“雅拉，你的嘴唇比最高級的秋本描圖紙還要柔軟”

韓國著名導演樸贊郁的新片《無可奈何》講述了擁有25年造紙經驗的資深技師被解雇后，為了再次回到造紙業而引發的一系列鬧劇。

片中的造紙技師將造紙視為無比崇高的事業，對心上人表白時說的是“你的嘴唇比最高級的秋本描圖紙還要柔軟”；等不到面試郵件或短信時突然大叫著“如果我們都不用紙了，那誰會用呢”沖向信箱……

《無可奈何》

沉浸在電影令人啼笑皆非的黑色幽默之余，我們不禁思考：紙，這種人類文明的千年載體，從何處走來，又將在人工智能時代將走向何方？

《無可奈何》

文/張立民 王國強

張立民，中國科協創新戰略研究院博士后。

王國強，中國科協創新戰略研究院研究員。

01.

從“笨重”到“輕便”：

古代紙張的誕生與改良

古埃及人在莎草紙上書寫，中國人在甲骨、青銅器上刻字，而歐洲人則用羊皮卷記錄文獻。但是，這些載體要么笨重（一片竹簡只能寫幾個字，一部《論語》需要數百片竹簡），要么昂貴（絲帛、羊皮卷只有貴族才能使用），知識傳播始終受限。

莎草紙

羊皮卷

直到東漢時期，蔡倫的出現改變了這一局面。公元105年，蔡倫總結前人經驗，用樹皮、麻頭、破布、漁網為原料，通過切料、煮爛、搗漿、攤平、晾干的流程，制成了世界上第一張植物纖維紙。這種紙不僅輕便（一張紙能寫數十個字），而且成本低廉（原料隨處可見），很快取代竹簡、絲帛，成為主流書寫載體。史書記載，蔡倫造紙術問世后，“天下咸稱蔡侯紙”，知識開始通過紙張快速傳播。紙張的普及改變了人們的書寫習慣和閱讀習慣，使普通人也能夠獲取信息和知識。

此后，紙張技術在世界各地不斷改良。唐代工匠在紙漿中加入黃檗，制成“防蟲紙”，讓書籍保存更久，如敦煌莫高窟出土的唐代佛經歷經千年仍完好無損。宋代出現“活字印刷紙”，紙張表面更光滑、厚度更均勻，適配活字印刷技術，推動了“四書五經”的大規模傳播。12世紀，造紙術傳入歐洲，意大利工匠用亞麻纖維造紙，制成的羊皮紙替代品，為文藝復興時期的手稿傳播提供了關鍵載體（達·芬奇的許多手稿就是寫在這種亞麻紙上的）。

亞麻纖維造的紙

02.

近代突破：從“手工”到“機器”，

紙張的“標準化”革命

18世紀工業革命后，紙張生產進入機器時代，徹底擺脫了手工依賴。1798年，法國發明家尼古拉斯-路易斯·羅伯特發明了“長網造紙機”，首次實現紙張的連續生產。在此之前，手工造紙每天最多生產幾十張，而長網造紙機每天能生產數千張，且紙張厚度、強度更均勻。

長網造紙機

19世紀中葉，木材成為造紙的主要原料，解決了原料短缺的問題。在此之前，造紙多依賴破布、亞麻等，隨著紙張需求激增，原料供應不足。德國科學家發明的木材制漿法，將木材打碎成漿，再去除雜質，制成的紙漿成本低、產量高，很快成為全球主流。到了20世紀初，紙張已實現標準化生產。不同國家的紙張尺寸、質量有了統一標準，這為全球知識交流、商業活動提供了便利。

同時，紙張的功能化也開始起步。20世紀30年代，美國公司在紙漿中加入防水劑，制成“防水紙”，用于食品包裝（如牛奶盒內層）；50年代，“復寫紙”誕生，通過在紙張背面涂覆色素，實現“一次書寫、多份復制”，成為辦公場景的必備品；70年代，“熱敏紙”出現，利用熱敏涂層遇熱變色的特性，廣泛用于超市收銀小票、ATM憑條，開啟了紙張“即時記錄”的時代。

復寫紙

熱敏紙

03.

