张衡、蔡伦……浑天仪、造纸术、《说文解字》……东汉名家辈出，发明著作无数，人类瑰宝积聚于此。
一、张衡和浑天仪
张衡（78—139年），字平子，南阳西鄂（河南南阳县南）人。是我国著名的天文学家，也是卓越的数学家、文学家、地理学家。
（一）张衡在科学上的成就
张衡在第一次任太史令的六年内，发明了浑天仪，著作完成了《灵宪》和《算罔论》。
1.完成《灵宪》。
《灵宪》是一篇杰出的天文学著作。它从理论的高度对当时的天文学知识作了精要的概括和重大的发展。
天文学巨著《灵宪》
当时，我国同时存在着几种宇宙结构理论，而以盖天说和浑天说最为流行。张衡是主张浑天说的。他的《灵宪》是浑天说的第一部传世的巨作。“昔在先王，将步天路，……先准之于浑体”，明指天是个球体。这个球的直径是232300里。从地到天则是此数的一半，且地的深度也是如此。天“通而度之，则是浑已”。但地则是一个近似的半球，其中地面的南北距离比天的直径短1000里，而其东西则长1000里。天这个球是从东向西不停转动的，地这个半球却在天内静止不动。至于伸出天外的地块是否会阻碍天的转动？张衡没有说。显然，他并不认为这是个问题。由此可见，张衡心目中的天不是一个坚不可破的硬壳。而且更进一步，张衡还认为天并不是整个物质世界的边界。《灵宪》说：“过此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之谓也。宇之表无极，宙之端无穷。”在天之外还有无限广漠的宇宙世界，不过当时人们还不了解那些地方罢了。
说到天地，人们自然会问其由来。对此，中国古代先哲们有一个很好的非神创论思想传统，认为是有规律地演化而成的。老子《道德经》中就说到：“道生一，一生二，二生三，三生万物。”所谓道，是一种说不出形象和色彩，不在当时人日常经验之内的物质；所谓一，就是气；二，乃是阴和阳；三，则是阴、阳、天。三者结合，生出地面万物。《易·系辞》则认为：“易有太极，是生两仪。元气已分，天地设位，清浮升乎上，沉浊居于下。”到了西汉时代，《淮南子·天文训》发展了道家学说，提出“道始于虚霸，虚霸生宇宙。宇宙生元气。气有涯垠，清扬者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地。”
在《灵宪》中，宇宙演化的思想又有了新的发展。张衡把天地的形成划分成三个阶段。第一个阶段被称为“溟涬”。在这阶段里，整个原始宇宙是“幽清玄静，寂寞冥默，不可为象。厥中惟灵，厥外惟无。”所谓“灵”，是一种阴性的精气，看不出任何形象，也没有明显的运动，因此，整个宇宙空间中一片寂静。经过很长很长的时间，从灵中逐渐生成各种不同的气。这些气互相混合在一起，“并气同色，混沌不分”。这混沌的元气，自然还没有固定的形状，而且也分辨不出它们的运动速度。这个混沌的阶段被称之为“庞鸿”，也是一个相当长的时期。第三个阶段被称为“太元”。这时，那片混沌同色的元气发生了分离。清气向外，形成了圆球形而不停运转的天；浊气向内，积淀凝结成为一个上面平而静止的半球形大地。此后，由于天和地的互相结合与作用，产生了天上的日月星辰和地上的万事万物。
由以上可知，张衡不但继承了先辈学者的优良传统，认为天地的形成是物质自身变化发展的自然结果，而且更加强化了这一传统的唯物主义倾向，即，他更明确地表明了，在演化的各个阶段中都是物质——气，而且只有气在起着作用。此外，他把浑天说引进了天地形成的思想，这也比古代演化学说中所依据的天上地下的质朴概念或盖天说思想要来得进步。
2.初识日、月、五星。
