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科技黑板報(bào)資料之中國(guó)四大發(fā)明
火藥
火藥是中國(guó)四大發(fā)明之一�；鹚�，顧名思義就是(著火的藥)。它的起源與煉丹術(shù)有著密切的關(guān)系，是古代煉丹士在煉丹時(shí)無(wú)意中配制出來(lái)。
它是硫黃、硝石、炭的混合物，而前兩項(xiàng)在漢代成書(shū)的中國(guó)第一部藥物學(xué)典籍《神農(nóng)本草經(jīng)》里都被列為重要的藥材。就是火藥本身也被歸入藥類(lèi)，明代李時(shí)珍的《本草綱目》中說(shuō)，火藥能治瘡癬，殺蟲(chóng)，辟濕氣和瘟疫�；鹚幍陌l(fā)明是人們長(zhǎng)期煉丹，制藥實(shí)踐結(jié)果，至今已有1000多年歷史。
唐朝末年，火藥已被用于軍事。唐昭宗天佑元年(904年)楊行密的軍隊(duì)圍攻豫章，部將鄭璠“以所部發(fā)機(jī)飛火，燒龍沙門(mén)，帶領(lǐng)壯士突火先登入城，焦灼被體”《九國(guó)志·鄭璠傳》。這里所說(shuō)的“飛火”，就是“火炮”、“火箭”之類(lèi)。“火炮”是把火藥制成環(huán)狀，把吊線點(diǎn)燃后用拋石機(jī)拋擲出去;“火箭”則是把火藥球縛于箭鏃之下，將吊線點(diǎn)燃后用弓射出。到了宋代，戰(zhàn)爭(zhēng)接連不斷，促進(jìn)火藥武器的加速發(fā)展。北宋政府建立了火藥作坊，先后制造了火藥箭、火炮等以燃燒性能為主的武器和“霹靂炮”、“震天雷”等爆炸性較強(qiáng)的武器。南宋在1259年造出了以巨竹為筒，內(nèi)裝火藥的“突火槍”。到了元代又出現(xiàn)銅鑄火統(tǒng)，稱(chēng)為“銅將軍”。這些都是以火藥的爆炸為推動(dòng)力的武器，在戰(zhàn)爭(zhēng)中顯示了前所未有的威力。
在12、13世紀(jì)，火藥首先傳入阿拉伯國(guó)家，然后傳到希臘和歐洲乃至世界各地。對(duì)人類(lèi)社會(huì)的文明進(jìn)步，對(duì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)文化的發(fā)展，起了推動(dòng)作用。美法各國(guó)直到14世紀(jì)中葉，才有應(yīng)用火藥和火器的記載。
造紙術(shù)
紙的發(fā)明是中國(guó)在人類(lèi)文化的傳播和發(fā)展上，所做出的一項(xiàng)十分寶貴的貢獻(xiàn)。造紙是一項(xiàng)重要的化學(xué)工藝，是中國(guó)化學(xué)史上的一項(xiàng)重大的成就。
在紙還未發(fā)明之前，甲骨、竹簡(jiǎn)和絹帛是古代用來(lái)供書(shū)寫(xiě)、記載的材料。但由于西漢的經(jīng)濟(jì)、文化迅速發(fā)展，甲骨和竹簡(jiǎn)不能滿足發(fā)展的需求，從而促使了書(shū)寫(xiě)工具的改進(jìn)。
當(dāng)時(shí)人們已開(kāi)始應(yīng)用小塊的絲綿制成的紙，考古學(xué)家于1933年在新疆羅布淖爾發(fā)現(xiàn)了一張古紙，它是“麻物、白色，作方塊薄片，四周不完整，長(zhǎng)約40厘米，寬約100厘米，質(zhì)甚粗糙，不勻凈，紙面尚有麻筋，蓋初做紙時(shí)所做，故不精細(xì)也”。由于古漢時(shí)的紙張是由麻縷和絲綿，加上制法粗糙，所以紙張的質(zhì)量不太好。而麻縷和絲綿都有其本身的作用，如要把它們用作造紙的原料，就必然會(huì)受到很大的限制，而難以得到迅速的發(fā)展，來(lái)滿足文化生活上對(duì)紙張的要求。
