木材對人類社會的重要性，是被低估的。
比如，現代人都知道「會使用工具」是人區別於其他大多數動物的特徵，卻不太注意當時作為工具的器物就是石頭和木材，也都知道是火塑造了人類社會，卻沒有那麼關注生火的必備條件，也就是木材的燃燒。
到了近現代，各種新式材料層出不窮，而在我們印象中，木材自然也得退出歷史舞台，至少它會變得更次要一些。鋼筋是現代的，木材是傳統的。某種程度上，這是對的。即便在最需要木材的家具行業，塑料和鋼材也在越來越多的地方替代木材。木材當然也在改進中，例如顆粒板、指接板等多種「再造」木材成為新的用材，可塑性強，產量大，能把木材的邊角料利用起來，因其低廉，目前已經擁有比實木更大的市場份額。然而，這些局限於室內的，某些物品的木材用途，可能仍然改變不了「木材沒有那麼重要」的印象。這倒不是說木材在美學上不受歡迎了，其實縱然是瓷磚塑料鋼材，也會模仿木材紋路。
在今天，我們走在城市街道，目之所見，皆是由塑料、玻璃、瓷器和鋼筋混泥土構造的現代城市世界，唯有在傳統的古典建築之上才可見到久違的木材。木材似乎只在某些領域如音樂器材、實木家具中還保有其地位。
《大都會》（Metropolis，1927）劇照。
且不說木材成本高，易燃性就限制了它參與現代城市世界的建造。不過，或許未必如此？比如，建築的木樑只有表面會被燒焦，而焦化的表層能阻止火焰進一步燒進內部，鋼架倒更容易融化倒塌。當然，這也得取決於建築的高度、環境等因素，非單一因素決定的。
下文經出版方授權摘編自《木材與文明：一部樹木塑造的人類史》一書，從中可窺見木材如何參與現代世界打造。摘編有刪減。標題由摘編者所起。注釋見原書。
原文作者 | [英] 羅蘭·恩諾斯
《木材與文明：一部樹木塑造的人類史》，[英] 羅蘭·恩諾斯 著，王楚媛 譯，天津人民出版社·未讀，2023年1月。
成為飛機的一部分
20世紀初誕生了一個全新的行業——飛機製造業，木材對該行業的發展起到了至關重要的作用。
你可能會覺得，像飛機這樣先進的機器，從一開始就該使用金屬這樣的「現代」材料，畢竟金屬更堅硬、更牢固。然而對只有低功率發動機的早期飛機來說，合格機身的關鍵在於做得儘可能輕巧。我們前面提到過，在等重的前提下，木材和金屬一樣堅硬，比如由於同樣重量的木材可以製成更粗的支柱，所以它實際上比等重的金屬支柱更堅固。因此，早期飛行器是用木製支柱連接起來的箱狀物做成的，箱狀物間由金屬板連接，對角線支撐的框架可以抵抗剪力。
拿早期飛機舉例，比如說萊特兄弟的飛行器和布萊里奧單翼飛機，除了機翼用織物覆蓋外，機身是鏤空開放的框架。後來，為了使飛行器具有流線型的機身，其表面也被覆蓋上了織物。第一次世界大戰中的雙翼機和三翼機，如索普威思「駱駝」戰鬥機和它的勁敵福克三翼戰鬥機，這些飛機都是輕量化設計的奇蹟，當時生產了幾千架，其中大多數製造工作都分包給了家具製造商。
膠合板是最早真正由木材製成的新型材料，早期的飛機製造商便是這一材料的主要使用者。我們前面提到過，木材的性能在縱紋和橫紋方向上差異極大，正是因為這種各向異性，人們很難給木材塑形或將其任意投入各種用途。如果從錯誤的方向施加壓力，木材就會沿紋理裂開，造成災難性的後果。
飛行表演的信天翁D.V戰鬥機，該機曾參與一戰。（圖片來自《木材與文明》，源自網站Alamy，攝影：安東尼·內特爾。）