現代“黑科技”：紙張不再只是“記錄工具”

隨著納米材料、柔性電子技術與傳統造紙工藝的深度融合，紙張不再局限于“承載油墨文字”的單一角色，而是開啟了“跨界進化”——從單純的“記錄載體”逐步升級為集感知、響應、存儲于一體的“智能設備”。一系列顛覆大眾認知的“智能紙”應運而生，悄然改變著人們的生產與生活方式。

“變色紙”通過材料涂層技術，讓紙張擺脫了靜態色彩的束縛，實現了按需動態顯示。科學家在紙張表面涂覆一層厚度約2微米的電致變色薄膜（主要成分為鎢氧化物或紫羅精衍生物），這種材料在低電壓（1~3伏）控制下，會通過離子遷移改變自身光學特性，從而呈現黑、白、藍、紅、綠等16種以上的純色或漸變色，且色彩切換響應時間僅需0.5秒，斷電后顏色可穩定保持數月，能耗僅為傳統電子屏的1/20。更具環保價值的是“可逆變色紙”，它采用溫敏型微膠囊墨水，用專用筆在紙上書寫后，字跡清晰如普通墨水。當用熱風槍或恒溫板加熱至60℃時，微膠囊內的色素分子會暫時分解，字跡瞬間消失；待紙張冷卻至室溫（約25℃），色素分子重新聚合，字跡又會完整恢復。這種特性讓它可反復使用，一本A5規格的可逆變色筆記本可替代30本普通草稿本，每人每年能減少約2千克的紙張消耗，尤其適合學生、設計師等高頻書寫人群。

電子價簽紙誕生于20世紀80年代的歐洲，實際上真正蓬勃發展是近十幾年，因為歐洲的人工成本一直持續上升。電子價簽紙的厚度與普通超市價簽一致，背后搭載微型無線模塊。工作人員無須推著工具車逐架更換紙質價簽，只需在后臺系統修改價格后，通過手機App向對應價簽發送指令，價簽紙便會自動切換顯示新價格。這不僅節省人力，還避免了“價簽與實際售價不符”的消費糾紛。

電子價簽紙

“存儲纖維紙”的出現，讓紙張從傳統的“信息載體”向“信息節點”邁進了一步。與科幻中的“可存儲大量數據的紙”不同，這項技術依托的并不是高密度芯片，而是近年來興起的可編程微電子纖維。2009年，比利時科研團隊展示了一種新的3D集成工藝，能夠實現厚度小于60微米的柔性電子系統。這種超薄芯片封裝技術允許在傳統的低成本柔性基板上集成完整的系統。這為低成本、不顯眼的可穿戴電子產品鋪平了道路。2022年，美國麻省理工學院的研究團隊利用多材料熱拉伸工藝，將微型存儲單元（可記錄少量數據，如編號、環境參數日志等）封裝在導電纖維中，并將這種纖維織入紙基材料。整個存儲單元寬度不足200微米，因此嵌入后完全不破壞紙張的柔韌性與可印刷性。這類“帶芯紙”雖然無法像U盤那樣存下照片或視頻，但可以實現數據標記與防偽溯源，如寫入一個128位的唯一碼、一次環境記錄或某次鑒定操作的時間戳。研究團隊特別強調，該技術的目標并非高容量存儲，而是讓每張紙都具備獨一無二的電子身份。目前，這類可記錄信息的纖維紙已在部分檔案館、博物館和高價值文件管理機構試行，用于防偽、追蹤、環境監測與真偽驗證等場景。研究人員預計，隨著微型電子纖維的制造成本下降，未來5~10年，這項技術會逐步擴展到包裝、防偽證書及藝術品認證等更廣泛的領域，成為紙張從“靜態載體”向“可交互材料”邁進的重要一步。

比利時研究團隊制作出存儲紙

“發電紙”作為最早實現產業化落地的智能紙技術之一，其核心突破在于將“能源生成”能力嵌入紙張的微觀結構。2023年，中國科研團隊在傳統紙漿中均勻混入直徑僅為10~30納米的氧化鋅納米線（一種具備優異壓電效應的半導體材料），經過特殊壓制工藝制成發電紙。其厚度與普通A4紙相當，卻能通過微小機械能轉化為電能：只要受到輕微按壓（如手指輕觸的壓力、微風拂過的震動，甚至雨滴墜落的沖擊力），紙內的氧化鋅納米線就會因形變產生電勢差，進而輸出穩定電流，每平方厘米紙張在常規觸摸下可產生50~100微安的電流。這種“自發電”特性讓它在場景應用中極具優勢。在商業領域，它可制成商場的智能海報。這種海報表面印有超薄柔性LED燈組，無須外接電源或電池，觀眾用手指觸摸海報上的產品圖案，電流便會驅動LED燈點亮對應區域，同步顯示產品參數、優惠信息甚至短視頻片段，互動感遠超傳統靜態海報。在應急救災場景中，它被加工成面密度僅為0.5千克/米2的輕質帳篷面料。在野外當風吹動時，這種帳篷面料因晃動產生的持續電流，可通過內置導線為應急燈供電（單次微風可維持燈光亮30分鐘以上），也能為對講機充電，解決了災區缺電情況下的基礎通信與照明難題。

中國科研團隊研制出高柔韌性單晶硅太陽能發電紙

04.

