張慧
又是一年開學季。對於很多第一次走入校門的小朋友來說，鉛筆是他們學習寫字時拿起的第一支筆。
每年有上百億支鉛筆被源源不斷地從工廠裡製造出來，既稀鬆平常，又價格低廉。簡單的木質筆桿包圍著筆芯，最多在筆端加上一道金屬壓條，連接著一小塊橡皮——鉛筆的製作工藝看起來似乎並不複雜，以至於我們常常忘了它其實是一種非常年輕的書寫工具，製作一支鉛筆又曾經集合了多少人的智慧。
我們對鉛筆的誤解不少，甚至連鉛筆的名字也充滿誤會。
名叫鉛筆，其實不含鉛
寫寫畫畫、順手塗鴉，遠古時代的人類也和今天一樣，有把語言和思想書寫下來的衝動，各種各樣的書寫工具也就隨之誕生。從石板刻字、甲骨佔卜，到中國古代的毛筆以及歐洲的蘆葦筆或是鵝毛筆，這些書寫工具譜下了燦爛的文明篇章，但共同的缺陷是不方便攜帶、難以隨時書寫記錄。毛筆的潑墨需要工整的臺面與隨時研磨；鵝毛筆也得不時蘸墨，還要隨身帶著一把小刀以便削尖被磨損的筆頭。直到最易於攜帶也最穩定的筆——鉛筆出現，才改變了這一局面。
鉛筆其實不含鉛。據說古羅馬時代的人習慣用金屬夾著鉛來書寫，但那種筆和今天的鉛筆大不一樣。事實上，鉛的毒性很強，也不適合作為日常書寫工具。那鉛筆為什麼又由此得名呢？
鉛筆的故事要從16世紀初英國坎伯蘭一個名叫凱西克的村子說起。按照當地流傳最廣的說法：在一個暴風雨肆虐的夜晚，狂風連根拔起了凱西克村博羅代爾地帶的幾棵大樹。村裡人在做清整時，發現樹底下露出了一塊含有黑色礦物質的礦床。這種黑色礦物質就是後來鉛筆筆芯的核心成分——石墨。
石墨是一種軟性礦物質，不溶於水、耐高溫（熔點在3600℃），導電性、潤滑性和化學穩定性都十分良好，今天被廣泛用於民用和國防工業，當然也包括鉛筆製造。回到16世紀的英格蘭小鎮，這種礦物質在當時還是神秘事物。它最開始的名稱五花八門，有人叫它「wadd」，有人叫它「willow」，詞義都跟黑色有關，最常用的稱呼還是「black lead」，意思是「黑色的鉛」。因為新發現的礦物質與鉛的外表相似，被人們隨口叫做「黑鉛」，于是之後用這種礦物質做成的筆，即使不含鉛，也被叫成了「鉛筆」。
最開始的「鉛筆」出現得很隨意，隨意到不能用發明這個詞來形容。村裡的農民隨手拾起一小塊石墨，發現手指被染色，於是就用它來給自家的羊做區分標記。蓋房子需要打樁的標記位置、木匠手工的測算標記、木頭貨箱上的標註……隨時書寫的便利讓其很快流行開來，使用形式上也向一支筆靠近：把石墨削成細條，在外面纏上布，書寫時就不會弄髒手指；或者用細線密密纏上一個線圈，前端露出的石墨被磨平以後，就再解開一段纏線。16世紀末，凱西克村的工匠開始把石墨塊切割成細條，放置於挖出凹槽的方木桿中，削平冒出木桿的石墨條部分，再在木桿兩端粘上薄木片——鉛筆的雛形就這麼誕生了。也有觀點認為最早開始這麼做的是義大利人，但不管怎麼說，提到鉛筆的誕生總是繞不過英格蘭的凱西克村。凱西克村也確實是早期世界鉛筆的製造中心，直到今天，該村還有一座用鉛筆工廠改建成的凱西克鉛筆博物館。
