三大发明

指宋代完成的火药用于军事、指南针用于航海及活字印刷术，又与汉代发明的造纸术通称为四大发明。火药最先是由炼丹术士发现的，约在晚唐便已在战争中使用了用弓发射的火药箭及用抛石机抛射的点燃的火药包(被称作火炮)。宋代战争频繁，火药、火器的研制受到特别重视，火药的配方、性能不断改进，火药的新品种不断推出。火药中各种药物成分有了比较合理的定量配比，宋曾公亮、丁度编著的《武经总要》记载了三种火药配方：毒药烟球：硫黄15两，焰硝30两，木炭5两，草乌头5两，芭豆2.5两，沥青2.5两及砒霜等等;蒺藜火球：硫黄20两，焰硝40两，炭末5两，沥青2.5两，干漆2.5两，桐油2.5两，蜡2.5两及辅助性配料;火炮：硫黄14两，焰硝40两，松脂14两及辅助性配料。三配方分别是毒性火药，燃烧性火药及爆炸性火药，前二者硫、硝的比例为1∶2，后者为1∶3，接近于后世黑火药中硝占3/4的配方。抗金战争中，宋军曾用“震天雷”，爆炸时声如雷震，力达半亩以上，人与牛皮皆碎迸无迹，甲铁皆透，这仍是一种用抛石机投射并引爆的铁火炮。管形火器的发明大约在南宋初，1132年陈规守德安时用长竹竿火炮20余条，枪筒由巨竹制成，将火药装入竹管内，交锋时点燃，喷射火焰以烧敌，开射击性管形火器之先河。1295年寿春府造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠，如烧放，焰绝，然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步。这是以火药爆炸为推动力的新式火器。这些为元代金属管形火器的出现准备了条件。宋代还出现了利用火药喷射产生的反作用力把箭镞射向敌方的火药箭，是现代火箭的鼻祖。

早在战国时期，就有司南的记载。唐末五代，风水先生已用指南针定方位。在宋代，人们创造发展了人工磁化的方法及装置磁针的方法，从而发明了用于航海的指南针。《武经总要》载有利用地球磁场的作用磁化指南鱼的方法：将长二寸宽五分的鱼形铁片置炭火中烧红，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止。这种磁化方法合于科学道理，然获得的磁力较弱。宋沈括《梦溪笔谈》记载了风水先生以磁石摩针锋以磁石磁场磁化钢针的方法，简便有效，奠定了具有实用价值的指南针的技术条件。沈括提到指南针的装置方法有水浮、置指爪、置碗唇及缕悬四种，水浮多荡摇，置指爪及碗唇易坠，而用丝线悬浮的方法较好。南宋陈元靓在《事林广记》中还记载一种当时流行的指南龟装置法。指南针发明之前，航海靠天文导航，阴雨天无日月星辰可辨，无法导航，指南针的发明引起航海家的重视，北宋末年已有指南针用于航海导航的记载，宋朱?《萍洲可谈》有“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针”的说法。在十二世纪时，旱罗盘也已发明，使指南针从水面浮针的水罗盘更进一步。指南针使人们取得了全天候航行的能力，大大促进了航海事业的发展。后来人们主要用指南针导航，天文导航退居次要地位。

据考证，至迟在7世纪中国已经发明并应用了雕版印刷术。宋代雕版印刷术更加发展，现今的开封、杭州、福建建阳、四川成都的印刷业十分发达，刻印了经、史、子、集各类书，当时常组织大型书籍的雕印，往往集中到百余人。开宝四年(971)成都开雕《大藏经》，1076部，5048卷，历时12年之久;而绍兴二年(1132)在杭州刻佛藏5400卷，一年即告完成，可见刻工之多及技术之进步。宋版书大都书法秀丽，楮墨清朗，写刻俱佳，历来被视为珍品。雕版印刷术在宋代趋于鼎盛，医书、历算等科技书籍及各种典籍的出版，便于科学知识和文化知识的流传、普及，对促进中国古代科学技术在宋代达到高潮发挥了有益的作用。沈括《梦溪笔谈》载，北宋庆历间(1041―1048)平民毕?创造了活字印刷术。他用胶泥刻成活字，一枚一字，经火煅烧变硬，按音韵分类贮于木格中，每字有数枚，常用字更多，在铁板上的版框内排版，以松香、蜡、纸灰作黏着剂，排好后，将黏着剂加热，将版压平，冷却后便可刷墨印刷。用毕后再熔化黏着剂，取下活字可再用。活字印刷术工艺简便，效率高，且节省人力、费用，把印刷术提高到一个新的阶段。后来人们又采用木活字、瓷活字及各种金属活字。毕?发明活字印刷早于西方最早发明活字印刷术(1456)的谷登堡(1398―1468)400多年。

火药、指南针、印刷术与造纸术一样，很快传入亚洲各邻国，对这些地区的文明发展起了重大作用。又经阿拉伯传入欧洲，促进了文艺复兴和科学革命，推动了欧洲现代文明社会的前进。