第二章
此後，隻要有機會，他就到各地考察祖國的大好河山，並做好記錄。回到家後，再結合有關地理書籍進行整理。幾年之後，他在地理方麵的知識已經十分豐富了，人們有不懂的地方總是來請教他。
後來，酈道元繼承了父親的職位，先後在山西、河南、河北、陝西、安徽等地做官。每到一個地方，他都認真處理政務，閑暇時間則大部分用在了地理考察上。但由於他為人耿直，不願意趨炎附勢，因此得罪了不少權貴。公元518年，酈道元和好友寇治同時被人陷害，丟了烏紗帽。在臨別的時候，朋友們在告別宴上一再叮囑他以後為人要圓滑一些，免得得罪太多人。但酈道元表示：“不要為了別人而失去自我，在位一天，就必須為老百姓幹一天的好事。我並不在乎被罷官，相反我很慶幸現在有充分的時間去幹我想要幹的事了。”也就是說，他要實現年少時的宏願，撰寫一本全麵的地理著作。
回到家中，酈道元便開始著手撰寫書了。他覺得《水經》這本書的寫法還不錯，隻是太不全麵了，於是他想寫一本更詳細的《水經》。此後，整整七年的時間，他將全部的精力都投入到了這本書的寫作之中，常常是閉門謝客，將自己沒日沒夜地“囚禁”在書房，隻是偶爾發現資料不全或需要核對時，才出去考察一番。七年之後，辛勤的勞動終於換來了收獲，一部30多萬字的《水經注》完成了。
《水經注》是以給《水經》作注的方式來撰寫的，但它的內容比《水經》要豐富得多，文字是原來的20多倍；書中記錄的河流也比原書多出1000多條。原來隻有137條，《水經注》則達到了1252條。全書知識豐富，文字也很優美；不但有地理知識的描寫，還講述了一些相關的風土人情，內容生動活潑。
許多年後的明代，徐霞客看了這本書之後連稱“好書、才書”。直到今天，它仍具有很高的史學價值。一行
一行和尚，俗名張遂。中國古代巨鹿(今河北巨鹿縣)人，唐弘道元年(公元638年)生，開元十五年(公元727年)卒。
一行是中國曆史上著名的天文學家，青年時期便出家做了和尚，一行是其法名。
一行從小聰慧過人，勤讀苦學，對於天文曆法有著特別的興趣。公元705年，一代女皇武則天的侄子武三思敬仰一行的學問，可是一行不屑與這樣的權貴之人結交，隻好棄家出逃，於嵩山削發為僧。公元712年唐玄宗即位，招一行回長安主持曆法的修訂工作。一行生活在我國封建經濟、文化迅猛發展的盛唐時期，由於經濟的飛速增長，社會生產、科學技術也隨之得到了很大的發展與進步。
在曆法的修訂上，一行繼承和發展了我國天文學上的優良傳統，在日月五星運行的基礎上編製了新曆。為了便於觀測，他和機械製造師梁令瓚合作，製造出了新的天文儀器，一件是黃道遊儀，用來測量太陽運行軌道；一件是渾天銅儀，用來表示日月星辰的運行周期。
一行在全國設立了12個觀測點，進行日影測量工作。在擁有了大量的實際數據之後，他重新測定了150多顆恒星的位置，並推翻古書上的定論，證明恒星的位置並不是永恒不變的。這是天文學曆史上最早的發現。
一行經過10年的努力，編出了一部當時最為精確的曆法——《大衍曆》。其內容係統、結構合理、邏輯嚴密，因此在明朝末年以前一直沿用。可見它在我國曆法上占有很重要的地位。
為了使曆法能普遍適用於全國各地，一行和太史監南宮說組織實測了子午線的長度，測量地點多達13處，以今河南省為中心，北起鐵勒(今內蒙古以北)，南達林邑(今越南中部)，測量範圍之大是前所未有的。測量的內容包括二分(春分、秋分)、二至(冬至、夏至)、正午時分八尺之竿(表)的日影長、北極高度(天球北極的仰角)以及晝夜的長短等等。這是世界上第一次用科學的方法進行子午線實測，意義是極其重大的。
