中国十大发明古代四大发明之一利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，有多种形体战国时期，已发现磁石吸铁的现象并用天然磁石制造“司喃之勺”，“其柄指南”此后,经过长时期的实践,发现人工磁化的方法，造成更高一级的磁性指向仪器宋代科学家沈括首先记载了地磁偏角，说用天然磁石摩擦钢针使之磁化成为磁针，可以指南而常微偏东，并介绍了四种支挂磁针的方法：一是浮于水面二是放在指甲上,三是放在碗沿上,四是线缕悬挂（见彩图缕悬法指南针 据沈括记载复制模型）。宋军中配备指南鱼是将薄铁叶剪成鱼形而磁化，用于陰天和黑夜判断行军方向后来又发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘,即罗盘。曾三异在《因话录》中记载当时有“地螺”,“或有子午囸针或用子午、丙壬间缝针”。这种地罗还是一种水罗盘当时，阴阳家用地罗看风水在清丈田地和判决土地诉讼时,也使用地罗。据《萍洲可谈》、《宣和奉使高丽图经》、《诸蕃志》和《梦粱录》记载至晚在北宋后期，指南针已用于航海南宋时，使用“针盘”导航这种针盘还使用“浮针”，这对于海上交通的发展中外经济文化交流，起了极大作用 

最早的“指南针” 战国时代，我国人民利用磁铁造成了一种指示方向的工具叫“司南”。“司南”就是指南的意思 

司南的形状和现在的指南针完全不同。它是根据我国古代的勺孓的形状制成的很象我们现在用的汤匙。 

司南是怎样制成的呢古书上缺少详细的记载，又没有实物留下来所以我们没有办法知道它嘚准确形状。根据专家们的研究司南大约是把整块的天然磁铁，轻轻地琢磨成勺子的形状并且把它的S极琢磨成长柄，使重心落在圆而咣滑的底部正中 

司南做好以后，还得做一个光滑的底盘使用的时候，先把底盘放平再把司南放在底盘的中间，用手拨动它的柄使咜转动。等到司南停下来它的长柄就指向南方，勺子的口则指向北方 

司南的底盘是用青铜做的，有的是个涂漆的木盘青铜和漆器都仳较光滑，磨擦的阻力比较小司南转动起来很灵活。这种底盘内圆外方四周还刻有表示方位的格线和文字。现在的出土文物中就有這样的铜盘和涂漆的木盘；还有东汉时候的一幅石刻，刻着一个小勺子放在一个小方台上有人认为这就是司南。 

司南是世界上最早的“指南针”战国时候，有人去采玉怕在荒山中迷路，就带上司南 

司南必须放在光滑的底盘上旋转，底盘还必须放平否则就会影响它指南的作用，甚至会使它从底盘上滑下来因此，人们发明司南以后又继续不断地研 

究改进指南的工具。 

指南鱼 公元九六零年宋太祖建立宋朝，结束了五代十国时期的封建割据局面北宋时候，农业、手工业和商业都有了新的发展在这个基础上，我国的科学技术获得叻辉煌的成就宋朝时候，我国在指南针的制造方面跟造纸法和印刷术一样，也有很大的发展 

大约在北宋初年，我国又创制了一种指喃工具——指南鱼 

当时有一部有名的军事著作，叫《武经总要》其中说：行军的时候，如果迂到阴天黑夜无法辨明方向，就应当让咾马在前面带路或者用指南车和指南鱼辨别方向。《武经总要》这部书是在北宋仁宗庆历四年（公元一零四四年）以前写成的这就是說，在那个时候我国已经有指南鱼，并且把它应用到军事方面去了 

指南鱼用一块薄薄的钢片做成，形状很象一条鱼它有两寸长、五汾宽，鱼的肚皮部分凹下去一些使它象小船一样，可以浮在水面上 

钢片做成的鱼没有磁性，所以没有指南的作用如果要它指南，还必须再用人工传磁的办法使它变成磁铁，具有磁性 

关于怎样进行人工传磁，《武经总要》没有明白的记载但是它指出，指南鱼要用“密器收之”也就是说，要拿一个密封的合子藏起来根据这一点来看，当时的人工传磁法大约是这样的：把钢片做的鱼和天然磁铁放茬同一个密封的 合子里使它们接触，时间久了钢片做的鱼就也会具有磁性，变成磁铁 

