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                    《科學24小時》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    旨在向全國廣大群眾,特別是具有中等文化程度的廣大青年,普及科學技術知識,繁榮科普創作,啟迪思想,開拓視野。

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                    青出于藍

                    2019-07-21 23:32:00

                      戰國時期思想家荀子的《勸學》,以“君子曰:學不可以已。青,取之于藍,而青于藍;冰,水為之,而寒于水……”開篇,通篇勸勉人們終身求學,用心專一,積累學識。

                      對于其中為后人演衍而成的成語——“青出于藍”,現今諸多書籍中基本上都是這樣解釋的:藍,指的是藍草,可作染料。青,是從藍草中提煉而成的,但顏色比蓼藍更深。

                      后人往往以“青出于藍”來比喻學生超過老師,或后人超過前人。

                      但如果用科學角度追根究底的話,上文對于“青出于藍”的注釋,卻會給人們帶來些許的矛盾與困惑。

                      要知道,在荀子那個時代,“青”是對我們今天的顏色---“藍色”的稱呼,而“藍”,指的應該是那些以菘藍草為代表的若干植物。

                      藍草的秘密

                      這些以菘藍草為代表的植物,雖然被我們稱之為“藍草”,但它們的花卻顏色各異,或紫紅色,或艷黃色……而其葉子則呈綠色,所以我們根本無法想象,它們與藍色之間究竟有何關系。再加上這些藍草并非是采摘后直接用于染色,而是將它們的綠葉通過一系列的加工,經過步驟繁多的化學反應后,才能變成用作染色的染料。而且,這些菘藍或蓼藍之類的植物,是隨著人們的深入了解,逐步成為染料的原料的。所以,荀子那個時代所指的藍草,應該是有別于蓼藍等其他植物的菘藍。而蓼藍這些植物被大規模用作靛藍的原料,則是明代以后的事了。

                      以上各類藍草中真正能作為植物染料原料的,是它們的葉子。菘藍、蓼藍等植物的葉子中含有一種被稱為吲哚酚的葡萄糖甙化合物——靛甙。帶有這種化學物質的綠葉經過發酵后,會與糖化酶或堿溶液發生水解反應,生成葡萄糖和羥基吲哚酚。經過處理后生成的無色羥基吲哚酚,會和空氣中的氧氣成分發生氧化作用,然后更進一步發生縮合反應,最終生成了一種藍色的沉淀物,這就是植物染料——靛藍(又名靛青)。

                      古人最初通過簡易的發酵方法,以及用石灰來水解大量發酵后的菘藍葉子,才能提取到少量的靛藍染料。在明代之前,民間最初多用方便水解的菘藍葉來制造靛藍。后來發明了酒糟發酵法,利用酒糟促進發酵的辦法,進一步提高了植物染料的產量。比如,浙江溫州蒼南一帶的居民就是利用靛藍來制作夾纈而頗負盛名。當然,其他地區的苗、瑤、侗、畬等少數民族,今天也仍然在用蓼藍所制取的靛藍,通過扎染、蠟染等方法來加工民族工藝品。

                      說到染色,中國古代用的染料,大都來自于植物、動物以及天然礦物。而植物染料最為普遍,如樹皮、樹根、枝葉、鮮花、果實、果殼和果汁,以及一些草本植物。礦物類染料比較少,用作原料的有朱砂、赭石、石青等。動物染料則有胭脂蟲、紫膠蟲、墨魚汁等等。

                      古人將染色用的染料原色分為青、赤、黃、白、黑,稱之為“五色”。其中的青色染料,就是從菘藍、蓼藍草等植物中提取的靛藍染料。能制取靛藍的藍草有好多種,古人最初用的是比較容易水解的菘藍草,后來逐漸發現,通過改進技術,蓼藍、馬藍、木藍、莧藍等植物也可以用來提取制作靛藍的染料。

                      “藍”是可提取靛藍染料的這幾種植物的統稱。在《詩經》和《禮記》中已有關于“藍”的敘述。明代的宋應星更是在其所著的《天工開物》中提到茶藍(即菘藍)、蓼藍、馬藍等等,它們均可用來制取靛藍染料。

                      菘藍草是一種十字花科菘藍屬二年生的草本植物,歷來通稱大青植株光滑無毛。在江蘇、河南、廣東、福建等省均有栽培。中醫藥中稱菘藍的葉子為大青葉,其根更是大家再熟悉不過的中藥——板藍根。它有清熱、涼血、解毒的功能。

                      蓼藍則為蓼科蓼屬中的一年生草本植物。莖帶紫紅色,綠葉干后變暗藍色,花呈淡紅色,分布于全國各地。

                      藍草所制取得到的靛藍產品除用于染色外,還可藥用。由于此類植物所制得的靛藍產品實際上屬于混合產物,含有多種成分,當其中的靛藍成分滿足一定的質量要求后,也就成了另一味中藥—青黛。

                      靛藍的啟發

                      靛藍染料是一種還原染料,中國的靛藍早在隋、唐時期就已經出口到西亞,并流傳到了歐洲,向東則傳到了日本。在化學合成靛藍染料出現以前,中國的靛藍制品在國際市場上一直享有盛名。

                      1897年,德國化學家拜耳通過化學方法成功合成出的化學靛藍染料,以原料充足、生產簡便、純度高、易貯運、使用方便等優點后來居上,迅速普及開來,使我國這一具有幾千年歷史的植物靛藍染料黯然失色,一蹶不振,逐漸走向了衰落。

                      但自20世紀60年代以來,隨著環境保護和勞動保護意識逐漸普及,人們開始注意到有機染料工業所帶來的諸多弊端。合成靛藍染料生產過程中所使用的那些有機化工原料,會導致生產工人急性或慢性中毒,對周邊人群的呼吸道、中樞神經及肝臟也有一定的傷害。同時,工業生產也造成了嚴重的環境污染和生態破壞。這些現象無一不引起人們的高度關注。痛定思痛之余,人們開始重新關注低毒性的天然染料,促使植物染料得到現代社會中大部分人的青睞與肯定,它恰逢其時地再次顯示出自己的獨特魅力,重獲新生。

                      今天看來,當我們用這些靛藍染料發展的歷史認識,來重溫荀子的《勸學》一文時,恰好再次印證了“學不可以已”,只有這樣才能在持之以恒的蓄積中求得進步,匡正繆誤。

                    本文來自《科學24小時》

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