創始發明：四大發明與歷史價值

西漢時期，輕便廉價的書寫工具紙被發明出來了。造紙是一項重要的化學工藝，紙的發明是中國在人類文化的傳播和發展上所作出的一項十分寶貴的貢獻，是中國的一項重大的成就，對人類文明也產生了重要的影響，被譽為「人類文明之母」。
北宋時期畢昇發明了以泥活字為標誌的活字印刷術。其方法是先製成單字的陽文反字模，然後按照稿件挑選單字並排列在字盤內，塗墨印刷。之後再將字模拆出，留待下次排印時再次使用。畢昇是世界上第一個發明印刷術的人，比歐洲活字印書早四百年。
指南針是一種判別方位的簡單儀器，又稱「指北針」。它的前身是司南，主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上，磁針的南極指向地理的北極，人們利用這一性能可以辨別方向。
自中國的煉丹家發明了火藥之後，各種利用火藥的軍事武器開始陸續出現。火藥和火藥武器的廣泛使用，是世界兵器史上的一個劃時代的進步，對人類歷史的演進產生了很大影響。在黑火藥兵器時代，火炮以其強大的爆破力被譽為「戰神」。
中國古代四大發明，一直是中國古代文明高度發展的象徵。本書將造紙術、印刷術、指南針與火藥各分篇章，並按照時代說明他們的發展，讓讀者一窺古代文明技術的全貌。

序 言 創始發明
文明之母 造紙術
　中國最早的紙張
　蔡倫改進造紙術
　魏晉南北朝造紙術
　隋唐五代的造紙術
　宋元明清的造紙術
　造紙術的對外傳播
　傳統造紙術的傳承
文明先導 印刷術
　印刷術的歷史起源
　雕版印刷術的發明
　畢昇發明活字印刷術
　印刷術的傳播與影響
　印刷術的完善與傳承
水上之友 指南針
　古人對磁石的運用
　司南的發明及運用
　指南針的發明與改進
　指南針與羅盤一體化
　指南針的運用與傳播
強大戰神 黑火藥
　煉丹術與火藥的誕生
　黑色火藥的最初應用
　火藥在軍事上的應用
　火藥傳向西亞國家
　火藥傳向東南亞國家
　火藥傳向歐洲國家

