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丝绸来自蚕桑丝织，蚕桑丝织的起源在本质上是一项科学技术的创造发明。先人们栽桑养蚕，并让其吐丝结茧，巧织经纬将其织成锦绮，还用印花刺绣让虚幻仙境和真实自然在织物上体现。在这一过程中，就有着无数项创造发明的专利。如把野桑蚕驯化成为家蚕，是生物学史上的一项极难的成果，在人类驯化的昆虫中至今只有家蚕和蜜蜂两种。用脚踏板作为一种机构的动力并控制缫丝机和素织机的操作也被李约瑟视为中国的创造发明，对于机构史产生了很大的影响。丝织中最为巧妙和重要的是在提花机装载了专门的花本控制织物图案，这直接启蒙了早期电报和计算机的编程设计。
要想真正地了解古代纺织品的前世今生，也许要从养蚕和复原织机开始，才能一步步走近历史，还原历史……
蚕丝古今——从超细蚕丝到丝弦
1972年长沙马王堆一号汉墓出土的素纱禅衣是一件知名度很高的文物。这件纱衣“薄如蝉翼”、“轻若烟雾”，诺大一件衣衫(衣长128厘米，袖长190厘米)仅重49克，折叠后不盈一握，令人称奇。这件纱衣问世以来，人们一直想对其进行复制但总是达不到当年的轻盈，究其原因，在于蚕丝品种的不同。
“春蚕到死丝方尽”。作为完全变态的一种昆虫，蚕的一生十分短暂，前后大概只有40到60天的时间，却经历了卵、幼虫、蛹、蛾(成虫)四个不同的发育阶段，并在不断的变态中代代相传。如今的蚕宝宝经过两汉以来两千多年的驯化杂交，一般需要经过四次蜕皮，成为五龄蚕后方可结茧，这种蚕称之为“四眠蚕”。蚕的体形较大，蚕丝就相对粗壮，单丝纤度(直径)约3.0旦尼尔左右。而西汉时期的蚕宝宝个体相对小得多，蚕丝也就十分纤细，单丝纤度(直径)约1.2至1.5旦尼尔。
为了再现当年霓裳羽衣之轻盈，中国丝绸博物馆与浙江大学动物科学学院合作，开发超细蚕丝并获得成功，选择不同的杂交组合，根据春用蚕品种和夏秋用蚕品种的纤度差异和不同饲养季节的配合，应用激素处理不同龄期的家蚕幼虫，药物诱导缩短蚕龄，使家蚕三眠化、从而吐出比正常茧丝更细的蚕丝，获得单丝限度为1.3及1.7旦尼尔左右的两种纤度的蚕丝。同时根据史料记载，尝试采用不同的茧处理技术(生缫、日晒、盐腌、笼蒸、烘茧等)，并对缫制生丝的性能进行表征。三眠蚕丝具有纤度超细、强力大、洁净度和光泽度好的优点，如果能够将之应用于传统手工纺织，相信再现“霓裳羽衣”将不再是梦想。
在研究蚕丝时，还有一个非常有趣的话题，那就是古代丝弦。丝竹是中国音乐的泛称，其中“丝”即弹弦乐器，主要代表古有琴、瑟、筑、筝等，后有胡琴、琵琶、三弦、扬琴等。其中，以古琴最为古老，传为四千余年前的伏羲创制，2003年被联合国教科文组织列为“人类口头与非物质文化遗产”。自从削桐为琴、束丝为弦，有了古琴以来，附于琴体上的、一直是蚕丝弦，故有“丝桐”之称。
诗人白居易琴诗：“蜀琴木性实，楚丝音韵清。”从湖北荆州采石场楚墓出土丝弦的截面形貌可以看出楚丝的均匀丰满，可以想见楚人一定是细细挑选最为上乘的蚕丝制弦。“歌罢月为灯，酒酣琴为枕”，如此人生好境际，一定会有丝弦发出的清越之音。
丝弦是琴乐不可缺少的主体元素。然上世纪六七十年代后出现了钢丝尼龙琴弦，之后几乎所有民族乐器之琴弦均发生了突变，绝大多数用上了钢弦，这对于中国民族乐器而言，这种变化是巨大的，对音乐文化是无可弥补的损失。
随着传统文化的日益回归，人们开始逐渐意识到，钢弦虽然有其优点，但是无法解决丝弦特有的音色问题，用丝弦弹奏所产生的韵味，正是中国丝竹的独特风格。正如琴家吴文光先生所说：“丝弦之美，在其柔韧而长，润泽而宽，清丽而圆，别有一种戛玉之趣、怀古之思”。目前，西方有许多民间乐器都在尽量保留原有风格，一些西方音乐学者主张用丝弦配置古代波斯鲁特琴和提琴，所有这些都说明，丝弦对于音乐文化的重要性，回归丝弦是大势所趋。