在新的客觀形勢(shì)要求下，蔡倫的出現(xiàn)便為造紙術(shù)帶來(lái)新突破，在《東漢觀記》卷二上記載：“蔡倫，有才學(xué)，盡忠重慎，每次休沐，閉門(mén)以絕賓客，曝體田野。典作尚方，造紙用樹(shù)皮及敝布、漁網(wǎng)作紙。元興元年奏上，帝善其能，自是莫不用，天下咸稱(chēng)蔡侯紙”。從以上看來(lái)，蔡倫是用樹(shù)皮、破布、漁網(wǎng)造紙的。
雖然在蔡倫之前也有紙的存在，但是原料本身就有很大的局限，而蔡倫對(duì)新原料的發(fā)現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。因?yàn)槠撇�、破漁網(wǎng)早已結(jié)束了它們本身的任務(wù)，成了廢物而又用作原料，對(duì)造紙工業(yè)起了極大的推動(dòng)作用。
新原料的使用必然提出新技術(shù)的要求，但是由于典籍流失，實(shí)際的操作如何，已缺乏記載，無(wú)從考知，大概是先張布或網(wǎng)撕破或剪斷，然后放在水里浸漬相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間并且需要加以舂搗，才能做成紙漿。用樹(shù)皮做紙張，困難更大一些。除初步切短和后部舂搗外，中間還需要烹煮和加入石灰漿之類(lèi)的促爛劑。
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印刷術(shù)
雕皮印刷的發(fā)展經(jīng)過(guò)：殷商時(shí)代的書(shū)繪雕刻à秦代的雕造à漢代以石刻經(jīng)à紙張的發(fā)明à魏晉南北朝書(shū)本雕刻à五代雕刻經(jīng)傳à宋代雕皮興盛à畢昇發(fā)明活字皮à元代王楨的改良à明代邱報(bào)使用活字板à清代銅活字印刷。
(1)殷代的甲骨文版，已能用雕刻方法，雕書(shū)畫(huà)之形于牛頭骨、鹿頭骨、人頭骨、白陶、灰陶、玉器、石器、角器等物上，且雕刻技蕓，頗為精巧，大小字體，均甚美觀。
(2)秦始皇凡見(jiàn)名山，必立石以刻其豐功偉績(jī)以夸后世。
(3)秦人刻石紀(jì)功，西漢不師其制。而漢代之木刻，亦甚少傳世，石刻要待東漢才告風(fēng)行，碑碣之?dāng)?shù)，不可勝數(shù)。
(4)魏晉南北朝，為中國(guó)書(shū)法藝術(shù)最燦爛的時(shí)代，南北朝碑刻尤多。南朝雖定立碑之禁，而不能久。其時(shí)，雕刻之工程，因時(shí)劫之需求，而大有進(jìn)步。
(5)書(shū)籍雕版，始之時(shí)不能考究，自五代，晚唐才考究雕皮印書(shū)，其源頭與漢魏雕刻石經(jīng)，六朝石刻佛像佛經(jīng)，唐開(kāi)元間刻道德經(jīng)等，均有前因后果的關(guān)系。而五代時(shí)雕印之風(fēng)，各地皆有，除長(zhǎng)樂(lè)老人馮道雕印九經(jīng)外，有蜀地母昭裔、復(fù)有和凝其人，篆板印刷，造福人群。
(6)北宋初，雕皮印書(shū)雖已風(fēng)行，但先佛藏而后傳書(shū)。宋代的書(shū)籍主要有官刻書(shū)籍、家塾刻書(shū)、坊本3種。
