从贺兰拜寺沟方塔西夏文献纸样分析看西夏造纸业状况
牛达生
宁夏文物考古研究所研究员 银川 750001
王菊华
中国制浆造纸工业研究所高级工程师 北京 100020
内容提要：1992年秋，宁夏贺兰县出土了一批西夏文献，为西夏纸的研究提供了条件。本文分两个部分：第一部分是检测分析报告，通过外形观察、显微镜及电子显微镜分析和能谱分析，对7个纸样进行了检测，得出结论认为西夏的造纸技术，与当时中原地区的造纸技术大体一致，远远超过了许多少数民族地区，达到了较为先进的水平。第二部分是结合有关文献，论证了西夏用纸多属西夏后期所产，并对西夏发展造纸事业的动因、西夏对造纸业的管理、以及西夏纸的多样性进行了分析。从而证明西夏在11至13世纪的社会发展中，在为印刷术的发展作出贡献的同时，在造纸方面也作出了自己的贡献。
关键词：西夏 纸样分析 造纸工艺 造纸业
1997年6月，宁夏文物考古研究所研究员牛达生，到北京中国制浆造纸工业研究所，访问了高工王菊华。牛出示了拜寺沟方塔出土的西夏纸样19种，提供了有关资料，要求进行纤维成分分析和造纸工艺研究。王愉快地接受了牛的要求，并约定在王完成了检测分析任务后，双方共同完成研究报告。
拜寺沟是宁夏贺兰山东坡的山沟之一，属贺兰县金山乡拜寺口村，东南距银川约50公里，方塔位于沟口内约10公里处。是一座砖砌方形13层密檐式塔。1991年秋，方塔被人为破坏，成为废墟。1992年秋，经国家文物局批准，宁夏文物考古研究所进行了清理发掘，出土了纺织品、西夏文木牌、木刀、铜铎、小泥佛、小泥塔、舍利子、钱币等一批文物，其中最为重要的是数十种西夏文献①。这些文献有汉文的、有西夏文的；有写本、有刻本，内容以佛经为主，其中大部分为少见的藏传佛教密宗经典。这批文物和文献，为研究西夏学、佛学、藏学、文献学、版本学、印刷史等提供了重要的资料，也为研究西夏造纸情况提供了纸样。其中西夏文佛经《吉祥遍至口和本续》(以下简称《本续》)9册，经牛达生研究认为，是现存世界上最早的木活字版印本，并于1997年11月，经文化部组织专家在京鉴定确认，说明西夏不仅有雕版印刷的能力，而且还采用了当时最先进的活字印刷技术②。纸是印刷的先决条件，纸样的分析研究，就是试图了解西夏是否自己造纸，以及西夏造纸业发展的状况。
一 化验分析
为了解决这一问题，王菊华在19种纸样中，选取了《本续》、西夏文文书长卷、《初轮功德十二偈》等文献的纸样7种，通过外观观察，显微镜及电子显微镜分析，能谱分析等方法，进行了检测分析。现将结果报告如下：
(一)《本续》(图1)正文。纸样编号为1，取自该经残片(图2)，试样面积约1.5×2.0厘米。
外观分析: 纸样色泽较白 , 近似于一般生白布的色调；纸质均匀细平, 不见明显的粗大纤维束；纸页平滑度正面较好，反面略差；有明显的帘纹，纹路直，宽度约1毫米，帘纹数约每厘米7条。经测定，纸页白度36.8%，厚度0.13毫米，纸重30.0克/米²。
显微镜分析：纸样湿润后，取试样少许载于玻璃片上，用碘氯化锌试剂染色后用显微镜观察，其现象为纤维较宽，壁上有明显的横节纹，纵痕较多，纵裂现象明显，自然端部较少，形状钝尖，与染色剂作用呈酒红色。根据以上特征，纤维原料鉴定为苎麻及大麻纤维，打浆度约40°SR，如(图3)所示，纤维平均长度3.17毫米，宽度25.2微米。