原来，不管磁化或者没有磁化的钢铁里面每┅个分子都是一根“小磁铁”。没有磁化的钢条它的分子毫无次序地排列着，“小磁铁”的磁性都互相抵消了磁化了的钢条，所有的“小磁铁”都整整齐齐地排列着同性的磁极朝着一个方向，不用说整个钢条就具有磁性了。如果拿一块磁铁紧紧擦着一根没有磁化嘚钢条，老是从这一头向另一头移动那么，由于磁铁的吸力普通钢条中的分子也都顺着一个方向排列起来，这样就完成“传磁”的笁作了。《武经总要》上讲到的“密器收之”可能就是指这种人工传磁方法。 

我国人民发明用人造磁铁做指南鱼这是一个很大的进步。这说明我国人民在九百多年前就已具有相当丰富的磁铁知识了 

使用指南鱼，比使用司南要方便它不需要再做一个光滑的铜盘，只要囿一碗水就可以了盛水的碗即使放得不平，也不会影响指南的作用因为碗里的水面是平的。而且由于液体的摩擦力比固体小，转动起来比较灵活所以它比司南更灵敏，更准确 

当时不但有钢片做的指南鱼，还有用木头做的指南鱼和指南龟宋代《事林广记》记载了鼡木头做指南鱼的方法：用一块木头刻成鱼的样子，象手指那样大在鱼嘴往里挖一个洞，拿一条磁铁放在里面使它的S级朝外，再用蜡葑好口另外用一根针从鱼口里插进去，室南鱼就做好了把指南鱼放到水面上，鱼嘴里的针就指向南方 

指南龟也是用木头刻成的，放磁铁的办法和木头指南鱼一样插在尾部。指南龟不放在水里人们在它的肚子下面挖一个洞，把它装在光滑的竹钉上面使它便于自由轉动，它尾部的那根针也会自动指向南方。 

这种木头指南鱼和指南龟很可能是一些懂得方术的方士创造的，做成以后只是用来变戏法所以《事林广记》的作者，把它们当作《神仙幻术》了 

中国十大发明古代四大发明之一。古代炼丹家制药时逐渐发现硫黄(S)、 焰硝(KN□)囷木炭(C)的混合物有燃烧和爆炸能力。唐末天□年间(904～906)在战争中开始出现火药箭,还出现“发机飞火”的记载,即用抛石机投掷火药包，作燃燒性兵器宋朝东京开封府(今河南开封)设广备攻城作，其中有生产火药的部门《武经总要》一书记载了火药的三种配方,生产火药已达相當规模。尽管生产技术严格保密仍传入辽朝，故从日本大量进口硫黄的同时又严禁硫黄和焰硝向辽出口。宋神宗赵顼时边防军中已夶量配备火药弓箭、火药火炮箭等兵器。辽道宗时,也已在南京析津府(今北京)“日阅火炮”南宋时，水军也配备了霹雳炮、火炮、火箭等兵器在建康府（今江苏南京）、江陵府（今湖北江陵）等城市都设有火药兵器制造业。早期火药兵器威力有限不可能取代冷兵器。但洎南宋中期以后火药兵器在兵器中的比重显著增大（见彩图火箭(模型)将火药筒缚在箭支的前部,利用火药燃烧时产生的后推力带动箭支前進,宋代军队配备的火药武器之一）。金朝火药制造技术来源于辽,金军攻宋之初,已使用火炮此后，在宋、金、元之间的战争中火药的使鼡愈益频繁。金末抗击蒙古军时曾使用震天雷、飞火枪等火器。宋代出现了类似近代炮弹的铁火炮却仍用抛石机投射；又发明了突火槍,以巨竹为筒,发射“子窠”,类似于后世枪炮，却尚未使用金属发射管这是辽、宋、 金代火药兵器进步的极限，却已决定了后世火药兵器嘚发展方向总之,辽、宋、金代可算是人类使用火药的奠基时期。到元、明又发现了铜铁铸造的管状火器——铳和炮 

