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通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

2019年11月06日 12:02:36来源:今日头条 作者:绣面芙蓉一笑开 浏览数:187 责任编辑:秦岩总编

一条丝绸之路,让世界看到了中国精美的丝织品,但是这些华丽的图案,细腻的纺织工艺,大规模的产量究竟是如何实现的呢?2012年成都老官山汉墓的发现,将尘封了两千多年的伟大纺织工艺呈现在世人的眼前。四台汉代提花织机的出土,证明了我们过早在西汉便已经开始使用这种大型的纺织机器,那么这种提花机究竟是如何运作的呢?“五星出东方力中国”锦护膊这个织造难度非常大的汉代织锦,现在能否利用汉代织机将它的织造过程复原?五星锦的复原难度究竟有多大呢?

在讲汉锦织造之前,我们先来看一下大的历史背景。汉代是中国历史上非常繁盛的一个年代,它在疆土上不断地开拓,在心态上不断地进取,同时促进了飞铲多的生产的发展。其中最可圈可点的就是纺织业的长足进步。我们知道丝绸到了汉代已经不再是上层社会权贵的一个专属品,一般的老百姓也能够消费一般的常规品种的丝绸。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

汉代的丝绸生产主要集中在黄河的中下游流域以及四川地区。阿和时候的长江流域的丝绸生产还没有进入到整个的人们的视野里面。我们知道秦朝统一六国之后迁了大量的六国的富豪去四川,给四川带来了非常多的人力资源,智力资源,极大地促进了四川当地的生产。西汉的在成都设了锦官,“晓看红湿处,花重锦官城”就是讲的成都。我们现在如果去成都旅游的话就能看到锦里,锦里在当时就是丝绸产业汇聚的地方。成都还有一条锦江,锦江的得名就在于用这条江的水濯锦,色彩就非常漂亮。

一、成都的蜀锦生产主要靠男士承担

当时成都生产的锦叫做“蜀锦”,当时的蜀锦虽然起步比临淄那边稍微晚,但是发展势头非常地迅猛。我们讲述的锦,汉锦以及以蜀锦为代表的的汉锦,如果要成功复原它的话,欲织汉锦,先要有汉机。到底丝绸之路上的这些汉锦是用什么织机来织成的呢?是怎样的织机才有这样的能力?这个时候一个天赐良机的考古发现出现在我们眼前。

这个考古发现应该从2012年开始讲起,成都在修地铁的时候发现了一个墓,这个墓咱老官山,所以现在的考古界都把它叫做老官山汉墓。这个汉墓其实是一群汉墓,因为我们知道古人事死如事生,生前聚集在一起,死后也是很喜欢扎堆地埋葬下去的。这一群汉墓里面其中有一个墓葬就特别重要,那就是发现了织机的这个墓葬。这群西汉时期的墓葬它有相对明确的公元纪年,大致就在汉景帝和汉武帝之间这个年代,也就是距今两千多年前。

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汉墓都是十墓九空的,因为汉墓都是盗墓贼最为青睐的盗掘的对象,为什么会出现这样的现象呢?那是盗墓贼心里面都知道汉墓都是厚葬的,人们但凡只要有钱,有能力都会倾其所有去厚葬自己的先人。所幸的是成都老官山汉墓逃脱了盗墓贼的盗掘,幸运地穿越了两千多年的历史,就像一个“时间胶囊”一样,封存了那个西汉年代的生活的一个缩影,可以看到西汉的时候是什么样的一种社会状况,一种经济状况。这个老官山墓实在是太重要了,于是就被评为2013年的全国十大考古发现。,

这群汉墓里面有一个墓叫2号墓,这个2号墓就是我们今天要重点讲述的。整个墓室的四角布置了四台织机,然后在织机的中间穿插的有十五个木俑,这十五个木俑有四个是男士,十一位是女士。这四位男士都光着脚,后来人们研究表明,其实这就是再现了一个西汉时期的蜀锦的一个生产作坊,这就是一个微缩的蜀锦作坊。四名男性织工就是应该是坐在织机上操作织锦的,其他十一位女性的木俑代表着前期的准备,比如说整经,摇纬,这些准备工作。其实如果我们现在去看,成都还有蜀锦在生产,现在的蜀锦的生产也大多是由男士来承担的。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

