暗花龙纹宣纸
清(公元1644—1911年)。纵64厘米,横133.5厘米。中国历史博物馆藏。宣纸是中国著名的书画纸。唐代已有生产。明清宣纸以青檀皮为主要原料,掺入定量的楮皮与稻草制浆抄造而成,是皮纸的一种。白雀元年施胶纸后秦(公元384—417年)。长28.7厘米,宽13.2厘米。1928年新疆维吾尔自治区吐鲁番出土。中国历史博物馆藏。此纸表面涂布了一层淀粉糊,是迄今所发现的世界最早的表面施胶纸。这种加工纸结构紧密、表面平滑,可塑性、抗湿性、不透水性都较好。有利于书写、绘画。残写经纸北凉(公元395—439年)。纵24厘米,横142厘米。中国历史博物馆藏。公元3世纪以后纸写本书籍和经卷大量增多。此纸白度增加,表面比较平滑,结构较紧密,纤维束较少,有帘纹,纸质较细薄。质量明显提高。
浑仪
浑仪是古代测定天体位置的坐标仪器,自汉代以来历朝都有制造。
本件原为北宋水运仪象台的一部分。仪座为十字水平,仪体分三层:外层为“六合仪”,测定一天的时间和经纬度;中层为“三辰仪”,测定一年四季和日月星宿的位置;里层为“四游仪”,设有望筒以便窥测目标。原仪为铜体。
石刻天文图碑
南宋淳祐七年(公元1247年)刻。原碑高216厘米,宽108厘米,碑额题:“天文图”三字。现存于苏州石刻博物馆。此图系依据北宋天象观测资料刻成。星图外圈直径约91.5厘米,星图本身直径约85厘米。整个图上共刻绘恒星1434颗,还刻有赤道、黄道、二十八宿区线以及银河的界线。
纸地图
西汉(公元前206—公元8年)。最大残长8厘米。1986年甘肃天水放马滩5号汉墓出土。甘肃省博物馆藏。此地图用纸是目前世界上最早的纸。纸面平整、光滑、结构紧密,表面有细纤维渣,可见造纸技术比较原始。其原料为大麻,是西汉早期麻纸。纸上用墨线绘有山、川、崖,路,是一幅世界最早的纸绘地图。
火药
炼丹活动对火药的发明起着重要的作用。炼丹术所用原料种类很多,其中有硫黄、雄磺、雌黄、硝石等。三黄与硝石炼制,稍不慎即迅猛燃烧、爆炸,炼丹家发现了这种现象。
著书并引为警戒。东汉魏伯阳在《参同契》中有所记述。
突火枪
南宋理宗开庆元年(公元1259年),宋军发明此种管状火器。以巨竹筒为枪身,内部装填火药与子窠——子弹。点燃引线后,火药喷发,将“子窠”射出,射程远达150步(约230米)。这是世界第一种发射子弹的步枪。水浮指南针北宋(公元960—1127年)。口径10厘米、高2厘米,足径3.5厘米。是北宋四种指南针之一。将几段灯草横穿在带磁性的钢针上,放在盛水的瓷碗中,灯草连同磁针浮于水面,磁针即指示南北。这种指南针实用性强,最先应用于航海导航。模型是王振铎先生据《梦溪笔谈》、《本草衍义》的记载设计复原的。司南汉(公元前206—公元220年)。盘17.8厘米×17.4厘米,勺长11.5厘米,口径4.2厘米。司南由青铜地盘与磁勺组成。地盘内圆外方;中心圆面下凹;圆外盘面分层次铸有十天干、十二地支、四卦,标示二十四个方位。磁勺是用天然磁体磨成,置于地盘中心圆内,勺头为N,勺尾为S,静止时,因地磁作用,勺尾指向南方。此模型是王振铎先生据《论衡》等书记载并参照出土汉代地盘研究复制。
