汉代以前的很长一段时间,中国的文字一直被记录在竹简上或青铜器上。直到西汉丝绸普及,开始慢慢采用丝绸作为书写载体,当时重要的文件都记录在丝绸上,称为帛书。
从那时开始,丝绸开始在中国文字史上留下第一笔功勋。两汉时期,帛书与简书并存,它们各自的优劣让人们难以做出抉择——竹简太笨重,用丝帛记事又过于昂贵,那应该用什么来替代它们呢?
这个时候,“纸”已经是呼之欲出了。
《说文解字》中是这样解释纸:“纸,丝滓也。”这便是最早的“纸”。
最早的纸是采用缫丝过程剩下的下脚废丝,以及漂絮时留存的丝屑纤维所制成的一种薄绵片。在当时,这种絮片能够写字,而且比起丝帛来要便宜许多,只是强度不及丝帛。当时的人们用这种丝滓来制作絮片,并且因为它是由丝制成的,故取名为——“纸”。
但是这种丝滓的纸强度不够,于是当时的人们发明了一种新的纸,他们让蚕在平板上吐丝,让丝不能结成茧,随后将所形成的平面丝片进行压制成纸,被称为茧纸。
茧纸以蚕茧为原料,纸质坚韧,在我国早期使用较为普遍,东晋王羲之书《兰亭集序》即用此纸,北宋苏轼《孙莘老求墨妙亭诗》中也提到“《兰亭》茧纸入昭陵。”的诗句。
不过用丝来做纸,成本终究太高,于是渐渐出现其他材料的造纸术。东汉年间,蔡伦将造纸术改进,以破布树皮作为原料,造纸的成本降到很低,从而使纸在社会各阶层中普及成为可能,这对中国乃至世界文化的影响深远,但是追根溯源,“纸”与丝始终是密不可分的。
1972年,在长沙马王堆出土的众多西汉文物中,有一件印花敷彩纱格外精美,彩纱上画面清晰,图案按照一定的规律重复着,并且拥有好几种不同的颜色。在出土时,考古学家就感觉,这件彩纱文物上的花纹并不像是人工画上去的,却更像是印刷上去的。
众所周知,印刷术一直到五六世纪才出现,而一世纪的西汉彩纱上却清晰地展示着花纹规则、线条清晰,并且有几种颜色的“套印”,这些古人是用什么工具在丝绸上印上花纹的?又是用什么方法实现“套印”的?这是让当时的考古学家疑惑的问题。
马王堆考古发现11年后,1983年,在广州象岗山发现一座汉墓,据考证是属于广州南越王墓,这个古墓与马王堆汉墓处于同一时期,当时墓内出土的两个奇怪的小铜器,引起了马王堆考古学家的关注。后来正好在广州南越王墓里,出了这么一个印花版,与这个印花基本上是相似的。
据考证,这个小铜器是用于丝绸印花的凸版,它类似于图章,在印花时,工匠在台板上按先横后竖的次序,盖图章似的逐个在丝绸上打印,巧合的是,印出来的花纹与马王堆出土的印花敷彩纱上的花纹如出一辙。
从广州到长沙,两件出土文物将2000年前的一段往事串联起来,今天的我们已经无法去寻找其中的具体细节,只能从留下来的这两件文物当中,去找寻两汉时期丝绸印花技术的零星痕迹。
马王堆印花敷彩纱使用的是一种难度较大的彩色套印技术。制作时,工匠先将不同的印花版蘸上不同的颜料,然后在织物上一层层套印,使它成为一幅由不同色彩组成的彩色图案,这与后来四大发明中的雕版印刷十分相似。
在马王堆考古之前,史学界普遍认为印花技术大约出现在唐宋时期,印花敷彩纱的出土,将印花技术的诞生提前了一千多年。
丝绸印花成为了世界上最古老的印刷方式之一,人们初期在丝绸上印花,后来发展到在纸张上印刷,从时间跨度和工艺特点上来看,丝绸印花工艺便是后来印刷术的前身。
从纸的普及到印刷术的发明,丝绸与中国的科技与智慧密不可分,丝绸在中国文明中所扮演的角色越来越重要,影响范围蔓延至古今中外。
这里是南京云锦的织造房,寸锦寸金的南京云锦是由这台巨大的大花楼提花机生产出来的,十分有趣的是,今天我们生活中所用的电子计算机的运行原理,与大花楼提花机的织造工艺有着异曲同工之妙。
织造前的“挑花结本”相当于计算机的软件设计,它用古老的结绳记事的方法把花纹图案转化成为提花机的程序语言。
这个过程,类似于现代计算机中程序输入与存储过程,只不过计算机中用来输入输出的数据在提花机上被一根根丝线所取代。
挑花结本进行时,首先要把纹样按织物的具体规格计算,然后按纹样图案的规律,将繁杂的图案与色彩进行最大限度的同类合并,编结成一本能上机织造,让织手读懂的程序语言花本。
这个复杂的工艺和今天计算机的运算控制十分相似,织工按照过线的顺序提拽丝线,就好像是在敲电脑键盘;而灿若云霞的南京云锦,正相当于织工的电脑显示屏。
为什么普通的织布机会和计算机有这么多的共同之处?织布机又是如何启发了计算机的发明?
19世纪早期,法国里昂成为欧洲最大的丝织之都,但当时里昂所采用的织布机全部是从中国流传过去的手工提花机。随着工业革命的兴起,那种原始的织机已经不能适应大批量的织造生产,于是一个叫雅卡尔的工程师决心改变这种手工劳作的局面。
1804年,雅卡尔用预先打孔的卡片取代了原来的“挑花结本”,来控制织物的编织式样,速度比老式手工提花机快了25倍,这种新的织布机被称为“雅卡尔提花机”,而正是这种新型的打孔方式,启发了后来计算机的发明。
19世纪的最后几十年,美国数学家赫尔曼·霍尔瑞斯借鉴雅卡尔的打孔卡片发明了一种特殊的机器,供户口调查员处理数据。这部被称为“制表机”的机器大大提高了人口数据处理的速度,它的原理与雅卡尔提花机很接近。