成都老官山汉墓2号墓的发现是在是太重要了,也许就能够破解我们长期以来悬而未决的织造的一个难题,那就是丝绸之路上那么多奢侈品的汉锦是怎么织造出来的。这个时候我们不得不说一个成语了,那就是“神机妙算”,这实在是太贴切能够描述这个汉机以及想配套的织造技术的一个完美的词语。我们说“神机”指的是织机的本身,指的是硬件,“妙算”指的跟织机想配套的操作系统和程序,着重于软件。这有硬件和软件两者完美结合在一起,才能够利用织机来生产出那么漂亮的灿若云霞的汉锦。正所谓“灵机一动”,只要一键式开启,然后华美的丝绸就是源源不断地生产出来。经过两年多的时间,考古人员最终在这个硬件系统里面成功地复原了汉代的软件系统,然后这样的研究成果其实是非常非常重要的,它填补了世界纺织史的空白,因为这就是世界上最早的提花机。其中最具与影响力的就是发表在《古物》这篇的封面文章,荣登封面的文章其实是对研究者或者论文的发表者的一种莫大的认可,一时间在世界上引起 广泛的关注与共鸣。

二、汉代提花机的织造原理

为了更好地理解汉代提花机的织造原理,中国丝绸博物馆首先复原了原始腰机的织造过程,汉代提花机就是在这个基础上的再升级,其难度更大, 工艺更复杂。

成都老官城汉墓发现的织机是目前发现的具有相对明确纪年的最早的汉代织机模型,也是世界上最早的提花织机。早在两千多年前,当两河流域的人还穿着宽松的毛布做的袍子的时候,当南亚次大陆的印度人还穿着棉布做的袍子的时候,埃及人穿着麻布做的袍子的时候,我们中国人能够依赖于这样的提花织机生产出极具华美的,极具舒适度的丝绸,丝绸中的最高档的品种汉锦。只有在这种织机极其织造体系的支撑下,中国的丝绸才能走上规模化,标准化,产业化的一条路。从此能够激发并且满足世界各地对中国丝绸的渴望与渴求,从此就成了开创丝绸之路的一个原动力。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

一切都顺利地进行着,大家都非常有成就感。首先我们把织机的硬件保下来了,其次又把织机的相关操作系统跟软件也复原出来了。那这时候汉机织汉锦就是呼之欲出了。这个时候我们更多的是想如何萱蕚一个复制对象来进行织造,不辜负这台世界最早的提花机的学术地位呢,此时一件国宝级的文物出现在我们眼前,这就是“五星出东方利中国”汉锦。

1995年,在新疆和田一个惊人的发现令在场的所有考古专家震撼不已,这便是“五星出东方利中国”汉锦的出土。这块小小的织锦为什么会有如此大的魔力,这与它精湛的织造工艺是分不开的。这件五星锦无论从丝线的密度,整体图案还是色彩来看,都是极为上乘的丝织品。最独特的还是织锦上醒目的几个汉字“五星出东方利中国”,那么这些汉字有着怎样的意义?用汉代提花机去还原这件五星锦,究竟南渡有多大呢?

这是一件国宝级文物,是中国最早被禁止出境展览的文物之一。这是一件护膊,当时是被做成一个护膊绑在墓主人的手臂上,显然这是一个标志性的彰显他的身份地位的一个配饰。当时出土的时候在场的考古学家和学者说就像一道蓝光一样照亮了人们的眼睛,所以说这是一个非常重要的考古发现。其实这是一个小护膊,并不是很大,就像一个袖章一样。但是品相非常完好,上面最令人称奇的就是几个字“五星出东方利中国”。当时人们看了之后就觉得太神奇了。这块汉锦是我们目前所知道的经线密度最大的,织造难度最高的一件汉锦。为什么这么说呢?“五星出东方利中国”汉锦的护膊其实是从一块完整的面料上剪下来的。汉代的纺织品幅宽是二尺二寸,大概在五十公分左右,那么显然“五星出东方利中国”这汉锦应该有一个更大的视野。通过同时期出土的其他汉锦的残片进行了缀合,最后拼成了一幅完整的汉锦,大概幅宽就在五十公分左右。在上面可以看到非常非常有意思的一排汉字,从右往左,以隶书的形式织造出“五星出东方利中国,诛南羌,四夷服,单于降,与天无极。”讲述的是五星集于东方,中国大利,这个时候南方的南羌完全可以平定掉了,单于都来投降,与天无极。很难想象在两千多年前,人们可以在汉锦上织出一个我们今天人都能够读懂的,今天都能够引发共鸣的一段汉字。

