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关于造纸术的发明,人们往往认为造纸术是蔡伦于105年稍前时所发明的。但近几十年来多次考古发掘中,发现了西汉时的麻纸,最早的是西汉初年,表明了在蔡伦之前100多年时,中国即已制造了以麻为原料的纸张,这把造纸术的发明年代大大推前。尽管蔡伦不是造纸术的最初发明者,但他开拓了造纸新原料,用树皮和废弃的麻布、鱼网造纸,并改进了造纸工艺,造出优质的适于书写的纸张(时称“蔡侯纸”),使纸张得以迅速推广,其伟大的功绩仍是值得赞颂的。纸虽然出现较早,但真正用于书写和推广使用是在蔡伦造出质地优良的"蔡候纸"之后。公元404年,东晋桓玄帝曾下令废简用纸,使纸的应用日益推广和普及。用历史的观点看问题,历史上任何一项重大工艺技术的发明,都不是偶然的,都具有从设想,到雏形,到完善的发展过程。蔡伦之前虽然有纸,但这无损于蔡伦作为重大改良者和完善造纸术这一发明的发明者的丰功伟绩。是蔡伦的发明创造,使纸进入了它的实用阶段,并迅速、广泛地推广开来,为完善印刷术和促进印刷术的发展提供了物美、价廉、而又易得的承印物。蔡伦的功绩和他作为完善造纸术这一伟大发明的发明家的光辉形象是不容抹煞的古代的印刷术分为雕板印刷术和活字印刷术两类。雕板印刷术先行出现,活字印刷术是在探求改进雕板印刷术的过程中发明的。 雕板印刷存在着刻板费工费时,用后雕板收藏不便的缺陷,因此人们探索着印刷术的新途径。北宋庆历年间(104l-1048年),民间发明家毕升终于首创泥活字,成功地进行了活字印刷。活字印刷的方法是:用粘土刻字,每字—印,制成大小划—的薄字印,然后用火烧烤使它陶化,即成坚硬的泥活字。刻字时,同一字刻几个印,常用字则多刻,最多者达20余印,以备排版中遇到相同的字时应用。字印指音韵分门别类,贮放在木格里。排版时,先依照稿本拣出所需要的字,整齐地排在一块四周有框、中间放有松香、蜡、纸灰等混合药剂的铁板上;当活字排满一版就用火烘烤,等药剂稍微熔化,再用一块平板从上面压平,使板上的字面平整。待药剂冷却凝固后,活字就平整地固定在板上,成为版型。人们可以像雕版印刷那样,在版型上刷上墨,覆上纸,进行印刷。印刷完毕后,再把字板烘热,把药剂烤化,用手轻轻一抖,活字就从铁板上脱落下来,供人们下次再用。活字印刷不仅大大提高了工作效率,而且还有其他一些优点。如发现错字可随时更换,不必像雕版那样要从头开始,也不会产生雕版的虫蛀、变形及保管困难的问题。只要有了一套活字,便什么书都可印,大大节省了写刻雕版的费用,又缩短了出书时间。这种既经济又简便的印刷方法,是毕升在世界印刷史上树立的一块具有划时代意义的丰碑。元初,科学家王祯发明了木活字,并改进行了活字印刷术。把每行字夹住,排满后再用木屑塞紧,省去了毕升固定和取下字印之不便 。为了减轻排字工人来回寻找单字的劳动,提高排字效率,王帧还匠心独运地发明了一种“转轮排字盘”。他把木活字按韵编号排列在两架木制的大转盘里,一架用来放选出的可用字,另一架放普通常用的字。排字工人只要坐着推动转盘,“左右俱可推转摘字”。在中国古代活字印刷中,除泥活字、木活字外,还有锡、铜、铅等金属活字以及瓷活字,但大量应用的是木活字。火药的发明应归功于炼丹家,它的问世经历了一个较长时间的孕育过程。在古代炼丹家的炼丹活动中,硫磺和硝是常用的药品。硫磺被视为“能化金银铜铁奇物”,硝石被认为可“久服轻身”,它们的易燃性亦在炼制活动中被炼丹家所认识。到了9世纪的唐代中叶时,炼丹家更发现了把硫磺、硝和炭混合在一起加热,会发生爆燃,引起火灾,烧伤人的手面,烧毁房屋。由此.人们便把以硫磺、硝和炭为主要成分配制而成的药物称为火药。在经过一段探索后,火药开始被实际应用。火药被引入医学,成为药物,用于治疗疮癣,以及杀虫、辟湿气瘟疫。火药被引入军事,成为具有具大威力的新型武器,并引起了战略、战术、军事科技的重大变革。 大约在10世纪初的唐代末年,火药开始在战争中使用。初期的火药武器,爆炸性能不佳,主要是用来纵火。随着工艺的改进,火药的爆炸性能加强,新型的火器亦不断出现。《武经总要》中,记载有3个火药配方,其中硝、硫、炭三者的比例分别为60%:30%:10%;61.54%:30.77%:7.69%;74%:26%(硝:硫),已接近于现代黑色标准火药的配比。该书中还记载了一种叫做“霹雷火球”的火器,点燃后声如霹雳,为爆炸性火器之肇始。13世纪上半叶,制造出具有巨大爆炸力的火器。1232年,元兵攻打金人的南京(今河南开封)时,金兵曾使用一种叫“震天雷”的武器,“火药发作,声如雷震,热力达半亩之上,人与牛皮皆碎迸无迹,甲铁皆透”,可见爆炸威力之强。 中国是最早发现磁铁的指极性,并且利用它制成指向仪器的国家。早在二千多年以前的战国时期,就发明了一种称为“司南”的磁铁指南仪器。司南的形状像一把勺子,是用天然磁石磨制而成。把它放置在一个有24个方位刻度的地盘(即罗盘)上,勺把的顶端就会指向南方。据说战国时郑国人到远方去采玉,随身带着它,可以避免迷失方向。但用天然磁石制造的司南不容易找出准确的极性,且制造时琢、磨加工也容易失磁,加上司南与地盘的接触面大,转动时摩擦阻力大,效果不太好,所以司南还不是一种理想的指向仪器。为了研制理想的指向仪器,人们经过不断地探索,终于发明了人工磁化方法,制造出了指南针。 至迟在11世纪中叶以前,指南针已经出现。1041年成书的看风水书籍《茔原总录》中,有一段关于测定方位的文字,经分析已是使用指南针,并已发现了地球的磁角。最早明确记述指南针的文献,是北宋大科学家沈括所著的《梦溪笔谈》(成书于1090年前后)。该书中写道:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”明确指出指南针是方家(风水先生)所发明的,用的是磁石磨针锋的人工磁化方法制成指南针,常微偏东则是由于地球磁偏角的作用。该书中还记述有当时指南针的4种装置方式,即:水浮法,把磁针横贯灯芯草,让它浮于水面上;放于碗唇上;放于指甲上;用丝线拴在磁针中心,悬挂起来。人们普遍采用的是水浮法,在木制罗盘中央挖一圆形水池蓄水,放上贯有灯芯草的磁针,罗盘周边刻有24个方向,整个装置也叫水罗盘,又称指南浮针。 。