关于中国四大发明中造纸术的几点思考

关于中国四大发明中造纸术的几点思考
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列出大概要由哪几个方面谈

关于蔡伦发明造纸见之古籍记载,《后汉书·蔡伦传》中说：“自古书契,多编以竹筒；其用缣者,谓之为纸.缣贵而简重,并不便于人.伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸.”后世遂尊他为我国造纸术的发明人. 东汉的许慎在他编写中国第一部条理清楚、体系分明的字典《说文解字》里谈到“纸”的来源.他说：“‘纸’从系旁,也就是‘丝’旁”.这句说话见当时的纸主要是用绢丝类物品制成,与现在意义上的纸是完全不同的.纸的发明、发展及传播也是经过了一个曲折的过程. 公元105年发明造纸后,造纸术就从河南向经济文化发达的其它地区传播.蔡伦被封到陕西洋县为龙亭侯,造纸术就传到汉中地区并逐渐传向四川.据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说,蔡伦生前也向家乡传授过造纸术.东汉末年山东造纸也比较发达,出过东莱县（今掖县）的造纸能手左伯.另外,纸和藻饰书通过丝绸之路也先后传向 北方各少数民族地区. 晋代开始,我国书画名家辈出,大大促进了书画用纸的发展.如东晋书法家王羲之,在他父子时期书画用纸大有提高.晋与南北朝的书写纸抄经纸为麻和楮皮制造,纸面已敷用淀粉与白色矿物涂料并进行研光. 隋代统一南北后,唐、宋继承与发展了数百年造纸的成就,并开辟了唐、宋我过手工造纸的全盛时期：唐代书画与佛教盛行,使纸的需求剧增,造纸的原料扩大 到用藤和桑皮等.书画纸还用淀粉硝煮成涂料涂布后再经打蜡,最后用粗布或石块等揩磨砑光.写经纸还用黄檗染成黄色以避蠹.北宋时安徽已采用日晒夜收的办法 漂白麻纤维以制纸,抄出的生纸光滑莹白,耐久性好.南宋时我国南方已盛产竹纸,王安石、苏东坡等都喜欢用竹纸写字,认为竹纸墨色鲜亮,笔锋明快,当时受到 许多文人墨客的仿效,从而促进了竹纸的发展.宋代不但盛产竹纸,而且开始用稻、麦草造纸.北宋苏易简《文房四谱》中记载了浙江人以麦、稻秆做纸浆及与油藤 配用造纸. 到了明代,我国用竹子造纸的技术（指手工）已臻完善,该时代宋应星著的《天工开物》系统叙述了用竹子造纸的生产过程,并附有生产设备与操作过程的插图.该书已译成日、法、英文传人日本与欧洲,是我国系统记述造纸工艺的最早著作. 经过元、明、清数百年岁月,到清代中期,我国手工造纸已相当发达,质量先进,品种繁多,成为中华民族数千年文化发展传播的物质条件.
【蔡伦改进造纸术】
关于造纸术的起源,过去多沿用历史学家范晔在《后汉书·蔡伦传》中的说法,认为纸是东汉时代宦官蔡伦于汉和帝元兴元年（公元105年）发明的.其实古籍中的已有记载,在蔡伦'发明'纸之前,已经有人使用纸张."后汉书·贾逵传"提到,建初元年（公元76年）汉章帝命贾逵选择成绩优秀的太学生二千人,奖给"简、纸、经传各一通".这说明当时已用纸抄写书籍,这个时间早于蔡伦造纸近30年."东观汉记" 中只记有"蔡伦典尚方作只纸" "东观汉记"的作者刘珍、延笃等人,都是蔡伦同时代的人,如果蔡伦发明了纸他们是不会不记载的.20世纪以来由于西汉古纸的发现,蔡伦发明纸的说法开始动摇,继而被否定.蔡伦虽然不是纸的发明者,但他仍然是一位造纸技术的革新和推广者.