天空中最亮的天体是日和月。月有阴晴圆缺，而日则始终是圆的。古人在长期观察月亮的运动变化中已经认识到，太阳是自己发光的，而月亮本身则不发光，而是靠反射太阳光才发亮。公元前1世纪成书的《周髀算经》中说：“日兆月，月光乃生，故成明月。”西汉晚期的京房也说：“先师以为日似弹丸，月似镜体；或以为月亦似弹丸。日照处则明，不照处则暗。”对于这个问题，张衡也提出了进一步的看法：“日譬犹火，月譬犹水，火则外光，水则含景。故月，光生于日之所照，魄生于日之所蔽，当日则光盈，就日则光尽也。”在这里，明确指出了朔望现象取决于月亮和太阳之间的相对位置。
所谓“当日”是指月亮转到了太阳的正对面（相对于地来说）。由此推测，月在望时应该总是很明亮浑圆的，但事实上有时又有月食的现象发生。对此，《灵宪》作出了解释：“当日之冲，光常不合者，蔽于地也。是谓暗虚。……月过则食。”所谓“月过则食”的暗虚，用今天的概念来说，那是太阳照射地球时在地球背后投射出的影子。但是，张衡的地是个相当于半个天球那么大的东西，因此，这个暗虚与现今的地影概念大不相同。唯一肯定的是，张衡知道月食的原因是地遮蔽了日光。不过仅仅这一点也已经是一个重大的发现了。
除了日月外，还有五颗肉眼可以看见的行星在星空背景上运动，运动方向大多时候与日、月一样，是由西向东。因此，这样的运动称为顺行，古代又称右旋。五大行星和我们所在的地球实际上是在各自的轨道平面上绕着太阳作椭圆轨道运动。这些运动都不是匀速的。它们的平均速度也各不相同，离太阳越远的天体，其平均速度越小。由于行星和地球有上述这些运动，因此，在地球上的观测者就会看到，行星有时会出现由东向西的运动，这种运动称为逆行。在顺行和逆行变更之际，行星就好像停留在天空中不动一样，这种状态称之为留。
这些天文现象，以及行星运动速度变化的规律，都是在16世纪波兰天文学家哥白尼提出了太阳中心说，又经17世纪德国天文学家开普勒发现了行星运动三定律以后，才得到科学解释的。比哥白尼早了14个世纪的张衡完全不可能达到他们那样的程度。但是，他根据他那个时代所积累的天文观测和日常经验，加上他自己的天才，对行星运动的规律作出了自己的猜测。
张衡在《灵宪》中指出：“文曜丽乎天，其动者七，日、月、五星是也，周旋右回，天道者，贵顺也。近天则迟，远天则速。行则屈，屈则留回，留回则逆，逆则迟，迫于天也。”他认为，行星的右旋是一种自然规律——天道。他又因为天本身是从东向西运动的，所以又提出，越靠近天，行星的运动所受到天的影响也就越大（“迫于天”），这就可以解释行星速度为什么会放慢下来，甚至可以完全停止，乃至倒退（逆行）。这种天的影响力使行星速度发生变化的想法，是对控制天体运动的力的一种思辨性解释。张衡的解释是早期中国天文学史上探求天体运动变化的物理机制的最后一个企图。这种企图由于整个科学发展状况的条件限制，在古代中国就没有可能得到发展和解决。正因为如此，张衡的解释努力应得到后人的钦佩，而不因其牵强不科学而忽视。
由于五星中火、木、土三星离太阳比离地最远，金、水二星则高太阳比离地最近。所以火、木、土三星称为外行星，金、水二星称内行星。张衡当时还不能测定行星与太阳的距离，他当然也无法定义出何为内行星，何为外行星（这个问题后来由哥白尼解决了）。但是他已经知道三外行星速度比太阳（实即地球）慢，而二内行星则比太阳快。他还观测到“行迟者觌于东”，即三行星都是先在早晨从东方地平线上出现。以后太阳离它越来越远，过相当时间后太阳反从西面赶上外行星，终于使它在黄昏时被淹没在太阳光中。直到太阳赶过它相当远后，它又在早晨出现在东方地平线上。而内行星则不同，它不但会在早晨出现于东方地平线上，也会在黄昏出现在西方地平线上，以后仍然在黄昏消失于太阳光中。因此张衡称之为“行速者觌于西”。于是他借用阴阳观念说道：“觌于东属阳”，“觌于西属阴”。并且用“日与月此配合也”，把五星分成二类：“摄提（木星）、荧惑（火星）、地候（土星）见晨，附于日也。太白（金星）、辰星（水星）见昏，附于月也。二阴三阳，参天两地，故男女取焉。”虽然没有内、外行星的概念，但两者是区分得清清楚楚的。而且其中终究运用了某种距离的概念，这是在中国古代天文学中极为少见的。循此以往，未必不能发展出正确的概念来。很可惜的是，以后再没有人往这个方向去努力。
