中国古代是造纸术的发明地，原因在于中国古人在材料的选取和制作工艺上有独特的优势。在古代，中国早已掌握了纸浆的制作技术，而且中国的地理气候条件也有益于纸张的保存。此外，中国古代社会对书籍的重视，促进了造纸术的发展。因此，中国成为唯一一个在古代就创造了造纸术的伟大发明的地方。

众所周知，纸发明以前，我国古代是竹简、木牍、缣帛(jiān bó，古代一种质地细薄的丝织品)三种书写材料并用，以满足文字、图画书写交流、保存之用。而古埃及、希腊、罗马则主要以纸草纸或羊皮纸为书写材料。

中外书写材料的相同之处是，它们都是人类加工竹、木、丝、纸草、羊皮等自然物而获得的。不同之处显然是，中国古代是取三种书写材料并用的复合形式，而古埃及、希腊、罗马的书写材料却相当单纯。

任何一个社会对书写材料的需求都有一个结构：

这几种需求的每一项都必须得到满足，缺一不可；每一项需求都和其它项需求有关，它们之间互相关联组成一个整体，而不是互相独立的。当其中某一项需求量增大（如记录文字）就会影响到其它项需求（如相应绘图的需求量）。这所有项需求都和社会结构有关，受社会结构的制约，在不同的社会中，需求结构可能是不同的。

古代埃及、希腊、罗马书写材料的自然代用品之所以取比较单一的形态，其原因在于它们最初选择的代用品，无论是纸草纸、羊皮纸还是泥板，均有一个重大特点：都具有结构上的通用性，这些代用品中任何一种可以同时满足整个需求结构。因此，它们一旦被采纳，就不再需要加入别的代用品了。

例如，纸草纸和羊皮纸都具有可以同时纵横展开、满足书写文字和绘画制图的形式。据普利尼说，纸草卷一般不超过20张纸草纸粘连在一起，希腊、罗马的纸草卷一般都在20~25英尺之间。这种单一而通用的自然代用品有着对整个需求结构的完善适应能力。如果需求结构发生了某种变化，比如对绘画需求量有了增加，其后果不过是用于绘图的纸草纸增加而已，除非整个需求结构发生巨大变化，结构的调整不会造成某种单一自然代用品不适应而要增加新的代用品的局面。而且由于单一通用代用品的普适性，也很容易满足需求结构各部分之间要求的匹配问题。目前保存下来的纸草纸书、羊皮纸书和泥板中有用于需求结构各个方面的，它们常常是图文自然结合在一起的。因此，在古代这种单一通用的代用品一旦先入为主地被采用，整个需求结构往往就得到满足，不再产生对新技术的需求了。

中国古代为什么采用几种自然代用品并存的复杂形态呢？如果从需求结构本身来看，古代中国和西方没有显著差别，差别在于满足的方式不同。

中国最先用于满足记录文字需求的是竹简。据记载，它的使用至迟在殷代，和甲骨文、青铜文一样早。如《诗经》中有“畏此简书”的诗句，说明了竹简的应用可以推到远古年代。

众所周知，竹简是用竹料剖制加工而成的，由于天然弧面的约束，只有把它加工成狭直形状，才便于书写。一般说来，竹简仅有容一行的宽度，其长度可因书写内容的重要与否，由人们截成不同长度。20世纪以来，出土了数以万计的竹简，大都取仅容一行的狭长形制。如70年代长沙马王堆出土的竹简，宽约0.6~1.2厘米。但是，从通用性来看，竹简和其它书写材料的天然代用品有一个根本的差别，这就是竹简不可能同时满足绘画制图的需求，这个缺陷作为书写材料来说几乎是致命的。我们姑且不论为什么竹简在古代成为最早、最重要的书写材料，需要强调的是，一旦竹简先入为主地占有主导书写材料的地位，那么，随着时间久长，它就和汉字书写方式、书籍形式等各方面融为一体而形成了一种文化传统，就越不容易被其他代用品取代了。

那么，竹简具有的非通用性——即它不能满足绘画需求，又是怎么被克服的呢？唯一的办法就是采用板、帛等能横向展开的材料来满足需求结构的其它侧面，这就势必带来中国古代书写材料多种形态的复杂特征。

