技术革新造纸术
纸是很普通的东西,也是非常重要的东西。我们读书、看报、写信、绘画、记笔记、写文章,哪一件也离不开纸。
有了纸,人类的各种知识才能保存下来,才能传播开去。有了纸,人类的文化科学事业才能迅速地向前发展。可以这样说,纸是人类文明的标志。为了满足人民的需要,我国在解放后开办了很多造纸厂,用机器大量制
造各种各样的纸张,供我们使用。在许多少年朋友看来,纸好像没有什么稀奇。
可是你知道吗,人类的文化史,有漫长的一个时期不是写在纸上,因为那时侯人们不会造纸。造纸的方法是我们祖先经过长期的努力,花了无数的心血才发明出来的。
纸的发明,表现了我国古代劳动人民的聪明才智,是中华民族对人类文化的重大贡献。
在纸产生以前,人类早就会写字了。据历史学家的研究,我国的文字起源于 6000 年前。
在现在的陕西省西安市东郊,有个半坡村。6000 年前,有一个原始氏族公社在这里生活。1954 年,我国考古工作者发掘半坡村氏族公社的遗址,挖出了大量的石器、骨器和陶器。那些陶器上,除了刻有花纹,还刻着简单的符号。历史学家们认为,这些符号具有文字的性质,可以说是已经发现的我国最早的文字。
可见在纸发明之前,我国的文字已经有了很长的历史。到了青铜时代, 我们的祖先还把文字铸在或者刻在青铜器上。有些商代和周代的青铜器一直保存到现在,上面的文字记载了当时的一些历史事件和社会状况。
除了青铜器,我们的祖先还把文字写在什么上面呢?这里,我们先讲一个“龙骨”的故事。
清朝光绪二十五年(公元 1899 年),有一个人叫王懿荣,喜欢收集和研究古代的文物。有一天,他生了病,医生给他开了一张药方,药方上有一味药,叫“龙骨”。所谓龙骨,实际上是古代动物的骨骼或者骨骼化石。
药买了回来,王懿荣打开一看,发现有的“龙骨”上刻着很多古代的文字。他感到非常奇怪,就花工夫搜集这种刻有古代文字的“龙骨”。后来又有一些学者对这种“龙骨”发生了兴趣,他们经过搜集研究,方才知道这些刻有古代文字的“龙骨”,是一种珍贵的古代文物——殷商时代留下来的甲骨,离开现在已经有 3000 多年了。
甲骨是什么东西呢?
甲就是乌龟的腹甲;骨就是兽骨,主要是牛的胛骨。甲骨上刻的是当时
的文字。因为这种文字刻在甲骨上面,所以称做甲骨文。
这些带字的甲骨,最初是在河南安阳发现的。安阳是殷商后期的京城。当地的农民在地里挖到了这些东西,就当做“龙骨”,卖给了药店。
这就是“龙骨”的来历。
最初出土的甲骨并不很多,后来考古学家确定它是研究殷商历史的珍贵资料,就在安阳等地大规模发掘。几十年来,刻有文字的甲骨,已经发现约10 余万片。
那么,当时的人为什么要把文字刻在甲骨上呢?
原来殷商王朝很迷信,出征啦,打猎啦,放牧啦,甚至有什么疾病灾害啦,都要“占卜”一下,预测自己的运气好不好。甲骨就是他们占卜的用具。占卜的时候,他们先用铜钻在甲骨的一面钻一个孔,再用火烧灼钻孔的地方。甲骨经火一烧灼,另外一面就出现了纵横的裂纹,他们就根据裂纹来判断吉凶。占卜以后,他们常常就把结果刻在这块甲骨上。
当时,占卜的事情实在太多了,因此,甲骨文字记录的范围非常广泛, 反映了殷王的活动和殷商社会生活的许多方面。
不但殷代有甲骨文,殷以后的西周也有甲骨文。1977 年,考古工作者在陕西省周原地区,又挖出了 15000 多片西周早期占卜用的甲骨。
殷商时代和西周甲骨的出土,使我们获得了研究古代政治经济和文化的大量历史资料。这种甲骨就是我们祖先最早用来“写”字的一种“纸”。
我们祖先“写”字的材料,除了甲骨以外,还有竹片和木板。
树木到处都是,竹子在南方也很普遍,因此,人们就把它们削成一条条狭长而又平整的小片片,在上面写字。竹子做的叫竹简;本头做的叫木简, 又叫版牍。
简的长度不一样,长的有三尺,短的只有五寸。人们写信的时候,往往用一尺长的简,所以后来把信称为“尺牍”。还有一种简,三面起棱,可以竖起来,便利儿童阅读,这就是当时的儿童识字课本哩!
