全国科普日

（9月第三个公休日）

当前，科学技术迅猛发展引起社会生产力的巨大飞跃，新技术、新科学开阔着人们的视野、更新着人们的观念，把人们带入了一个日新月异的科技世界。

科学技术是人类智慧的结晶，翻开科学技术的发展史，我们看到的，也是一部人类社会的文明史。人类在经历了数百万年之久的原始文明之后，开始进入以农耕为代表的农业文明。自从1789年瓦特发明“万能蒸汽机”获得专利并解决世界工业的动力问题之后，科学技术走上了和生产相结合的道路。这已成为工业文明到来的显著标志。

1752年6月，美国人富兰克林发现雷电与人工摩擦产生的电性质完全相同后，人类开始进入了电的世界。

1807年，美国人富尔顿利用蒸汽机制造了世界上第一艘轮船。

1814年，英国人史蒂芬森利用蒸汽机发明了世界上第一列火车。

1831年，英国科学家法拉第发现了磁力产生电流的电磁感应现象。后来进一步实验，设计了最初的发电机，被后人称为“电气学之父”。从此人类进入了电气时代。

1844年，美国人莫尔斯发明了世界上第一台电报机。从此，人类开始了用电波传递信息的新纪元。

1876年，美国人亚历山大·贝尔发明了实用电话，被誉为“电话之父”。开创了利用电信的传输以互通语言的通信方式。

1879年10月21日，美国人托马斯·阿尔伐·爱迪生制造的第一只白炽灯，开创了大众照明的新时代。

1886年，德国人尼普科发明了世界第一代电视机。1926年1月27日英国人约翰·洛吉·贝尔德制造了世界上第一台电视机，他被称作“电视之父”。

1895年12月28日，法国的卢米埃尔兄弟发明了世界上最早的电影，后来人们把这一天定为电影诞生日。

1903年，美国人莱特兄弟发明的人类历史上第一架动力飞机试飞成功，人类迎来了航空的新时代。

世界上第一台电脑于1944年诞生于哈佛大学，但这台电脑没有电子零件。直到1946年，才诞生了第一代电脑——电子管计算机“埃尼阿克”。后来美籍匈牙利人冯·诺依曼又提出了新的改进方案，采用了二进制和存储程序设想，为计算机的设计和制造提供了新的模式。

20世纪70年代以来，随着科学技术的发展和完善，全世界越来越多的电脑开始通过电话线被连接起来，组成一个人类有史以来最大的机器网络——国际互联网络，简称互联网。如今坐在家中的计算机前轻点鼠标，就可知天下事。人类的信息社会已经来临。

科学技术的高速发展，要求我们每一个人都要学习科学技术、掌握科学技术并创新科学技术。未来社会的落伍者将是“科盲”。

2003年6月29日，在《中华人民共和国科学技术普及法》正式颁布实施一周年之际，为在全国掀起宣传贯彻落实《科普法》的热潮，认识科学技术在生活中的重要意义，中国科协在全国范围内开展了一系列科普活动。自此，中国科协每年都组织地方科协在全国开展科普日活动。从2005年起，活动日期由原先的6月份改为每年9月第三个公休日。

四大发明——中国科学技术的伟大成就

中国素以四大发明饮誉世界，火药、指南针、造纸术和印刷术，这四大发明是中华民族奉献给人类文明乃至推动整个世界历史进程的伟大技术成就。17世纪的英国哲学家弗兰西斯·培根赞誉说：“它们改变了世界上事物的全部面貌和状态，从而产生了无数的变化。”

造纸术

纸是很普通的东西，也是非常重要的东西，我们读书、看报、写字、绘画、记笔记、写文章，哪一件也离不开纸。有了纸，人类的各种知识才能保存下来，才能传播开去。人类的文化科学事业才能迅速地向前发展。可以这样说，纸是人类文明的标志。

在发明纸以前，欧洲人把字写在石头、纸草和羊皮上，我们中国人则把字写在竹片、木块，甚至龟甲兽骨上，到青铜时代，我们的祖先还把文字铸在或者刻在青铜器上。后来，主要用竹木简和丝帛做书写材料。

