在中国人制作彩色墨水的种种原料中,最著名的大概要算是朱砂了。这是一种绯红色的矿物,色彩鲜艳,经久不变。古时帝王常用朱砂配成的红墨水在奏章上作批示,称为“朱批”。
以后这习惯传到民间,书评家在评校书籍时也往往用朱笔。现在,教师批改作业一般都用红笔,或许就是当年这种习惯的延续。
不过,炱也好,红赭石也好,朱砂也好,由于它们不溶于水,所以尽管在配制时可加上胶水,但也只适合毛笔等吸水量较大的笔书写,并不适用于西方后来发明的鹅毛笔、蘸水钢笔等的书写,而茜红、靛蓝等虽然可溶于水,但颜色容易褪去,日久字迹变淡,甚至会完全看不出来,也同样的不合适。
显然,随着笔的进化和对书写要求的提高,人们迫切需要发明一种既容易书写,又不易褪色的墨水来。100多年前,英国的利·斯蒂文森有了这个发明欲望。
斯蒂文森是英国普雷斯顿一位药剂师的儿子,由于父亲职业的关系,他对化学有着浓厚的兴趣。在日常生活中,斯蒂文森观察到一个有意义的现象:鞣酸遇到铁离子会生成一种黑色物质,如未成熟的苹果中含有较多鞣酸,用铁制小刀剖开后往往在剖面上或小刀上会有黑色显现。斯蒂文森试着提取了一些鞣酸,将它与氯化铁溶液作用后,果然生成了颜色乌黑的黑色物质,而且,这种黑色物质可以牢牢地黏附在纸上,永不褪色。
那么,是不是将鞣酸与氯化铁溶液混在一起就能制成墨水了呢?
“还是不行!”斯蒂文森轻轻叹了口气,一仰身,躺在了床上。因为这种黑色物质就是鞣酸铁,它并不溶于水。也就是说,这样配制出来的墨水与炱配制的几无两样。斯蒂文森并未中止他的发明探索,他身体躺在床上,脑中却在进行理性的思索。
那一段时间,老斯蒂文森——他的父亲,对儿子的行动实在不明白:他常常躺一会儿,又翻身起来摆弄各种试剂,然后再叹口气躺到床上去……如此这般,不知折腾了多少日子。终于,在19世纪中叶的一天,斯蒂文森来到父亲面前,拽起他就跑:“父亲,我成功啦!”
面对桌上一瓶有着浅浅的淡绿色的液体和一些写着淡淡字迹的纸片及一些有着黑色字迹的纸片,听着儿子兴奋的叙述,老斯蒂文森明白了:儿子这些日子的折腾有了成果。
原来,斯蒂文森想到,虽然鞣酸铁不溶解于水,无法使用,但鞣酸亚铁却能溶解在酸性水溶液中的,如用酸性鞣酸亚铁溶液作为墨水来书写的话,那么虽然它写出的字迹很淡,可在空气中会慢慢氧化变成黑色的鞣酸铁,字迹就越来越深了。
不久,斯蒂文森发明的这种墨水就在市场上出现了,它是用含丰富鞣酸的植物五倍子,加上硫酸亚铁和胶水配制的。以后,为了克服这种墨水书写时不够清晰的缺点,在人造染料发明之后,人们又在墨水中掺进点蓝色染料,这就成了今天我们仍在使用的蓝黑墨水了。用它写出来的字,刚开始时是蓝色的,这是蓝色染料的颜色,过了一段时间,无色的鞣酸亚铁被氧化成黑色的鞣酸铁,字迹就变黑了。
随着化学技术的进步,墨水品种已非常多。不过,除黑色的碳素墨水外,几乎都是以可溶性合成染料作为惟一着色物质的,它们的化学稳定性较差,时间长了还是会褪色。所以,人们最欢迎的、最常用的,还是以斯蒂文森的发明为基础的蓝黑墨水。
橡皮取代面包渣
在中国古代,人们写错了字以后,常用一种叫雌黄的矿物来涂抹改写。雌黄的这种作用就是成语“信口雌黄”的出典,人们用这成语来形容那些不负责任乱发议论、随意改窜的人。
在西方,没有类似的成语,因为他们不用雌黄一类物质来改正错字。如果用鹅毛笔或钢笔写错了,那就画上一个墨团将这个字去掉,所以在欧洲遗存至今的一些中世纪文件中,我们常会见到这种很不雅观的墨团。铅笔写错后改正就容易了,欧洲人用他们的主要食品——面包来加以揉擦,去除字迹。
