四大发明的发明人以及发明时代与介绍

　　1、蔡伦发明造纸术

　　发明时间：大约西汉时期

　　改进时期：东汉时期

　　发明人：蔡伦改进

　　造纸术起源于西汉时期，后来经过蔡伦改进而成，是用树皮、丝絮、麻头及敝布等经过脱水、压缩、烘干而成是人类长期的经验积累而成的智慧结晶，主要是用来绘画、书写等中国是最早发明造纸术的国家，后来才流传到越南、日本、印度等国家给世界的发展和进步起着关键性作用。如今科技发展造纸术已经机械化了主要是磨木、化学、半化学纸浆做成的纸。

　　2、毕昇发明活字版印刷术

　　发明时间：北宋时期，宋仁宗庆历年间（1041——1048）

　　毕昇（约970年—1051年），北宋淮南路蕲州蕲水县直河乡（今湖北省黄冈市英山县草盘地镇五桂墩村）人，北宋布衣。我国古代伟大的发明家。其发明活字印刷术，比德国人古腾堡发明金属活字印刷早四百多年。

　　宋初为杭州书肆刻工。宋庆历年间（1041—1048），他根据实践经验，发明胶泥活字印刷技术，即在胶泥片上刻字，一字一印，用火烧硬后，便成活字。这一技术未及推广，毕昇就去世了。他的字印为沈括家人收藏，事迹见于沈括的《梦溪笔谈》。活字印刷术具有一字多用、重复使用、印刷多且快、省时省力、节约材料等优点，比整版雕刻经济方便，是印刷技术史上的一次质的飞跃，对后世印刷术乃至世界文明的进步有着巨大而深远的影响，与指南针、火药、造纸术并称为中国古代四大发明。1990年在湖北英山县发现毕昇墓碑。

　　在宋仁宗庆历年间（1041——1048）发明活字印刷术。毕昇活字印刷术的发明，是印刷史上的一次伟大革命，是中国古代四大发明之一，它为中国文化经济的发展开辟了广阔的道路，为推动世界文明的发展作出了重大贡献。

　　早期的印刷方法是把图文刻在木板上用水墨印刷的，如今的木板水印画仍用此法，统称为“雕版印刷术”。

　　毕昇初为印刷铺工人，专事手工印刷。他在印刷实践中，深知雕版印刷的艰难，认真总结前人的经验，发明活字印刷术。其方法，沈括在《梦溪笔谈》中有具体记载。

　　从十三世纪到十九世纪，毕昇发明的活字印刷术传遍全世界。全世界人民称毕昇是印刷史上的伟大革命家。关于毕昇的生平事迹，以及他发明活字版的经过，除了沈括在《梦溪笔谈》一书中的记载外，还找不到第二个文献资料。

　　沈括只说他是个布衣，籍贯及生平一点都没有交代。所谓布衣，从字面理解就是没有作过官的普通老百姓。关于毕昇的职业，以前曾有人作过各种推猜，但最为可靠的说法，毕昇应当是一个从事雕版印刷的工匠。因为只有熟悉或精通雕版技术的人，才有可能成为活字版的发明者。由于毕昇在长期的雕版工作中，发现了雕版时最大缺 点就是每印一本书都要重新雕一次版，不但要用较长时间，而且加大了印刷的成本。如果改用活字版，只需要雕制一副活字，则可排印任何书籍，活字可以反复使用。虽然制做活字的工程大一些，但以后排印书籍则十分方便。正是在这种启示下，毕昇才发明了活字版。

　　3、指南针发明者，目前还没有定论

　　指南是中华民族对世界文明作出的一项重大贡献。它是根据物理学上磁学原理研制而成。它最早发明于何时，是谁人发明的，目前还没有定论，但是传统的说法，也是权威性的说法是有熊国（今河南新郑市）的轩辕黄帝发明的。

　　西晋崔豹《古今注》说：“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾，兵士皆迷。于是作指南车以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。”

　　中国指南针的发明史由三部曲组成，近年的考古发现，古代文献的再探索和科技史研究，使我们加深了对这一伟大发明的认识。

　　司南的磁勺应放在水银里

　　指南针的雏形称为“司南”。

　　《宋书·礼志》引《鬼谷子》说战国时“郑人取玉，必载司南，为其不惑也”。不惑，就是不迷失方向。司南是一种用天然磁石琢成的勺形指向器。

　　《鬼谷子》中保存的此一传说，通过郑国取玉者携带“司南”之事，透露了磁石勺与玉工之间的关系：甚难加工的磁勺应是玉工高手的杰作。它还暗示：善于经商的郑人在磁勺的传布（或许还有发明）过程中，扮演了重要的角色。

