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司南、火藥、造紙術(shù)和活字印刷術(shù)，是中國古代漢民族的四項偉大發(fā)明。四大發(fā)明一說，最早由英國現(xiàn)代漢學家李約瑟博士提出。四種發(fā)明不僅加快了中國古代社會經(jīng)濟、文化與科技的發(fā)展，而且也推動了世界文明進程。
有點碰巧的是，中國古代四大發(fā)明中有三項與道家密切關(guān)聯(lián)。火藥是中國道人煉丹時“走火入魔”偶然促成；活字印刷術(shù)則由南北朝時期道家的雕版印刷改進而來，畢昇發(fā)明之；而中國最早的司南理論則建立在陰陽五行學說基礎(chǔ)之上。
司 南
司南，又名指南針，是用以判別方位的一種簡單儀器。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動的磁針（俗稱吸鐵石）。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極。利用這一性能可以辨別方向。常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。司南的N指向北方，E指向東方，W指向西方，S指向南方。
司南的發(fā)明是漢族在長期的實踐中對物體磁性認識的結(jié)果。古代中國人接觸磁鐵礦，不僅發(fā)現(xiàn)了磁石引鐵的性質(zhì)，也發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。北宋科學家沈括在《夢溪筆談》中談到司南不全指南常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發(fā)現(xiàn)使司南的指向更加準確。
司南一經(jīng)發(fā)明很快就被應用到軍事、生產(chǎn)、日常生活、地形測量等方面。司南在航海上的應用有一個逐漸發(fā)展過程。成書年代略晚于《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有“舟師識地理夜則觀星晝則觀日陰晦則觀司南。”這是世界航海史上最早使用司南的記載。到了元代，司南一躍而成海上指航的最重要的儀器。不論晝夜晴陰都用司南導航。而且還編制出使用羅盤導航在不同航行地點。司南針位的連線圖叫做“針路”。船行到某處采用何針位方向，一路航線都一一標識明，作為航行依據(jù)。
戰(zhàn)國時期人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南。但當時的司南究竟是什么樣子，目前還無法考證。《中國歷史》課本插圖——“司南”是根據(jù)中國歷史博物館展品“漢代司南模型”繪制的。這個模型是后人根據(jù)史書記載以及出土的漢代地盤實物制成的。地盤由青銅制成，內(nèi)圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的準確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿共計24個方位。地盤中心的小勺由整塊的天然磁鐵磨成。磁鐵正極為磨成司南的長柄勺頭，底部半球面也非常光滑。使用時先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動勺柄使它轉(zhuǎn)動等到司南停下來，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到8世紀時仍在應用。
火 藥
火藥發(fā)明于中國隋唐時期?；鹚幍难兄剖加诠糯兰覠挼ばg(shù)。古人本來是尋求長生不老之藥，卻沒想到煉制出了火藥。火藥是從中國經(jīng)過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經(jīng)過西班牙傳入歐洲?；鹚幍陌l(fā)明大大的推進了歷史發(fā)展進程。
當初，煉丹家對硫磺、砒霜等具有猛毒的金石藥，在使用之前常用燒灼降伏毒性的“伏火”辦法。伏火的方子都含有碳素而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。這說明煉丹家有意要使藥物引起燃燒以去掉它們的猛毒。雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點火會發(fā)生激烈的反應并采取措施控制反應速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發(fā)生。而這種火藥的配方由煉丹家轉(zhuǎn)到軍事家手里，就成為了黑色火藥。
球狀火藥包扎在箭桿頭附近點著引線以后，用弓箭將火藥射出去燒傷敵人。還有把火藥、毒藥再加上一些瀝青、桐油等做成毒球，點著以后用弓箭射出殺傷敵人。這就是后來的“萬人敵”。到了宋朝，人們將火藥裝填在竹筒里，火藥背后扎有細小的“定向棒”，點燃火管上的火硝引起筒里的火藥迅速燃燒產(chǎn)生向前的推力，使之飛向敵陣爆炸，這是世界上第一種火藥火箭。以后又發(fā)明了火槍和槍，這些都是用竹管制成的原始管形火器，成為近代槍炮的老祖宗。