不过,擦铅笔字的面包要用新鲜的,因为新鲜面包质软,含适量水分,容易将铅笔字迹去掉。我们有时在以200多年前欧洲事件为背景的电影里可见到这样不易理解的场景:在写字桌上,与铅笔摆放在一起的是一个小碟子,其中盛放着一小块新鲜面包。读者现在明白了,那面包在这里不能看做食品,而是一种文化用品,放在写字桌上自然是合适的。只是,面包并不是一种讨人喜欢的文化用品——一块面包擦不了几次就成面包渣了。
“真讨厌,这该死的面包渣!”1770年的一个夏日,37岁的英国化学家普利斯特里正在起草一份实验报告。报告很长,仆人为他准备的几块新鲜面包都用完了,他不得不用昨天剩下来的面包,弄得报告纸上满是面包渣,看上去就像是一张食品包装纸。加上天热,普利斯特里手上有汗,一摸纸,面包渣就沾在手上,弄得他烦恼不堪。
烦恼和天热使普利斯特里的头晕乎乎的,他伸手拿过一个盛着嗅盐的玻璃小瓶,拔开橡胶塞,凑到鼻子下,想使自己清醒一些。果然,嗅盐使他的头脑清醒了不少,烦恼似乎也少了,普利斯特里居然有兴趣打量起手中这个小小的橡胶瓶塞来了。
你可别小看了普利斯特里手中那只其貌不扬的小橡胶塞,在当时,它还是一种问世不久的时髦的奢侈品呢。
自从哥伦布1493年在海地发现橡胶以后,200多年来,人们未能为这种奇妙的物质找到实际用途。于是,它只能供放在博物馆里,作为“哥伦布带回来的新奇玩艺”供人观赏。
1763年,法国人墨卡想出了橡胶的一个用途:做成小的瓶塞,这样既轻巧又密封。当时的欧洲上流社会崇尚标新立异,墨卡的小发明很快被人看中,一时间,上层人士随身带的小嗅盐瓶大多换上了墨卡的橡胶瓶塞。
普利斯特里轻轻地揉搓着手中那只柔软而有弹性的小瓶塞,不经意间发现,自己的手指竟被搓得十分干净,刚才写报告时沾上的黑色铅笔粉末都被去掉了。很自然地,他脑中闪过了一个念头:用这有趣的小东西擦铅笔字试试看。一试,果然灵光,铅笔字迹可以毫不费力地被擦去,纸上干干净净,几乎不留痕迹。
普利斯特里不禁为自己的发现激动起来,他立即停下了实验报告的书写,给法国人墨卡写了一封信:“……我请您为我定制500块扁长的橡胶块……”
这500块扁长的橡胶块就是最早问世的一批橡皮了。普利斯特里将它们馈赠亲友,请他们试一试“这能擦掉铅笔字迹的有趣的小玩艺”。不久,这东西就在上流社会里流行起来了,人们称之为“一擦字就消失的奇妙发明”。由于当时人们不知道该怎样称呼这东西,所以只能根据它的用途称之为“擦”。直到现在,在英语中,“橡皮”和“擦”还是同一个词。
以后,普利斯特里致力于气体的研究,发现了氧气等重要气体,成为著名的化学家。日久,人们只记得他辉煌的化学业绩,而几乎忘了他发明橡皮这一贡献了。
橡皮诞生100年后,美国画家利普曼对它做过一次小小的革新。
利普曼画油画时爱用铅笔起稿。他颇为粗心,常乱放橡皮,等到用时不知到哪里去找。多次的找寻经历使他产生了一个想法:把橡皮和铅笔联在一起不是很好吗?于是,他用细绳把橡皮拴在了铅笔杆上。这样使用起来倒是方便了,可那一小块橡皮老在眼前晃来晃去,叫人很不舒服,他就改用薄铁皮把橡皮夹紧在铅笔头上。后来,颇有经济头脑的利普曼为自己这个十分满意的小发明申请了专利,这就是今天使用普通的橡皮头铅笔。
特种纸的发明
有人统计过,现在世界上大约有12000多种不同用途的纸,满足了人类各方面的需要。这些纸,有的是有意识发明的,有的却是在无意中诞生的;有的发明申请了专利,有发明人的名字,有的却不知道发明者是谁,只留下了关于它的发明故事。
人们早先做的纸颜色并不漂亮,除亚硫酸纸浆制成的纸是白色的外,其余不是褐色的就是略带些麦草一样黄色的。18世纪时,英国谢菲尔德地方的一家家庭手工造纸厂无意中造出了彩色的纸。那天,威廉正在捣纸浆,妻子则准备染衣服,一不小心,妻子将一袋茜红染料掉进纸浆缸里去了。“唉,你这个粗心人!”威廉埋怨着妻子,却舍不得丢弃这盆纸浆,将就着用这些纸浆做成了纸。