我们知道，需求结构各个侧面是一个互相关联的整体，使用各种代用品必然出现它们之间的匹配问题，这个问题将随着需求结构的微小变动而分外敏感。它也必然造成这种后果：从需求结构的任何一个侧面被某一种自然代用品满足来看，满足本身带来技术的保守性；但是，由于它们是被不同形态代用品满足的，竹简占据主要记录文字材料位置越牢固越保守，那么由此必然带来的其它需求侧面与它匹配问题将更为尖锐，它们之间不适应是经常出现的，这就使得整个需求结构倒是不稳定的、不保守的，处在不断变动中，它在总体上似乎总不能被满足。这就造成了秦汉以前中国古代书写材料一直处于变化中，而变化较大的主要是绘图材料。

众所周知，早在春秋战国时代图籍就日益成为国家重要档案材料。这反映在春秋时代版图地籍已成为国家管理的重要内容。战争频繁的战国时代，为了政治和军事的需要，各国都有自己的“天下之图”。图籍是这样重要，以致于后世将国土称为“版图”。图籍在经济和日常生活中也不可缺少，不要说地籍地政的管理中要有图备案，就是建筑也离不开蓝图。据《书经•洛诰》记载，周初营造东都洛邑时，绘图和占卜一样重要：“我又卜瀍水东,亦惟洛食。伻（bēng）来以图及献卜。”

既然需求结构中对绘图的需求越来越大，图又不能画在竹简上，那么是画在什么地方呢？上面文献中多次使用的“版”字表明，当时用于满足绘图需求的是木板。《论语•乡党》中也有这样的句子“式负板者”。按郑玄的解释：“负版者，持邦国之图籍”。不但国家图籍绘于木版上，一些艺术绘画也要以木板为材料。70年代我国居延出土了四块木板画和木简画。其中，木板画横宽9~25厘米，木简画横宽3厘米。上面绘有生动的人物、树木、虎形图等。另外，武威磨咀子东汉墓群也出土了木板画和木案画，其横宽在8.5~50厘米。木板能展开一定宽度，甚至可以拼接，所以能用于绘画。

需要指出的是，木板使用较晚而且是为了弥补竹简的缺陷而采用的，所以，木板虽然是种通用性书写材料，即可以同时满足书写文字和绘图需求，但竹简占书写材料的主导地位是如此牢固，以致于木板在用于书写文字时的形制也要按竹简狭长的形式制为木简、木犊，而放弃了其通用性。既然是作为竹简的补充，木板用于绘画时有一个明显的缺点，它不能折叠或卷捆。这就使得木板与编起来可以卷成一捆的竹书不能相匹配。钱存训的研究表明了历史上出现过缣帛取代木板成为绘图材料的过程。我们认为，缣帛取代木板成为绘图材料的原因是为了更好地与竹书匹配卷捆。

先秦时，缣帛就大量用于绘图了，特别是用于那些不得不与竹书匹配的图。其中绘制地图更显得重要。荆柯向秦王献督亢之图，“图穷而匕首现”，可见其图是绘于可卷折的帛上而不是一览无余的木板上。近年来，马王堆出土了一些珍贵的帛画，除著名的“非衣”画外，还有珍贵的长沙南部地图。它是用32块尺寸为24×12厘米的帛片，拼排成一张96×96厘米见方的大地图。还有城邑图、驻军图和医疗运动导引图。另外，还有包括29个彗星图样的彗星图，它与云气、月掩星、恒星图排列在一起，共250个图样，展开达150厘米。这些天象图的帛画，是帛书《天文气象杂占》的附图。大量史料可以证明帛画主要还是用作竹书的附图的。如《汉书•艺文志》所载，当时兵书有790篇，有附图43卷，应均为帛书。

事实上，帛是相当理想的书写材料，它既可以书写文字，又可以绘画。徐坚《初学记》卷21中说：“古者以缣帛，依书长短，随事裁之”。那么，为什么缣帛不能取代竹、木呢？原因之一是它太昂贵了。作为竹书的附图，缣帛的昂贵和竹木的低廉形成鲜明的对比。事实上古代有“贫不及素”之语。据研究者匡算，汉代一匹缣素折合米价六石。一石米一百文左右，而一汉尺素帛则贵达15~30文，还不包括价之值万钱的绫。而当时，长幼扯平每人每日平均耗粮不过5升，全年耗粮才18石左右。一匹缣素仅够一成人一身衣料。所以一般百姓仅能穿麻布衣服。缣帛还是百姓交纳赋税的用品。缣帛的贵昂，使之不可能成为普遍使用的书写材料是显而易见的了。

