【编者按】近日,我校发布了《关于设立“小发明小创造节”的通知》和《山西应用科技学院发明创造项目管理办法》两个文件,从学校层面对在全校开展“小发明小创造”给予极大的支持。两个文件与宋校长《让“小发明小创造”在科院蔚然成风》所倡导的精神相呼应。为将“小发明小创造”落细落实、见行见效,让创新文化在科院蔚然成风,党委宣传部持续向全校师生发出诚挚邀请,提笔撰写文章或躬身指导学生,为“小发明小创造”摇旗助威,让“小发明小创造”成为我校培养应用型人才的育人名片,营造积极向上的良好校风。
本期我们从中华优秀传统文化中采撷中国古代100个发明,七论“小发明小创造”《中国古代100个发明》。希望这篇文章能给愿意参与“小发明小创造”的同学启发和思考,能够发挥你们的创新能力,利用寒假时间,创造属于你们的“小发明小创造”。
通过研究发现,古人的智慧让人难以想象的,在科技不发达的时代,他们能够做出很多令人拍案叫绝的“小发明”。
1.纸张:发明者蔡伦,东汉太监。用树皮、破鱼网、破布、麻头等作原料,制成了适合书写的植物纤维纸。被汉和帝封为龙亭侯,时称蔡侯纸。
2.活字印刷术:发明者毕昇,北宋湖北英山布衣。沈括《梦溪笔谈》载,其在胶泥片上刻字,一字一印,烧硬后便成活字。可施墨铺纸印刷,经烘烤取下活字,又可再用。
3.织布机:发明者黄道婆,南宋末上海人,童养媳出身。从海南崖县黎民学到纺织技术,回故里改革棉纺工具,包括去籽搅车,弹棉椎弓,三锭脚踏纺纱车。
4.水力鼓风机:发明者杜诗,东汉南阳太守。水排以水为动力,通过滚动机械使皮制鼓风囊连续开合,将空气送入冶铁炉,称为“杜诗水排”,世界上最早的水力鼓风机。
5.麻将:发明者难考。一说明朝太监郑和,丰富出洋水手生活;二说明初万秉迢,引喻梁山好汉;三说起源江苏太仓,以筹牌记数酬劳。最早有关麻将的计载是宋朝杨大年“麻将经”,清人陈实门丰富发展。
6.火柴:发明者北齐宫女。陶谷《清异录》载,577年北齐两面受敌,缺火种来烧饭和取暖,绝望中一群贫苦宫女竟神奇地发明了火柴,用硫磺制作而成。
7.算盘:发明者难考,初为算筹。一说东汉天文学家刘洪创造了“乾象历”,并亲授其法予徐岳,徐著《数术记遗》第一次记载了算盘的样式;二说刘洪问学于道家天目先生,传授珠算之法;三说算盘的名称最早见于元学者刘因《静修先生文集》。
8.小孔成像:发明者墨子,宋大夫,先秦墨家代表。《墨子》论述了杠杆平衡,并做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。
9.指南针:发明者沈括,宋朝科学家。战国时发明了司南,沈括《梦溪笔谈》进一步说明了用铁针磁化制作指南针的方法。
10.测园海镜:发明者李治,宋元数学家,《测园海镜》是第一本改述“天元术”的巨书。
11.淬火技术:发明者浦元,三国蜀工匠,首创淬火技术,使钢刀坚而有弹性。
12.大衍求一术:发明者秦九韶,南宋数学家。《数书九章》创立解一次同余式的“大衍求一术”和求高次方程数值解的正负开方术。秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰并称宋元数学四大家。
13.孙子问题:发明者孙子,三国数学家。《孙子算经》上卷介绍筹算法则(春秋就采用十进位值制记数),下卷则有著名的“物不知数”题(乘余定理的起源),亦称“孙子问题”。
14.造塔术:发明者喻皓,北宋建筑师。设计灵感塔,著《木经》,有造塔鲁班之称。
15.л精确值:发明者祖冲之,南朝数学家。利用刘微割图术提出л更精确的上下界,即3.1415926<л<3.1415927。制成《大明历》,造出指南车,千里船。
