中國人都知四大發明，因此而津津樂道。但是，千百年已經過去，國人是否還有其他什麽值得誇耀的大發明呢？與此同時，在世界各地，改變人類歷史的大發明卻層出不窮，不計其數。例如：蒸汽機，電力，電燈，電腦，汽車， 飛機，互聯網，等等。尤其是美國人和歐洲人改變世界的大發明真是數不勝數，大家是否看到他們因為自己國家的大發明而沾沾自喜，樂此不疲得到處宣揚呢？他們的大發明是不是也是同樣的屈指可數，就這四個呢？了解自己國家過去的光輝歷史，固然重要，但是死抱著過去，就會導致裹足不前，故步自封，自我麻痹。中國人的大發明不應該只有這四個，應該隨著歷史發展，不斷增加才對。所以四大發明的正確稱呼應該是四大古發明。
起源
盡管中華文明有很多重要的成就都以“四大”“五大”等命名，如四大美人、四大古典小說、四書五經，四大發明的概念卻來源於西方學者，並在之後被中國人接受。
這些發明的重要性最早可能是由英國哲學家弗朗西斯·培根提出的，他在1962年寫到：“印刷術、火藥和指南針。。。使世界產生了不計其數的變革，以至於沒有任何帝國，教派，個人對人類事務產生如此重大的影響力。”培根是壹個政治家和哲學家，而不是科學家或考古學家，因此，他可能並不清楚這些發明的來源，沒有提及這些是古中國的發明，而認為是西方的產物。然而，他的作品確實展現出了這些科技對中世紀的世界是多麽的重要。
現在所指的四大發明最早是由19世紀的傳教士和漢學家約瑟夫·愛德肯提出的。當愛德肯比較中國和日本時，提出學者們應當清楚日本沒有像中國的造紙術、印刷術、指南針和火藥那麽重要的發明。這個發明清單被後來的著名英國生化學家、歷史學家和漢學家李約瑟發揚光大。
指南針
指南針是用以判別方位的壹種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是壹根裝在軸上可以自由轉動的磁針(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，利用這壹性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是我國勞動人民，在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究，終於發明了可以實用的指南針。
指南針壹經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面，特別是航海上。指南針在航海上的應用有壹個逐漸發展過程。成書年代略晚於《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，陰晦則觀指南針。”這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出，當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針，可見指南針剛開始使用時，使用還不熟練。二十幾年後，許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載：“惟視星鬥前邁，若晦冥則用指南浮針，以揆南北。”到了元代，指南針壹躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航，在不同航行地點指南針針位的連線圖，叫做“針路”。船行到某處，采用何針位方向，壹路航線都壹壹標識明白，作為航行的依據。
指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中，進壹步了解了磁的性質，並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時，有壹宮門是用磁鐵制造的。如果刺客帶劍而過，立刻會被吸住，被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多，《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陜壹帶，在敵人必經的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時，被牢牢吸住，不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲，磁石對他們沒有什麽作用，可自由行動。敵人以為神兵，不戰而退。東漢的《異物誌》記載了在南海諸島周圍有壹些暗礁淺灘含有磁石，磁石經常把“以鐵葉錮之”的船吸住，使其難以脫身。
魏晉南北朝時，我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯誌詩中也用了“磁石引鐵，於金不連。”的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優良磁石出產在南方，磁性很強，能吸引三、四根鐵針，使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住壹、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分，而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。
指南針在古代主要被堪輿家們用於相宅相墓，同時也被用於航海及其他。正是這後者對人類社會進步發揮了巨大作用，因而指南針才得以躋身於古代四大發明的行列。我國典籍記載指南針用於航海，始於宋代朱彧1119年寫的《萍洲可談》，書中寫道：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。”之後，類似的文獻層出不窮，這表明在航海活動中，指南針普及得相當快。這壹發明後來經阿拉伯傳入歐洲，對歐洲的航海業乃至整個人類社會的文明進程，都產生了巨大影響。
指南針也叫羅盤針，是我國古代發明的利用磁石指極性制成的指南儀器。因此，介紹司南必須從磁石說起。
磁石通常稱為“吸鐵石”，它把許多鐵屑緊緊吸在壹起，就象壹個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為“慈石”。
磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極，壹頭叫正極，另壹頭叫負極。人類居住的地球也是壹塊天然大磁鐵，地球的南北兩頭也有不同的磁極，地球的北極是負磁極，地球南極為正磁極。根據同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿壹根可以自由轉動的磁針，無論站在地球的什麽地方，它的正極總是指北，負極總是指南。
戰國時期，人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南。但是，戰國時期的司南是什麽樣子無法考證。《中國歷史》課本插圖——“司南”，是根據中國歷史博物館展品“漢代司南模型”繪制的。這個模型是後人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物制成的。地盤是青銅做成的，內圓外方，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、天幹、地支和二十八宿，***計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的正極磨成司南的長柄，勺頭底部是半球面，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。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。
到了宋代，勞動人民掌握了制造人工磁體的技術，又制造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚象船壹樣能浮在水面上。然後把魚和天然磁鐵放在壹起，由於磁體的吸力，鋼片受磁感應也具有磁性。這種人工傳磁方法制成的指南魚比使用司南方便多了，只要有壹碗水，把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經過長期的改進，人們又把鋼針在天然磁體上摩擦，鋼針也有了磁性。這種經過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗，即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。“水浮法”是把指南針放在有水的碗裏，使它浮在水面上，指示方向。“縷懸法”就是在磁針中部塗上壹些蠟，上面粘壹根絲線，把絲線懸在木架上，針下安放壹個標有方位的圓盤，靜止時鋼針就指示南北。“指甲法”就是把鋼針放在手指甲面上，輕輕轉動，由於手指甲的光滑，磁針就和司南壹樣也能發生指南作用。“碗唇法”是把磁針放在光滑的碗邊上，轉動磁什，便和指甲法壹樣發生指南作用。沈括經過精密的觀察實驗，還發現磁針指示的方向並不是正南正北，而是微偏西北和東南，這種發現在科學上叫磁偏角。而且指南針還能帶給別人很好的辨別方向的用處.