未來：紙張的“無界”可能

智能紙的發展正以肉眼可見的速度突破人類對“紙”的傳統認知邊界，它不再只是承載文字的靜態載體，更成為融合多領域技術的動態“功能體”。

目前，科學家聚焦的“生物兼容紙”研發，正是為解決醫療場景中的痛點而生。傳統傷口敷料需頻繁拆卸觀察，不僅易破壞創面愈合環境，還可能延誤感染預警。生物兼容紙以可降解天然材料為基底，除了常見的玉米淀粉外，還添加了殼聚糖（一種具有天然抗菌性的海洋生物提取物）增強韌性，再嵌入由納米級電極構成的生物傳感器陣列。當它被制成超薄傷口敷料貼合皮膚時，傳感器能實時捕捉創面的pH值（正常傷口的pH值為5.5~6.5，感染后會升至7.5以上）、局部溫度（感染時會升高0.5~1℃），甚至能檢測炎癥因子濃度。一旦出現感染跡象，敷料中的pH敏感染料會與炎癥代謝物發生化學反應，從原本的透明狀態逐漸變為醒目的紅色。這種“可視化預警”無須拆卸敷料，醫生通過肉眼就能快速判斷，大大降低了創面二次損傷的風險。更關鍵的是，當傷口愈合、敷料完成使命后，它會在人體體液和皮膚微生物的作用下，3~7天內完全降解為二氧化碳和水，既不會像傳統醫用膠布那樣留下膠痕，也避免了塑料敷料造成的醫療垃圾污染。

另一大研發方向“柔性顯示紙”，則正在重構信息載體的便攜性與交互體驗。傳統電子書閱讀器雖輕便，但屏幕多為剛性玻璃材質，折疊時易損壞，且色彩顯示效果有限；而柔性顯示紙通過將厚度僅20微米（相當于頭發絲直徑1/5）的超薄柔性OLED顯示模組與經過特殊處理的高強度纖維素紙基材復合，讓“紙”同時擁有了傳統紙張的柔韌與電子屏幕的動態特性。它能像報紙一樣隨意折疊成掌心大小，卷曲后直徑可縮小至1厘米（能輕松塞進錢包或筆袋），展開后又能呈現高清彩色動態圖像與視頻，且屏幕亮度會隨環境光自動調節，長時間觀看也不易眼疲勞。未來，它極有可能替代現有電子書閱讀器。出差時，你不必攜帶厚重的平板電腦，只需將柔性顯示紙卷成鋼筆粗細放入口袋，在咖啡館展開就能瀏覽彩色電子雜志。閱讀時，柔性顯示紙支持多點觸控，手指輕點就能翻頁，甚至能直接在“紙”面用專用筆做筆記，筆記會通過內置的無線模塊自動同步到云端。更有趣的是，它還能模擬傳統紙張的翻頁聲，在保留紙質閱讀質感的同時，兼具數字內容的便捷性。

從東漢蔡倫用樹皮、麻頭制成的植物纖維紙，到今天能“感知”“顯示”的智能紙，紙張的進化從未因時代變遷而停滯。蔡侯紙取代了笨重的竹簡，讓知識得以低成本傳播；而智能紙則打破了紙與科技的壁壘——它不再局限于“記錄信息”的單一功能，而是成為材料科學（可降解高分子材料）、電子工程（柔性電路與OLED技術）、生物醫學（生物傳感與抗菌技術）交叉創新的平臺：基材來自材料領域的突破，功能依賴電子與生物領域的融合，每一次技術迭代都在重構“紙”的價值。或許未來某一天，我們手中的“紙”會真正成為連接物理世界與數字世界的橋梁：在教室里，學生用的“紙”既能像傳統課本一樣用鉛筆書寫批注，又能點擊插圖播放化學實驗視頻；在醫院里，醫生手持的“紙”能實時顯示患者的心率、血壓等數據，折疊后又能像紙質病歷一樣存檔；甚至在日常生活中，超市的購物袋可能是柔性顯示紙制成的，既能承重，又能顯示商品折扣信息。到了那時，“紙”將既保留著指尖觸碰時的溫潤質感，又滿載著科技賦予的智能與便捷，真正融入生活的每一個角落。

《無可奈何》

點擊圖片訂購2026年《科學畫報》