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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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青出于蓝

2019-07-21 23:32:00

  战国时期思想家荀子的《劝学》,以“君子曰:学不可以已。青,取之于蓝,而青于蓝;冰,水为之,而寒于水……”开篇,通篇劝勉人们终身求学,用心专一,积累学识。

  对于其中为后人演衍而成的成语——“青出于蓝”,现今诸多书籍中基本上都是这样解释的:蓝,指的是蓝草,可作染料。青,是从蓝草中提炼而成的,但颜色比蓼蓝更深。

  后人往往以“青出于蓝”来比喻学生超过老师,或后人超过前人。

  但如果用科学角度追根究底的话,上文对于“青出于蓝”的注释,却会给人们带来些许的矛盾与困惑。

  要知道,在荀子那个时代,“青”是对我们今天的颜色---“蓝色”的称呼,而“蓝”,指的应该是那些以菘蓝草为代表的若干植物。

  蓝草的秘密

  这些以菘蓝草为代表的植物,虽然被我们称之为“蓝草”,但它们的花却颜色各异,或紫红色,或艳黄色……而其叶子则呈绿色,所以我们根本无法想象,它们与蓝色之间究竟有何关系。再加上这些蓝草并非是采摘后直接用于染色,而是将它们的绿叶通过一系列的加工,经过步骤繁多的化学反应后,才能变成用作染色的染料。而且,这些菘蓝或蓼蓝之类的植物,是随着人们的深入了解,逐步成为染料的原料的。所以,荀子那个时代所指的蓝草,应该是有别于蓼蓝等其他植物的菘蓝。而蓼蓝这些植物被大规模用作靛蓝的原料,则是明代以后的事了。

  以上各类蓝草中真正能作为植物染料原料的,是它们的叶子。菘蓝、蓼蓝等植物的叶子中含有一种被称为吲哚酚的葡萄糖甙化合物——靛甙。带有这种化学物质的绿叶经过发酵后,会与糖化酶或碱溶液发生水解反应,生成葡萄糖和羟基吲哚酚。经过处理后生成的无色羟基吲哚酚,会和空气中的氧气成分发生氧化作用,然后更进一步发生缩合反应,最终生成了一种蓝色的沉淀物,这就是植物染料——靛蓝(又名靛青)。

  古人最初通过简易的发酵方法,以及用石灰来水解大量发酵后的菘蓝叶子,才能提取到少量的靛蓝染料。在明代之前,民间最初多用方便水解的菘蓝叶来制造靛蓝。后来发明了酒糟发酵法,利用酒糟促进发酵的办法,进一步提高了植物染料的产量。比如,浙江温州苍南一带的居民就是利用靛蓝来制作夹缬而颇负盛名。当然,其他地区的苗、瑶、侗、畲等少数民族,今天也仍然在用蓼蓝所制取的靛蓝,通过扎染、蜡染等方法来加工民族工艺品。

  说到染色,中国古代用的染料,大都来自于植物、动物以及天然矿物。而植物染料最为普遍,如树皮、树根、枝叶、鲜花、果实、果壳和果汁,以及一些草本植物。矿物类染料比较少,用作原料的有朱砂、赭石、石青等。动物染料则有胭脂虫、紫胶虫、墨鱼汁等等。

  古人将染色用的染料原色分为青、赤、黄、白、黑,称之为“五色”。其中的青色染料,就是从菘蓝、蓼蓝草等植物中提取的靛蓝染料。能制取靛蓝的蓝草有好多种,古人最初用的是比较容易水解的菘蓝草,后来逐渐发现,通过改进技术,蓼蓝、马蓝、木蓝、苋蓝等植物也可以用来提取制作靛蓝的染料。

  “蓝”是可提取靛蓝染料的这几种植物的统称。在《诗经》和《礼记》中已有关于“蓝”的叙述。明代的宋应星更是在其所著的《天工开物》中提到茶蓝(即菘蓝)、蓼蓝、马蓝等等,它们均可用来制取靛蓝染料。

  菘蓝草是一种十字花科菘蓝属二年生的草本植物,历来通称大青植株光滑无毛。在江苏、河南、广东、福建等省均有栽培。中医药中称菘蓝的叶子为大青叶,其根更是大家再熟悉不过的中药——板蓝根。它有清热、凉血、解毒的功能。

  蓼蓝则为蓼科蓼属中的一年生草本植物。茎带紫红色,绿叶干后变暗蓝色,花呈淡红色,分布于全国各地。

  蓝草所制取得到的靛蓝产品除用于染色外,还可药用。由于此类植物所制得的靛蓝产品实际上属于混合产物,含有多种成分,当其中的靛蓝成分满足一定的质量要求后,也就成了另一味中药—青黛。

  靛蓝的启发

  靛蓝染料是一种还原染料,中国的靛蓝早在隋、唐时期就已经出口到西亚,并流传到了欧洲,向东则传到了日本。在化学合成靛蓝染料出现以前,中国的靛蓝制品在国际市场上一直享有盛名。

  1897年,德国化学家拜耳通过化学方法成功合成出的化学靛蓝染料,以原料充足、生产简便、纯度高、易贮运、使用方便等优点后来居上,迅速普及开来,使我国这一具有几千年历史的植物靛蓝染料黯然失色,一蹶不振,逐渐走向了衰落。

  但自20世纪60年代以来,随着环境保护和劳动保护意识逐渐普及,人们开始注意到有机染料工业所带来的诸多弊端。合成靛蓝染料生产过程中所使用的那些有机化工原料,会导致生产工人急性或慢性中毒,对周边人群的呼吸道、中枢神经及肝脏也有一定的伤害。同时,工业生产也造成了严重的环境污染和生态破坏。这些现象无一不引起人们的高度关注。痛定思痛之余,人们开始重新关注低毒性的天然染料,促使植物染料得到现代社会中大部分人的青睐与肯定,它恰逢其时地再次显示出自己的独特魅力,重获新生。

  今天看来,当我们用这些靛蓝染料发展的历史认识,来重温荀子的《劝学》一文时,恰好再次印证了“学不可以已”,只有这样才能在持之以恒的蓄积中求得进步,匡正缪误。

本文来自《科学24小时》

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