过去，人们通常用“简重帛贵”来解释古代中国对发明新型书写材料的追求动力。但是，离开需求结构，仅仅从某一项需求本身来看，“简重而帛贵”这种不适应性并不是致命的。笨重贵贱与否只有在不同的技术产品相比较时才能明显感到。东晋时，纸已开始普及，但宫廷官员仍感到沿用古已有之的简牍更正规得体，宁愿用简牍奏议。直到元兴三年（404年）桓玄下令禁用简牍而代之以黄纸：“古无纸，故用简，非主于敬也。今诸用简者，皆以黄纸代之”。显然，这些守旧官员并没有觉得使用简牍有什么笨重不便之嫌。

如果离开需求结构的整体不适应性，仅仅用“帛贵”也不能成为解释古代中国追求发明纸的动力。因为帛已如前所述贵到了这种程度，如果它不是作为主要书写材料的匹配品（附图或少量珍贵的供保藏用的帛书），而要用来作为主要书写材料的话，它也许不可能单独登上书写材料的历史舞台。因此，我们只有把“帛贵”放到需求结构中去才能获得正确的理解。确实，帛的昂贵使其作为附图时，与竹书相差太远，不能很好匹配。这无疑会影响到附图的数量，使得整个需求结构处于一种不满足状态。

据研究者估计，简、牍、缣帛的使用时间大致情况是：竹简木牍自上古至公元后三、四世纪；缣帛为公元前五或四世纪至公元后五世纪六世纪。也就是说，由于作为书籍起源最早同时也是最重要的竹简，其具有不能满足绘图需求的结构上的严重缺陷，从而造成了不得不在长时期内采用竹、木、帛并用的格局。但多种书写材料的并用，又产生了一系列相互匹配的问题。正由于这种内在的需求结构上的不适应性，使得中国古代始终存在着追求发明新型书写材料的动力。这种动力既没有因为已有的自然物形态的书写材料的存在而消失，又因为竹、木、帛在数百年间并行流行而持续存在着。一旦社会结构的变化造成这种内在的不适性日益突出了，新技术发明的时机也就到来了。

需求结构的缺陷，只是重大技术发明潜在的一种动力。真正作出重大技术发明，还需要社会结构变化所造成的一种巨大的势。

从先秦到汉代，虽然中国的书写材料一直在变动，但这种变动只是表现在各种书写材料在寻找与竹书匹配的最好方式之上。这表明整个需求结构是处于一种不满足状态。但是整个社会的需求结构之中，毕竟对记录文字的需求是占主导地位的，而竹书基本能满足这一需求侧面，因此，汉朝以前，书写材料适应需求结构的变化主要表现为围绕着竹简为中心，其它书写材料的品种、数量，使用方式的不断调整。但这种状况持续到汉代，情况发生了变化。用原先自然代用品不能满足整个需求结构的问题变得空前尖锐了。这是因为秦汉时期，中国封建社会的社会结构发生了重大变化，社会结构的变化也带来了需求结构的变化。它使得非通用性复杂形态的自然代用品再也不能满足这一新的需求结构了：纸不得不应运而生。

众所周知，秦在公元前221年统一了中国，从此，我国封建社会建立了一种基本稳定的社会结构，它具有巨大的稳定性，延续了两千余年。其主要形式是，在分散的封建小农经济基础上，建立了跨地域的幅员辽阔的中央大一统集权统治，这是以后历代王朝的正统格局，是我国历史上一次最重要的社会结构的变化。

秦汉以后，大一统中央集权政治通过一系列政治、军事、经济、思想文化的强控制，实现了对统一封建大国的统治。掌握儒家经典的儒生经过国家统一选拔后，组成从地方到中央的官僚骨干队伍，处理大量政治、经济、军事和文化事务。这支官僚队伍又是在中央皇权控制之下。显而易见，这种社会结构，强烈要求内部有发达的通讯信息交流系统，使得下情迅速上达，中央的号令能及时在分散的各地传达并执行。秦汉以后社会结构的变化，使得封建国家的统治必须仰仗内部发达的通信系统。

汉代社会结构的这一重要变化，反映到书写材料上，表现在两个方面。一是适应国家行政区划和地政户籍管理需要的地图和鱼鳞册之类的实用绘图需求量骤然增加了；第二是实现国家行政事物管理的公文类的应用文也大量增加。由于这种社会结构所带来的社会需求的巨大的势垒，使得竹、木、帛并用的重要缺陷日益突出，造成了新技术发明的强大社会动力。

