一　与化学家相约

蔡伦发明造纸术

现代人类的日常生活离不开纸，纸早已是人类社会生活中的必需品，造纸工业已是许多国家的重要企业，一个国家纸的产量和消费量是衡量其文化发展水平的一种尺度。文化水平越高，纸的消费量越大。当人们享受着纸的好处和方便时，都不会忘记一千八百多年前，中国的一个伟大发明家——蔡伦，是他发明了造纸术。

在没有发明纸以前，人们想出许多办法来记录文字和传播文明，如利用树叶、树皮、麻布、兽皮、岩石等记录文字和图画。在中国古代，我们的祖先也曾用龟甲、兽骨、石碑、石鼓、竹简、木牍、缣帛、铜、铁等材料来刻写和铸造文字。但这些记录文字的材料使用起来都有一定的局限性和无法避免的缺点，使知识和文化的传播受到很大的限制。就拿古代使用最普遍的竹简来说吧，在竹简上刻字，是一项浩大的工程，为了能够长久保存，刻完后必须用火烤出水分，叫做“煞青”。然后还要用麻绳或牛皮绳一片片串起来，一长串的竹简卷起来存放，称为一“卷”或一“册”，阅读时从一头展开。不过，那时一卷书的信息量比起现在的一卷书可差远了，因为一卷书要适合人们拿在手中阅读，太重了不方便，所以一部字数有限的书，刻在竹简上就要分好多卷。古时的书可是庞然大物，战国时的思想家惠施外出游学，随身携带的书就装了五车，故有“学富五车”的典故。汉代的思想家东方朔写了一篇文章献给汉武帝，用了三千多片竹简，进呈时，由两个身材高大的太监吃力地抬进宫去。汉武帝每晚阅读时，命太监搬上来一堆竹简在龙书案上展开。这些竹简和木牍用绳子串起来，天长日久，绳子磨断了，简片就会散乱；几部不同的书堆在一起，一旦散开，整理起来也非常麻烦。

缣帛当然比竹简木牍便于携带和保存，但这种以蚕丝为原料的东西太昂贵，一般读书人根本用不起。

汉王朝是我国古代社会经济文化空前发展，空前繁荣的时代之一。在这样一个科学文化大发展的年代，竹简、木牍早已满足不了记录和传播文化知识的需要，全社会都在呼唤着一种物美价廉、使用方便的新型材料的诞生。

蔡伦正是为了满足社会的这一强烈需求而发明了纸。造纸术的发明和推广，使得蔡伦的名字进入了科学巨匠之列。纸的出现和传播，迅速替代了传统的书写材料，使知识得到迅速而广泛的传播，文明获得空前的发展；所以说纸的发明，是人类文化史上一件了不起的大事。蔡伦对于世界文化的贡献是无法估量的。

蔡伦（？～121），字敬仲，湖南耒阳县人。东汉明帝永平末年（约公元75年前后），蔡伦开始在洛阳京城皇宫内当差。和帝刘肇即位后（89），蔡伦做了中常侍，实际上就是皇帝的侍从宦官，传达诏令，掌管文书，有时也参与国家的军政机密大事。他聪明能干，很有才学，敦厚正直。以后又担任高方令，掌管和监督制造皇宫用的刀剑及各种器械。蔡伦认真负责，精益求精，他监造的刀剑器械无不精良、坚固，为后世仿效。

蔡伦是个爱动脑筋肯钻研问题的人，他注意到用竹简、木牍记载文字太不方便，就下决心研制一种新型的书写材料。据说，有一次地方官向宫中进献荔枝，蔡伦望着包荔枝的“絮纸”出了神。事后，他深入民间了解到，这种包果品的“絮纸”是一种自然成型的丝质薄纸，是制造丝棉的下脚料。在养蚕区，质量高的蚕茧用来抽丝纺织，质量差的蚕茧用来制取丝棉。制丝棉采用漂絮法，工匠们将煮过的蚕茧放在透水容器中，浸泡在水里反复捶打，将茧打烂使蚕丝连成片状，摊在竹席上晾干后揭下，就制成了丝棉。丝棉作为寒衣的填充物，穿起来又轻又暖。取下丝棉后，一般竹席上还会粘有薄薄的一层短纤维，工匠们称为敝棉（或恶絮），干燥后揭下，就是那种包装果品的“絮纸”。