16.割图术:发明者刘微,魏晋数学家。发明了割图术,取л值3.14。还发明了介线性方程组的新分法,提出了不定方程问题,建立了等差级数前几项和公式。
17.四元术:发明者朱世杰,元代数学家。编撰中国第一本算学启蒙,又著《四元玉鉴》,把天元术推广为“四元术”,这是一种高次方程的解法(最高可包括4个未知数)。
18.卧褥香炉(平衡环):发明者丁缓,汉长安巧工。《西京杂记》记载,其作卧褥香炉,一名被中香炉(初为房风发明),其法后绝,运四周而炉体常平,可置之被褥中,故以为名。其原理与现代陀螺仪中的万向支架相同。又作七轮扇,七轮大皆径尺,递相连续,一人运之,满堂寒颤。
19.敞肩式拱桥:发明者李春,隋代建桥巨匠,首创了在主拱图上设小腹拱的敞肩式拱桥赵州桥。
20.龙骨水车:发明者马钧,三国魏人,时称“天下之名巧”。水车桔槔(翻车)能连续提水,结构精妙。又先后改进了织绫机、制造了已经失传的指南车、为魏明帝曹睿制做了“水转百戏”、设计制造出了轮转式发石车。
21.制图六体:发明者裴秀,晋魏地图学家,曾与机械专家马钧辩难。在中国最早创立了绘制平面地图的理论“制图六体”,并绘制了《禹贡地域图》。
22.走马灯:发明者莘七娘,五代闽国随军夫人。发明了松脂灯(孔明灯)作为打仗时的信号灯,这是中国人最早利用热气球。又发明了走马灯,乃航空燃气涡轮的始祖。
23.天象仪:发明者苏颂,宋代天文学家。与韩公廉合作制成了天象仪及水运仪象台,是中国古代第一架天象仪。
24.赤道式仪器:发明者洛下闳,汉天文家。改创赤道式仪器,定下了赤道式浑仪的基本结构。
25.统天历:发明者杨忠辅,南宋天文学家。创制了《统天历》,确定回归年长度为365.2425日。并发现回归年长度有消长现象。
26.大衍历:发明者僧一行,唐代高僧、天文家。编制新的历法《大衍历》,包括十篇历议,是古代非常先进的历法。世界第一次发现恒星位置变动的现象。
27.皇极历:发明者刘焯,隋代天文学家。制定《皇极历》,创立了等间距二次差内插法以计算日月视运动的速度。又把差岁改为75年差一度。
28.石氏星经:发明者石申:发明者战国魏国天文学家。著第一部天文巨著“天文”,后世尊为“石氏星经”。书中标有121颗恒星的位置,还记有五大行星的运行及交食等情况。石申编制了最早的星表。
29.天文仪表:发明者郭守敬,元代杰出天文学家。创制了高表、玲珑仪、观象台计16种仪表,专供测量天体使用。还制作了简仪,测定了黄赤交角。
30.浑天仪:发明者张衡,东汉天文学家。浑天说代表人物,设计制造了漏水转浑天仪、候风地动仪,并对日月星辰做了许多观测和分析,画出我国首张星图。
31.运河船闸:发明者乔维岳,后周寿州刺史,984年发明了运河船闸,提高了河运能力。
32.机械钟:发明者僧一行,唐朝高僧、数学家,发明了机械钟,实际上是一架附有报时装置的天文仪器,而不是一架简单的钟表。
33.七巧板:发明者难考。一般认为源于宋明燕(宴)几图,黄伯思撰《燕几图》,明代严澄著《燕几谱》将方形改为三角形,用13张三角形的案几合为蝶翅形,称为燕翅几,也可拼出各种图形。清初始有七巧板,养拙居士《七巧图》刊行,使之流传。
34.耧犁:发明者赵过,西汉搜粟都尉。三犁共一牛,一人将之,下种挽耧,皆取备焉。耧车有独脚、二脚、三脚、甚至四脚数种。
35.火腿:发明者宗泽,宋朝名将。发明了火腿的制作方法。
36.糕点:发明者闻仲,奉商纣之命讨伐武王,为减少埋锅造饭时间,设计了一种用饴糖和谷粉粘在一起的糖饼,这是世界上最早的点心。
