造纸术，印刷术，指南针，火药。

造纸术是中国四大发明之一，纸是汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，人类文明史上的一项杰出的发明创造。中国是世界上最早养蚕织丝的国家。汉族劳动人民以上等蚕茧抽丝织绸，剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕，篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了，篾席上的残絮便积成一层纤维薄片，经晾干之后剥离下来，可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多，在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国汉族造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。在造纸术发明的初期，造纸原料主要是树皮和破布。当时的破布主要是麻纤维，品种主要是苎麻和大麻。据称，我国的棉是在东汉初期，与佛教同时由印度传入，后期用于纺织。当时所用的树皮主要是檀木和构皮（即楮皮）。最迟在公元前2世纪时的西汉初年，纸已在中国问世。最初的纸是用麻皮纤维或麻类植物制造成的，由于造纸术尚处于初期阶段，工艺简陋，所造出的纸张质地粗糙，夹带着较多未松散开的纤维束，表面不平滑，还不适宜于书写，一般只用于包装。直到东汉和帝时期，经过了蔡伦的改进，形成了一套较为定型的造纸工艺流程，其过程大致可归纳为四个步骤：

第一是原料的分离，就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶，并分散成纤维状；第二是打浆，就是用切割和捶捣的方法切断纤维，并使纤维帚化，而成为纸浆；第三是抄造，即把纸浆渗水制成浆液，然后用捞纸器（篾席）捞浆，使纸浆在捞纸器上交织成薄片状的湿纸；第四是干燥，即把湿纸晒干或晾干，揭下就成为纸张。造纸术的发明是书写材料的一次革命，它便于携带，取材广泛不拘泥，推动了中国、阿拉伯、欧洲乃至整个世界的文化发展。

说起中国古代的科技成就，最让中国人自豪的莫过于“四大发明”了,而印刷术正是四大发明中的一项。印刷术的发明和推广使用，不仅对中国的文化传播起到了革命性的推动作用，而且对世界范围内的文化发展也产生了巨大的影响。印刷术的产生经历了一个漫长的发展过程。现有的考古资料表明，早在秦汉（公元前221-公元220年）时期，就已经有了两项非常成熟的技术，一个是刻碑技术，另一个是雕刻印章技术。可以说，这就是印刷术的源头。到了南北朝（公元420-589年）时期，人们已经可以非常熟练地把碑文传拓下来，被传拓下来的复制品被称为“拓片”。拓片比较大，大家觉得看起来不方便，又有人把它剪贴成一本一本的“帖”。从东汉（公元25-220年）开始，中国就有把整部儒家经书刻石立碑的做法。不过，把从这些石碑上拓印下来的拓片剪贴成书，是一件十分费工费料又费时间的事情，而且字体比较大，对于日常阅读来说还是很不方便。到了唐代（公元618-907年），社会文明的发展对图书有了更大的需要，加上墨和纸的生产技术日渐成熟，反文书写雕刻和刷印技术也逐步提高这些条件的有机结合，催生了雕版印刷术的出现。现在我们可以确定为产生于唐代的雕版印刷品，是在敦煌莫高窟藏经洞第17号窟发现的唐咸通九年（公元868年）雕印的《金刚般若波罗蜜经》。这是一卷首尾完整的出版物，刻字技术很好，卷首的版画雕刻与印刷水平都很高，这显示出当时雕版印刷技术已经很成熟了。在敦煌莫高窟第17窟中，还发现了其他一些印刷品，也表现出很成熟的状态。由此我们可以比较保守地推论，唐朝初年应该是早期雕版印刷出现的时期。后世，人们把当时私营书坊刊印的书叫“坊刻本”，地方或中央政府部门刊印的书叫“官刻本”，私家刊印的书叫“家刻本”，可见当时刻书印书行业已经很繁荣了。到了宋朝（公元960-1279年），中国的雕版印刷进入了一个黄金时代。据北宋沈括所著的《梦溪笔谈》记载，在雕版印刷术完全成熟的基础上，在庆历年间（公元1041-1048年），由一位普通老百姓毕昇发明了活字印刷术。据沈括说，毕昇发明的是一种经过煅烧的一字一块的泥活字，薄得像铜钱的边儿一样。把这些字按照一定的顺序平整地排在下面覆有松脂、蜡和纸灰等有粘性的物质的平面铁板上面，再用一块平板从上面压平，就成为一块类似雕版的印刷版面了，然后就可以印刷了。如果只是少量地印刷，并不能体现出这种方法的优越性，但如果要印成百上千本，可就比雕版印刷的速度快多了。毕昇发明活字印刷术以后的八九百年间，这种技术又有了新的发展，在活字使用的质料方面出现了一些新的尝试。比如在元代的成宗大德年间（公元1297-1307年），著名的农学家王祯受雕版印刷采用木板雕刻印刷的启发，开始使用木活字印书。王祯用这个方法印刷了自己一部六万多字的著作，不到一个月就印成了一百部书。此后，在元朝统治的江南一带，用木活字印书开始推广开来，还逐渐流传到少数民族地区。敦煌莫高窟发现的几百个维吾尔文的木活字，被认为是世界上现存最早的木活字实物。印刷术的发明、进步和推广，是人类文明史上的光辉篇章，对文明的发展起到了巨大的推动作用。尤其是工业革命后的印刷术，极大地提高了效率，使得书籍得以大量生产，更方便传承人类文明成果，同时也减少了手写本容易出现的错误和因收藏有限而最终灭绝的可能性，促进了教育的普及和知识的推广，直接影响了人们的人生观和世界观，甚至加快了整个世界进步的速度。如今，随着电脑科技的发展，印刷术又进入了一个全新的高科技时代，书籍的排版印刷更加快捷，装帧设计更加美观，虽然面临着电子书籍的巨大挑战，但纸质书籍仍有其不可替代的优越性。印刷术的发明是人类文化史上一件具有划时代意义的大事，是人类文明史上的光辉篇章，极大地推动了人类文化的传播和文明的发展，值得我们永久纪念。

