杭州富阳图书馆

（一）东汉朝廷的支持
  蔡伦身为宦官，是皇室的侍从；他在进行科研创作的自由活动上，难以与东汉其他科学家如张衡、张仲景等相比。史家认为蔡伦能发明造纸术，是与和帝刘肇及皇后邓绥等的支持分不开的。
  《后汉书·和帝纪》记载和帝当政后下诏选举良才，赏赐博士员弟子，“幸东观，览书林，阅篇籍，博选术艺之士以充其官。”并召班固之妹班昭入宫续成《汉书》，并给后妃讲学。说明他重视发展文化，任用人才；他给蔡伦加位尚方令，就是在资金、劳力、场所、器具与原料等方面为发明造纸术提供了有利条件。
  东汉立朝为官者常聚集名士、学者于门下，并教授子女读书，蔚为风气。邓后是中兴功臣邓禹的孙女，自幼从诸兄读经传，入宫后又从班昭受经书。她不求珍丽之物，但喜爱纸墨文具。她在位时组织刘珍等文人校订经传，编写建武以来名臣传；屡举方正、敦朴、仁贤之士。她下令“减太官、导官、尚方、内者服御珍膳、靡丽难成之物”。就是减少尚方工场制造供玩赏的器物，使蔡伦能集中较多力量研制成功邓后所喜爱的纸张。
  清代诗人、书法家何绍基在《纸赋》中说：“岂云智者创而巧述之，无如上有好而下甚焉。”这里所说的“智者创”指蔡伦发明造纸，“上有好”即指和帝、邓后为代表的朝廷支持。近代纸史学家劳干也认为：“蔡伦造纸的成功，很可能和邓后的爱好纸有若干关系。”历史学家范文澜也说：“蔡伦当时正做尚方令（掌制造御用器物），可能受邓皇后的影响，专心制造更合用更廉价的纸。”
  造纸术发明后蔡伦能到各地推广，也离不开朝廷的支持。《蔡伦传》称：“元兴元年奏上之，帝善其能；自是莫不从用焉，故天下咸称蔡侯纸。”这也是汉桓帝命史官为他平反立传时的真实写照。
  （二）尚方工场提供研制条件
  秦汉之前已有官营丝织等手工业，设“百工”管理手工作坊。秦设尚方令与将作大匠，后者曾组织建造过举世闻名的秦始皇陵。《通典·职官九》称：“秦置尚方令，汉因之，..汉末分中、左、右三尚方”。实际上汉武帝时已开始有三尚方，尚方与考工均属少府；少府是“掌山海池泽之税，以给供养”，尚方是掌制造御用刀剑及上等器物；考工是掌制造弓、弩、刀、甲等兵器。尚方工场的设置一直延续至汉代之后。已出土的两汉尚方制品有鼎、宫壶、弩机、镫、鐎斗、铜镜、铜钟、刀剑等均铸刻有年代铭文；足见两汉时尚方工场具备有制造器具的设备与物质条件。尚方宝剑的名称还一直流传至后代。
  官办作坊比民间手工业在生产物质条件上占有优势，而且可以使用刑徒；为军队制造武器的生产规模较大，为朝廷制造精巧用品还可不计较成本。和帝时“博选术艺之士以充其宫”，为蔡伦加位尚方令说明他精通手工业技艺。蔡伦领导尚方工场，具备了研制植物纤维纸的物质条件，还可以专为造纸制造器具，有可供指挥的劳力，而使“造意”变成现实，即具备了职业发明家的条件。
  （三）其他行业的技术成就提供启发与借鉴
  历史上许多发明创造往往是受到其他科技成就的启发，单项科技成果也离不开社会整体技术进步与生产力发展的水平。《文物》1962年3期报道山东、江苏出土画象石证明汉代已发明以脚踏板提综的织机。《文物》1954年7期与1956年8期报道河北、四川出土画像砖与陶模证明东汉民间已普遍使用脚踏杠杆的杵臼。《后汉书·杜诗传》记载早于蔡伦的杜诗在南阳发明水力推动鼓风机用于铸造：“造作水排，铸为农器，用力少，见功多，百姓便之”。《汉书·申屠嘉传》记载“以蹶张弩”注曰“脚踏强弩张之”，即已发
