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§第十四章 泽被百业(第2页)

如果把一切人类文明成果都归功于蚕丝业的名下,显然不是实事求是的态度。事实上,任何文明都是在一定的历史条件下多种因素相互融合,相互影响的结果。由于蚕丝业起源早、对社会的影响大,它在人类文明进程中多发挥一些催化剂的作用也是顺理成章的事。即便如此,也有它力所不能及的地方,如火药的发明和发展似乎就没它什么事。

造纸术的发明与蚕丝业的关系最为密切。

《后汉书·蔡伦传》中说“自古书契,多编以竹简,其用缣帛者,谓之为纸。缣贵而简重,并不便于人。伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。”可见,最初所谓的“纸”,其实就是绢帛,所以这个“纸”字用的是“纟”字旁。直至蔡伦发明的“纸”,才与我们现在意义上的纸有点接近了。

可见,在纸的发明以前,首先是有了纸的应用,当然,那时候用的是绢帛。由于绢帛太过昂贵,才催生了以树皮、麻头、破布、旧鱼网等为原料的造纸技术。这一技术的最大好处是原料来源广泛,成本低廉,有的还是废物利用,因此可以大量生产。而这一技术的灵感便来源于古人利用废丝制造丝绵纸。

造纸术的发明者蔡伦是东汉和帝皇宫中的小太监,他曾做过制造和管理宫廷用品的官——尚方令,因而对工艺技术很有心得。当时,蔡伦看到写字所用的竹简和木简太笨重,丝帛太贵,丝绵纸又不可能大量生产,于是,他就研究改进造纸的方法。

蔡伦总结前人的经验,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。蔡伦把这个重大成就报告了汉和帝,汉和帝大为赞赏,从此,全国各地都开始用这种方法造纸,这种纸因此被称为“蔡侯纸”。

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。

至于后人用桑皮、稻草、竹子、蔗渣、木浆等原料造纸,都是受蔡伦用树皮造纸的启发。

到公元7世纪,造纸术开始东传至朝鲜、日本;8世纪开始,造纸术沿着丝绸之路西传至阿拉伯、摩洛哥,再到印度;14世纪后才从意大利再传遍欧洲。

印刷术的进步也有蚕丝业很大的功劳。

宋代是我国印刷技术发展的鼎盛时期,毕升发明的活字印刷术也在这一时期。在此之前,雕版印刷、銅版印刷、型版套色印刷等技术已相当成熟,而这些技术的源头便是丝绸织物的印染工艺。特别是型版套色印刷技术本来就是丝绸印染工艺,而这一工艺早在汉代就已经发明,宋代的纸币、佛像等彩色印刷品用的都是这种工艺。毕升的活字印刷术在印刷原理上并没有改变,它的价值主要体现在一个“活”字。

雕版印刷是印刷术中的元老,普遍认为发明于隋,盛行于唐而完善于宋。现代书籍印刷中最常用的字体“宋体”就是在宋代的雕版印刷中诞生的。我国颇具风韵的版画品种水印木刻至今仍采用雕版印刷的工艺。

活字印刷术是平民毕升在北宋庆历年间(公元1041—1048)发明的。他采用胶泥刻字,火烧陶化的办法做成活动的字模,再进行排版印刷,从而大大提高了字模的利用率和印刷工效。该技术大约在十四世纪传到朝鲜、日本,并逐渐从中亚传至埃及和欧洲。

四百年后的1450年,德国人古腾堡在毕升的活字印刷术基础上,用铅、锑、锡合金铸成活铅字,开创了以机械操纵为基本特征的世界印刷史上的新纪元。

指南针的发明虽与蚕丝业没有多大关系,但它的推广应用,以至于后来对世界文明的巨大贡献却与蚕丝业紧密相连。

指南针的前身被称为“司南”,是一个像汤匙一样的东西,发明于战国时期,沿用了一千多年,到了宋代才演变为指南针,并开始应用于航海,作为天文导航的辅助手段。“海上丝绸之路”的开通,大大推动了航海事业,也使指南针有了真正的用武之地,并使这项技术逐渐成熟起来,这就是所谓的“罗盘”。

明初时,郑和下西洋续写了“海上丝绸之路”的宏伟篇章,成为我国古代远洋航海的鼎盛时期,也把指南针的应用推向新的高峰,并通过“海上丝绸之路”把指南针导航技术传给了阿拉伯人,继而传到欧洲,从此,迎来了欧洲海上霸权时代。

北宋沈括所著的《梦溪笔谈》详细记载了指南针的发明和应用历程。最初,指南针是方家,也就是我们常说的风水先生,以“磁石磨针锋”的人工磁化法获得的,是风水先生察看地形风水的辅助工具。他在记载中谈到了水浮、悬丝等多种指南针的装置方法;谈到了用不同磁石可磨得指南或指北不同的磁针,虽然还不清楚磁场有南北两极和同性相斥、异性相吸的道理,但显然已经发现了这种现象;他还指出了地球的偏磁角,即正南偏东。可见,在他那个时代,指南针技术已有相当的基础。

指南针应用于航海后,使导航技术从定性进入了定量阶段,航海者因此能更准确地掌握航线。因为航向是由指南针确定的,所以,航海家便称航程为“针路”,根据“针路”再绘制航海图,或写成航海日记,叫“针经”。现存最早的航海图和“针经”便是郑和下西洋后留下的。

