筆墨紙硯，是中國獨有的書畫與書寫用具。作為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的經(jīng)典傳承樣式，文房四寶滿載春秋雅事和歷史煙云，它們?yōu)楹畏Q得上是中國傳統(tǒng)文化親密無間的至尊賢友？又如何經(jīng)得起時光的磨礪沉淀？6月10日是我國第七個“文化和自然遺產(chǎn)日”，讓我們利用電子顯微鏡等新技術(shù)，超近距離把文房四寶看清楚，從科學(xué)角度探尋它們“永葆青春”的秘訣。
從流傳千年的文籍經(jīng)典，到家家戶戶張貼的春聯(lián)，千百年來，毛筆一直書寫著中國人的文化和情感。毛筆之所以“軟硬”不同，與筆頭選擇的動物毛發(fā)關(guān)系巨大。透過電子顯微鏡可以看到，放大3000倍的狼毫表面“波光粼粼”?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，動物毛發(fā)表面呈鱗片狀排列，狼毫之所以筆力勁挺，宜書宜畫，是因為狼毫表面的鱗片結(jié)構(gòu)致密，鱗片較窄且長，結(jié)構(gòu)剛強。
一句“有佳墨者，猶如名將之有良馬也”道出自古文人墨客對墨的重視。使用電子顯微鏡對桐油煙墨進行高分辨率觀察可以看出，其中分布著大量植物油脂類燃料經(jīng)燃燒后形成的碳黑，這種球形粒子聚集形成的粘連狀大單元結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以高品質(zhì)的油煙墨著色力強、落紙如漆。
一張宣紙，成就了萬千文化氣象，也為我們守護著文明的記憶。產(chǎn)于安徽涇縣的宣紙，原料是青檀樹皮及稻草，從原料的選擇、漂曬到制成紙張，要經(jīng)過一百多道操作程序，需時超過一年。在顯微鏡下可見青檀樹皮纖維纖長且均勻，細胞壁密布著特有的“皺紋”，既可滯留筆痕、墨粒，也可外滲形成墨階。
文房四寶中，硯堅固而流傳千載，故有“文人有硯，猶美人之有鏡，一生之中最相親傍”的說法。歙硯是中國四大名硯之一，以其獨有的天然紋理聞名于世。通過電子顯微鏡和能譜分析，放大2000倍的歙硯本身就是一幅絕妙的天然畫。
科研人員發(fā)現(xiàn)，硯石主要礦物為絹云母和綠泥石，多呈粒狀和片狀堆疊，另分布有長石、石英等。石英的存在為硯石提供了較高的研磨能力，絹云母和綠泥石使硯石保持了細膩質(zhì)感，而褐鐵礦也構(gòu)成了歙硯燦若云霞的“金星”紋理。這些礦物的特殊組合保證了歙硯“瑩潤細密，石質(zhì)堅潤，紋理縝密，貯水不涸，發(fā)墨如油”的獨有魅力。