作者：刘青峰
四大发明一直是中国人引以为豪的历史成就，但很少人会问：四大发明为什么会在中国产生？其实，这与中国古代的技术结构息息相关。
我们先来看四大发明之首“纸”是怎么在中国产生的？
巴尔扎克在他的名著《幻灭》中有一段故事：有两个校对员打赌，一个说中国纸是用植物纤维造的，一个说是用动物性原料造的。二人相持不下，于是请来位专家评判。这位专家说：“你俩说的都不对，中国的纸是用捣碎了的竹子做成纸浆制造的。”事实上，这三个饱学之士都说对了一方面，也都不全对。纸，这个微妙而不寻常的东西，有了它，知识的积累就容易得多；有了它，一个人的思想很快就会被千万个人所知晓！古人怎么能想出“纸”来呢？它并不是像“石油”、“矿产”那样自然界本来就有的东西，人类只需要开发和利用它们；它也不像“陶罐”、“玻璃”那样，是人类在利用火的时候，可以偶然发现其妙处加以制造的东西。历史证明，自从人类进入文明社会后，“纸”的发明比铁器、织物都要晚很多，也困难得多！为什么纸是由中国人发明出来的呢？
汉代造纸工艺流程图
先看看“纸”这个字，它有一个“纟”字旁，是不是它和丝有什么关系呢？历史上，纸的发明，确实和加工丝技术有微妙的关系。这也许是为什么纸是在号称“丝国”的中国发明的原因吧。
纸和丝的关系有两个方面。第一，在战国时代就出现了一种称作“缣帛”的书写材料，它是按照书写需要裁好的丝织品。它很轻便，但价值昂贵，很难普及。第二，我国古代没有棉花，人们穿衣这种基本需要是仰仗于丝、麻的种植和加工技术。蚕茧加工过程中有一道工序叫“漂絮”，要把蚕茧浸泡，反复捶打，捶打后就有一些散碎的蚕丝毛毛落在席子上交织在一起。丝棉取走后，可以从席子上揭下一层蚕丝毛毛结成的薄薄的丝棉片，这种东西叫做赫蹄。赫蹄是经过脱胶处理后结成的薄片，它很像纸，但是强度不够，不利于书写保存。可是只要将这种技术移植到处理植物纤维时，就可以制成真正的纸了。所以，纸和丝的关系，主要是丝加工技术对造纸工艺过程的启发。
中国汉字与活字印刷术
这里，我们可以看到一个有趣的现象：在丝加工这种古老的民族技术中，已经包含着以后纸加工技术的最重要也是人们凭空最难想象出的环节。这就是：含植物纤维的物质的脱胶，捶打，成浆，在席子上凝固、干燥，就可以成为有一定强度的薄片，它们可以用来书写！今天，造纸工业相当发达，其工艺原理仍然是这个。但是如果“赫蹄”仅仅停留在丝棉的加工中，它充其量只是一种丝织技术的副产品，而不能成为真正的造纸技术。纸的出现，还需要强大的社会需求来推动技术转移。我国古代文化相当发达，大一统的国家需要尽快传递中央政府的各项指令。因此，造纸技术完成于东汉，并且是由掌管皇家工场的尚方令蔡伦来实现定型，这就不足为奇了。
蔡伦很小就进宫当了宦官，汉和帝时他当过皇帝侍从——中常侍，后来又当了皇室工场总管——尚方令，负责监造各种器械。他手中掌管着不少能工巧匠。蔡伦有了这么好的条件，他就有目的地实验一套加工纸的技术。在赫蹄技术的启发下，蔡伦和他的工匠们终于用树皮、麻头、破布、渔网等便宜易得的纤维物质，制造出了轻便而又经济适用的纸。公元105年，蔡伦把制成的纸献给皇帝，人们把它称为“蔡侯纸”。
但是，这项重大新技术并没有在全国迅速普及。主要原因是交通不便，缺乏推广新技术的相应的社会措施。简牍、缣帛和纸并存，直到公元5、6世纪，纸才取代简牍和缣帛。