谁料,这些粉红色的纸刚放到店里,就被一位姑娘看中了。“咦,好漂亮的纸!”姑娘出了比普通纸更高的价钱,高高兴兴地买了几张。一会儿,来了好些年轻人,都要买这种粉红纸。后来威廉才知道,这天正巧是2月14日,情人节,年轻人认为用这种像粉红蔷薇花色的纸写信给心上人,更具温馨气息。这启发了威廉,以后他不但有意制作这种粉红色纸,还制作了其他各种颜色的彩色纸。
吸墨纸也是在无意中发明的。造纸时应在纸浆中加入一些树胶或树皮液,这样制成的纸结实,写上去的字也不会化开。18世纪末,在英国的一个纸厂里,有一次,工人一时疏忽忘了往纸浆里加胶。结果做出来的纸外表看看倒还好,可根本不能写字,鹅毛笔一触上去就是一个墨团团。老板一生气,就把笔往纸上一掷,从笔里甩出来的墨水一下子就被纸吸干了。
这情景使老板大受启发,想到人们写好信后墨水往往一时干不了,要过一会等干了后才能装入信封里。如果特意制作这种不加胶的纸,利用它们来吸掉信上未干的墨水,那么一写完信就能装信封了,这有多好啊!吸墨纸就这样诞生了。
复写纸的发明是在19世纪初,发明人是英国的韦奇伍德。那时,他正在伦敦经营一家文具商店。一天,韦奇伍德用铅笔写信给他的固定客户,向他们介绍商店里新进的几种文具。这些信的内容几乎一样,他机械地写着,有些厌烦。“能不能同时写成两封、三封呢?”看着后一张纸上留下的上一张纸的字痕,韦奇伍德脑中突然冒出了这个念头。
有的发明关键在于制作,有的发明关键却在于有个想法,只要想到了就不难实现。现在韦奇伍德面临的情况就属于后一种。很快地,他就琢磨出了实现他这个念头的方法:将一张薄纸放在蓝墨水中浸润,然后夹在两张吸墨纸之间使之干燥。书写时将其衬在一般纸张下,从而获得复制件。1806年,韦奇伍德获得了发明的专利权,不过,这发明的名字听上去有点别扭——“复制信函文件装置”。
韦奇伍德的发明问世时,英国的商业活动已很发达,复写纸大有用武之地。眼看他的发明大受欢迎,韦奇伍德干脆办了一家工场,专门生产复写纸。后来,法国人改用甘油和松烟渗透进纸里的方法制造复写纸。大约在1815年,德国有人再进行革新,以热甘油加上从煤焦油中提炼的染料,经细磨调研,涂于韧性的薄纸上制成复写纸。以后人们又在复写纸的涂料上加入各种蜡料,以克服黏度,这就成了我们今天用的复写纸了。
大概是英国的造纸业特别发达的缘故吧,还有一种特殊品种的纸——瓦楞纸也是英国人发明的。
英国的绅士常戴那种直筒的礼帽,夏天戴那种呢制礼帽简直是受罪,脑门上沁出的汗弄得帽沿湿漉漉的,很难受。有人想到找些纸衬在里面吸汗,但干的纸有些硬,戴上后不舒服,有时帽子还会从头上滑下来,使人出洋相。后来,有两位英国绅士——哈雷和阿兰想出了一个方法:在两层纸中夹入一层形似瓦楞的折叠而成的纸。这样的纸衬到帽子里人感觉很舒服,帽子也不会再掉下来。1856年,他们取得了瓦楞纸的专利权。
不过,不知为什么,在礼帽里衬瓦楞纸这种风气并未在英国流行。倒是美国人看中了这种纸的刚性好,不易变形,想到用它来做包装物品的纸盒。1894年,美国建造了一个专门制造瓦楞纸的工厂,用来大量制作纸盒、纸箱。现在瓦楞纸在生活中被大量使用,但人们已很难由现在的用途去想象它的发明初衷了。
盲人看书
1852年6月的一天,在法国巴黎举行的一次盛大音乐会上,一位双目失明的姑娘娴熟地弹奏了一首曲子,博得了全场听众的喝彩。姑娘含着泪对听众说:“你们不要赞扬我,这成绩应该属于我尊敬的老师布莱叶,是他教会了我如何‘看’乐谱!”