我们先来考察一下实用绘图骤然增加的情况。如前所述，图籍是国家的重要档案，掌握图籍的官员和管理地籍的“负板者”都在国家政治经济生活中担负重要使命。战国时，各国都有了自己的“天下之图”。在秦汉之交的残酷战争中，有政治头脑的政治家和图谋统一霸业的封建君主，发现图籍对于封建大国的建立十分重要。在刘邦攻打咸阳时，萧何做的重要事情就是收秦之“律令图书”，使刘邦知“天下阻塞、户口多少”以及国家机构设置管理制度。汉建国后，才能汉承秦制。这些重要图籍也就被收藏到国家特意建造的名为石渠阁的秘密档案室内了。

汉政权确立后，原有的秦代遗留图籍显然不够用了，有的亦已过时，迫切需要绘制各种新的地图。据《晋书》卷35“裴秀传”，裴秀做“禹贡地域图序”中就提到过汉时绘制了“汉氏舆地及括地诸杂图”。汉初分封诸侯王时，必须照例奏舆地图。当时，制图与赠图已成为一定的礼仪。《史记》“三王世家”中记载，“臣请令史官择吉日，具礼仪，上衙史奏地图”……“请新立图名”。当时，不仅中央政府，地方诸侯也都十分重视绘制实用地图。据《汉书》卷53“江都易王传”称，这个诸侯国“具有天下舆地及军阵图”，可见诸侯王大都有本国之图和天下之图。汉代还大规模在西北进行军事和屯戍活动，规模大、历时久。在这些活动中绘制地图也是重要的内容。据《汉书》“李陵传”和“赵充国传”记载，他们都把作战行军所得到的地理知识绘成地图，“图上方略”。

不仅军事征战、建筑、国土调查需要大量地图，而且与封建大国赖以维生的地籍户籍有关的地政管理、郡县行政区划，也都离不开实用绘图。目前出土的文物中，尚只见到汉代地政管理的简牍材料，还未见有关图籍。但可以想象，这样的图是有的，以后发展为鱼鳞册一类的簿籍。而且，地图在汉代已成为政府进行管理遏制土地兼并的必不可少的工具。据《汉书》卷81“匡衡传”，“初元元年，郡图误以闽陌为平陵伯…多四百顷”，匡衡因郡图有误多收了四百顷土地的田赋，犯了“专地盗土”罪而被罢了官。可见当时郡图一般画得相当精细，连四百顷土地的误差都可以发现。而地图一旦要作为管理工具，它的需求量必然十分大。

可以想象，汉政府所需要的大量实用地图在纸发明前，应是绘于缣帛上，少量的可能绘于木板上。这样耗费昂贵，大大限制了实用地图的普及和应用。需求不能满足的矛盾空前尖锐。也就是说，在大一统帝国建立之前，需求结构中绘图制图虽然重要，但与文字记录相比，毕竟是处于次等地位。而大一统帝国的建立，使绘制各种图进入与国家统一和管理直接相关的地位，这是大一统王朝建立给书写材料需求结构带来的第一个变化。

汉代大一统封建王朝的建立给书写材料需求结构带来第二个变化是：它需要大量应用文，它们包括律令、诏书、劾状、文件、信函、记账、契约等等，竹简就不很适应了。

为什么呢？我们知道，应用文一般很短，只有百十来字，往往一片竹简写不下，要用几片竹简。但应用文又没有保存价值，它是一次性运用的，不值得把几片竹简编起来。而且，作为国家公文，用几片竹简编起来在传输上也是不合适的，它会碰到防止私人抽漏、更改文字、保密等一系列问题。由于需求结构中大量应用文的出现，造成了一种深刻的变化。先秦时期那种记录文字的材料可以主要由竹简满足的状况受到了动摇。由于竹简不能整体上同时展开纵横书写，不得不又采用一种新材料来满足书写应用文的需要。这就是木牍。从文献资料看，“牍”字是在汉以后的文献中才有并常见的。近年来，敦煌居延出土的二万余木牍木简均为西汉东汉之间的物品。这说明汉以后，木牍在书写材料中的地位才显著增加。

