断と仕上げの方法を追加し、活字ケースと回転テーブルを作成してプロセスをより効率的にすることで、以前の実験プロセスを改良した^{[ 15 ]} 。王のシステムでは、すべての中国語の文字は、標準的な公式の中国語韻書を使用して、5つの異なる声調と韻に従って整理されていた^{[ 15 ]} 。このプロセスでは、実際には2つの回転テーブルが使用されていた。1つは韻書からの公式の活字が入ったテーブルで、もう1つは素早く選択できるように最も頻繁に使用される中国語の文字が入ったテーブルだった^{[ 12 ]} 。プロセス全体をより効率的にするために、各中国語の文字には異なる番号が割り当てられ、番号が呼ばれると、その文字が選択されるようになっていた。^{[ 12 ]}番号が定められていない珍しい文字や変わった文字は、必要に応じて木彫り職人によってその場で作られた。^{[ 12 ]}

王氏は、新しい本を印刷する際、印刷に使用する四角い木版の正しいサイズを作るために、各本の長方形の寸法を決定する必要があったと述べている。^{[ 12 ]}必要なインクの塗布は、縦方向に動かすブラシで行われ、紙への印字は、ブラシで上から下へこすって行わなければならなかった。^{[ 12 ]}

華遂が1490年に中国で青銅活字印刷を先駆的に行う2世紀前、王は鋳造時の融点が低いことから好まれた錫を用いた印刷を試みていた。 ^{[ 16 ]}王は『農書』の中で次のように記している。

より近世（13世紀後半）には、錫を鋳造して活字を作ることもできました。鉄線に通して、活字の列に固定し、それで本を印刷しました。しかし、これらの活字はどれもインクの乗りが悪く、ほとんどの場合、印刷が乱雑になりました。そのため、長くは使われませんでした。^{[ 16 ]}

このように、13世紀の中国の錫を用いた金属活字は、インク工程との相性が悪かったため、成功しなかった。王の時代には成功しなかったものの、15世紀後半の華遂の青銅金属活字は、19世紀後半まで何世紀にもわたって中国で使用された。^{[ 17 ]}

王の農書は主に木版印刷で印刷されたが、彼の木版活字の発明はすぐに安徽省で広く使われるようになった。^{[ 12 ]}王の木版活字は、回転テーブルに6万字の文字を配置した景徳市の地方誌の印刷に使用された。 ^{[ 12 ]} 1298年には、この印刷物が約100部、1か月で木版活字で印刷された。^{[ 12 ]}王の足跡をたどって、1322年には浙江省奉化の長官、馬承徳が、必要な回転テーブルに10万字の活字を用いて儒教の古典を印刷した。^{[ 12 ]}金属活字の製法は朝鮮王朝時代にも13世紀までに開発されましたが、中国では明王朝（1368～1644年）の印刷業者である華遂が1490年に青銅活字​​を使用するまで金属活字は使われていませんでした。金属活字は明代に中国で利用可能になりましたが、木活字は19世紀まで広く使われ続けました。^{[ 18 ]}その後、 15世紀にヨハネス・グーテンベルクによって初めて開発されたヨーロッパの印刷機が、デジタル印刷と現代のコンピュータプリンタの登場まで、中国と世界のほとんどの地域で主流および標準となりました。

しかし、14世紀から16世紀の明代には、活版印刷は地方の学校、地方政府機関、裕福な地元の印刷後援者、南京、蘇州、常州、杭州、温州、福州などの都市にある中国の大手商業印刷業者によって使用されていたことが知られています。^{[ 19 ]}明代には、小説、美術、科学技術、家系図、地方新聞など、さまざまな分野の書籍が木版活字で出版されました。1541年には、2人の異なる王子の後援のもと、木版活字を使用した2つの重要な出版物が行われました。蜀の王子は、宋代の詩人蘇車による膨大な文学作品を印刷し、怡の王子は、元代の著者が書いた迷信に対する反論として書かれた本を印刷しました。^{[ 18 ]}

