人类的创举(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：李楠,金昌海,崔今淑

出版社：延边大学出版社

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人类的创举试读：

前言

为了普及科学知识，探索科学发展的历程，领略科学丰富多彩的趣味，弘扬科学名家的丰功伟绩，学习科学家不懈的创新精神与无私的奉献精神，培养青少年学科学、爱科学的浓厚兴趣，并密切结合青少年朋友日常的生活与学习特点，我们组织编写了这套《科学知识大课堂》。全书共分为十大部分：

奇妙的发明：介绍科学史上有关物理、化学、生物及其他科技发明的知识；

人类的创举：科学史上最重大的发明创造故事，以及日常生活用品的发明创造经过；

科学的楷模：科学史上最伟大的科学家的故事；

上下而求索：科学家们成长、成才、成功的感人历程，以及科学史上令人震撼的科学悲剧；

惊人大发现：天文、地理、物理、化学、数学、生物发展史上的惊人大发现；

探险的世界：纵横四野，探索异域，海洋探秘，两极之旅，飞天梦想，宝藏之谜，探险名家，带你走进一个神奇的世界；

科技轶闻趣事：趣味故事，机遇故事，荒诞奥秘，偶然故事，一段段众口相传的科学佳话；

趣味科学：趣味发明，趣味化学，趣味物理，趣味数学，趣味生物，趣味天文地理，让你充分领略科学的无穷魅力；

创造新思维：思维创造，智能训练，发明创造技法，引领你走进科学的天堂；

与科学家相约：与课本中熟悉的化学家、物理学家、数学家、天文学家、生物学家、生理学家亲密接触。

作为一套普及科学知识的通俗读物，本书有别于专业的学术论著，侧重于知识性、趣味性、实用性，注重对青少年科技素质的培育、科学兴趣的培养、科学精神的塑造与科学方法的启迪，不求面面俱到，但求言之有物，物有所指，指有所发。

你不必成为一名科学家，但你必须用科学的眼光去对待自然与社会，必须用科学的态度去对待人生，必须用科学家的精神去创造未来！

希望《科学知识大课堂》能为你上好这样一堂课！编者二〇〇五年三月

一　发明简史

轮船简史

生活在河边或海边的人们，乘船从事生产劳动，实在是很普通的事情，丝毫也不会产生这样的问题：船这种看似平常的水上交通工具是怎样产生，又是怎样演变过来的？

船这东西的确是很神奇的。古人的许多诗里把船作为抒发豪情或描绘祖国美丽的山水风光的工具，有不少诗词成为千古绝唱。你也可能看过一部电影，叫《泰坦尼克号》。这只被命名为“永不沉没”的巨轮在北大西洋海底沉睡了七十多年，直到近些年才被打捞上来。你也可能对南极考察很感兴趣，但如果没有现代化的破冰巨轮，我们也就不会有在南极长城站升起五星红旗的自豪。

当我们乘着船游览山水时，或许不应忘记船在这几千年里的艰辛历程。

船的故乡

中国的古书里记载了很多关于船的事情。船起源于古人从落叶和树干在水中漂浮的现象中得到的启示。如《世本》中就写着：“观落叶因以为舟。”意思是古人看到树叶落到水面上并且漂游的情景，就造出了船。《淮南子》里有更细致的说法，说古人见窥空木浮而知道造舟。因此，中国人最早发明的船是独木船，制造的方法大致是：剖开圆木的一面，并掏挖成凹形，这样既减轻了圆木的重量，使船能在水中更稳定地运行，也增加了船运输货物的数量。我国最古老的文化经典《易》中谈到，在黄帝和尧舜时代，人们就“刳（剖）木为舟”，描述的就是这种造船的方法。

与此同时，中国人还发明了桨。黄帝尧舜时代，不仅“刳木为舟”，而且“剡木为楫”。《拾遗记》更是把造桨的功劳直接归于黄帝：“轩辕变乘桴以造舟楫。”距今约7000年前，在浙江余姚河姆渡地区，古人就制造了木桨，桨柄和桨叶用同一块木料。现在发掘出来的木桨，还有63厘米长，12.2厘米宽，2.1厘米厚，从表面上还能看出当时那种精细的加工，桨柄上的阴刻弦纹和斜线纹仍清晰可见，这恐怕已经不是最原始的木桨了。考古学家们还在吴兴钱三漾和杭州水田畈两个古文化遗址出土了木桨，离现在约有4700年左右。

在商朝的甲骨文里，记载着古人的一些水上活动，对桨也略有记述，西周以后有越来越多的记载，西汉时期的扬雄、东汉时的许慎分别在他们写的《方言》和《说文解字》的书里都有过简单的介绍。东汉刘熙在《释名》中说：在船的旁边拨水的叫“擢”，“擢”即“濯”，把桨放到水中往后拨水，使船更快地向前运动。“擢”又叫“札”、“楫”，“楫”就是“捷”，是迅速、快捷的意思，也就是说它能使船更快地运动。桨也叫“桡”，它们的大小不一样。西汉刘安在《淮南子》里记载，桡长七尺，相当于现在的1.94米。长桡、短桡用处不同，《吴时外国传》说：“立则用长桡，坐则用短桡。”而且他们还使用桧、檀、桂、木兰、沙棠等不同的木材造桨，细致坚实，十分耐用，这是古人长期使用和优选的结果。

舵也是船上的重要“零件”，它曾被称为舵桨，是专门用来控制船的运行方向的，大约出现在三千多年前的商朝，那时的甲骨文里就有记载。1974年，考古学家在湖北西汉墓里出土的木船模型上就发现有五把长桨，其中有一把放在靠船尾的舷边，应该就是舵桨。而真正的、使用起来较有力的舵大致出现在东汉。1955年，在广州近郊的一个东汉墓中，出土了一只陶制船模型，船尾有一只舵，这只舵和桨显示出了很大的区别。舵面呈不规则的四方形，面积较大，舵杆顶端有一个洞孔，可安装舵把。根据杠杆原理，只要转动舵把，就能使舵面偏转，从而控制航行方向和路线。这在当时已是相当先进的了。随后的发展中，先后出现了垂直舵、悬吊舵（郑和下西洋的宝船上就用这种舵）、平衡舵（宋代）、窗孔舵（开孔舵）等。如果船舶较大，使用好几个舵，就有一个主舵和几个副舵的区分了。史学家们通过研究证实，中国是世界上最早发明舵的国家。

从桨衍生出来的还有橹。1983年，在广州象岗山西汉越王墓里出土的船上就有尾橹。东汉就出现了多橹（旁橹），装在船的两舷。《三国志·吕蒙传》中对橹有较详细的记载。橹使船获得连续不断的推力，它的球形支钉作为支点使橹能做多方向的自由运动，是古代的一项重大机械发明，人推挽橹做横8字形运动，以腰脊为轴调动了人的全身力量。后来就演变出了由许多人共同摇转的大橹，4、5人或6～8人，最多时可有20～30人共同摇橹，产生更强大的推动力。

中国古人还最早发明了帆。东汉刘熙在《释名》中说：“随风张幔曰帆。”可使船将风力转化为船舶前进的动力。早在3世纪，中国的帆船已采用很多根桅杆前后错位配置、主桅杆向船尾倾斜等当时世界上最先进的技术了。而欧洲直到15世纪才出现三桅帆船，桅杆错位和主桅后倾的技术则是19世纪的事了。

