九、影响文明进程的四大发明
说到中国古代的科技文明，就不能不说四大发明。指南针、火药、纸张和印刷术的发明，不仅给中国文化带来重大影响，也影响着世界的文明进程。
指南针与航海术
大约在公元前5世纪左右，中国人就发现了磁铁的指极性。指南针的前身就是出现于战国时期的一种名为“司南”的小玩意。今天，我们常常将其作为中国古代科学技术的象征物。这是一个很漂亮的物件，在平滑的“地盘”上，放上一个像勺子的物品，勺子以天然磁石经过琢磨制成，重心恰好落到勺底的正中，勺子为圆底，可以自由旋转，当它停下之时，勺柄就会指向南方。当时人们就将它派上了用场，如当时郑国人到远方采玉，就使用“司南”，确保不迷失方向。
“司南”利用的是地球磁场的作用。地球是一个大磁体，它的两极分别在接近南极和北极的地方，因此地球表面的磁体自由转动时，就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北。
司南
到了公元4世纪，东晋人发明了一种叫做“指南鱼”的小游戏。其方法是拿一块薄铁叶，剪裁成鱼形，两头翘起，腹部的地方略微有些下凹，看起来像一只小船，磁化后浮在水面，就能指示南北。磁化的方法是将铁片放到火中烧，烧红的铁片放置在子午线的方向上，这时，铁片内部分子处于活动状态，铁分子顺着地球磁场方向排列，达到磁化目的。这是中国人利用磁化作用的众多小发明之一。
中国人发明指南针技术并加以广泛运用大约在公元9至10世纪。公元10世纪时中国人发明了缕悬式指南针，小小的磁针挂在高高的梁柱上，磁针的下面是圆星的方位盘，有二十四向，磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向，通过看磁针在方位盘上的位置，就能断定出方位。
公元12世纪时，中国人还发明了“指南龟”：将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内，在木龟腹下方挖一光滑的小孔，放置在木板顶端的竹钉上，这样木龟就有了可以自由旋转的支点了，静止时首尾分指南北。
大致在北宋时，指南针就被用于航海。开始时人们对它的性能并不太熟悉，所以航海人员晚上靠星星、白天靠太阳辨别方向，逢到阴天才靠指南针。到了元代，指南针对于航海的作用被充分认识，不论白天黑夜，不论阴天晴天，航海者都用指南针辨别方向。人们在船上设置了专门放置指南针的“针房”，并有专业人员负责看管。当时的指南针技术还比较粗略，多是将指南针放到水中，即所谓“浮针”，后来把它和罗盘结合起来，指南针的使用范围便日益广泛。
指南针的发明，促进了中国人的航海事业。中国人配合对潮汐、季风等的观察，在航海中创造了一套实用性很强的导航技术。正是凭借这样的导航技术，才出现像郑和下西洋那样的海上壮举，将中国人的航海事业推进到一个新时代。
造纸术和文明的传播
战国时有一位思想家惠子，与庄子是朋友。惠子是逻辑学家，他很有学问，人们说他“学富五车”——今天中国人常用这个成语形容有学问的人。惠子的学问再大，怎么能读完装满五车的书？原来，当时的书不是写在纸上，而是刻在竹简上的。
人类发明了文字，有了文字就要书写。中国自古以来，发明了许多种书写的方式：有刻在龟甲上的，那是三千多年前的甲骨文；有铸在青铜器上的，那是金文；有锲刻在石头上的，那叫碑文；也有刻在竹简上的；还有写在布帛上的。
元至正元年（1314） 朱墨双色套印《金刚经注》
龟甲上的锲刻，石头上的雕写，都很不容易，写成了不易携带，也不易传播。铸造在青铜器上的金文或写在布帛上的帛书，都太昂贵。正是在这样的基础上，人类发明了纸。
人们都知道蔡伦造纸，实际上，在东汉蔡伦大规模造纸之前，中国人就已经发明了造纸术，20世纪在中国各地出土的许多西汉时期的古纸片，可以证明这一点。这并非否定蔡伦造纸之功，而是说蔡伦的造纸术并非是突然之间的发明，它有一个技术积累的过程。西汉时期出土的植物纤维纸，是蔡伦造纸的前身。蔡伦扩大了造纸原料的范围，破布、鱼网、树皮、麻头等都可以造纸，其中树皮造纸更是他的发明。他的造纸工艺更为精细，造纸术到他这里，摆脱了纺织品附庸的地位——此前都是利用纺织之后抛弃的副产品来造纸的，蔡伦将造纸发展为一种独立的工艺。
东汉末年，蔡伦的造纸术被广泛运用，到了公元3至5世纪的两晋时期，人们利用纸张写字，并由此发展出写在纸上的书法艺术。同时，利用纸来作画。到了后来造纸技术日渐提高，一些特殊的纸张也诞生了，如对中国书法和绘画影响深远的宣纸。
中国的造纸术先后传到了越南、朝鲜、日本。公元7世纪左右，又传到了印度。造纸术还通过陆上丝绸之路传到了西亚、欧洲。在公元10世纪前后，阿拉伯国家出现了大量的造纸工厂。欧洲的造纸业大致从公元12世纪才开始，在这之前，欧洲人主要使用羊皮等来书写，据说书写一本《圣经》，需要三百多张羊皮，可见其昂贵程度。造纸业的兴盛，开创了人类文明的新纪元。
传播知识的印刷术
在电子媒介出现之前，人们靠书本传递知识。今天我们很难想象，没有书本，知识将如何传播。仅仅是口耳相传，传播的力度实在太有限了。书本通过印刷，可以大量的复制，很多人读着同样的书本，这便有了知识的传播和思想的交流。所以，印刷术对人类文明的发展极为重要。有人说：印刷术是“文明之母”。这是一点也不过分的。
中国人发明了印刷术。这与中国的历史有关。中国作为具有五千年历史的文明古国，有重视历史的传统，中国人很早就发明了文字，今天人们还在使用这套符号。通过文字，将思想和知识传到千里之外，传至绵绵后代，为人们所共享，这一直是中国人孜孜追求的事。
在大规模的复制书写的印刷术产生之前，有两件事的出现尤为重要，它们可以被视为印刷术的前声。
一是印章。中国人有三千多年治印的传统，今天我们还可以看到三千多年前的印章。印章是将姓名（并扩展到其他内容的文字）镌刻在铜器或者是锲刻在石头上，作为凭信，实际上也是一种复制方法。