丝弦的制作濒临失传、丝弦的弹奏日渐式微，确为憾事。如果能够从考古和传世的丝弦出发，以科技史的研究思路，将自然科学和社会科学相结合，对中国古代丝弦进行全面系统的技术研究——在全面检索相关文献史料和实物的基础上，最大限度地开展现存丝弦的制作工艺调研，通过对不同时期丝弦的科学分析测试，了解不同历史时期的制弦原料和工艺，并以此为科学依据，进行复原研究，并对复原所得实物开展音律学研究，校准其音阶，用于实际演奏，最后全面系统深入地对古代丝弦技术进行研究。目前对丝绸的研究仅仅局限于纺织行业，这一研究跨越到音乐范畴，对中国古代音乐史和器乐史有极为重要的价值，可以提升到中国丝绸对中国文明和中国文化贡献的研究，为中国古代礼乐制度的研究提供新的视角。
灵机渐动——古代纺织技术的复原探索
中国文字是一种象形文字，汉字中的“机”字繁体写作“楼”，就是一台织机的形象。它的左侧是一个“木”字，表示织机是用木头做的，右侧的下面是一个“戌”字，正是一个织机机架的侧视图，而“戌”字上面是两绞丝“幺”，象征织机上装经的经轴是在织机的顶上。所以，汉字中的“机”字最初指的就是丝织机。
到了后来，机字的含义慢慢地扩大了。首先是扩大到一些其他的工具，譬如说：机械、机具、机器、机构、机关等，再后来又扩大到一些表示智慧和聪明的词，如机动、机要、机敏、机智、机灵、机巧等等。这说明，在中国古人看来，丝织机是当时最为复杂的工具，用丝织机来织制丝绸，是中国古代各种技术中的最为奇妙的部分，相当于今天的IT高科技行业。
但是，织机的发展也不是一蹴而就的。从最初的原始腰机开始，到战国前后的踏板织机以及多综式的提花机，再到唐代的束综提花机，中国丝织机的真正定型和完善，也走过了几千年漫长的路程，正是灵机渐动成就锦绣文章。
人们最初使用的织机是以手提综开口的原始腰机。所谓的原始腰机，是指一种没有机架的、但能够完成织机的基本功能要求的一些机具。最早的原始织机应该在距今7000年前的浙江河姆渡遗址中就已经发现了，但更为完整的原始腰机构成可以从属于良渚文化的织机玉饰件来推测。这3对共6件玉饰件于1986年出土于杭州余杭反山墓地M23，这是目前所知中国发现最早且最为完整的织机构件。
由于原始腰机没有机架，所以织工必须借助自己的腰和双脚形成一个有张力的系统，才能完成织造，其中的高强度和低效率可想而知。到了战国时期，为了使织工能腾出手来专门用于投梭和打纬以提高生产力，人们不仅发明了固定经轴和布轴的机架，而且在机架上装上了脚踏板，用脚踏板来传递动力拉动综片进行开口，这就是被李 约瑟博士誉为是中国对世界纺织技术一大贡献的踏板织机。与原始腰机相比，踏板织机同为织成平纹织物，却是大大提高了生产效率。
提花技术是中国古代丝织技术中最为重要的组成部分。所谓的提花技术也就是一种开口的技术。普通的平纹组织虽然也需要开口，但这种开口在整个织造过程只有两种规律的梭口，而遇到复杂的、有图案的丝织品这种开口也很复杂，很难操作，也极难记忆，必须将这种复杂的开口信息用各种安装在织机上的提花装置将其贮存起来，以使得这种记忆的开口信息得到循环使用。
提花织机最为核心的技术就是织造织物图案所需的循序，称为“花本”。明代宋应星在《天工开物》上对花本有一段十分精典的解释：“凡工匠贯花本者，心计最精巧。画师先画何等花色于纸上，结本者以丝线随画量度，算计分寸秒忽而结成之。张悬花楼之上，即织者不知成何花色，穿综带经，随其尺寸、度数提起衢脚，梭过之后居然花现。”这就好象是今天的计算机，它有一套程序，编好这套程序之后，每次只要点击这个程序，织工不需费心，只要依照程序设定的步骤进行操作，就可以织出重复的花纹。因此，编制程序是最难的技术。难怪宋应星在《天工开物》一书上写道：“乃杼柚遍天下，而得见花机之巧者，能几人哉?”
