荀子与牛仔蓝

   
    任多
    生活在2200多年前的荀子，和牛仔蓝，有什么关系？二者之间的隐秘联系就藏在《劝学》中的那句名言中——“青，取之于蓝而青于蓝”。“青”不是青，“蓝”不是蓝
    荀子口中的“蓝”并不是我们常说的“蓝色”，而是指一类可提取蓝色染料的植物。从这类植物中提取的染料就是荀子说的“青”，也叫靛蓝。
    世界上有很多植物都可以用于提取靛蓝。其中比较常见的有豆科植物木蓝、蓼科植物蓼蓝、爵床科植物马蓝和十字花科植物菘蓝——菘蓝堪称“宝藏植物”，它不仅能用来提取染料，还能治病救人，它的根就是常用中药板蓝根，叶子则是另一味中药大青叶。
    靛蓝的使用在世界范围内都有着悠久的历史，而各种含靛植物也在全球划分了各自的“势力范围”。木蓝适宜在热带生长，是印度提取靛蓝的主要原料;欧洲地处温带，适宜菘蓝生长，所以菘蓝成了欧洲的靛蓝来源;中国国土辽阔，地跨热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带和高原气候区六大气候带，因此，在制作靛蓝的原材料方面，我们选择了“都要”——木蓝、马蓝、菘蓝和蓼蓝都是我国制靛的原材料。
    在我国传统手工染色技术中，靛蓝扮演着非常重要的角色。早在夏朝，我国古籍中就有了“五月，启灌蓝蓼”的记载，《诗经》中也有“终朝采蓝”的句子。这说明从那时起，我们的祖先就已经开始种植蓼蓝，并且非常熟悉它的生长习性了。
    到了北魏，《齐民要术》中出现了这样的记载：农历七月，在地上挖个坑，把蓼蓝切了倒竖在坑里，加水，再用重物一压，让水没过蓼蓝。这样发酵一两天，捞出残渣，把得到的汁液用一定比例的石灰水搅拌，最终沉淀于水底的膏状物就是靛蓝。
    有趣的是，在提取靛蓝的过程中，还衍生出一种古代美妆产品。在靛蓝膏体沉淀出来之后，把剩余的溶液匀速搅拌，直到液面出现丰富的泡沫，将这些泡沫捞出晾干，就成了古代女子描眉用的青黛。染色，并不是
    泡一泡那么简单
    从植物中提取靛蓝只是染色的第一步，真正体现技术含量的操作还在后面。
    接下来，要把从植物中提取的靛蓝用水稀释，再往染缸里加入石灰或其他碱性物质，最后慢慢加入米酒或酒糟兑成染液，静置一段时间。在这个过程中，染缸里的染液会发生神奇的变化——染液里的蓝色渐渐消失，变成黄绿色。
    这一通复杂操作是为什么呢？这就得从靛蓝的属性说起。从现代化学的角度来看，靛蓝属于吲哚类天然染料。这种“高冷”的物质既不溶于水又不溶于酒精，对织物纤维更没有亲和力，常规的染色方法不能使其着色。
    古人在靛蓝染液中加入米酒或酒糟，是为了让酒和酒糟里的微生物使染液发酵，将靛蓝还原成蓝绿色的靛白。靛白再与碱性溶液反应，变成黄绿色的隐色体，这就是染液变成黄绿色的原因。隐色体可比靛蓝“乖巧”多了，它不仅溶于水，也更容易上染棉麻纤维。
    那么问题来了，黄绿色的隐色体怎么变回蓝色呢？织物在染液中浸泡一段时间以后，要放在阳光下晾晒。在阳光和空气的作用下，隐色体再次被氧化，恢复成靛蓝，漂亮的蓝色就这样在织物上“重生”了。
    其实在这些步骤之后，还得完成几道固色工序，整个靛蓝染色流程才算完成。很难想象，没有任何现代化学基础的古人，是怎么摸索出这样复杂的一套工艺的。靛蓝染色工艺使蓝色这种自然界极为稀缺的颜色走进人们的生活，甚至一度成为织物最常见的颜色。牛仔裤的蓝与荀子的“青”
    我们熟悉的“牛仔蓝”就来自荀子笔下的“青”——靛蓝。
    由于靛蓝染色不够牢固，牛仔裤经过一段时间的磨洗后会出现局部剥色的现象，呈现出蓝里透白的独特色彩。但恰恰是这种褪色的特点成就了牛仔裤迷人的怀旧气质，于是做旧成了牛仔裤生产的一道工序。
    牛仔裤诞生的时代，正值工业革命席卷全球。纺织业的高速发展促使全球染料需求量大幅增长，从植物中提取靛蓝根本无法满足与日俱增的市场需求。1890年，德国化学家霍依曼在前辈拜耳的基础上发明了以苯胺为初始原料的靛蓝合成法。从此，人工合成的靛蓝实现了规模化生产，并逐渐代替植物靛蓝占领市场。今天的牛仔蓝，实际是人工合成的靛蓝。
    合成靛蓝和天然靛蓝在化学结构上完全一致，染色原理也与传统染蓝大致相同——把靛蓝染料还原成可溶于水的靛蓝隐色体，然后上染纤维，通过空气或者氧化剂，氧化固着在纤维上，最后皂洗烘干。但是古代靛蓝染色过程中，使用的材料都取自大自然，可到了现代，牛仔服装生产流程中的每一个环节都对环境极不友好。
    首先，人工合成靛蓝染料的过程中需要使用大量化学试剂，产生的废渣容易造成环境污染。而到了织物染色阶段，目前使用的还原剂“保险粉”不仅污染性高，且极易吸湿自燃，有巨大的安全隐患。最后，为了让牛仔裤看起来更时尚，牛仔裤制作完成后，生产厂家往往会使用丙烯酸树脂、酚类化合物、高锰酸钾、次氯酸盐、纯碱、焦亚磷酸钠、草酸和过氧化氢等化学试剂对牛仔裤进行做旧加工，使其产生褪色、褶皱、破损效果。
    不仅如此，牛仔裤生产环节耗水量极大，制作一条牛仔裤需要耗费20升水，而每年全球生产消费大约7亿条牛仔裤，產生的污水量是惊人的。毫不夸张地说，每一抹牛仔蓝都在侵蚀着我们的绿水青山。
    那么，有没有一种办法，能兼顾牛仔蓝和绿水青山呢？
    为了解决这个问题，人们开始回溯靛蓝的起点，结合现代科技与古人智慧。
    两千多年前，先民发现了微生物发酵植物靛蓝的方法，今天的科学家同样从中获得灵感。他们分辨出能合成靛蓝的微生物种类，并且利用基因工程技术，增强微生物生产靛蓝的效率，使这些可爱的小生物成为一个个生产靛蓝的迷你工厂，再结合大规模发酵技术，生物靛蓝又能重新回到我们的生活中。
    （微木摘自微信公众号“我是科学家iScientist”，赵希岗图）