蔡伦认真总结了前人的经验,他认为扩大造纸原料的来源,改进造纸技术,提高纸张质量,就可以使纸张为大家接受.蔡伦首先使用树皮造纸,树皮是比麻类丰富得多的原料,这可以使纸的产量大幅度的提高.树皮中所含的木素、果胶、蛋白质远比麻类高,因此树皮的脱胶、制浆要比麻类难度大.这就促使蔡伦改进造纸的技术.西汉时利用石灰水制浆,东汉时改用草木灰水制浆,草木灰水有较大的碱性,有利于提高纸浆的质量.元兴元年（公元105年）蔡伦把他在尚方制造出来的一批优质纸张献给汉和帝刘肇,汉和帝很称赞他的才能,马上通令天下采用.这样,蔡伦的造纸方法很快传遍各地.
“汉代造纸工艺流程图”形象地再现了两汉时期的造纸术,将麻头、破布等原料经水浸、切碎、洗涤、蒸煮、漂洗、舂捣、加水配成悬浮的浆液、捞取纸浆、干燥后即成为纸张.
蔡伦献纸之后,造纸技术和纸张广为流传.东汉末年,东莱人左伯也是一位造纸能手.他造的纸,比蔡侯纸更为白洁细腻.赵歧著的《三辅决录》中,提到左伯的纸、张艺的笔、韦诞的墨,说它们都是名贵的书写工具.笔、墨和纸并列,说明纸已是当时常用的书写材料.纸成为竹简、木牍、缣帛的有力竞争者,到了三、四世纪就基本上取代了简帛,成为唯一的书写材料,这就有力地促进了科学文化的发展.
【造纸术的意义】
有了文字之后,最重要的就是要有一个很好的载体.古代埃及人利用尼罗河的纸草来记述历史；在古代的欧洲,人们还长时间地利用动物的皮比如羊皮来书写文字；而中国,在造纸术发明以前,甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料.但是甲骨、竹简都比较笨重,秦始皇一天光阅读奏章,就要整整一车；绢帛虽然轻便,但是成本非常昂贵,也不适于书写.到了汉代,由于西汉的经济、文化迅速发展,甲骨和竹简已经不能满足发展的需求了,从而促使了书写工具的改进——纸被发明出来了.造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上,所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国史上的一项重大的成就,对中国历史也产生了重要的影响.
【造纸术的流传】
我国在发明造纸以后,起先是把纸本书携往国外,然后造纸术也逐渐外传.
造纸术到公元7世纪初期（隋末唐初）开始东传至朝鲜、日本；8世纪西传入撒马尔罕,就是后来的阿拉伯,接着又传入巴格达；10世纪到大马士革、开罗；11世纪传入摩洛哥；13世纪传入印度；14世纪到意大利,意大利很多城市都建了造纸厂,成为欧洲造纸术传播的重要基地,从那里再传到德国、英国；16世纪传入俄国、荷兰；17世纪传到英国；19世纪传入加拿大.造纸的发明与传播,使文字的载体成本得到了大幅度的下降,知识在平民中的普及得以实现,从而极大的推动了世界科技、经济的发展.
针对企图否定蔡伦是造纸术发明人,否定中华人民共和国是造纸的发明国的歪风,1990年8月18日至22日在比利时马尔梅迪举行的国际造纸历史协会第20届代表大会一致认定,蔡伦造纸术的伟大发明家,中华人民共和国是造纸的发明国.据洛阳市地方史志编委会石建厚同志考证.位于洛阳汉魏故城近郊的缑氏(今本魏书注：“纸氏”作“缑氏”,马涧河流经缑氏那一段河流古时为“造纸河”,沿岸原有“造纸河碑刻”,借已失损.
【古代造纸方法】
以我国古书「天工开物」卷中所记载之竹纸制造方法为例,作为介绍.古时以竹子造纸之步骤如下：
1. 斩竹漂塘 斩竹嫩竹, 放入池塘,裁泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子之青皮.
