活字印刷术 指南针 火药与开封

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造纸术
纸对人类文化和世界文明传播发展、科技水平的提高起到了很大的作用。可以说纸是科学兴起、文化发展最基本的物质载体。在纸没有出现之前，人们记事只好在甲骨上刻字，金属器皿上铸字，或在竹板上、帛上书写。古埃及人在一种一碰即破的、压成片的草纸上书写，巴比伦人在泥砖上书写，印度人在纺织品上书写，欧洲人则在羊皮上书写，很不方便，又易毁损。这就是甲骨文、铜器、铭文、竹简、帛书的来由。大量资料显示，我国在西汉时期就有了最简易的一种“灞桥纸”，它不是人们有目的通过一定工序制作的植物纤维纸，而是一种人们在沤麻后出现的副产品，质量很差，难以书写。蔡伦在此基础上发明了纸，他和他的纸在造纸史上的地位和作用应得到历史的充分肯定和高度评价。作为东汉皇宫的太监，他只能生活在国都洛阳。蔡伦的官职很小，是监制御用器物的尚方令。造纸的方法是将树皮、麻头、渔网、破布等经过淘、碎切、沤泡，加以进行碱液烹煮等工艺过程，使纤维的分解速度加快，成为糊状纸浆，然后用细竹帘均匀捞起取下，经过铺平晾干即成了纸。这种生产原理人们现在仍然使用，公元105年蔡伦将纸献给汉献帝，现在普遍认为这一年是人类发明了纸的年份。
作为国都的洛阳即成为当时全国生产纸的重要基地。东晋之后，造纸术逐渐传至江南，江、浙、皖几省陆续也成为重要的生产纸基地，到了唐宋时期，造纸技术已推广全国。
后又经各种途径传到了国外。
纸的发明对世界的影响力是巨大的，对于文化交流、技术传播起到了其他物不可替代的作用，所以具有着划时代的意义。蔡伦因而被美国出版的“世界最有影响人物 100名排行榜”中列为第七位人物，仅位居孔圣人之后。西方一直称他为科学家、圣哲，可见西方对蔡伦及他的纸是高度评价的。可惜蔡伦因造纸有功而加官升爵后卷入政权斗争，失败后被革职而自杀身亡，没有作出更卓越的贡献。
继造纸术后，宋代又在开封发明了活字印刷术、指南针和火药。
活字印刷术
纸出现之后，开始出现手抄本，但速度极慢，时代呼唤印刷术的发展和技术革命。在中国印刷史上，早在五代时期，雕版印刷已开始盛行，有官刻书坊和民间书坊。所谓雕版印刷，是将字刻在枣木板上，像印图章一样印在纸上，现在保留的木版年画就是采用这种技术。一块木板可刻100多字。现我国发现最早的雕版印品是唐代的《金刚经》（公元968年印）。宋代文化中心转移到开封之后，雕版印刷也日渐完善，量大且精美。内容除佛经外，史书、诸子百家、诗集、医药、音乐教科书等均有印品。除官家外，书商也印书推向市场。开封、杭州、南京、成都、福州都印了很多书，约有数万部。
北宋仁宗年间，皇家印坊刻字工毕升，在开封首创活字印刷。据沈括《梦溪笔谈》记载：毕升是皇宫的锻工，即皇家印刷厂的刻字工。他的方法是先把胶泥做成小方块，然后刻字烧制，使之坚硬。印刷时根据文章需要排列有序，平放在铁板上用熔化的蜡油平整固定，上面铺张刷墨，印成书页。据沈括记载，印刷工序分：制作活字、排版、印刷、拆板、活字存放、检索、补刻生僻字等，这的确是一次技术革命。到了元代，逐渐改为木板刻字和铜刻字，使之更加清晰精美。印书量骤增，朝鲜、日本、西夏、辽都派人来开封购书。同时在开封学习印刷技术，故朝鲜成为当时印刷工业比较先进的国家之一，印度、越南也派人来到开封购书。
大约在13世纪，活字印刷就传到了朝鲜。1592年，日本的丰臣秀吉发动侵略朝鲜的战争后，将用活字印刷的书籍和数以万计的铜字连同印匠一起带回到日本。蒙元时期，欧洲人沿丝绸之路来到中国，学会了活字印刷。另外，活印技术由新疆传入波斯，蒙古大军西征时，此技术也传入欧洲，这对于德国古腾堡是个启发。他在美国茨城用铅、锡等合金制成哥特式金属字母拉丁文，解决了字型问题。印刷术的革命，大大普及了文化教育，改变了只有僧侣贵族才能受高等教育的状况，为欧洲文艺复兴及科技突飞猛进奠定了重要的基础。
指南针
中华民族早在公元3世纪就对磁铁的指向性有了认识，战国时期制作有装在车上“司南”，样子像个勺子，放在光滑的铜盘上，勺柄由磁石的■南极琢成，翘起指向南方。我国劳动人民在生产实践中和多次实验中，终于发现了人工磁化的方法，并于公元9世纪制成了指南针，北宋初曾公亮编的《武胜纪要》和沈括编的《梦溪笔谈》分别记载了指南鱼和指南针。指南鱼即是用薄铁做成鱼形状，用地磁场磁化方法使之磁化，浮在水面转动自由，鱼头会灵敏地指向南方。指南针则是用天然磁条磨成磁针来指南定方向。在公元9世纪时，指南针主要是应用丈量土地或阴阳先生看风水之用。北宋时(1066年)任馆阁校勘的沈括在京城开封对磁铁指南做过四种实验，分别是水浮、悬挂、支撑、指甲施定法，认为以悬挂法最为完善。现在指南针的制作尽管精美复杂形式各一，但原理仍离不开它。在磁针的装置法上，还是采用前两种较为普及。指南针很快被应用于航海，牛?凇镀贾菘商浮飞暇图窃赜弥泄胶Ｊ褂弥改险氲己健：罄慈嗣怯纸攀头轿慌塘谝黄鸱⒚髁寺蘧