古人對磁石的運用
指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南，其發明是中國在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。
中國古人由於生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的瞭解。經過多方的實驗和研究，終於發明了可以實用的指南針。
漢武帝時期，天下眾人皆知漢武帝喜愛奇珍異寶，如果能尋上一兩件討得他的歡心，這一輩子的榮華富貴就享不盡了。
當時有一個名叫欒大的方士，他利用磁石的特殊性質做了兩個棋子般的東西，透過調整兩個棋子極性的相互位置，有時兩個棋子相互吸引，有時相互排斥。欒大稱其為「鬥棋」。
漢武帝見過很多鬥棋，黃金造的、瑪瑙造的、象牙造的，天下該有的他應有盡有。所以他一見到這副棋，立刻就沒了興致，不相信這個黑漆漆的鐵疙瘩有什麼非同尋常之處。
欒大也沒多解釋，只是淡淡說了一句：「陛下，您看好了。」說著，從袋子裡摸出幾枚棋子，往棋盤上輕輕一擺。
奇怪的事發生了，那幾枚不起眼的棋子突然好像活了一樣，自動在棋盤上碰撞打鬥起來，直看得漢武帝目瞪口呆，老半天才緩過神，忍不住連聲稱奇。
欒大見龍顏大悅，心裡竊喜，垂手退到一邊等待著漢武帝的獎賞。
漢武帝驚奇不已，封欒大為「五利將軍」。
其實，棋子相互吸引碰擊並不奇怪，欒大只不過是充分利用了磁石的吸鐵功能罷了，但漢武帝卻不曉得這裡面的道理。
這樣的故事還很多。《晉書•馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陜一帶，在敵人必經的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時，被牢牢吸住，不能動彈了。
馬隆的士兵穿犀甲，磁石對他們沒有什麼作用，可自由行動。敵人以為神兵，不戰而退。
中國古代對磁性的認識和利用，在世界上是比較早的，在很多古籍中都有記載。
古代人認識磁性，是從發現磁鐵礦具有磁性開始的。古代人把磁鐵礦稱為「磁石」、「慈石」，又把磁鐵礦中具有極強磁性的亞種稱作「玄石」。
東漢時期的《異物誌》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石，磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住，使其難以脫身。
魏晉南北朝時期，中國先民對磁石的性質已有了很多認識。連當時的詩人曹植在詩中也用過「磁石引鐵，於金不連」的句子，可見他也瞭解磁石的性質。
南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出，優良磁石出產在南方，磁性很強，能吸三根鐵針，使三根針首尾相連掛在磁石上。
磁性更強的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住一兩公斤重的刀器。
陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分，而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
古人對磁石的認識在醫學上多有體現。古代先民在對磁現象的觀察和研究的過程中，進一步瞭解了磁的性質，並試圖更多地應用這些性質，比如歷代都有應用磁石治病的記載。
據戰國末期成書的《管子》和《呂氏春秋》記載，中國古人在兩千多年前就發現山上的一種石頭具有吸鐵的神奇特性，他們管這種石頭叫「磁石」。
在西漢時期史學家司馬遷的《史記》書中的「倉公傳」便講到齊王侍醫利用5種礦物藥治病的事。這五種礦物藥是指磁石、丹砂、雄黃、礬石和曾青。
在東漢時期的《神農本草》藥書中，講到了利用味道辛寒的磁石治療風濕、肢節痛、除熱和耳聾等疾病。
南北朝時期陶弘景在《名醫別錄》醫藥書中，也講到磁石養腎臟，強骨氣，通關節，消痈腫等。
唐代醫藥學家孫思邈著的《千金方》藥書中講到用磁石製成的蜜丸，經常服用可以對眼力有益。
北宋時期醫學家王懷隱等著的《太平聖惠方》中還講到磁石可以醫治兒童誤吞針的傷害，這就是把棗核大的磁石，磨光鑽孔穿上絲線後投入喉內，便可以把誤吞的針吸出來。
在南宋時期醫學家嚴用和著的《濟生方》醫藥書中，又講到利用磁石醫治聽力不好的耳病，這是將一塊豆大的磁石用新綿塞入耳內，再在口中含一塊生鐵，便可改善病耳的聽力。
在明代著名藥學家李時珍著的《本草綱目》中，關於醫藥用磁石的記述內容豐富並具總結性，對磁石形狀、主治病名、藥劑製法和多種應用的描述都很詳細。
例如磁石治療的疾病就有耳卒聾閉、腎虛耳聾、老人耳聾、老人虛損、眼昏內障、小兒驚癇、子宮不收、大腸脫肛、金瘡瘍出、金瘡血出、誤吞針鐵、 腫熱毒、諸般腫毒等多種疾病，利用磁石製成的藥劑有磁朱丸、紫雪散和耳聾左慈丸等。
總的說來，在各個朝代的醫藥書中常有用磁石治療多種疾病的記載。
中國先民對磁石的性質研究和利用，是指南針發明和發展的原始基礎。事實上，指南針的發明，就是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。

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西元前二二一年，秦始皇統一六國後，在咸陽修造阿房宮。據說，宮中有一座門，是用磁石做的，也叫「卻胡門」。
磁石有吸鐵的特性，如果有人穿著盔甲或身上暗藏兵器入室，那就會被磁石門吸住，這樣，秦始皇住在裡面，就不怕有人去暗殺他了。
秦始皇曾經三次遇刺，西元前二二七年荊軻刺秦；西元前二一八年博浪沙遇刺；西元前二一六年「逢盜蘭池」，因此他想到一種防範措施。秦始皇利用「磁石召鐵」的性能，「以磁石為門」也算是別具匠心的一種創造。
古人把磁石比喻為「慈母」，後人則稱它為「吸鐵石」或「磁鐵」。磁鐵的用途很廣，早在戰國時，就已被人用來做一種指示方向的儀器司南了。
司南是用天然磁鐵礦石琢成一個勺形的東西，放在一個光滑的盤上，盤上刻著方位，利用磁鐵指南的作用，可以辨別方向，是現在所用指南針的始祖。