毛筆漢字書寫的力學分析

古永忠 施 勇

毛筆漢字書寫的力學分析

古永忠1施 勇2

筆軟則奇怪生。毛筆書寫之難難在用力。歷代書家基于個人經驗總結的傳統筆力分析，因歷史因素及門戶之見，表現出較多局限性，并蒙上了一些神秘色彩。從現代力學基本原理出發，對毛筆書寫的受力情況進行細致分析。

漢字書寫；毛筆；力學分析；用力啟示

古今論書，皆以筆力定好壞，以筋骨喻之，無力無骨者，人以“墨豬”諷之。然而，關于書寫中的“力”，歷來眾說紛紜，有人甚至夸大對力的主觀體驗，人為裹上一層神秘的面紗。其實，不管是筆力還是什么力，但凡論及力，本質上即是力學問題。

盡管漢字書法源遠流長，但今人已無法再現古人之書寫過程，故每論及此，人多以“比況奇巧”言之，加之門戶之見，書寫之力遂成懸案，鮮有系統的科學審視。相對于硬筆而言，毛筆筆頭柔軟多變，不同材質的毛，其彈性又各異，加之主側鋒的相輔相成，鋒的聚與散、提與按，墨色的濃與淡，使得毛筆書寫表現力極強，萬毫齊發，氣象萬千，變化莫測，難以把握，故習書者得皮毛者易，得筋骨者難。

用現代力學的基本理論去解讀古老的書法藝術，既是今人與古人的交流，亦為科技與藝術的對話，或可給習書者些許啟發。

一、筆力的概念

雖稱筆力，但實際上是手（乃至全身）、筆、毫、墨、紙等相互作用的總稱。書法中常涉及的力，種類有重力、彈力、摩擦力、旋轉力（扭力）、液體表面張力和黏滯力等。

圖1 筆對紙的彈力F和摩擦力f

圖2 水墨在紙內的毛細現象，水墨在表面張力作用下產生一個向上的合力T

下面通過力的圖示分別說明這些力的來源和特點。如圖1所示，筆對紙的摩擦力f和彈力F，不同的筆毫對紙的彈力和摩擦力不相同。如圖2所示，紙的吸水性是由于毛細現象產生，即液體的表面張力產生一個向上的力T，從而引起紙吸水的特性。

圖3 筆桿的重力G和重心O，紙對筆毫的彈力F和摩擦力f

圖4 手指對筆的彈力和摩擦力

如圖3所示，紙和筆表面的接觸、擠壓和彈性形變產生彈力F，它們表面間的相對運動v或相對運動趨勢產生摩擦力f，筆桿的重力G和重心O。如圖4所示，F1、F2、F3分別是拇指A、食指B、中指C對筆桿的彈力，f是手指對筆桿的摩擦力。提筆時，f向上；按筆時，f向下。

此外，還有一種流體力學中的黏滯力，與存在于液體表面的張力不同，黏滯力是存在于液體兩鄰流層之間的內部摩擦力。墨汁作為流體，其黏滯力的大小與其濃度（即墨與水的比例）有關，水除了作為墨的運載工具外，還起到一種潤滑作用。水越多，紙對筆毫的摩擦力越?。环粗?，摩擦力越大。自古善書者也是駕馭黏滯力的高手，墨淡傷神，絕濃必滯，墨與水的比例要恰到好處，此為古人書論中的墨法，又稱血法。

二、從“入紙”看筆力

“入紙”一說少有提及，故易被人忽視。“入紙”說基于以下兩個常識：其一，紙是有厚度的，再薄的紙亦然；其二，紙的表面不是絕對光滑平整，而是粗糙不平的。

圖5 紙的放大效果及入紙示意圖

如圖5所示，為便于研究，我們把有厚度且粗糙不平的紙分為三層：最表面為第1層，最下面為第3層，介于其間的為第2層。現在，我們結合這個分層意識就更容易理解入紙及“起行收”行筆的論述了。