3.提出恒星与地对应的观点。
关于恒星，张衡认为：“地有山岳，以宣其气，精种为星。星也者，体生于地，精成于天。”这个见解虽然是错误的，但它反映了当时已流行了数百年的天地对应思想。《灵宪》中就说到：“在天成象，在地成形。天有九位，地有九域；天有三辰，地有三形；有象可效，有形可度。情性万殊，旁通感薄。自然相生，莫之能纪。”这种天地之间的对应，虽然纯粹是附会的，是毫无道理的。
例如，天的九位（九天）和地的九域（九州）全都是人为的划分。这种对应纯属数字偶合。但是，《灵宪》所说的星“体生于地，精成于天”的话却也不是没有一点原由的。《灵宪》又说到：“夫三光同形，有似珠玉，神守精存，丽其职而宣其明；及其衰，神歇精，于是乎有陨星。然则奔星之所坠，至地则石矣。”因为天上坠落的星星（陨星）掉到地上后见到的都是石头（陨石），所以使古人起了错觉，认为星星原是地上之物。那么，为什么会升到天上的呢？这就自然而然地解释成是地上山岳的精气上升就成为星，而星星陨落也自然是“神歇精”的结果了。这种解释虽然听起来很荒谬，但却反映了古人对陨石的观察。其实欧洲，一直到17世纪，还不认为陨石是从地球以外的空间掉入地面的。
关于恒星，《灵宪》还说到它们的命名计数：“众星列布，其以神著，有五列焉，是为三十五名。一居中央，谓之北斗。……四布四方，为二十八宿。……中外之官，常明者百有二十四，可名者三百二十，为星二千五百，而海人之占未存焉。征星之数，盖万一千五百二十。”这里给出的星官命名数和星数都大大超过了《汉书·天文志》的记载。这篇写作时代离张衡不远的志文中也有个数字：“凡天文在图籍昭昭可知者，经星常宿中外官凡百一十八名，积数七百八十三星。”可见，张衡在当太史令的期间是亲自做过恒星的观测、命名、综合（其他前人所定的星官）和计数工作的。张衡所定的星官体系甚至比后来三国时陈卓综合石氏、甘氏和巫咸三家星官而成的星官体系还要庞大。后者只有星官283官，星数1464星。可惜的是《灵宪》中没有记录下张衡星官的详情，其他可能记下详情的张衡著作也未有留存。在南宋郑樵编的《通志·天文略》中也有一些张衡关于某些星官的描述及其星占文字的残篇。只是郑樵是按《步天歌》星官系统——陈卓系统的重新组合——来写的，所以，只有与上述283官相合的张衡星官才会被引入《通志》。至于这个体系之外的张衡星官那就只有寄希望于未来的考古发现了。此外，张衡所说的征星之数，则并不是实际观测的结果（在整个星空中，人眼所能看到的恒星，总数不过6000多颗，其中还包括了南极附近中国古代所一直看不见的天区中的恒星），而是从《易·系辞》中说的“万物之数”来的。这是天地对应思想的又一个反映。
4.制做浑天仪。
张衡所做的浑天仪是一种演示浑天说的仪器，故由此得名。
《晋书·天文志》中关于浑天仪记载说到：“张平子既作铜浑天仪，于密室中以漏水转之。令伺之者闭户而唱之。其伺之者以告灵台之观天者曰：‘璇玑所加，某星始见，某星已中，某星今没’，皆如合符也。”只可能是在密室中用的一种演示仪器，而不可能是观测天体的仪器。这件仪器的细节在《晋书·天文志》的“仪象”中有更具体的记载：“张衡又制浑象，具内外规、南北极、黄赤道，列二十四气、二十八宿中外星官及日月五纬，以漏水转之于殿上室内，星中出没与天相应。因其关戾，又转瑞轮蓂荚于阶下，随月盈虚，依历开落。”这里又称张衡的浑天仪为浑象。事实上在早期，浑天仪、浑仪和浑象这些名称是混用的，即凡是表现浑天说的仪器都可以称之为浑天仪或浑仪；而不像隋唐以后，名称逐渐规范，专门用来观测的仪器称仪，用来演示的仪器称象。
