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出乎意料的是，医学崛起的首要基础是印刷术的发明。印刷革命被称为“人类文明通史的有机组成部分”，[6] 是一个多项技术结合的经典案例，但是印刷术成为现实还需要一次重大的领悟，而且它恐怕与你以为的不一样。
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不管是什么样的环境因素（也许是冰期）驱使了我们的原始祖先加强他们的社会纽带，语言和艺术方面的重要发展在过去的三万年中一直加速进行着。但是，直到最近五千年才出现了书写文字，也就是说人类99.9%的时间都活在没有文字的世界里。在文艺复兴时期，科学诞生之前的人类在战胜疾病方面所面临的最大障碍是，无法在广泛的学者群体中分享知识的发现。写在纸莎草纸上的手抄文本在向遥远地区的研究者传达新信息方面效率极其低下。医学要想蓬勃发展，让外科学成为现实，需要的是［借用史蒂夫·乔布斯介绍iPhone（苹果手机）时的一句话］“突破性的通信设备” 。
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大约在公元前3000年，与文字的发明时期不谋而合，埃及人发现并巧妙地利用了一种十分普遍的植物：纸莎草。埃及的湿地在培育农作物之前都长满了纸莎草，这种四处丛生的翠绿色植物的茎秆呈三棱状，其独特的内部结构将会给埃及社会带来影响长达几千年的改变。纸莎草纸曾经在整个地中海地区被广泛使用，但生产仍然被埃及垄断，而且除了死海古卷以外，其他以纸莎草为载体的文献都出土于埃及。
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亚历山大图书馆由马其顿王国的希腊人托勒密一世下令建造，他是公元前3世纪埃及的统治者。这座图书馆不仅位于重要的文化中心和港口，而且其最大的优势在于靠近纸莎草生产中心。“每一艘停靠在亚历山大里亚港口的船都被搜查［文字材料］，查获的所有材料都要为图书馆提供副本。任何主题的作品托勒密都想要，无论诗歌还是散文，三个世纪后，图书馆成为拥有70万卷馆藏的知识宝库。”[7]
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盖伦的家乡帕加马位于小亚细亚。当地统治者在同一时期也渴望建立一座宏伟的图书馆，但是托勒密一世察觉到对方是个竞争对手，于是拒绝向这座安纳托利亚的城市运输纸莎草。据普林尼记载，帕加马人只能自己发明创造一种新型书写材料，这种纤薄的材料不仅耐用，而且供应充足。这便是后来众所周知的“羊皮纸”（pergamum）。它由兽皮制成，制造者先将兽皮浸泡在石灰水中，再进行除毛并烘干。之后兽皮被放置在架子上，用石头进一步刮薄并打磨平滑。最终生产出来的羊皮纸非常薄，在适宜的环境下，十分柔韧又耐老化。
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欧洲的各国语言都保留了“pergamum”一词作为羊皮纸的名称，但英语称其为“parchment”。羊皮纸的三种主要材料来源是绵羊、山羊和小牛，但最优质的材料是“犊皮纸”（vellum），也就是专门用小牛皮制造的纸，而胎牛皮更是难能可贵！现在世界上仍然在制作羊皮纸，使用范围包括特殊文稿（比如在真“羊皮”上复制文凭证书）、珍品藏书以及图书装订。
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耶稣离世后不久，罗马人用羊皮纸取代了木简来制作手抄书。纸莎草纸不适合作为木简册的替代品，因为折叠和缝制的过程会使书脊部分变得非常脆弱。[8] 羊皮纸抄本的使用与基督教的兴起息息相关；在埃及发现的所有早期基督教文献都是羊皮纸手抄书，而同时期的非基督教文献基本都是长卷轴（scroll，拉丁文为volumen，书卷之意）。不同于纸莎草纸，“羊皮纸可以在任何地方制作，在各种气候条件下都能保存完好。但是，像纸莎草纸一样，其制作也需要大量的劳动力，并且成本更高。制作一本书可能就需要多达两百只动物。［使用羊皮纸］意味着文献具有重要意义，而且需要持久地保存”。[9]