这一点很值得重视。为什么造纸技术的普及和推广是发生在中国历史上的民族大融合时期呢？历史记载，正是在两晋150年，特别是在晋朝南迁到建康前后，造纸技术传播得特别快。这时，民族的融合促使人口流动，特别是随着经济中心由北向南转移，工匠也四处传播技艺，随地区不同，造纸原料也多样化了。当时，大书法家王羲之就是用一种会稽出产的竖纹竹纸书写的。晋元帝时有个叫葛洪的著名学者，他为了炼丹把麻纸浸泡在黄檗（bó，一种颜料）中，结果发现这种黄麻纸有防虫的性能。同时，北方民族大迁徙、流动，也使造纸技术逐渐外传。
我们来总结一下这个过程。首先，造纸技术蕴含在丝织加工技术之中。丝织品技术在中国有着悠久的历史。造纸技术从产生到发展、到成熟、社会化经过了漫长的时间，在古代，它也只有经过漫长的时间才能普及。只有中华民族那样古老的文明古国，有着不曾中断过的古老文明，这一技术才能孕育出来。所以，第一，造纸技术在中国出现是和中国文明绵亘数千年而没有中断密切相关的。无论是古埃及社会还是古希腊罗马文明都没有这样的条件。
第二，古代技术一般都不是开放性的，它的转移极为困难。丝绵加工中的“生产赫蹄”技术为什么会转移成造纸技术呢？这就和中国古代特殊的社会结构有关了。我们知道中国封建社会和西欧封建社会最大的区别是它的“大一统”，而且中国是一个依靠知识分子——儒生来组织国家机器的国家，也就是实行“意识形态结构和政治结构一体化”的国家。这样的社会结构对信息交流技术有着极大的需求，尽管它的经济是小农经济。如果没有发达的交通，统一的文字以及传递信息的工具，维持大一统国家是不可能的。控制论创建人维纳有句名言：“社会通讯是社会这个建筑物得以粘合在一起的混凝土。”“纸”难道不是这一“混凝土”最必需的要素么？正是这种对通讯工具的需求迫使造纸技术从丝绵加工中转移出来，并随着工匠流动而迅速社会化。由蔡伦这样的官僚成了造纸技术的集大成者就是最有说服力的证据！他不是一个工匠，而是代表着“大一统”皇朝来集中民间各种发明的。
第三，中国是一个依靠儒生组成官僚机构来进行管理的大国，儒生对于一般的技术可以不关心，但对于“纸”这样的文化交流必需品却非常注意。历史上造纸技术中不少发明是知识分子提供的，至少是由他们总结推广的。这和古罗马奴隶社会以及中世纪欧洲封建社会有很大区别。
古代造纸流程图
指南针、*药火**和印刷术的发明过程和造纸十分类似。这些技术和直接满足吃穿住所需要的农业与手工业不同，它们是为在广阔地域上组成强大统一的国家服务的。*药火**来自金丹术，它开始出现在魏晋南北朝道家的炼丹炉中，但技术的转移也是由于“大一统”需求的压力。*药火**用于战争最早的记载是北宋初年，为了保持大一统王朝的稳定，官兵用火器来*压镇**李顺、王小波起义军。活字印刷最早记录在大科学家、高级官员沈括的《梦溪笔谈》之中。毕昇死后，他的全部活字为沈括手下人所得，并从这里传开来。从这里我们看到，正是中国“大一统”的社会结构促使着古老封闭技术的转移，并在一种连绵而成熟的文明中孕育它，最后才开放出灿烂的“四大发明”之花！
但正如一位外国学者写道：“当欧洲还笼罩在黑暗年代的阴霾之中，中国的官员就已经精神抖擞，乘着装有指南针的轻便马车，到各地去参观装置着固体燃料的探空火箭的一些天文研究中心。一千年之后，欧洲科学家在发动工业革命时，中国官僚却还在迈着固定的方步。相形之下，他们已经不那么精力充沛了。”为什么一些伟大的发明在中国首先出现，但以后却又停滞了？这一问题则要留待下一篇文章讨论了。