从《晋书》的上述记载可知，张衡的浑天仪，主体是一个大圆球，与现在的天球仪相像。球上画了张衡所定的星座和星星，也画了赤道、黄道。黄道上则绘出二十四节气。在大球相当于南、北极的地方，伸出一根转动轴。这根轴架在一个圆环形支架上。圆环循所在地的子午面方向直立着。转动轴北高南低，与地平面所夹的角度正好是所在地的地理纬度。如果在子午圆环正中间设一个水平放置的大圆环，代表所在地的地平面，那么，转动大球，就可以表演星星的东升西落。球上有一部分星星永远在地平线以上不会下落，其极限是一个以北极为圆心、当地纬度为半径的小圆，称之为内规。反之，以南极为圆心、当地纬度为半径的小圆，则为球上永不升到地面以上的部分的极限，这圆就称为外规。这个大球，有一个齿轮系连接着。用漏刻流出的水推动这个齿轮系，就可带动大球自东向西转动，只要齿轮系转动速度调节适当，就可使球上天体的东升西落和中天现象与室外的实际天象一致。
浑天仪
按《晋书》的记载，张衡的大球上还有日、月、五星。这些天体除了随着天球东升西落外，还有各自的轨道运动。这些轨道运动和天球的东升西落方向都不一致，因此，要像表演恒星的东升西落那样来表演日、月、五星在星空背景上的运动，是一个非常复杂的机械工程问题。现代研究家都认为，张衡的时代还不能解决这样复杂的问题。人们认为，张衡浑天仪上的日、月、五星实际上是一种可以用手搬动的附加物，它们能随天球东升西落，但是是由仪器操持者随时按照它们在星空背景上的移动来搬动它们在浑天仪大球上的位置。
虽然张衡的仪器尚不能完全自动地演示日、月、五星的运动，但是，用一个机械系统来取得与天球旋转相同步的机械运动，这本身就是一项伟大的发明。它在当时世界上是绝无仅有的。从张衡开始，诞生了一个制造水运仪象的传统。由于直到20世纪下半叶原子钟发明和采用之前，时间的计量都是以地球的自转，也即天球的转动为基础的，因此，张衡的发明实际上就成为后世机械钟表的原始鼻祖。
浑天仪中还有一个附件叫做“瑞轮蓂荚”。蓂荚，是一种神草，传说长在尧的居室阶下。随着月亮的出现，一天长出一个荚，最多15个荚。过了月圆之后，又一天掉一个荚。这样，蓂荚就可以指示出月相和一个太阴月中的日期。这个传说实际是反映了尧时天文历法的进步。张衡根据这种传说制造了“瑞轮蓂荚”这种机械装置，所谓“随月盈虚，依历开落”，其作用就相当于现代钟表中的日历显示。
既然浑天仪能和天球的转动相结合得丝丝入扣，“皆加合符也”，可见它的稳定性相当高。因为浑天仪是用刻漏流出的水推动的，所以可知张衡的刻漏技术也很高明。
刻漏
5.巧用刻漏。
刻漏是我国古代最重要的守时和计时仪器。从目前出土的三件汉代刻漏来看，它们都是所谓“沉箭式单漏”，都铸造于西汉时代。这种刻漏仅只有一个盛水的容器。器底部伸出一根小管，向外滴水。随着容器内水的流失，水面降低，由浮在水面的箭舟所托着的刻箭也随之下降，由此可读出时刻。沉箭式单漏的计时准确性主要决定于漏水流出的速度是否均匀。而水流出速度又与小管处的水压成正比，即随着水的流失，刻漏容器内的水而下降，水的流出速度也会变慢。用这样的刻漏来推动浑天仪，浑天仪的转动就会越来越慢，因而也就不可能较长久地保持浑天仪与天球的同步关系。