  明脚踏的弩机。汉代炼铁的竖炉容积，已达50立方米。东汉已出现平帆与尾舵的风帆木船。《文物》1954年8期报道四川成都汉墓出土画像砖上有盐井图。盐井上的多层塔架，还有能同时站立4人操作吊具。《后汉书·西羌传》、《金后汉文》的恒谭《新论》均记载两汉已使用水碓。汉长安城遗址与满城汉墓出土过转盘石磨。以上说明东汉在水力利用、铸造、纺织与机械加工等方面的技术水平。前人的生产经验与科技成就，可以为蔡伦发明造纸所借鉴与利用。蔡伦在世时，由尚方监制的弩机、刀剑等，已有实物出土或著录。包括有从永元二年（90年）至元兴元年（105年）制品的铭文，证明当时尚方工场有较高的装备、加工水平。
  后人有“造纸昉于漂絮”之说，见清段玉裁为《说文解字》所作注释。段玉裁将《说文解字》中的“纸，絮一苫也”的苫改为〓，解释为：“造纸昉于漂絮，其初丝絮为之；以〓荐而成之。”“谓絮一〓成一纸也。”于是联系《说文解字》的有关文字：“絮，敝绵也”。“〓，潎絮箦也”。“潎，于水中击絮也。”“箦，〓栈也”，即竹席。最后解释起初造纸即漂絮时荐存于竹席上的丝絮。
  段玉裁的解释并没有事实依据，至今未有絮纸实物传世或出土；在竹帘上抄制植物纤维纸和以竹筐漂洗丝絮的操作并不相同。更重要的是植物纤维素与蚕丝在化学分子式与物理结构上均有很大的区别：植物纤维相互缔结成纸是靠氢键结合，而蚕吐丝时是靠丝胶相互粘结。
  植物纤维素的分子式为（C6H10O5）n，属于碳水化合物，每根纤维是由无数的纤维素分子构成纤丝，再集聚成多层管状；犹如一幢大厦由无数的砖头集聚而成。而一张纸是由无数的纤维被打破外层，露出氢键后结合而成。
  蚕丝是天然蛋白质凝固而成的纤维；断面近似三角形，由两条平行的单丝组成丝缕，外层包有丝胶约占20—30％。单丝成分是丝素（或丝朊），不溶于水；而丝胶易溶于热水，遇冷又会凝固。蚕茧经过水煮脱胶散开的蚕丝，不容易再粘结成牢固的薄片，现在有人曾试验用现代机械化打浆的方法使蚕丝外层润胀，干燥后勉强能形成较松的薄片；但在古代缺乏动力的条件下，将比较贵重的可供保暖的丝絮费力地制成不理想的书写材料，是很难得到推广的。
  我国利用麻、葛植物纤维作为纺织原料，始于原始社会后期；夏代以前用手或石器剥取韧皮，未经脱胶而直接使用；夏代以后有了浸沤脱胶法。《诗经》中有很多利用麻、葛纺织的诗句：如《陈风》有“东门之池，可以沤麻”；“东门之池，可以沤紵”；“东门之池，可以沤菅”（成语“草菅人命”之菅）。《周南》有“葛之覃兮，施于中谷，是刈是濩，为絺为绤”；《毛传》注：“濩煮之也”。《后汉书·邓后纪》记载永初中（110年）诏刘珍等东观，事毕“赐葛布各有差”。
  以上说明在蔡伦之前，社会上沤麻、煮葛操作已能控制脱胶程度与缩短脱胶时间，且能对不同种类的麻类植物控制其沤、煮工艺；因为葛的纤维短于麻，若完全脱胶分散成单纤维，则无纺织价值。蔡伦有可能从麻、葛等过分脱胶中得到启发，发明了煮树皮为纸的关键工序。所以，蔡伦吸取了前人对麻类纤维纺织前的加工生产经验，成功地完成了剉、捣、煮、抄等完整的造纸工序。