这种线制的花本到后来就发展成贾卡提花机上的纹板，用打孔的纸版和钢针来控制织机的提花，打孔的位置不同，织出的图案也就不同。再后来，有孔的纸版又启发了电报信号的传送原理，这也就是早期计算机的雏形。由此可以看到，中国古代发明的提花机对世界近代科技史的影响是十分巨大的。
中国丝绸博物馆一直致力于传统织造工艺和织机复原研究，馆区内专门设有一个全开放式织造坊，陈列着大大小小、高高低低的各类织机，种类各异的织机代表着织机发展历程的各个阶段和流传区域，动态操作更加直观地展现了我国古代织机的高超技艺。复原的束综提花机曾参加2008年奥运会期间中国科技馆的“奇迹天工——中国古代发明创造文物展”。
成是贝锦——“东周纺织织造技术挖掘与展示”
2005年，国家文物局提出系统开展实证中国古代发明创造的文化遗产的价值挖掘与展示专项的构想，并得到了中宣部、财政部、科技部、教育部、文化部以及中国科学院、中国工程院、中国社会科学院、中国科协等各有关部门的大力支持和帮助。该专项被命名为“指南针计划——中国古代发明创造的价值挖掘与展示”，主要研究内容分解为农业、医学、水利、交通、营造、人居、纺织等十个主体类项目，通过多学科交叉渗透、多重证据法相互印证的方法以及系统综合方法，开展实证中国古代发明创造的文化遗产的整理与研究；采用现代科学和技术，开展博物馆的展示理论、技术及研究与示范工作。为保护国家珍贵文化遗产资源，弘扬祖国传统优秀文化，构建和谐社会，建设创新型国家，提高国民文化素质及社会经济的发展服务。
“十一五”期间，“指南针计划”在纺织领域开展了三个具有开拓意义的研究项目，中国丝绸博物馆领衔主持了其中两项，包括“古代纺织发明创造文化遗产科学价值试点——古代夹缬工具与技术复原”和“东周纺织织造技术挖掘与展示——以出土纺织品为例”，并取得了可喜的阶段性成果，其中“东周纺织织造技术挖掘与展示”荣获2009年度文物保护科学和科技创新奖二等奖。
东周时期是中国古代史上政治、经济和思想文化的大变革时期，也是中国纺织织造技术史上大发展和大繁荣时期。尤其是春秋战国时期，由于生产力的迅速发展，纺织技术更为发达，至晚在战国时期，中国已经开始利用提花织机生产的丝织品，其品种更为丰富。与此同时，采用矿物颜料染色的石染与采用植物染料染色的草染都已相当成熟。《诗·小雅，巷伯》中言“萋兮斐兮，成是贝锦”正是当时写照。
“东周纺织织造技术挖掘与展示”以江西靖安李洲坳东周墓和湖北江陵马山一号楚墓等出土的百余件纺织品文物为研究对象，运用科学分析检测，研究了当时的纺织纤维、织物及纺织工具，复原了当时的部分织机和提花技术，复制了一批难度极高的织锦文物，代表了目前古代纺织品及其织造技术研究的最高水平。通过项目的实施，深入挖掘实证我国古代纺织发明创造文化遗产的历史价值、科学价值和艺术价值，逐步树立中国古代纺织发明创造的科学地位，全面提升纺织文化遗产保护研究、展示传播的整体水平。
要想真正地了解古代纺织品的前世今生，也许要从养蚕和复原织机开始，才能一步步走近历史，还原历史……
蚕丝古今——从超细蚕丝到丝弦
1972年长沙马王堆一号汉墓出土的素纱禅衣是一件知名度很高的文物。这件纱衣“薄如蝉翼”、“轻若烟雾”，诺大一件衣衫(衣长128厘米，袖长190厘米)仅重49克，折叠后不盈一握，令人称奇。这件纱衣问世以来，人们一直想对其进行复制但总是达不到当年的轻盈，究其原因，在于蚕丝品种的不同。
