《科学24小时》
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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。
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