2. 煮徨足火 将以上所得之竹子,放入＂徨″桶内与石灰一道蒸煮八日八夜.
3. 舂臼 取出上述处理之竹子, 放入石臼,以石碓叩打直至竹子被打烂,形同泥面.
4. 荡料入帘 将被打烂之竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面,其余之水则由竹帘之四边流下槽内.
5. 覆帘压纸 然后将帘反复过去,使湿纸落于板上,即成张纸.如此,重复荡料与覆帘步骤,使一张张的湿纸叠积上千张,然后上头加木板重压挤去大部分的水.
6. 透火焙干 将湿纸逐张扬起,并加以焙干.焙纸的设备是以土砖砌成夹巷,巷中生火,土砖温度上升之后,湿纸逐张贴上焙干.干燥后,揭起即得成纸.
【【造纸术的发明和发展】
纸是我们日常生活中最常用的物品,无论读书、看报,或是写字、作画,都得和纸接触.在工业、农业和国防工业生产中,也离不开纸.今天,如果没有纸,那简直是不可想像的.纸在交流思想、传播文化、发展科学技术和生产方面,是一种强有力的工具和材料.回顾历史,这种重要物质就是我国古代劳动人民发明的.造纸术和指南针、火药、印刷术并称为我国古代科学技术的四大发明,是我国人民对世界科学文化发展所作出的卓越贡献.
最初的纸是作为新型的书写记事材料而出现的.在纸没有发明以前,我国记录事物多靠龟甲、兽骨、金石、竹简、木牍、缣帛之类.商代的甲骨文、钟鼎文实物资料,本世纪以来不断出土；战国到秦汉的竹简、木牍和帛书、帛画,近年来也有大量出土实物.但是甲骨不易多得,金石笨重,缣帛昂贵,简牍所占空间很大,都不便于使用.随着社会经济文化的发展,迫切需要寻找廉价易得的新型书写材料.经过长期探索和实践,终于发明了用麻绳头、破布、旧鱼网等废旧麻料制成植物纤维纸.
关于造纸术的起源,过去多是沿用公元五世纪的历史家范晔（398 —445）在《后汉书·蔡伦传》中的说法,认为纸是东汉的宦官蔡伦（62—121）于汉和帝永元十七年（公元105年）发明的.但是本世纪以来的考古发掘实践动摇了蔡伦发明纸的说法.1933年新疆罗布淖尔汉烽燧遗址中出土了公元前一世纪的西汉麻纸,比蔡伦早了一个多世纪.1957年西安市东郊的灞桥再次出土了公元前二世纪的西汉初期古纸.经笔者对这纸的分析化验,确认它主要由大麻和少量苎麻的纤维所制成.继这之后,1973年在甘肃省居延的汉代金关遗址、1978年在陕西省扶风中颜村的汉代窖藏中,也分别出土了西汉时的麻纸.值得指出的是,1986年甘肃天水市附近的放马滩古墓葬中更出土西汉初文帝、景帝时期（公元前179年到前141年）的绘有地图的麻纸,这是目前发现的世界上最早的植物纤维纸.1990年冬在教煌甜水井西汉邮驿遗址中发掘出三十多张麻纸,其中三张纸上写有文字.这些事实有力地说明了,早在公元前二世纪,我国劳动人民就已经发明了造纸术,而且当时造出的纸已经可以用于书写.
但是早期的西汉麻纸仍有待进一步改进.到了公元二世纪,在东汉宫廷中任尚方令的蔡伦,凭借充足的人力和物力,监制并且组织生产了一批良纸,于永元十七年献给朝廷,从此造纸术在国内推广起来.同时,东汉还进而用树皮特别是楮皮造纸,扩大了原料来源.从这个意义上说,蔡伦在历史上是作为良纸的监制者和推广者的身份出现的,这些活动在客观上对造纸术的发展有利,因此他的作用不应该完全抹杀.