在扫描电子显微镜下，此试样的纤维多数比较扁塌，壁上纵纹较明显，这是苎麻大麻纤维打浆后的表现形态。另外，纤维表面还均匀地附着有一层胶质状物质，使纤维表面较为平滑。这说明在抄纸过程中，已经使用了某种胶质粘性纸药，以改善纸浆分散匀度和成纸质量(图4)。
再从能谱无机元素分析结果看，试样中除了一般纤维原料中所含的无机成分外，还表现出钙(Ca)、钾(K)含量较高的现象，表明此试样的纤维原料，在制备过程中曾经过石灰(CaO3)和草木灰(Kco3)的处理，因此纤维较白。也可能用的是白色破布，其纤维原料，也同样经过石灰和草木灰的处理，因此，试样中的钙、钾成分较高(图5)。
根据以上各项分析，《本续》正文用纸，为古代一种质量较好的书写印刷用纸。其纤维原料为苎麻及大麻(破布)，是经过石灰和草木灰处理，中等程度打浆，纸药配浆，竹帘抄纸，人工干燥等工艺过程生产出来的。
(二)《本续》封皮。选纸样两片，编号分别为3甲3乙，试样面积分别为约2×2厘米及1×2厘米。
从外观上看，两纸结构形态相似，纸呈棕黄色，较正文纸略厚，匀度较差，有少许纤维束，但纤维总体仍分散较好；纸面平滑，两面平滑度差不大；迎光照视有帘纹，纹路匀直，帘纹数每厘米约7条；经测定，3甲白度为19.2%，厚度为0.17毫米，纸重47.9克/米²。
在显微镜下观察，试样中存在两种形态的纤维。与染色剂作用，一种显暗酒红色，壁上有明显的横节纹，打浆后纤维纵裂现象明显，经鉴定主要是大麻纤维；另一种与染色剂作用，呈较鲜明的酒红色，纤维壁较薄，壁上无横节纹及纵向条痕，胞腔较明显，纤维偶呈扭曲状态，据此鉴定为棉纤维。试样中棉纤维与麻纤维的比例约为1∶1。纤维的扫化程度较1号纸样略低，打浆度约30°SR。
在显微镜下还观察到一个现象，即纸浆中有数量不少的糊状物，该物质与碘试剂作用显蓝色(图6)，表明此为淀粉，加到纸浆中起施胶和补强作用。封皮甲乙两片纸样，在显微镜下的特征基本相同。
在电子显微镜下，观察到纸片纤维间存在有大量的糊状物(淀粉糊)，再由于打浆度较低，纤维壁较为完整并多呈柱状(图7)，这与光学显微镜观察的现象完全一致。
根据以上观察结果，可以断定：此封皮纸，是用白净的棉、麻破布为原料，经过剪切备料，舂捣打浆，低浓分散解离，加入淀粉等纸药，用竹帘抄制成湿纸页，经复帘压榨脱水后，再用人工干燥而成。因此，纸页两面平滑度差较小，纤维束少。干燥后的纸页，再经过入潢处理(黄柏汁染色)，使纸变为黄色，并兼有防蛀虫的作用。
(三)《本续》衬纸。衬纸在封皮之内，为佛经扉页，纸样编号为4。试样面积约为3×3厘米。
从外观看，衬纸与正文纸近似，色调也为生白色，但纸质没有正文纸好，匀度略差，尘埃略多，有少许纤维束，纸上的帘纹数，较《本续》正文纸略稀，每厘米约6条。经测定，纸的白度为30.5%，厚度0.17毫米，纸重35.3克米/²。
在显微镜和电子显微镜下观察，纤维较为细短。一些未经切断的纤维，则保留着纤维原有的状态，纤维端部完整，其原纤维平均长度仅约5至7毫米。打浆后纤维平均长度为3.92毫米，宽度为23.0微米，纤维扫化不多，有的呈柱状，有的呈带状，壁上有显明的胶衣及横节纹，纸浆中还含有若干透明晶粒，这都是构皮(或楮皮)纸浆所特有的现象(图8、图9)。
在电镜及能谱的分析谱图上，衬纸的元素种类，与正文纸基本相同；但封皮纸具有更高的钙、硅含量，这是构皮纸浆中所含透明晶粒，即草酸钙或硅酸钙晶粒的反映(图10)。
