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2023-08-30
中国传统科学四大发明的重要成就
【摘要】：“四大发明”是指中国古代劳动人民创造的，对世界具有重要影响的四种发明，具体包括造纸术、指南针、火药以及印刷术。“四大发明”这一提法最早始于英国汉学家李约瑟，后被中国的历史学家所接受和继承，并延传至今。16世纪，中国造纸术传遍欧亚大陆并传入美洲，取代了当地传统的羊皮纸。到了近代，中国造纸术传遍五大洲，为整个人类科学、文化的繁荣昌盛做出了杰出的贡献。
“四大发明”是指中国古代劳动人民创造的，对世界具有重要影响的四种发明，具体包括造纸术、指南针、火药以及印刷术。“四大发明”这一提法最早始于英国汉学家李约瑟，后被中国的历史学家所接受和继承，并延传至今。英国哲学家弗兰西斯·培根曾经说过，印刷术、火药和指南针这三种东西改变了世界的面貌，“没有一个帝国，没有一个宗教教派，没有一个赫赫有名的人物，能比这三种发明在人类的事业中产生更大的力量和影响”。“四大发明”对古代中国的政治、经济、文化起到了巨大的推动作用，而且经由各种途径传至西方，对世界文明的发展也产生了持久而深远的影响。
（一）造纸术
自有文字以来，人们以不同的东西作为书写材料，但没有比纸更方便和实惠的了。我国的造纸术起源很早。根据地下发掘可知，早在公元前2世纪西汉初期，已经有了纸，其原料主要是大麻、苎麻等植物纤维。公元2世纪，东汉的宦官蔡伦革新了造纸术。在原料上，采用比较经济的树皮、麻头破布和旧渔网等；在工艺上，可能已用石灰对原料进行碱性烹煮，从而改善了纸的质量。这种被称为“蔡侯纸”的新产品，因其质地好、成本低，被很快地推广开来。[13]到了公元3世纪，纸张已为人们普遍使用，完全取代了简、帛的地位，成为我国主要的书写材料。从公元6世纪开始，中国造纸术相继传入朝鲜、越南、印度和日本。8世纪传入阿拉伯地区，而且许多中国工匠赴该地区亲自操作并传授造纸技艺。到了大约12世纪，造纸术又经阿拉伯传入欧洲。西班牙、法国、意大利、德国相继设厂造纸。16世纪，中国造纸术传遍欧亚大陆并传入美洲，取代了当地传统的羊皮纸。到了近代，中国造纸术传遍五大洲，为整个人类科学、文化的繁荣昌盛做出了杰出的贡献。
（二）指南针
图12－19 指南鱼
指南针的发明与应用，在我国有悠久的历史。相传黄帝战蚩尤的时代，就出现了指南车，黄帝凭借它在大雾中辨别方向。大约在战国时期，出现了所谓“司南”。司南是磨制成汤勺形状的天然磁石，将其放在平滑的“地盘”（用铜和涂漆木料制成）上，静止时勺柄恒指南。司南也曾作罗盘或罗盘针。北宋时代则发明了人工磁石，人们用它制成指南鱼（图12－19），让“鱼”浮在水面自由转动，静止时鱼头便指向正南。后来人们将鱼片改成细小的磁针，真正的指南针便诞生了。[14]沈括在《梦溪笔谈》中详细记载了用人造磁钢制作指南针的技术过程，并列出水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法和缕悬法等四种装置指南针的方法。中国的指南针大约在11世纪中叶用于航海，北宋末年朱彧在《萍州可谈》卷二中写道：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”这是世界航海史上使用指南针的最早记录。由于指南针技术的大规模应用，使船只能够在茫茫大海上进行全天候航行，从而对宋元明时期中国航海事业起了巨大的推进作用。以后这项伟大发明相继传播到波斯、阿拉伯和欧洲，又对世界范围内近现代的航海事业起到了奠基作用。
（三）火药
火药的发明很可能起源于中国古代炼丹家的炼丹实验。唐代的炼丹家孙思邈在《丹经要诀》中最早记录了黑色火药的配方，即把硫磺、硝石粉末放进锅里，加入点火的皂角子就会起焰生火。北宋曾公亮在《武经总要》中最早使用“火药”一词，并记述了三种复杂的火药配方和各种火药武器。火药的主要用途是制成火器应用到军事方面。我国在唐代就开始出现火药武器。宋代以后，人们相继发明了“火枪”、“飞火枪”“突火枪”（图12－20）、“火炮”等火药武器。[15]明代还出现了“飞弹”和“两级火箭”之类较复杂的东西。我国的火药以及制造使用技术在南宋时由商人外传，14世纪传到欧洲，遂成为资产阶级革命强有力的武器。
图12－20 南宋突火枪
（四）印刷术
被称为“文明之母”的印刷术是古代中国人的又一伟大发明。最初的雕版印刷是在印章和碑拓的基础上产生的。到了隋唐时期，人们把反手字雕刻在木板上，用刷子把墨汁刷在凸起的字上，敷上纸张即印出文字，然后将之汇集成册。这种雕版印刷在当时已流通较广。唐咸通九年（868年）雕版印刷的《金刚经》是世界上目前发现最早的印刷品（图12－21）。逮至北宋，毕昇发明活字印刷，完成了印刷史上的一次伟大变革。他用胶泥刻单字，然后烧硬作活字，再按照需要把活字排在铁框板上进行印刷，这便是排版印刷的开始。以后，又有人用锡、铜等金属制成活字。中国印刷术最先传入朝鲜，8世纪又传到日本。后来，又经欧亚大陆北部传入欧洲。雕版与活字印刷在欧洲的流行，逐渐改变了当地文化落后的状况，把学术、教育从宗教贵族手中解放出来，使之在平民百姓中得到普及，从而为当时欧洲的宗教改革运动、反封建斗争和思想文化的交流传播提供了有力的武器，产生了巨大的作用。
图12－21 唐印版《金刚经》
总而言之，指南针、火药、造纸术和印刷术这四大发明，不仅是中国古代科学技术高度发展的重要标志，而且也是整个人类文明发展的重要里程碑，特别是对欧洲文艺复兴时代的科学文化、生产技术的发展，社会政治的进步，产生了巨大而深远的影响。
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