在《一塊錦片的傳奇》和《藏在絲綢里的“高科技”》兩文中，主要以中國絲綢博物館收藏的漢代長葆子孫錦為對象，講述漢錦的藝術(shù)特點、價值、織造工藝以及漢錦在絲綢大家庭中的至高地位?，F(xiàn)在進入最為精彩的環(huán)節(jié)，就是如何復原2000多年前的漢錦織造工藝，即“漢機織漢錦”。
在講漢錦織造之前，首先來看看大的歷史背景。漢代是中國歷史上一個繁榮時期，政治、經(jīng)濟、文化等頻繁交流促進社會生產(chǎn)力的發(fā)展。絲綢已不再是上層社會的專屬，逐漸普及到民間，在人們生活中所占的比重也不斷增加，正所謂“一女不織或受之寒”。
漢代的絲綢生產(chǎn)主要集中在北方的黃河中下游地區(qū)和四川地區(qū)，從業(yè)態(tài)來講應該有國營和民營兩種。自漢高祖起，就在未央宮設立織室，也就是在皇宮里面、皇帝眼皮子底下生產(chǎn)皇家所需要的絲綢。漢陽陵曾出土“織室令印”，也反映織室在皇室的存在。當時織室內(nèi)的織工大多是罪臣或俘虜?shù)募揖炫瑒钣幸粋€妃子叫薄姬，就是他在織室里邂逅的織女，后來這位薄姬成為漢文帝的母親?？検业纳a(chǎn)規(guī)模有限，雖然后來擴大為東西織室，但是估計產(chǎn)量不會很大，據(jù)史料記載，東西織室織造出來的絲綢主要用于祭祀宗廟的皇家禮服的制作。
漢代皇室還在當時重要絲綢產(chǎn)區(qū)臨淄設立專為皇室服務的服官，服官是漢時專門監(jiān)督和管理皇室織物與服飾生產(chǎn)的官員，臨淄的服官主要職責就是為皇室提供春、夏和冬三季的服裝，所以臨淄的服官被稱為“三服官”。元帝時，三服官的規(guī)模相當大，工匠有幾千人，每年耗費資金巨大。
此時，四川地區(qū)也是成為絲織業(yè)的中心。秦遷山東六國豪強至蜀，其中不少人是工商業(yè)奴隸主和奴隸工匠，帶來中原地區(qū)先進的文化與技術(shù)，到兩漢時期，四川的蠶桑絲織業(yè)更為興盛，四川的絲織中心在成都，成都設有掌管織錦生產(chǎn)的錦官，成都有專門用來濯錦的錦江，還有產(chǎn)業(yè)云集的錦里。當時成都生產(chǎn)的織錦叫蜀錦，發(fā)展勢頭迅猛，由此，蜀錦生產(chǎn)成為東漢末年蜀、魏、吳三國爭戰(zhàn)時蜀國的經(jīng)濟支柱，諸葛亮云：“今民貧國虛，決敵之資，唯仰錦耳”。
欲織漢錦，需有漢機。在前兩文中，我們講到7000年前的原始腰機，也講到經(jīng)過機構(gòu)改革的漢代踏板織機，但是這些織機顯然無法織造出像長葆子孫錦這樣的高檔絲綢。既然考古學家在絲路沿途發(fā)現(xiàn)數(shù)量如此眾多、紋樣如此豐富的漢錦，那么在漢代，一定有一種不為今人所知的特殊織機承擔著織造漢錦的重任。此時，一個堪稱“天賜良機”的考古發(fā)現(xiàn)穿越2000年，來到我們面前。
2012年7月，成都地鐵三號線施工時，在一個叫老官山的地方發(fā)現(xiàn)一群西漢時期的古墓葬，墓葬年代大約在漢景帝和漢武帝時期。大家知道，漢代流行厚葬，漢墓歷來是盜墓賊最為青睞的對象，正所謂“十墓九空”。為什么漢朝流行厚葬呢？這是因為那時候科舉制度還不是非常成熟，也就是說當時還沒有像高考這樣公開公平公正的人才選拔制度。那么朝廷選拔人才的主要依據(jù)是什么呢？就是看這個人是否孝順是否廉潔，這就是漢代的人才選拔機制“舉孝廉”。在這種制度的驅(qū)使下，人們?yōu)榱吮砻髯约旱男⑿?，一定會傾其所有厚葬死去的長輩。