现在已有大量史料和实物可以证明，木牍确实是适应社会对应用文的需求而进入书写材料之列的。如果我们去考察历史上竹简和木牍书写的内容，就可以发现明显不同。一般说来，竹简是用于书写经典、私人著述等篇幅较长的文字，它们作为书籍流通并传诸后世。而木牍则为书写应用文的材料，即书写诏书、公文、律令、短简和私人信函。据史料记载，木牍木板较竹简加工容易，也就相应便宜些。王充《论衡》卷12中就述及了加工竹简的复杂过程。既然应用文一般不保存只是应时的文字信息交流，那么在没有其它代用品可满足的条件下，采用较便宜的木牍就是当然的了。显然，古人似乎也认为应用文书写在木牍上更为合适。《礼记》上所谓“百名以上书于策，不及百名书于方”，这里的“方”就是指长方形木板，百字左右的短文可以写在木板上。《仪礼•既夕礼》中说到遣册时指出：“知死者赠，知生者赙，书赗于方，若九若七若五，书遣于策”。这里的“方”也是指木板，每板可写五行、七行、九行字。而且木板不似竹简，有的还用两面书写。近年湖北凤凰山十号汉墓出土的6片木牍，其长为23~23.5厘米，宽为4.6~5.8厘米，两面书写，6片上共写3970字，平均每片300字以上。

近年来出土的大量考古成果也可以证明木牍是因为竹简不能适应应用文需求而不得不采用的代用品。七十年代居延汉代屯戍遗址出土的近两万片木简木牍，都是各种类型的应用文。这些木简有的是对来文的复文，有些是上报文书的存档底稿，有的还加缀了存档标籤。而各种应用文体，象诏书、律令、科别、品约、牒书、推辟书、爰书、劾状都具有了一定的行文程式，并有相应的形状尺寸的文牍形式。如，简（札）、两行、牍、检、符、觚、籤、册和有字的封检、削衣等。这种发达而完备的文牍形式，正好反映了当时由于国家经济、政治、军事、文化思想管理的加强，相应的应用文已相当发达并具备完善的形式。

大一统帝国建立带来的社会结构变化不仅表现在政治方面，还有它的经济方面，这就是地主经济的繁荣。而在地主经济结构中土地可以自由买卖，商品经济相对发达，这就必然造成书写材料的需求结构的某种变化，表现为百姓日常经济生活中支付帐目、契约买卖、家书信函等需求大大增加了。它也同样造成对应用文书写材料的渴求，上面提到的1973年湖北凤凰山十号汉墓出土的6片珍贵的木牍，除两片为遣册和记出钱人姓名外，其4、5号木牍记载了当地算赋收付情况；3号木牍则为服约木牍，为契约文书；6号木牍记载了西汉前期的刍稿税情况。马王堆三号墓出土的简犊也可以反映竹简和木牍分别使用的情况。马王堆三号墓共出土600余枚简牍，除医书外，还有410枚简牍为遣策，其中有403板是书写遣送死者的物品名目的，它们均为竹简，而仅有7片木牍是专记小结文字的。

总之，秦汉大一统帝国建立给书写材料的需求结构带来两个根本性变化，一个是实用绘图在整个需求中已不再处于从属地位，它巨大的需求量是原有书写材料不能满足的。第二个变化是应用文需求，它直接动摇了原先那种用竹简可以基本适应记录文字需求的局面。以前，需求结构的不满足还没有危及到对文字记录需求这一侧面，但应用文的需求增加从根本上打破了这种格局。汉以后大量木牍的采用表明这样一种历史性的变化：竹简作为主要的文字记录材料的正统地位受到震撼。即使对记录文字需求，也不得不采用其它自然代用品来补充了。不适应已渗透到对文字记录这种主要需求的内部。竹简与木牍的匹配矛盾不仅在书写与附图问题上，甚至出现简和牍的冲突之中，那些介于应用文与经典之间的大量有历史记录的文献是该用简还是牍呢？如果说竹书作为一种儒家经典著作，人们在阅读时还没有感到笨重和不便，但大量用木牍书写的国家公文，对于国家行政事务运转来说却是极不方便的。一句话，汉时书写材料由多种材料并用来满足整个需求结构的格局，已经极不适应了。其严重性在于，它不仅仅是表现在横向展开的绘画制图与文字记录材料的不适应方面，而且还尖锐地表现在记录文字方面的不适应性。社会对新型通用性书写材料处于极度需求的状态。

