最早的程序員，居然是織女！
每年都會有幾部宮廷劇吸引大家的眼球，除了跌宕起伏的劇情外，人物穿著的華美衣服也會成為大家津津樂道的話題。你也許會疑惑，這些瑰麗、複雜的花紋，能直接織出來嗎？
蜀錦的複雜圖案，令人眼花繚亂。圖片來源：中華網
當然可以。馳名中外的雲錦、蜀錦，都是用不同顏色的線直接紡織、一次成型（稱為「提花」）的作品。古人在看上去頗為簡陋、原始的織布機上，是怎樣創造出了如此瑰麗的藝術品呢？
編織圖案看似複雜，歸根到底也只是由垂直方向的經線和水平方向的緯線交織而成。織布時，要首先在織機上拉好經線（面料長度方向），然後將帶著緯線（面料寬度方向）的梭子反覆投入，經緯線上下交替疊壓，就構成梭織織物。古人是如何在這個簡單原理的基礎上製造出各種複雜圖案的呢？說起來，它還跟計算機編程有異曲同工之妙。
梭織是一門古老的技藝。圖片來源：《了不起的匠人2》
名錦的誕生
古人發明的花本技術，實現了提花中最難掌握的一步——把預想的圖案重現在織物上。「花本」是一種織物模版，在紙面設計與最終的織物之間擔任橋樑。
在最初的紙面設計中，設計師在圖案紙樣上畫若干方格，分成若干區，計算好每一區的經緯線數，算計分寸。
設計師繪製出細緻的白描稿，再分版塊複製到花本。圖片來源：《了不起的匠人2》
然後用一竹片鉤子，挑起經線，引入緯線。
竹片鉤子引入緯線。圖片來源：《了不起的匠人2》
再按照我國最古老的結繩記事的方法，分數量編結好線團。使成千上萬根經線有規律地交互上下提綜，幾十種緯線有次序地橫穿排列，按照設計好的圖案，編成一整套花紋記憶存儲程序。這時花本就結好了，可以上機來織造。
「編程」完畢。圖片來源：《了不起的匠人2》
二進位的織布機？
這個看似平凡無奇的花本，其實已經利用了非常超前的「二進位」的思想。
二進位是計算技術中廣泛採用的一種數制，數據只用0和1兩個數碼來表示。它的基數為2，進位規則是「逢二進一」。因為它只使用0、1兩個數字，非常簡單方便，易於用電子方式實現。
二進位的表達方式
如果我們把提花機花本的經緯線的上下交疊關係，翻譯成兩種代碼。比如：
經線在緯線上，用1代表；
緯線在經線上，用0代表；
那麼，整幅織物的圖案，就會變成一張0和1組成的二進位表格。
提花機織造時，將編好的花本「程序」翻譯成具體經緯線上下壓疊關係，就織成了錦緞。這種工藝思想促進了織物基本組織的複雜化與多樣化，為織物帶來更多創造性空間，還兼備信息存儲功能。
「編程」的紡織工
花本式提花機（即束綜提花機）代表了我國古代織造技術最高成就。它出現於東漢，因其中一個形似高樓的束綜裝置，所以也被稱做大花樓提花機。
體積龐大的束綜提花機。圖片來源：中國數字科技館華夏之光展廳
織造時，上下兩人配合，坐在三尺高花樓上的為挽花工，他口中唱著按花本程序編成的口訣，同時用手提拉花束綜。坐在下面的織工則協同動作，一來一往穿梭打緯，一行行為織物織造出紋飾。
挽花工提拉豎綜，就像是敲擊電腦鍵盤；坐在下面的織工投梭織造，織出的織物就像電腦顯示屏。工藝後經兩晉南北朝隋唐時期的改進，到了宋代更為完善，並經絲綢之路傳入西方。
從織機到計算機
1801 年，法國人賈卡在中國束綜提花機的基礎上，將能夠存儲信息和傳輸信息的花本，發展簡化成一種革命性的裝置——穿孔提花紋板，利用預先打孔的卡片來控制織物的編織式樣，速度比老式手工提花機足足快了25倍，簡直就像從自行車到汽車的飛躍。
穿孔提花紋板，利用預先打孔的卡片來控制織物的編織式樣。圖片來源：obsoletemedia.org
這種有孔紙板，不止顛覆了傳統絲織業，更為人類打開了一扇信息控制的大門，啟發了電報信號的傳送原理（也是早期計算機的雛形）。
20世紀40年代迎來了計算機的時代，IBM 公司開始製造計算機。這時候的計算機沒有放棄類似於賈卡提花機上的那種打孔卡片，還在利用它編程。直到20世紀80年代後期，打孔卡片最終被電子媒介——磁帶和光碟所取代。
IBM發明的80列、矩形孔卡片。圖片來源：wikipedia.org
誰能想到，我們現在視為尖端科技的計算機，竟與織布機血脈相連。也許，當你使用計算機的時候，本質上也是在以光速做著編織工作，而歷史上那些擺弄織機的勤勞的女性，可能是世界上最早的一批程序員。
本文由中國科技館「華夏科技學堂」與果殼少年聯合推出。
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