潛心技術革新
科學的每一項巨大成就，
都是以大膽的幻想為出發點的。
李冰治水修築都江堰
李冰是戰國末期的水利家。他為官時期，主持興修了中國古代著名的水利工程——都江堰。
李冰自幼刻苦好學，而且善於觀察，重視實踐經驗。立誌為百姓做些有益的事情。後來成了精通天文地理，知識淵博，遠近聞名的人物。雖然不是什麼官長，但百姓卻很尊敬他，因為他用自己掌握的知識為百姓做了許多有益的事情。
秦昭王聽說李冰才華出眾，是個能人，老百姓都親附他，便讓李冰做了蜀郡郡守。秦昭王還經常向他詢問如何治理百姓、富強國家的方針策略，對此，李冰提出了許多有益的建議，深得秦昭王的歡心，也因此被那些極力巴結奉迎、企求高位的官員們所嫉妒，他們伺機加害李冰。
李冰認為作為一郡之守，就要對郡內百姓負責，要使他們的衣食得到保障，否則，治理百姓隻能是一句空話，或者便是暴政役民。因此，他一到任上，就深入下層百姓中間，訪察民情，對利害情況做到心中有數，以便興利除弊，造福百姓。當時蜀郡經常發生水旱災害，遇到災荒年景，莊稼顆粒無收，百姓嗷嗷待哺，隻得以草根、樹葉充饑。李冰認識到治理水旱災害是一項重要的亟待解決的問題。他帶領一些人對蜀郡全境進行了認真的實地踏察，摸清了導致水旱災害的原因。原來岷江上遊流經地勢陡峻的萬山叢中，水勢很急，一到成都平原，水速突然減慢，江水從上遊挾帶的大量泥沙和岩石便在平原地區淤積下來，淤塞了河道，使河道底部升高，河床變淺。每到雨季到來時，岷江和其它支流水勢驟漲，在下遊平原地帶造成水災；雨水不足時，江水水量變小，而且都滲入淤積的泥土沙石中，靠江而難得水源，造成幹旱。李冰想興建一項既能排澇又能防旱的水利工程，他把建議提出來，征求同僚們的意見。同僚們有的讚同，有的遲疑，有的反對。那些猶豫的人認為，在二、三百年以前，古蜀國杜宇王以開明為相，在岷江出山處開出一條人工河流，分岷江水流入沱江，想要勉除水害，可事倍功半，收效甚微。人工河開出後，水害還是年複一年地發生。自那以後，再沒有人提出治理水患的問題，如今要建一項既防澇又防旱的水利工程，有多大把握？能行吧？反對興建的人不是屍位素餐之徒，就是平時嫉妒李冰的人，他們說李冰此舉不過是沽名釣譽，最終結果隻能是勞民傷財。他們還串通朝廷裏的同黨阻止李冰這個計劃，並趁機加害李冰，誣告李冰攏絡賤民，圖謀不軌。由於壞人的誣告，加之秦昭王謀求霸業，未把此事放在心上，在李冰再三請示下，秦昭王才免強答應，並沒有給撥多少物力、財力。
修建這樣大的水利工程，在財力、物力匱乏的情況下，是相當困難的。但李冰沒有灰心，他首先在前人治水經驗的基礎上，經過反複的研究、分析，製定了一整套方案，接著他依據當地的條件，籌備了一些人力、物力，隨後帶領老百姓幹起來。李冰采取中流作堰的辦法，想在岷江峽內用石塊砌成石堰，使江水分流。在湍急的江水中立堰是十分困難的，多少次立起的石堰都被激流衝塌了。但李冰沒有在失敗中喪失信心，他每一次失敗後，都認真總結經驗，自己把握不定，就向老農、漁夫詢問。最後，硬是在湍急的岷江中立起了石堰，使岷江分流。這個分水的建築工程石堰，就是江魚嘴。它把江水一分為二。東邊的叫內江，供灌溉渠用水；西邊的叫外江，是岷江的正流。分水工程建成後，李冰又帶領百姓在灌縣附近的岷江南岸築了離碓，離碓就是開鑿岩石後被隔開的石堆，夾在內外江之間。離碓的東側是內江水口，稱寶瓶口，具有節製水流的功用。夏季岷江江水上漲，都江魚嘴淹沒了，離碓就成了第二道分水處。內江自寶瓶口以下進入密布於川西平原上的灌溉渠道，幹旱時，就把水引進去灌溉，雨季水多就關閉水門。都江堰建成後，保證了大約三百萬畝良田的灌溉，使成都平原成了旱澇保收的“天府之國”。