37.毛笔:发明者蒙恬,秦朝大将。以枯木为管,鹿毛为柱,羊毛为被,制成苍毫名秦笔。
38.豆腐:发明者刘安,淮南王,刘邦之孙。熬丹药时无意间用黄豆、盐卤做成了豆腐脑。又说乐毅(战国燕国大将)父母年老嚼不动黄豆,就磨成豆浆,再撒盐卤成了豆腐。
39.理发工具:发明者罗隐,唐明皇时人,亦称罗祖、罗真人,发明理发手艺和工具。
40.皮鞋:发明者孙膑,战国军事家。苦不能行走,发明原始皮鞋,为“制鞋始祖”。
41.玻璃:发明者陆毒,西汉绿林好汉,用石头架锅做饭时发出强光,原来是石头被烧得透明,此为中国原始玻璃。
42.中医四诊:发明者扁鹊,战国名医秦越人,创立望、闻、问、切“四诊”医术。
43.抛石机:发明者马钧,三国魏人,把诸葛亮的连发弩改成抛石机(发石车)。
44.新式织绫机:发明者马钧,三国魏国人。当时的织机经线有五十蹑(脚踏操纵板)、六十蹑,马钧将其一律改为十二蹑,大大提高了功效。
45.眼镜:发明者孙云球,清初科学家,中国眼镜业创始人,著《镜史》。
46.体操:发明者华佗,三国神医。他发明五禽戏,是一套使全身肌肉和关节都能得到舒展的医疗体操,是专门编了用作健身用的。
47.性激素:发明者张仲景,东汉名医。他发明了五石散,原用来治疗疟疾。药性偏热,服用全身酷热难当,必须以阴寒食物来抑其燥火,故又名寒食散。又说,服食后激动不已且不能着衣,疑有催情作用。魏人何晏广为宣传,遂在文士间蔚然成风。
48.二十四节气:发明者邓平,汉朝科学家。《尚书》对节气有所记述,西汉刘安《淮南子》有完整的24节气记载。前104年邓平制定《太初历》,正式把24节气订于历法,明确了24节气的天文位置。
49.法医:发明者宋慈,宋代名医,福建建阳人。《洗冤集录》是一部千古不朽的检验专著,被尊为世界法医学鼻祖。
50.麻醉术:发明者华陀,三国神医。他发明“麻沸散”,主药是莨菪子和曼佗罗。开创全身麻醉的先例,是世界上最早使用麻醉术做腹腔手术的人。
51.人造金:发明者葛洪,晋代道士炼丹家。其《抱朴子》中的“黄自”卷侧重讲了许多人造黄金和自银,炼丹术已经得到了一些人造的化学药品。
52.隶书:发明者程邈,秦始皇囚徒,故称隶书。在狱中改进文字,去繁就简,字形变圆为方,笔划改曲为直,改连笔为断笔。从线条向笔划,更便于书写。
53.楷书:发明者钟繇,三国魏书家。魏初任相,与王羲之并称“钟王”。
54.行书:发明者刘德升,后汉书家。《太平广记》载,“行书者,后汉刘德升所造也。行书即正书之小变,务从简易,相闻流行,故谓之行书”。
55.草书:发明者张芝,汉代书家。草书始于汉初章草(急就章),汉未张芝变“章草”为“今草”,字的体势一笔而成。唐代张旭、怀素又发展为笔势连绵回绕的“狂草”。
56.小篆:发明者李斯,秦国丞相。秦采取“书同文”政策,废除六国文字中和秦文字不同的形体,将秦国的大篆进行简省删改规范,形成了一种新的正式字体“小篆”。
57.几何:发明者墨子,宋大夫,先秦墨家代表。《墨经》中提出了点、线、方、圆等几何概念。
58.勾股定理:发明者商高,西周人。一般称为毕氏定理,由古希腊数学家毕达格拉斯首先发现。但《周髀算经》记载商高与周公的一段对话,商高说“故折矩,勾广三,股修四,经隅五”,远早于毕氏,有人主张应称商高定理。
59.吊桥:发明者李冰,战国秦水利家,兴建都江堰。还在四川灌县修建了安蓝桥,这是世界最早的竹缆链桥。总长320米,有八个孔,整个结构中没有一块金属材料。
60.标度盘:发明者赵达,晋朝科学家。570年发明了指针式标度盘装置,结构精细复杂令人惊奇,由多达40个同心圆组成。