为了提高刻漏的准确性，古人想了很多办法。首先是把沉箭式改为浮箭式，即把刻漏滴出的水流到另一个柱形容器内，把箭舟和刻箭也放在这个聚水器内，以刻箭的上升来反映时刻的推移。第二步是在刻漏之上再加一具刻漏，使下面的刻漏中不断有水来补充所滴出的水，这样就可使下刻漏水面的下降大大推迟，从而提高下刻漏出水速度的稳定性。这样的刻漏称为二级刻漏。如果在上刻漏之上再加一具刻漏，那么上刻漏的出水速度也就比较稳定，因而下刻漏的出水速度就更加稳定。这就成了三级刻漏。当然，还可以组成四级或四级以上的刻漏。而最关键的技术是从单漏到二级刻漏这一步，可是这一步的发明，在文献和考古发掘中都没有发现什么资料和证据。
《漏水转浑天仪制》中记述了张衡所用的刻漏是一组三级的刻漏。《初学记》所引残文题名前还有“张衡”二字。因此，残文很可能是张衡的原作。记述文字如下：“以铜为器，再叠差置，实以清水，下各开孔。以玉虬吐漏水入两壶，右为夜，左为昼。”“（盖上又）铸金铜仙人，居左壶；为金胥徒，居右壶。”“（皆）以左手把箭，右手指刻，以别天时早晚。”所谓“叠置”就是指二具刻漏上下放置，“再叠”，则当然是又加上第三具刻漏了。至于下面的聚水器（壶）分左右两把，那是因为古代的时刻制度夜间的和白天的有所不同，因而刻箭上的刻度也有不同。所以张衡干脆就用两把聚水器。从张衡之前没有多级刻漏的记载这个事实，由此可以推断，正是张衡作出了从沉箭漏到浮箭漏，又从单漏到多级漏这样两步卓越发明的，而且是从单漏直接跨上了三级漏的。
6.编写《算罔论》。
张衡在数学方面，著有《算罔论》，此书久已佚失。在《九章算术·少广章》刘徽注开立圆术时引有“张衡算”若干言，这当是《算罔论》的遗文。从这些遗文得知，张衡第一个否定了对圆周率的古代粗疏认识，并计算出圆周率的值在3.1466和3.1622之间。这个数值虽然仍很粗略，这和今天大家知道的圆周率虽稍有误差，但在1800多年前就能有这样精确的计算，不能不使人们感到惊叹。他的这一成果比欧洲早1300多年。由此才有刘徽的推进，并最后导致祖冲之的杰出发明。
7.修改历法。
安帝建光元年（121年），张衡任掌管宫阙南门，品级和太史令相同的官职——公车司马令。虽然他离开了太史令职位，但仍关心天文历法工作。延光二年（123年），东汉朝廷内部发生了一场是否继续颁行《（后汉）四分历》的大讨论。张衡曾积极参加了这场讨论。
《（后汉）四分历》是为了纠正以前行用的《太初历》的疏误，从光武帝建武八年（32年）起酝酿，到章帝元和二年（85年）经过科学而慎重的大讨论之后才得以颁行的。《（后汉）四分历》在天文数据和计算方法等方面都有许多改进。延光二年（123年）的讨论之所以发生，是由于有人提出，根据图谶，当改用甲寅元，《（后汉）四分历》是用文帝后元三年（公元前165年）为元，岁在庚辰；又有人提出，章帝改历以后“灾异卒甚，未有善应”，而汉武帝用《太初历》后，“享国久长”，故应复用《太初历》。这两种观点提出以后，张衡和另一位学者周兴一起，立即和他们展开了辩论。数次辩论，对方或者无可回答，或者回答失误。史书没有留下这些一定是很精彩的辩论记录，但可以推测，张衡他们是用天文学的科学论据和对方的迷信观念作的辩驳，因为张衡、周兴二人在驳倒上述二种改历要求之后，又根据多少年的天文观测记录，提出应该行用一种比《（后汉）四分历》更准确的历法：《九道法》。张衡、周兴的提议触发了一场大规模的讨论，进入讨论的公卿有一百多人。很可惜，张衡等人的建议没有被采纳，不过要求改用甲寅元或《太初历》的提议也彻底被否决了。《九道法》现已失传，只知它是在西汉时代出于民间的一种历法，西汉末年刘歆曾对它作过改进和推广。这种历法最主要的是其中提出了定朔的概念。而在官方的历法中，直到东汉末年刘洪的《乾象历》中才有定朔概念。定朔概念的产生是中国历法史上的一大进步。由此可见，张衡的科学见解是非常高明的。
8.创造候风地动仪。