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公元1400年左右，约翰内斯·谷登堡在德意志地区的美因茨出生。尤利乌斯·恺撒离世后不久，美因茨就作为罗马的要塞建立起来了；到15世纪时，这里已经发展成为一座重要的小城镇，是欧洲主要的犹太教学术中心。黑死病在谷登堡出生的数十年前横扫了美因茨，人们把疾病归咎于犹太人群体，认为是他们“向井水中投毒”，数以百计的犹太人在市中心广场上被活活烧死，这在那个时代是非常典型的现象。瘟疫让美因茨的居住人口从2万人减少至6 000人，[10] 剩下的莱茵兰人[11] 只能另寻瘟疫的替罪羊，同时又无力承担已经腐败至极的教会提出的无理要求。
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谷登堡的家族在当地铸币厂参与帝国货币敕造工作，他从小对铸币工具非常熟悉，包括凸模（punch）、凹模（die）、铸模（mold）。“令人吃惊的是，约翰内斯·谷登堡自幼就被一群工匠包围着，他们能够在钢铁上刻字，其分辨率至少是现代激光打印机的6倍，甚至可能是60倍。当时的神圣罗马帝国皇帝西吉斯蒙德授予了美因茨制作帝国货币的权利，随之而来的是对新设计和新凸模的需求。”[12]
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在15世纪早期的莱茵兰，制作印刷机所需的所有零部件，对于工匠来说都已经触手可及。大量使用木螺钉和曲柄臂的压力机，自古以来被用于制酒或榨油，接近15世纪时也用于干燥纸张。凸模在手工艺行业已经很常见，用于制作奖章、硬币、盔甲和装饰品。纸张早在几个世纪前就从中国传入，而纺织业者已经非常熟悉油墨。时机已经成熟，只等一位创新者连点成线，发动革命。
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谷登堡在一个金匠家庭中长大，应该亲眼见识过在凸模上刻印单个字母的艰辛。据估计，一个技艺娴熟的凸模工匠需要一整天才能制作出一个凸模；一页标准印刷纸大约需要3 000个凸模。[13] 也就是说，10个工匠组队工作一整年，才能制作出足够的凸模来填满一页纸。“这是个彻头彻尾的噩梦，在经济上毫无成功的希望，完全不切实际，比中国的印刷术差10倍。”[14] 约翰内斯·谷登堡的创意并不是发明活字（type）本身，甚至不是凸模，他的突破性贡献来自一个独特而巧妙的想法——铸造模具，并使模具可以重复使用。
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他构想出一种可以重复使用的形式，一种避免每次印刷完字母后都需要重新铸模的模具（见彩插2.1—2.3）。两块立体的L形模具头尾相接包围着凹版（matrix），铁弹簧则用来固定这些可以活动的模块。这种“斜接式”（mitered type）模具还有利于制作出尺寸相同的字母，使印刷效果更具视觉美感。因此，从根本上说谷登堡的媒介革命是一系列过程：先是制造阳模（patrix，即凸模），然后是阴模（即凹版），手动铸模，最后创造活字。他改变了世界，但并不是像我们通常总结的那样“发明了印刷机”，而是发明了一种能够快速打造出可重复使用模具的方法，这种方法才是巨大的进步。
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谷登堡是个追求经济效益的资本主义者，但他未曾从自己的发明中获利。事实上，他去世时身无分文，且鲜为人知。油墨、印刷和纸张的实验继续进行着。人们发现橡树瘿（黄蜂幼虫在橡树上形成的球状物）中的化学成分与烟灰、油和水相结合，可以制成理想的印刷油墨。使用动物脂肪为纸张上浆的过程也得到了优化。谷登堡和他的搭档曾致力于控制纸张的湿度，一张湿度完美的纸可以更好地吸收凸模上的油墨。接下来便是其杰作印刷版拉丁语圣经通行本面世的时机了。