1797年，塞繆爾·邊沁提出了一個極富先見之明的想法，克服了這一弊端。他認為，可以將幾張薄板用膠粘在一起，使每片單板的紋理互成直角。邊沁覺得，這些薄板應該特別適合用來造船，因為比起用傳統厚木板建造的船體，薄板船體能承受更大的剪力。然而在他那個年代，造膠合板是不切實際的。因為要想獲得薄板，只能直接從樹幹上鋸下薄木片。用這種方法製作的膠合板在寬度上與傳統厚板一樣十分受限。直到1851年，這個問題才得到解決。當時，伊曼紐爾·諾貝爾給一種高效的旋轉車床申請了專利（他是阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾的父親）。
該車床的工作原理如下：將原木兩端固定在巨大的工具機上，啟動機器時木材開始旋轉，一把長刀會沿著木身切割，割出一張薄薄的單板，就像從捲紙上扯下一張衛生紙一樣。雖然使用這種車床作業要求原木得幾乎完全平直，但人們總算可以生產出巨大的單板了。起初，用這些單板製成的膠合板質量很差，因為黏合單板用的是動物膠和植物膠，這兩種膠並不防水，而且很容易腐爛。早些時候，膠合板通常只能用來做一些簡單的物品，如藝術家的油畫板。但家具設計師很快發現它是一種理想的材料。紐約的約翰·亨利·貝爾特等設計師實踐後發現，膠合板可以輕易彎曲和塑造成二維甚至三維的曲線，打造出優雅的洛可可風格家具。
膠合板能製造弧形外殼的特點也引起了早期飛機設計師的注意，因為這意味著他們能製造出更平滑、更具流線型的機身。
《走出非洲》（Out of Africa，1985）劇照。
1912年，朱爾斯·韋德里尼斯駕駛硬殼結構的德珀杜辛單翼飛機在戈登·貝內特杯大賽上一舉奪冠。這架中單翼飛機造型優雅，其錐形機身由三層鬱金香木板製成，並配有一個巨大的流線型螺旋槳轂蓋，這樣的設計在當時非常領先，為未來的飛機設計指明了方向。不過，在隨後爆發的第一次世界大戰中，只有少數德國設計師在造飛機時採用了膠合板，其中就包括我個人最喜歡的「鯨魚」羅蘭C-Ⅱ偵察機，以及信天翁D.V戰鬥機。它們數量雖少，但看上去非常漂亮，機身前部經常畫成張著血盆大口的鯊魚，以彰顯其靈活和兇猛。然而，採用膠合板的飛機數量遠遠少於傳統木框架飛機。究其原因，可能是這類飛機較重，或者是它們在天氣潮濕時容易腐爛。
膠合板的大眾年代
20世紀20年代，人們開始用新型聚合物樹脂黏合單板，防水問題終於得到解決。室內使用的膠合板用的是便宜的尿醛樹脂，而室外使用的膠合板用的則是防水的酚醛樹脂。不久後，8英尺1×4英尺（1英尺=30.48厘米）膠合板被大量生產，供一般建築使用，成了專業木匠和業餘木工愛好者的首選材料。製造商還開發了高質量的船用膠合板，用來製造各種小船。
在過去的60年裡，膠合板的應用讓人們得以設計並生產廉價的成套小艇，讓乘坐小艇航行變得更加流行。在《每日鏡報》的推動下，英國已經造了7萬多艘雙人小艇；在南非，達布奇克單人小艇的數量也達到了4000多艘。20世紀60年代末，我父親為了造一艘迷你膠合板帆船，連續好幾個周末都泡在車庫裡，但我印象中他的造船過程並非一帆風順。船用膠合板的防潮能力甚至受到了樂器製造商的青睞。還記得在一所早期音樂暑期學校里，我遇到了一個特別熱心的人，他有一支膠合板低音豎笛。這支豎笛的橫截面是方形的，看起來很醜，但它的音色確實和我以往聽過的所有低音豎笛一樣悅耳，這種情況可並不多見。
後來，航空發動機的功率越來越大，飛機的速度也隨之越來越快，鋼和鋁等更硬、更重的金屬得以應用。但出人意料的是，膠合板在第二次世界大戰中卻再次嶄露頭角。由於擔心金屬短缺，英國飛機設計師開發了平價的木製滑翔機，用於執行諾曼第登陸之類的空降突擊任務，此外，他們甚至還研發出了一種超高速轟炸機。德哈維蘭製造的「蚊式轟炸機」被機組人員稱為「木製奇蹟」，它的機身採用了巧妙的「三明治結構」，其輕木中央核心的兩側均覆蓋著3層樺木膠合板，飛機生產商先將兩側膠合板分開塑形，然後再用膠水把它們粘在一起，飛機機翼也同樣覆蓋著膠合板。每架「蚊式轟炸機」由兩台勞斯萊斯「梅林」發動機提供動力，速度比大多數德國戰鬥機都要快，總產量近8000架。它們的應用範圍很廣，從偵察到轟炸，甚至還能執行夜間戰鬥任務。由於「蚊式轟炸機」大獲成功，世界大戰結束後，德哈維蘭公司還在繼續使用膠合板，並將其用於「吸血鬼戰鬥機」的機艙。
