杭州富阳图书馆

解决造纸术起源问题，不能只依靠文献记载，因为它们有时是相互矛盾和对立的，因此自古就形成不同意见而陷于争论。考古发掘工作提供的地下出土古纸，则是比任何文献记载都更加可靠的资料。以往造纸史研究者看不到早期的纸并对之作科学研究，又没有掌握好纸的定义，不能就造纸起源问题得出令人满意的答案，这是很自然的。由19世纪奥地利学者威斯纳开创的显微镜分析的经典方法，一直是研究纸史的科学方法，因此我们在60年代初从事本课题研究时，就决定步威斯纳之后尘，用显微镜检验的方法对古纸作科学研究。由于现代科学技术的进步，除传统光学显微镜及显微摄影、投影技术外，还出现更有效的全自动扫描电子显微镜及摄影技术，可在高倍、高清晰度情况下观察到纸内纤维的微观结构，得出更准确的信息和数据。利用自动厚度计和标准白度仪，能迅速测出纸的厚度和白度。还有其它一系列检测仪器，能查出纸的各种质量指标。因此我们现在拥有比威斯纳时代更多而更迅捷与准确的检测手段来研究出土古纸。将考古学成果与对古纸的科学研究相结合，便能得出超过古书记载的客观结论。
  笔者有幸，在西北各文物、考古部门支持下，得有机会对1957～1990年间六次出土的西汉古纸逐一作了分析化验。化验的结果不只解决了古纸原料成分、物理结构、外观形态等问题，还有助于了解其制造技术、加工状况及物理-化学等性能，为进一步探讨汉代造纸过程提供了一把钥匙。本节便介绍这些分析化验结果及由此导出的相应结论，同时也介绍其他科学工作者的类似工作。
  首先谈1933年罗布淖尔纸，其年代为黄龙元年（前49）。此纸虽未化验，但发掘人黄文弼从纸上见有未松解的麻筋，而定为麻纸是可信的。所谓麻筋，指造纸过程中未被捣碎的小段麻线头或纤维束，凭日常经验是很容易将它与丝、毛和棉纤维区分的。作为考古学家，黄先生在新疆各地发掘过各种纤维制品，经验是丰富的，因此罗布淖尔纸当是西汉麻纸。四年后，该纸毁于战火，已再无从检验了。
  1957年5月西安灞桥出土的不晚于武帝（前140～前87）时的纸，不但数量多，而且年代早。纸上铜锈绿斑当是压在其上的三絃纽青铜镜镜面所印的痕迹，它可能用来包裹铜镜或作衬垫用。纸数层叠起，技工逐层从镜下剥离时，已裂成88片，较薄，帘纹不显，纸质较粗糙，但有一定柔韧性。现藏中国历史博物馆、西安市陕西省博物馆及辽宁省大连市旅顺博物馆等处。原发掘简报说是类似丝质纤维所作，而未及化验。1964年我们对此纸作了显微分析，在4～10倍显微镜下观察，注意到表面没有规则的经纬线，其基本结构单元不是捻制或纺制
  的细线，而是分散的纤维，大多数部位的纤维交织和走向是不规则的，这说明不是纺织品。将样品以镊提起或以手触之，仍有一定机械强度，并不松散，以自动厚度计测得平均厚度0.14毫米，因而这是一种纸。表面有麻筋，即未被打散的小麻线头和零散的纤维束，这说明是以破布为原料的麻纸。但在判断为何种麻类时，与我们一同检测的轻工业部造纸所王菊华女士与我们有不同意见。她最初说是亚麻，又改称是黄麻，而我们一直认为原料主要是大麻，间有少量苧麻。因此1964年发表化验结果时，并列了两种意见①。