“春蚕到死丝方尽”。作为完全变态的一种昆虫，蚕的一生十分短暂，前后大概只有40到60天的时间，却经历了卵、幼虫、蛹、蛾(成虫)四个不同的发育阶段，并在不断的变态中代代相传。如今的蚕宝宝经过两汉以来两千多年的驯化杂交，一般需要经过四次蜕皮，成为五龄蚕后方可结茧，这种蚕称之为“四眠蚕”。蚕的体形较大，蚕丝就相对粗壮，单丝纤度(直径)约3.0旦尼尔左右。而西汉时期的蚕宝宝个体相对小得多，蚕丝也就十分纤细，单丝纤度(直径)约1.2至1.5旦尼尔。
为了再现当年霓裳羽衣之轻盈，中国丝绸博物馆与浙江大学动物科学学院合作，开发超细蚕丝并获得成功，选择不同的杂交组合，根据春用蚕品种和夏秋用蚕品种的纤度差异和不同饲养季节的配合，应用激素处理不同龄期的家蚕幼虫，药物诱导缩短蚕龄，使家蚕三眠化、从而吐出比正常茧丝更细的蚕丝，获得单丝限度为1.3及1.7旦尼尔左右的两种纤度的蚕丝。同时根据史料记载，尝试采用不同的茧处理技术(生缫、日晒、盐腌、笼蒸、烘茧等)，并对缫制生丝的性能进行表征。三眠蚕丝具有纤度超细、强力大、洁净度和光泽度好的优点，如果能够将之应用于传统手工纺织，相信再现“霓裳羽衣”将不再是梦想。
在研究蚕丝时，还有一个非常有趣的话题，那就是古代丝弦。丝竹是中国音乐的泛称，其中“丝”即弹弦乐器，主要代表古有琴、瑟、筑、筝等，后有胡琴、琵琶、三弦、扬琴等。其中，以古琴最为古老，传为四千余年前的伏羲创制，2003年被联合国教科文组织列为“人类口头与非物质文化遗产”。自从削桐为琴、束丝为弦，有了古琴以来，附于琴体上的、一直是蚕丝弦，故有“丝桐”之称。
诗人白居易琴诗：“蜀琴木性实，楚丝音韵清。”从湖北荆州采石场楚墓出土丝弦的截面形貌可以看出楚丝的均匀丰满，可以想见楚人一定是细细挑选最为上乘的蚕丝制弦。“歌罢月为灯，酒酣琴为枕”，如此人生好境际，一定会有丝弦发出的清越之音。
丝弦是琴乐不可缺少的主体元素。然上世纪六七十年代后出现了钢丝尼龙琴弦，之后几乎所有民族乐器之琴弦均发生了突变，绝大多数用上了钢弦，这对于中国民族乐器而言，这种变化是巨大的，对音乐文化是无可弥补的损失。
随着传统文化的日益回归，人们开始逐渐意识到，钢弦虽然有其优点，但是无法解决丝弦特有的音色问题，用丝弦弹奏所产生的韵味，正是中国丝竹的独特风格。正如琴家吴文光先生所说：“丝弦之美，在其柔韧而长，润泽而宽，清丽而圆，别有一种戛玉之趣、怀古之思”。目前，西方有许多民间乐器都在尽量保留原有风格，一些西方音乐学者主张用丝弦配置古代波斯鲁特琴和提琴，所有这些都说明，丝弦对于音乐文化的重要性，回归丝弦是大势所趋。
丝弦的制作濒临失传、丝弦的弹奏日渐式微，确为憾事。如果能够从考古和传世的丝弦出发，以科技史的研究思路，将自然科学和社会科学相结合，对中国古代丝弦进行全面系统的技术研究——在全面检索相关文献史料和实物的基础上，最大限度地开展现存丝弦的制作工艺调研，通过对不同时期丝弦的科学分析测试，了解不同历史时期的制弦原料和工艺，并以此为科学依据，进行复原研究，并对复原所得实物开展音律学研究，校准其音阶，用于实际演奏，最后全面系统深入地对古代丝弦技术进行研究。目前对丝绸的研究仅仅局限于纺织行业，这一研究跨越到音乐范畴，对中国古代音乐史和器乐史有极为重要的价值，可以提升到中国丝绸对中国文明和中国文化贡献的研究，为中国古代礼乐制度的研究提供新的视角。