膠合板現今仍是一種重要的材料，人類每年生產的膠合板超過1.45億立方米。但在過去的70年中，許多種新的人造板材開始進入大眾視野。
《我愛我家》（1993）劇照。
這些人造板大多數性能較差，主要是為了把剩餘的邊角料利用起來。
人造板中生產過程最簡單的是刨花板，只需將木屑和鋸末用樹脂膠粘在一起，然後壓實成片狀即可。刨花板雖然脆弱，但經常用作廉價家具的夾層，宜家標誌性的畢利系列書櫃用的就是刨花板。刨花板表面蓋上一層飾面薄板，既可以增加強度，又可以美化外觀。美國和斯堪地那維亞半島的森林產品實驗室開發了各種纖維板，生產纖維板用的木材事先用機器操作浸泡柔軟，這一過程是為了分離木材細胞；完成這一步操作後，再將其壓製成板材，並用樹脂膠水做防水處理。纖維板的用途十分廣泛，從高密度硬板到中密度板（室內改造節目中設計師的最愛），再到最輕的硬紙板，纖維板充分證明了平價包裝材料的價值。如今，人們每年生產的纖維板約有2.5億立方米。
拔地而起的木製建築
在今天，對木材需求增長最快的行業是板材生產業，人們用木材生產比原木甚至膠合板性能更佳的材料，如單板層壓木材和交叉纖維層壓木材。
《完美陌生人》（Perfetti sconosciuti，2016）劇照。
層壓板是由鋸下來的木板製成的，外觀漂亮，其最大的優點是通過將大量廉價的短木板粘在一起，可以製成幾乎任何尺寸和形狀的木樑和木板，建築師從此不再受到樹木尺寸的限制。層壓板工藝取得重大突破多虧了指接榫的發明。每塊短木板的兩端都被機器切割成波浪形，像手指一樣可以精確緊密地交握在一起；用膠粘牢後，形成的接頭幾乎和整塊木材一樣堅固。要製作膠合木樑，只需將木板一層層疊放在一起，木板數量沒有固定限制，但是在指接處需要交錯排列，避免削弱木樑強度。在這一階段，木樑甚至可以像一疊紙牌一樣彎曲。整個結構確定後用膠粘緊，再用液壓機壓牢。交叉纖維層壓板的製作過程也跟膠合木樑差不多，只是木板按木紋十字交叉疊放，使板材在各個方向上都同樣堅固抗壓。
位於挪威布魯蒙達爾的米約薩塔，共18層，高約85米，是目前世界上最高的木製建築。它的內部由膠合木框架結構和交叉纖維層壓木樑支撐。（圖片來自《木材與文明》，攝影：羅蘭·恩諾斯。）
層壓板既擁有膠合板堅固、成本低廉的優點，又保留了木材本身的美，因而用途廣泛，比如可以用來做漂亮的家具。但相對來說，這種材料最適合用於建築。設計師可以創造各種樣式和尺寸的木樑，形狀可以由計算機控制。木樑做好後，用螺栓和鋼板將其連接在一起，形成建築物的基本結構。這一套建築流程成熟後，木材建築興盛了起來，為傳統木材家居風格增添了輕盈和優雅感。
在英國，層壓板被大量用於美麗的花園建築。比如說，謝菲爾德冬季花園就是對溫室建築的一種全新嘗試。它的玻璃外殼由用層壓落葉松木製成的優雅拋物線形拱門支撐。在埃塞克斯郡有一座海德廳花園，由皇家園藝協會運營，它的遊客中心是對古老什一稅倉式建築的現代化詮釋，但用層壓板做的巨大柱子和椽子，以及由玻璃打造的正廳，讓室內的光線更充足。除了英國，世界其他各地的人也充分探索這些材料在藝術和工程上的各種可能性。位於法國洛林的梅斯蓬皮杜中心是巴黎蓬皮杜中心的分館，這座藝術博物館可以說是將膠合木的藝術潛力發揮到最大的典範。