  为了慎重起见，1965年10月25～26日，我们在四川大学生物系植物学实验室由植物学家郑学经和李竹二位参与下，对灞桥纸作第二次精密的显微分析。我们的化验手续是：先用酒精使纸样脱水去污，加二甲苯（para-xylene）使之透明，浸纸样于石蜡中制成方蜡块。更将蜡块纵向切成10微米厚的薄片，用白明胶将切片粘在玻璃片上，以亮绿（brilliant green，C32H25ClN2）染色三分钟。染前用二甲苯将蜡脱去，再以树胶封片。用10％铬酸（chromic acid，H2CrO4）及10％硝酸以等容比配成的溶液煮沸，浸48小时，水洗，用离心机处理后分别以50°70°80。及90。酒精脱水。再用0.5％亮绿的95％酒精溶液染色，以100。酒精洗涤，复以二甲，苯透明，，封片备检。将封片置于显微镜下观察样品纤维横切面、纵剖面、纤维整装，调至80，100及200倍观察离析景象。
  与此同时，我们还分别以同样手续对已知的并经植物分类学家鉴定过的大麻、苧麻、亚麻和黄麻等不同麻类作平行对比化验。经反复检验，确认灞桥纸原料主要是桑科草木植物大麻（Canabis sativa），并混有少量荨麻科的苧麻（Boehmeria nivea），而这类麻纤维的来源是破布及麻绳头。证实了我们原来的判断，而表明轻工部造纸所原来判断有误。原料中既不含亚麻（Linum usitatissmum），也不含黄麻（Corchrus capsularis）。1965年11月回到北京后，我们根据新的化验结果在《文物》杂志上作了公开更正②。
  现将1965年10月的显微分析细节叙述于下。将灞桥纸样纤维染色封片作显微观察后，再测定其纤维平均宽为7.6～24微米（μ），这个数据符合于大麻纤维宽度的变化幅度（7.0～32μ）。1μ＝0.001mm）。从纵剖面、横切面及纤维整装的高倍显微景象中，看到纸样纤维细胞中多呈单横轴移位（axial dislocation）节，双边缘及双中心轴移位少见。细胞中水平横裂隙（horizontal transverse crevasse）有规则地、约等距离地出现，水平横裂隙之间有少数单向裂隙，轴移位节上有少数不规则裂隙（图1-21A及B），纵裂隙（longitudinal crevasse）较多而显著。纹孔极稀少，与裂隙相混。纤维细胞宽度的变化，除轴移位节这个特点外，中部宽度均一，几乎无变化，但稍至两端开始变为尖状，具钝尖形（图1-22D），这是另一特点③。纤维横向切面多呈三角形（图1-22A～F），间亦有多角形（图1-22G～F）。细胞壁较厚，具层状结构，各层中有多数小纤维（图1-22AGJ）。胞腔形状多样，但以椭圆形为多（图1-22A～G，G～
  I，O～P）。在多角形横切口上有，一，棱突出于周边之外，形成平面观显著可见的轴线。所有上述特点，都与大麻纤维的特征相符，因此灞桥纸主要由大麻纤维构成。除此，我们还发现有少量纤维与作平行对比观察的已知的苧麻相同，因而还含少量苧麻。麻纸含不同麻类纤维，这种情况不足为奇，而且是很自然的。因为造纸用的破布，是从各处收集来的，而布又由不同种类的麻线织成。一般说北方多种植大麻，南方则苧麻多些，北方还有〓麻（Abutilon avicenae），都是古已有之的。我们在显微镜下注意到，灞桥纸纤维没有受到强力的机械舂捣，不少细胞较为完整，纤维的分丝帚化现象不及后世纸明显，说明打浆度不高，因而纤维交织不够匀紧。这可能是早期纸的特征。但仍有一定强度，不失为早期的纸（图1-15）。
