中国四大发明是如何发明以及传播的？

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、印刷术。它对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，而且对世界文明发展史也产生了非常大的影响。

造纸术的发明和传播

造纸应始于西汉，地下的考古材料证明了纸的发明应在西汉。1957年西安灞桥出土了公元前2世纪的麻纸，质地粗糙，尚不便书写。1977年甘肃居延烽燧再次出土西汉的麻纸，色泽白净，薄而均匀，已可书写，经鉴定原料是大麻纤维。内蒙古额济纳河接着出土了的纸张，而且有残字六七行，这是我国现存最早的字纸。考古材料告诉了我们纸的发明过程。蔡伦造纸首见于《东观汉记》，《东观汉记》的《蔡伦传》是东汉元嘉元年（151）曹寿和延笃所撰，距蔡伦之死仅30年，说蔡伦“典作尚方，造意用树皮及敝布、渔网作纸。元兴元年（105）奏上之，帝善其能。自此莫不用，天下咸称蔡侯纸。”经蔡伦的总结经验，改良技术，造得更精美了。造纸术发明后，很快传向国外，先后传入朝鲜、日本、印度、阿拉伯、埃及和西班牙等，至1690年荷兰人将造纸术传到美国的费城，19世纪初传到澳洲的墨尔本，至此造纸术传遍了全世界。纸取代了埃及的纸草，印度的贝叶和欧洲的羊皮，成为全世界的书写物，对世界的科学和文化传播做出了巨大贡献。

汉代以后，造纸术有了新发展，西晋有藤纸，当时晋代会稽已有竹纸。隋代有士纸。贾思勰在《齐民要术》中提到煮楮皮制纸，并记载了“染黄及治虫法”，开始使用以黄蘖染纸防串的技术。隋唐时期出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸。唐代的名品有“宣纸”、“硬黄”，五代的名纸有“澄心堂纸”等等。唐代的造纸加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等加工技术也有提高，生产出全国有名的十色笺、五色金花绫纸、深红小彩笺等。唐代许多纸本的绘画艺术珍品保存至今，它们是唐纸技术高超、质量优异的有力证明。

印刷术的发明与传播

印刷技术是我国劳动人民的伟大发明，是我国人民辛勤劳动、长期生产实践的结果，是中华民族在漫长岁月中集体智慧的结晶。

印刷术有一个发生发展的历史。追根溯源，它最老的前辈应该是印章，第二个前辈是石刻。图章和石刻为雕版印刷铺平了道路，到此时雕版印刷的诞生已经到了瓜熟蒂落的程度。雕版印刷是印章和石刻结合的产物，是两者取长补短的结果。印章刻的是阳文（字凸起来），便于印刷，缺点是面积太小；石刻刻的是阴文（字凹下去）不便印刷，但面积很大。人们自然地开始雕刻大面积的阳文木板，开始印刷历书、佛像、经书等。贞观十年（636）雕版印刷的《女则》一书，是目前为止所知文献记载的最早的雕版印刷书籍。

印刷术到了宋代有了重要的突破——活字印刷术的发明。沈括的《梦溪笔谈》卷18记载了这一发明：“庆历中，有布衣毕，又为活板。其昇法用胶泥刻字，薄如钱唇。每字为一印，火烧令坚。先设一铁板，其上以松脂、腊和纸灰之类冒之。欲印，则以一铁范置铁板上，乃密布字印，满铁范为一板，持就火炀之。药稍熔，则以一平板按其面，则字十平如砥。若只印三二本，未为简易；若印数十百干本，则极为神速。”

到了元代，农学家王祯研究木活字印刷术取得了成功。王祯还制造了转轮排字架，大大提高了排字效率。

活字印刷术的发明和应用对世界文明产生了广泛的影响。首先传入了近邻朝鲜、日本，而后传入西亚各国，接着又从西亚传入非洲，又传入了欧洲。1445年德国人戈登堡发明金属活字，接着活字印刷术传入了意大利、瑞士、捷克、法国、荷兰、比利时、西班牙、英国等。至1802年澳洲的悉尼出版了活字印刷书籍，活字印刷术传遍了全世界，它造福于人类的功绩是永垂史册的。