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放眼乾坤，这部作品在任何意义上都堪称杰作。“谷登堡宏伟的印刷本圣经，两卷共计1 275页，不仅在美感上可以与手抄本相媲美，在精确度方面还要更胜一筹。一场媒介革命正在酝酿。不过，它表面上看起来没有革命性，这一点最为关键，否则没有人会购买。”[15] 其实，印刷本圣经呈现给当时世人的是一种新的书写文字形式，由于中世纪的抄写都非常精准，这套新式的印刷书籍在人们的眼中，可能是一部华丽而优雅的抄录艺术作品。
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谷登堡以其惊人的才华和坚韧最终获得成功，但他几乎将一切都输给了他的搭档和同事们，自己勉强维持生计，才秀人微。他制造了史上最伟大的出版物之一，也就此引发了一场革命——宗教改革——让统一的天主教面临永久的分裂。[16]
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当我们提到欧洲始于14世纪的求知欲觉醒，只考虑文艺复兴时期的艺术家和美第奇家族对他们的赞助就太过简单了。在科学的前沿阵地，“复兴”的特征之一就是怀恋古典思想，这种怀旧之情在很大程度是由人们在意想不到之地重新发现古代文本点燃的。
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在拜占庭查士丁尼一世统治时期（527—565年），没有人能够真正猜到，在不到一个世纪后，掌控地中海和近东地区的无上强权会从阿拉伯半岛内部崛起。其创始者会组织起氏族和部落，提出一种新的宗教，将从尼罗河到阿姆河之间的区域统一于同一种语言之下，鼓励保存古代智者的科学和数学知识。这位先知出生于麦加，当时的那个小村庄现在已经是宗教仪式的中心。至今，穆斯林每日祈祷时都要朝着它的方向朝拜。
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公元570年，穆罕默德出生时，麦加已经是朝圣之地，因为“黑石”出现在那里，而黑石据说是易卜拉欣[17] 找来的陨石。在穆罕默德成为领袖之前，每年都有一次公开的休战期，以便交战的部落可以聚集在麦加，朝拜他们各自不同的神灵。重要的是，由于麦加在穆罕默德出生时已经是朝圣的目的地，每年一度的朝圣出现了商业化发展的趋势。
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穆罕默德在统一当地部落与氏族并说服他们放弃原有信仰的过程中，表现出卓越的领导才能和非凡的天赋。他成功地创造出第一个伊斯兰社会的核心。[18] 这看似只是一位荒漠梦想家为小城而设的计略，最终却缔造出一种宗教文化，几个世纪以来，它不仅将希腊人的学识保留下来，而且孕育出新的科学发现。
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伊斯兰学者赛义德·侯赛因·纳斯尔（Seyyed Hossein Nasr）认为，“就像这片土地上乳香的气息飘至罗马帝国和中世纪的欧洲一样，阿拉伯半岛的精神芬芳——圣洁的伊斯兰教——也感染着世界各地的穆斯林，无论咫尺天涯”。[19] 伊斯兰教的影响进一步延伸到文化层面，为世界注入了对古代文化的求知欲，保留和翻译了古人的著作，并帮助架起通往文艺复兴的桥梁。“介于罗马帝国衰落和科学革命之间的那一千多年，并非知识的荒原。古希腊的科学成果先后在伊斯兰教的宗教机构和欧洲的大学中得以保留，某些方面还得到了改进。”[20] 阿拉伯半岛又被称为“阿拉比亚之香”（Arabia Odorifera），因其历史上用香料来遮掩腐肉的恶臭，而伊斯兰作家所散发的知识芬芳，成为中世纪仅有的一些“新鲜空气”。