在科學技術很不發達的二千多年前的戰國時代，在受到種種阻撓和人力、物力、財力極其有限的條件下，能建成都江堰這個具有防洪、灌溉、航運多種功能的綜合水利工程，無異是偉大的壯舉。應該說，它是以李冰為首的許多人智慧和汗水的結晶。至今，“天府之國”的兒女仍然感受著它的恩賜。都江堰銘刻著李冰這個傑出人物的名字，也昭示了中華民族求索攻堅的優良傳統。
我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，隻有進行精細觀察的能力。
蔡倫革新造紙術
蔡倫（？—121）字敬仲，桂陽（今湖南郴州市）人，東漢宦官、造紙術的革新者，他把造紙術推進了一個新的曆史時期。
蔡倫小時候就到宮廷裏當太監。後來得到漢和帝的信任，被提拔為中常侍，管理宮內雜務，也參與一些機要大事的謀劃。後來任尚方令，管理宮內的手工作坊，監督工匠為皇帝製造刀、劍和其它器械以及工藝美術品。由於經常和工匠們接觸，漸漸地對手工製造產生了濃厚的興趣。熟悉了工匠們所掌握的精湛製造技藝。他時常親自動手製造器具，常常為自己能親手製出比較精美的工藝品而得意。
在蔡倫以前，造紙術的發明和應用就經曆了一段很長的過程。在西漢初期就出現了“灞橋紙”。它是用大麻和少量的苧麻纖維為原料而製成的，其製作技術比較原始，質地粗糙，還不便書寫。但新的道路已經開辟，迫切的社會要求又催促著技術的改進，可以用於書寫的紙張的產生也為期不遠了。西漢宣帝時期又出現了“扶風麻紙”。稍後，又出現了“金關紙”，這種紙，色澤白淨，薄而勻，一麵幹整，一麵稍起毛，質地細密堅韌，含微量細麻線頭，可用於書寫。東漢初期，又出現了“額濟納紙”，比金關紙稍好一些。由於造紙術改進比較緩慢，而且生產的數量極少，又很珍貴，所以在很長的曆史時期裏，還是以竹簡和絹帛為主要書寫工具的。
蔡倫平時願意動腦筋，能夠細致地觀察和發現問題。在宮中，他看見大家用通行的竹木簡刻字記事，既不方便，攜帶也很笨重，而用絹帛為書寫材料又太貴重，於是，他開始思索如何能製造出一種取材廣泛、經濟實用的紙張這一問題。
有一天，他看見有人用絲絮寫字，很受啟發。他想絲絮既然能造紙，其它的植物纖維不也一樣可以用於造紙嗎？如果真的能造紙，那用纖維紙書寫的方法就可以被廣泛地應用了。
想好了就做！於是蔡倫帶領工匠們用樹皮、麻頭、破布、破魚網作原料，把它們切斷、剪碎或搗碎，放在水裏浸漬一段時間，再把它們搗成漿糊狀，然後把這些糊狀物放在席子或木板上攤成薄片，放在太陽底下曬幹，這就是造紙的原始方法。曬幹後一張一張掀下來就是紙了。這種纖維紙，體輕質薄而適於書寫，初試書寫，就受到了人們的歡迎。
公元105年，蔡倫把這個重大發現報告給漢和帝，受到漢和帝的稱讚，被封為龍亭侯。因此，人們也就把他發明的植物纖維紙稱為“蔡侯紙”了。
蔡倫成功地革新造紙術，是與他深入實際、善於觀察、勤於求索、勇於實踐的品格分不開的。植物纖維紙的發明和應用，是人類造紙術發展史上的一件大事，它標誌著紙張開始取代竹帛的關鍵性轉折。從此以後，紙張逐漸地從狹小的宮廷推廣到廣袤的社會。
當中國已普遍推廣蔡倫的造紙方法時，歐洲人還在使用價格昂貴的“羊皮紙”。1 400年後，歐洲人才會造紙，而且是跟阿拉伯人擄去的中國造紙工匠學會的。
一個具有發明創造能力的人，絕不會遵循通常人的思想和途徑。
馬鈞革新機械
馬鈞，又名馬德衡，是三國時期的魏國人，他是這一時期出現的一位傑出的機械發明家，革新並發明了很多機械，後世人們曾稱頌他“巧思絕世”。
