《世界五千年科技故事丛书》以世界五千年科学技术史为经，以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬，勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合，思想性与趣味性相结合，历史性与时代性相结合，通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。

《智慧之光：中国古代四大发明的故事》为其中一册，由管成学编著。

四大发明是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明。即造纸术、指南针、火药、活字印刷术。此一说法最早由英国汉学家李约瑟提出并为后来许多中国的历史学家所继承，普遍认为这四种发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，且这些发明经由各种途径传至西方，对世界文明发展史也产生了很大的影响。

《智慧之光：中国古代四大发明的故事》为“世界五千年科技故事丛书”中一册，由管成学编著。

《智慧之光：中国古代四大发明的故事》介绍了关于中国古代四大发明的故事，使青少年读者从故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法，受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中，引起对人类社会发展重大问题的密切关注，全面地理解科学，树立正确的科学观，在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。

引子

航海家辨明方向的眼睛——指南针

关于指南工具的传说

奇妙的磁石

指南针的发明和种类

指南针用于航海与传播

推进文化之舟的风帆——造纸术

陶器上的图画与符号

中药店里的新发现

搬不动的书

“纸”字为什么是“奎”字旁

有关蔡伦造纸的争论

古纸的原料和工序

繁花似锦的加工技术

纸中名品数宣州

白纸无脚走天涯

推动科学前进的螺旋桨——印刷术

印刷术的第一个老前辈——印章

印刷术的第二个老前辈——石刻

雕版印刷术的发明

印刷术中的新飞跃——活字印刷

活字印刷术的世界性贡献

印刷史上新的革命

炸碎骑士阶层的发明——火药

火药是炼丹家的发明

火药的最初应用

宋代的火药武器

金元两朝的火药武器

明代的“神火飞鸦”与“火龙出水”

火药向世界各地的传播

指南针用于航海与传播

指南针应用于航海，与我国大规模的航海实践有关。可以说是在大规模航海实践下应运而生的。

早在秦始皇时期，他就派出船队，到海上寻找仙人和仙药，欲求长生不老，永享人间富贵。

晋代的名僧法显，也曾航海到达印度。他曾写过一本《佛国记》，记述了航海与航船的情况，最大的航船可乘200多人。

唐代国力强盛，文化发达，科技进步。航船长20丈，可以乘坐六七百人。航行范围已由秦始皇的渤海、东海、南海、马六甲海峡、孟加拉湾，扩大到印度洋、阿拉伯海、波斯湾。每当阴云密布，大雾漫漫的日子，他们多么想找到一种不受天气影响的指航工具啊！

我国指南针用于航海，最早记载见于北宋。

北宋的朱或在宋徽宗宣和年间（1119—1125），写了一本《萍州可谈》。他描述航海辨别方向时说：黑夜看星斗，白天看太阳。阴天时就只好看指南针了。

宣和五年（1123），徐兢奉命出使朝鲜，写了一本《宣和奉使高丽图经》。他记述说：船过蓬莱山以后，水深色碧，像蓝色的玻璃，浪涛滚滚，越来越大，夜间是不敢在海中停泊的。晴天看星斗，阴天就只好靠指南针来辨别方向了。

这说明指南针刚刚用于航海，他们使用的是浮在水中的指南针。只是阴天用指南针，晴天时还是按老习惯看日月星辰航行。

生活于12世纪的吴自牧，在《梦粱录·江海船舰》中记述说：浙江的海面上，阴天时风雨交加，全凭指南针航行，丝毫不敢差误，它关系到全船人的生命。船从泉州出洋，航船走近海洋中的石礁时，海水变浅了，触礁船就会毁坏，全凭指南针沿着航路前进，稍有差错就会葬身鱼腹。

另一个生活在12世纪的赵汝适记述他从泉州到海南岛的航行时也说：从海南到吉阳，大海上渺茫无际，天水一色，只靠指南针航行，不敢有丝毫差错，因为关系到全船人的生死啊！

从11世纪朱或的晴天看星头，阴天看指南针。到12世纪赵汝适时全凭指南针航行，大约在100年的时间里，指南针已由航海的辅助工具变成了唯一的指向仪器了。

我们的祖先将指南针用于航海，先是用水罗盘。以后是用旱罗盘。

北宋徐兢出使高丽时，用的是“指南浮针”：南宋朱继芳的航海诗也说：“沉石寻孤屿，浮针辨四维。”

