从“四大发明”说起

从“四大发明”说起一“四大发明”是怎么炼成的1.造纸术的由来与外传2.火药及其应用3.指南针的发明4.印刷术的流传二如何解释中国科技近代的衰落三我们究竟拿什么来圆“中国梦”四科大学子的新责任一“四大发明”是怎么炼成的资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。——《共产党宣言》发明的力量、效能和后果，是会充分看到的，这从古人所不知、且来源不明的俨然是较近的三项发明中表现得再明显不过了，这就是印刷术、火药和磁针。因为这三项发明已经改变了整个世界的面貌和事物的状态:第一项发明在学术方面，第二项在战争方面，第三项在航海方面。从这里又引起无数的变化，以致任何帝国、任何教派、任何名人对人类事务方面似乎都不及这些机械发明更有力量和影响。——《新工具》弗朗西斯•培根火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。——马克思《机器，自然力和科学的应用》造纸火药指南针印刷术1.造纸术的由来与外传•上古无文字，结绳以记事。•《易·系辞下》：“上古结绳而治，后世圣人易以书契，百官以治，万民以察。”•孔颖达疏：“结绳者，郑康成注云，事大大结其绳，事小小结其绳，义或然也。”•晋葛洪《抱朴子·钧世》：“若舟车之代步涉，文墨之改结绳，诸后作而善于前事。”•宋代词人张先写过“心似双丝网，中有千千结”。以形容失恋后的女孩家思念故人、心事纠结的状态。在古典文学中，“结”一直象征着青年男女的缠绵情思，人类的情感有多么丰富多彩，“结”就有多么千变万化。•托结寓意，在汉语中，许多具有向心性聚体的要事几乎都用“结”字作喻，如：结义、结社、结拜、结盟、团结等等。并且对于男女之间的婚姻大事，也均以“结”表达，如：结亲、结发、结婚、结合、结姻等等。结是事物的开始，有始就有终，于是便有了“结果”、“结局”、“结束”。•“结发夫妻”也源于古人洞房花烛之夜，男女双方各取一撮长发相结以誓爱情永恒。有诗云“交丝结龙凤，镂彩结云霞，一寸同心缕，百年长命花”就是生动的描写。•甲骨文，主要指中国商朝晚期（前14～前11世纪）王室用于占卜记事而在龟甲或兽骨上契刻的文字，殷商灭亡周朝兴起之后，甲骨文还延绵使用了一段时期。是中国已知最早的成体系的文字形式，它是汉字发展的关键形态。现代汉字即由甲骨文演变而来。•金文是铸刻在青铜器的钟或鼎上的一种文字。金文起于商代，盛行于周代。因铸刻于钟鼎之上，有时也称为钟鼎文。据统计，金文约有三千零五字，较甲骨文略多。金文上承甲骨文，下启秦代小篆，流传书迹多刻于钟鼎之上，所以大体较甲骨文更能保存书写原迹。金文在笔法、结字、章法上都为书法的进一步发展做出了贡献。简牍是古代书写有文字的竹片或木片，作为主要的文献形式在中国使用的时间长达千余年。其中竹制的叫竹简或简称简，木制的叫木牍或简称牍，合称简牍（由于竹简的数量较多，有时也通称作“简”，其实是包含了木牍在内的意义。）•单个的竹片叫“简”（或称牒），单个的木片叫版，1尺长的长方形版叫牍，也叫尺牍。比较狭的版也叫木简。又小又薄的版叫“札”。将“简”编连而成的整体叫“策”或“编”，将版牍捆在一起的叫“函”。•制作竹简要先用火烤去汁液，以防虫蛀。烤制过程称为“杀青”或“汗青”。后来汗青成了史册的代称。•编连简的绳子叫“编”，多用麻绳，也有用丝的称丝编，熟牛皮绳的叫韦编。捆编后，将简牍放在用布帛做的套子里，这种包书的套称“帙”，也叫“书衣”。因此后来“卷帙”也泛指书籍。•《庄子·天下篇》：“惠施多方，其书五车。”•据《史记》记载，秦始皇三十五年，年将五旬的始皇帝依然精力旺盛，“日理万机”，事无巨细，都要亲自处理，每天竟“以衡石量书”——即每天都要批阅文书120斤。•《史记·滑稽列传》：“朔初入长安，至公车上书，凡用三千奏牍。公车令两人共持举其书，仅然能胜之。人主从上方读之，止，辄乙其处，读之仲春乃尽。”•晋朝人挖掘了战国时期魏襄王的坟墓，从中得到竹简古书15篇，约有10万余字,装了数十车。