汉代麻纸制造过程,根据我们的实验研究,大体上是把麻头、破布等原料先用水浸,使它润胀,再用斧头切碎,用水洗涤.然后用弱碱性草木灰水浸透并且蒸煮,这可以说是后世碱法化学制浆过程的滥觞.通过碱液蒸煮,原料中的木素、果胶、色素、油脂等杂质进一步被除去,用清水漂洗后,就加以舂捣.捣碎后的细纤维用水配成悬浮的浆液,再用漏水的纸模捞取纸浆,经脱水、干燥后就成纸张.如果纸表皱涩,还要砑光,方能书写.
汉代劳动人民用简单平常的设备,从纺织废料中用化学和机械加工方法使纤维原料更生,制成植物纤维纸,在化学史和工艺史上的确是件值得大书的一项成就.这里有两个技术关键.一是用化学方法把纤维原料中的非纤维素成分去掉,再用强力舂捣使纯纤维素大分子被切短和分丝.二是设计出一种多孔的平面筛,使纸浆能在筛面上滞流,把大部分水滤出后,含少量水的纤维便留在筛面上,再经干燥脱水,就构成一张有一定机械强度的纸.这种平面筛就是抄纸器,是现代长网和圆网造纸机的原始雏型.
公元二世纪造纸术在我国各地推广以后,纸就成了和缣帛、简 牍的有力的竞争者.公元三到四世纪,纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料,有力地促进了我国科学文化的传播和发展.公元三到六世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新.在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸.在设备方面,继承了西汉的抄纸技术,出现了更多的活动帘床纸模,用一个活动的竹帘放在框架上,可以反覆捞出成千上万张湿纸,提高了工效.在加工制造技术上,加强了碱液蒸煮和舂捣,改进了纸的质量,出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸.
从敦煌石室和新疆沙碛出土的这一时期所造出的古纸来看,纸质纤维交结匀细,外观洁白,表面平滑,可谓“妍妙辉光”.公元六世纪的贾思勰还在《齐民要术》中,专门有两篇记载了造纸原料楮皮的处理和染黄纸的技术.同时,造纸术传到我国近邻朝鲜和越南,这是造纸术外传的开始.
公元六到十世纪的隋唐五代时期,我国除麻纸、楮皮纸、桑皮纸、藤纸外,还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸.在南方产竹地区,竹材资源丰富,因此竹纸得到迅速发展.关于竹纸的起源,先前有人认为开始于晋代,但是缺乏足够的文献和实物证据.从技术上看,竹纸应该在皮纸技术获得相当发展以后,才能出现,因为竹料是茎秆纤维,比较坚硬,不容易处理,在晋代不太可能出现竹纸.竹纸应该起源于唐以后,而在唐宋之际有比较大的发展.欧洲要到十八世纪才有竹纸.
这一时期的产纸地区遍及南北各地.由于雕板印刷术的发明,兴起了印书业,这就促进了造纸业的发展,纸的产量、质量都有提高,价格也不断下降,各种纸制品普及于民间日常生活中.名贵的纸中有唐代的“硬黄”、五代的 “澄心堂纸”等,还有水纹纸和各种艺术加工纸.唐代的绘画艺术作品已经有不少纸本的,正反映出造纸技术的提高.
在公元十到十八世纪的宋元和明清时期,楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行,消耗量也特别大.造纸用的竹帘多用细密竹条,这就要求纸的打浆度必须相当高,而造出的纸也必然很细密匀称.先前唐代用淀粉糊剂做施胶剂,兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用.到宋代以后多用植物粘液做“纸药”,使纸浆均匀,常用的“纸药”是杨桃藤、黄蜀葵等浸出液.这种技术早在唐代已经采用,但是宋代以后就盛行起来,以致不再采用淀粉糊剂了.