后来，蔡伦又考察了加工麻的过程。在棉花未传入我国的时候，达官贵人穿的绫罗绸缎是丝织品，而普通百姓穿的布衣则是用麻制成的。要想将麻的茎皮加工成可供纺织的纤维，需要将麻放在池塘中沤制。阳光使不流动的塘水温度升高，而那些以麻中的果胶为食物的真菌就会繁殖起来，果胶被真菌吃光后，就剩下可作纺织材料的纤维缕，这就是“沤麻”。

考察漂絮和沤麻的过程，使蔡伦受到很大启发，他决心造出一种价格便宜，方便书写的纸来。他考虑到丝棉和麻价格太贵，不能作为造纸原料。要想造出一般平民百姓都用得起的纸，必须找到价格便宜，料源充足的造纸原料。经过反复试验，蔡伦选用破布、破鱼网、烂绳头等为原料，粉碎捣烂成浆糊状，再把浆状物捞在细竹帘上，漏去水分，留在帘子上的纤维薄片定型干燥后便成了纸。这种纸质地坚韧，书写方便，价格便宜，很受人们欢迎。为了扩大造纸原料来源，蔡伦大胆地在原料中加入树皮，而树皮是木质韧皮纤维，不同于麻类的草本纤维，要离解木质韧皮纤维，工艺技术上要复杂得多，困难得多。经过深入研究，反复试验，蔡伦发明了加入石灰等碱性物质高温烹煮的办法。这是一项了不起的发明，它使造纸的制浆工艺从沤麻这一生物过程中脱胎出来，变为碱液制浆的化学过程。起初的雏形纸是自然成型的，纤维交织不紧密，干燥后会皱起来，无法书写。为了解决这一难题，蔡伦还首创了竹帘抄纸和定型干燥的技术，逐渐形成一套完整的工艺，使雏形的纸产生了质的飞跃，成为物美价廉的可供书写用的纸。有志者事竟成。蔡伦虚心向劳动人民学习，总结了制雏形纸的零散经验，经过自己创造性的劳动，终于发明了一整套系统的、具有重大生产和实用价值的造纸技术，完成了人类文明史上的一项勋业。

公元105年，蔡伦把自己造出的纸呈献给汉和帝，和帝很重视，赞许了他的才能，下令推广他的造纸法。公元114年，蔡伦被封为龙亭侯。他利用自己的地位，借助政府的力量，使造纸术和纸张的使用在全国普及，受到人们，特别是读书人的广泛欢迎。世人怀着对蔡伦的景仰之情，将这种纸称为“蔡侯纸”。

蔡伦在宫廷中当太监长达四五十年，难免不被卷入宫廷内部政治斗争的漩涡，以致在建光元年（121），已经年过花甲的蔡伦被迫服毒自尽了。一个伟大的发明家就这样成了封建皇权斗争的牺牲品。蔡伦死后，汉安帝取消了他生前的一切官职和封号。

蔡伦虽然死去了，但他发明的造纸术却受到世界上其他国家和民族的广泛欢迎。它首先传到朝鲜，又由朝鲜传到日本。往西传到中亚的撒马尔罕，后来又传到巴格达、大马士革、埃及与摩洛哥。

公元1150年，阿拉伯人统治下的西班牙建起了欧洲第一个造纸厂。这时离蔡伦造纸术的发明已经一千多年了。直到18世纪末，世界各地的造纸工艺几乎全和蔡伦发明的造纸术差不多。现代造纸工业已改用机器打浆和抄纸，但其基本原理，仍不出中国旧法。造纸原料绝大部分已为木浆，但造高级印刷纸、卷烟纸、宣纸等仍大多采用蔡伦造纸的那些原料。

造纸术的发明，利在天下，蔡伦因此受到人们永久的纪念，民间的造纸作坊都要供奉蔡伦为祖师。在他的故乡耒阳县城的东南，有一座幽静古朴的蔡侯祠，那是公元1300年，耒阳知州陈宗义在民间募捐修建的。在蔡伦的墓地，陕西省洋县龙亭铺，也有一座蔡伦庙，1986年得到政府重修，并在此举办蔡伦及造纸史文物陈列。在世界各地，蔡伦受到不同种族、不同肤色的人们的敬仰：在美国的博物馆里，有蔡伦发明造纸术的事迹展览；在法国建有蔡伦纪念馆；在日本有蔡伦宫……人们永远怀念和尊敬这位伟大的发明家。