中国悠久的造船史

我们的祖先很早就能根据不同的地理环境，造出不同种类、不同性能要求的优良船型，并能吸收各种船的优点，把船造得更加完美，从而达到很高的水平。据史书统计，古代各类船舶约有一千多种，仅海洋渔船就多达二三百种。战国时有一种双体船，就是一种比较稳定，便于装货载人的航船。汉代时就有很高大壮观的楼船。三国时有更多的二十多丈长的大船在海上航行。晋朝卢循曾造出八槽舰。南北朝时，著名的数学家祖冲之造出了能日行一百多里的“千里船”。

到隋代，隋炀帝为了漕运，在6年时间内，用了几百万民工开通了2400千米长的南北大运河，这是世界上规模最大、里程最长的航行运河。它北起北京，南到杭州，以当时的东都洛阳为中心，向东北和东南伸张。元代以后，建都北京，就裁弯取直，形成现在全长1794千米的京杭大运河。这条运河沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，同时在沿海一线出现了如德州、济南、淮安、扬州、镇江等著名城市，极大地促进了南北经济的发展。在这条运河上航行的船只可能多是双体木船，1975年出土于山东省平度泽河东岸。双体船的两个船体各宽1米左右，船体间用20根横梁，两头分别穿过船身，用铁钉固定。现在，船长还有20.24米，两船结合后宽约2.80米，可载23吨左右的重物。这种船稳定性较高，不仅运载量大，而且航速较快。古人称这样的船为“舫”、“枋”、“并舟”或“方船”。

唐代时出现了更加复杂、美观的海鹘船及新型的漕船，如歇舟皇支江船。在这时的唐代木船里已经有了水密隔舱，它是1960年在江苏扬州出土的，可以说是目前世界上所发现的最早的水密隔舱。它的好处是，如果船只在航行中有一两个舱破损，也不会导致全船沉没。中国目前见到的最早的木板船，是1973年6月江苏农民在“马河”旁发现的一艘唐代木船。船长约17.3米，最宽的地方有2.60米。隔舱板把船分成9个舱，舱深1.60米。船底平坦，可载重约20吨。

宋代创造了江海两用船，这是一种具有湖船底、战船盖、海船头尾的全新船型。这时最大的“车船”叫桨轮船，长达36丈，宽有4.10丈。车船在南北朝时已经出现，桨转化成轮桨，将船的推进工具发展到半机械化的程度，达到了古代水运史上人力推进技术的较高水平。《南史》和《陈书》记载，南朝梁时大将徐世谱与叛军侯景交战时曾用过名叫“水车”的战舰。祖冲之发明的“千里船”也属于车船。当时，王镇恶的蒙冲小舰、王僧辩的双龙挟舰等，已被人们称为“桨轮船”。到宋朝，人们把这种船称为“飞轮八楫”，或称“旁设四轮，每轮八楫”。因为桨转化为桨轮并在水中转动推船前进，所以桨轮船早期又叫“水车”，或“水车船”。“车船”在宋代才普遍叫开，它的效率远远高于手划桨船，足踏桨轮不仅比手划力量大，而且还有人的体重的作用。唐朝李皋制造出两车船，又称“轮船”，这大概应算作现代各式轮船的鼻祖之一了。宋代的车船种类很多，从四车船到二十四车船不等，其中四车船最为常用。宋李心传《建炎以来系年要录》载彦恢所制造的飞虎战舰，“旁设四轮，每轮八楫，四人旋斡，日行千里，”每轮桨片多是“八楫”或“十楫”，属中小型车船。

宋朝还广泛使用一种疏浚航道港口的工程船舶，叫“浚河船”，用浚川耙疏浚河流，木耙长8尺，齿长2尺，用它系石块坠入河底，在两只相距守80步碇泊的船上，用辘轳绞动木耙，来往挠荡泥沙，然后移动船只，逐渐疏浚河流。这种船发展到清朝，由陈芝岑造成机轮船，也用两只船，一船装犁，一船装轮，往来疏浚。黄树又创造出一种链斗式挖泥船（叫“清河龙”），性能比前几种更好。1973～1974年间，在福建泉州一带，发掘出一艘巨大海船，船体残余的长度还有24.20米，宽9.15米，共有13个船舱，其载重量可能在200吨以上，根据综合考察和分析，这是南宋末年的一艘远洋货船。

明朝时，郑和率领庞大的船队七次下西洋，用的是远洋宝船，有相当大的运载能力，在当时世界上算是最先进的了。1957年，江苏省在南京明代宝船遗址发现了宝船的舵杆。这一舵杆长11.07米，用极为坚固的铁力木制成。据测知，舵叶高度达6.035米。由此推算这个巨型舵杆的船长度在164.50米到184米之间。而一艘长57米的海船排水量为1200吨左右，比半个世纪之后葡萄牙航海家达·伽马所用的300吨船及哥伦布所用的280吨旗舰都大很多。此外，明朝还制造了两头船、蜈蚣船、连环舟、子母舟及其他很多新型船舰。其中，连环舟和子母舟不仅适于在水上打仗，也便于老百姓生产生活所用。

清朝初年的康熙年间，人们汲取沙船、鸟船和蛋船三种船型的优点创造出一种新船型，即福州运木船，又称“三不像船”。

中国高超的造船技术

中国在悠久的造船历史中，随着社会生产力的发展，造船的技术也在不断更新和提高，很多达到高超的水平，甚至有些是“世界之最”。中国的船向来以体积大、载重量大、结构坚固、抗风力强、具较强的稳定性等特点而著称于世。

船的体积和规模，以明朝郑和下西洋时所用的宝船为最。他所乘宝船长约150米，舵杆长11.07米，有12张帆。

从船的载重量来看，沙船最大，一般有几百吨，其中元代的海运大船达1200吨以上。

为使船结构坚固，古人往往在船舷使用前后贯通的粗壮大韹和粗壮的川口。唐代时，人们还用桐油涂在船身上，用石灰舟念缝，大大增强了船木防水侵腐的能力。他们还把船舱分成好几个密封舱，即使一个舱漏水，也不会使船沉没。西方人直到18世纪才发明类似的水密隔舱。

船只在海上航行，往往遇到大风而使速度大为减慢，古人就想方设法来克服大风的阻力。从宋朝记载的“风有八面，惟当头不可行”的话里，我们可以知道，13世纪以前，古人航船，除当头风外，其余七面都能行船。为了使船只航行更加稳定，古人常在舱底装些铁石土块。唐朝的海鹘船两舷有浮板，能起到稳定作用。宋代时船舷装上4～6具侧浮板，明代时只有一具，又叫披水板，多称“橇头”。明清之际，人们在船底增设两根梗水木，沙船上备有竹子制成的太平篮，遇到风浪就装上石块放到水中，从而使船很稳定地航行。