司南是指南针的雏形。有很好的指南性能。历史发展到北宋时期,沈括《梦溪笔谈》书中首次记载了指南针,它是用人工充磁的。指南针的针比司南的勺柄细得多,在指南的方位确定上就更精确了。再以后经水罗经发展为罗盘,方位的刻度弈逐渐精密,并用于海上船只的导航。
印刷术
被誉为“文明之母”的印刷术,是中国古代四大发明之一。古代的印刷术分为雕版印刷术和活字印刷术两类。雕版印刷术先行出现,活字印刷术是在探求改进雕版印刷术的过程中发明的。雕版印刷术大约在7世纪上半叶的唐代初期问世。直至本世纪初期,雕版印刷一直是中国文献和图籍的主要印刷方式。在这1000多年的历程中,雕版印刷术不断得到发展和完善。雕版的材料除了木板外,又有石板、铜板;印刷除单色外,又有彩色套印;印刷品则从初期的单页图文、小型书籍,进而发展到大型类书的印制。五代时期刻印《九经》等儒家典籍130册,花费时间22年。宋代刻印《大藏经》历时12年,刻板13万块。明清时期集佛、道二教典籍所刻印的《道藏》、《续道藏》亦是工程浩大的雕版印刷壮举。
雕版印刷存在着刻板费工费时,用后雕版收藏不便的缺陷,因此人们探索着印刷术的新途径。北宋庆历年间(1041—1048年),民间发明家毕昇终于首创泥活字,成功地进行了活字印刷。活字印刷的方法是:用粘土刻字,每字—印,制成大小划—的薄字印,然后用火烧烤使它陶化,即成坚硬的泥活字。刻字时,同一字刻几个印,常用字则多刻,最多者达20余印,以备排版中遇到相同的字时应用。字印指音韵分门别类,贮放在木格里。排版时,先依照稿本拣出所需要的字,整齐地排在一块四周有框、中间放有松香、蜡、纸灰等混合药剂的铁板上;当活字排满一版就用火烘烤,等药剂稍微熔化,再用一块平板从上面压平,使板上的字面平整。待药剂冷却凝固后,活字就平整地固定在板上,成为版型。人们可以像雕版印刷那样,在版型上刷上墨,覆上纸,进行印刷。印刷完毕后,再把字板烘热,把药剂烤化,用手轻轻一抖,活字就从铁板上脱落下来,供人们下次再用。
活字印刷不仅大大提高了工作效率,而且还有其他一些优点。如发现错字可随时更换,不必像雕版那样要从头开始,也不会产生雕版的虫蛀、变形及保管困难的问题。只要有了一套活字,便什么书都可印,大大节省了写刻雕版的费用,又缩短了出书时间。这种既经济又简便的印刷方法,是毕昇在世界印刷史上树立的一块具有划时代意义的丰碑。
元初,科学家王祯发明了木活字,并改进行了活字印刷术。把每行字夹住,排满后再用木屑塞紧,省去了毕昇固定和取下字印之不便。为了减轻排字工人来回寻找单字的劳动,提高排字效率,王帧还匠心独运地发明了一种“转轮排字盘”。他把木活字按韵编号排列在两架木制的大转盘里,一架用来放选出的可用字,另一架放普通常用的字。排字工人只要坐着推动转盘,“左右俱可推转摘字”。
在中国古代活字印刷中,除泥活字、木活字外,还有锡、铜、铅等金属活字以及瓷活字,但大量应用的是木活字。1773年,清政府组织刻成253500余枚枣木活字,先后印行《武英殿聚珍板丛书》138种,共2300多卷,是历史上最大规模的活字印刷活动。
印刷术在7世纪和8世纪时即传入朝鲜、日本,12世纪左右传至阿拉伯和埃及,大约在14世纪时传入欧洲。印刷术的发明是人类文明发展史上一项具有划时代意义的创造,它使文化的记录、保存、传播以至交流进入了一个新的纪元。