為了測量北極仰角，一行設計了一種叫“覆矩”的測量工具，還根據觀測數據繪製了《覆矩圖》24幅。一行設計的這種測北極高度(即地理緯度)的工具——“覆矩圖”，在當時世界上是一種最先進的經緯度測量工具。可惜“覆矩圖”後來沒能推廣，特別是沒有應用於我國地圖的測繪。
一行等人測量的數據表明，從河南的滑縣到上蔡，北極高度差一度半，南北距離是526裏270步，夏至日影相差2寸多。從而糾正了“南北地隔千裏，影長差一寸”的傳統說法，並測出地球子午線一度之長為15107公裏。雖然不十分精確，卻是世界上大規模測量子午線的開端。開創了我國通過實測認識地球的道路，把地球緯度測量和距離結合起來，為天文大地測量的發展奠定了基礎。國外最早實測子午線的是阿拉伯阿·馬蒙在814年進行的，晚於我國90年。畢昇
畢昇(?～約1051年)，中國宋代發明家。首創活字版印刷術，使之成為中國古代四大發明之一，對世界文明的發展做出了傑出的貢獻。
英國偉大的哲學家培根也說過：“印刷術、火藥和指南針，曾改變了整個世界事物的麵貌和狀態。”(弗蘭西斯·培根《新工具》)
大約在公元600年左右的隋朝，人們從刻製印章中得到啟發，經過反複研究改進，我國勞動人民在人類曆史上最早發明了雕版印刷術。
雕版印刷技術比較複雜，一般先選用梨木、棗木、梓木、黃楊、銀杏、皂萊等木料做成版材。
雕版印刷術出現以後，大大促進了古代文化的傳播與發展。
到了宋朝，雕版印刷事業發展到了全盛時期。這時，不僅有政府的“官刻”和“監刻”，民間刻書業也很盛行，遍及全國各地。當時四川、福建、杭州等地最為發達，刻書不但多，而且精致講究。宋朝以後，出現了銅版雕印和別開生麵的彩色套印，這說明雕版印刷技術已經達到極其純熟的程度。
雕版印刷對文化的傳播起了重大作用，但是也存在明顯缺點。第一，刻版費時費工費料，刻一部書需要很長時間和很多木料，如果刻一部內容很多的巨著，就得花費幾年甚至更長時間。第二，大批書版存放不便，宋太祖開寶年間刊印的《大藏經》，5000多卷，13萬頁，共雕版13萬塊，存放就要占用許多地方。第三，有錯別字不容易修改。
而當時的北宋，剛剛由五代十國分裂割據的局麵走向統一，社會生活相對安定，因而社會經濟有了較大的發展。帶來了文化和科學技術的興盛，各個領域都有許多成就。
文化的繁榮，就必然要求傳播工具的先進。而雕版印刷術由於上述原因，無法滿足社會的需要。改進印刷技術，已成為時代的要求，而完成這一曆史使命的人物就是畢昇。
畢昇生活在雕版印刷的全盛時期，他是北宋中期的一個普通平民知識分子，當時人稱布衣。他從十幾歲開始，就進入一家私人書坊當學徒。畢昇到了書坊後，勤學好問，很快學會了雕版。他在學徒過程中，對雕版印刷的每個環節都不放過，努力地學習，對印刷的各個程序，對刻工、印工的技術，都掌握得十分嫻熟。幾年以後，畢昇終於成為一名熟練的書坊印刷工匠。
畢昇從一名學徒升為印刷工匠以後，很快在書坊裏成為一名得力骨幹。他負責雕版印書的每道工序，工作十分認真。漸漸地，他發現了雕版印刷的弊病。大約在公元1041年左右，畢昇開始著手製造單個的活字，這項工作整整花費了畢昇8、9年的時間。畢昇首先使用木材作為製造活字的材料。但由於木紋不整齊，吸墨膨脹，字麵模糊，不能下次再用等原因失敗了。
這次失敗，並沒有使畢昇灰心，他又試驗了好幾種材料，可都不適合用來做活字。畢昇受陶罐上邊的工藝花紋的啟發，開始了製造泥活字的嚐試。
畢昇先把膠泥和拌均勻，製成一個個大小一致的小方塊型的泥坯，小泥坯的邊角都抹得非常平整。然後在每個小泥坯上工工整整地刻好文字。畢昇把文字的字畫刻得凸出來，凸出來的部分，厚薄就像古時候銅錢的邊緣一樣。泥坯細軟，雕刻起來比木頭容易多了。刻好後的泥坯稍稍陰幹一下，再放到火中去燒硬。
