四大发明的历史？
造纸:
大约3500年前，在商朝，中国已经有了刻在龟甲和动物骨头上的文字，称为甲骨文。春秋时期，龟甲、兽骨被竹片、木屑代替，称为竹简、木简。甲骨文和竹简都很重。战国时期，思想家惠施喜欢读书。他每次出去读书，后面都跟着五辆装满竹简的大车，所以有学富五车的典故。西汉时，宫廷贵族中，用丝绸或棉纸书写。蚕丝是蚕丝的总称。在丝绸上写字，很容易写。它不仅比竹简多得多，还可以在上面作画，但价格昂贵，只有少数皇家贵族才能使用。
人们都知道蔡伦造纸。事实上，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世纪中国出土的许多西汉时期的古纸片可以证明这一点。这并不是否定蔡伦对造纸术的贡献，而是说蔡伦的造纸术并不是一个突然的发明，而是一个技术积累的过程。西汉出土的植物纤维纸是蔡伦造纸的前身。蔡伦扩大了造纸的原料范围，破布、渔网、树皮、麻头都可以造纸，其中树皮造纸是他的发明。他的造纸工艺更加复杂。造纸找上了他，他摆脱了纺织附庸的地位——全部用纺织后废弃的副产品造纸。蔡伦把造纸发展成一个独立的过程。
指南针:
"中国最早的指南针理论是基于阴阳五行学说的“感应理论”. "据关增健介绍，11世纪中叶的中国大科学家沈括，至今仍对指南针感到不解。他的《孟茜笔记》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法，但他不知道指南针为什么被引导——“磁铁的引导”...无法自圆其说！”随后，学者们根据阴阳五行学说和当时人们对地球形状的认识，提出了各种指南针理论。比如最晚在宋代成书的《管氏地理指蒙古》，首先提出了如下逻辑:
“磁针是铁做的，铁属于金。根据五行，金生于水，北方属水，所以北方的水是金之子。铁来自磁铁，磁铁由太阳之灵孕育而成，太阳之灵属火，位于南方，所以南方相当于磁针之母。这样，磁针既要照顾母亲，又要思念孩子，自然指向南北方向。”
南宋人的罗盘原理仍然认为“罗盘所指，即太阳所在之处为灵”只是围绕磁偏角现象，而论证是基于更多转向地理方位的坐标系——中国古人认为地面是平坦的，面积有限，所以地面上必然有一个中心，通过中心的子午线是唯一的南北方向。南宋人曾三一认为，一旦测地不在这条南北线上，罗盘指向自然“少偏”。到了明代，指出了正确的向导方向是由地球方位系统决定的，而偏离角度是由天体方位划分系统决定的。关增健认为，这种说法“体现了传统罗盘理论在面对阴阳感应理论与磁偏角存在的矛盾时的尴尬”。
明朝万历年间(公元1573 ~ 1620)，传教士来到中国，带来了西方的指南针理论、地球理论以及相关的科技知识。受其影响，中国学者开始从新的角度探索指南针理论。在这个过程中，阴阳五行的作用逐渐减弱，从力学角度的分析不断增加。然而，吉尔伯特在1600年提出的科学理论在西方学术界并不统一，更不用说在东方了。传教士中，以1658年来华的比利时耶稣会士费迪南·韦尔伯斯特(ferdinand verbiest)的指南针理论最为系统，但他认为磁针指向地球本身的地理南北极，理论仍局限于古代科学的范围，不像吉尔伯特认识到地球本身有磁铁。费迪南德·南怀仁的理论在中国产生了深远的影响。直到19世纪中叶，中国仍有学者用它来解释指南针问题。此时，清末来华的传教士开始向中国介绍西方近代磁学知识。
在先秦时期，我们的祖先就已经积累了很多这方面的知识，在勘探铁矿时经常会遇到磁铁矿，也就是磁铁矿(主要由四氧化三铁组成)。这些发现早已被记录下来。这些发现最早记载在《管子》的几篇文章中:“山上有磁石，下有金铜。”其他古籍也有类似记载，如《山海经》。磁铁的吸铁特性早就被发现了，《吕氏春秋》九卷主篇有:“慈吸铁，或吸之。”当时人们把“磁性”称为“善良”。他们认为磁铁吸引铁是慈母对孩子的吸引力。并认为:“石头是铁之母，但石头有善良和不善良两种。善良可以吸引他的孩子，不善良不行。”据说秦始皇统一六国后，在咸阳附近修建了阿房宫。宫殿里有一扇磁铁做的门。如果有人穿着盔甲藏着武器进宫行刺，会被磁铁门吸引。这个故事告诉我们，古代劳动人民很早就掌握了磁学知识。