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公元632年，穆罕默德逝世时，阿拉伯半岛的大部分地区已归其伊斯兰神权统治。几十年的动荡中，出现了逊尼派和什叶派的分支。公元661年，第一个王朝——逊尼派倭马亚哈里发王朝——在大马士革成立。倭马亚家族掌权将近一个世纪，在此期间，其扩张范围涵盖北非、西班牙以及中亚大部分地区。“他们统治了之前属于拜占庭帝国的领土。在这片土地上，他们开始学习古希腊科学。还有一部分古希腊学识来自波斯，在伊斯兰教崛起之前，波斯王国的统治者就非常欢迎古希腊学者的到来，那时正值查士丁尼一世下令关闭新柏拉图学派的学园。基督世界所失成为伊斯兰王国所得。”[21]
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伊斯兰教的黄金时代始于公元750年，倭马亚王朝被阿拔斯哈里发王朝推翻。阿拔斯王朝的统治者在底格里斯河畔建立了一座新城，即当时世界上最大的城市巴格达。阿拔斯王朝最初计划吸纳借鉴的是波斯文化，而当时的波斯人崇尚希腊文化。随着阿拔斯王朝的穆斯林开始接纳希腊哲学、医学和科学（可能还包括诗歌和戏剧），他们最终也接纳了来自埃及、中国和印度等其他地区的古老智慧。结果，阿拉伯帝国呈现出欣欣向荣又错综复杂的社会形态，教育和科学水平普遍发达，成为从希腊哲学家到文艺复兴早期先驱者的信使。
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马蒙（813—833年在位的哈里发）派遣使团前往君士坦丁堡求取希腊手稿，从而开启了世界历史上一次伟大的知识传输。翻译的传统始于医生侯奈因·伊本·伊斯哈格（Hunayn ibn Ishaq），后来还包括他的儿子和侄子。译者们将柏拉图、亚里士多德、盖伦和希波克拉底的著作，以及欧几里得、托勒密等数学家的专著翻译成阿拉伯语。历史学家菲利普·希提将穆斯林学者智慧的惊人增长与欧洲的停滞不前进行了比较，他认为“在东方的哈伦·拉希德[22] 和马蒙深入探究希腊思想和波斯思想的时候，他们同时代的西方伙伴，查理大帝及其麾下贵族还在浅尝书写自己名字的技艺”。[23]
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阿拉伯半岛学识的黄金时代横跨公元8—13世纪，自亚历山大大帝的时代以来，这片广袤的区域第一次实现了政治上和经济上的统一，“先前分裂这一区域的政治屏障已经消除，意味着来自不同地区、不同民族的学者可以相互交流往来”。[24] 阿拉伯科学崛起的同时，伊斯兰教在从比利牛斯山到巴基斯坦的广大地区传播，这并非巧合。而阿拉伯语也成为当时的通用语言，来自非洲、伊比利亚、波斯或者阿拉伯的作家均用阿拉伯语写作。
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由哈里发马蒙创立的智慧宫成了全世界的学识中心。亚历山大里亚曾经是知识之都，坐拥古希腊和古罗马的手稿，并以产自本地的纸莎草作为书写原料；而巴格达则成为哲学探索和科学探索的新守护者。在那里，文献被翻译成阿拉伯语，并抄录在当地制作的纸张上，人们可以通过阿拉伯语来阅读所有的文献。[25] 智慧宫在早期吸纳了印度数字（从1到9）、十进制系统和“0”的概念。阿拉伯人用以表达抽象公式的系统（能让世界各地的高中生们大惊失色）由花剌子米（al-Khwarizmi）发明和推广，他将其称为“代数”（al jabr）。阿拔斯王朝的穆斯林掌握了世界上的种种学科知识，包括炼金术、数学、科学和法律。伊斯兰图书馆的蓬勃发展，使欧洲的图书馆相形见绌，西方中世纪的科学与文化也就此长期停滞不前。
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