再回到當年石墨的故事上。用石墨標註的醒目痕跡很快引起了其他地區人們的注意。石墨製成的鉛筆墨跡清晰又容易修改擦拭，非常適合繪製諸如炮彈模具之類精確的軍事繪圖。於是英國國王喬治二世立即宣布，把凱西克村博羅代爾的礦區收歸皇室所有。英國人把石墨礦視作天賜的禮物，禁止出口。作為當時世界上唯一一處已知的純石墨產地，凱西克名聲大噪，派出武裝部隊對礦床進行嚴密看守；開採出的石墨運去倫敦進行巨額拍賣時，往來也都有武裝護送。除了軍事用途，鉛筆還十分適合藝術和設計家的草圖繪製，整個歐洲對鉛筆的需求量都十分巨大，石墨的走私活動也開始出現。藉由這種方式，鉛筆悄悄流傳，到了16世紀60年代末，已經傳遍整個歐洲。
英國坎伯蘭鉛筆博物館內景。
看似古老，其實很年輕
從16世紀到18世紀將近三百年的時間裡，英國王室一直壟斷著石墨的供給，今天平淡無奇的小小鉛筆，在當時的歐洲各國都算是奢侈品。為了突破困境，找到自己國產鉛筆的製造方法，歐洲國家成百上千的人孜孜以求地實驗。
埋藏石墨的變質礦床，由富含有機物和碳物質的沉積巖經過區域變質作用而成。全球石墨資源分布相對集中，今天全球石墨總儲量有上億噸，其中90%以上的石墨儲量集中在巴西、中國、印度和墨西哥四國（我國石墨儲藏量約佔世界的30%以上）。換句話說，歐洲從來就不是石墨資源豐富的地區，英格蘭凱西克村的優質石墨礦床在當時更是首屈一指的存在。
雖然商人在歐洲各處尋覓石墨的礦藏，但並不十分成功。即使在以採礦業著稱的紐倫堡，雖然當地開採出石墨礦的消息曾轟動一時，但最終人們略帶失望地發現：紐倫堡的石墨純度遠遠低於英國的優質石墨，雜質較多，所以只能把石墨磨成粉末，加入硫磺、銻製成鉛筆筆芯。這樣的德國筆芯著色淡，製造工藝和書寫效果遠遠比不上凱西克純石墨製成的鉛筆。不過作為中世紀以來的世界貿易中心之一，紐倫堡的鉛筆也不愁銷量，重要的是，德國成為了世界上繼英國之後又一能生產鉛筆的國家。
英法一對冤家向來爭端不斷，面對英國的鉛筆壟斷，法國自然轉頭去買德國的鉛筆。直到拿破崙戰爭之前，法國鉛筆還是依賴德國進口。然而隨著在拿破崙戰爭中的節節敗退，法國海岸線被英國海軍牢牢封鎖，德國的進口鉛筆之路也被堵死。沒有鉛筆，會影響到法國建築、產業設計圖製作，特別是當時最迫在眉睫的軍事繪圖，時任法國軍政部長的拉扎爾·卡諾委託一位名叫尼古拉斯-傑克瓊斯·孔德的科學家，要求他務必研發出能夠滿足本國需求的鉛筆。
由軍政部長委託科學家把鉛筆研發作為國家項目，聽起來誇張，但在當時缺少英國石墨的情況下，製造鉛筆實屬不易。用美國人亨利·波卓斯基所著《鉛筆：設計與環境》一書裡關於鉛筆製造的說法就是：
「首先，製作者得博學多聞，對全球的幾百種染料、蟲漆、各類樹脂、各式各樣的黏土、石墨、酒精、溶劑、數百種天然與人造顏料，以及五花八門的木材，全都了如指掌。此外，他對橡膠業、黏膠業、印刷油墨、各種蠟、漆，或可溶棉業、各式各樣的乾燥設備、填充過程、高溫熔爐、研磨劑，還有許多擠壓與混合的過程，全要廣泛了解。」
孔德就是一個對各方面知識有廣泛了解的科學家。最早他是一名肖像畫家，對鉛筆和顏料的標準再熟悉不過。法國大革命以後，孔德的興趣又轉向了科學，主攻熱氣球研究，還曾被拿破崙任命為法國埃及遠徵軍的氣球軍團參謀長。臨危受命，孔德要解決的問題是在不依賴石墨進口的情況下，生產出法國自己的鉛筆。基於對石墨性質的了解，很快他就找到了解決之道。