非常幸運的是，成都老官山漢墓逃過盜墓賊的打擾，安然穿越到當下，等待它們的是成都考古研究所的科學系統(tǒng)的考古發(fā)掘。由于未經(jīng)盜掘，成都老官山漢墓就像一個封存2000多年的時間膠囊，給當下帶來巨大驚喜，這個考古發(fā)掘項目因此榮獲2013年度十大考古新發(fā)現(xiàn)。
成都老官山漢墓（復原）
這個墓葬群出土的文物非常完整，數(shù)量也很巨大，包括600多件漆器陶器、鐵器和青銅器、900多支醫(yī)學竹簡，其中也許就有神醫(yī)扁鵲的醫(yī)書，這些文物都很珍貴很重要，但是最讓我們激動的是其中2號墓出土的4臺織機模型。
這4臺織機應該是陪葬用的明器，但是還是比較寫實的，在經(jīng)軸上還能看到排布好的絲線，有些絲線還有鮮艷的紅色，經(jīng)過分析檢測，這種鮮艷的紅色是用朱砂染成的。與4臺織機模型伴出的還有15個彩繪木俑，其中4個男性，其余都是女性。顯然這是一個西漢年間的織錦作坊實景模擬，這個作坊里有4臺織機，那4位男性應該是織機操作工，這是因為織錦也是一個體力活，直到現(xiàn)在的成都地區(qū)，蜀錦的織造依舊還是由男人來完成。其余11位女性都是做織錦所需的輔助工作，例如整理經(jīng)線、準備緯線之類的。
成都老官山漢墓織機（出土時狀況）
這個發(fā)現(xiàn)實在太重要了，也許可以破解2000多年前絲綢之路沿途大量漢錦的生產(chǎn)織造之謎，于是國家文物局組織考古、文物保護、紡織科技史方面的領(lǐng)域?qū)＜遥餐瑢@個考古發(fā)現(xiàn)進行多學科交叉的研究。其中，荊州文保中心對零散的織機構(gòu)件逐一進行脫水保護，然后像搭積木一樣，將這些零散的構(gòu)件復原組裝成一臺完整的織機模型。
成都老官山漢墓織機（復原）
如果說，老官山漢墓織機是一臺高科技電腦，那么織機模型的復原只是做到電腦硬件的恢復，最為關(guān)鍵的應該還有與硬件相匹配的操作系統(tǒng)和軟件。
我們常說的“神機妙算”最是貼切，“神機”是指織機本身，偏重于硬件，“妙算”是指與織機配套的程序，偏重于軟件，只有兩者完美結(jié)合，才能夠利用織機進行漢錦的批量生產(chǎn)，正可謂“靈機一動”，華美的錦緞就會源源不斷地生產(chǎn)出來。
中國絲綢博物館利用自身在紡織科技史領(lǐng)域的研究優(yōu)勢，開始走上操作系統(tǒng)和軟件復原的艱難征途，這是一項極富挑戰(zhàn)也很有成就感的研究工作。在成都考古所和荊州文保中心的大力支持下，中國絲綢博物館全面獲取硬件相關(guān)資料和信息，然后與中科院自然科學史研究所合作，歷經(jīng)2年最終成功復原這4臺織機的操作系統(tǒng)。研究成果于2015年榮登著名期刊《古物》的封面文章，在全世界范圍內(nèi)引發(fā)眾多關(guān)注。
研究成果榮登《古物》封面文章