清朝時代（1644～1911年）には、木活字が明朝時代よりもはるかに広く使用されました。^{[ 19 ]}北京の宮廷が公式に後援していましたが、民間の印刷会社の間でも広く普及していました。^{[ 19 ]}活字の書体を作ることは賢明な投資事業となり、清朝時代には質入れ、売却、または贈答品として贈られることが一般的でした。^{[ 19 ]}宮廷の領域では、官僚の金建（1794年没）が武英宮の印刷を担当し、雍正帝は1733年に25万3000個の木活字を製作させました。^{[ 19 ]}このプロジェクトを担当した官僚の金建は、武英宮の印刷工程について詳細な説明を『武英天局真版成史』に記しています。^{[ 19 ]}彼は19の異なるセクションで、以下の項目について詳細な説明を提供した。

• タイプボディ
• 活字を切る
• 型ケースの作成
• 成形トレイ
• 厚さの異なるストリップ
• 空白
• 中央の柱
• 仕分けトレイ
• ページと列の罫線フォーム
• テキストを設定する
• 校正
• 印刷
• タイプの分布
• そしてローテーションのスケジュール^{[ 19 ]}

王の活版印刷工程と金建の活版印刷工程には顕著な違いがある。王は木版に文字を彫り、それをのこぎりで切り離したが、金建は活字本体を準備してから文字を個別に切り出す工程を開始した。^{[ 20 ]}活字を組むにあたり、王は回転テーブル方式を採用し、活字が作業員のところへ運ばれてくる方式だったのに対し、金建は作業員が組まれた活字のところへ行く方式を開発した。^{[ 20 ]}また、王は活字が組まれた後に枠を追加したが、金建は罫線と本文を同じ紙に別々に印刷した。^{[ 20 ]}

王禎農書（中国語:王禎農書;ピンイン: Wángzhēnnóng Shū ）の主な焦点は中国の農業の領域であった。彼の本には、過去および彼自身の時代に使用された膨大な数の農具と道具が列挙され、説明されている。^{[ 21 ]}さらに、王は、説明されているすべての農具に添えるために、本の中で図解を体系的に使用している。[ 22 ^]王はまた、天干、地支、四季、12か月、二十四節気、72の5日間、それぞれの農作業の順序、その必要性を示す自然現象、星の配置、季節現象、および農作物の生産順序を含む円形の農業暦図を作成した。^{[ 23 ]}

『農書』に記された当時の様々な農業慣行の中で、王氏は耕作、種まき、灌漑、桑の栽培などを列挙し、説明した。 ^{[ 3 ]}また、中国の多くの地域の様々な食料品や産物を列挙し、説明した。^{[ 3 ]}本書では、農具だけでなく、食品加工、灌漑設備、様々な種類の畑、儀式用の器、様々な種類の穀物貯蔵庫、荷車、船、機械装置、そして様々な用途で使用される繊維機械の使用についても概説した。^{[ 3 ]} 例えば、図解で説明されている多くの装置の一つに、牛の動力で動く大型の機械式製粉工場があり、巨大な回転歯車が周囲の8つの異なる製粉機の歯車と噛み合っている。^{[ 24 ]}中国史研究者にとって非常に興味深いのは、王氏が中国北部と中国南部の農業技術の違いについても概説している点である。^{[ 25 ]}北部の農業技術の主な特徴は、主に乾燥地での耕作に適した技術的応用であったのに対し、集約的な灌漑耕作は中国南部により適していた。^{[ 25 ]}さらに、王は自身の論文を、南部または北部にのみ存在する特定の農業慣行や技術を支持する知識を広める手段として利用した。それらは、より広く知られていれば他方にも役立つ可能性があり、例えば、南部で除草に使用されている南部の手鍬は、北部ではほとんど知られていない。^{[ 26 ]}

• ニーダム、ジョセフ（1986）。中国の科学と文明：第4巻、第2部。台北：ケイブスブックス社。
• ニーダム、ジョセフ（1986）。中国の科学と文明：第5巻、第1部。台北：ケイブスブックス社。
• ニーダム、ジョセフ（1986）。中国の科学と文明：第6巻、第2部。台北：ケイブスブックス社。