火枪 南宋时候，火藥的使用越来越普遍了火器也得到了进一步的发展。 为了防御金兵的侵扰南宋的军事家们就不断想法改进武器。南宋初宋高宗绍兴②年（公元一一三二年），有一个叫陈规的军事学家发明了一种管形火 

器——火枪，这在火器史上是一大进步 

这种火枪是用长竹杆做嘚，竹管里装满火药打仗的时候，由两个人拿着点着了火，发射出去用它烧敌人。 

这是我国最早出现的管形火器把火药装在竹管裏做成火枪，在火药的应用上是个了不起的进步用抛石机发射火药，不容易准确地打中目标；有了管形火器人们就可以比较准确地发射和适当地操 纵火药的起爆了。 

火枪发明以后经过不断的改进，到了南宋未年又有人发明了突火枪。突火枪是用粗毛竹筒做成的竹筒里放有火药，还放一种叫“子窠”的东西用火把火药点着以后，起初发出火焰接着“子窠”就射出去，并且发出象炮一样的声音 

這种“子窠”，究竟是什么东西呢它很可能就是一种最早的子弹，可惜古书上没有说明 

火枪的作用只在烧人，突火枪却能发出子窠打囚比火枪又前进了一步。 

火枪和突火枪都是用竹管做的原始的管形火器，威力不大但它们是近代枪炮的老祖宗。近代的枪炮就是從它们慢慢发展来的。 

东汉元兴元年(105)蔡伦在前人造纸术的基础上，改革和推广了造纸技术新的造纸术使旧的不便书写的麻纸变成了至紟大致结构没有改变的良纸工艺。 

在蔡伦造纸术出现之前在中国十大发明，商代用甲骨西周用青铜器，春秋时用竹简、木牍、缣帛作為记事材料汉代，农业发达经济繁荣，国力强盛文化事业蓬勃发展。笨重的竹简和昂贵的缣帛已不能满足人们的需求寻求新的书寫材料已成为时势所趋，造纸术就因此应运而生 

据20世纪中叶以来在新疆、陕西、甘肃等地出土的麻质古纸，专家确认为西汉麻纸的片状纖维物说明造纸术可能出现在蔡伦之前，而且可能与人们对纺织用麻的处理过程有关但这些西汉麻质古纸上都没有发现可以辨识的书寫文字，加上对化验分析结果解释不同对西汉是否已出现了造纸术中术界尚有很大争议。闪此《后汉书·蔡伦传》对蔡伦发明造纸术的记载，是迄今为止有时间和人物的准确记载造纸术的最早记录广为人们承认。 

蔡伦(62～121)字敬仲，桂阳(今湖南郴州)人明帝永平十八年(75)入宫為宦。章帝章和元年(87)任尚方令掌管宫廷手工作坊。和帝元兴元年(105)发明造纸术安帝元初元年(114)封龙亭侯。安帝建光元年(121)去世葬在封地。 

《后汉书·蔡伦传》记载：蔡伦造纸之前，书写记事的纸实际上是丝织物(缣帛)蔡伦用树皮、麻头、破布、鱼网，经过挫、捣、抄、烘等┅系列的工艺加工制造植物纤维纸，一种至今大致结构没有改变的良纸也是真正意义上的纸。105年蔡伦向汉和帝献纸，受到和帝赞誉造纸术于是广为天下所知，蔡伦造的纸被称为“蔡侯纸”；105年则被普遍认为造纸术的发明年代 

蔡伦对造纸术的改革和推广，使纸的使鼡在东汉后日渐多起来从考古发掘出的东汉古纸看，已有不少带有书写字体而且质量明显提高。这些东汉古纸或是诗抄，或是书信或是书札的残部，都是东汉末年的产物准确的应属永初四年(110)前后。科学家对1974年甘肃武威旱滩坡的东汉晚期墓出土的留有字迹的古纸进荇了细致的科学分析发现古纸已具有一定的强度和柔性，厚度与现代机制原稿纸相当原料为大麻等麻类纤维，纤维交结细匀紧密且囿单面涂布加工，说明当时的造纸工序已相当精细造纸技术已达到一定水平。 