這是一個堪稱“天賜良機”的重大考古發(fā)現(xiàn)，填補了世界紡織科技史的空白。成都老官山漢墓織機是中國目前發(fā)現(xiàn)的唯一具有明確紀年的完整漢代織機模型，也是世界上最早的提花織機，早在2000多年前，當兩河流域的人還穿著毛布，南亞次大陸的印度人穿著棉布，埃及人穿著麻布的時候，中國人已經(jīng)能夠利用這種織機及其特定的操作系統(tǒng)，批量生產(chǎn)絢爛如云霞的五色云錦，激發(fā)并滿足外部世界對中國生產(chǎn)的華美絲綢的渴望，絲綢由此成為開通絲綢之路的原動力。
既然已經(jīng)掌握漢代織機及其工作原理，那么用漢機織漢錦就是水到渠成。在選擇復制對象時，一件具有傳奇色彩的漢錦進入我們的視野，那就是收藏于新疆博物館的“五星出東方利中國”織錦護膊。
這是一件國寶級文物，被列入首批禁止出國出境展覽的文物清單。據(jù)參加1995年中日聯(lián)合尼雅學術(shù)考察隊的齊東方教授所言，當他們打開尼雅8號墓時，這件織錦就像就像一道藍光驚艷了在場的所有人！這件文物出土時綁在墓主人的胳膊上，仿佛一個袖章彰顯著墓主的尊貴身份。
護膊出土于尼雅8號墓
這件文物體量并不大，但是堪稱20世紀中國最偉大的考古發(fā)現(xiàn)之一。它色彩鮮艷，完好無損，最重要的是從左向右織出的8個漢字——五星出東方利中國，這是我們目前所知經(jīng)線密度最大的、織造難度最大的漢錦。
護膊
“五星出東方利中國”織錦護膊是從一個整幅的漢錦面料中裁剪出來的，文字和圖案并不完整。在其他類似絲綢殘片的幫助下，像拼圖一樣，最終將這匹漢錦進行完整的文字和圖案復原，復原的效果的確很震撼——畫面左右對稱，五色絢爛，云氣繞繚，云中奔騰著白虎、麒麟、鸞鳥、鳳凰，堪稱漢錦之最。
最令人稱奇的是從右到左以漢隸織出的20個字，“五星出東方利中國誅南羌四夷服單于降與天無極”，也許記錄的是一件軍國大事，大戰(zhàn)在即，天佑中華，四海來服，江山永固。同樣的記載也曾經(jīng)出現(xiàn)在《史記》中：“五星分天之中，積于東方，中國利”。
紋樣復原圖
五星錦屬于國家一級文物，要想復制需要得到國家文物局的批準。2016年，經(jīng)過嚴格審批，國家文物局批準中國絲綢博物館可以正式開始利用漢代織機原理復原“五星出東方”漢錦，也就是開啟“漢機織漢錦”的漫漫征途。
整個復制歷時三年多，中國絲綢博物館首先按照成都老官山漢墓織機模型按照6：1的比例打造可以實際操作的原大織機，同時派出團隊赴新疆博物館對文物原件進行科學詳實的技術(shù)分析，其中包括絲線的粗細、經(jīng)緯密度的大小、組織結(jié)構(gòu)的詳細分析、五種顏色的準確記錄等，盡最大可能將2000年前的信息提取出來，對當下的復制提供最靠譜的依據(jù)。
經(jīng)過對原件的詳細分析，我們可以知道五星錦采用五種色彩的絲線織出，完整幅寬大約在48厘米左右，幅面上一共有10470根絲線，緯向循環(huán)有84根緯線，這就意味著在幅面寬度上的每厘米要排布220根經(jīng)線，這是目前發(fā)現(xiàn)的經(jīng)線密度最大的織錦，經(jīng)線密度大就意味著織造難度大，當然織錦就更加高檔。
最重要的是，通過分析可以知道，在工藝上，五星錦采用1:4平紋經(jīng)重組織，這就意味著我們目前看到的織物，每根顏色的絲線下面都壓著另外四種顏色的絲線。當然，這些絲線的呈現(xiàn)規(guī)律都是事先設計好的，并不是隨機排布的。