古人在船上安装多个桅杆、多个风篷，并改进船型设计，来减少船的阻力，增加航行速度。同时，人们还特别注意设法增大船行动力，起初多用桨、楫，后又发明橹。到出现桨轮船（又称明轮船）时，由于桨楫变为桨轮，把桨楫的间歇推进变成桨轮的回转推进。这可以说是船舶推进技术上的一次重大改进。前面介绍过的唐代李皋所造的桨轮船，比西方早700～800年，应当是世界上最早的桨轮船了。风帆的发明，也使中国人最先利用自然风力作船的动力。汉魏时期的风帆，从单桅单帆，到三帆、四帆、五帆，甚至十二帆。古人还依照不同情况造出各种不同形式的风帆。比如南海帆船的风篷，下篷的边缘就呈折角或曲线形，上部小而下部较宽大，使风压中心降低，船就不容易被风吹翻了。

为了掌握航行方向，古人早在汉代就发明了性能较好的船尾舵，比西方早大约四个世纪。汉代以后还陆续出现了飞舵、副舵、三副舵。舵的形式也各不相同，如升降舵、平衡舵、开孔舵等。

为了便于造船，由北宋神宗熙宁年间（1068～1077）的黄怀信，发明并主持修建了世界上第一个船坞。当时，宋神宗发令修复一条北宋初年由吴越王钱倜进献的大龙舟，宦官黄怀信承接了这项工程。他召集大批民工在都城汴京城西的金明池北边挖了一个大池塘，池塘底部竖起木桩，桩上架梁，然后把水放进塘里，将顺水而来的大龙舟架空在梁柱上，再排出塘中的水，使龙舟的船体完全暴露出来，工匠们就能顺利地在船舱或船下进行修复工作，船修好后，再往塘里放水，把龙舟浮起，引出池塘。这种船坞的发明，对修理、建造船舶具有非常重要的意义。欧洲的第一个船坞是在1495年英国的朴茨茅斯建成的，比中国晚了400多年。

实际上，中国人早在秦汉时期就发明了能用于建造大型船舶的船台。广州市秦汉造船工场遗址里就发现了三个平行排列的船台。这里的船台和滑道相结合，滑道看起来像铁路，由枕木、滑板和木墩组成，枕木有大有小，滑板宽距能适当调节。一号船台能造3.6～5.4米宽的船，二号船台则可造出5.6～8.4米宽的船。滑板上平放两行木墩，高约1米，共13对，两两相对排列，可以承架船体，便于人们在船底进行钻孔、打钉、舟念缝等作业。这种造船设施在当时世界上也是最先进的。

在船舶设计方面，明代以前的史料少有记载，目前发现的最具代表性的是清代的船舶设计。比如清朝初年福建赶缯船的设计，就使用了四大梁头处的四个横剖面图和龙骨纵中剖面图，不仅细致、精巧，方法简便，整体局部结合巧妙，而且充分体现了我国传统的、具有民族风格的船舶设计方法和特点。另外，比西方更早的木帆船的设计和建造更具有中国特色。它的纵向主要构件，除龙骨外，更有两舷大韹来夹持，大韹是船的两舷水线附近坚强有力的前后纵通型材，用成株的巨木直压到头。它的横向主要构件，靠短间距的横舱壁，在受力较大的地方，设有粗大的面梁，不像西方的木帆船那样，靠一条一条的肋骨支撑。船壳板多用平接方式连接，西欧到11世纪才开始采用这种平接方式。

当然，古代的希腊人、埃及人、罗马人、印度人等，由于生活的区域都有江河海洋，也都有相当发达的造船技术和悠久的造船历史。人类的智慧确实还表现在江河湖海上，能够自由地互通有无，欣赏地球上水面的壮丽，将人类战胜自然的豪情洒向无际的大洋。

但是，也只有历史的航船驶入近现代的洋面，才充分展现出西方人在造船上的高度智慧。

奇特的商船

在17世纪中叶，北美海域出现了装备有专门捕鲸设备的船，这就是捕鲸船。当时，这种船上带有一些捕鲸小艇，捕鲸鱼叉手驾着这种能载五个人的两头尖形轻便小船，离开大船冲向鲸鱼。这是特别费力又充满危险的行动，受伤或被激怒的鲸常常把这条小艇打翻到惊涛骇浪之中。今天，这种小艇已经不见了。捕杀抹香鲸通常是从船上发射炮箭，然后把鲸吊上船，在捕鲸母船的甲板上进行加工。近三个世纪以来，这种活动受到动物保护者们的强烈反对，但是，捕鲸船的规模仍在扩大。目前，挪威有一艘叫“科斯默斯”Ⅲ号的捕鲸船，长达194.6米，宽23.8米，排水量为25100吨，容量为31813立方米，是世界最大的捕鲸船之一。

世界上第一艘具有现代意义的轮船，是由英国技师纳木·赫尔斯在1736年12月设计的，他使用了由英国人纽可门研制的火力蒸汽机。随着蒸汽发动机制造技术的逐步完善，美国人威廉·亨利于1763年制造了第一艘汽船，但它没有正式航行。第一艘下水航行的汽船是法国人雅克·康·佩里埃制造的，由于他只用蒸汽机作动力，竟在塞纳河中逆水运行不久便气喘吁吁。1776年，布什内尔还设计建造了小巧玲珑的“乌龟”艇。1797年，美国人罗伯特·富尔顿设计了第一艘潜艇“龟鱼”号。1803年，一艘能牵引两艘驳船的蒸汽拖船由富尔顿建造成功。它得到拿破仑的资助。拿破仑希望这种船有助于实现他在欧洲扩张的野心，但它在塞纳河上试航时竟断裂。1807年8月，富尔顿制造的“克莱蒙特”号轮船在北美哈得逊河上，进行了从格林威治村（纽约市郊）至纽约的往返航行，这一事件开创了蒸汽船商业航行的崭新历史。

1878年，美国建筑师赫雷斯霍夫发明了双体帆船，名为“塔兰台拉”号，它由两个并列联在一起的船体构成，航速为每小时33千米，是当时世界上航行速度最快的船。这种船起源于几百年来在印度海岸和斐济使用的多体帆船，尽管性能很好，但也只是随着新型材料的出现和世界帆船比赛规则权限的放宽，帆船设计家们才予以足够重视，并设计出新型双体帆船。在1959年美国《帆船运动》杂志组织的一次帆船比赛中，双体帆船的速度竟高达每小时45.8千米以上。之后，最著名的双体帆船是法国人普鲁特兄弟俩造的“海鸥”型，而在1967年后又被“龙卷风”型所代替，轻快、灵活是它们的共同特点，航速却在一代代地快速递增。

俄国海军司令马卡罗夫绘制了破冰船的图纸，而第一艘破冰船“厄马克”号则是由英国阿姆斯特朗造船厂在1898年根据这个图纸建造的。这艘船的头部呈勺形，能爬上并压碎冰层，艏柱下装有螺旋桨，可以抽吸冰下海水，冰层失去支撑，更易破碎。它成功地破碎了一块6米厚的极地浮冰，但在破碎一块20米厚的浮冰时受到严重损坏。1960年，由前苏联人建造的“列宁”号破冰船是世界上第一艘核动力破冰船，它的三个核反应堆可提供44000马力的功率，在无冰海域，航速可达33千米，冰层厚度为2.5米时，也能保持每小时3.6千米的速度。这艘船的心脏——核反应堆和保护墙重达3000吨。之后，前苏联人又建造了目前世界上最大的核动力破冰船“北极”号。