根据以上特征，鉴定此衬纸使用的纤维原料为构皮，浆料同样经过石灰和草木灰沤煮。
(四)《西夏文长卷》(图11)。原件由9张纸连接而成，总长5.74米，高0.16米，墨书7300多字，是目前所知现存最长的西夏文长卷。纸样编号为5，试样面积约5×5毫米。该纸破损、质腐严重，只能在条件许可的范围内，做一些分析测定。
从外观上看，纸质细薄，匀度好，没有纤维束，白度约30%，纸重约20克米/²，两面平滑差不大，细竹帘抄造。
在显微镜下，纤维与碘氯化锌染色剂作用显酒红色，纤维有明显横节纹及明显的细胞腔，胞腔有的较宽，有的只成一线状，纤维壁上无胶衣，纤维宽度平均18微米左右，仅约为《本续》正文纤维宽度的三分之二。在纸浆中还有个别丝质纤维出现。
根据以上特征，可以判断其原料主体为大麻和亚麻的破布浆，备料时切断较剧烈，再加上纸质腐蚀较严重，故纤维断片多，残纸的纤维平均长度仅约1.5毫米。打浆扫化程度不高，纸中还发现有大量的胶料(图12)。
(五 )《初轮功德十二偈》残本(图13)。原件为汉文佛经之一，雕版印刷，经折装，残破严重，无一全页，页面足三分之一以上者计16页。纸样编号为9，面积约2×4厘米。
从外观看，纸质白净、细平、均匀，两面平滑度无明显差别，没有纤维束，帘纹每厘米约7条，每2厘米有一纵纹。经测定，其白度为25.1%，厚度为0.12毫米，纸重37.4克/米²。
在显微镜和电子显微镜下观察，其纤维具有构皮纤维的各项特征：原始纤维长度一般为5至8毫米，打浆成纸后，平均长度为3.85毫米，宽度平均为20.5微米；纤维外壁有胶衣，有横节纹；纤维有的呈柱状，有的呈带状，有菱形的草酸钙晶粒，部分纤维有纵向条痕。另外，纸浆中还含有大量的矿物填料，填料量约为纸页重量的20-30%(图14)。从填料颗粒形态及成分谱图来看，谱图上的钙峰突出的高，估计所用的填料主要是碳酸钙(图15、图16)；从图片形态上看，纤维表面附有一些糊状物，形似胶料，但成分不明。
(六 )无名残纸。残纸为出土文献脱落的残片，名称不详，纸样编号为9，面积约3×3厘米。
从外观上看，纸质细平，两面平滑度差不大，深黄色，迎光可见少许纤维束；竹帘抄造，帘纹均匀，每厘米约7条。除横向条纹外，还有纵向条痕。纸页残破程度不太严重，这是经过入潢处理的反映。经测定。纸样白度为14.7%，厚度为0.14毫米，纸重33.4克米/²。
在显微镜和电子显微镜下观察，纤维扫化率低，外壁有胶衣，壁上有横节纹及少许纵痕，有草酸钙晶粒。纤维与氯化锌试剂作用显暗酒红色，纸页的纤维长度平均3.65毫米，宽度平均17.7微米。
在电子显微镜下，还观察到纸中有一定量的胶料和填料(图17、图18)。胶料与碘氯化锌作用多显黄色，填料粒度较小，在能谱分析的谱图上，有明显的硅、镁成分，估计是硅、镁酸盐，即滑石粉一类的矿物粉，约占纸重量的15%(图19)。谱图上也有较明显的钙、钾成分，说明浆料也同样经过石灰和草木灰的处理。
兹将上述纸样分析情况列表如下：
从上表分析结果看，这批纸样大体有以下几个特点：
1. 造纸原料都经过适当的备料处理。在造纸原料中，无论是麻还是树皮，其表层都附有一层非纤维成分的粗皮，原有纤维长度一般在10至20毫米之间，若不做切断和净化处理，则会影响造纸质量，并有黑色尘埃残留在纸上。上表分析结果表明，这批纸样尘埃度都很小，纤维平均长度仅有3毫米多，表明是做了上述处理的。