馬鈞出生於扶風（今陝西興平東南）的一個貧寒的家庭裏。少年時，因為家境貧苦，要幫助父親生產勞動，養家糊口，所以沒有機會就師學習，甚至連自學的閑暇也沒有。筆硯不能相親，晨昏難得歡笑，經常為生活而不停地奔波。但是，他在生產勞動中，善於注意生活實際，特別注意生產工具的構造。每逢遇到新見的生產工具，就一遍又一遍地琢磨它的機械原理，以至達到了如癡如醉的地步。耳聞目睹中，他聽說了很多諸如“神農嚐百草”、“伏羲教稼穡”、“魯班製鋸”、“蒙恬造筆”等為民造福一類美妙動人的傳說，目睹了婦女們用舊織機織布和農夫提水稼穡的艱辛，於是頭腦中產生了一係列幻想。他想：要是能造出新的既省時又省力的織機和灌溉機械該有多好啊！從此，他在實踐中刻苦自學，專心致誌地鑽研機械設備，幹中學，學中幹，取得了許多機械製造方麵的傑出成就。
當時的織綾機，“50綜者50躡，60綜者60躡”綜是使經線分組一開一合上下運動，以便穿梭的機件，躡為踏具，就是說，有50個綜這樣的機件，就有50個腳踏板來分別控製它們，有60個綜這樣的機件，就有60個腳踏板來分別操作它們，這樣的織綾機笨拙而效率極低，60天才能織出一匹綾，雖然有了某些方麵的改進，但效率仍然很低。於是馬鈞暗暗地下了決心，一定要使織綾機的操作程序簡化，提高織綾機的效率。他經過反複思考和實驗，改進的關鍵，在他看來，就是用較少的腳踏板來操作更多的綜件。他把50躡、60躡的織綾機都收成了12躡，使操作簡便易行，提高了生產效率。此後他發明的名聲家喻戶曉，人們都把馬鈞看成是巧思絕世的人。
馬鈞的興趣是廣泛的，他沒有在成功麵前沾沾自喜，也沒有在人們的讚詡聲中陶醉，他深切地感到，織綾機改進的成功，隻是自己奮鬥的開始，還有更多的事要求自己去投入、去努力。
在馬鈞之前約半個世紀的東漢人畢嵐曾製造了一種叫翻車的灑道機械，但是否是後世用於農業排灌的龍骨水車，難以稽考。馬鈞猜想著傳聞中翻車的模樣，思考著它的運行原理，還不時地征求別人對翻車的猜想和判定。這時馬鈞因發明而名噪天下，在朝廷做了官，住在河南洛陽。在他住宅的旁邊有一片坡地，可以種些蔬菜、瓜果之類的東西，就是引水灌溉極不方便。灌溉時節，每天都要用很多人力到坡下的河塘提水，費了好大的勁，可烈日炎炎之下，禾苗和果樹的葉子依然黃黃的，澆到田地的水，沒有多久就被蒸發掉了，土地仍然幹裂著。活生生的現實又進一步激發了他製造新的汲水機械的渴望。他依著地勢的坡度，在揣測翻車原理的基礎上，終於製成了既輕巧又便於操作、連小孩都能使用的翻車，這種翻車就叫龍骨水車。這種水車，運用了齒輪和鏈唧筒的轉動原理，用一兩個人在水源處蹬踏齒輪，隨著齒輪的轉動，鏈唧筒也轉動，鏈唧筒載著水就接連不斷地由低處向高處的田地轉動，將水順勢灑在田地裏。將功效提高了很多倍。這種汲水方法，很快傳到民間，促進了灌溉農業的發展。
馬鈞是個肯動腦筋，勇於實踐的人，由於成績顯著，受到皇帝的獎賞，官至給事中（當時一種朝官名）。一次馬鈞和官員們一起聊天時，談到傳說中的指南車問題，有的官員認為黃帝時就有指南車的說法不可信，馬鈞則堅信古時候確有指南車。這雖是不傲今世，不藐古人的見地，但地老天荒，年代久遠，終是難以稽查，因此，雙方爭執起來。有人譏笑馬鈞是“巧思致癡，不辨真偽”。但馬鈞不想和這些人作無謂的爭論，他決心在實踐中做做看。他征得了魏明帝曹睿的同意，便造起指南車來。可是史書上隻提到黃帝靠指南車辨別方向打敗了蚩尤，並沒有傳下圖紙，現實中又沒有實物可參照。馬鈞隻好根據自己的想像和靈感重新設計製造。由於他平時肯鑽研，又掌握了很多機械運動的原理，不久就製成了指南車。指南車製成後，連過去曾經嘲笑過他的大臣也為之歎服。