61.火枪:发明者唐福,宋朝科学家。995年使用火药造出火简、火枪。后来火枪经阿拉伯传到欧洲,出现最原始的步枪。唐福还发明了火球和火蒺藜两种火药武器。后来,宋人陈规又发明了长竹管制火枪,引燃药捻点爆。
62.火炮:发明者郑瑶,唐末科学家。将火药包装在抛石机上,用火点着向敌人抛过去的,《九国志》将这种打法称为“发机飞火”。904年郑瑶攻南昌便运用火炮陷龙沙门。
63.火箭:发明者冯继升,宋朝科学家。907年向政府献上制作火箭的方法,政府还赐了他一些奖励。1000年唐福又向宋朝政府献火箭。
64.直升飞机:发明者徐正明,清初发明家,江苏吴县人。前500年中国人制成了直升竹蜻蜓,这是直升飞机的起源。17世纪徐正明制成原始的飞行器枣飞车,离地尺余,飞渡港汊。堪称直升机型式飞行器最原始试验。
65.水雷:发明者唐荆川,明朝抗倭英雄。其《武论》中阐述水雷制作方法,创造了世界上最早的人工操纵机械击发的水雷。
66.烟花:发明者李畋,唐代花炮祖师,湖南浏阳大瑶人。传说钻研《荆楚岁时记》中燃竹驱祟避邪之记,始有火硝爆竹之首创。又传,得药王孙思邈指点,将“伏火硫磺”首创为“火硝纸爆”,开“烟花礼炮”之先河。
67.宣纸:发明者孔丹,东汉蔡伦的徒弟。传说他想造一种精良的白纸,但屡试屡败,便周游四方,终于在安徽泾县造出宣纸。
68.炒肝:发明者刘喜贵,清会仙居掌柜。用料为猪肠和猪肝,著名北京小吃。
69.臭豆腐:发明者王致和,清康熙年间人。从安徽进京赶考落选,遂留在京城豆腐。无意间发明了臭豆腐,传说慈禧赐名“青方”。
70.面筋:发明者张士诚,元末农民军首领。《事物绀珠》说,梁武帝当年作断酒肉文,创造了麸(面筋)替代鸡豚。但江浙民间说,乃张士诚手下厨师所创。
71.五香酱羊肉:发明者马永祥,清乾隆年间月盛斋掌柜。月盛斋马家老铺由回族人马庆瑞1775年创办,以制作五香酱羊肉和烧羊肉著称,从第二代马永祥开始出名。
72.皮影戏:发明者李少翁,东汉方士。为汉武帝做皮影戏,得见已逝的宠妃李夫人。佛教徒多用皮影艺术宣传佛教。
73.木偶戏:发明者偃师,周穆王的工匠。又称傀儡戏,最早代替活人殉葬,全盛时期为宋代。
74.兽医:发明者马师皇,黄帝时代兽医。善医马及各种野兽,被后世尊为兽医始祖。
75.冰糖:发明者邹和尚,唐代僧人,爱科学,尤重制糖技术,首创冰糖,列为朝廷贡品。制糖技术在当时世界上处于领先的地位。
76.馒头:发明者诸葛亮,三国蜀谋士。发明肉馅馒头替代人头,用以祭祀。
77.杆秤:发明者范蠡,春秋谋士。他在经商中发现,买卖都是用眼估堆,很难做到公平,便发明了老秤。用南斗六星和北斗七星,外加福禄寿三星,组成了十六两秤的“秤星”,告诫商人,缺一两折福,缺二两折禄,缺三两折寿。
78.纸币:发明者张咏,北宋名臣。主政四川时,觉得金银铜钱携带不便,于是创立“交子”制度。这是中国最早的纸币,也是全世界最早的纸币。
79.笛子:发明者京房,汉音乐家。他对羌笛进行改造,从四孔变成五孔。而汉武帝时丘仲机所造之笛,完全是羌笛形制。
80.弹弓:发明者考子。古语说“弩生于弓,弓生于弹,弹生于古之孝子”,意思是说,弩箭由弓箭而产生,弓箭由弹弓而产生,弹弓的产生是因为一位孝子。古代实行浅葬,时有野兽掏坟吃肉,有个孝子在守坟时发明了弹弓。
81.火锅:发明者难考。一说三国魏文帝,时有“五熟釜”,就是分有几格的锅,形同今天的“鸳鸯锅”;二说成吉思汗,为了使部队不延误战机,将羊肉切成小块掷进沸腾的锅里众人共吃;二说长江纤夫,火锅热汤佐以烈酒,疲乏顿消。其实,火锅的发展是渐进式的。