不同於英國直接將石墨切成條當作筆芯，孔德在德國製造筆芯的基礎上進行了改良，把石墨粉與黏土混合，再在高溫下燒製成筆芯。新的製造工藝不僅大大節約了石墨的使用，打破了英國對石墨的壟斷地位，還順便解決了純石墨過軟的問題，更重要的是：石墨和黏土的比例可以靈活調整，黏土比例越高，筆芯越堅硬不容易折斷，而石墨比例越高，筆芯黑度越高——由此可以組合出適合不同場景需求的鉛筆類型。1795年，孔德為這一制芯方法申請了專利。直到今天，鉛筆筆芯的製造仍然在沿用孔德的基本方法。
也就是說，現代意義上的鉛筆出現的時間是在18世紀末，距今也不過二百多年。比起毛筆、羽毛筆等書寫工具，看似原始的鉛筆其實很年輕。
看似簡單，其實發展不易
歐洲雖然創造出當今鉛筆的雛形，卻沒有實現量產。曾經作為世界鉛筆標杆的英國博羅代爾的鉛筆，直到1869年仍沿用著以石墨直接切片，或以黏土與石墨混合燒制的筆芯製作方式；筆桿則以手工或者簡單的手控機器在杉木條中間鑿出凹槽，填入筆芯後再手封木條，一次只能處理一支鉛筆。德國則在十九世紀三四十年代研發出一些製造鉛筆的機器。他們在孔德的技術上進行改良，直接將石墨粉與黏土的混合物填入方形凹槽中，以高溫烘焙後再將其切割成片。德國邁出了機器化生產鉛筆的第一步，但要論大規模量產，美國卻是後來者居上。
從1774年一位英國父親寫給在美洲殖民地的女兒的歷史信件來看，一打高級的梅得爾敦鉛筆是來自歐洲的特別禮物。獨立戰爭以後美國有了獨立的地位，但工業尚未獨立，就連鉛筆這樣簡單的物件也要依賴歐洲進口。類似梅得爾敦這樣的英國鉛筆公司的廣告常常出現在美國各大城市。美國內戰以後，戰場士兵需要鉛筆書寫家信，美國工匠需要鉛筆繪製圖紙，最重要的軍事繪圖也需要大量的鉛筆供應，於是正如拿破崙戰爭刺激了法國的鉛筆製造，美國的鉛筆工業也在南北戰爭中蓬勃發展起來。
1861年，埃德哈博·輝柏在曼哈頓建立了第一家鉛筆工廠，這就是後來鉛筆巨頭公司之一——輝柏鉛筆廠。1827年在塞姆勒建立了石墨加工廠的約瑟夫·迪克森，也趁著南北戰爭對鉛筆大量需求的機會，改石墨廠為鉛筆製造廠。1872年，迪克森已經成為世界上最大的石墨消費商，鉛筆日產量高達8.6萬支。到了19世紀末，全球鉛筆生產業的格局集中在美國與德國的競爭上，後者專注於生產高品質的昂貴鉛筆，擁有一簇忠實的藝術家和設計師人群，前者則把目光投向量產策略上，以量制價。美國有豐富的杉木資源，能以低價購得原料，更重要的是美國啟動了全自動的鉛筆機，在歐洲廠商生產一支鉛筆的時間裡，能一次製造出50支左右的鉛筆。按照1904年美國輝柏鉛筆公司在聖路易的世界博覽會上對外宣布的，僅他們一家鉛筆工廠就有「1000名工人」，以及「高達300匹馬力的蒸汽力與水力」。
一戰的到來加大了雙方的市場競爭差距。受原料成本採購限制，德國鉛筆製造商要付出較戰前數十倍以上的原料價格，德國鉛筆的價格隨之也比戰前高出15到20倍，更不用說一戰時，英國對德國製造的抵制以及美國抬高的關稅。而一戰卻為美國鉛筆商提供了無限商機：參戰國需要鉛筆配給盟軍軍隊，繪製規劃戰略圖。當時僅英國向一家美國廠商購買的鉛筆，每星期就多達1000籮以上。雪片般飛來的國外訂單讓鉛筆自動化生產從此成為主流。