歐洲人約在13世紀時才懂得黑火藥的作用，而經(jīng)過數(shù)個世紀的發(fā)展與改良（主要是粒狀火藥和火帽等發(fā)明），黑火藥兵器乃逐步取代冷兵器在陸地戰(zhàn)爭戰(zhàn)術(shù)、攻城筑城技術(shù)以及海軍戰(zhàn)列艦的發(fā)展和戰(zhàn)術(shù)等各方面造成革命性的影響。而黑火藥作為爆炸藥和推進劑一直到19世紀中后期才逐漸被無煙火藥、三硝基甲苯、苦味酸、季戊炸藥、旋風炸藥等新發(fā)明的炸藥所取代。
造紙術(shù)
造紙術(shù)是人類文明史上的一項杰出的發(fā)明創(chuàng)造。中國是世界上最早養(yǎng)蠶織絲的國家。漢族勞動人民以上等蠶繭抽絲織綢，剩下的惡繭、病繭等則用漂絮法制取絲綿。漂絮完畢，篾席上會遺留一些殘絮。當漂絮的次數(shù)多了，篾席上的殘絮便積成一層纖維薄片，經(jīng)晾干之后剝離下來可用于書寫。這種漂絮的副產(chǎn)物數(shù)量不多，在古書上稱它為赫蹏或方絮。這表明造紙術(shù)的起源同絲絮有著淵源關(guān)系。
早在西漢時中國勞動人民就已造紙。東漢時蔡倫在總結(jié)前人經(jīng)驗基礎(chǔ)上改進了造紙術(shù)，他用樹皮、麻頭、破布和舊漁網(wǎng)等材料制成植物纖維紙。蔡倫曾被封為“龍亭侯”，所以人們把他創(chuàng)造的這紙叫做“蔡侯紙”。從6世紀開始逐漸傳往朝鮮、日本以后又經(jīng)阿拉伯、埃及、西班牙傳到歐洲的希臘、意大利等地。
中國歷史上有絲絮紙、作書寫用的縑帛紙和蔡侯紙。其中只有植物纖維制造的蔡侯紙，對世界造紙業(yè)的發(fā)展及人類文化的傳播起到深遠影響。其基本工藝一直沿用至今。根據(jù)史書記載和后人研究，蔡倫造紙術(shù)的基本點歸納起來，就是用植物纖維為原料，經(jīng)過切斷漚煮、漂洗、舂搗、簾抄、干燥等步驟制成的纖維薄片。沒有經(jīng)過造紙基本步驟處理的纖維薄片，不具備紙的基本性能，就不能稱之為中國古代傳統(tǒng)概念上的紙。世界上最早的紙是埃及的紙莎草紙，而歐洲中世紀則普遍使用羊皮紙，這兩種紙因為原料單一，改進余地有限，所以被使用復數(shù)種類材料的中國紙所取代。如今還有個別的地方還使用造紙術(shù)來造紙。
隨著造紙術(shù)的傳播，紙張先后取代了埃及的紙草，印度的樹葉以及歐洲的羊皮紙等，引發(fā)了世界書寫材料的巨大變革。造紙術(shù)在7世紀經(jīng)朝鮮傳到日本。8世紀中葉傳到阿拉伯聯(lián)合酋長國。到12世紀歐洲才仿效中國的方法開始設廠造紙。
活字印刷術(shù)
中國隋唐時期人們把刻制印章、從刻石上拓印文字這兩種方法結(jié)合起來，發(fā)明了雕版印刷術(shù)。雕版印刷術(shù)經(jīng)11世紀中期的宋代畢昇加以改良和完善，變成了活字印刷術(shù)，使印刷術(shù)得到普遍推廣。
原來的雕版印刷是用刀在一塊塊木板上雕刻成凸出來的反寫字，然后再上墨印到紙上。每印一種新書木板就得從頭雕起速度很慢。如果刻版出了差錯又要重新刻起，其辛勞之苦可想而知。北宋刻字工人畢昇在公元1004年至1048年間，用細質(zhì)且?guī)в姓承缘哪z泥，做成一個個四方形的長柱體，在上面刻上反寫的單字，一個字一個印，放在土窯里用火燒硬化成活字。然后按文章內(nèi)容將字依順序排好放在一個個鐵框上做成印版，再在火上加熱壓平就可印刷。印刷結(jié)束后，把活字取下，下次還可再用。這種改進之后的印刷術(shù)就叫做活字印刷術(shù)。這種印刷方法雖然原理簡單，卻與現(xiàn)代鉛字排印原理相同，所以開啟了印刷史上的新時代。
后來元代著名農(nóng)學家與機械學家王楨發(fā)明了木活字，并創(chuàng)造出比較簡捷的適于漢字復雜特點的轉(zhuǎn)盤排字方法，后來又發(fā)明了金屬活字使活字印刷得到了改進。
1450年前后德國人受中國活字印刷術(shù)的影響，創(chuàng)制出歐洲拼音版的活字印刷術(shù)。中國活字印刷術(shù)傳到歐洲后，改變了原來只有僧侶才能讀書和接受較高教育的狀況，為歐洲科學振興和文藝復興，起到了十分積極的作用。
司南傳到歐洲航海家的手里，使他們有可能發(fā)現(xiàn)美洲和實現(xiàn)環(huán)球航行，為西方奠定了世界貿(mào)易和工場手工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。火藥和火器的采用摧毀了歐洲中世紀天主教的思想枷鎖。中國造紙術(shù)和活字印刷術(shù)為歐洲教育、政治、商業(yè)等方面的逢勃發(fā)展提供了極為有利的條件。四大發(fā)明曾影響并造福于全世界。
參考資料：
1.百度百科
2.360百科
黔網(wǎng)文（2021）
1658-001號