这时候的各种加工纸品种繁多,纸的用途日广,除书画、印刷和日用外,我国还最先在世界上发行纸币.这种纸币在宋代称作“交子”,元明后继续发行,后来世界各国也相继跟着发行了纸币.明清时期用于室内装饰用的壁纸、纸花、剪纸等,也很美观,并且行销于国内外.各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、罗纹、泥金银加绘、砑花纸等,多为封建统治阶级所享用,造价很高,质量也在一般用纸之上.
这一时期里,有关造纸的著作也不断出现.如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《纸笺谱》、明代王宗沐的《楮书》,尤其是明代宋应星的《天工开物》,对我国古代造纸技术都有不少记载.而《天工开物》第十三卷《杀青》中关于竹纸和皮纸的记载,可以说是具有总结性的叙述.书中还附有造纸操作图,是当时世界上关于造纸的最详尽的记载.
以竹纸为例,《天工开物》中指出：在芒种前后登山砍竹,截断五七尺长,在塘水中浸沤一百天,加工捶洗以后,脱去粗壳和青皮.再用上好石灰化汁涂浆,放在楻桶中蒸煮八昼夜,歇火一日,取出竹料用清水漂洗,更用柴灰（草木灰水）浆过,再入釜上蒸煮,用灰水淋下,这样十多天,自然臭烂.取出入臼,舂成泥面状,再制浆造 纸.这些记载,和后来的民间土法造竹纸过程大体相同.
造纸术在公元七世纪经过朝鲜传入日本,八世纪中叶经中亚传到阿拉伯.在阿拉伯（古时称“大食”）的报达（今伊拉克的巴格达）、大马色（今叙利亚的大马士革）和撒马尔罕等地组织第一批造纸工场的时候,还是我国造纸工人亲自传授技术以后兴建的.阿拉伯最初造的麻纸,用破布做原料,采用的是我国的技术和设备.阿拉伯纸大批生产以后,就不断向欧洲各国输出,于是造纸术也随后由阿拉伯传入欧洲.
公元十二世纪,欧洲最先在西班牙和法国设立了纸厂,十三世纪在意大利和德国也相继设厂造纸.到十六世纪,纸张已经流行于全欧洲,终于彻底取代了传统的羊皮和埃及纸莎草纸等,此后纸便逐步流传到全世界.
在公元前二世纪到公元十八世纪初的两千年间,我国造纸术一直居于世界先进水平.我国古代在造纸的技术、设备、加工等方面为世界各国提供了一套完整的工艺体系.现代机器造纸工业的各个主要技术环节,都能从我国古代造纸术中找到最初的发展形式.世界各国沿用我国传统方法造纸有一千年以上的历史.
造纸术的传承与流失：
天降大雨,河水暴涨,山上一些含有大量纤维的树木和麻类被带入河中,在自然原始碱和水的作用下变成稀薄的原始纸浆,漂到岸边废弃的树枝上聚集.古代的人们惊异地发现,这些破竹帘和树枝上聚集的东西经过太阳晒干后揭下来,竟然成为可以使用的纸.这种自然现象启发了古人的智慧,他们经过反复的钻研、琢磨,运用自然的原理生产出人工纸.
一千多年来,长安北张村的纸匠们一直使用原始、简单的工具,按照东汉蔡伦发明的复杂、完整的流程,制造着纯天然的楮皮纸.这套工艺被专家们称作研究手工纸工艺演化进程的活化石.然而,目前楮皮纸市场不断萎缩,作坊收入减少,传承后继乏人———
从西安出发南行20多公里,西面是水流汤汤的沣河,自南向北流入渭河,东面是当地人称沣惠渠的人工河.长安北张村就处于两条流水之间.南面的秦岭灌木丛生,楮树、桑树随处可见,成为造纸用之不尽的优质原料,滔滔沣河水又为楮树皮的浸泡、发酵、漂洗、打浆提供了便利条件.北张村自古以来人多地少,手工造纸在很长的历史时期里都是当地村民生活的主要来源.“仓颉字,雷公瓦,沣出纸,水漂帘.”流传下来的北张村民谣,不但描述了最早纸的诞生,而且成为沣河一带造纸历史悠久的有力佐证.