2. 造纸原料主要是破布和树皮。在上表所列7个试样中，有4个为破布，3个为树皮；破布中的纤维以苎麻大麻为主，也混有亚麻。特别是在3号乙的纸样中，还发现混有棉浆，这是我们在古纸分析中发现的最早使用的棉质破布造纸的样品。
3. 造纸使用了沤煮制浆技术。在所有纸样的分析中，都发现了石灰和草木灰成分，表明造纸时使用了沤煮制浆技术，从而达到使浆料白净，纤维分散的效果。
4. 造纸纤维都经过适度的打浆(舂捣)。经测定，打浆度都在30至40°SR之间。
5. 造纸中使用了良好的匀浆技术。麻和树皮等长纤维纸浆，舂捣后如不经过低浓条件下充分的匀浆处理(打槽)，则成纸匀度不好，纤维束多。这批西夏纸都比较细匀，说明当时已掌握了良好的匀浆技术。
6. 造纸中使用了多种造纸助剂。经分析，其中的造纸助剂有：
(1)黄柏汁。加到纸浆中，使纸页染为黄色，并起防蛀虫的作用。在《本续》封皮和无名残纸中，都加有这种成分。
(2)淀粉。加到纸浆中，能提高纸的强度和抗水性，在造纸工艺上称为施胶。在分析中还发现另一种施胶剂，成分不明，可能是动物胶。
(3)碳酸钙及滑石粉。在造纸中作填料用，以节约纤维原料，并增加纸的不透明度及表面平滑度。
(4)纤维分散剂。这批纸样，一般都匀度好，纤维分散好，特别是《本续》正文用纸。没有良好的分散剂(古代称为纸药)，不可能抄出如此细平匀滑的纸。古代常用的纸药是黄蜀葵、杨桃藤等，这批纸所用纸药尚未查明。
7. 造纸中广泛采用了竹帘抄纸。在所分析的全部纸样中，全部都由竹帘抄造。纸上帘纹清晰，纹路均匀、细直，帘纹多为每厘米7条，也有6条的。这在当时是属于先进的抄纸技术。
8. 造纸中已使用了火墙一类的人工干燥技术。在所分析的纸样中，多数都细腻平滑，两面差别不大。这只有使用了竹帘的复帘抄纸技术，和良好的定形干燥技术才能办到。由于天然纤维是一种干湿收缩性强的物质，如果不使用火墙干燥等技术，是难以达到上述质量水平的。
通过上述纸样分析，我们认为西夏的造纸技术，与当时中原地区的造纸技术大体一致，它远远超过许多少数民族地区，达到了当时较为先进的水平。
二 讨论与结论
西夏是以党项族为主体建立的封建王朝，它雄踞西北，建都兴庆府(今宁夏银川市)，从1038年立国，到1227年被成吉思汗灭亡，历传10代，长达190年。西夏与两宋辽金抗衡，拥兵数十万，称雄一方。在经济上，兴修水利，发展农业、畜牧业、手工业及城镇商业，促进了西北地区社会经济的进步。在文化上，尊儒兴佛，发展教育，创制了自己的文字，大量印刷儒佛经典，为发展华夏文化作出了应有的贡献。西夏扼控河西走廊，对东西方贸易的发展，也产生重大的影响。
本世纪以来，在西夏考古中有很多重大的发现，其中部分就是以出土大量西夏文献而著称的。1908至1909年俄国探险家科兹洛夫，1914年英国探险家斯坦因，先后在我国内蒙古额济纳旗黑城进行了发掘，窃走了大量珍贵的西夏文物和西夏文献资料，分别被俄英等有关部门收藏；1917年宁夏灵武知县余鼎铭在该县发现了一批西夏文佛经，分别被由北京图书馆和有关部门收藏。新中国成立后，在我国宁夏、甘肃、内蒙古等西夏故地，又有许多新的发现，而拜寺沟方塔的发现，是其中数量最多，内容最为丰富的一次。这些西夏文、汉文文献，计有数百种、数千卷之多③。不仅大大丰富了我国古籍的宝库，促进了西夏学研究的发展和繁荣，而且为西夏印刷和西夏造纸的分析和研究提供了丰富的实物资料。