1897年，朗·德·凡尔赛伯爵绘制出第一幅滑行艇草图，之后几年里试制成功。到1907年，一位巴西飞行员阿·桑托·杜蒙驾艇在赛纳河作试验航行，速度为每小时100千米，顺利到达巴黎市区纳伊码头。滑行艇的特点是，底部平整，高速行驶时，首部升高，仅“断阶”的凸出部分与水面接触。由于有航空螺旋桨的推动，它可以在较浅的、平静的水面上航行。第一艘容量较大的滑行艇，是法国人A·夏尔莱鲁于1912年发明的“殖民军”号滑行艇，满载时可达2600千克，时速为25千米，它的特点是，使用航空推进器，吃水深度只有几厘米。

早在1869年，法国人法尔科就提出了水翼艇的航行原理，但直到1900年才由意大利人福拉尼尼设计出了第一艘供试验用的水翼艇，是由著名的飞机发明家莱特兄弟驾驶试验的。第一次世界大战后，前苏联人阿列克谢耶夫和德国人汉斯·冯·谢尔特尔参与了水翼艇的设计和试制工作。1962年，美国一艘320吨级的反潜水翼艇“普兰维尤”号投入现役。它的每个水翼重7吨，能迎击4.5米高的海浪。还有一种水翼艇，行走起来时，真好像飞起来一样。而最现代化的水翼艇是由波音公司制造的喷气水翼艇。加拿大的“金臂”号水翼艇重200吨，时速达110千米。

1858年，“大东方”号巨轮诞生了，它可载4000名乘客和12000吨煤，在以后的40年内，它曾一直是船体最大的巨轮。1861年，“伊丽莎白威茨”号帆船曾运过一船桶装石油。但真正的运油轮船是1886年在德国下水的“格吕考夫”号。不知什么原因，此后的近一个世纪，油船制造技术竟没有什么进展。只是到1960年，油船的载重量增加到1886年的12倍。而在1957年3月，法国庞奥埃造船厂建造了一艘当时世界上最大的油船“埃索帕朗迪”号，它长120米，宽18.8米，排水量为38000吨。11年后，这个造船厂又造出了体积几乎是“埃索帕朗迪”号的15倍的“巴蒂吕斯”号，排水量达554000吨。

世界上第一艘核动力商船是美国人在1958年5月建造的“萨凡纳”。“萨凡纳”是它荣耀的前辈、首次横渡大西洋的蒸汽轮船的名字。这位前辈在瓦特去世的那年（1819年），满载棉花，用29天走完了哥伦布花费72天时间完成的航程。而现在这艘“萨凡纳”于1959年下水，船长181.5米，宽23.8米，排水量达21840吨，能运载9500吨货物和60名乘客，同时还有100名船员。它的发动机功率是20000马力，船速可达每小时38千米。十分可惜的是，尽管“萨凡纳”的建造技术堪称完美，但在商业运营中却遭惨败，它每年欠债150万美元，不得不于1967年被拆毁。

值得一提的还有中国上海的江南造船厂于1960年4月建造的“东风”号远洋货轮。这是中国人自行设计制造的第一艘万吨级远洋货轮。它的载货量为1万吨，排水量1.6万余吨，航速是每小时17海里。这艘巨轮从上海起碇，沿太平洋，经印度洋、大西洋，中途不加燃料，可直达列宁格勒，连续航程达1.2万海里。这艘巨轮的制造过程仅用了88天时间，还实现了300多项重大技术革新，改进设计和工艺达180多项。这是中国船舶史上的一个重要里程碑。之后，经过近30年的努力，中国的造船技术又一次达到了国际先进水平。

五花八门的游船

西方的游船多是各种帆船，用来在水上游玩或进行各种比赛。而实用的帆船则有更悠久的历史。在奥林匹克运动会上，各种游船曾经大展风采。

第一只“佐迪亚克”橡皮艇是法国人皮埃尔·德布雷代勒于1952年制造的，它的定购者是一位28岁的法国医生阿兰·邦巴尔，起名“异端”号。1952年10月19日，邦巴尔驾驶这只小船离开西班牙，经过65天航行，越过大西洋，于12月23日到达安得列斯群岛的巴巴多斯，在整个航程中，他未带食物，仅靠海味维持生命，虽然瘦了25千克，但是活下来了。1977年，法国人米歇尔乘坐同样的帆船渡过了从新加坡到澳大利亚的8000千米海面。1980年，有六个法国人乘坐三只这样的橡皮艇由北向南穿过南美大陆，单江河急流上的航程就达10000多千米。

英国人约翰·韦斯特尔于1954年建造出505型帆船，这种船特别细长，帆是大三角帆，后被法国乃至国际的帆船协会采用为比赛用船。使用者们曾亲切地叫它“老五”。

被奥运会选中的多种赛船有：荷兰人维尔凯·范·埃森于1951年设计的“飞行荷兰人”帆船，被1960年那不勒斯奥运会选用，因为它具有比赛用大型帆船的各种特点。瑞典一位年轻的理发师理查德·萨比1950年制造的“芬兰人”帆船，因适用于重量级帆船运动，而被1952年赫尔辛基奥运会所选用，并出现了多个冠军。挪威设计师简·赫尔曼·林奇1963年发明的“索林”帆船，1972年被正式定为奥运会帆船比赛用船。一种名为“暴风雨”的龙骨帆船，虽然设计陈旧，不为大多数帆船爱好者所接受，但自1948～1976年间一直在奥运会上使用。英国人罗德尼·马奇于1967年建成的“龙卷风”双体帆船在1972年的奥运会上曾达每小时46千米的高速度，获得了专家们的一致好评。

另外，著名的欧洲型帆船、“激光”帆船、“乐观者”帆船、420型帆船、470型帆船、“约尔OK”帆船等都曾被欧美各国的帆船运动爱好者所喜欢，而后又被抛弃。船在一代代地更新，一代比一代更精巧灵便、快捷稳定。令人难以忘记的，还有著名的“蓝鸟”牌汽车设计者、英国飞机设计师彼得·米尔恩于1963年设计的“火球”帆船，可以成套地出售零部件，使用者能根据自己的特殊航游计划来灵活组装。1950年，法国人让·雅克·埃比洛建成第一只专供学校使用的“维龙纳”帆船，它结构简单、坚固耐用，直到80年代以来，才逐渐被新一代小型帆船所取代。

从历史走向未来

船在人类文明中确实起着巨大的作用。单就近代而言，没有船，就不会有“新大陆”的发现和整个美洲大陆的开发，也不会有关于地球尤其是广漠海洋的丰富的知识，更不会有极地考察的日渐深入。而文明的发展反过来又促使船自身不断演进，这是技术进步的历程，也是人类智慧的展示。

