縱觀古代科技發展史，我們的祖先取得了斐然可觀的成就，享譽世界的四大發明、高超的金屬冶煉與鑄造技術下誕生的精美青銅器和被作為中國象征的瓷器、絲綢等，這些科技史上的重大發現、創造和發明，是祖先留給我們的珍貴遺產，它們為世界文明的發展作出了卓越的貢獻。
指南針是我國古代的四大發明之一，它的發明和應用，不僅使人們克服了出行時不易辨別方向的困難，而且也推動了世界航海事業的發展和文化交流。
早在兩千多年前的春秋戰國時期，人們就發現山上的一種石頭具有吸引鐵的神奇特性，並發現一種長條的石頭能指南北方向，人們管這種石頭叫做磁石。後來，人們將笨拙的長條形磁石打磨成一個形似湯勺的指南設備。“湯勺”被放在一個平滑的“底盤”上並保持平衡，且可以旋轉，“底盤”外方內圓，中心圓外圍依次布列八卦、天幹、地支和二十八宿，共計二十四個方位。使用時，先把底盤放平，再把“湯勺”放在“底盤”的中間，用手撥動“湯勺”的柄，使它轉動。等到“湯勺”停下來時，它的長柄就指向南方，“勺口”則指向北方。這就是古人所稱的“司南”，它是指南針的始祖。
司南的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象，積累了大量的知識和經驗，經過長期研究才完成的。當時的著作《韓非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法也做了明確的記錄。
後來，人們又逐漸改進了指南針，並出現了羅盤等，它們也逐漸被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方麵，特別是在航海上的運用，極大地促進了社會的發展和人類的文化交流。
火藥
火藥的發明，距今已有一千多年的曆史了，它是古人為求長生不老而煉製丹藥時發明的。火藥用硝石、硫黃和木炭這三種物質混合製成，而當時人們都把這三種東西作為治病的藥物，所以取名“火藥”，意思是“著火的藥”。
自秦漢以後，煉丹家用硫黃、硝石等物煉丹，從偶然發生爆炸的現象中得到啟示，再經過多次實踐，找到了火藥的配方。由於火藥的發明來自製丹配藥的過程中，在火藥發明之後，曾被當做藥類。《本草綱目》中就提到火藥能治瘡癬、殺蟲，辟濕氣、瘟疫。由於火藥並不能解決長生不老的問題，所以它的配方由煉丹家轉到軍事家手裏，於是，古人利用火藥發明了許多火藥武器，如火箭、火炮、火蒺藜、火槍等。
13世紀時，火藥經印度傳入阿拉伯國家，歐洲人通過翻譯阿拉伯人的書籍才知道火藥。火藥武器通過戰爭傳到了阿拉伯國家。1260年，元世祖的軍隊在與敘利亞作戰中被擊潰，阿拉伯人繳獲了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火藥武器，從而掌握火藥武器的製造和使用。阿拉伯人與歐洲的一些國家進行了長期的戰爭，戰爭中阿拉伯人使用了火藥兵器，歐洲人因此逐步掌握了製造火藥和火藥兵器的技術。
恩格斯高度評價了中國在火藥發明中的首創作用：“現在已經毫無疑意地證實了，火藥是從中國經過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人經過西班牙傳入歐洲。”火藥的發明大大地推進了世界曆史的進程，是歐洲文藝複興的重要支柱之一。
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早在新石器時代，人們在燒製陶器時就認識了木炭，把它當做燃料。商周時期，木炭被廣泛地使用在冶金中。硝石和硫黃一度被作為重要的藥材，在漢代的《神農本草經》中，硝石被列為上品中的第六位，認為它能治二十多種病。硫黃被列為中品藥的第三位，也能治十多種病。
造紙術
在沒有發明文字的時代，人類對自然的認識隻能靠口傳心記，當文字出現以後，則需要一種記錄的載體。人類嚐試了各種天然物品，龜甲、獸骨、金石、竹簡、木牘、縑帛等，這些物品雖然也能記錄文字，但有的昂貴，有的笨重，有的不易多得。尋找新的載體成為古人的夢想，而紙的發明大大提高了人類積累、繼承前人經驗的能力，為社會的發展提供了有力的保障。