谈到西夏纸，我们认为首先需要解决的一个问题是，上述包括方塔西夏文献在内的可以确认为西夏印本和写本的用纸，是西夏自产，还是来自宋朝?我们的回答是肯定的，是西夏自产，通过文献考查及上述理由是：
第一，创立自己的造纸事业，是西夏社会发展的需要。西夏建国后，尊儒兴佛，发展教育，印刷儒佛经典，需要大量纸张。在11至13世纪的二百多年中，尽管宋夏政治经济关系密切，但又时好时坏，还多次发生大的战争，如果西夏用纸完全仰仗于宋朝，则必然时受掣肘，影响西夏社会经济的发展。再者，宋夏时期，我国纸的生产，已有近千年的历史；上面谈到，西夏已经有相当的印刷能力，并使用了当时最先进的活字印刷技术，与此相适应，似乎也应具有生产纸的能力。
第二，在已发现的西夏文献中，发现了有关西夏造纸的材料。本世纪以来，学者们对所发现的数千卷西夏文、汉文文献的研究，取得了许多重要的成果，并且发现了有关西夏造纸的材料。在西夏法典《天盛律令》所载西夏政府机构中，有“刻字司”“纸工院”，分别主管西夏的印刷造纸事务，并明确规定了造纸耗减率为“纸大小一律百卷中可耗减十卷”④。在西夏文辞《文海》中，对“纸”的解释是：“此者白净麻布树皮等造纸也”⑤，说明西夏造纸使用的原料，与上述分析结果完全一致。在西夏汉文《杂字》“诸匠部”中有“纸匠”这一名称，而“器用物部”对纸的品种进行了更为详尽的描述：“表纸、大纸、小纸、三抄、连抄、小抄、纸马、折四、折五、金纸、银纸、腊纸、京纸”等⑥，这些名称，或为纸之规格，或述纸之性质，或表纸之产地。这些珍贵的资料，不仅说明了西夏可以自已造纸，而且反映了西夏造纸的情况，及西夏纸的丰富多彩。
第三，出土西夏文献用纸多属西夏后期所产。据研究，上述西夏文献，有明确纪年的属于西夏前期的极少，绝大部分是西夏后期的，而且以西夏仁孝时期的最多；拜寺沟方塔的西夏文献，其中有明确纪年的一件，也是仁孝时期的⑦。既然这些文献产生于西夏后期，其用纸一般也应属西夏后期所产。如果说，西夏前期还有可能从北宋进口包括纸在内的物资有话，宋室南迁后，西夏已不可能再从宋朝进口什么东西。
第四，纸样中棉花纤维的发现，为西夏造纸找到了新的依据。据研究，我国棉花的种植，在宋辽金时期的宋朝境内，“仅仅分布于新疆、云南、两广、福建等部分地区”⑧，而在黄河和长江流域尚无种植。新疆是我国最早种植棉花的地区之一，据《宋会要辑稿》“蕃夷”项载，宋天圣年间(1023—1031年)，河西走廊的甘州(今甘肃张掖市)回鹘，曾向宋王室进贡“白叠”；“白叠”、“叠布”是棉花和棉布的古称；说明在西夏未建国前，甘肃的河西地区可能已经有了棉花的种植。西夏文蒙童双语读本《番汉合时掌中珠》；有“白叠”一词⑨；《续资治通鉴》卷九十四有“西夏棉褐”的记载；安西榆林窟西夏壁画中发现了棉花的图像⑩；内蒙古额济纳旗老高苏木还出土了西夏白色棉布⑪。这些资料，进一步说明西夏已经开始种植棉花。《本续》纸样中棉花纤维的发现，不仅为西夏已经种植棉花和生产棉布提供了实物依据，而且说明包括方塔文献在内的西夏后期文献的用纸只能是西夏生产的。