盲姑娘之所以能“看”乐谱,要归功于布莱叶发明了盲文。不过,布莱叶的发明是建立在前人努力基础上的,从下文我们可以看到,布莱叶的发明就是发明学中所谓的“移植法”:凡是对自己的发明有启发、借鉴的东西,不妨拿过来,加以改造创新,成为新的发明。
18世纪时,法国人阿尼产生了让盲人也能“看”书的想法,经过反复试验,阿尼发现如果把字母制成突出于书本的形式,盲人就能用手“看”懂它。1786年,阿尼在一位出版商的协助下,出版了第一本印成微凸文字的盲文书。
在阿尼的盲文发明之后不久,巴黎一所盲童学校的创建人瓦伦丁先生,想出了用厚实的布料或纸板剪成字母,然后再把它们贴到纸上做成盲文书的办法。这种书虽然比阿尼的书更容易“看”懂些,可太重了,一页书就有课桌那么大,“看”起来既费力又不方便。
瓦伦丁盲童学校的盲孩子,多少年来一直就是“看”这种硕大笨重的盲文书的。后来,他们中的一个——布莱叶,想到要改造它,要发明一种新的盲文书。
布莱叶1809年1月4日出生在法国巴黎附近的库普雷城,父亲是个制马鞍的皮匠。3岁那年,小布莱叶因玩耍不慎,被锥子扎瞎了一只眼睛,不久另一只眼睛也因感染而失明。10岁时,布莱叶被送到巴黎的瓦伦丁盲童学校学习。从此以后,他就与盲文结下了不解之缘。他17岁毕业后,被留在学校任教。布莱叶忘不了当年学盲文的艰辛,决心创造出一种专供盲人“阅读”和“书写”的文字来。
有一天,布莱叶和一位朋友在一家饭馆吃饭。席间,那位朋友顺手翻着刚刚出版的报纸,发现了报道上尉指挥官巴比埃发明“夜码”的消息。他马上兴奋地把这条消息念给布莱叶听。
原来,巴比埃奉命在夜间执行一项任务,当他们到达离敌人阵地不远处时,上司派人送来了一份紧急命令。由于不能点火,结果巴比埃只得借助微弱的星光,连看带猜,才弄懂了命令的内容,总算没有误事。这次经历使巴比埃感慨万分,后来他就发明一种“夜码”,即采用一些凸起的点点画画之类符号来代替字母,再用它们来拼写成文。接到的人在黑夜中凭手指触摸辨认“夜码”,了解内容。
巴比埃的“夜码”给布莱叶很大启发:这种“夜码”不就是一种不用眼睛看的“夜文”吗?
用类似的方法,能不能进而造出盲文来呢?他在朋友陪同下,兴冲冲地赶到巴比埃家求教,收获很大。回到学校以后,布莱叶对上尉的设计作了深入的研究,开始在上尉发明的基础上进行新的创造。这当中他经过了无数次的排列和试验,终于在1829年,他20岁时为盲人创造了“点字”。