富尔顿发明的蒸汽轮船的推进器在1836～1850年间由螺旋桨取代了拨水明轮。19世纪末，汽轮机和柴油机开始用作轮船动力，之后便越来越完善。20世纪四五十年代先后出现燃气涡轮机和核反应堆的船舶动力。造船的材料由木材、铁甲、钢甲，到合金钢、合金铝及塑料等。不仅船体设计越来越符合流体力学原理，而且在造船工艺上用焊接取代传统的铆接。不仅有日益精尖化的水面战船系列，如炮舰、轻型巡逻舰、登陆艇，到巨型航空母舰等，还有功能齐全的各类潜艇，如用于核战争的核潜艇等水下战船系列。民用船只从1886年美国的3200吨油轮，到目前最大的日本“海上巨人”（56万吨级），以及英国颇具特色的气垫船等，无不凝聚着科学家们的心血和汗水。

新中国的成立，开辟了中华民族在船舶技术上赶超世界先进水平的广阔前景。20世纪50年代的中国海军还使用着国民党海军留下的舰艇和从前苏联进口的鱼雷艇。1960年成立的海军舰船研究院，开始自行研制了一系列水面舰艇、潜艇、鱼雷和导弹。到1970年12月26日，我国第一艘自行设计的核潜艇下水。70年代上半期，我国海军已装备了火炮护卫舰、猎潜艇、新型导弹护卫舰和中型导弹驱逐舰等，大、小型坦克登陆舰及反舰导弹等也在这期间编入海军序列。进入80年代以来，导弹核潜艇、新型导弹驱逐舰105舰、封闭型导弹护卫舰等相继投入使用。1988年9月，我国利用核潜艇在水下成功发射运载火箭。1992年5月，苏制“鞍山”舰退役，标志着我国海军舰只已经实现了全面导弹化。

我国民用船舰的发展也非常迅速。1967年，我国开始设计航天测量船。20世纪80年代初下水的“远望”号航天测量船排水量为2.1万吨，续航能力达1.5万海里，海上自保能力为100昼夜，已达到国际先进水平。20世纪70年代以来，我国的远洋考察事业蓬勃发展。1976年7月，万吨远洋科学调查船“向阳红”5号和11号完成了第一次远洋考察。80年代，又对太平洋底的矿藏进行考察。我国东部和东南海域石油的勘探和开采，也依赖于这种船只的高度发展。同时，我国还在1984年11月20日～1985年4月10日期间，派出591人组成的中国南极考察队，乘坐1.3万吨级的“向阳红”10号船和J121船，在南极乔治岛建立了第一个中国科考站——长城站。1988年11月～1989年2月，又克服浮冰和风暴拦阻，建立了中山站。之后，我国的南极科学考察队多次航行考察，不仅在南极最高峰——文森峰发现了铁矿，而且还首次到达了北极点。

造纸术简史

在我国历史上，有一种与印刷术有紧密关系的伟大发明，那就是造纸术。可以说，如果没有纸的发明，印刷术是不可能出现的，人类文明当然也不会是今天这个样子。我们今天之所以能刻苦读书，能博览各种报刊杂志，了解国内外政治、经济、体育、军事及文化时事等，如果没有纸的存在，这些都是难以想象的；我们之所以还能领略远古祖先的一些生活情况，研究古代先哲的深邃思想，吟诵先辈文人墨客娓娓动人的文学篇章，都依赖这纸的代代传递：我们有感于世界历史中，各民族人民之间的文化交流与合作，深知这互通有无、共同进步的人类文明是以纸作为重要的载体来实现的……纸始终是人类文明的承载器和传播机。而造纸术是中国古人的伟大发明，早已作为“四大发明”之一，载入了人类文明的史册，是我们祖先对人类文明做出的又一巨大贡献。但是，造纸术的发展史也是一部充满艰辛和汗水的历史。

纸前文明

文字的出现标志着人类文明史的开端。但并不是一开始，文字就是写在纸上的。在无纸的文明史中，人类曾经绞尽脑汁，寻求过各种各样的书写材料。

从公元前3000年起，埃及人就开始用纸莎草来造“纸”。他们把纸莎草的茎破成细丝晒干，交叉着叠两层，然后再用胶黏合。这种“纸”可以卷成卷，在当时的条件下还能长期保存。许多最古老的埃及文献就是这样留下来的。为了传播文化，埃及人还大量地“出口”这种“纸”，古希腊的大多数古典文学作品及哲学著作都是写在这种纸莎草纸上的。

据史书记载，1798年，当拿破仑的部队攻击埃及时，一些随军学者发现了公元前1800年的纸草。最初用胶黏合几层薄纸的效果很不理想，到公元前4世纪，希腊人菲拉底修斯才发明了一种较好的黏结方法。为了纪念他对造“纸”术的贡献，雅典人还为他制了一尊雕像。

古代印度人是在树叶上写字的，当然非常难于保存和留传，文明也会随着树叶的腐烂和分解而化为乌有。

古代欧洲人还用羊皮写字。但传说，羊皮“纸”是小亚细亚帕加马古国的居民发明的。它曾于4世纪时非常流行，已找到的最古老的文物是公元1世纪末的一块写了字的羊皮纸。羊皮纸是用山羊皮、绵羊皮或小牛皮做成的，结实耐用，表面光滑，是当时上好的书写材料。中世纪时，欧洲人曾长期用它制作书籍和起草重要文书，尽管这时真正的纸已经传了过去。而在羊皮纸一度匮乏的时期，人们还曾将过时的羊皮纸书籍上的字迹刮掉，再誊抄上新的内容。

古代两河流域（中亚一带的幼发拉底河和底格里斯河）的人民还用泥板写字记事。当然，这也是不易保存和传承的文明载体。作为古代文明古国的巴比伦王国也没有发明出真正实用的纸来。

大家知道，我国最早的文字叫“甲骨文”，就是因为我国的文字一出现，就是被写在龟甲兽骨上的。商周时期，青铜冶铸业十分发达，人们就把文字刻在青铜器上，称作“铭文”。现在，考古发现的许多当时的青铜器上，都留下“铭文”所记载的我们祖先的生产和生活情况。战国秦汉时期，人们又习惯于把字写在竹简和木牍上，合称为“简牍”。“简”，就是用来写字的长条状的竹片和木片；“牍”是比简稍宽些的木板。古人用毛笔在上面书写。将书写好的竹、木简用丝绳或皮带系连起来，合成一卷，成为简策。这就是中国最早的装订成册的书籍。其实，简牍很早就为中国古人所用。商代的甲骨文中就有一个象形文字，像古代的“册”字。“册”，就是把竹木简系连在一起，成为一本书的形状。由此可知，我国商代就已经使用竹木简作为书写材料了。简牍在周代到秦汉两晋时期，一直是主要的书写材料，简策也是这个时期中国书籍的主要存在形式。简牍虽有形体的不同，但主要区别在于书写字数的多少。一片简上通常可写22～25字，最小的简只能写两个字，每简通常是一行，汉代的简中也有多至五六行的。相对来说，木牍则一般能写四五行。书写顺序往往是从上到下，从右到左，就像今天“春联”的读写方法一样。

大概不少朋友听说过这样两个成语：一个是“学富五车，才高八斗”，形容一个人才学广博、知识丰富；另一人是“汗牛充栋”，形容一个人的藏书很多或某处的藏书非常丰富。这里的“五车”和“汗牛充栋”指的就是古代用简牍装订成的书，多得足以装满五辆牛车，或多得让牛在拉车时都累得出汗，或堆放在家里，一下能顶到房梁上去。其实，因为简牍大而重，又用毛笔书写，即使“学富五车”、“汗牛充栋”，恐怕也没有多少册书。如果在今天，这样的书装上五车，让牛拉得出汗或堆起来顶着房梁，那恐怕也有好几万或十几万册的书了。