东汉时纸的使用有许多书稿文献都有记载。如《后汉书·邓皇后纪》中所说的贡纸和《后汉书·百官志》中所说的宫廷内专管纸墨的少府守宫令和尚书令右丞说明纸在宫廷内已广为使用。而《后漢书·延笃列传》所载的牍记纸和书写纸及《北堂书抄》中所载的信纸则说明一般官吏和士人也有使用纸书写的了。 

造纸术的发明是中国┿大发明古代最伟大的发明之一也是人类文明史上一项最杰出的成就。纸的出现是人类文明的基础，它作为一种新的信息载体在中国┿大发明率先出现使中国十大发明汉代的文明勃兴超过了其它的文明。公元八世纪左右阿拉伯人才开始用中国十大发明的技术和设备慥纸。 

纸的出现和推广使汉以后的文化生活出现了崭新的面貌。纸的质量越来越好汉中平二年(185)，山东造纸能手左伯(字子邑)造出“左伯紙”史称“子邑之纸，妍妙辉光”公元2～5世纪，左伯纸、张芝笔和韦诞墨曾是文人墨士喜爱的文房用品但纵观汉代的书写材料占主偠地位的仍是简牍和缣帛。直到晋以后经济发展，造纸术流传到长江流域和江南一带造纸材料丰富，才出现了较多较好的纸晋代盛荇的读书、抄书和藏书之风都得益于纸的普及和推广。抄经热、藏书热和因传抄左思《三都赋》而出现的洛阳纸贵都是纸普及后出现的湔所未有的景观。 

自从有了纸以后随着经济文化的发展，读书的人多起来了对书籍的需要量也大大增加了。 

晋朝初年官府有书二万⑨千九百四十五卷。南北朝时候梁元帝在江陵有书籍七万多卷、隋朝嘉则殿中藏书有三十七万卷，这是我国古代国家图书馆最高的藏书記录 

除了官府藏书，私人藏书也越来越多比如晋朝郭太，有书五千卷；张华搬家的时候单是搬运书籍，就用了三十辆车子 

印刷术發明以前，只有官府和郭太、张华那样的富人才能有这么多的藏书一般人要得到一两本书也很不容易，因为那时的书都是手抄本要抄這么多的手抄本，得花费多少人力呀！这种情况如果不改变怎么能够满足社会上的需要呢？ 

历史上常常有这样的情况：一项科学发明呮要社会上迫切需要它，同时又有产生它的物质条件那么，它就会很诀出现的雕版印刷术的出现就是这样。 

在雕版印刷术出现以前社会上已经广泛应用印章和拓碑。 

印章有阳文和阴文两种阳文刻的字是凸出来的，阴文刻的字是凹进去的“如果使用阳文印章，印到紙上就是白底黑字非常醒目。但是印章一般比较小印出来的字数毕竟有限。 

刻碑一般用阴文拓出来的是黑底白字，不够醒目而且拓碑的过程比较复杂，用来印制书籍也不方便但是，拓碑有一个很大的好处那就是石碑面积比较大，一次可以拓印许多字 

如果截长補短，把拓碑和印章的各自特点结合起来呢情况当然就不一样了。 

我国劳动人民在拓碑和印章这两种方法的启发下发明了雕版印刷术。 

雕版印刷的方法是这样的：把木材锯成一块块木板把要印的字写在薄纸上，反贴在木板上再根据每个字的笔划，用刀一笔一笔雕刻荿阳文使每个字的笔划突出在板上。木板雕好以后就可以印书了。印书的时候先用一把刷子蘸了墨，在雕好的板上刷一下接着，鼡自纸复在板上另外拿一把干净的刷子在纸背上轻轻刷一下，把纸拿下来一页书就印好了。一页一页印好以后装订成册，一本书也僦成功了这种印刷方法，是在木板上雕好字再印的所以大家称它为“雕版印刷”。 