　　东汉初期王充的《论衡》描述了这类磁勺的性能和用法。传本《论衡·是应篇》说：“司南之勺，投之于地，其柢指南。”吾师王锦光和我的《〈论衡〉司南新考与复原方案》指出，上句中的“投之于地”系“投之于池”之误，“池”指汞池。这段极重要的科技史料应解释为：叫作司南的勺形磁性指向器，投入盛有适量水银的容器中，它的勺柄必然自动指向南方。

　　在勺形磁性指向器问世之前，已有“司南”之谓。不过，它与磁性无涉，乃是直立于地面用来测日影的表杆。如《韩非子·有度篇》说：“故先王立司南，以端朝夕。”“端朝夕”即正东西，引申为确定东西南北方向。“立司南”来源于殷商甲骨文中的“立中”和战国时的“立朝夕”，它们的意思都是立表以测影。当勺形磁性指向器被发明的时候，其状取法北斗，名称沿用“司南”。今人不知其来龙去脉，往往将这两种不同的司南混为一谈。

　　唐以后改称为指南

　　除了上述的表示勺形磁性指向器之外，司南又是指南车、指南舟和报时刻漏的代称。晋人葛洪所作的《西京杂记》中提到的“司南车”即半自动机械装置指南车。《宋书·礼志》记载：“晋代又有指南舟。”南朝任昉的《任彦升集·奉和登景阳山》诗吟道：“奔鲸吐华浪，司南动轻枻。”诗中的司南即指皇家园池中的指南舟。可是，指南舟究竟怎样导航？至今依然是一个谜。唐代大诗人杜甫的咏《鸡》诗云：“气交亭育际，巫峡漏司南。”

　　杜诗中的司南实际上是报时刻漏的又一名称。这句诗的意思是，夜半零时整，诗人恰闻司南的报时之声。

　　众所周知，“指南”有指导或准则之意，而“指南”来自“司南”，“指”、“司”两字仅一音之转。在汉至唐的文献中，我们常可读到诸如“事之司南”、“文之司南”以及“人之司南”等语词。如《鬼谷子·谋篇》说：“夫度材、量能、揣情者，亦事之司南也。”梁刘勰的《文心雕龙·体性》说：“故宜摹体以定习，因性以练才，文之司南，用此道也。”

　　唐代以后，“司南”一词完全为“指南”所取代。南宋末年，民族英雄文天祥活用磁石和磁针指向性的知识，道出了“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的爱国主义心声，直用指南（司南）本义，立意却不同凡响。

　　最早发现磁偏角之秘的不是沈括

　　发现磁石、磁针的吸铁性较易，但发现指向性较难，而要发现磁偏角则更难。因为地球磁场的磁轴线与穿过地理南北极的地轴不一致，故磁子午线与地理子午线不尽相合，微有交角，这交角就是磁偏角。北宋科学家沈括在其名著《梦溪笔谈》中，将方家发明的用磁石磨钢针的尖端，使之具有永久磁性的方法公之于世，标志着原始指南针已到实用的新阶段。磁针配合分度地盘指向的精度，与司南以及11世纪初的用薄铁片做成的“指南鱼”不可同日而语；故磁针罗盘的发明，很快导致了磁偏角的发现。

　　北宋庆历元年（1041）司天监杨惟德在《茔原总录》卷一中指出，定南北方向时，等到磁针的摆动停止时，在子午方向仔细校正，才能得到准确的南北方向。这项记载表明，磁针罗盘问世后，最先应用它的是堪舆家，最早发现磁偏角的也是堪舆家。

　　《茔原总录》不仅是年代明确可考的世界上关于磁偏角的首次记载，而且记载了当时当地磁偏角的大致数值。以前，人们一度将磁偏角的发现归功于沈括，因为他在《梦溪笔谈》中提到“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全也”。此条记载已比哥伦布在1492年横渡大西洋时发现磁偏角要早四百余年。