從迄今為止的考古發現來看，造紙術的發明不晚於西漢初年。1978年在陝西扶風中延村出土了西漢宣帝時期（公元前73-前9年）的三張麻紙；1979年在甘肅敦煌縣馬圈灣西漢烽燧遺址出土了五件八片西漢麻紙。1986年甘肅天水放馬灘出土的西漢文帝時期（公元前179-前141年）的紙質地圖殘片，表明了當時的紙可供寫繪所用。從上述西漢出土的紙的質量來看，西漢初年的造紙技術已基本成熟。
到了東漢時代，宦官蔡倫認真總結了前人的經驗，使用樹皮造紙，這極大地豐富了造紙的原料，使紙的產量大幅度的提高。公元114年蔡倫被封為“龍亭侯”，民間便把他製作的那種紙稱為“蔡侯紙”。到了公元三四世紀時，紙已經基本上取代了簡帛，成為唯一的書寫材料，這就有力地促進了科學文化的發展。
造紙原料的多樣性是造紙發展的一個重要方麵。西漢時期的紙大都以麻為原料，東漢也以麻紙為主，到蔡倫時代，又利用樹皮（主要是楮皮）造紙。此後，各種樹皮紙紛紛問世。魏晉時期發明了桑皮紙、藤皮紙。唐代又出現了利用某些香樹的樹皮造的紙，稱為香皮紙。特別值得一提的是用竹子造紙，唐中葉出現了竹紙。竹紙的發明使造紙的原料大大豐富了。竹料製漿難度較大，必須改進製漿方法，提高製漿效率，我國勞動人民在唐代就解決了這個問題。
以青檀皮為原料的宣紙，至今享有盛名，據《新唐書》記載，唐代宣州生產的紙為貢品。有人認為，這可能就是宣紙。宋代安徽徽州是當時的紙業中心之一。有關造紙術的著作，宋以後相繼出現，有宋代蘇易簡的《紙譜》、元代費著的《紙箋譜》等。尤其是明代宋應星的《天工開物·殺青篇》對中國古代造竹紙和造皮紙的技術作了係統的總結。他把造竹紙過程概括為五個環節，即新竹漂塘、堿液蒸煮、打漿抄造、覆簾壓紙、透火焙幹。書中還有造紙作業圖，是當時世界上關於造紙技術最詳細的記載。
造紙術首先傳入與我國毗鄰的朝鮮和越南，在蔡倫改進造紙術後不久，朝鮮和越南就有了紙張。朝鮮半島各國先後都學會了造紙的技術。公元7世紀造紙技術經高麗傳到日本。
公元751年（唐玄宗十年）唐安西節度使高仙芝率部與阿拉伯軍隊交戰，唐軍大敗，被俘士兵中有從軍的造紙工人。阿拉伯最早的造紙工場，是由中國人幫助建造起來的，造紙技術也是由中國工人親自傳授的。最初造的麻紙，是以破布為原料，不但用了中國的技術，而且采用中國式的設備。
歐洲人是通過阿拉伯人了解造紙技術的，最早接觸紙和造紙技術的歐洲國家是一度為阿拉伯人統治的西班牙。公元1150年，阿拉伯人在西班牙的薩狄瓦建立了歐洲第一個造紙場。到了17世紀，歐洲主要國家都有了自己的造紙業。西班牙人移居墨西哥後，最先在美洲大陸建立了造紙廠。到19世紀中國的造紙術已傳遍五洲各國。
造紙術的發明和推廣，對於世界科學、文化的傳播產生了深刻的影響，對於社會的進步和發展起著重大的作用。造紙技術環節眾多，因此必然有一個發展和演進的過程，絕非一人之功，它是我國勞動人民長期經驗的積累和智慧的結晶。
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紙藥的應用是造紙術中一項重要的發明。造紙的過程中往往要向紙漿中加入某些植物黏液，古代紙工稱之為紙藥。紙藥的作用是作為懸浮劑，使紙漿中的纖維分散；同時它還能防止纖維互相黏結，使濕紙易於分張或揭分。我國古代造紙時常用的紙藥是從黃蜀葵、楊桃藤、槿葉等植物中榨取的黏液製成的。
印刷術
印刷術發明之前，文化的傳播主要靠手抄的書籍。手抄費時、費事，又容易抄錯、抄漏。既阻礙了文化的發展，又給文化的傳播帶來不應有的損失。印章和石刻給印刷術提供了直接的經驗性的啟示，用紙在石碑上墨拓的方法，直接為雕版印刷指明了方向。中國的印刷術經過雕版印刷和活字印刷兩個階段的發展，極大地促進了文化的傳播和社會文明的進程。
雕版印刷的起源時間在公元590-640年之間，也就是隋朝至唐初。雕版印刷的過程大致是這樣的：將書稿的寫樣寫好後，使有字的一麵貼在版上，即可刻字，刻工用不同形式的刻刀將木版上的反體字墨跡刻成凸起的陽文，同時將木版上其餘空白部分剔除，使之凹陷。板麵所刻出的字約凸出版麵1毫米～2毫米。用熱水衝洗雕好的版，洗去木屑等，刻版過程就完成了。印刷時，用圓柱形平底刷蘸墨汁，均勻刷於版麵上，再小心把紙覆蓋在版麵上，用刷子輕輕刷紙，紙上便印出文字或圖畫的正像。將紙從印版上揭起，陰幹，印製過程就完成了。一個印工一天可印1500～2000張，一塊印版可連印萬次。