馬鈞還奉朝廷的命令，改製了那些不能轉動的各種用來觀賞玩耍的機械。他把那些不能轉動的俑人及其它玩物放在木輪的上麵，用流水衝擊木輪使其轉動，於是木俑便象真人一樣動起來，能擊鼓吹簫，能跳丸擲劍，也能攀緣繩索做難度較高的倒立。使朝廷上的君臣以及宮中的後妃侍女無不為之欣奇。馬鈞對武器的革新也很關心，他認為蜀國諸葛亮發明的連弩並未盡善，還有待進一步改進，如能成功，可使效率提高五倍。於是他創製了輪轉式發石車，能連續發出大塊石頭，石塊可射出幾百步之遠。
馬鈞的發明創造是多方麵的。他不論為民還是做官，都在不懈地鑽研、探求。豐碩的發明成果對他來說並不意外，春播秋收、春花秋實當是順理成章的。馬鈞製造的新式織綾機、龍骨水車、指南車等，都給後繼者開辟了道路，提供了經驗。他在龍骨水車、指南車的製造中所運用的機械原理，比外國要早2800多年，他不愧為中國古代傑出的機械改革發明家。
在成功的發明後麵，是意誌的磨煉、興趣的導引和努力的付出。
王惟一普及發展針灸學
王惟一（987—1067）是北宋著名的醫學家，曆任仁宗和英宗兩朝的醫官，他勤奮好學，勇於探索，獲得了針灸方麵的精湛技術。他不僅精通古時候的醫學理論，而且還注重實踐，取得了豐富的實踐經驗。他為統一、普及和發展針灸學做出了傑出的貢獻。
針灸學有著悠久的曆史，是中國人民在長期與疾病作鬥爭的實踐中逐步創立和發展起來的。針灸術大約起源於人類發現並使用火的石器時代，後經過曆代醫學家的總結和發展，成為有係統的學說，於是，便形成了中國醫學寶庫中的一個重要成分——針灸學。隋唐以前的針灸書，到宋代時，不少已經失傳了，當時流傳的一些針灸圖書也多是經過輾轉傳抄留下的，以至經絡腧穴部位有許多不清楚的地方，甚至有相當的錯亂之處。當時，有許多醫家小心翼翼地按著圖書去給人治病，不僅沒有治好病人的病，反倒使病人受害，這些事例使許多醫家迷惑不解，甚至感到格外震驚。王惟一自己也犯過這樣的錯誤，曾經把一病人治死了。對此，王惟一為失卻醫家天職，深感內疚，他不斷地反省和琢磨自己致誤的根由，終於發現，致誤的原因並非自己粗心大意，而是先代流傳下來的針灸圖書的錯亂而導致的。他決心下一番工夫，把先代的針灸圖書進行一次統一的整理，把錯亂之處校正過來。
他參考了中國最早的醫書《黃帝內經》中有關針灸的內容，並且根據晉代皇甫謐所著的中國最早的針灸學專著《針灸甲乙經》，對照了許多“明堂圖”一類的書，結合自己長期的臨床實踐經驗，進行綜合細致的分析。有時為了驗證一下經絡穴位，便顧不得痛苦乃至危險，在自己身上做實驗。有一次，由於紮錯了位，昏厥了好幾天。可好了以後，仍然一如既往，用自己的身體和性命來換取知識的準確。經過十幾年艱苦不懈的努力，終於著成了《銅人腧穴針灸圖經》三卷，將原來針灸圖書中迷信不實的地方去掉，改正了錯漏之處，使針灸圖書臻於正確完善。全書共記載穴位名354個。按著所附銅人圖譜的解剖位置，十二經絡、督脈、任脈等經絡走行的徑路，依次敘述各孔穴的位置，注明了各穴位的相距尺度。詳細地討論了針灸各穴位的主要作用和針刺的深度。從而校正了經絡的走行，明確地固定了孔穴的位置及腧穴的主治作用。全書一方麵繼承了古代針灸著作的經絡體係，另一方麵又便於臨床取穴和治療與研究，可以說是集宋以前針灸學之大成，起到了承先啟後的作用。不僅是當時醫學和臨床者必讀之書，也是後人繼承、學習傳統針灸學的寶貴資料。