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中国四大发明之一造纸术产生于汉朝，似乎是冥冥之中的必然。汉朝的由来，一方面是刘邦之前曾被封为汉中王；另一方面，“汉”的字义是水势浩大。上古之时，“汉”既指汉江，也指天上的银河，以为汉江汗漫，可以直接与天相连。将朝代命名为“汉”，意味着天下一统，壮阔浩大，广袤苍劲，有“大风起兮云飞扬”的广大气象。汉朝的确是一个开疆拓土、奠定基础的时代，不仅让中国的版图大大拓展，还创建了中国社会的一系列政治、伦理、风俗体系，确定了相对固定的世界观、人生观和价值观。“中国”的概念，从外在到内在都得到了巩固，“汉民族”的概念得到了弘扬。在这个伟大的时代产生文字的载体植物纸，实在是再自然不过的事。
以四大发明的准确定义，中国是发明了造纸术，并不是发明了纸。“发明造纸术”的概念，与“发明纸”的概念，是不一样的——五千年前，古埃及就有莎草纸，它被称为世界上最早的纸。它并不是被制造出来的，而是被利用起来作为纸的——纸莎草郁郁葱葱地生长在尼罗河两岸，剥起来像洋葱，将绿色的表层剥去后，里面是一层层薄片，用重物按压或捶打一番后，就可以在上面写字。古埃及人最早的象形文字，就写于其上。
在造纸术发明之前，欧洲和中东的人们曾经将羊皮削得很薄，在上面写字，是谓羊皮纸。只是与植物纸相比，羊皮纸成本高昂，也不如植物纸便利。纸莎草和羊皮作为书写材料，为古埃及、欧洲和中东人所用，具有纸的功能，但本身不是纸。就像某些树叶，虽具有纸的功能，但也不能称为纸。早期，各地都有人试图在树叶上写字，或者画一些符号。宽大的树叶具有传递信息的功能，相比石头、木板和竹简，便携性也要强很多。可是在树叶上写字，无论是在呈现上，还是在留存上，都有致命的弱点。
相对于人们对书写物件的利用，中国的造纸术可以说是一种伟大的发明。这种方式带有明显的工业特点，可以成规模地生产出便捷而有质量的书写材料，给人类文明的留存、传承和交流以极大方便。文明，只有当进入叠加和传承时，才能真正具有积极的推进作用，更有效地影响社会的进程。从这个角度说，造纸术是人类伟大的发明，它对社会的促进作用，远远超过其他任何产品。
在蔡伦改良植物纸之前，社会上也有类似纸的薄片用来写字，有点像后来的纸，不过主要成分是蚕丝。目前所见我国最早的纸，是1986年在甘肃省天水市放马滩汉墓出土的西汉地图，绘于西汉的文帝或景帝时期。经检测，绘图所用的材料是最早的麻纸，即用麻类植物纤维制成的纸。“放马滩纸”表面较完整密实，上面用墨线绘有山、川、崖、路等，用笔既婉转又方硬，线条在纸上没有出现洇墨现象，说明当时的纸张制造已有了挤压技术。《说文解字》诠释“纸”为：“絮一苫也。从糸，氏声。”由此可以看出，“纸”从糸，糸为“细丝”，像束丝之形，凡糸之属皆从糸。这一个“纸”，本义是缫丝后不能抽丝的下脚料，连同溶入水中的蚕胶，抄起后烤干而形成的薄片。东汉的服虔在《通俗文》中说“方絮曰纸”，指的就是这种“纸”。 1957年，在西安灞桥一个西汉墓中挖掘出一个陶罐，罐中有一面铜镜，铜镜下面垫有一团废麻丝，被命名为“灞桥纸”，经化验，其成分也是麻类植物。这些出土纸张证明，中国早在西汉之时就已生产出了植物纸。西汉之时应是麻纸的萌芽阶段，纸产量不大，产地不广，质量欠佳，不足以代替简和帛。