•和竹简差不多同时使用的另一种书写材料，叫缣帛。这是一种丝织品，轻便又光滑，书写轻松，携带方便，而且还可以在上面作画。•它价格昂贵，令一般的读书人望而却步，因此无法普及。汉代一匹缣（2.2汉尺宽，4.0汉尺长）值六石（720汉斤）大米，只有少数皇家贵族才能享用，一般人根本消受不起。•当时，往往一部书就写在一卷缣帛里，因此后人有诗“读书破万卷”。1957年5月8日，在西安东郊灞桥砖瓦厂在取土时，发现了一座不晚于西汉武帝时代的土室墓葬，墓中一枚青铜镜上，垫衬着麻类纤维纸的残片，考古工作者细心地把粘附在铜镜上的纸剔下来，大大小小共80多片，专家们给它定名“灞桥纸”。东汉学者许慎在他的著作《说文解字》里曾经对“纸”字作过分析，认为纸的最早出现，与丝织业有关。“纸”字的左边是“系”旁，右边是“氏”字（古时候，氏字是人或妇女的代名词）。这就是说，最原始的纸实际上是属于丝一类的絮，这种絮是丝织作坊的女工在水中漂絮以后得到的。•（蔡伦）永元九年，监作秘剑及诸器械，莫不精工坚密，为后世法。自古书契多编以行简，其用缣帛者谓之为纸，缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年（105年）奏上之，帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称“蔡侯纸”。•（403年，桓玄废晋帝而自称为帝，改国号为楚，下令）古无纸，故用简，非主于敬也。今诸用简者，皆以黄纸代之。造纸。王安石、苏东坡等都喜欢用竹纸写字，认为竹纸墨色鲜亮，笔锋明快，这说明竹纸的质量已经相当不错了。怛罗斯之战是唐玄宗时唐朝的势力与来自现在阿拉伯、新兴和信奉伊斯兰教什叶派的新兴阿拔斯王朝（即黑衣大食）的势力在中亚诸国相遇而导致的战役。怛罗斯之战是一场当时世界上最强大的东西方帝国间的碰撞。怛罗斯的所在地还未完全确定，但应在大诗人李白的出生地碎叶城附近，接近哈萨克斯坦的塔拉兹的附近地区。战役的发生时间在751年7月-8月（天宝十年）。阿拔斯王朝（即黑衣大食）胜利。莎草纸楔形文字古罗马人使用的书写材料是先把树蜡熔化，趁热倒进一块挖有凹形的木板里。经冷却蜡凝固后，便成为表面平整的蜡板。然后用针尖形“铁笔”，在上边写字、记事。过一段日子把蜡剥离取出，再熔化重新制成蜡板，反复使用。可惜树蜡的数量不多，制蜡板受到限制。古罗马人又用过棕榈树叶，先把树叶切成一定长度，用铁笔在树叶表皮划开，再涂上染料或黑色水，以显字迹。书后每片树叶的两端打上小孔，用绳索穿过，以便成册。公元前2世纪，小亚细亚柏加马斯城的王子帕加马斯，因与埃及亚历山大城的托勒密王朝不合，埃及不准莎草纸出口。帕加马斯下令全国的制革匠，努力用山羊、绵羊或仔羊的皮鞣制成革，取出擦以白粉，用鹅卵石磨光，这就叫羊皮纸。高贵的羊皮纸一般人不许使用，大多数是供寺院的僧侣们抄写经文。据说抄写一部《圣经》，约需羊皮纸300多张；僧侣们在抄写前用铅棒划上方正整齐的格子，开始祷告，完毕再书写，第一个字母写得较大，蘸有色水书写，正文才用黑色水。现在，有的期刊也模仿这种“首字写大”的古代遗风。又过了很久很久，欧洲的某几个古老大学还仍旧采用羊皮纸制作文凭，颁发给优秀毕业生，借以意味着一种荣誉感。•公元1085年，欧洲人攻陷了穆斯林在西班牙统治的托莱多（在马德里南）时，发现了大量的阿拉伯文写本，其中包括希腊人著作的译本，遂引起注意。•由此产生了当时欧洲著名的“大翻译运动”。在这场翻译运动中，欧洲人翻译了很多书，包括《亚里士多德全集》。•这时候的欧洲人已经有纸了，拉丁文新译本被辗转传抄，使欧洲人的知识开始爆炸性地增长，他们找到了新的研究领域，吸取思想灵感，最后促进学术复兴。•到了12世纪，欧洲人开始有了自己的纸厂，这为发展科学、文化提供了物质基础。与此相适应，世俗学校纷纷出现，逐步演变为教授学生多学科知识的大学。•文艺复兴是一场发生在14世纪至17（16）世纪的文化运动，在中世纪晚期发源于佛罗伦萨，后扩展至欧洲各国。