(7)雕刻木皮盛行后，對(duì)促進(jìn)文化，固有甚大貢獻(xiàn)。但遂板雕，耗費(fèi)其鉅。后有宋人畢昇，發(fā)明活字皮。沈括《夢(mèng)溪筆談》記：“有布衣畢昇，又為活板。其法用膠泥刻字，薄如錢(qián)唇，每字為一印，火燒令堅(jiān)。先設(shè)鐵板，其上以松脂臘和紙灰之類(lèi)冒之。欲印則以一鐵范置鐵皮上，乃密布字印。此法大大加速印刷速度，以一板印刷，一板已自布字……更互用之。”
(8)元代王楨，將排版、檢字、造輪、鎪修以至刷墨等過(guò)程，悉心研究。
指南針
戰(zhàn)國(guó)：司南 北宋：指南針 南宋：羅盤(pán)針
指南針是中國(guó)歷史上的偉大發(fā)明之一，也是中國(guó)對(duì)世界文明發(fā)展的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。指南針是利用磁鐵在地球磁場(chǎng)中的南北指極性而制成的一種指向儀器。磁石的這種特性，被古人利用來(lái)制成指南工具。
最早出現(xiàn)的指南工具叫司南，戰(zhàn)國(guó)時(shí)已被普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成，樣子像一只勺，重心位于底部正中，底盤(pán)光滑，四周刻二十四向，使用時(shí)把長(zhǎng)勺放在底盤(pán)上，用手輕撥，使它轉(zhuǎn)動(dòng)，停下后長(zhǎng)柄就指向南方。東漢王充《論衡·是應(yīng)篇》記載了它的形狀和用法。《鬼谷子·謀篇》里還談到鄭國(guó)人到遠(yuǎn)處去采玉，就帶了司南，以免迷失方向。另外，指南車(chē)的發(fā)明亦進(jìn)一步把這種儀器提升至更高的境界。
但是，用天然磁石琢磨而成的司南，成品較低，磁性較弱。到了宋代，人們發(fā)明了人工磁化方法，制造了指南魚(yú)和指南針。而指南針更為簡(jiǎn)便，更具實(shí)用價(jià)值。它是以天然磁石摩擦鋼針制成，在地磁作用下保持指南性能，然后把它裝置在方位盤(pán)上，就稱(chēng)為羅盤(pán)。這是指南針發(fā)展史上的一大飛躍。
沈括對(duì)指南針?lè)胖梅椒ㄒ沧鬟^(guò)詳細(xì)研究，總結(jié)出四種不同的方法，并作了比較：
1) 水浮法：把指南針浮在水面以指示方向，至于具體方法，沉括沒(méi)有說(shuō)明。到北宋晚期，藥物學(xué)家寇宗奭的《本草衍義·磁石條》才有介紹，原來(lái)是在指南針上穿上燈心草，就可以把針浮起。水浮法的缺點(diǎn)是磁針會(huì)隨水搖蕩不定。
2) 指甲旋定法：把磁針?lè)旁谥讣咨�，可以靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，但缺點(diǎn)是容易滑落。
3) 碗唇旋定法：把磁針?lè)旁谕肟谶吘壣�，也可以旋轉(zhuǎn)自如，但同樣易掉落。
4) 懸絲法：取一根新棉絲，用一點(diǎn)蠟黏在磁針中央，懸掛在沒(méi)有風(fēng)的地方磁針即可指示方向。比較之下，沈括認(rèn)為這個(gè)方法最為理想。
指南針在公元11世紀(jì)時(shí)已是常用的定向儀器。指南針的最大貢獻(xiàn)，是大大地促進(jìn)了航海事業(yè)的發(fā)展。據(jù)考證，公元11世紀(jì)末，指南針就開(kāi)始用于航海了。大約在12世紀(jì)末到13世紀(jì)初，指南針由海路傳入阿拉伯，然后由阿拉伯傳入歐洲。
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