纸的发明是人类文字载体的一次革命。自1933年在新疆罗布泊发现西汉古纸后，1957年在西安灞桥、1973年在甘肃居延、1978年在陕西扶风又先后发现了西汉古纸。这些考古发现向人们表明：造纸术发明于西汉。

公元105年，东汉和帝时代的宦官蔡伦在总结前人经验的基础上，完成了造纸技术的重大革新。他一方面对造纸工艺进行了创造性的改造，另一方面除了继承和改进西汉所用的麻头、麻布、麻织鱼网等废旧物作造纸原料外，还首先使用了树皮（主要是楮皮）造纸。这是造纸史上的一项重大的技术革命，即为纸的制造开辟了一个更为广阔的原料来源，又促进了纸的产量和质量的提高，从而引起了书写材料划时代的变革。蔡伦的才能受到了东汉朝廷的赏识，元初元年（114年）他被封为“龙亭侯”。人们为了纪念蔡伦造纸的功勋，把他所造的纸称为“蔡侯纸”，并把他奉为造纸业的鼻祖，建祠奉祀。

造纸术大约在两晋时期就传入东邻的朝鲜和日本，唐时传入印度、波斯、阿拉伯及中亚，后又逐步传至北非和欧洲。在纸张所到之处，不但中国原有的用于书写的竹木简牍、缣帛被逐步取代，而且不论是埃及的草纸、印度的树叶，还是阿拉伯和欧洲的羊皮，无不一一退出了书写材料的舞台，至今纸张仍然是全世界普遍使用的书写材料。

火药

关于火药的初始知识，最先是由炼丹家（古代或叫方士）发现和积累起来的。火药最基本的成分是硫黄、硝石和木炭。硫黄、硝石都是矿物，古时都是治病的药物，因为这两样东西和木炭合在一起会生火，因此大家就把这三样东西的混合物叫做“火药”。它的意思就是“着火的药”，或者“发火的药”。

火药只要遇到火，它马上就燃烧起来。燃烧以后，它产生的气体突然比它原来的体积扩大上千倍，所以就有了强烈的爆炸能力。真正认识火药的性能至迟到了唐代。唐中期的丹书《真元妙道要略》中载，以硫黄、硝石、木炭混合燃烧，会爆发烈焰，烧坏人的面部，乃至使房舍化为灰烬。

火药发明后，首先被应用在军事上。1044年，由曾公亮、丁度编成的《武经总要》中，第一次载录了毒药烟球、蒺藜火球和火炮等3种火器的火药配方。1232年金人在抗击蒙古人进攻中使用的“震天雷”“炮起火发，其声如雷，闻百里外，火热围半亩之上，火点著甲铁皆透”（《金史》卷113《赤盏合喜传》）。

从此，火药和火器（火药武器）得到迅速发展，引起了武器系统以至军事技术的变革。在宋末元初，随着中外交通贸易的发展和元朝军队的远征，火药和火器相继传入阿拉伯和欧洲。

印刷术

印刷术的发明和发展分为雕版印刷术和活字印刷术两个阶段。现代考古发现在印刷术发明以前，文字都是写在木（竹）简和帛书上，不仅费时又费力，而且不便于保管和流传。

根据古书《管子》的记载，春秋初期，齐国的管仲看到泰山封禅石刻碑文（就是把文字刻在石板上），可见我国的石刻文字，远在春秋以前就出现了。

汉灵帝熹平四年（公元175年）蔡邕要求朝廷把一些儒家经典刻在石碑上，作为校正经书文字的标准本，宣扬儒家思想。当时石碑上刻的字，笔画都是凹进去的，这种字体叫阴文。公元4世纪人们发明了把坚韧而柔软的薄纸先用水浸湿，敷在石碑上，用棒槌把纸捶拍到字底后，再在纸上刷一层墨汁，等纸稍微干一点，再把它从碑上揭下来，就成了黑底白字的读物，这就是拓本。这种方法叫拓碑。