雕版印刷一版能印幾百部甚至幾千部書，對文化的傳播起了很大的作用，但是刻版費時費工，大部頭的書往往要花費幾年的時間，存放版片又要占用很大的地方，而且常會因變形、蟲蛀、腐蝕而損壞。印量少而不需要重印的書，版片就非常浪費。此外雕版發現錯別字，改起來很困難，常需整塊版重新雕刻。
活字製版正好避免了雕版的不足，隻要事先準備好足夠的單個活字，就可隨時拚版，大大地加快了製版時間。活字版印完後，可以拆版，活字可重複使用，且活字比雕版占有的空間小，容易存儲和保管，這樣活字的優越性就表現出來了。
關於活字印刷的記載最早見於宋代著名科學家沈括的《夢溪筆談》。1041-1048年，平民出身的畢昇用膠泥製字，一個字為一個印，用火燒硬，使之成為陶質。排版時先預備一塊鐵版，鐵版上放鬆香、蠟、紙灰等的混合物，鐵版四周圍著一個鐵框，在鐵框內擺滿要印的字印，擺滿就是一版。然後用火烘烤，將混合物熔化，與活字塊結為一體，趁熱用平板在活字上壓一下，使字麵平整，便可進行印刷。為了提高效率常用兩塊鐵版，一塊印刷，一塊排字。印完一塊，另一塊又排好了，這樣交替使用，效率很高。常用的字如“之”“也”等字，每字製成20多個字，以備一版內有重複時使用。沒有準備的生僻字，則臨時刻出，用草木火馬上燒成。從印版上拆下來的字，都放入同一字的小木格內，外麵貼上按韻分類的標簽，以備檢索。畢昇起初用木料做活字，實驗發現木紋疏密不一，遇水後易膨脹變形，與粘藥固結後不易去下，才改用膠泥。
畢昇發明活字印刷，提高了印刷的效率；但是，他的發明並未受到當時統治者和社會的重視，他死後，活字印刷術仍然沒有得到推廣。他創造的膠泥活字也沒有保留下來。但是他發明的活字印刷技術，卻流傳下來了。
中國是印刷技術的發明地，很多國家的印刷技術或是由我國傳入，或是由於受到中國的影響而發展起來的。日本是在中國之後最早發展印刷技術的國家。朝鮮的雕版印刷技術也是由中國傳入的。中國的雕版印刷技術經中亞傳到波斯，大約14世紀由波斯傳到埃及。14世紀末歐洲才出現用木版雕印的紙牌、聖像和學生用的拉丁文課本。我國的木活字技術大約14世紀傳入朝鮮、日本。直到15世紀，歐洲發明家約翰·穀登堡才用合金製成了拚音文字的活字，用來印刷書籍。
印刷技術傳到歐洲，加速了歐洲社會發展的進程，它為文藝複興的出現提供了條件。
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印染技術對雕版印刷也有很大的啟示作用，印染是在木版上刻出花紋圖案，用染料印在布上。中國的印花版有凸紋版和鏤空版兩種。這種技術可能早於秦漢，而上溯至戰國。在敦煌石室中就有唐代凸版和鏤空版印的佛像。
青銅冶煉
在距今三千多前的殷商時期，我國的曆史進入了輝煌燦爛的青銅時代。氣勢雄偉的司母戊鼎、精美絕倫的四羊方尊、大氣磅礴的戰國編鍾等青銅器都是工藝技巧與文化藝術的傑作，這些精美的青銅器標誌著當時我國的青銅冶煉技術已經處於世界前列。從采礦、冶煉到製造，我國的青銅器冶煉也經曆了一個逐漸發展的過程。
在長期的生產實踐中，我國古代勞動人民陸續發現和使用了石、陶、木、骨器，後來又逐漸認識到自然界中存在金屬銅塊，於是開始采集和使用它。早在新石器時代，我國的勞動人民就已經懂得利用熱脹冷縮的原理來開采礦石，這是世界采礦史上的一個奇跡。到了商周時期，采礦技術已經達到很高的水平。
1988年，在江西瑞昌夏畈鎮的幕阜山東北角，發現了一處商周時期的銅礦采礦遺址。銅礦遺址的開采方法既有露天開采，又有地下開采，但以地下開采為主。地下開采時利用井口高低不同所產生的氣壓差形成自然風流解決了通風問題。遺址出土的開采工具青銅斧、鉞、鑿，翻土工具木鍁、木鏟，裝載工具竹筐、竹畚箕、提升工具木轆轤、木鉤等說明古銅礦井有效解決了安全、通風、排水、提升等一係列技術問題，展示了中國早期輝煌的采礦技術的成就。