起筆動作未完成，可能產生兩種后果：其一，筆與頁面接觸的時間太短，筆中的墨水沒有足夠的時間滲透到紙中；其二，筆接觸頁面力度F1不夠，筆觸只停留在紙的第1層運行（即沒“進入”第2層紙中），進而導致粗糙紙面上凹下去的部分并未有筆觸光顧，這是造成一些平淡無神的書寫效果的主要原因。所以，在書寫時，我們主張做到“入紙”，即筆力F2足以讓筆觸能進入到紙的第2層中，即所謂的“力透紙背”。收筆亦然。這一說法或可幫助大家更好理解起筆收筆“頓”的動作。

毛筆較之硬筆之所以表現力更豐富，一是因為毛筆可聚可散、充滿彈力、活力無限的筆鋒無往而不至，可以通過自由伸縮、提按、旋轉、攪動，進出粗糙紙面的任何凹凸不平的部位，把筆與墨的感覺帶入；二是因為毛筆書寫常用的宣紙比硬筆書寫常用紙更具有吸水性能。

在硬筆書寫中，常出現書寫者用力（F3）過大而擊穿頁面（第三層）的情況。

三、鋒的聚散與筆力

圖6 筆頭分為筆尖、筆肚、筆根三部分

圖7 不正確用筆方法：筆肚接觸紙面

毛筆與硬筆不同，其鋒聚散不定，因此產生的力亦各不相同，變化多端。一般而言，鋒聚則力生、散則力失。故善書者善于調控筆鋒。最常見調整筆鋒的方法是直接在硯上舔筆刮筆，其功能主要有二：一是理順筆毛，調整筆鋒，統一方向；二是濾除多余墨汁和空氣，使筆毛抱團，相互依存借力。初習者常因不得法而致舔筆過頻，作品因此失去連貫之氣韻。善書者甚至不必刻意舔筆，在書寫過程中通過提按扭轉絞等一系列的動作，即可從容調控筆鋒之聚散關系，使筆毫之力收發自如。

四、從執筆法看筆力

五指執筆法是基于盡量把毛筆垂直于書寫頁面而設計的，因為這樣才能最好發揮出筆頭獸毛的彈力，如圖6所示，如果把筆頭分為筆尖、筆肚、筆根三部分，顯然，彈力最大的是筆尖部分，善書者善用筆尖書寫，有人把用筆尖書寫的字稱為一分書，一分書最見書家之功力。同時，墨汁在重力的作用下，亦能更好地順著筆毛縱向流至筆尖再滲透到紙纖維深處。如果沒有正確的執筆法，在實際書寫時，極難保證筆垂直于書寫界面，如圖7所示，此時，接觸書寫界面的筆頭并非筆尖而是筆肚部分，如此書寫，難以發揮筆尖獸毛的物理彈性之力，而僅是筆肚在頁面上掃來掃去，筆毫難以縱向“刺入”紙纖維空隙深處，加之墨汁在重力作用下向下滲透又遭橫臥的諸毫層層阻隔，難以順利、流暢地到達頁面，故此種執筆法的書寫所表現出來的筆觸淡而無力，不飽滿無神采。有人形象地用“掃地法”與“拖地法”來比喻上述因不同執筆法產生的不同書寫用力，強調寫字要像掃地而非拖地。在實際書寫中，書者保持筆桿垂直于頁面則獲中鋒之利，傾斜則得側鋒之弊。當然，實際書寫時，不可能每筆每畫均要求做到筆桿垂直于頁面，尤其是在筆畫轉換聯結時，中側鋒的轉換是不可避免的。所以，正確的理解是中鋒為主，側鋒為輔，轉換自然，中鋒取骨，側鋒取妍，中側鋒的這種辯證關系在不同的書體中又各有不同。

五、筆力的運用

圖8 運筆時筆的受力分析，以A點為支點，遵循力的平衡和杠桿原理

人體是如何感受到運筆時的彈力和摩擦力大小和變化的呢？下面運用力學的平衡原理和杠桿原理進行闡釋。以枕腕緩慢行筆為例，當大拇指作用筆桿A點為轉動支點時，筆的受力分析如圖8所示，在緩慢行筆時，各個力滿足以下平衡關系式（1）、（2）、（3），從中可以看出人能夠感受到筆的重力、彈力、摩擦力。其中，關系式（1）是筆力的縱向平衡關系，（2）式則為筆力的橫向（水平向）的平衡關系，（3）式是支點A的力矩平衡關系，（3）式左邊是順時針轉動力矩之和，右邊是逆時針轉動力矩之和，兩邊的力矩達到平衡。為了更簡單地說明人體感受到力和運筆時筆墨之間的摩擦力的關系，當L2和d較小時，忽略不計，由（3）式可知，摩擦力f是被放大倍數后等于彈力F3，它可由中指感受到，所以通過調整握筆的位置，可以放大對摩擦力大小的感受。