每根简上写的字多少不一,大多是 20 来个字,少的只有一两个字,多的也有三四十个字的。
人们在简上写字的时候,还准备好一把刀,万一把字写坏了,就削掉重写。直到今天,我们还把修改文章称为删削。
我们祖先在简上写了字,就用绳子、丝线或皮带,把一根根简编在一起。这样,就成为一册一册的最原始的书了。“册”是一个像形字,就像一根一根简用绳子串起来的样子。
什么时候我们祖先开始用竹片和木板写字的呢?
这个问题现在很难断定,很可能在殷商时代,人们就已经这么做了。因为我国的古书——《尚书》上说,殷朝已经“有典有册”了。在甲骨文里, 也有这样一个字:“ ”,这就是古写的“册”字。
竹简和木简上的字,都是用毛笔写的。我国的毛笔,可能在殷代就发明
了。在一些甲骨、玉片和陶器上,都可以看到殷代人们用毛笔书写的朱墨字迹。
在竹简和木简上写字,要比在甲骨上刻字容易,而且也便于编连。这样就使古人有了编书的条件。我国最古的正式书籍就是用竹简和木简编成的。这样的书,是曾经一再发现的出土文物。
据古书的记载,西汉时候,人们曾经在孔丘旧宅的墙壁中发现了许多竹简和木简,上面写着《尚书》、《礼记》、《论语》、《孝经》等几十篇儒家所谓的“经典”。据《晋书》上记载,在晋武帝时代,有人发掘了战国时期的魏襄王的墓(一说是魏安厘王的墓),得到竹简几十车。
解放以来,我国各地发现的竹简和木简,已有 20 多起。其中出土数量最多的,要数前几年出土的居延汉简。
我国甘肃省北部额济纳河流域,古代称为居延。西汉武帝的时候,曾经派军队在这里开荒和守卫,还修筑了大量的军事设施。解放前,这里曾出土过汉简 1 万多根。1972 年 1976 年,我国考古工作者又在这一带进行考古发掘,发现汉简约两万根,不但比解放前增加一倍,而且也是我国历来发现古代简牍最多的一次。
这两万多根汉简,绝大多数是木简,只有极少数是竹简。现在,考古工作者已初步整理出 70 多个完整的或比较完整的簿册。它们是研究汉代历史的重要资料。
这次发掘,还出土了两幅木板画。这说明当时不但用竹简和木简写书, 还用木板来画图。
用竹简和木简写字,虽然比甲骨上刻字容易,可是这样的书仍旧有个很大的缺点,就是笨重,翻阅起来十分麻烦,携带尤其不便。
据古书上说,战国时代,有个思想家叫惠施,他旅行的时候,要用五辆车子装他所带的书。他的书,其实就是一捆一捆的木简和竹简。
秦始皇统一中国以后,许多事情他都要亲自处理。当时的公文都写在竹简和木简上,他每天看的公文竟有 100 多斤重。
西汉时候,有个人叫东方朔,是个文学家。有一次,他为了给汉武帝提建议,竟用了 3000 根竹简写了一篇奏章,由两个人吃力地抬进宫去。
大约在春秋战国之际,人们在使用竹木简的同时,又发明了另外一种办法,用丝织品来写字、画图。
我国是世界上最早饲养家蚕和织造丝绸的国家。养蚕从什么时候开始
的,现在还不能确定。据古书记载,在殷商时代,我国蚕丝业已经相当发达, 在甲骨文中,已经有“丝”、“帛”和“桑”等字;另外,还有祭祀蚕神的记载。当时,人们不但有丝绸可以做衣服,甚至连用的东西也用绢帛包起来了。考古工作者曾经发现一些粘附在殷代铜器上面的丝绸残片,有的织成了菱形花纹,有的还有刺绣的图案。
随着社会经济的发展,丝织品的生产也更加普遍。大约在西周时候,人