火药的发明与应用

我们的祖先不仅发明了火药，而且最早解决了将火药应用于军事这一重要问题。火药的最初配方记于《道藏·诸家神品丹法》中，此书转载了唐初孙思邈的“伏硫磺法”巾，以二两硫磺、二两硝石，研成粉末，加入三个皂角，炒而起火。但火药的科学配方和大量应用于军事是在宋代。

宋代的火药武器已有爆炸性火器的萌芽。如霹雳火球，就是用火药、瓷片、竹子等制成，燃放时声如霹雳。靖康元年（1126）李纲在抵御金人的汴京守卫战中，曾使用霹雳炮。宋代的火箭是燃烧性武器，也广泛用于战争。南宋的火枪盛行一时，又称梨花枪。宋代还出现了管形火器。绍兴二年（1132），陈规发明了用巨竹为枪简的管形火器，这种喷射火焰的突火枪是世界历史上第一次出现的管形火器。开庆元年（1259），寿春府出现了在竹筒内发射“子窠”的突火枪，“子窠”是瓷片、碎铁、石子之类，它开创了世界上管形火器使用弹丸的先河。

金军在与宋军的交战中，逐渐掌握了火药武器。大约13世纪初，金人制造了铁制外壳的爆炸性武器，这就是金人自制的“震天雷”，宋人称它“铁火炮”，还曾制造过“飞火枪”。

元代的重要创造是在宋、金的基础上进行的。宋人的突火枪，枪筒是竹制的，而元人发明了金属制的铜火铳，它是世界上最先出现的金属管形火器。保存至今的元代金属管形火器，以元至顺三年（1332）的铜火铳为最早，它比欧洲最古老的火铳早500年，是世界火药武器史上的一项重大贡献。

在12世纪至13世纪。火药首先传入阿拉伯国家，然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步，对经济和科学文化的发展，起到了推动作用。美法各国直到14世纪中叶，才有应用火药和火器的记载。

指南针的发明

指南针是中国史上的伟大发明之一，也是中国对世界文明发展的一项重大贡献。

指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。磁石的这种特性，被古人利用制成指南工具。据古文献记载，我国最早的指向器是司南，早在称秦的典籍中对司南已有记载。但是，用天然磁石琢磨而成的司南，成品较低，磁性较弱。到了宋代，人们发明了人工磁化方法，制造了指南鱼和指南针，而指南针更为简便，更具实用价值。它是以天然磁石摩擦钢针制成，在地磁作用下保持指南性能，以后把它装置在方位盘上，就称为罗盘。

宋代人的制造指南鱼的方法是很有科学性的，它把铁片人工磁化并利用磁倾角作用，增大磁化程度，这说明了我国当时已在世界上首先发现了地球的磁倾角。这种人工磁化的方法，在欧洲是由英国人吉尔伯特在《磁石》一书中首先记载的，时间是公元1600年，比我国晚了500多年。

当时指南针的装置方法有四种，第一种装置方法是水浮，其缺点是“荡摇”。第二种装置方法是放在指爪上，第三种装置方法是放在碗唇上，这两种方法的缺点是“坚滑剔坠”，第四种装置方法是以蜡粘悬丝，这种方法为“最善”。特别强调用“新纩中独茧缕”，这种新纩的纤维弹性和韧性强而均匀，以芥子点蜡相粘不会产生扭转弹性，可以确保准确指极性。

指南针在公元11世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大用途，是用来导航。中国典籍记载指南针用于航海，始于宋代，大大地促进了航海事业的发展。大约在12世纪末到13世纪初，指南针由海路传入阿拉伯，然后由阿拉伯传入欧洲。