有没有直接的证据来表明纸的发明确实是实用绘图和应用文骤增的需求而发明的呢？我们有两个直接证据。

第一个重要证据是，古纸的尺寸，其横高与尺牍一致。公元四世纪至七世纪的古纸都是横高24厘米，相当于汉制一尺。敦煌发现的木牍大多是长24或24.5厘米，因此古纸的横高与简牍的标准高度相似。我们不能忽略这一类似性。这反映了纸发明的动力主要来自于书写应用文的需求。古纸尺寸与尺牍的相符，这是用纸来取代木牍而留下的尺寸形式的历史记忆的痕迹。这是很值得注意的一个现象。

第二个证据是纸发明以后它的发展趋势。根据潘吉星的研究，纸张发明后，其发展进化正是沿着展开横长和平均画面的方向而发展的。显然，纸的横长和平均画面的增长趋势，正好反映了它是适应了社会结构变化所要求书写材料横向展开的趋势。

所以，西汉下层劳动人民一旦发明了纸，马上就受到最高当局的重视。史书记载，东汉章帝建初元年（公元79年）曾令贾逵给学生讲《左氏传》并“给简、纸经传各一通”（《后汉书》“贾逵传”），同书还记载公元102年和帝邓皇后立，命令禁绝万国贡献珍丽之物，只要求“岁时但贡纸墨而已”。这是在蔡伦以前的事。实际早在东汉建立之时，据东汉应劭著的《风俗通》中说，汉光武“东驾徙都洛阳，载素、简、纸经凡两千车”。可见，西汉时纸已是国家的重要物资了。所以，不难想见到东汉蔡伦时，身为尚方令的大宦官，他便有意识地集中了民间的造纸技艺，使造纸技术定型化。这一切，都确凿地反映了造纸术在中国汉代发明的历史必然性。

社会结构的变化导致技术产品需求结构的变化，最终打破原有书写材料的适应性（包括匹配方式）造成了新技术的发明。这一结论不仅可以用来解释为什么纸是在我国汉代发明的，而且还可以解释造纸术外传后，为什么到文艺复兴运动时才逐渐开始在西方被广泛采用。

古希腊、罗马使用埃及纸草纸，后来中世纪使用羊皮纸，能同时展开纵横画面而满足书写文字和绘画制图的需求。但这些自然物形态的书写材料在需求结构上也有重大缺陷，即它们不能供大量复制印刷之用。只不过由于欧洲封建社会结构，其内部通讯交流和思想文化传播是有限的、效率不高的，对书写材料的需求结构中的复制传播这一方面还没有迫切需求，使得这一缺陷没有暴露出来。当社会变革到来时，情况就发生了变化。

欧洲文艺复兴、宗教改革运动兴起后，逐渐由封建制向资本主义社会演变。在这一巨大的社会结构的变革中，思想文化交流、政治经济联系都在日益加强。社会结构的变化使得社会对书写材料的需求结构也改变了。纸草纸和羊皮纸都不能适应大量复制的需求。这时，早已传入阿拉伯和南欧地区的中国造纸术才在欧洲普及开来，并逐步取代了羊皮纸，表1绘出了各国设立纸厂的年代。这也可以解释，为什么造纸技术在欧洲的兴起，几乎是和印刷术同步的。德国采用活字印刷的时间最早，为1456年，比其建立第一个纸厂仅晚半个世纪。美国的第一个印刷所建立于1676年，比第一个纸厂早十几年。很明显，这表明欧洲古代的书写材料能满足文字和绘画需求，只有在中世纪后期社会结构变化时，其需求结构中的复制需求才显得不适应了，于是造纸在欧洲迅速普及。这时，距离纸在中国的发明时间，已经晚了一千多年了。

造纸技术的出现取决于丝麻加工技术的结合。更明确地说，它是用生产赫蹏（古代称用以书写的小幅绢帛，亦作"赫蹄”）的某些重要技术环节来加工植物纤维的结果。但是，无论是赫蹏或其他传统技术产品（除帛以外），没有一种是可以直接用作书写的，那么，工匠们凭什么会将丝麻技术巧妙地结合起来，从中提炼出造纸术呢？