如果采用一種簡單的數(shù)學模型對這10470根經(jīng)線進行標記，就可以將之分成兩種狀態(tài)，出現(xiàn)在最上層的彩色絲線標記為1，壓在下層的其他四種彩色絲線的狀態(tài)均標記為0，10470根絲線穿過84片綜片，在就二進制的語境下形成一個擁有900多萬交織點的矩陣，這是這個預先設定的交織矩陣，構(gòu)成五星錦的提花程序。如果換成當下IT行業(yè)的說法，完成此項工作的就是“程序猿”。
既然有了程序，接下來就是費時費心的前期裝造工作，就相當于現(xiàn)在的電腦工程師，將一些操作軟件安裝到新買的電腦中。10470根經(jīng)線，要按照預先的設計，分別穿過各自規(guī)定的84片綜片，確保900多萬個交織點準確無誤，如果我們要用兩個成語來形容，那就是一絲不茍，絲絲入扣，否則織造出來的絲綢就會有瑕疵。
如果說織機是硬件，提花程序是軟件，那么完美地將之組合成一套當時世界上最為先進的提花技術(shù)體系。程序員根據(jù)設計編制提花程序，然后電腦工程師將程序安裝到織機上去，只要開動這樣的織機，就像一鍵式開啟電腦一樣，操作員只要按照步驟進行操作，就可以源源不斷地生產(chǎn)出華美絲綢。
可以說，這套系統(tǒng)是獨步天下的，依靠這套生產(chǎn)體系，絲綢生產(chǎn)實現(xiàn)標準化、批量化和產(chǎn)業(yè)化，這樣中國才有能力為絲綢之路西端的市場提供優(yōu)質(zhì)貨源，使絲綢真正成為開啟絲綢之路的原動力。
《國家寶藏第二季》第六期來到新疆博物館，其中最后一件重量級國寶就是“五星出東方利中國”織錦護膊，中國絲綢博物館“漢機織漢錦”團隊作為五星錦的今生故事講述人，讓更多的觀眾了解到，2000多年前的中國發(fā)明世界最早的提花織機，憑借獨步天下的織造技術(shù)，生產(chǎn)出華美異常的五色漢錦，并沿著絲綢之路向外傳播，以一種柔美的力量征服著世界，對世界文明做出重要貢獻。這就是絲綢的魅力！
“漢機織漢錦”團隊亮相《國家寶藏》
傳奇仍在繼續(xù)！自漢代發(fā)明最早的提花機后，這種先進的提花技術(shù)就和華美的中國絲綢一起，通過絲綢之路向世界各地傳播，并與當?shù)氐募徔椉夹g(shù)發(fā)生深刻交流，逐步形成自己的特色。
織錦及其織造技術(shù)一直都代表著絲綢生產(chǎn)的最高水平，但是隨著花紋的日趨繁復，手工提花機的效率就日漸低下。為了改變這種狀況，法國人做出持續(xù)不斷的努力，直至在法國里昂，提花機發(fā)生了一次翻天覆地的大變革，那就是自動提花機的發(fā)明。
此時工業(yè)革命已經(jīng)在英國發(fā)端，并迅速席卷整個歐洲，法國統(tǒng)治階層想通過鼓勵創(chuàng)新發(fā)明的方式，帶動經(jīng)濟發(fā)展與其英國抗衡。提花機及其提花技術(shù)沿著絲綢之路輾轉(zhuǎn)來到法國之后，法國人一直想提高效率，進行多次機構(gòu)改進，直至一位傳奇人物的出現(xiàn)，自動提花機才最后定型。
這位傳奇人物就是約瑟夫·瑪麗·賈卡（JosephMarie Jacquard）。1752年，賈卡在法國里昂出生，父親是個紡織工人，家里有個絲綢作坊，所以賈卡自小就在自家作坊里干活，干的就是手工提花的活，他不堪其苦，急于改變現(xiàn)狀。從賈卡的肖像畫中可以看到，他身后的玻璃都是破的，說明他出生苦寒。