历史上曾有多次发现简牍。较著名的有：西汉武帝时鲁恭王毁坏孔子旧宅时，在墙壁中间发现了一批竹简；晋武帝时有人盗掘魏襄王墓发现的数十车竹简，约十多万字，称为“汲冢书”；20世纪以来，在甘肃、河南、湖南、湖北、山东等地区都多次发现简牍。因为简牍笨重不堪，运输和携带极不方便，而且又难于书写，随着汉代造纸术的发明，从南北朝以后就逐渐为纸张所取代了。

另外，我国古人还用绢帛写字。在考古发现中，许多秦汉时期尤其是汉朝古墓中，除了大量的陶器、青铜器、铁器和简牍以外，也有大量绢丝帛书。如在湖南长沙发掘的著名的马王堆西汉墓中，就有28件帛书和两卷医简，其中就有著名的老子《道德经》的帛书及记录已初步形成体系的中医经络学说的竹简。可以说，在东汉较简易耐用的纸发明之前，简牍和绢帛应是最主要的两种书写材料。但因为简牍沉重，绢帛昂贵，社会经济文化又在不断发展，寻找廉价易得、经久耐用、便于使用和携带的新型书写材料，已成为历史发展的迫切要求了。

植物纤维纸

很久以来，人们一直有一种误解，认为我国的造纸术是东汉时宦官蔡伦发明的。但现在，经过中外科学家的潜心研究和考古发现证实，我国早在西汉就已经有了纸，这把我国造纸术的发明时间提早了200多年。

1957年，考古学者在陕西长安县灞桥发现了一座古墓，里面除了很多文物外，尤其引人注目的是，在一面铜镜下放着成叠的纸，共有88张残片，被命名为“灞桥纸”。这种纸主要是用麻和少量苎麻纤维制成，是已发现的世界上最早的植物纤维纸。

1933年，考古学者还在新疆罗布淖尔汉代烽燧遗址中，发现了汉宣帝时的一小片麻纸，这是公元前1世纪时的西汉麻纸。1974年，在甘肃居延汉代遗址中，又发现了西汉时的两片麻纸。当时的这种麻纸还比较粗糙，不便书写。但这种麻纸不但用于书写，还用于绘制地图等。1986年，在甘肃天水放马滩的一座汉墓中，考古工作者发现了纸质地图残片。1989年8月2日的《光明日报》报道说，这座墓是西汉文景时期的，里面的“纸上用细墨线条绘制山脉、河流、道路等图形……说明我国早在西汉初期就已发明了可以绘写的纸。”

1987年底，我国研究造纸史的专家潘吉星先生将西汉几种纸样送到日本有关科研机构鉴定，均确定为植物纤维纸，其中“灞桥纸”较为原始。他由此得到结论说：中国的造纸术早于蔡伦200年。

另一方面，从一些古文字记载也可以证明这一点。我国最早的一部字典《说文解字》写着：“纸：絮也，一曰苫也，从糸，氏声。”由“纸”字从“糸”表明，我国最初的纸不是植物纤维纸，而是“丝絮纸”。这是不难理解的。我国有悠久的养蚕和缫丝技术，在“漂絮”时剩下一些破碎的丝絮粘在席上，成薄片状，晒干后即可用来裱糊和揩擦等。这应说是最初的纸。后来，随着麻织业的发展，就有人利用麻絮造出了“麻纸”，像前面说的“灞桥纸”就是用麻絮作为原料制成的。

虽然最初的“麻纸”大部分很粗糙，但也出现了一些便于书写的高质量的纸。前面提到的纸制地图的西汉文景时期的麻纸就是优质麻纸。另外，《后汉书·贾逵传》记载，建初二年（公元76年），汉章帝曾奖给20名太学生“简、纸经传各一通”，这里的“简”当然是指竹简，这些“经传”既有竹简，也有纸，表明当时已经用纸来抄写书籍了。这也比蔡伦造纸早30年。

而在造纸工艺中，人们研究发现，甘肃居延发现的小片麻纸与“灞桥纸”和汉宣帝时的（陕西）挟风中颜村纸大致相同，是用麻筋、线头和碎布块制成的，没有舂捣和抄造痕迹，而其所由“压力形成的片状”，大约是因为“作衬垫用”而造成的。应该说，这些有意或无意的造纸技术，都对后来蔡伦的进一步创造奠定了基础。

蔡伦的造纸术

我们说，纸的第一发明权不属蔡伦，并无意否定蔡伦在造纸术上的革命性贡献，因为毕竟是蔡伦发明的造纸工艺流程一直延续了2000余年，现在造纸业的基本程序仍然未有实质性改变。那么，蔡伦的贡献主要是什么呢？

还是让我们先来看看与蔡伦造纸有直接关系的制造丝质纸的工艺。段玉裁注《说文》中讲道，上古人穿衣不是丝，就是麻。丝的加工，就是把蚕茧放到碱水中煮，然后络、漂。络是从茧中抽出丝来，漂是洗去碱液和杂质。漂丝时会有少量的丝絮落入水中，达到一定浓度时用竹帘捞取，放到竹帘上，就能得到薄薄的一层，晾干后就是纸。看来造纸术与漂丝有密切关系。我国的养蚕和漂丝都有非常悠久的历史。《庄子·逍遥游》有“世世以氵并氵辟纟光（纩）为事”的说法，注家李颐认为“氵并氵辟纟光”就是“漂絮水上”，“漂絮”就是“以水击絮”，但怎样击法，不得而知。现在人们手工洗纸浆的方法应该和这差不多，大概是把纸浆装进纟希布口袋之中，扎口，缚在捣棍的一端，放进水中捣洗。落入水中的丝絮再用一种叫做鎗的密致竹帘捞取。每一帘成一张纸。这样造出的纸就是丝质纸。

蔡伦起初是用鱼网做纸（叫网纸），后又用破布做成“丝纟延如麻”的纸（麻纸），用树皮做纸（谷纸）。蔡伦的制纸过程对以前的造纸工艺应该说有许多重要改进，他的方法大致是：搜集一些破布、旧鱼网、麻头和树皮等，用水浸透，润胀，再用斧头剁碎，用水洗净，浸入草木灰水，加热蒸煮，除去原料中的木素、果胶、色素和油脂等杂质后，用清水漂洗，入臼捣碎，放到水里形成悬浮的浆液，就是“纸浆”，然后用多孔而致密的纸模（当时是用编织细密的帘子）捞取纸浆、滤水后，留下一层薄薄的纸料，取下放到阴凉干燥处晾干，就成了纸。

