吴国盛 | 纸的发明与西传——中国对世界科学的贡献
▲吴国盛
作者 吴国盛 （本号主编，清华大学人文学院教授）
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古代中国人创造了自己独特的科学技术体系。这些在中世纪最为耀眼夺目的科技成就通过阿拉伯人传到欧洲之后，对欧洲的近代科学革命产生了重要的影响。特别是中国的四大发明，对整个世界近代文明和科学的发展作出了突出的贡献。马克思曾写道：“这是预告资产阶级社会到来的三大发明，火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的说来变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”而纸的发明，更是对人类文明产生了深远的影响。
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要明白纸对于人类文化的发展具有何等的意义，只要回顾一下在没有纸的年代，文化的积累和传播有多困难就行了。各个古老的文明都有与其自然条件相适应的书写材料。古代埃及人用的是天然生长的植物纸草，但它容易发脆断裂，用它书写的作品不容易长期保存。希腊人用羊皮作书写材料，但羊皮太贵，产量有限，不能广泛的使用。巴比伦人把文字刻在泥板上，但泥板笨重，不宜记录大量知识。印度用白桦树皮或多罗树的树叶做写字材料。多罗树又叫贝多树，用这种叶子写成的佛经叫贝叶经，这些材料与纸草一样不便保存。
▲1568年的一幅木刻画“德国羊皮纸工匠”，画面显示羊皮纸制造曾是欧洲城市街头一种比较普遍的行业。
在纸出现之前的中国，先是把字刻在龟甲和动物的骨头上，那时候的文字因而也称为甲骨文。后来把文字铸在青铜器上，该文字因而被称为“金文”或“钟鼎文”。再以后比较流行的是将字写在竹片和木片上，这些刻有文字的竹片或木片用绳子穿起来就成了册，是为竹简。比起甲骨和青铜器，竹木简更方便而且能写上许多文字，但依然笨重。据说西汉时有一个叫东方朔的给汉武帝写了一封信。此信两个身强力壮的人都很难搬动，因为它整整用了三千根竹简。汉武帝花了两个多月才读完。与竹简同时使用的还有丝帛，但帛与羊皮一样太昂贵，一般人用不起。所有这些纸发明之前人类所使用的书写材料，不是笨重不便就是昂贵不能普及。它对人类文化知识的积累和传播所造成的困难是不难想象的。
▲1962年中国人民邮政发行的蔡伦纪念邮票。
我国人民自古养蚕种桑，用蚕的茧丝制造华贵漂亮的丝绸。正是在处理茧丝的过程中，纸作为一种副产品被发明出来。为了充分利用材料，工匠们一般用好的茧子抽丝，而差的茧子用漂絮法做成丝绵。方法是，先将茧用水煮沸，然后放在浸放在水中的篾席上反复捶打、漂洗，一旦蚕衣被捣碎、散开成丝絮即取下来。但这里，篾席上往往还残留着一层薄薄的絮片。古人发现，絮片晒干后可以写字，便推广开来。这种絮纸是纸的原始形态。
▲《天工开物》原版插图“斩竹漂塘”和“煮楻足火”。
絮纸只是丝织品的副产品，其原料仍然不太丰富。秦汉时期，人们又发现了制作麻料衣服的副产品即植物纤维纸。它原料丰富、便宜，很快就流行起来了。1957年，中国考古学家在陕西灞桥的一座古墓中发现了一批纸的残片。经验定，其原料是大麻纤维，年代大约在公元前140至前87年间。这批残片就是举世闻名的灞桥纸，是迄今世界上最早的纸张。
▲《天工开物》原版插图“荡料入帘”和“覆帘压纸”。
东汉时代的蔡伦在改进造纸技术方面作出了重要的贡献。蔡伦是一位太监，专门负责监制皇宫用的器物。据说他勤于钻研，经常与皇宫工场中的造纸工匠一起讨论造纸技术的改进，最后终于提出了用树皮、麻头、破布和鱼网作原料造纸的新技术。这一技术不仅使原料来源更为广泛，而且纸的质量也大大提高了。公元105年，蔡伦正式将这种纸献给朝廷，从此在全国推广，人称“蔡侯纸”。
▲《天工开物》原版插图“透火焙干”。
蔡伦之后，造纸技术不断改进，造纸业也成为一个大的行业而在全国繁荣起来。唐朝已经出现了多种名贵的纸张，如北方的桑皮纸、四川的蜀纸、安徽的宣纸以及江南的竹纸等。到了宋代，纸的品类和用途更多，材料来源更广。明代宋应星在其名著《天工开物》中详细记载了造纸的一般工序和相关技术。
▲慕尼黑德意志博物馆里的造纸场景，吴国盛摄。
我国纸张和造纸技术的西传几乎与纸的发明同时。这种方便而价廉的书写材料其好处显而易见，所以在“蔡侯纸”发明不久就流传到西域。唐初（七世纪中叶），当阿拉伯帝国的势力扩张到与我国西部接壤时，纸也就传到了阿拉伯。公元751年，大唐帝国与阿拉伯（我国史称大食）帝国在怛罗斯城（今吉尔吉斯境内）开战，结果由大将高仙芝指挥的中国军队大败，大批士兵被俘。这批俘虏中恰好有许多造纸工匠。11世纪的阿拉伯著名作家塔阿里拜（Thálibi）根据前人的著述写道：“造纸术从中国传到撒马尔罕（今乌兹别克境内），是由于被俘的中国士兵。……俘虏中间，有些能造纸的人，由是设厂造纸，驰名远近。造纸业发达后，纸遂为撒马尔罕对外贸易的一种重要出口品。”中国的造纸术就这样进入了阿拉伯境内。八世纪末，巴格达开始建立造纸厂。随后造纸业在大马士革盛行，欧洲一直由此进口纸张。再后来，造纸术也传到了欧洲各国。西班牙和法国于12世纪，意大利和德国于13世纪相继建立纸厂，16世纪造纸厂遍及整个欧洲。
【本文原载于《科学的历程》；版本信息：第一版：湖南科学技术出版社，1995年12月；第二版：北京大学出版社，2002年10月；第三版：湖南科学技术出版社，2013年8月。转载请联系作者获取授权，并注明出处。】