到了近代,蚕丝业对技术进步的最大贡献便是促成了人造纤维的发明。

自从人类开始认识到蚕丝纤维的优越性能以来,一直梦想着能通过人工的手段无限制地生产出可与蚕丝纤维相媲美的人造纤维,这种纤维应该有蚕丝一样的光泽,蚕丝一样的强度,应该有任意的长度……而生产成本却是非常廉价的。

十七世纪以来的欧洲工业革命,大大激发了欧洲科学家们的发明热情,更使他们醉心于蚕丝纤维的仿生研究。1664年,英国科学家罗伯特·霍克利用诞生不久的显微镜第一次观察了蚕丝纤维结构,并预言人类一定能制造出像蚕丝一样的纤维。

在以后的191年里,各国科学家一直为实现自己的梦想不懈努力,但始终没有成功。直到1855年,一位瑞典化学家获得了制造人造纤维的专利,他从植物树皮中提取纤维素,制成一种粘稠的**,再抽拉成丝。他虽然获得了丝,但这种丝的牢度还不足以实用。1883年,又一位英国科学家取得了一项生产坚韧长丝的专利,但他的制造成本比生产真丝还高。

差不多同时的法国,正在为控制微粒子病而殚思极虑的巴斯德实验室里,他的一位叫查堂纳特的年轻助手目睹了蚕丝生产的艰难,独辟蹊径地开始了寻找蚕丝代用品的征程。他仿效蚕的吐丝机理,让从桑叶中提取的纤维素**强迫通过微孔,再用暖风固化,终于得到了闪亮的、可用于织造的人造丝。整整25年以后,这位科学家的妻子穿上光彩照人的人造丝礼服参加了舞会。

事实上,把这种纤维称作“人造丝”并不准确,因为,它的原料并不是人造的,而是完全从植物中提取的天然纤维素,只不过用人工的方法改变了它们的形态,但它至少实现了人类自主的工业化生产,所以,习惯上仍称为“人造纤维”。人造纤维的诞生,既有蚕的功劳,又是蚕丝业催生的结果。这个历程整整走了三百多年。

人造丝的美梦并没有做完,但在此后的几十年里并没有多大进展。直到1930年,一个偶然的机遇使尼龙的诞生出现了曙光。又经过数年的努力,终于在1939年实现了尼龙的工业化生产。这项发明大大推进了化工工业的前进步伐,因而被誉为二十世纪最伟大的发明之一。

尼龙的发明奠定了合成纤维工业的基础,使纺织品的面貌焕然一新。用尼龙生产的第一件织品便是女用丝袜。据说,在美国第一次公开销售尼龙丝长袜时,曾被视为珍奇之物争相抢购,最后不得不出动警察来维持秩序。尼龙因此被当时的人们形容为“象蛛丝一样细,象钢丝一样强,象绢丝一样美”的纤维。二次大战期间,尼龙又被作为蚕丝的最佳代用品用于降落伞、飞机轮胎帘子布、军服等军工产品。

以尼龙为代表的合成纤维其实才是真正的“人造纤维”,因为它们的原料是最基本的化学物质,完全通过人工合成的方法生产出来的,但既然已经有另一类纤维被称为“人造纤维”了,所以,它们只能叫“合成纤维”了。

尼龙的发明颇具戏剧性。

1926年,美国最大的工业公司——杜邦公司的董事斯蒂恩出于对基础科学的兴趣,建议公司开展一些发现新的科学事实的基础研究。于是,公司在1928年成立了基础化学研究所,年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所有机化学部的负责人,他把对高分子物质的探索作为自己的主要研究方向。

1930年,卡罗瑟斯的同事希尔在从反应器中取出熔融的聚酯时发现了一个奇怪的现象:这种熔融的聚合物能像棉花糖那样抽出丝来,而且这种丝冷却后强度和弹性都大大增加。这一现象使他们预感到熔融的聚合物也许能用来纺制纤维。但在随后的研究中,他们竟然得出了聚酯不可能制取合成纤维的错误结论,最终放弃了对聚酯的研究。有趣的是,1940年,英国科学家温费尔德在他们研究成果的基础上,合成了聚酯纤维涤纶,这对他们来说不能不说是一件很遗憾的事情。

但是,他们并没有就此罢手,而是转而研究聚酰胺。1935年,他们终于合成出聚酰胺66,这种聚合物在结构和性质上很接近天然丝,拉制的纤维具有丝的外观和光泽,其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维,而且原料价格也比较便宜,于是,杜邦公司决定进行商品生产开发。1938年10月27日,杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤维正式诞生了,并将聚酰胺66命名为“尼龙”。

遗憾的是,尼龙的发明人卡罗瑟斯没能看到尼龙的实际应用。由于他一向精神抑郁,总认为自己是一个失败的科学家,加之1936年他的孪生姐姐去世,使他的心情更加沉重,终于在1937年4月29日美国费城一家饭店的房间里喝下了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀身亡。

从此,人类真正实现了几百年前的梦想,当然,这并不意味着尼龙真的完全替代了天然蚕丝,它的许多性能依旧是尼龙所无法企及的。相反,我们要感谢蚕丝业为化学纤维的发明所作的默默无闻的贡献。可以毫不为过地说,尽管蚕丝业并没有为化学纤维的诞生作过直接的贡献,但如果没有蚕,没有蚕丝业,那也一定没有化学纤维繁荣的今天。

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