灵机渐动——古代纺织技术的复原探索
中国文字是一种象形文字，汉字中的“机”字繁体写作“楼”，就是一台织机的形象。它的左侧是一个“木”字，表示织机是用木头做的，右侧的下面是一个“戌”字，正是一个织机机架的侧视图，而“戌”字上面是两绞丝“幺”，象征织机上装经的经轴是在织机的顶上。所以，汉字中的“机”字最初指的就是丝织机。
到了后来，机字的含义慢慢地扩大了。首先是扩大到一些其他的工具，譬如说：机械、机具、机器、机构、机关等，再后来又扩大到一些表示智慧和聪明的词，如机动、机要、机敏、机智、机灵、机巧等等。这说明，在中国古人看来，丝织机是当时最为复杂的工具，用丝织机来织制丝绸，是中国古代各种技术中的最为奇妙的部分，相当于今天的IT高科技行业。
但是，织机的发展也不是一蹴而就的。从最初的原始腰机开始，到战国前后的踏板织机以及多综式的提花机，再到唐代的束综提花机，中国丝织机的真正定型和完善，也走过了几千年漫长的路程，正是灵机渐动成就锦绣文章。
人们最初使用的织机是以手提综开口的原始腰机。所谓的原始腰机，是指一种没有机架的、但能够完成织机的基本功能要求的一些机具。最早的原始织机应该在距今7000年前的浙江河姆渡遗址中就已经发现了，但更为完整的原始腰机构成可以从属于良渚文化的织机玉饰件来推测。这3对共6件玉饰件于1986年出土于杭州余杭反山墓地M23，这是目前所知中国发现最早且最为完整的织机构件。
由于原始腰机没有机架，所以织工必须借助自己的腰和双脚形成一个有张力的系统，才能完成织造，其中的高强度和低效率可想而知。到了战国时期，为了使织工能腾出手来专门用于投梭和打纬以提高生产力，人们不仅发明了固定经轴和布轴的机架，而且在机架上装上了脚踏板，用脚踏板来传递动力拉动综片进行开口，这就是被李 约瑟博士誉为是中国对世界纺织技术一大贡献的踏板织机。与原始腰机相比，踏板织机同为织成平纹织物，却是大大提高了生产效率。
提花技术是中国古代丝织技术中最为重要的组成部分。所谓的提花技术也就是一种开口的技术。普通的平纹组织虽然也需要开口，但这种开口在整个织造过程只有两种规律的梭口，而遇到复杂的、有图案的丝织品这种开口也很复杂，很难操作，也极难记忆，必须将这种复杂的开口信息用各种安装在织机上的提花装置将其贮存起来，以使得这种记忆的开口信息得到循环使用。
提花织机最为核心的技术就是织造织物图案所需的循序，称为“花本”。明代宋应星在《天工开物》上对花本有一段十分精典的解释：“凡工匠贯花本者，心计最精巧。画师先画何等花色于纸上，结本者以丝线随画量度，算计分寸秒忽而结成之。张悬花楼之上，即织者不知成何花色，穿综带经，随其尺寸、度数提起衢脚，梭过之后居然花现。”这就好象是今天的计算机，它有一套程序，编好这套程序之后，每次只要点击这个程序，织工不需费心，只要依照程序设定的步骤进行操作，就可以织出重复的花纹。因此，编制程序是最难的技术。难怪宋应星在《天工开物》一书上写道：“乃杼柚遍天下，而得见花机之巧者，能几人哉?”