明代嘉靖年间，出现了旱罗盘。旱罗盘有木制与铜制两种，罗盘上刻着24个方位，只要将指南针对准罗盘的正南方向，就可以知道航向了。

旱罗盘比水罗盘优越的地方在于用钉子支于指南针的重心上，使磁针可以自由转动。旱罗盘使用固定的支架与钉针支点，免除了水面的荡漾。由于航船的起伏颠簸，水罗盘很难固定指出准确方位。而旱罗盘恰恰克服了这个缺点。

但是，中国的旱罗盘仍然有致命的弱点，当罗盘随着船体做大幅度摆动的时候。常使磁针过分倾斜而靠在了盘体上，无法转动而失灵了。到了16世纪，欧洲的航海罗盘出现了“万向支架”，又称常平架。它由两个铜圈组成，两圈的直径略有差别，使小圈正好切于大圈，并且用枢轴把它们连接起来，然后再用枢轴把它们安在一个固定的支架上。旱罗盘挂在内圈中。这样，不论怎样摆动船体，旱罗盘总能始终保持水平状态。

这种常平支架，我国早在汉晋时期就出现了。《西京杂记》记载：长安名匠丁缓发明了滚动香炉，它在被窝中使用，不论怎样转动，火和灰都漏不出来。小炉中两个连接的金属圈与“万向支架”的结构相同，只是它一直为少数统治阶级服务。1300多年后，欧洲人将它应用于罗盘针，才取得了前所未有的应用价值。

罗盘针用于航海，人们不断增加航海经验与记录。到元代已经摸索记录了一条条航路，这种航路因为依靠指南针记录，所以又称“针路”。

元代的《海道经》一书，所记罗盘针路，就标出了船行到什么地方，采用什么针位，一路航线一一标注明白。另一本《大元海运记》也是关于罗盘针路的专著。

元代周达观的《真腊风土记》记载航船从温州出发，去南洋各国，“行丁未针”。这是因为南洋各国都在西南方，所以，用南向偏西的丁未针位。

明代郑和下西洋，七次远航，积累了更多的针路图，进一步发展为航海图。

郑和的巨舰，从江苏刘家港出发，到苏门答腊北端。沿途航线都标有罗盘针路。在苏门答腊之后的航程中，又用罗盘针路和牵星术相辅而行。指南针为郑和开辟中国至东非的航线提供了可靠的保证，为后人留下了珍贵的航海资料。

P27-31

十一届全国人大副委员长、中国科学院前院长、两院院士

路甬祥

放眼21世纪，科学技术将以无法想象的速度迅猛发展，知识经济将全面崛起，国际竞争与合作将出现前所未有的激烈和广泛局面。在严峻的挑战面前，中华民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、体、能、美全面发展的一代新人。今天的中小学生届时将要肩负起民族强盛的历史使命。为此，我们的知识界、出版界都应责无旁贷地多为他们提供丰富的精神养料。现在，一套大型的向广大青少年传播世界科学技术史知识的科普读物《世界五千年科技故事丛书》出版面世了。

由中国科学院自然科学研究所、清华大学科技史暨古文献研究所、中国中医研究院医史文献研究所和温州师范学院、吉林省科普作家协会的同志们共同撰写的这套丛书，以世界五千年科学技术史为经，以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬，勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合，思想性与趣味性相结合，历史性与时代性相结合，通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。本书中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法，受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中，引起对人类社会发展重大问题的密切关注，全面地理解科学，树立正确的科学观，在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充，是进行素质教育的理想读物。

读史使人明智。在历史的长河中，中华民族曾经创造了灿烂的科技文明，明代以前我国的科技一直处于世界领先地位，涌现出张衡、张仲景、祖冲之、僧一行、沈括、郭守敬、李时珍、徐光启、宋应星这样一批具有世界影响的科学家，而在近现代，中国具有世界级影响的科学家并不多，与我们这个有着13亿人口的泱泱大国并不相称，与世界先进科技水平相比较，在总体上我国的科技水平还存在着较大差距。当今世界各国都把科学技术视为推动社会发展的巨大动力，把培养科技创新人才当做提高创新能力的战略方针。我国也不失时机地确立了科技兴国战略，确立了全面实施素质教育，提高全民素质，培养适应21世纪需要的创新人才的战略决策。党的十六大又提出要形成全民学习、终身学习的学习型社会，形成比较完善的科技和文化创新体系。要全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化建设，我们需要一代具有创新精神的人才，需要更多更伟大的科学家和工程技术人才。我真诚地希望这套丛书能激发青少年爱祖国、爱科学的热情，树立起献身科技事业的信念，努力拼搏，勇攀高峰，争当新世纪的优秀科技创新人才。