屋頂是一個寬達91米的六邊形，從地面到屋頂最高處為77米，整座建築用到的膠合木樑總長度達16千米。在美國和加拿大，人們建大型體育館時充分利用了輕質膠合木的工程優勢。美國東肯塔基大學的校友體育館有著世界上最大的木製拱形屋頂，其跨度超過93米。加拿大為2010年冬季奧運會的滑冰比賽建造了列治文奧林匹克橢圓速滑館，它的屋頂由2370立方米的花旗松膠合木樑支撐。這兩座建築的拱形結構跨度都比聖潘克拉斯火車站的單跨拱廊寬得多。木製建築工藝在新一代高層建築上的發展最振奮人心。
梅斯蓬皮杜中心木料局部。圖片來自該中心網站（https://www.centrepompidou-metz.fr）。
過去近10年裡，木製建築越來越高，位於澳大利亞墨爾本的福特塔於2012年竣工，共10層，高32米；矗立在挪威布魯蒙達爾的米約薩塔是座多功能建築，共18層，高達85米。這些高樓由厚厚的木樑支撐，外牆覆蓋著交叉纖維層壓板，其重量只有傳統鋼筋混凝土建築的1/5左右，消耗的隱含能源（也可稱「虛擬能源」，是指產品從加工、製造到運輸等全過程中直接消耗和間接消耗的能源總和。）也只有傳統建築的一半。除此之外，木製建築在抵禦火災上也更具優勢。
一般觀點認為木材易燃，會助長火勢，但其實巨大的木樑只有表面會被燒焦，而焦化的表層能阻止火焰進一步燒進內部；相較之下，鋼架很容易融化倒塌。如今，人們正計劃建造更高的木製建築，比如阿姆斯特丹21層高的住宅樓，斯德哥爾摩40層高的大廈，以及倫敦巴比肯80層高的木塔。不久後，你將在倫敦看到一座高大的木塔聳立在水泥建築間。
木材並未過時
木材是諸多工業所需的原料，尤其是那些生產流程中涉及木材製漿工藝的產業。1930年，湯姆林森發明了一種回收鍋爐，它可以回收硫酸鹽製漿法中使用的所有無機製漿化學品，這大大提高了生產效率。如今，幾乎所有的製漿工藝都採用硫酸鹽製漿法，每年生產的紙張超過4.4億噸。當然，並非所有的紙都用來印刷圖書或報紙。
在過去的80年裡，技術專家開發出了各式各樣的紙製品，如包裝紙和各種紙質衛生用品。大量木漿被進一步加工成純纖維素，用作生產各種纖維、板材、薄膜和漆的原料。纖維素最早用於生產不易燃的塗料，本文提到的木製飛機織物上就用了這種塗料，不過，在20世紀20年代到30年代間，整個行業的發展都是以木漿為基礎的。黃原酸纖維素是粘膠纖維的原料，醋酸纖維素和硝酸纖維素被用來生產各種塑料，三醋酸纖維素則是電影膠片的原料。隨著計算機的普及，有人認為紙張會被扔進歷史的垃圾堆，但如今紙張的使用量卻越來越大。無紙化辦公仍然是一個白日夢，任何工作場所都離不開印表機和影印機。電子閱讀器也未能像人們預想的那樣取代精裝書和平裝書，人們似乎更喜歡紙質書的便利和質感。
顯然，我們不能再將木材簡單視作一種過時的材料。經過工業加工，它已經被塑造成了一系列全新的產品，能與現代金屬、混凝土、塑料以及各種複合材料媲美。木材的生產規模和使用量正逐年增長，2018年為14.5億立方米，到2030年可能會增至16.8億立方米。如今，水泥的產量每年約為13億立方米，而木材的使用量比它還要大。
《西伯利亞的理髮師》（Сибирский цирюльник，1998）劇照。
當然，我們對木材的需求給世界各地森林樹木的生長造成巨大壓力。人類與木材的關係對生態環境和整個星球帶來的影響，成為一個緊要的問題。
（註：封面題圖為《榫卯》（2017）劇照。）
原文作者/[英] 羅蘭·恩諾斯
摘編/羅東
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