造纸
走进楮皮纸抄制技艺传承人张逢学家,首先看到的是他的儿媳贴着墙根,从一沓30公分厚的湿纸砖上,撕下一张张薄纸,贴在墙面上晾晒.这个场景让人立刻联想到那句古老的民谣：“有女甭嫁北张村,半夜起来站墙根.”据说这是造纸的最后一道工序晒纸.
69岁的老人张逢学热情地招呼我们坐下,拿出几把树皮介绍说：“这就是枸树皮,学名叫楮树皮.这边两把都是枸树做的穰.夏天的枸树皮叫牙皮,从树上很容易剥落,作成的穰是黑色的；十冬腊月的树皮和树干粘在一起,剥下的时候带着树干上的东西,这样做出的穰是白色的.因为穰分黑白两种,所以做出的纸也分黑白两种.”
据张逢学介绍,生产纸浆要经过备料—切穰—踏碓—捣浆—淘浆的几道工序,具体流程是：先筛选出用清水泡过的新鲜枸树皮,放到石灰水里泡2－3天,然后在大锅里蒸一天一夜.待纤维彻底软化,拿到河里将石灰和其他杂质彻底洗干净后放到石碾上碾成穰,再用铡刀切碎然后用工具压成松散状,之后还要放到石缸里用石具捣,使植物纤维变得更软更细,最后放到石槽里淘浆变成均匀的纸浆.
张家后院有一个5米长、3米宽浸泡纸浆的水槽,据说,这个水槽一定要用石头垒砌,才能保证水不变臭.张逢学的儿子张建昌站进一个水池边1米见方的洞里,手持飞杆在水中来回搅动,让纤维均匀分布在水中,随后巧妙地使浆中的纤维覆盖在纸帘上,形成湿纸,一张张叠放于纸床上.待达到一定厚度后,用杠杆的方法把成沓的湿纸放在支点上,逐渐除去湿纸中大量水分,形成纸砖.最后就是我们刚刚进门时看到的一幕,把纸一张张撕下,贴在墙上晒干.
老人揭开一个大布袋,厚厚一沓楮皮纸展现在眼前.这种纯天然的纸亮白洁净,柔韧性非常好,用手使劲揉搓再展开,基本平展如初.据说这纸还耐保存,其书画作品百十年后拿出来仍然跟刚画的一样.遗憾的是现在书画大都改用现代宣纸,白麻纸基本上没什么人用了,偶尔有西安美院的老师、学生或者长安画派的一些老画家作书画用,还有一些来旅游的外国游客、华侨买回去当纸艺术品.现在北张村造的白麻纸虽然在西安每张仅为0.25元人民币,在国外的展览会上每张却能卖到6－7美元.
渊源
相传东汉时,蔡伦因他人之错受牵连,朝廷要抓他去京都接受审判,蔡伦不愿忍受屈辱,在他的造纸发明地和封地龙亭县服毒自尽.蔡伦家族中人也受到连累四处逃命藏匿,其中一部分人逃至安康,经子午道越秦岭,向北走出秦岭山口时将当时最先进的植物纤维造纸技术传授给北张村一带.
这仅仅是联系北张村与蔡伦传说的一种,无论是否可考,事实上北张村人至今仍在沿用的就是蔡伦发明的用植物纤维为原料的造纸法,这个结论已经过专家的反复论证.如《后汉书》中记载：“伦用树皮、麻头及敝布、鱼网以为纸.元兴元年（公元105年）奏上之,帝善其能,自是莫不用焉,故天下咸称‘蔡侯纸’”.
“蔡伦造纸不成张,观音老母说药方.张郎就把石灰烧,李郎抄纸成了张.”流传在北张村一带的民谣讲述了蔡伦实验造纸、攻克一道技术难关的故事.