這一次，畢昇終於成功地製造出了字畫清楚、不吸水、堅如牛角、烏黑發亮的膠泥活字。畢昇費了7、8年的心血，製造了上萬個泥活字字印。
在製造泥活字的過程中，畢昇非常善於開動腦筋。他考慮到書中常常一頁之中有好些重複的字，為了方便印書，每個字他一般都刻製幾個泥活字。特別是古書中的“之”、“乎”、“者”、“也”之類的字，用得非常頻繁，畢昇就把這些字分別製作成20多個泥活字，這樣用起來就非常方便了。
有了一套活字印，還不能馬上印刷書，要印書，還首先得把活字製成版。
製造活字版是畢昇活字印刷術發明的一個重要部分。每次印刷前，他都先拿出一塊鐵板擺好，在上麵均勻地撒上一層鬆脂、蠟和紙灰等具有粘性的物質，在鐵板上麵再放一個鐵框，然後照著要印的書稿，揀出需要的泥活字，按順序一個一個地排在鐵框裏麵。排滿整整一框，就成一版。把排好的版拿到火上加熱，鐵框裏麵的鬆脂、蠟等物質遇熱熔化，這時用一塊平整的木板把子印按平，當鐵框內的物質冷卻凝固後，框裏的泥活字都牢牢地粘成一片，而且版麵十分平整，最後上墨印刷，就可以得到印刷效果十分好的書籍了。
據說，畢昇用泥活字版印出來的書，“墨若漆光”，非常漂亮。
為了提高印刷效率，畢昇設置了兩塊鐵板，交替著使用。當第一塊版在印刷時，就開始用第二塊版排字。
畢昇在印書時，有時也遇上一些生僻、不常用的字，他就馬上找來一些膠泥，製成小方塊泥幹坯，再刻好所需的字，拿到草火中一燒，一會兒就做成一個泥活字印。畢昇的方法非常簡單，也非常迅速。畢昇還做了很多木架，分成一個一個的格子，專門用來存放不用的泥活字。為了使用時查找起來方便、快速，畢昇把自己製成的泥活字都按字的韻母分成若幹類，並按類排列得整整齊齊。每一韻部的泥活字都貼上紙，並做上記號。揀字時先看記號，再根據記號查出所需泥活字。
畢昇是世界上第一位發明活字印刷術的人，他創製的泥活字也是世界上第一副活字。德國人穀登堡在畢昇泥活字的基礎上發明的金屬活字印刷，要比畢昇整整晚枷多年。活字印刷術是我們祖先對人類文化的又一重大貢獻。也是我們中華民族的一大驕傲。
畢昇發明的活字印刷術與雕版印刷相比，有很多優點：速度快、印書經濟合算、書籍質量好、可減輕勞動強度。
畢昇發明的泥活字印刷術雖然是一件非常了不起的事，但由於畢昇是一個普通的工匠，地位卑微。書坊主人也認為他是不務正業。畢昇發明出來的泥活字印刷術被視為不值一提的“雕蟲小技”。他耗盡心血製作的一套活字也沒能在社會上廣泛傳播。
畢昇積勞成疾，鬱悶而逝，臨終前囑托家人妥善保管泥活字。
畢昇去世幾十年後，他精心製作的泥活字傳到了大學者沈括手中，沈括將其視為珍品，仔細地收藏起來。並在他的著作《夢溪筆談》中，詳細地記錄了畢昇發明印刷術的經過。
泥活字印書，在當時雖然沒有得到廣泛的推廣，但這種技術卻由於後人一直不斷地仿效，得到繼續發展。活字的材料也不斷進步，由泥活字、木活字一類的非金屬活字，逐漸過渡到銅活字、鉛活字、錫活字一類的金屬活字。
從元朝開始，直到清朝，不斷有人仿照製造泥活字。
畢昇曾嚐試用木材來做活字，結果失敗了，才改用了膠泥來製造活字。元初科學家王禎成功地製作木活字，他花了兩年的時間自己設計並指導工匠用梨木、棗木製作了3萬多個木活字，並印了《旌德縣誌》一書。為了推廣木活字印刷，王禎把他製作木活字的方法寫成一本《造活字印書法》，附在《農書》的後麵，詳細地介紹了他的木活字印刷方法。王禎的這本書是世界上最早的係統敘述活字印刷術的文獻。