们就开始用帛写字。到了春秋战国时候,用帛写字的人就越来越多了。古人写的书里,“竹帛”两个字相当于我们今天的“稿纸”。战国初年有个思想家墨子,曾在他的书里不止一次地说到“著于竹帛”,就是写在竹简和帛上的意思。这说明帛和竹简木简一样,当时都用来做书写的材料。
那时候,人们不但用帛写字,还用帛画图。
从 1971 年底到 1974 年春天,我国考古工作者发掘了湖南长沙马王堆的
三座汉墓,除了发现一具 2000 多年没有腐烂的女尸,还获得了大量珍贵的文物。在这些文物中,尤其重要和罕见的是两幅彩绘帛画、两幅画在帛上的地图以及一大批帛书,同时出土的,还有 600 多根竹简。这说明当时竹木简和帛是并用的。
帛很轻便,便于携带和书写,看起来也很清楚。可是,帛的生产毕竟不是那么容易,价钱也太贵了,一般人用不起。所以在我国古代,帛书不及竹简和木简那样普遍。竹简木简太笨重,帛又太贵,用这些东西写字,都有缺点,还得想出更好的方法来。
于是,随着生产和科学技术的发展,纸终于被发明了。
在讲纸的发明以前,这里先讲一个关于“赫蹄”的小故事。
西汉末年,赵飞燕姐妹二人都被召入宫,得到了汉成帝的宠幸,一个当了皇后,一个当了昭仪。宫中有个女官叫曹伟能,生了一个孩子,按说应该是皇子。赵昭仪知道厂,就派人抛弃了孩子,把伟能监禁起来,给她一个绿色的小匣子,里面是用“赫蹄”包着的两颗毒药,“赫蹄”上还写看:“告伟能,努力饮此药⋯⋯”就这样,伟能被逼着服毒死了。
这张包着药还写上字的“赫蹄”,究竟是什么东西呢?
二世纪末叶,我国有个学者应劭解释说,它是一种用丝绵做成的薄纸。原来在西汉时代,我国已经能制作丝绵了。制作丝绵的方法是把蚕茧煮
过以后,放在竹席子上,再把竹席子浸在河水里,将丝绵冲洗打烂。丝绵做成以后,从席子上拿下来,席子上常常还残留着一层丝绵。等席子晒干了, 这层丝绵就变成一张张薄薄的丝绵片,剥下来就可以在上面写字。
这种薄片就是“赫蹄”,也就是丝绵纸。
在东汉永元十二年(公元 100 年),我国有名的学者许慎,写成了中国第一部字典——《说文解字》。这部字典里已经收有“纸”字。他解释“纸” 字的意思,就跟在水中打制丝绵有关。因为最早的纸是用蚕丝做成的,和做丝绵又有密切的关系,所以“纸”字就用“糸”做偏旁。
这种丝绵纸的发明,是当时劳动人民努力实践的成果。伟能死的时候是公元前 12 年,毫无疑问,“赫蹄”的发明年代代应该在这以前了。
用丝绵纸写字,既光滑,又轻便,一定受大家的欢迎。不过,它还得用蚕丝做原料,不可能大量生产。
丝绵纸虽然不能大量生产,它的制造方法却给人们很大的启发。既然可以利用蚕丝的纤维来造纸,那么,可不可以利用富于纤维质的植物来造纸呢?
人们从长期的生产实践中,终于逐步摸索到造纸的方法。
1957 年 5 月,在陕西省西安市郊灞桥砖瓦厂工地上,发现了一座古代墓葬。我国考古工作者立即对这座墓进行了清理,在墓中发掘到铜剑、铜镜、半两钱、石虎、陶器等文物。其中值得注意的是,在包着麻布的铜镜下面, 放有一些米黄色的古纸,最大的差不多有十厘米见方,还有一些较小的纸片。纸上面有明显的被麻布压成的布纹。由于长期和铜镜放在一起,纸和麻布的表面都呈现出绿色铜锈老斑。这些情况说明,它是和其他文物同时随葬入墓的。
考古工作者对这座古墓和出土文物进行研究,断定它们的年代不会晚于西汉武帝,离开现在已经有 2100 多年了。
这些古纸因为是在灞桥这个地方发掘出来的,所以称为灞桥纸。灞桥纸究竟是用什么原料制造的呢?