指南针，古代叫司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上，磁针的北极指向地理的南极，利用这一性能可以辨别方向。 常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的结果。作为中国古代四大发明之一，它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。在中国古代，指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。我们的古人最早发现磁石及其吸铁性，进而发现了磁石的指极性，于是把天然磁铁琢成勺形，叫作“司南”。这大约出现于两千多年前的战国时期，最早记载见于《韩非子·有度》。在应用“司南”的基础上，人们发现用磁石沿一个方向多次摩擦过的钢针等物也有指南特性，于是发明了指南针。宋初还出现过“指南鱼”，是浮在水面上的一种指南器具。　公元1086年，北宋着名科学家沈括所着的《梦溪笔谈》记载，当时有四种不同装置的针型指南针，即水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法。此时已能制造人工磁体。《梦溪补笔谈·药议》载有：“以磁石磨针锋，则锐处常指南”。十一世纪末，我国便开始在航海上使用了指南针。宋人朱或曾记述了公元1099～1102年间，在海船上使用指南针的经过。公元1123年，徐兢到朝鲜去，回国后描述这次航海过程说，白天靠太阳定方位，晚上在海洋中不可停留，注意看星斗而前进，如果天黑可用指南浮针，来决定南北方向。公元1274年，南宋吴自牧所着《梦粱录》中记载：“风雨冥晦时，唯凭针盘而行。”南宋时，把磁针与分方位的仪器组装成一个整体，这种新仪器叫针盘，或叫地螺(罗)，也有叫子午盘、定盘针、经盘、罗盘的。元代还造成立针式指南工具——指南龟、指南鱼。张燮的《东西洋考·舟师考》记载，明代海上航行，“独恃指南针为导引，或单用，或指两间，凭其所向，荡舟以行。”早在公元前三世纪，我国就有了关于磁针的文献记录。我国的指南针，大约十二世纪传到阿拉伯国家和欧洲，大大地促进了世界航海事业及整个人类社会的发展。

火药，顾名思义，可由火花、火焰等引起剧烈燃烧的药剂。据《范子叶然》的记载，春秋时代中国就已经用于民间民生应用，范子计然说“硝石出陇道”。火药是中国四大发明之一。是在适当的外界能量作用下，自身能进行迅速而有规律的燃烧，同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂及其他驱动装置的能源，是弹药的重要组成部分。人类文明史上的一项杰出的成就。火药是以其杀伤力和震慑力，带给人类消停战事、安全防卫的作用，成为了人类文明重要发明之一。火药的发明是人们长期炼丹,制药实践结果,至今已有一千多年历史。　炼丹术中很重要的一种方法就是“火法炼丹”。它直接与火药的发明有关系。所谓“火法炼丹”大约是一种无水的加热方法，晋代葛洪在《抱朴子》中对火法有所记载，火法大致包括：煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质的加热）、灸（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（又叫升，就是升华）、优（加热使物质变性）。这些方法都是最基本的化学方法，这也是炼丹术这种愚昧的职业能够产生发明的基础。炼丹家的虔诚和寻找长生不老之药的挫折，使得炼丹家不得不反复实验和寻找新的方法。这样就为火药的发明创造了条件。炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药，在使用之前，常用烧灼的办法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或减低，这种手续称为“伏火”。约在十二世纪，火药首先传入阿拉伯国家，然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步，对经济和科学文化的发展起了推动作用。美法各国直到十四世纪中叶，才有应用火药和火器的记载。




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