到了一戰停戰時，簡便又價格低廉的鉛筆已經成為一個跨階級的書寫工具。直到今天，鉛筆仍然被思想家、企劃者、繪圖員、建築師、工程師等青睞，代表著思想與創造力。小小一支鉛筆曾經無比珍貴，來自歷史必然與偶然的交織，鑄成了鉛筆的大簡至美。
經典傳承
中國製造書寫太空
綠杆竹葉印花、刻有銀白華表和燙金字體的中華牌鉛筆，是無數人童年初學寫字時握起的第一支筆，承載著幾代中國人共同的書寫回憶。今天中國的鉛筆製造量已經以百億為計算單位。看似簡單的鉛筆，曾在過去默默寫下了一段民族製造的傳奇。
20世紀30年代以前，中國的民族工業尚不足以支撐鉛筆自主製造，鉛筆消費完全依賴進口。之後陸續建立的鉛筆製造廠雖然也開始銷售自己品牌的鉛筆，但還沒有開始完全的自主生產，大多採用進口筆芯和筆桿，在國內進行拼裝。在日本的中國留學生吳羮梅，求學期間曾在一家日本鉛筆工廠實習，1935年他結束日本留學回到上海，籌資建立了一家鉛筆製造廠——中國鉛筆一廠。這也是中國第一家能自制鉛芯、筆桿及外觀加工的鉛筆製造工廠，生產出的鉛筆就是後來的「中華鉛筆」。
新中國成立以後，中華鉛筆承載了國產繪圖鉛筆的研發任務，歷經多年研發實驗，終於在1954年研製出14種規格的高級繪圖鉛筆。為向國慶獻禮，這批產品被命名為「中華牌101繪圖鉛筆」。1956年，國家輕工業部門制定了《鉛筆生產工藝操作要點》，將一支鉛筆從制芯、制杆到成品，歷經的配料、輥軋、軋芯、燒芯、刨槽、膠芯、刨杆等15道大工序，80多個步驟予以細化和規範。
除了「人生第一筆」，中華牌鉛筆還在2008年研製出「中華神七太空書寫筆」。在克服了失重、震動、溫差等一系列難題，經過長達三年的研發和環境指標的測試以後，一支在發射過程或者宇宙大環境下不會斷裂，筆芯濃度穩定，筆桿方便太空人戴著手套書寫的太空筆誕生了。它隨神舟七號載人飛船一起「上九天攬月」，幫助三位航天員記錄下浩瀚太空。
你知道嗎
高考塗答題卡為何選中2B鉛筆？
2020年參考高考的人數達到了1000萬，這也就意味著在那幾天，有至少一千萬支2B鉛筆爭分奪秒地在答題卡上塗抹，書寫出的答案不僅決定了千萬人的命運，也部分地影響了未來。
2B鉛筆是一種怎樣的鉛筆？為什麼是它在高考中獨佔鰲頭？
既然鉛筆的筆芯由黏土和石墨粉混合而成，那麼只要調整黏土和石墨粉的比例，就可以生產出不同硬度的筆芯——通常來說，黏土佔比越高，筆芯越硬，石墨粉佔比越多，筆芯書寫效果越濃黑。為了區分不同特性的鉛筆，英國的布魯克曼鉛筆公司發明了一套標記法：用字母H代表鉛筆筆芯的硬度，B代表筆芯的著色黑度，再在字母前加上數字，鉛筆的特性就一目了然。比如說，4H的鉛筆比2H的鉛筆筆芯更硬，最常用的鉛筆——HB鉛筆，處在堅韌和書寫著色的平衡地帶。
那2B鉛筆呢？為了提高高考閱卷效率，從20世紀80年代起，塗卡閱讀機代替了人工的客觀題閱卷，考生需要用鉛筆塗寫答題卡。為了找出最適合塗寫答題卡的鉛筆，經過一系列謹慎測試，2B鉛筆的表現脫穎而出——它的濃度不太高，萬一塗錯答案，橡皮擦拭後不會留下頑固的汙跡，不容易造成機器誤判；同時2B鉛筆的濃度和穩定性也給機讀卡反饋的光線提供了最穩定的效果。由此，2B鉛筆與考試塗卡機結下不解之緣，成為唯一的考試專用筆。