无疑，古代工匠不可能为某种没有用或不知道其有什么用途的产品去创造新技术的。更清楚地说，最早发明造纸的工匠不可能头脑中先有一个用于书写材料的纸的模式而去发明造纸术。那么，纸又是怎样发明的呢？如果我们对这个间题进行严格的逻辑分析就可以找到问题的症结。无疑，古代技术转移中技艺和产品不能分离这一点本身不应怀疑。技术转移一定要依赖于产品的转移。而科学史研究已证明，在丝麻工艺中，除帛以外，任何一种丝绵加工的副产品均不能用于书写目的，但是造纸工艺的形成，不得不依赖于那种将丝麻两种工艺结合在一起的产品。因此，一个合符逻辑的推断是，最早的纸并不一定是为书写而用的，它一定别有用途。只有这种用途作为转移的中介存在，才可能使丝麻工艺结合，出现某种原始的造纸技术。

很多研究者从不同方面注意到了这一点。目前发现的最早的纸，西汉坝桥纸碎裂成不定形的薄片，不曾书写过字。搞清最早纸的用途，对于理解古代技术转移的机制有着重要意义。因为只有明确了这一点，才能理解为什么丝麻技术独独在我国古代发生了结合，诞生了令人震惊的造纸术。

潘吉星认为坝桥纸是用作包装三弦钮铜镜的。包上几层这种纸，又包上麻布，因为纸上有麻布压出的布纹。还有的学者认为，坝桥纸也很可能用作填充次等“缊袍”的“著”。这些考证和设想是有道理的。如果我们把这两种分析结合起来，可以发现，最早的纸很可能是用来作为“填料”的。纸用于包装三弦钮铜镜是作为一种防震填料，正如用棉花作为包装中的防震材料一样，之所以想到这一点，可能是受到纸早期作为保暖用的填料之启发。

既然，最早的“纸”很可能是一种为了保暖而在绵袍中所加的填料，那么，为什么这种填充物会被发明呢？我们认为，由于中国古代没有棉花，而棉衣中加的保暖填充物是次等的丝绵。为了获得这种次等丝绵的填充物，中国古代早就有发达的加工工艺，这就是后来成为造纸工艺雏型的“漂絮”和“练丝”。据《考工记》记载，西周初年就有了专管生丝与生帛练漂的“㡛氏”，他们“练丝以涗水（灰碱水）”，“练帛，以栏为灰，渥淳其帛，实诸泽器，淫之以蜃”，其目的是为了便于染色。而漂絮技术，则将恶茧用草木灰水蒸煮浸泡数日，脱去胶质，再剥开漂洗，边洗边捶打，用竹筐在水中漂洗打捞，其目的是为了得到绵絮。它提供了脱胶、捶打、成浆、在帘状物上沉淀为薄片的一整套工艺。

问题是这些技艺怎样转移到对麻类植物纤维的加工中，进而利用树皮、破布头、旧渔网来加土造纸的呢？漂絮是加工陈絮破茧，使之能成为次等丝绵，供填充冬衣冬被以御寒，为一般百姓贫苦人之用。而比陈絮破茧更便宜易得的则是破麻布和麻絮。很可能为了获得更廉价的“著”，麻和破麻布也掺和到陈絮破茧中“漂絮”加工，最后，完全用来加工麻织物。这种麻絮可以用来做冬衣填充物，而沉淀于竹筐上的麻物薄片，便是最早的纸。它较丝渣不同，有了足够的强度。这便是工匠们从日常生活所需，把丝加工技术转移到麻加工中的过程，从而完成了丝麻工艺的结合，发明了造纸技术。纸一旦发明出来，由于其轻便、价廉、有足够的强度，能展开横向书写，所以很快就受到文人和统治者的重视。

首先，社会中存在着对寻找廉价保暖填料“著”的需求。它主要是下层劳动人民力图找到比丝更便宜的棉被棉衣填料的代用品。这种社会需求导致丝麻工艺的结合，匠人用加工丝绵的工艺来加工麻类植物纤维。如果没有这种广泛的社会需求，仅仅只存在社会上对新书写材料的需求，工匠们是不可能有意识地将丝麻加工技术荟萃成造纸术的。我们把非书写目的的填充物（但它已可用于书写了）称为一种需求的“中介物”。中介物在技术转移机制中起到非常重要的过渡的作用，它已经是纸，但并不是为发明书写材料而造出的纸。