到了东晋时候，有些道教徒为了散发符咒采用盖印的方法，扩大印章的面积，把符咒刻在印章上印到纸上。到了南北朝时期，出现了更大的木印，有一颗木印长一尺二寸，阔二寸五分，相当于大的木板雕刻了。

拓碑和印章，都能复制文字和图画，它们是印刷术的先驱，有了这两种方法，就为印刷术的发明开辟了道路。

雕版印刷术的发明：人们在拓碑和印章的基础上，发明了雕版印刷术。雕版印刷术的工艺过程大致如下：在纹质细密、坚实的木板上，刻上反文凸字（或图像）。刷上墨汁，再覆上纸张刷印，即可得到所需的印刷品。

活字印刷术的发明：活字印刷术是由北宋庆历年间（公元1041—1048年）平民毕昇发明的。他采用胶泥刻字，每字一印，经火烧使其变硬，按字的音韵分类贮于木格中，排版时把泥字放在一块铁板上，铁板上铺有一层松香、腊和纸灰等混合物做成的黏着剂，候字排列后，将铁板放火上加热，让黏着剂稍熔，再用平板把字压平冷却后活字就平整地固定在铁板上，便可刷墨印刷。

这一发明大大节省了人力，缩短了出书周期，既方便又经济，这是印刷史上又一次重要的技术革命。元代继泥活字之后，又出现了木活字、锡合字和铜合字，明代又在世界上最早使用了铅活字。欧洲最早使用活字印刷的是德国人谷腾堡，时间在公元1440—1444年，比中国毕昇使用活字印刷晚了4百多年。

指南针

指南针是把人类无力感知的地磁信息转换为视觉可见的空间形式的一项伟大发明。所谓指南针，就是用磁铁做成的一根小针，人们把它的一头叫做北极，一头叫做南极，把它放在一个特制的盘子上，叫南极的一头总是指向一个方向，这个方向就是我们所说的南方。指南针的作用主要在航海，航空、勘察、探险等社会活动中都离不开它。那么历史上是哪个国家最先发明指南针呢？就是我们中国。

春秋战国时代的《管子·地数篇》中说：“上有慈（磁）石者，下有铜金。”“铜金”可能就是一种铁矿，说明我国早在公元前3世纪就知道磁石能够吸铁了。《韩非子·有度篇》中说：“先王立司南以端朝夕”。据东汉学者王充介绍，司南是用天然磁石磨制而成的，其形如勺，底圆，放在平滑的底盘上，勺柄就会自动转向南方。这大概是世界上最早的指南针。

战国秦汉时期的司南到宋代开始发展为指南鱼、指南龟和指南针。这一变化不仅包含着指南针的形状、制作技术和装置方法的重大改进，同时也实现了由直接采用天然磁石到利用人工磁化技术制作更高一级磁性指向仪器的突破。

指南针的发明和改进给航海业带来了划时代的影响，北宋朱彧《萍洲可谈》记述1098年—1106年广州航海业时讲：当时海船上的人为了辨认地理方向，晚上看星辰，白天看太阳，阴天落雨就看指南针。南宋创制罗盘以后，指南针在航海中的地位更加重要。吴自牧在《梦粱录》中说：“风雨晦冥时，唯凭针盘（罗盘）而行，……毫厘不敢差误，盖一舟人命所系也。”这是世界航海史上最早使用指南针的记录。到元代，航海已完全依靠罗盘指向引航，并且有了专门为海上航行而编制的由针位标示的航线——罗盘指路。

宋代，中国的航海业高度发达，中国商船在南洋、印度洋，西至波斯湾一带极为活跃。明代从公元1405年到1433年，郑和七次下西洋，最远到达非洲东岸，历经30多个国家，没有罗盘针的指引是根本做不到的事情。就是在这些活跃的航海业中指南针传到了阿拉伯人手中，1180年左右，指南针又从阿拉伯人传到欧洲。15、16世纪时，葡萄牙人达·伽马环绕非洲到达印度的航行，哥伦布发现美洲新大陆的航行，麦哲伦的环球航行，若是没有磁针罗盘，都是不可思议的。