拜寺口方塔纸样的分析研究，并不是西夏实物纸样的第一次研究，而是早在60年代就开始了这项工作。1966年，前苏联制浆造纸工业科学研究所，对俄罗斯科学院东方学研究所圣彼得堡分所所藏西夏文献10个纸样进行了分析。分析表明西夏纸样“虽然外表不同，所含成分却非常一致：(一)亚麻和棉布的纸浆，(二)含大麻纤维杂质的亚麻碎布纸浆，(三)棉花破布纸浆。”纸上的帘纹通常都是“每厘米7道”，“每厘米6道、8道的少见，9至10道的更少。回鹘纸的帘纹很特殊，每厘米只有3至4道帘纹，很宽。依据色彩、表面光洁度和帘纹，可将西夏纸分作白纸、黄纸、染成黄色的普通纸、红砖色红纸、薄灰纸、浅褐色纸、带浆液的厚纸” ⑫等。我国学者潘吉星先生，对有纪年的现存最早的西夏纸，惠宗天赐礼盛国庆元年、二年(1069、1070年)，西夏文《瓜州审案记录》用纸进行了鉴定，认为该纸为“木本轫皮纤维，粗帘纹，纸较薄，透眼较多”，是西夏自造纸⑬。拜寺口纸样的分析，比之上述的分析鉴定，采用了更为先进的手段，作了更为深入的工作，取得了更多的数据，获得了前所未有的成果。诸如上列报告所述，西夏纸造纸原料为树皮和麻类纤维，造纸方法采用原料沤煮、舂捣打浆、匀浆处理、纸药配浆、竹帘抄纸、火墙烘干等。这些都是当时中原地区造纸所采用的先进技术，说明西夏造纸技术是比较进步的，西夏的造纸业是比较发达的。
造纸术是我国古代的四大发明之一，纸的广泛使用，又为印刷术的产生和发展创造了条件。以研究中国古代科学技术史而闻名于世的英国著名学者李约瑟说，“我以为在全部人类文明中，没有比造纸史和印刷史更加重要的了。” ⑭西夏作为一个与两宋辽金并列的少数民族政权，在11至13世纪的社会发展中，为印刷术的发展作出了自己的贡献，在造纸术方面也作出了自己的贡献。
注释：
①⑦ 宁夏回族自治区文物考古研究所、宁夏贺兰县文化局：《宁夏贺兰县拜寺沟方塔清理简报》，《文物》1994年9期。
② 刘长宗、庄电一：《宁夏发现西夏文木活字印本—将木活字的发明和使用提早一个朝代》，《光明日报》1997年11月17日；牛达生：《人类印刷史上的重大发现—西夏文佛经〈本续〉认定是现存世界最早的木活字版印本及其价值》，台湾《1997·中华印刷科技年报》，中华印刷科技学会，1997年3月初版。
③ 牛达生：《西夏的刻书事业》，见张树栋、庞多益、郑如斯等：《中华印刷通史》第182-185页，台湾财团法人印刷传播兴才文教基金会，1998年10月初版。
④ 中国珍稀法律典籍集成总编辑委员会：《西夏天盛律令》卷十第244页、卷十七第406页，科学出版社，1994年版。
⑤ 史金波、白滨、黄振华：《文海研究》第497页，中国社会科学出版社，1983年版。
⑥ 史金波：《西夏汉文本〈杂字〉初探》，见《中国民族史研究(二)》第180页、182页，中央民族学院出版社，1989年版。
⑧ 吴淑生、田自秉：《中国染织史》第193页，上海人民出版社，1986年版。
⑨ 黄振华、聂鸿音、史金波：《番汉合时掌中珠》第53页，宁夏人民出版社，1989年版。
⑩刘玉泉：《榆林窟第三窟〈千手经变〉研究》，《敦煌研究》，1987年4期16页。
⑪陈炳应主编：《中国少数民族科学技术丛书·纺织卷》第389页、691页，广西科学技术出版社，1996年版。
⑫王克孝：《西夏对我国书籍生产和印刷术的突出贡献》，《民族研究》，1996年4期。
⑬潘吉星：《中国造纸技术史稿》第141页，文物出版社，1979年版。
⑭见李约瑟给钱存训《纸和印刷》所写的《序》。李约瑟博士是英国著名的汉学家，因著《中国科学技术史》，而在国际上享有很高声誉。1994年，江泽民主席亲书陆游名句“明窗数编在，长与物华新”，赞扬他所作的卓越贡献。
本文出自：《中国历史博物馆馆刊》1999年02期，72-82页。