由此可以看出，蔡伦对造纸术的主要贡献有两条：一是他使以前比较粗糙的植物纤维纸变成质地优良、堪作书写用的植物纤维纸；二是他使造纸材料的来源大大地扩大了。他不但用麻、破布、鱼网，而且还用树皮作原料，还大大降低了纸的成本，从而使纸的运用普遍推行开来。《后汉书》说，自元兴六年（公元105年）蔡伦将他造的纸献给皇帝，受到皇帝的称赞以后，“自是莫不从用焉，”自此都开始使用纸了。晋人傅咸在《纸赋》中赞美说：“夫其为物，厥美可珍。廉方有则，体洁性真。含章蕴藻，实好斯文。”说蔡伦的纸实在很美，令人珍爱，又廉价、方便、洁净，深得人们喜爱，从根本上改变了纸在社会上的地位。

蔡伦的造纸工艺对现代造纸术仍有直接影响的是这样两个关键步骤：一是在草木灰水中蒸煮，这是现代碱法化学制浆过程的滥觞；二是纸模的设计，要能使它的孔与纸浆中的纤维尺寸相适合，既能很快地使水漏下，又能使纸浆纤维留在上面，形成均匀的薄层。当时，虽然用的是细密帘子，却是现代纸模即抄纸器的雏形，而抄纸器是长网造纸机或圆网造纸机的主要部件。我们甚至可以这样说，蔡伦的造纸工艺不过是现代造纸工艺的原始形式。

蔡伦的造纸术极大地促进了东汉造纸业的发展，造纸技术也不断提高。东汉末年，东莱（今山东黄县）人左伯造出了质量很高的纸，成为历史上又一著名的造纸能手。他造的纸比“蔡侯纸”更加光洁细腻，成为当时名贵的书写材料。1974年，甘肃武威县的一座东汉墓中出土了有文字墨迹的纸张。1942年，在内蒙古还出土了一张东汉信纸。1901年，在敦煌发现了两片东汉纸，上面写有诗句和书信。

在“蔡侯纸”的推动下，东汉人孔丹还发明了著名的“宣纸”，它因盛产于安徽宣城而得名。“蔡侯纸”虽然已经很好，但仍有易变黑变黄，且易剥落的缺点。孔丹就尝试制造一种经久不变的纸。他在宣城一棵檩树的树干上发现了一层雪白的东西，像一张薄薄的膜，柔软且纤韧。孔丹后经反复实践，终于发明了用檩树皮和蓼草作原料的纸，即宣纸。宣纸又叫“四尺丹”，是为纪念孔丹而得名。它是国画艺术的重要载体，使我国的国画艺术兴盛2000年而不衰。宣纸的制造因原料变迁而不断进步，唐代永徽年间，宣州和尚以沉香、楮树造纸；明清两代，随着印刷和作画业的发展，在造纸原料方面，不再局限于檀皮纸。制造技术方面也有较大的提高，例如：施以胶肌、染色、上蜡、砑光、洒金、描金、刻花、印花等工艺，都已具备了较高的水平。19世纪末，宣纸还曾获得巴拿马博览会金质奖章。

造纸术的改进

东汉以后，我国的造纸技术在生产实践中不断得到改进，纸的品种也越来越多，质量也越来越高，原料来源也越来越广泛。这使我国在此后的1000多年时间里，一直是世界上造纸技术最高的国家，也是世界上最主要的产纸国。

在3世纪～4世纪时，纸已基本取代了帛、简，成为中国惟一的书写材料，有力地促进了科学文化的传播和发展。魏晋南北朝时期，造纸原料除了麻类等东西外，又扩展到用桑皮、藤皮造纸。从设备情况看，出现了可以活动的帘床纸模，把一个活动的帘床放到柜架内，可以反复地捞出成千上万张湿纸，大大提高了工效。在加工制造技术上，加强了碱液煮和舂捣，从而进一步清除了原料中的木素、果胶、油质等杂料，使非纤维性的东西更为减少，因而使纸的质量大为提高。同时还出现了不少新品种的纸，比如色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。敦煌石窟和新疆沙碛出土的属于这一时期的纸张，纸质纤维交结匀细，外观洁白，表面平滑，可谓“妍妙辉光”。《拾遗记》还记载了晋武帝曾用“侧理纸”赏赐臣下。这种纸是南方人用水笞做成的，呈显青绿色，非常名贵。现在，我国博物馆中仍存有这种纸的实物。“发笺”纸也在这个时期出现，这种纸又称“苔纸”，是在纸浆中加入少量水苔制成，表面呈现出不规则的彩色纹理。南北朝时期的科学家贾思勰在他的《齐民要术》一书中，用两篇文章专门记述当时的造纸技术，详细说明了处理楮皮原料和染黄纸的方法。

隋唐五代时期，中国除了继续生产麻纸、楮皮纸、桑皮纸、藤纸外，还出现了檩皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸。其中，竹纸的使用更为广泛，在唐宋之际得到较大的发展。因为南方盛产竹子，所以，利用竹子造纸，确实对造纸业起到了很大的推动作用，无疑也是一个很有意义的进步。

唐代还出现了“金花纸”，又称作“冷金纸”。它是将金银箔或金银粉附着在有色纸上，互相衬托，显得非常华丽夺目。据史书记载，大诗人李白题写的牡丹诗就是用的金花笺。唐代不仅有多种多样的纸，而且纸的生产地也已遍布全国。据《唐六典》记载，当时益州（今成都）产有大小黄白麻纸，杭州、越州（今绍兴）等地产案纸；而包装茶叶、糊窗户和送葬用的纸钱等，也都有专门生产。尤其是色纸的大量生产，是造纸术的一个重大进步。欧洲在17世纪以后才出现了用矿物染料的色纸，这比我国晚了1000多年。

隋唐之间，雕版印刷术的发明激励了印书业的兴起和发展，进而促进了造纸业的发展，纸的产量和质量都有较大提高，价格不断下降，各种纸制品不断深入民间日常生活之中。较名贵的纸有唐代的“硬黄”和五代的“澄心堂纸”，以及水纹纸和艺术加工纸。据载，北宋时的宋祁在严冬大雪天里，围着火炉，点着蜡烛，周围由仆女服侍，用“澄心堂纸”著《唐书》列传，在士大夫中传为美谈。唐代的绘画艺术作品已有不少被印刷在纸张上，反映了当时造纸技术的提高。

进入宋代以后，随着雕版印刷术的发展和活字印刷术的发明，印刷用纸数量越来越大，也促进了造纸技术的迅速提高。油纸在此时得到进一步发展。唐朝时曾用桐油等油料来涂纸，做成油纸，用来裱糊窗户或做雨伞。宋代时则出现了蜡涂的纸，这种油纸表面光滑，透明度高，抗水性强，并有防蛀作用。在这个基础上，人们又进一步用白色矿粉涂在纸上，再涂蜡，就涂成了所谓“粉蜡纸”。欧洲在19世纪中期才出现了类似的蜡质涂布纸，比我国还是晚了1000多年。自宋代开始出现纸币，到明清时期纸币所用纸在质量上已相当高了。水纹纸的质量在宋代有很大的提高。这种纸在阳光下一照，可以看到里面有透明的花纹，我国的人民币就是用水纹纸制造的，故宫博物院中现在还存有宋代水纹纸的实物。欧洲直到13世纪才在意大利制造出水纹纸，比我国晚了差不多一个世纪。宋代防蛀纸的发展也为书画的长期保存提供了优越的条件。起初，人们用黄檗汁染色的黄纸，因汁中含有小柏碱，可起到杀虫作用。后来，为保持纸的洁白，改用椒汁浸纸防蛀。流传至今的一些宋版书就是用这种纸印刷的，明清以后就多改用药物防蛀了。