当两块磁铁放在一起并相互靠近时，有时它们相互吸引，有时它们相互排斥。众所周知，磁铁有两个磁极，一个叫做N极，另一个叫做S极。同性相斥，异性相吸。当时人们并不知道这个道理，但还是能感知到这个现象。
西汉时，有一位炼丹师，名叫栾达。他利用磁铁的这一特性制作了类似两个棋子的东西。通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时又相互排斥。栾大称之为“斗棋”。他把这部小说献给汉武帝，现场演示。汉武帝又惊又喜。他被评为“五福将军”。栾大力利用磁铁的性质，做出新奇的东西来欺骗汉武帝。
指南针的始祖出现在战国时期。它是由天然磁铁制成的。它看起来像一个圆底的勺子，可以放在光滑的“场地”上保持平衡，可以自由旋转。当它静止时，勺子的柄会指向南方。古人称之为“司南”，在当时的《韩非子》一书中有:“王力司南取时先。”“早晚收场”的意思是方，东方。《鬼谷子》中记载了新浪的应用，郑人采玉时带着新浪，以确保不迷路。
春秋时期，人们已经可以将硬度为5-7度的软玉、硬玉打磨成各种形状，因此也可以用硬度只有5.5-6.5度的天然磁铁来制作司南。东汉王充在《论衡》一书中对司南的形状和用法做了明确的记载。新浪是经过琢磨用一整块天然磁铁做成的，勺子的手柄经过极导，使整个勺子的重心正好落在勺子底部的正中间，勺子放在一个光滑的场地，周围是一个四维的茎干和树枝，合成24个方向。这个设计是古人仔细观察了自然界中许多与磁性有关的现象，积累了大量的知识和经验后，经过长期研究完成的。新浪的出现是人们对磁铁手指极性认识的实际应用。但是，新浪也有很多缺陷。天然磁铁不好找，加工过程中受冲击受热容易失磁。所以新浪的磁性比较弱，与站点的接触要非常顺畅，否则会因为转动摩擦阻力太大而难以转动，达不到预期的引导效果。而且新浪有一定的体积和重量，不方便携带，这可能是新浪长期没有被广泛使用的主要原因。
新浪由一个青铜圆盘和一个天然磁铁制成的磁勺组成。青铜盘刻有24个方向，磁勺放在盘的中心圆形面上。当它静止时，勺子的尾部指向南方。
每个磁铁两端的磁极不同，一个叫S极，一个叫N极。我们居住的地球也是一块巨大的天然磁铁，南北两极磁极不同。地球北极附近的南极和地球南极附近的北极。正是因为地磁极点和地理层面不完全重合，才出现了地磁偏角现象。我们知道，同性磁极相斥，异性磁极相吸，所以无论在地球表面的什么地方，拿一根可以自由旋转的磁针，它的N极永远指向北方，S极永远指向南方。
2000多年前的春秋战国时期，中国就已经用铁制造农具了。当劳动人民在寻找铁矿石时，他们发现了一块磁铁，并知道它可以吸收铁。
火药:
火药是中国隋唐时期一位汉族炼丹师发明的，距今已有1000多年。对火药的研究始于古代道教炼丹术。古人炼制丹药是为了长生不老。炼金术的目的和动机是先进的，但其实验方法仍有一些优点，最终导致了火药的发明。
炼金术士虽然掌握了一定的化学方法，但他们的方向是寻求长生不老药，火药的发明是副产品。炼丹师通常在使用前将硫磺、砒霜等毒性凶猛的石药“蹲伏”，“蹲伏”即投降。失去或降低毒性的过程称为“降火”。
初唐名医、方士孙思邈在《单晶硫磺法》中写道，将硫磺和硝石磨成粉末，放入银罐或沙罐中。挖一个坑，在坑里放一个锅把坑弄平，四面填土。把三个没被虫子吃掉的皂角一个一个点着，然后放入锅里，用硫磺和硝石燃放烟花。烟火烧不着的时候，把炭炒到三分之一的炭灭了，再退火，等混合物凉了再服，就把火制服了。