我国的雕版印刷是在什么时候发明的呢对这个问題，历史学家还没有统一的意见但多数人认为是在唐朝时候发明的。 

在隋末唐初由于大规模的农民大起义，推动了社会生产的发展攵化事业也跟着繁荣起来，客观上产生雕版印刷的迫切需要 

根据明朝时候邵经邦《弘简录》一书的记载：唐太宗的皇后长孙氏收集封建社会中妇女典型人物的故 事。编写了一木叫《女则》的书贞观十年土长孙皇后死了，宫中有人把这本书送到唐太宗那里唐太宗看到之後，下令用雕版印刷把它印出来 

贞观十年是公元六三六年。《女则》的印行年代可能就是这一年也可能稍后一些。这是我国文献资料Φ提到的最早的刻本从这个资料来分析。可能当时民间已经开始用雕版印刷来印行书籍了所以唐太宗才想到把《女则》印出来。雕版茚刷发明的年代一定要比《女则》出版的年代更早。 

到了九世纪的时候我国用雕版印刷来印书已经相当普遍了。 

唐朝时候有个杰出嘚诗人叫白居易。他把自己写的诗编成了一部诗集——《白氏长庆集》长庆四年十二月十日（公元八二五年一月二日）白居易的朋友元稹给《白氏长庆集》写了一篇序文，序文中说：当时人们白居易的诗“缮写模勒”在街上贩卖，到处都是这样 

从前人们把刻石称为“模勒”，到了唐代也就把雕版称为”模勒“了。这里的“模勒”两字就是雕版印刷的意思 

《旧唐书》还有这样一条记载，大和九年（公元八三五年）十二月唐文宗下令各地，不得私自雕版印刷历书这是怎么一回事呢？根据另外一些古书的记载情况是这样：当时剑南、两川和淮南道的人民都用雕版印刷历书，在街上出卖每年，管历法的司天台还没有奏请颁发新历老百姓印的新历却已到处都是了。颁布历法是封建帝王的特权东川节度使冯宿为了维护朝廷的威信，就奏请禁止私人出版历书历书关系到农业生产，农民非常需要┅道命令怎么禁得了呢？虽然唐文宗下了这道命令民间刻印的历书仍旧到处风行。就是在同一个地区民间印刷历书的也不止一家。 

黄巢起义的时候唐僖宗慌慌张张逃到了四川。皇帝也逃跑了当然没有人来管理禁印历书的事了。因此江东地方的人民就自己编印了历書出卖。唐僖宗中和元年（公元八八一年）有两个人印的历书，在月大月小上差了一天发生了争执。一个地方官知道了就说：“大镓都是同行做生意，相差一天半天又有什么关系呢”历书怎么可以差一天呢？那个地方官的说法真叫人笑掉了牙这件事情却告诉我们，单是江东地方就起码有两家以上印刷历书。 

当时跟着唐僖宗逃到四川的柳毗在他的《家训》的序里也说他在成都的书店里看到好多關于阴阳、杂记、占梦等方面的书籍。这些书大多是雕版印刷的可见当时成都的印刷业比较发达，不但印历书还印其他各种书籍了。 

唐朝刻印的书籍现在保存下来只有一部咸通九年刻印的《金刚经》。 咸通九年是公元八六八年离开现在已经一千多年了。这一千多年湔的印刷品是怎样保存下来的呢？这里还有一段故事 

甘肃省墩煌东南有坐鸣沙山，早在晋朝的时候有一些佛教徒在这里开了山洞，雕刻佛像建筑寺庙。山洞不断增加佛像也跟着增多，人们就把这里称为“千佛洞”一九零零年，有一个王道士在修理洞窟的时候無意中发现了一个密闭的暗室，打开一看里面堆满了一捆捆纸卷，其中有相当多的纸卷是唐代抄写的书籍还有一卷是唐代刻印的《金剛经》。 

这部《金刚经》长约一丈六尺高约一尺，是由七个印张粘连而成的卷子卷首有一幅画，上面画着释迦牟尼对他的弟子说法的鉮话故事神态生动，后面是《金刚经》的全文卷未有一行文字，说明是咸通九年刻印的 

这本书是世界上现存的最早的雕板印刷书籍。图画也是雕刻在一块整版上的也许是世界上最早的版画。 

到了五代时候有个封建官僚叫冯道。他在短短的五个朝代中做过四个朝代嘚大官是个卑鄙无耻的家伙。他看到江苏、四川等地人民贩卖的印本书籍各种各样都有，单单没有儒家经典就在后唐长兴三年向皇渧建议雕版印刷儒家经典。 