  1966年本想将这次化验结果公布出去，但“文革”期间科研工作中断，有关刊物停刊，直到1979年才有机会发表①。在这以前，只将结论简单作了报道。1976年其他科学工作者对灞桥纸再作分析化验，测得其厚度为0.139毫米，所用原料为单一的大麻纤维。激光显微光谱分析证明含钙、铜量较高，认为原料用石灰处理过。同样在显微镜下发现纤维结构较完整，分丝程度不大，打浆工作作得还不够有效。“纸的匀度、纤维交织状况不够理想，但是仍有一定的牢度。”他们的结论：“这是世界上迄今已知最早的纸”②。这次检验还用了扫描电子显微镜及光谱分析，是我们1965年没用过的。但观察结果与我们大体一致。至于原料，他们没有见到苧麻，是因为苧麻含量少，容易被大麻掩盖，同时在镜下所见部位可能正好全是大麻。可是同年9月，上海同行对灞桥纸再作显微分析时，在原料上则得出与我们一致的化验结果③，即主要为大麻，间以含少量苧麻。一般讲，称其为麻纸即可以了。它是出土古纸被检验得次数最多的，1964～1979年间先后四次经显微分析断为麻纸，又是西汉武帝时所造，因此蔡伦造纸说也就难以成立。
  灞桥纸作为西汉早期纸，被史家重新载入史册①②，也受到中外专家包括造纸和纸史专家的承认。③④⑤⑥⑦。例如美国芝加哥大学钱存训教授写道：“在中国西北发掘的西汉时期的最古老的纸，据称由大麻纤维所造。1957年陕西灞桥出土的年代不晚于武帝时期（前140～前87）的纸，可能由破布或其它已用过的麻类材料所造，因为纸面上仍可见某些纺织物的残余物和痕迹。”⑧台湾中研院院士劳榦（字贞一）博士写道：“不过灞桥纸确是纸，而且是公元以前的纸，应当是不成问题的。倘若比较灞桥纸和我所发现的居延纸（查科尔帖纸），那就可以看出有趣的事实。灞桥纸是没有文字的，居延纸有文字，而绝对的年代却不清楚。当我做那篇《论中国造纸的原始》（1948）的时候，把时代暂时定到永元十年（98）的前后，这只能是那张纸最晚的下限。再晚的可能性不太多，而较早的可能性还存在着。..现在西安灞桥既然发现了类似的纸，那么这片居延纸的年代就不需要规定的那么极端的严格了。虽然绝对的年代还不清楚，但从与灞桥纸的相关性看来，灞桥纸应当在某种情形之下可以写字的”⑨。劳先生的意见完全正确。他又接着说：“当时我要把居延纸的时代压后的原因，是因为我以为蔡伦造纸不仅是一个技术问题，还要加上质料的问题。蔡伦以前都是以废絮为纸，到了蔡伦才开始如《后汉书·蔡伦传》所说‘造意用树肤、麻头及敝布、鱼网为纸’，这是不很正确的，因为在灞桥纸造成的西汉时代，已经用麻头一类的植物纤维了。因而蔡伦造的纸，不应当属于质料方面，而是仅仅属于技术方面。”这是这位老一辈考古学家对自己关于造纸术起源认识过程的坦诚的陈述。治学严谨的贞一先生，终于摆脱了《后汉书·蔡伦传》错误记载的思想影响，而在晚年达到正确的认识。
  继灞桥纸之后，1973年居延金关汉屯戍遗址出土的两片纸，年代分属于公元前53及6年，由考古学家定为麻纸。后来1978年苏州造纸工作者对金关纸作了显微分析，确认其为麻纸⑩。1979年我们也对该纸作了分析化验，查明其原料主要是大麻纤维。金关纸-Ⅰ白色，柔软坚韧，制造较精细，在显微镜下发现其纤维分丝帚化程度较大。一年以后，1978年12月陕西扶风县中颜村汉代建筑遗址出土的窖藏纸，年代上限为宣帝（前73～前49）时期，下限为平帝（后1～5）时，总之，属西汉故物。纸出土后，我们随即化验，中颜纸呈白色，质地较细，显微镜下检验其原料为麻纤维，纤维细胞已遭破坏，帚化度较高①（图1-23）。与金关纸很相近，二者制造技术应处于同样水平。值得注意的是，以前出土的纸上帘纹不明显，而在中颜纸上则明显可见帘条纹。帘纹不显的纸，一是因为纸较厚或薄，不易看清帘纹，二是因用织纹罗面式抄纸器抄造，故实际上呈罗纹。帘纹明显的纸，多用竹帘或其它植物茎杆编成帘抄造，故呈帘条纹，中颜纸即用这类帘抄成。纸面上有未被松解的麻线头，其原料亦为破布无疑。