汉锦的主要艺术特色,无外乎三个要素。第一个要素就是云气纹,勾勒出一幅浓浓的神仙境地,骨架是一种云,纺织学家把它叫做“庆云”,其中又有很多的神兽,包括白虎,麒麟,还有一些鸾鸟,凤凰,它们都在云间云雾缭绕奔腾着,跳跃着或者伫立着,然后再配上二十多个汉字,非常非常漂亮的令人震撼的一幅汉锦。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

其实如果我们结合一些史料就会引起一定的联想,这些汉锦为什么要织这样的字呢?也许昭示着一件军国大事。如果我们读《史记》的话就会看到《史记》里面有一个记载叫做“五星分天之中,积于东方,中国利”,因为在汉代是一个战争非常多的年代,这个也许就是说记载的是一件跟天象有关的军机大事,可能讲述的就是“五星出东方”这样一个天文现象引起了当时的统治阶级一种对战争,对未来,对自己国运的一种期盼。

三、复制国宝级文物“五星出东方利中国”汉锦

从2016年开始,要有与这台织机相匹配的系统来复制整个国家级文物“五星出东方利中国”汉锦。中国丝绸博物馆的研究团队首先按照成都老官山汉机汉机的模型,按照一比六的比例放大了一个实用的织机。同时中国丝绸博物馆的复原团队还远赴新疆,仔仔细细地对这件五星出东方锦进行详细的,科学的分析测试,这所有的一起都为我们的科学复原打下坚实的基础。在分析测试的过程中,我们重点要关注色彩,这件汉锦里面有五种颜色。还有就是经线的密度,经线的密度就直接决定着织造的难度,越密越难,越高档。同时还要关注组织结构,组织结构决定着这个程序如何来编制。这几个要素确定下来,才能够制定一定的复原方案。

历时三年,中国丝绸博物馆的研究团队终于复原了老官山汉墓出土的这台汉代织机。那么如何建炎这台织机的织造过程?研究团队决定利用这台织机复原一件难度极大的汉代织锦。从图案和工艺来说“五星出东方利中国”锦护膊是汉式织锦最高技术的代表。那么,这些专家研究员是如何复原的呢?

经过对原件的详细分析,我们知道五星锦采用五种颜色织造而成,完整的幅宽大概在四十八厘米左右,幅面上一共有10470根经线,织造难度可想而知。同时经过分析之后得知它的组织结构叫做一比四的平纹经重组织。10470根经线排布在织机上的时候,不是随机的,不是任意的,它经线的排布其实就体现着提花程序,也就是我们说的“神机妙算”里面的“算”,只有符合提花程序了,才能够织出漂亮的“五星出东方利中国”这些锦,这些字才能够一字不差地体现出来。这些提花程序体现了中国纺织的东方智慧和中国特色。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

当程序员设计好整个提花程序之后,复原过程当中最为复杂最为难的一个过程就完成了。接下来我们要做的就是把这些诶程序装到一台织机上面去。我们要把10470根经线按照程序的规定一一穿过84片综,这是一个非常漫长的过程。最后由操作员也就是织工只要启动这个程序,就成功了。可以说这套系统是非常成功的,在当时的世界上只有中国人能够做到,中国人依靠这样的汉代的织机,整个的生产体系,可以形成标准化的,批量化的,产业化的织锦,通过丝绸之路源源不断地销往世界各地。这就是我们所说的织机的重要性以及它对人类文明互鉴所带来的的不可言喻的一种媒介的作用。

四、电子计算机与汉提花机的联系

汉朝时期中国有着先进的纺织技术,通过丝绸之路如同艺术品一般的丝绸被大量的传播。历史的车轮在永无止歇地前进,中华民族的古老技术被世界各地的人们广泛地采纳和接受并不断地应用和创新,我国古老的技术随着时代的演变不断推陈出新,成为了人们更加便利的生产工具,并不断地推进着世界纺织业的发展,而我国的汉代提花机依然以它最原始的状态闪烁着无法被替代的光辉。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

中国的传奇还在继续,继中国人发明了汉代提花机之后,这种先进的提花技术就在世界人们渴望的追求下随着丝绸之路,伴随着织锦传向了国外。通过丝绸之路这种独具东方智慧和中国特色的织技术也开始慢慢传播到西方世界里面来,并且与当地的纺织技术发生着深刻的交流,逐步形成了自己的特色。织锦及其织造技术一直都站在丝织技术的最顶端,但是随着花纹的繁复以及手工提花的劳动强度越来越大,它的织造效率越来越低。这个时候为了改变这种状况,很多人又想着进行另外一种的“机构改革”,产量更高,生产效率更高。