火藥
用硝石、硫黃和木炭這三種物質混和制成的，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”。火藥
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。三國時魏國有個聰明的技師馬鈞，用紙包火藥的方法做出了娛樂用的“爆仗”，開創了火藥應用的先河。
唐朝末年，火藥開始應用到軍事上。人們利用拋射石頭的拋石機，把火藥包點著以後，拋射出去，燒傷敵人，這是最原始的火炮。後來人們將球狀火藥包紮在箭桿頭附近，點著引線以後，用弓箭將火藥射出去燒傷敵人。還有把火藥、毒藥，再加上壹些瀝清、桐油等，搗在壹起做成毒球，點著以後，用弓箭射出，殺傷敵人是後來的“萬人敵”。到了宋朝，人們將火藥裝填在竹筒裏，火藥背後紮有細小的“定向棒”，點燃火管上的火硝，引起筒裏的火藥迅速燃燒，產生向前的推力，使之飛向敵陣爆炸，這是世界上第壹種火藥火箭。以後又發明了火槍和槍，這些都是用竹管制成的原始管形火器，是近代代槍炮的老祖宗。
造紙術
造紙技術的發明，是中華民族對世界文明的傑出貢獻之壹。
發明人
東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫在總結前人制造絲織晶的經驗的基礎上，發明了用樹皮、破漁網、破布、麻頭等作為原料，制造成了適合書寫的植物纖維紙，才使紙成為人們普遍使用的書寫材料。被稱為“蔡侯紙”。
蔡倫只是改進造紙術，而不是紙的發明人。
造紙術在7世紀經朝鮮傳到日本。8世紀中葉傳到阿拉伯聯合酋長國。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
木活字
它開始於隋朝的雕版印刷，經宋仁宗時的畢升發展、完善，產生了活字印刷，並由蒙古人傳至了歐洲，所以後人稱畢升為印刷術的始祖。中國的印刷術是人類近代文明的先導，為知識的廣泛傳播、交流創造了條件。
雕版印刷是用刀在壹塊塊木板上雕刻成凸出來的反寫字，然後再上墨，印到紙上。每印壹種新書，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，勞作之辛苦，可想而知。
北宋刻字工人畢升在公元1004年至1048年間，用質細且帶有粘性的膠泥，做成壹個個四方形的長柱體，在上面刻上反寫的單字，壹個字壹個印，放在土窯裏用火燒硬，形成活字。然後按文章內容，將字依順序排好，放在壹個個鐵框上做成印版，再在火上加熱壓平，就可以印刷了。印刷結束後把活字取下，下次還可再用。這種改進之後的印刷術叫做活板印刷術。
這種印刷方法雖然原始簡單，卻與現代鉛字排印原理相同，使印刷技術進入了壹個新時代。
後來，元代著名農學家與機械學家王楨發明了木活字，並創造出比較簡捷的適於漢字復雜特點的轉盤排字方法，後來又發明了金屬活字，使活字印刷得到了改進。唐代的雕刻印本傳到日本，8世紀後期日本完成了木板《陀羅尼經》以後又傳到朝鮮民主主義人民***和國、阿拉伯聯合酋長國壹帶和東歐。15世紀，德國人學會了用合金鑄字，從此畢升首創的活字印刷在歐洲各地推廣開來。
印刷術是按照或圖畫原稿制成印刷品的技術。中國是世界上最早發明主的國家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的，現在的木版水印畫仍用此法，統稱“刻版印刷術”( 亦稱“雕版印刷術”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和後來出現的拓印碑石等。造紙和制墨等生產技術出現之後，逐漸發明了刻版印刷技術。刻版印刷的始創時間，現在眾說紛紜，尚未定論。我認為它始創於東漢，發祥在洛陽，盛行於隋唐。世界上現存最早的印刷物是唐鹹通九年(公元868年)印制的《金剛經》(它全鄭長4877毫米，高244毫米，由七張粘連起來而成壹卷。卷首有釋迦說法圖，末有“鹹通九年四月十五日王(王+介)為二親敬造普施”題記。原藏於甘肅敦煌千佛洞，1899年發現。1907年為英國人斯坦因盜去，現存於英國倫敦不列顛博物館)。
北宋科學家、政治家沈括曾在《夢溪筆談》中有壹篇文章叫《活板》，其中詳細介紹了活板印刷術的全過程，通俗易懂，非常詳細。
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