　　自严敦杰先生在《中国史稿》第五册》“宋代科技史部分”引入《茔原总录》的史料，才将这一世界纪录又向前推进了约半个世纪。

　　4、古代的炼丹家在长期炼丹，制药实践中发明了火药

　　火药又称黑火药，据史书记载是起源于春秋时代，是一种会冒出火花和火焰的燃烧药剂，在外界的能量作用下，自身会快速燃烧，产生大量燃气物质，是弹药的组成部分，现在我们军事上看到的枪弹、火箭、炮弹等都是火药做成的，这种火药杀伤力很大而且还会发生巨响，主要是古代战争中防卫敌军用的，这是中国古代四大发明中最杰出的成就。

　　学术界已经确证，火药是在中国发明的，蒙古人首次接触火药是在攻打金朝时。

　　在《武经总要》于1044年成书时，火药武器已经投入使用了。

　　在宋代，火药的制造方法一直是一个严防死守的秘密，但到12世纪，像火枪（最初是一根发射火焰的竹筒，后来被绑在长矛上）这样的火药武器在宋朝的武器库中便已十分常见了。

　　12世纪时出现了火箭，但是由于准确度很差而效果有限。不论是燃烧型还是爆炸型的火药，都是威慑性的武器，而蒙古人找到了发挥火药优势的方法。

　　尽管火药的传播与蒙古的崛起和蒙古治世有着直接的关系，但我们并不清楚蒙古人自身是否对传播火药做出了贡献。有些历史学家宣称蒙古人使用了火药武器，即抛石机所抛掷的炸弹，用于中东战场（可能也用于东欧战场）。不幸的是，没有确切的文献或考古证据能够证实这一点。鉴于蒙古人几乎没有遇到过他们不喜欢的武器，我们可以肯定，如果他们找到了安全运输火药的方法，便会将火药带到他们在中国以外的武器库中。

　　不过这仍然只是推测。杰克威泽弗德提到了蒙古人使用火药，认为火药的使用十分普遍，但他没有给出证据来支持这一观点。依克提达尔罕（Iqtidar Khan）深信蒙古人在西征时使用过火药武器，并引用了波斯文史料中的数条记载。但他也承认，这些记载中的武器既可以翻译为火药武器，也可以翻译为一种更为传统的武器，比如燃油。依克提达尔罕还指出，火药传入印度是蒙古人的功劳，因为德里苏丹国在1290年已经使用火药了。这个观点似是而非，因为有证据表明，中亚在13世纪下半叶已经使用火药了，至少是用作烟花。

　　许多推测都来自这一事实，即13世纪50年代旭烈兀征伐中东时有1000名中国技师随军。但这并不能充分证明，蒙古人在攻打阿剌木忒或者巴格达时使用了火药弹。

　　在中国以外（甚至在中国）需要火药武器吗？在中国，火药武器是现成的。但它们有效吗？也许吧。不过，它们并没能阻挡蒙古人征服汉地的脚步。在对付土筑堡垒方面，霹雳弹当然比牵引式抛石机发射的石头更有效。

　　正如前文所述，配重式抛石机在中国出现以后，此前坚不可摧的城市都陷落了——而这种情况在拥有火药武器的条件下也没有发生。在中国以外，配重式抛石机取代了牵引式抛石机，可以发射更重的炮弹，更为迅速地摧毁城墙。合列卜的防御工事在抛石机集中投弹？5？天后便被破坏了。

　　不过应该注意的是，在蒙古征服东亚的战争中，可燃性火器也发挥了作用。而蒙古人一到中东就获得了燃油。他们控制了木干平原，距离油田很近，那里自古代以来便有石油涌出地面。当然，可燃性火器是易于制造的，但燃油是除“希腊火”之外最有效的武器，而后者的制法在几个世纪前便已失传。综上所述，蒙古人未必需要火药武器来攻打防御工事。他们就地取材，制造炮弹和攻城器械，即使将邻近地区的石头全部移走，也并未导致他们无材可用。

　　众所周知，蒙古帝国是火药知识的首要传播者，或者是通过在战争中使用而直接传播，或者只是因为大多数重要贸易路线都从帝国疆域中穿过。欧洲不太可能直接从蒙古人那里获得关于火药的知识，但我们知道，欧洲直到蒙古入侵之后才出现火药。很可能是穿行蒙古帝国的商人们，也许甚至就是马可波罗一家，将火药的制法带回了欧洲。当然，这最终让欧洲在1500年以后成为世界的主宰。

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