賈卡
賈卡對提花織機的機構(gòu)和原理非常熟悉。賈卡發(fā)現(xiàn)，無論花紋是簡單還是復雜，無非是有規(guī)律的經(jīng)緯交錯，在織造過程中，所有的經(jīng)線和緯線無非就是提起或者原位兩種狀態(tài)，可以標記為0和1。因此他將一系列打好孔的卡片，每張卡片上都有一個獨特的已打好孔的陣列，每一個孔的位置都對應一個鉤子，鉤子可以伸進孔里提起經(jīng)線，如果鉤子對應的地方?jīng)]有打孔，鉤子就伸不進去，經(jīng)線也就無法提起來。每織一緯，翻過一塊卡片?？ㄆ梢耘帕薪M合，從而形成不同的花紋，大大提高提花效率。
打孔卡片
1801年，在巴黎工業(yè)展覽會上，賈卡的提花機獲青銅獎。1805年，拿破侖皇帝和約瑟芬皇后巡視里昂，對賈卡的提花機贊賞有加，并促其推廣給所有織工使用。作為回報，賈卡獲3000法郎的終身養(yǎng)老金，并允許他此后6年間，從每臺賣出的提花機里提取50法郎的專利費，僅僅幾年，在歐洲就銷售10000余臺。
靠著賈卡發(fā)明的新式提花機，法國在紡織業(yè)上強勢崛起，1819年，賈卡被授予榮譽十字勛章，為紀念他對紡織工業(yè)所作的革命性貢獻，提花機從此也被稱為賈卡提花機，并沿用至今。
從現(xiàn)代計算機科學的角度去看，賈卡提花機所使用的有規(guī)律的開孔/閉孔的方式，實質(zhì)是用機器能夠識別的方式，實現(xiàn)對提花程序的二進制存儲，有孔的地方為1，無孔的地方為0，檢測有無孔洞可以用機械觸點或者光電。
受此啟發(fā)，1886年，美國統(tǒng)計學家霍爾瑞斯開始利用穿孔卡片，開發(fā)用于人口普查的制表系統(tǒng)，并用于1890年美國人口普查。卡片上打出一系列的小孔，代表每一個家庭的每一位公民，不同的孔代表不同的信息，例如性別、年齡、籍貫等等，大幅提高人口普查的工作效率，可以把統(tǒng)計數(shù)據(jù)制成表格。
他所創(chuàng)辦的制表機器公司即為IBM公司的前身。在穿孔卡片制表系統(tǒng)的基礎上，IBM開發(fā)出穿孔卡片式計算機，迅速占領(lǐng)美國市場，奠定它在計算機領(lǐng)域的霸主地位。
即使現(xiàn)在卡片式計算機早已停用，電子計算機取而代之，但信息運算和存儲的原理，仍沿用賈卡提花機，而賈卡提花機的源頭就在于中國漢代提花機。難以想象，計算機和提花機竟然血脈相通！縱橫交錯的經(jīng)緯為人類編織出通往信息控制的道路。因此我們可以自豪地說，中國古代發(fā)明的提花機對世界近代電子信息科技史的發(fā)展影響巨大。
至此，我們已經(jīng)從漢代樓蘭古城出土的一件小小的長葆子孫錦出發(fā)，講述了一個傳奇故事。這個故事信息量很大，不僅包括絲綢之路的大歷史背景，也包括這類堪稱奢侈品的漢錦的藝術(shù)特色、織造工藝以及我們目前所做的科學復原工作，同時闡釋中國最早的提花機對世界文明的貢獻，不僅僅局限于生產(chǎn)出華美絲綢將世界裝扮成一片錦繡，更加重要的是這種古老的東方智慧啟迪著現(xiàn)代的計算機科學，實在令人稱奇！
資料來源：周旸，《百家講壇》鎮(zhèn)館之寶（第四季）第27集，漢機織漢錦