明清时期，造纸术仍未停止进步。例如壁纸，在南北朝已经出现。随着印刷技术的提高，明代已能在大张壁纸上印出五彩缤纷的图案，使壁纸的用场更加广阔，它与同样美观的纸花、剪纸等还被传到国外。同时，各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、罗纹、泥金银加绘、砑花纸等，造价很高，质量在一般用纸之上。

由于宋元明清时期楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行，消耗量也特别大，因此也促进了造纸工艺和设备上的发展和变化。造纸用的竹帘纸模多用细密竹条，能够使纸的打浆度相当高，并造出很细密匀称的纸来。唐代曾用淀粉糊剂做施胶剂，兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用。宋代以后，则多用植物黏液作“纸药”，使纸浆均匀，杨桃藤、黄蜀葵等浸出液常被用作“纸药”，这种技术自唐代产生，到宋代以后兴盛起来，就不再采用淀粉糊剂。

同时，也涌现出不少有关造纸的著作。如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《蜀笺谱》、明代王宗沐的《楮书》，尤其是明代宋应星的《天工开物》，对中国古代造纸技术均有大量记载。该书还对竹纸和皮纸进行了总结性的叙述，书中附有造纸操作图，是当时世界上关于造纸的最详细的记载。

中国造纸术的外传

在中国的造纸术外传以前，世界其他国家的民族也都根据本国的不同资源，使用各种不同的材料来书写文字。如印度主要用白桦树皮和一种叫多罗树（一种大叶棕榈树，旧译为“贝多树”）的树叶，来书写佛经，这种被称为“贝叶经”的佛经在隋唐时曾大量流入我国。但这种书写材料和古埃及的纸莎草纸一样不便使用，且难以保存。正是蔡伦发明的纸，给世界文化带来了福音。

但长期以来，西方人并不知道纸是中国人发明的。他们将蔡伦用破布、麻绳等废料制成的纸叫褴褛纸。直到上个世纪末，他们还认为纸是由阿拉伯人传入欧洲的，而阿拉伯人的纸是棉造纸，褴褛纸则是由欧洲的德国人或意大利人发明的。1906年，英国人斯坦因在西北古长城一处发现几封用粟特文写成的信纸，他依据其他同时发现的文物，断定这是公元2世纪的文物。经化验，他认定这纸完全用破布褴褛制成，在显微镜下看，则是中国麻纤维，有些纸片用肉眼还能分辨出破布织的痕迹。此后，西方人才逐渐公认中国人最早发明了褴褛纸。

从历史上看，造纸术的外传有一个漫长曲折的过程。

西汉时的张骞通西域，使中国和西域的文化、经过交往出现了一个高潮，此时，已有一些最初的麻纸被传了过去。东汉时，班超出使西域，致使中西交往再次频繁起来，不少西域中亚的商人来到中国。作为蔡伦的同时代人，班超当然也对受到皇帝嘉奖的“蔡侯纸”表现出了浓厚的兴趣。来中国的西域商人开始用中国的纸来记录数据、书写商业往来函件，因为纸比起简牍来，不知方便多少倍了。斯坦因发现的那封粟特人信纸，距离蔡伦发明纸只有40年时间，这时西域的粟特人已经在广泛地使用纸了。

纸传到西域后，再往西传到阿拉伯也就不困难了。在新疆吐鲁番、高昌曾经发现过用希腊文、波斯文抄写的耶稣教圣经里的赞美诗。在我国唐朝初年（公元650年左右），阿拉伯帝国已经扩张到葱岭西坡，这时，中国的纸已经在阿拉伯落户。但是，具体的制造纸的技术和方法的西传则可能要晚一些，大约是在公元8世纪的盛唐时期。11世纪时的阿拉伯旅行家贝鲁尼在他的著作中记述了这一点，他说：“初次造纸是在中国……中国的战俘把造纸法输入撒马尔罕，从那以后，许多地方都造起纸来，以满足当时的存在着的需要。”随着阿拉伯势力的扩张，中国的造纸法就继续向西传到埃及、摩洛哥，然后又到欧洲。

中国的纸往东传播的时间要更早些。公元7世纪（初唐），朝鲜派出大批留学生来长安太学学经术，唐朝皇帝也多次送给高丽、新罗王经史等书。大约在这段时间里，造纸术传进朝鲜，然后又由朝鲜进入日本。有人曾考证，至迟在7世纪末，印度已经有了“纸”字，曾由海路赴印度的义净和尚在他的著作里也表明，大约也是在这个时候，中国的纸已经向南进入印度。毫无疑问，中国造纸术的规模向四境和西方传播，说明它对人类文化所起到的巨大作用是永载史册的。

在唐朝时，还出现了一种情况，那就是，中国国内生产的纸不能满足需要，还要从朝鲜和日本等国进口纸。元代人陶宗仪汇编的《陶氏说郛》中收了一篇无名氏的文章，叫《负喧杂录》，记载说，唐人用纸，多取自“外夷”，因此唐诗中常能发现“蛮笺”等字样。当时，每年从高丽输入蛮纸，作为书卷的衬纸。另外，日本产的松皮纸、芨皮纸和东南亚国家出产的香皮纸也都输入中国。可见那时造纸术传入朝鲜、日本之后，又在那里得到了很大发展。

直到18世纪前后，英、法、德等欧洲国家争相仿制壁纸，初期的制品还带有浓郁的中国艺术品的风格。

造纸术在西方的发展

公元751年，被阿拉伯人俘虏的中国军人中的造纸工匠，在撤马尔罕生产了纸，并运销整个阿拉伯世界。1157年，简·蒙戈菲尔——大马士革的一名俘虏，在基督教世界办起了第一个造纸作坊。到16世纪，欧洲的羊皮纸就被彻底代替了。而现存的欧洲最早的纸稿是，在西班牙布尔戈斯省发现的11世纪的祈祷书手稿。14世纪末，一些欧洲国家如英、法、德等国，开始用木材造纸。16世纪，欧洲制出了第一张双面印刷的纸。

在欧洲的造纸史上，最有意义的要属长型纸的制造。1798年9月9日，法国巴黎的印刷出版商皮埃尔·弗朗索丽·迪多的雇员尼古拉·罗贝尔向当时的内政部长德·纳夫夏托提出申请，希望免费得到一种长型纸制造工艺的专利。这种工艺不需要任何人操纵，完全用机械方法制造12～15米长的纸。1799年1月18日，罗贝尔获得了这项专利，从而成为长型纸制造机（或称长网造纸机）的发明者。1803年，他的第一台造纸机展出。这项发明的意义十分重大，它使造纸业摆脱了文艺复兴以来一直使用的利用浆池一张一张地造纸的传统工艺。到1843年，英国纸张的价格已降低了一半。造纸术的机械化就是从此开始的。

1806年10月7日，英国人韦奇伍德为他发明的复写纸申请了专利，他将一张薄纸在墨水中浸泡，夹在几张吸墨纸中间晾干，就制成了复写纸。

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