东汉时期，由于朝廷重视，纸张制造业发展很快。光武帝刘秀开国后，在朝中设尚书台右丞、守宫令，掌管印章及宫中库藏，同时负责御用纸、笔、墨的制造。东汉应劭《风俗通义》载：“光武车驾徙都洛阳，载素、简、纸经凡二千辆。”素、简、纸经，应为朝廷重要文件典籍。此句话意味着东汉初年纸已成为重要书写材料。这时候的纸，成分应是丝绸的下脚料和麻的混合物。东汉和帝之时，皇后邓绥不好珠宝，唯爱纸墨。蔡伦改进造纸术，就是在邓太后临朝的背景下发生的。
《后汉书》为我们勾勒了一个粗略的蔡伦形象：这个人祖籍桂阳郡（今湖南耒阳），公元75年进宫成为宦官，公元89年升迁为中常侍。其职责是在宫中负责相关后勤物资供应，重点是相关工具、武器和服装的保障。因此，年轻的蔡伦必须积极从事相关制造实践。至于他更多的生平事迹，史书并未交代。很多时候，一个人跟历史的关联，只是身形一晃，出现在某个重要事件中和节点上，至于他的全部身影，仍消失于时间的光影中。从史料来看，蔡伦与纸的关联，更像是职务行为——他是生产好纸的行政负责人，不是具体工艺的操作者，也不是相关技术的发明者。
成功是慢慢积淀而成的。蔡伦改进造纸术，并非灵机一动的行为，更像是有意识的探索，是前人大量实践的延续，是理性的、科学的、有意识的提炼和总结。造纸术的路径，相对于绢帛的产生，目标更为明确，路径更为踏实，更为“水到渠成”——秦国大将蒙恬发明毛笔之后，人们一直在寻找可以替代竹简、木牍和绢帛的，更适合毛笔书写的载体。蔡伦造纸，就是弘扬文化愿景，追随着毛笔思维，参照绢帛的特性，借鉴历史的经验，坚定不移地用各种各样的树皮来尝试，最终在麻类植物和楮皮上获得了成功。这实现了以木本韧皮纤维造纸的技术突破，扩充了原料来源，对造纸术的理念和成果有实质性拓展。从这一点来说，中国人将蔡伦称为“纸神”，是极其恰当的。从严格意义上来说，蔡伦不是纸的发明者，他只是造纸术的改良者，是纸张发展历史中一个关键性的人物——在蔡伦以植物入纸之后，纸发生了质的变化，造纸术的框架得到了初步定型。
蔡伦造纸，目标和路径一直很坚定和明晰，就是牢牢地锁定以树皮为原料，坚持将植物原料充分稀释变薄，用合适的筛网模具过滤，形成均匀的纤维层。随后，经过反复的尝试，有关植物纸的制作方式终于在元兴元年，也就是公元105年获得了成功，并固定下来。
纸用植物纤维来制作，是一大突破，体现了那个时代“万物有灵”的哲学思想，以及相应的朴素的逻辑思维——既然木片和竹片可以用来书写，那么，用树木和竹子就一定能生产出新的承载材料。这一切看起来如此神奇，因为当时人们并不知道纤维是植物的基本成分，也没有相关的化学知识。人们将粗陋、简单的树皮、麻头、渔网等投入水中，让其腐烂，分解为细胞膜质纤维，然后把液体舀起，用筛网过滤，直至多余的水流尽，仅留下一层薄薄的杂乱交织摊开的纤维——将它烤干之后，这种具有一定强度的片状纤维制品，就算是真正的“纸”了。
蔡伦时代的纸究竟是什么样子的？兰州伏龙坪曾出土三张东汉墨迹纸，这三张纸原置于铜镜之中，呈圆形，据推测为家书的残片。这三张纸以麻类为原料，有施胶和砑光等加工技术，厚薄均匀，较西汉时期的纸张更适合书写。砑光技术，是用光滑的砑石、螺壳、牛角、碗口等碾磨纸面，将凹凸不平处磨平，使之光滑润泽。至于施胶，早期主要是将淀粉和入纸浆，或涂于纸张表面，有利于增强纸张的熟度和韧性。
