蔡伦改进造纸术：人类文明的承载术
东汉和帝元兴元年(105年)，宦官蔡伦改进民间造纸方法，用树皮、麻头、敝布、鱼网作纸，人称“蔡侯纸”，并献给汉和帝。
蔡伦
蔡伦的造纸术被列为中国古代“四大发明”之一，对人类文化传播和世界文明进步作出了无法衡量的贡献。
造纸术的改进与传播，改变了人们的书写习惯和阅读习惯，使普通人也能够获取信息和知识；此外，与印刷术发展的结合，更是便利了文字的保存，提高了文化的传播效率，在一定程度上扩大了文明影响的范围。
这不仅推动了中国文化的传承与发展，也对世界文化发展起了重大作用，是中国人送给全人类的一份厚礼。
8世纪末，巴格达开始出现造纸术，随后在大马士革盛行，并逐渐传至欧洲。11世纪的阿拉伯著名作家塔阿里拜根据前人的著述写道：“造纸术从中国传到撒马尔罕（今乌兹别克斯坦境内），是由于被俘的中国士兵、俘虏中间，有些能造纸的人。由是设厂造纸，驰名远近。造纸业发达后，纸遂为撒马尔罕对外贸易的一种重要出口品。”由此，中国的造纸术便进入了阿拉伯境内。
12世纪至13世纪之间，西班牙、法国、意大利和德国相继建立纸厂，最终，在16世纪造纸厂遍及欧洲。
蔡伦改进造纸术的背景是什么呢？
首先，纸这种书写材质还没有出现时，文字的传播十分不方便。中国古代所用书写记事材料有甲骨、金石、缣帛和简牍。除用金石外，外国古代还使用莎草片、贝叶、树皮及羊皮等材料。
印度等南亚、东南亚国家则将扇椰树叶子晒干、压平作书写材料，因此，传入中国的印度佛教经典便是写在树叶上后扎起来，也称“贝叶经”。
《贝叶经》
然而，无论是把文字刻在龟甲上或兽骨上、铸在青铜器上、刻在石头上，或是在中国春秋末期将文字书写在竹片、木片之上，这样的书写材料都是十分笨重的——长篇的文字不但对于记录者来说费时费力，更不利于文字的传播和交流。欧洲在没有纸之前，抄写一部《圣经》要用300张羊皮。当时，还有用绢帛作书写材料的，绢帛相比其他材料会更轻便，但价格也极昂贵，一般人是用不起的。
其次，蔡伦本身热爱制造和发明。蔡伦出身于东汉初年大凑山下从事冶铸的一个铁匠世家，他对生产活动很感兴趣，比如冶炼、铸造，种麻、养蚕等。
大约在汉明帝永平十八年（公元75年），蔡伦入宫作宦官。到汉和帝即位时（公元89年），他已升迁为出入朝廷、侍从天子的中常侍，成了传达诏令、掌理文书、参预朝政的宦官，属中级官员。据《后汉书·百官志》，永元九年（公元97年），蔡伦“兼做秘剑及诸器械”，主管监督制造宫中用的各种器物。
当时的皇宫作坊集中天下能工巧匠，拥有着当时制造业的最高水准，这就为蔡伦提供了一个展示他对于生产、制造把控能力的平台。
造纸术的传播
最后，蔡伦改进的造纸术之所以得到了应用和传播，与皇室的支持息息相关。
汉和帝去世后，年幼多病的皇子被立为殇帝，太后邓皇后临朝执政。邓皇后十分重视文化教育，钟情文籍和纸墨。因此，临政后，邓皇后下令尚方、织室等宫内作坊不要制作供赏玩的器物。
邓皇后对于文字纸墨的喜爱，在很大程度上为蔡伦造纸的成功以及应用和推广提供了助力：官方的推广，使得皇室作坊“尚方”改进的造纸术也传播至民间，改进的造纸技术在实际生活中被广泛应用，造福了百姓。
那么，书写材料是如何发展到蔡伦改进造纸术时代的呢？
首先，需要明确的一点是，纸的概念需要包含四项要素。
第一、原料必须是植物纤维而不是其他任何材质的纤维，否则不能算作传统意义上的纸；第二、原料必须经提纯、机械分散、成浆、抄造及干燥成型等工序处理而成者为纸，未经这些工序、用另外途径而成者不算传统意义上的纸；第三、纸的表面必须较平滑，体质柔韧，由分散纤维按不规则方向交结而成，纤维分布较匀，整体呈薄片状；第四、具有实用性，用途是书写、印刷、包装等。
只有满足以上要素，才能被称作传统意义上的纸。
那么，在蔡侯纸之前，当真没有纸的存在吗？
简牍示意
最初，在中国战国时代，主要的书写材料是简牍及缣帛，这比商周时用甲骨、金石已经进了一步。后来，到了秦汉时期，战国时通行的帛简作为书写材料仍被沿用。据史料载，秦始皇在位时每日批阅的奏文简牍动辄以石(每石为120斤)计，费去了很多时间。
如果说秦始皇批阅简牍奏文以石计，那么，西汉皇帝要批阅的奏文甚至要更多：例如，汉武帝用了两个月，才读完了东方朔写在3000枚竹简上的上书。
因此，无论是社会还是皇室，都急需一种更轻便、更易读的书写材料，以代替竹简等重型材质。
以唐代书画鉴赏家张怀瓘和宋代一些著作家为代表认为，汉初(公元前2世纪左右)便已经出现了能代替竹简的纸张出现，但苦于没有实物进行证明，这一说法并未被广泛支持，普遍仍认为蔡伦是造纸术的“发明者”。
直到1957年，在中国西安灞桥砖瓦厂工地上被推土机推出来的文物之一——灞桥纸出土，才进一步地证实了“西汉有纸”的这一说法。
灞桥纸
灞桥纸出土时，最初被黏在铜镜之上，有七八层。经放大观察灞桥纸的纤维物理结构、纤维粉碎情况、分散情况后，灞桥纸被认为确实是纸。此外，据说当时有个造纸工作者得到灞桥纸的一片小碎片，碎片上甚至还可以写上毛笔字。经过鉴定这次出土的器物，文物和考古学家将这批文物所在的灞桥墓的年代定位西汉武帝时期。
除此之外，1986年甘肃放马滩考古中也发现了西汉文帝时期的纸，是目前所知最早的纸张实物。放马滩出土的纸还是一张地图，上面有细毛笔画出的山川、河流、道路等。这些多个地点发现的西汉不同时期制造的蔡伦前古纸，都具备了纸的要素，是真正意义上的纸。这些发现不但把中国造纸术起源提前200年，也说明了造纸术源远流长。
那么，蔡伦是在什么方面改进了造纸术的呢？
根据出土古纸检验和文献记载，汉初所造之纸为麻纸。中国科技史学家潘吉星认为，汉代麻纸大体说须经历下列11个工序才能制成：将原料破布、麻绳等浸润、切碎，再浸石灰水后蒸煮，并洗涤、舂捣成泥状，更与水配成浆液，用模具抄造即成为纸。
蔡伦造纸示意
蔡伦扩大了纸的材料来源，倡导以“树肤”造纸，即以树皮造纸，使木本植物成为造纸材料的选择。如此一来，造纸材料的扩大，解决了造纸材料多样化的问题，使造纸技术的发展和普及成为了可能。
可以说，蔡伦不仅是造纸技术的革新者，更是造纸技术的推广者和组织者。造纸技术的不断发展和推广，最终促进了隋炀帝时期出现的印刷术。
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