82.腐乳:发明者王婆,汉代商人。在汉中街卖豆腐,与佘员外竞争不利,豆腐长期积压变质,无意中发明了豆腐乳。又说,苗栗客家人发明了“豆腐饴”。
83.月饼:发明者杨贵妃,唐玄宗宠妃。殷周时期就有纪念闻仲的“太师饼”,后从西域引进芝麻、胡桃,改称“胡饼”。某年中秋,唐玄宗和杨贵妃赏月吃胡饼,玄宗嫌“胡饼”不雅,贵妃仰望皎洁的明月,随口命曰“月饼”。
84.车船:发明者李皋,唐朝人。《旧唐书》说李皋“常运心巧思为战舰,挟二轮蹈之,翔风鼓浪,疾若挂帆席,所造省易而久固”。所造车船即现代轮船的始祖。又说,南北朝祖冲之所造”千里船”日行100多里,就是车船。
85.独轮车:发明者诸葛亮,三国蜀相。前身是木牛流马,俗称“小车”、“鸡公车”、“羊角车”。其实,这种车相传大禹治水时就已经发明。
86.辘轳:发明者史佚,周代初期的史官。《物原》记载,“史佚始作辘轳”。
87.耧车:发明者赵过,汉武帝时期人。战国时期就有了播种耧车,赵过在一脚耧和二脚耧的基础山,发明了三脚耧,大大提高了播种效率。
88.贾宪三角:发明者贾宪,北宋数学家。他创制了一幅数字图式,即“开方作法本源图”。此图见于杨辉书中,特意说明“贾宪用此术”。所以,称为“杨辉三角”是不妥当的。
89.地磁偏角发现:发明者沈括,宋代科学家。他在《梦溪笔谈》记述用天然磁石摩擦钢针可以指南的时候指出,“然常微偏东,不全南也”。这是世界上关于地磁偏角最早发现。
90.皮蛋:发明者吴江人。传说明代苏州吴江有一家小茶馆,掌柜常把茶叶渣倒在炉灰堆中,他家的鸭子又常在炉灰堆上生蛋,无意中发明了皮蛋。
91.制墨:发明者邢夷,西周人。《述古书法纂》载,“邢夷始制墨,字从黑土,煤烟所成”。最早记载的是三国魏书法家韦诞(字仲将),“仲将之墨,一点如漆”。
92.法典:发明者皋陶,唐尧主管司法的大臣,首创国家第一部法典,被万世敬奉为狱神或司法神。虞舜亲自创作了三故五典,做为治国之文典制度之本。
93.榻床:发明者吕望,即姜子牙。《广博物志》载,“神农始作床,少昊始作篑,吕望始作榻”。
94.船橹:发明者鲁班,春秋鲁国发明家。他看见鱼儿在水中挥尾前进,遂削木为橹。此说恐有附会,东汉刘熙《释名释船》对橹作出了解释,它省力且高效,有一橹三桨之说。
95.石碾:发明者鲁班,春秋鲁国工匠。明《物原》说,“鲁般作砻磨碾子”。但是,目前未发现魏晋以前的考古实物,疑出现较晚。
96.石磨:发明者鲁班,春秋鲁国工匠。《世本·作篇》载,“公输班作硙”。公输班即鲁班,硙即磨。《说文解字》也说,“古者公输班作硙”。
97.风筝:发明者鲁班,春秋鲁国工匠。传说发明了风筝,升空三日而不坠。
98.雨伞:发明者鲁班,春秋鲁国工匠。传说发明了伞,伞骨用竹或檀香木制成,上面覆以树叶或羽毛做的伞面。
99.纸牌:发明者张遂,唐代高僧一行。纸牌起源于叶子戏(纸牌只有树叶大),而叶子戏由僧一行发明。后来马可波罗带到了欧洲,遂有扑克。
100.砚台:发明者子路,孔子学生,砚墨而传之。又说,春秋鲁人仲田凿石而成。
其实,这样的发明在古代数不胜数,而且有很多的小发明都已经失传已久了,当时古代能够如此繁荣其实是因为当时没有条件,所以很多人都会突发奇想地去解决问题,而现如今虽然我们生活十分方便,但是同样也阻断了我们创造的积极性。毕竟生来就有前辈帮我们给安顿好了,我们习以为常,把它们视为了客观存在。
所以,世人应警醒,现在的科技发达了,但是我们要向先祖先辈们学习,研究出更加有利于人类生存的东西,这样人类才能发展得更美好。