蔡伦造纸的方法和材料，《后汉书》中没有明确记载。这很正常，在当时，诸如此类的配方和步骤，一定属于“国家机密”，严格控制知晓范围。不过在其后的一些典籍中却有涉及：《晋书》载，曹魏张揖《古今字诂》中提到“蔡伦以故布捣剉作纸”，西晋张华《博物志》也提到“蔡伦煮树皮以造纸”。前者说的“故布”，指的是旧麻布（当时还没有棉布）；后者说的“树皮”，应指楮树之类的外皮。晋人庾仲雍《湘州记》记载：“耒阳县北有汉黄门蔡伦宅，宅西有一石臼，云是伦舂纸臼也。”
蔡伦造纸的“革命性”方式，主要体现了两点：一是对造纸的原料进行了拓展。之前造纸，多用麻类植物，蔡伦将树皮引入，开辟了广阔的原料来源，为纸张的大量生产提供了可能。二是蔡伦对抄纸工具进行了改造，以竹帘代替麻织帘，使之更为好用，用其抄出来的纸，相对平整光滑、厚薄均匀。
当蔡伦造出的纸，薄如绢布，闪烁着泛黄的白光，展现在人们眼前时，可以想象的是，人们在绽放笑容的同时，也怀有庄重的敬畏。人们会淡忘并忽略纸复杂的身世，把它的到来视为天意，视为大自然的恩赐，就如同冬日天空中飘来的雪花一样。
纸就这样制造成功了。这项具有历史意义的文化发明，与其说遵循了阴阳五行运转的理论，不如说是“脑洞大开”的想象，以及经验积累的结果。纸的横空出世，意义如同仓颉造字。仓颉是传说中的人物，据说有四只眼睛，可以仰观天象。他看见了地上的兽蹄、鸟爪留下的痕迹，灵感顿起，便造起文字来。其时，“天雨粟，鬼夜哭”，文字一出，天翻地覆，人类完成了一次巨大的飞跃，如同第二次直立行走。相比较而言，造纸术的发明要平静得多，史书上没有记载纸出现之后相应的“惊天地、泣鬼神”现象，不过一定让人惊叹——上苍赐人类以衣，故派蚕神下凡到人间；上苍赐人类以纸，用来安放文字的灵魂。
纸的出现，还让文字得到松绑，变得健步如飞。一直以来，人们希望能制作一种东西，跟绢帛一样轻便，价格又很低廉。毕竟，简牍太重、太不方便了，绢帛又太昂贵了。在很长时间里，只有有关历史、宗教、地图、王训等的重要文献，才能记载在昂贵的绢帛上，只有王公贵族才能任性地用昂贵的绢帛写字。即使是有权有势的人，在纸发明之前，出于成本的考虑，也会先在木片或者竹片上打好草稿，要等定稿后，才转到绢帛上书写。蔡伦的发明，使得人类可以娴熟地生产纸，大大降低了纸的成本，也大大提高了纸的产量。在之后的时间里，人们不断尝试新的材料，去制造不同的纸。纸开始大面积、大规模地用于社会生活中，因其方便、廉价、好看，在与简帛的竞争中节节胜利，至公元4世纪时，植物纸已成为主要的书写材料，不仅促进了文教、科技和宗教的发展，也让人与人之间的交流便利很多。
纸的出现，还让毛笔得以欣喜，让汉字的书写变得奔放、便捷，体现个性，速度也更快。在纸上，笔墨线条更加自由灵活、秀美圆润，突破了绢帛和简牍“纵有行，横无格”的版面布局，让书写者有了更大的自由发挥空间。纸让书写跳出了工具和权力的束缚，与思绪相对应，更有效地展示了人的生命气息，有了精神性，为书法艺术打下了基础。与之前的青铜、石碑、简牍和绢帛相比，纸是那样轻盈，像时光一样轻盈，也如同时光般不可捉摸。有了它，文字可以轻盈地从一张纸飞到另外一张纸上，传播如此便捷、快速，有了稻粟般强大的“繁殖”能力。用毛笔在纸上写字，方块字不再带有刀凿斧刻的硬度，而是与水相结合，具有了无限伸展的柔韧性，成了“活物”。它们放开了手脚，行走，奔跑，滑翔，舞蹈，生儿育女，扶老携幼，欢天喜地地一路走来。
纸的出现，还是对毛笔的最好呼应，让毛笔不再孤单。从蒙恬发明毛笔到蔡伦改进造纸术，跨度为三百多年，上天终于给毛笔以完美的馈赠，让它找到了最好的伴侣。笔与纸，水乳交融，如胶似漆。在以后的岁月里，它们相拥相抱，给这个世界带来无限惊喜。