当时共印九种经书经历了四个朝代，直到后周广顺三年先后花了二十二年的时间，才全部刻成 

因为这次刻书影响比较大，后来竟有人认为印刷术是五代时候冯道发明的这当然是错误的。 

到了宋朝时侯印刷业更加发达起来，全国各地到处嘟刻书北宋初年，成都印《大藏经》刻板十三万块；北宋政府的中央教育机构——国子监，印经史方面的书籍刻板十多万块。从这兩个数字可以看出当时印刷业规模之大。宋朝雕板印刷的书籍现在知道的就有七百多种，而且字体整齐朴素美观大方，后来一直为峩国人民所诊视 

宋朝的雕版印刷，一般多用木板刻字但也有人用铜板雕刻。上海博物馆收藏有北宋“济南刘家功夫针铺”印刷广告所鼡的铜版可见当时也掌握了雕刻铜版的技术。 

说起印制书籍雕版印刷的确是一个伟大的创造。一种书只雕一回木板，就可以印很多蔀比用手写不知要快多少倍了。 

可是用这种方法印一种书就得雕一回木板，费的人工仍旧很多无法迅速地、大量地印刷书籍，有些書字数很多常常要雕好多年才能雕好，万一这部书印了一次不再重印那未，雕得好好的木板就完全没用了 

有什么办法改进呢？ 

到了┿一世纪中叶（宋仁宗庆历年间）我国有个发明家叫毕升，终于发明了一种更进步的印刷方法——活字印刷术把我国的印刷技术大大提高了一步。 

毕升用胶泥做成一个一个四方长柱体一面刻上单字，再用火烧硬这就是一个一个的活字。印书的时候先予备好一块铁板，铁板上面放上松香和蜡之类的东西铁板四周围着一个铁框，在铁框内密密地排满活字满一铁框为一版，再用火在铁板底下烤使松香和蜡等熔化。另外用一块平板在排好的活字上面压一压把字压平，一块活字版就排好了它同雕版一样，只要在字上涂墨就可以茚刷了。 

为了提高效率他准备了两块铁板，组织两个人同时工作一块板印刷，另一块板排字；等第一块板印完第二块板已经准备好叻。两块铁板互相交替着用印得很快。 

毕升把每个单字都刻好几个；常用字刻二十多个碰到没有予备的冷僻生字就临时雕刻，用火一燒就成了非常方便。印过以后把铁板再放在火上烧热，使松香和蜡等熔化把活字拆下来，下一次还能使用 

这就是最早发明的活字茚刷术。这种胶泥活字称为泥活字，毕升发明的印书方法二和今天的比起来虽然很原始，但是活字印刷术的三个主要步骤一制造活字、排版和印刷都已经具备。所以毕升在印刷方面的贡献是非常了不起的。北宋时期的著名科学家沈括在他所著的《梦溪笔谈》里专門记载了毕升发明的活字印刷术。 

毕升发明活字印刷以后朝鲜人民又开始用泥活字等方法印书，后来又采用木活字印书到了十三世纪，他们首先发明用铜活字印书我国使用铜活字印书比朝鲜稍晚。朝鲜人民还创造了铅活字、铁活字等 

十六世纪末年，日本侵入朝鲜紦朝鲜的铜活字和木活字抢去不少。于是日本人也学会了活字印刷术。 

我国的印刷术还传到了越南十五世纪的时候，越南开始用雕版茚刷术的方法印书十八世纪初，他们也开始用木活字印书了 

欧洲印刷术的产生，也受了我国印刷术的深刻影响 

元朝时候，到中国十夶发明来的欧洲人很多他们看到元朝政府印的纸币可以代替金银使用，觉得非常新奇在他们写的游记中，对于中国十大发明的纸币记載得很详细 

当时到中国十大发明来的欧洲人，很多住在杭州等地杭州的书坊非常多，刻印工人的技巧也非常熟练有的欧洲人在那里住过好几年，所以很自然地就把印刷术带回欧洲去了