1965 年,我国有关单位对灞桥纸进行了反复的检验,确定它主要是由大麻纤维所造的,但是也混有少量的苎麻。
大麻是我国种植的最古老的麻类。春秋时代编成的我国最早的一部诗歌总集《诗经》,其中就提到“麻”和“ ”。“麻”,指大麻;“ ”,指苎麻。汉朝时候,它们都是麻纺业中的主要原料。因此,人们也就把它们用来作为造纸的原料了。
用麻来造纸,采用的也是丝绵纸——“赫蹄”的制造方法。我国古代的劳动人民穿不起丝绸、丝绵,只好穿麻制品。古书上是把“布”(指麻布) 和“帛”并提的,把“麻缕”和“丝絮”(指丝绵)并提的。当时制造麻缕, 跟制造丝绵的方法一样,也是在水中进行的。《诗经》中就讲到:“东门之池,可以沤麻”,“东门之池,可以沤 ”,“沤”就是把麻长时间地浸渍在水中。在水中制造丝绵的时候,竹席子上总有残留着的丝绵;同样,在沤麻的时候,也总有细碎的麻筋落下来。竹席子上残留的丝绵可以做成丝绵纸, 劳动人民在积累了做丝绵纸的经验以后,就很自然地采用这种方法,用细碎的麻筋制造植物纤维纸了。
灞桥纸是世界上现存的最早的植物纤维纸。它的发现,在科学技术史上具有重大的意义。过去,历史书都说纸是东汉蔡伦发明的,灞桥纸的发现, 说明早在西汉时代,我国劳动人民已经发明用植物纤维造纸了。
除了灞桥纸以外,1933 年,在我国新疆罗布淖尔地方,也发掘到一张西汉古纸,不过它的时代比灞桥纸晚一点。这张西汉古纸,也是用麻类纤维制造的。
我国虽然在西汉时代就有了植物纤维纸,但是,那时候麻缕也跟丝绵一样,是用来做衣服的,不可能大量用在造纸上。同时,麻缕制的纸又厚又糙, 不很适宜写字。它还需要进一步改进和提高,才能代替竹简、木简和丝绵。
我们在前面讲过,造纸法不是蔡伦最早发明的。那么,蔡伦是个什么人? 他跟造纸法究竟有什么关系呢?
这里,我们就来讲讲蔡伦的故事。
蔡伦生活在东汉和帝时候,他是桂阳人,桂阳就是现在的湖南莱阳一带。在蔡伦出生的几十年前,我国发生了一次大规模的农民起义。这次起义在一定程度上打击了封建统治,推动了社会生产力的发展。从东汉初年到汉和帝时期,农业和手工业都不断进步。社会经济的发展,对纸张的生产提出了更高的要求。
蔡伦从小就到皇宫里去当太监,担任职位较低的职务——小黄门,后来得到汉和帝信任,被提升为中常侍,参与国家的机密大事。他还做过管理宫廷用品的官—一尚方令,监督工匠为皇室制造宝剑和其他各种器械,因而经常和工匠们接触。劳动人民的精湛技术和创造精神,给了他很大的影响。
当时,蔡伦看到大家写字很不方便,竹简和木简太笨重,丝帛太贵,丝绵纸不可能大量生产,都有缺点。于是,他就研究改进造纸的方法。
蔡伦总结了前人造纸的经验,带领工匠们用树皮、麻头、破布和破鱼网等原料来造纸。他们先把树皮、麻头、破布和破鱼网等东西剪碎或切断,放在水里浸渍相当时间,再捣烂成浆状物,还可能经过蒸煮,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,这样就变成纸了。
用这种方法造出来的纸,体轻质薄,很适合写字,受到了人们的欢迎。东汉元兴元年(公元 105 年),蔡伦把这个重大的成就报告了汉和帝,汉和帝赞扬了他一番。从此。全国各地都开始用这样的方法造纸。