在这个里面,法国人功不可没,这样的提花机传到发过之后,法国人不断地殚精竭虑地对它进行改革。直到最后有一个人出现,这个人就是贾卡。十九世纪工业大革命已经在英国发生,英国站在了资本主义国家的最前沿,法国为了跟英国抗衡,总想通过一些发明创造,然后达到生产力的提高,带动经济发展,与英国能够比肩。这个时候提花机跟提花技术,就成了一个突破口。

我们知道在十九世纪的法国里昂,整个里昂就是丝绸生产中心或者是一个经济特区。那个时候的里昂到到处都是大大小小的丝绸作坊,非常非常多。其中有一个织造作坊里面有一个人叫贾卡。他自幼跟着父亲在自己家的丝织坊里工作。贾卡对整个提花织机运作的程序和原理都非常清楚,同时他也很像摆脱那些劳动密集型的提花生产的一种态势,所以促进了他非常努力地在研究发明这样的提花,最终他成功了。最终在法国里昂现代的提花机就在贾卡的手里面产生了,从此开启了一个世界织造上的一个新纪元,所以到现在为止所有的自动提花机都命名为贾卡提花机,这对他来讲这是一个至高无上的荣耀。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

那么贾卡的发明创造到底在哪儿呢?其实他的奥秘就在于纹板。一块纸板上打了很多孔,其实贾卡的心中明白,无论是hi复杂的花纹还是简单的花纹,无外乎经线就是两种,一种要么就提起,要么就在原地,所以他还是用的这样的一个概念。以前的这种提起是要靠人工提起的,劳动强度太大了,生产效率也太低了。这个时候他发明了一种纹板,他用一些钩子,如果按照程序来讲如果需要提起的,钩子直接就从这个孔里面把丝线钩起来,没有打孔的地方丝线就在原地,这样就很好地维持了这个0101的二进制一种模式。这样的话极大地提升了提花的程序,然后提花机就从此进入到一个自动化的时代。当然那个时候我们所有的提花机还是靠这种机械的方式,到现在就是采用一种光电的信号更加先进了,那就是现在提花的一个概念了。

1801年,在巴黎的工业博览会上面贾卡发明的自动提花机获得了青铜奖。1805年,拿破仑皇帝跟约瑟芬皇后巡察法国里昂的时候,对贾卡的自动提花机赞赏有加,并且欣然发了三千法郎的终身养老金给贾卡,还规定,日后的六年,每卖出一台贾卡提花机,就要给贾卡提五十法郎的专利费。仅仅几年,贾卡提花机在欧洲就卖了一万多台,贾卡也从此摆脱了贫苦的生活,成为了一个富翁。

从现在计算机科学的角度来看,贾卡提花机所使用的有规律的开孔和闭孔的方式其实就是用机器能够识别的方法,实现了对提花程序的二进制存储,后来就从机械触点变成了光电触点,就是后来的电子提花机。受此启发,1886年有一个统计学家叫做霍尔瑞斯开始利用这种技术,这种带孔的卡片研制出一种统计用的一种制表的机器,这种机器主要是用来做美国的人口普查。他创办的制表公司就成了IBM的前身。我们在穿孔卡片制表系统的基础上面,IBM开发了首批的卡片式的计算机,从此IBM就雄踞在计算机的一个龙头的地位。当然现在的卡片式计算机已经淘汰不用了,现在是电子计算机。但是不管怎么说,它都是来自于这样的提花程序0101的二进制存储的一种概念。

通过汉代提花机来看提花技术对世界科技史的影响

即使卡片计算机已经停用了多年了,电子计算机取而代之,但是信息运算和存储的原理仍然在沿袭着贾卡织机,而贾卡提花机的源头是来自于中国的织机,中国的汉代提花机又是世界上最早的提花机。所以我们难以想象计算机跟提花机这事隔两千多年这样广阔的时空范围里面,这居然能够产生这样的关联,它们其实有着血脉相通之处。因此我们可以自豪地说中国独步天下,发明的最早的世界上的提花技术对世界近代的电子信息控制系统以及电子信息科技史的发展有着不可磨灭的作用和贡献。

【本站总编:秦岩     微信号:shaanture      新闻热线:13384928744】


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