但是，仅仅有中介物还不足以说明转移的机制。另一个非常重要的转移机制是，在纸发明以前就有薄片状缣帛丝织品用于书写，这种状况无疑起到了试图使用薄片状丝渣或麻渣薄片作为书写材料的示范作用。而脱胶后的丝渣薄片因强度不够，不能用于书写而被淘汰。麻渣薄片却具有足够的强度，可以用于书写，这就是最早的纸。我们把这一过程称为原有技术产品在新产品应用方面的示范作用。这种示范作用得以有效的发挥，则是由于原书写材料需求结构上的缺陷和社会结构变化所造成的对新书写材料的巨大需求。中介物、示范作用、社会上存在的对新技术发明的巨大动力，三者有机地结合在一起了，就造成了古代重大技术发明中转移机制的实现，三者缺一不可。

这一模型为技术转移提供了一个功态发生的机制。从这一机制出发，我们就可以理解：纸的发明经历了一个自下而上、由下层匠人到官方重视的过程。它最初产生于下层文化程度不高的百姓工匠，后来慢慢扩大到整个社会，又被文人和国家封建官员所采用。蔡伦就是实现这种历史作用的代表人物。

从以上模型，我们可以解释为什么只有中国古代才能作出造纸术的伟大技术发明。

作为书籍主体的竹简不能展开横长从而拥有可容纳文字图画的面积，缣帛的昂贵使之只能作为竹书的补充而不能成为通行的书写材料，这种需求结构的缺陷在古代地中海沿海国家使用的纸草纸、羊皮纸上是没有的。

另外，汉代中国社会实现了封建大一统统治，迫切要求发达的内部通讯以维系地域间的经济、政治、思想文化联系，使得原书写材料的缺陷日益不适应了。

从技术转移机制来看，首先中国具有特有的丝加工传统技术，这种技术是民族传统技艺，属于中华民族所特有的。没有丝技术，也就不会有缣帛书写绘画对“中介物”薄型麻片的示范作用，也不会有制造“中介物”的追求，更何况造纸术的主要工艺环节都是受到丝加工技术的启发脱胎出来的。罗马帝国没有丝和丝加工技术，只有麻加工技术，也就不可能具有转移机制中的两个重要环节：制造“中介物”和丝质书写物的示范作用，更不可能具备丝加工的一整套技艺。另外，对于希腊、罗马，羊皮纸和纸草纸是适宜而够用的，便宜而易得的，社会也不存在追求新书写材料的动力。

从以上模型我们还可以解决目前造纸史上激烈争论的问题。由于我国已数次出土了坝桥、金关、扶凤等西汉故纸实物，它们上面大多是无字的，学术界引起了激烈的争论。争论围绕着这些文物是纸不是纸？另一个问题是造纸术是起源于西汉还是东汉。我们的分析表明，真正造纸术的发明，必然要经过非书写用途的中介物阶段，很可能西汉纸就是处于这种过渡状态。明白了这一点，以上争论便可以消除了。

这里，我们还应注意到一个历史现象，即纸取代竹、木、帛是经历了一个数百年的历史过程的。这一点和重大新技术的普及有较大关系。这就是，重大新技术的全面普及，往往是在原有技术发生某种形式的危机时发生的。注意，我们这里使用的是“危机”而不是一般的不适应。

任何古代技术，都具有相当的保守性。不到危机程度相当严重时，不会轻易退出历史舞台。那么，纸的普及和原有书写材料的危机是怎么回事呢？

众所周知，纸的普及是发生在魏晋南北朝时期。社会动乱，人民流离逃亡，有利于新技术的传播。

另一个相当重要的因素是，东汉时，我国黄河流域天气趋冷。直到公元4世纪前半期，寒冷达到顶点。这是近五千年来我国历史上最寒冷的时期。年平均温度比现在低2℃~4℃。除极少数地区外，黄河流域大片的竹林消失了。竹林的消失，直接危及到使用竹简著书。这恰如英国十六世纪时煤作为主要能源取代了木柴，这不是由于煤便宜，相反，煤比木柴难于生产而价格贵，而是由于长期木柴砍伐，造成了木柴能源危机，煤炭作为新型能源便大规模使用了。同样，竹林消失的资源危机，迫使人们使用和大量生产纸。

我们现在无法判断，最初的纸的价格和竹简相比的贵贱，但是纸的大规模生产和普及，肯定会使纸价不断下跌。历史文献表明，隋唐时代，纸价已相当便宜了。这时，纸广泛渗透到思想文化以及百姓日常生活中去了。纸的黄金时代到来了。

选编自《从造纸术的发明看古代重大技术发明的一般模式》，作者金观涛、刘青峰，标题为编者所加。

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