造纸技术很复杂,不可能是某一个人凭空想出来的;事实上,在蔡伦之前,劳动人民已经用植物纤维来造纸了。所以我们不能说纸是蔡伦发明的, 但是也应该肯定蔡伦对改进造纸技术是有很大贡献的。
蔡伦带领工匠改进造纸方法,造出了质量较高的纸。他提出用树皮、麻头、破布、破鱼网来做原料,也是造纸技术的一大进步。这些原料来源广泛, 价钱便宜,有的还是废物利用,因此可以大量生产。至于用树皮做原料,更是一个新的发现。后代人用木浆造纸,就是受到蔡伦用树皮造纸的启发。
蔡伦改进造纸方法成功,这是人类文化史上一件大事。从此,纸才有可能大量生产,给以后书籍的印刷创造了物质条件。
在蔡伦以后,别人又不断把他的方法加以改进。蔡伦死后大约 80 年(东汉末年),又出了一位造纸能手,名叫左伯。他造出来的纸厚薄均匀,质地细密,色泽鲜明。当时人们称这种纸为“左伯纸”。可惜历史上没有把左伯所用的原料和制造方法记载下来。
自从蔡伦改进造纸技术以后,造纸业就迅速发展起来。到了晋朝时候, 纸就为人们普遍使用,代替了帛的地位。
两晋、南北朝时候,造纸的原料已经不限于树皮、麻头、破布和破鱼网等东西,它的范围逐渐扩大了。
西晋的文学家张华在他写的《博物志》中说:剡溪(现在的浙江嵊县地带)出产古藤,可以造纸,所以就把纸称为剡藤。
隋朝的虞世南辑了一部《北堂书钞》,书里引用东晋人范宁的一句话说, 土纸不可作文书,文书都是藤角纸。
宋朝的赵希鹄写了一部《洞天清录集》,书中说晋朝大书法家王羲之和他的儿子王献之,有不少字是写在会稽出产的竖纹竹纸上的。
从上面这些记载中,我们知道,晋朝时候人们已经用藤和竹做造纸的原料了。
那么,范宁说的“土纸”,又是什么原料制造的呢?
有人认为这种“土纸”,就是麦秆、稻秆等粗纤维造的草纸。
在南北朝时代,北方人还用楮树皮造纸。那时候,有个杰出的农业科学家贾思勰,写了一部著名的农业科学著作《齐民要术》。这部书在讲到北方农民种植楮树的时候说:他们煮剥树皮,虽然很辛苦,但是获利很大;如果自己能造纸,得利就更大了。这段记载告诉我们,北方农民种楮树的目的, 就是为了造纸;而且煮剥树皮是造纸的一道重要工序。
造纸原料范围的扩大,对于造纸业的发展和进步有重要意义,各地就可以利用当地出产的材料来造纸了。
由于原料范围的扩大,纸的种类也越来越多,纸的质量也越来越好,生产的数量也大大增加了。
纸张多了,抄写书籍的风气就流行起来。于是,又出现了一种保护书卷纸张的新方法。人们在制造的时候,再加进一种味道非常苦涩的叫做黄蘖的草药。这样的纸可以避免虫咬,长期保存。这种新方法称为“入潢”,在唐代就非常流行了。
在隋唐时候,我国造纸业更加发达起来。这跟当时的政治经济是分不开的。自东晋以来,原来经济落后的江南地区,经过劳动人民的长期努力,经济也已经上升到黄河流域的水平。隋朝结束了南北朝的长期分裂局面,到了唐朝时候,农业、手工业和商业都有了很大的发展,封建经济非常繁荣。辉煌灿烂的唐代文化,是中国封建文化的高峰。这种经济繁荣、文化昌盛的局面,必然要求发展造纸业,造出更多更好的纸张,满足各方面的需要。
唐代造纸业发达的地区是相当广泛的,南方北方很多地方生产纸,好多古书上都有这方面的记载。
这时候也出现了不少大规模的造纸作坊。唐代皇甫枚的《三水小牍》里, 写了这样一件事:巨鹿郡南和县街北,有个造纸作坊,墙壁上常常贴满了纸, 让太阳把它晒干。一天,突然之间刮来一阵旋风,把墙壁上的纸几乎都卷了下来,这些雪白的纸漫天飞舞,远远看去,简直像雪花一样。我们从这个记载可以想见,这个纸坊的规模是相当大的。