这种线制的花本到后来就发展成贾卡提花机上的纹板，用打孔的纸版和钢针来控制织机的提花，打孔的位置不同，织出的图案也就不同。再后来，有孔的纸版又启发了电报信号的传送原理，这也就是早期计算机的雏形。由此可以看到，中国古代发明的提花机对世界近代科技史的影响是十分巨大的。
中国丝绸博物馆一直致力于传统织造工艺和织机复原研究，馆区内专门设有一个全开放式织造坊，陈列着大大小小、高高低低的各类织机，种类各异的织机代表着织机发展历程的各个阶段和流传区域，动态操作更加直观地展现了我国古代织机的高超技艺。复原的束综提花机曾参加2008年奥运会期间中国科技馆的“奇迹天工——中国古代发明创造文物展”。
成是贝锦——“东周纺织织造技术挖掘与展示”
2005年，国家文物局提出系统开展实证中国古代发明创造的文化遗产的价值挖掘与展示专项的构想，并得到了中宣部、财政部、科技部、教育部、文化部以及中国科学院、中国工程院、中国社会科学院、中国科协等各有关部门的大力支持和帮助。该专项被命名为“指南针计划——中国古代发明创造的价值挖掘与展示”，主要研究内容分解为农业、医学、水利、交通、营造、人居、纺织等十个主体类项目，通过多学科交叉渗透、多重证据法相互印证的方法以及系统综合方法，开展实证中国古代发明创造的文化遗产的整理与研究；采用现代科学和技术，开展博物馆的展示理论、技术及研究与示范工作。为保护国家珍贵文化遗产资源，弘扬祖国传统优秀文化，构建和谐社会，建设创新型国家，提高国民文化素质及社会经济的发展服务。
“十一五”期间，“指南针计划”在纺织领域开展了三个具有开拓意义的研究项目，中国丝绸博物馆领衔主持了其中两项，包括“古代纺织发明创造文化遗产科学价值试点——古代夹缬工具与技术复原”和“东周纺织织造技术挖掘与展示——以出土纺织品为例”，并取得了可喜的阶段性成果，其中“东周纺织织造技术挖掘与展示”荣获2009年度文物保护科学和科技创新奖二等奖。
东周时期是中国古代史上政治、经济和思想文化的大变革时期，也是中国纺织织造技术史上大发展和大繁荣时期。尤其是春秋战国时期，由于生产力的迅速发展，纺织技术更为发达，至晚在战国时期，中国已经开始利用提花织机生产的丝织品，其品种更为丰富。与此同时，采用矿物颜料染色的石染与采用植物染料染色的草染都已相当成熟。《诗·小雅，巷伯》中言“萋兮斐兮，成是贝锦”正是当时写照。
“东周纺织织造技术挖掘与展示”以江西靖安李洲坳东周墓和湖北江陵马山一号楚墓等出土的百余件纺织品文物为研究对象，运用科学分析检测，研究了当时的纺织纤维、织物及纺织工具，复原了当时的部分织机和提花技术，复制了一批难度极高的织锦文物，代表了目前古代纺织品及其织造技术研究的最高水平。通过项目的实施，深入挖掘实证我国古代纺织发明创造文化遗产的历史价值、科学价值和艺术价值，逐步树立中国古代纺织发明创造的科学地位，全面提升纺织文化遗产保护研究、展示传播的整体水平。