•这场文化运动囊括了对古典文献的重新学习，在绘画方面直线透视法的发展，以及逐步而广泛开展的教育变革。•传统观点认为，这种知识上的转变让文艺复兴发挥了衔接中世纪和近代的作用。所有这些新情况，都是在欧洲有了造纸业之后发生的，纸为这些新变化提供了可能性并且加速其发展进程。所以，纸张的大量出现，引起了中国乃至全世界范围内的书写材料的变革，这是人类文化史上的一件大事，对全人类社会历史的记载与保存，文化思想与学术技艺的传播与交流，都发挥着无比的重要作用。2.火药及其应用火药。火药用于军事，是在宋朝。宋朝生产武器的机构，叫军器监，下分十一个部门，其中有一个部门专门生产火药，称为“火药作”，它生产的火药武器配备宋军。所以，宋是世界上第一个开始进入热兵器时代的国家。东南形胜，三吴都会，钱塘自古繁华。烟柳画桥，风帘翠幕，参差十万人家。云树绕堤沙，怒涛卷霜雪，天堑无涯。市列珠玑，户盈罗绮，竞豪奢。重湖叠巘清嘉，有三秋桂子，十里荷花。羌管弄晴，菱歌泛夜，嬉嬉钓叟莲娃。千骑拥高牙，乘醉听箫鼓，吟赏烟霞。异日图将好景，归去凤池夸。•舟中忽放一霹雳炮，盖以纸为之，……自空而下，……其声如雷，纸裂而石灰散为烟雾，眯其人马之目，人物不相见。……逐大败之。•其守城之具有火炮名“震天雷”者，铁礶盛药，以火点之，炮起火发，其声如雷，闻百里外，所爇围半亩之上，火点著甲铁皆透。礮朱元璋张士诚张士信•朱元璋称帝以后，改革兵制，建立神机营，下辖五军，共有将士三万余人，装备火炮数千门，还有各种火器，这是当时世界上最强大的炮兵兵团。•土木之变，又称土木堡之变。蒙古瓦剌部落太师也先的部队进攻明朝，以明朝减少赏赐为借口，兵分4路，大举攻明。•宦官王振不顾朝臣反对，鼓励英宗朱祁镇御驾亲征，七月命皇弟郕王朱祁钰留守，朱祁镇率军50万亲征，出居庸关，同行的还有100多名文武官员。•行至土木堡（今河北怀来东），被瓦剌军队追赶上来，把明军团团围住，两军会战，明军全军覆没，王振被部下杀死，明英宗被瓦剌军俘虏。史称土木之变。于谦也先•十月十一日，瓦剌军逼近北京。•十月十三日，瓦剌军进攻德胜门，被诱入埋伏圈。神机营火器齐发，也先部队大败而归。也先的弟弟勃罗、平章卯那孩等将中炮身死。也先转攻西直门，城上守军发神炮，火箭轰击，打退了瓦剌军的进攻。•十月十四日，瓦剌军进攻彰义门。明军前队用火器轰击敌军，后队由弓弩压阵跟入，击退了瓦剌军的进攻。•十月十五日，也先撤退。于谦令集中火炮轰击也先军营，炸死瓦刺军一万余人。3.指南针的发明•《韩非子•有度》：“夫人臣之侵其主也，如地形焉，即渐以往，使人主失端，东西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕。”•《论衡•是应》：“司南之杓，投之於地，其柢指南。”指南针。司南林暗草惊风，将军夜引弓。平明寻白羽，没在石棱中。指南鱼卫青李广一是水浮法，把磁针放在有水的碗里，使它浮在水面，指示南北方向。二是指甲旋定法，就是把磁针放在手指甲上，轻轻转动然后定向。三是碗唇旋定法，把磁针放在光滑的碗边，然后旋转磁针来定向。四是缕悬法，其方法是从新丝棉中抽取一根蚕丝，用芥菜籽大小的一点蜡粘连在磁针的腰部，悬于空中指南。指南针发明以后，很快就用于航海，对社会发展起到了推动作用。海船装上指南针，就如同长了一双眼睛，在茫茫的大海上再也不会迷失方向，这就把航海事业推进到了一个新的时代。英国的学者李约瑟说，“指南针的应用是原始航海时代的结束，预示着计量航海时代的来临。”4.印刷术的流传印刷术。二如何解释中国科技近代的衰落•英国学者李约瑟写了一本《中国科学技术史》。在这部书的第一卷，李约瑟用26个英文字母开头，总结了26类中国古代的发明，这些发明先后传播出去，影响了世界。我们引以为傲的四大发明也包含在其中。•美国学者罗伯特•坦普尔在他的《中国：发明与发现的国度》一书中，例举了100项，并且指出，现代世界赖以建立的基本的发明创造，几乎有一半以上源于中国。他说，“如果诺贝尔奖在中国的古代已经设立，各项奖金的得主