唐代的纸张品种很多,所用的原料主要是麻、藤、楮三种。当时的益州
(现在的四川)和扬州等地,都是麻纸的著名产地。藤纸的生产,也从原来的产地剡溪,逐渐推广到浙江、江西两省许多产藤的州县。
用楮树皮造的楮纸,在唐代更加流行。唐朝文学家韩愈曾把纸称为“楮
先生”,就是指楮树皮造的纸。
除了上面讲的几种主要原料以外,唐朝又开始用海草、檀树皮等造纸。大家都知道,我国的宣纸是很有名的,讲究写字绘画的人,都喜欢使用
宣纸。这种纸直到现在还是手工纸里的精品。宣纸用檀树皮和稻草造成。它洁白细密,均匀柔软,质地坚韧,经久不变色,还有吸水力强的特点。早在唐朝时候,宣纸就已经是宣州的著名产品了。
从宋朝开始,竹纸的产量越来越大。我国长江以南,气候温暖,竹子到处都是,生长起来也很快。所以,采用竹子做造纸原料以后,造纸业的发展就更快了。
明朝时候有个科学家叫宋应星,他写了一部《天工开物》,里面就讲到造竹纸的方法:先把竹子截断,剖成竹片,拌了石灰浸在水塘里,再取出来煮烂,制成纸浆,然后用绷在木架上的竹帘子从纸浆面上荡过去。这样,竹帘上就留下一层纤维,把这层纤维揭下来烘干,纸就制成了。
当时用石灰等蒸煮纸浆,实际上就是化学处理法。这已经是一套相当完整的造纸方法了。
我国是第一个发明造纸法的国家。后来,纸传到了别的国家,接着造纸方法也传到了别的国家。
我国的纸和造纸方法,最先传到越南和朝鲜,又从朝鲜传到日本。西晋太康六年(公元 285 年),朝鲜半岛的百济国,有个学者叫王仁博士,带了
《论语》等书到日本去,这些书都是写在纸上的手抄本。
隋炀帝大业六年(公元 610 年),有一个朝鲜和尚昙征到日本去,他把从中国学到的造纸方法和造墨方法传给了日本人。不久,日本也能大量造纸了。
公元 751 年,我国的造纸方法,又向西传到了阿拉伯。
那时候,阿拉伯有一个强大的国家,在我国的历史上叫大食。大食的疆域一度扩展到中亚细亚。唐玄宗天宝十年(公元 751 年),唐朝的安西节度使高仙芝带领军队,和大食的齐牙德·衣布·噶利带领的军队打了一仗。结果,高仙芝被打败,好多唐朝的士兵被俘虏去了。这些士兵中有不少造纸工人,因此,我国的造纸方法也就传到了大食国。大食国人就在撒马尔罕和其他一些城市里开办造纸厂,大量生产纸,并且把纸出口到欧洲各国去。当时欧洲各国所用的纸,都是阿拉伯人制造供应的。
纸传到欧洲以前,在很长一个时期内,欧洲人把字写在石头、蜡板、纸草、羊皮上。纸草一经折叠就会断裂,不容易保存。羊皮价钱很贵,抄写一部《圣经》,就要用 300 多只羊的皮。这种用羊皮抄成的书,一般人谁买得起呀,太贵了!
阿拉伯人把纸输送到欧洲各国,欧洲人也就得到了便宜的书写材料。他们普遍用起纸来,不再使用纸草和羊皮写字了。
公元 1150 年,阿拉伯人在欧洲的西班牙设立了造纸厂。这样,中国的造
纸方法就传到了西班牙。
这时候,离开蔡伦改进造纸法已经有 1000 年了!以后,纸又从那里陆续
传到了欧洲其他各国;到 17 世纪末,才传到了美洲大陆。
我国的纸和造纸方法,最后终于传遍了全世界。各国人民都用起纸来, 许多国家也都能自己造纸。这样,就大大促进了各国经济和文化的发展。