圖9 枕肘受力分析，以肘關節A為支點，各力滿足杠桿原理

再以枕肘緩慢行筆為例，如圖9所示，C表示肘部枕靠在桌面上，A表示腕關節，B表示腕部用力點，O表示手的重心，受力分析和各個力臂如圖所示。根據力學杠桿原理，它們滿足關系式（4），可以得出腕力F1與其他力的關系。運筆時紙筆之間的彈力和摩擦力變化可以被手腕感覺出來，而且由于腕和筆毫之間的距離以及手腕和筆的整體重力，使得腕力被放大。

以上力學分析說明，筆和紙墨的微小彈力和摩擦力都能通過人體的指、腕、肘、臂以及全身其他組織感受到，這種力甚至被等比例放大，所以控制筆力實質上是運筆時對紙、墨、筆的微小彈力和摩擦力的精準控制。

我們可以因此繼續溯及懸肘用筆。此時，除腕、肘支點之外，還有肩關節作為支點。由大及小，由遠而近，通過不同力矩的平衡完成力的變化。一般而言，寫小字主要用到腕力，肘及肩部的參與幾乎可以忽略。寫大字則腕、肘、肩部均須聯動，更須波及腰、腿、腳而及全身之力，正如衛鑠在《筆陣圖》所言：“下筆點畫波撇屈曲，皆須盡一身之力而送之?！?/p>

此時書寫之力，正如練武者力可斷磚一樣，絕非手掌或手臂之力，而是發韌于腳跟、加速于腰部、經肩過肘，傳導于腕最終出于筆尖的全身之力，這樣表現出來的線條筆觸自得千鈞之力，有拔山之勢。這種現象與物理學中的動量定理和動量守恒定律關系密切，由于身體各部位質量不同，當身體運動時，通過上述發力過程，可將運動的速度傳導至身體的其他部位。比如通過全身發力運筆時，身體的動量會傳遞到毛筆末梢，運筆的力量就與身體動作密切相關。

六、勢、速度與筆力

勢能，是指物體或粒子在不同的空間位置所具有的不同能量。勢能和動能是可以相互轉換的。勢能等于物體質量與其高度的乘積，而動能等于沖量和作用時間的乘積。勢的作用是歷來就被書家們強調的，古之書家觀蛇斗、睹劍陣、看夏云、賞奇峰、聽江潮、聞浪涌，皆外師造化而悟筆勢，“勢來不可止，勢去不可遏”“落筆急速”“起筆斗峻”“搖擲其筆”“凌空取勢”“破空弒紙”等說，均以贏取更大的勢能和沖量為要。書之“取勢”，一可增加筆毫之彈性，讓筆畫更加生動活潑，二可借此強化筆畫與筆畫之間的對應、組合、穿插關系，此時，這些關系的建構因成于“順勢而為之”，故無做作之病而得天然之趣。順勢而為須有一定的速度為保障，無滯則無澀，加之一定的初速度，使每個字均是“因勢結字”，筆畫與筆畫之間似有一股無形的張力在控制著，若游絲牽引，綿綿不絕。如果書寫時不能做到審“時”（速度）度“勢”，字與字之間就會表現出聯結生硬、呼應不當，通篇氣韻壅塞。故失勢之筆，斷無生機。

J292.1

B

1005-6009（2017）69-0063-04

1.古永忠，深圳市第二高級中學（廣東深圳，518055）教師，高級教師，深圳教科院重大招標課題《高中漢字書寫現狀與對策研究》負責人，深圳中小學好課程《漢字書寫》主持人；2.施勇，深圳市第二高級中學（廣東深圳，518055）教師，一級教師。