中唐时期，一个叫清的人在《明矾降火法》中提出了一个降火方子:“硫磺22两，硝22两，马兜铃半个。对了就是结尾，混好。挖个坑，把药放进锅里，和地面平齐。放一块熟火，大理石大，往里一放，烟就渐渐起来了。”他在孙思邈的方中用马兜铃代替皂荚。这两种物质代替碳起燃烧作用。所有潜火的方子都含碳，硝石要加在硫磺里，硫磺要加在硝石里。这说明炼丹师有意让药物燃烧，以去除其剧毒。虽然炼丹师知道硫磺、硝酸盐和碳混合点燃会发生激烈的反应，并采取措施控制反应速度，但药物着火引起丹房起火的事故还是经常发生。
《太平广记》里有一个故事，讲的是隋朝初年，一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹的老人。那晚住在那里。杜春子半夜醒来，看到高炉里“紫烟穿屋”，房子突然烧起来。这可能是炼丹师在准备易燃药物时的疏忽造成的。
还有一本炼丹术的书叫《真元妙道简介》，里面也讲到用硫磺、硝石、雄黄、蜂蜜炼丹中的火，烧人的脸和手，直上屋顶，烧房子。这本书警告炼金术士要防止这类事故。这说明唐代的方士掌握了一个非常重要的经验，就是硫磺、硝酸盐和碳可以形成一种高度易燃的药，称为“火药”，也就是火药。因为火药的发明，在自制丹配药的过程中，一度被视为药物。
《明太祖实录》:“天启二年十二月二十日，援辽总指挥毛派(袁可立)派来的交通将军黄和孟，出钱购买粮食、布匹、兵器、火药等物，再以邮票、旗帜颁赠，赐援辽总指挥便宜行事，以表感激。”
《本草纲目》中提到火药可以治疮、癣、虫、湿、疫。火药解决不了长生不老的问题，还容易着火。炼金术士对他不感兴趣。火药的配方从炼丹师转移到军事家手中，成为中国古代四大发明中的黑色火药之一。
球形火药包裹在箭杆的头部。导火索点燃后，用弓箭将火药射出，烧死敌人。还有火药、毒药，加上一些沥青、桐油等。，制成毒丸，焚烧后用弓箭射死敌人，成为“万人之敌”。宋代时，人们将火药装入竹筒中，在火药后面绑上微小的“定向棒”，点燃火管上的硝酸盐，使管内火药迅速燃烧，产生向前的推力，使其飞向敌阵爆炸。这是世界上第一枚火药火箭。后来发明了火枪和枪。这些是用竹子制成的原始管状火器，它们是现代枪支的祖先。
打印:
雕版印刷:据报道，北宋毕升发明了粘土活字印刷，被认为是世界上最早的活字印刷技术。但是，四大发明中的活字印刷术并不是现代印刷术的前身，而且按照李约瑟的说法，北宋的活字印刷术有很多弊端。
目前最早的木刻印刷品是一页梵文版《达拉尼经》，印在麻布纸上，出版于650-670年间，出土于1974年Xi安附近的唐陵。1966年，考古学家在韩国发现了一部微型达拉尼佛经，里面有唐朝(约690 -705年)武则天皇后颁布的《泽天手迹》。学者推断该经不早于704年，后来珍藏于751年统一新罗时代建造的一座佛塔中。然而，已知最早的一般大小的印刷书籍是唐代(618 -907)出版的《金刚经》。经线长5.18米(17英尺)，卷轴格式，可以追溯到唐懿宗咸通(即868年)农历九月15。学者李约瑟和钱存训形容《金刚经》的书法雕刻远比早前出版的一页版《大拉尼经》先进精美。此外，两个最古老的印刷农历日期是877年和882年，这是在当时的佛教圣地敦煌发现的。
活字印刷术:北宋科学家、政治家沈括曾在《孟茜谈》中写过一篇名为《Folkboard》的文章，详细介绍了活字印刷的全过程，通俗易懂，非常详尽。他在1088写的《谈孟茜》一书中，把这项发明归功于一位不知名的工匠毕升(990 -1051)。沈括用烧结泥字，描述毕升制作字形，将字排列，印刷，印刷后拆开备用。毕升尝试过木制活字，但直到元代(1368)王镇(活跃于1271368)的木模才日臻完善。王镇还把汉字按照音韵组合放在有小格的轮式排字托盘上，方便取字。至于铜版活字，直到明朝(1368 -1644)华翔的印刷作品(1439到1513)才趋于完善。
木制活字:
元代著名的农学家、机械师王镇发明了木制活字，创造了适合汉字复杂特点的相对简单的转盘排版法。后来发明了金属活字，改进了活字印刷。唐朝的印刷版画传到了日本。8世纪后期，日本完成了达拉尼经典，随后流传到朝鲜、中东和东欧。15世纪，德国人学会了用合金铸造文字，毕升开创的活字印刷术风靡欧洲。