顺帝永建元年（126年），担任公车司马令五年的张衡又回任太史令。这次任职直到阳嘉二年（133年）才得升迁。在这长达7年之久的时间内，他做出了一件震烁古今的伟大发明——候风地动仪。这是世界上最早的地震仪。这件仪器铸成于阳嘉元年（132年）。《后汉书·张衡传》中留下了一段有关候风地动仪的简要记载。依据这段珍贵的文字，今人王振铎复原了这件驰名中外的古地震仪。
张衡制做的地动仪
9.制作多种器械。
张衡还做了另外一些精巧的器械，但其制作年代不明，且其制作详情也都已失传。但从传下来的一些简单描述中也可推知，这些器械是很巧妙的。
张衡制造过一种能飞的木鸟，类似今天的模型飞机。《广博物志》引《文士传》云：“张衡尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里。”飞数里之说或许是夸张。不过即使只有数丈，那也是一个杰出的成就了，因为那是世界上第一个机械飞行器。
张衡制造过指南车。《宋书·礼志》云：“指南车，其始周公所作，……至于秦汉，其制无闻。后汉张衡始复创造。汉末丧乱，其器不存。”因而后来曹魏时马钧又一次作了再创造。
张衡还做过一种有三个轮子的器械。《傅子》云：“张衡能令三轮独转。”张衡在所作《应间》中也说：“叁轮可使自转。”不需外力而纯粹的自转是不可能的，这是件什么东西还难断定。今人孙文青《张衡年谱》引宋王应麟的话，认为是记里鼓车。记里鼓车的特点是能反映车所行经的里程，与“独转”、“自转”所强调的似乎是两回事。或许，这更像是一架风车，或水磨，因为它们是借助于自然的风力或水力驱动的，故仍可称之为“自转”。
张衡被后人誉之为“制作侔造化”（崔瑗《河间相张平子碑》），“善机巧”（《后汉书·张衡传》），“性精微，有功巧艺”（《北堂书钞》卷五十五引《文士传》），是完全当之无愧的。
张衡山研究过地理学，根据他研究和考察的心得，画过一幅地形图。唐张彦远的《历代名画记》卷三云：“衡尝作地形图，至唐犹存。”
（二）张衡在文学上的成就
1.早年热爱文学创作。
张衡少年时期，家境不是很好，但也受到了教育，早年即善于为文。十六七岁，他便离家拜师访友。从他家西北行，过武关，经蓝田、南山，到达长安。他游览了三辅，京兆、右扶风、左冯翊。此后，东去新丰，参观骊山沮泉，作了一篇《温泉赋》。这是他的少作之一。
由新丰再向东，过函谷关，张衡就到了京师洛阳。这时候的洛阳，早一辈的思想家、文学家和学者已经不多见了。王充已年过七十，未知是否还在人世。大将军窦宪幕府里几位著名的文人，随着窦宪的垮台，也都去世了。班固、崔骃都于和帝永元四年（92年）逝世。傅毅还死在他们的前头。贾逵还健在。和帝永元六年（94年），崔的儿子崔瑗到京师来了，他慕贾逵之名，就跟贾逵学会了天文、历数、京房《易传》、六日七分等学问，为太学里诸儒生所钦佩。张衡大概在这时候认识了崔瑗，并成为最要好的朋友。
张衡爱好广泛，自学了《五经》，贯通了六艺的道理，而且还好研究算学、天文、地理和机械制造等。
青年时期，他的志趣大半还在文学——诗歌、辞赋、散文。扶风班氏是著名的书香世家，班固当时的新著《汉书》，虽很难读、难得，他可能部分看过；大赋《两都赋》，他也可能找到了。在洛阳，张衡的名气渐渐地有了，朋友也多起来了，他结交了马融、王符、窦章等。有人荐举张衡为孝廉，他漠然无动于衷。有些公府请他为属官，他也无意去作。张衡虽非高傲，但不愿与“俗人”交游。因此，他在洛阳几年，所专注的仍是他自己所喜爱的文学创作。他有一篇《定情赋》，可惜只存这样四句：
夫何妖女之淑丽，光华艳而秀客。断当时而呈美，冠朋匹而无双。
这是对美人的赞叹和思慕。他还写了一篇《七辩》。凡“七”之类，也是一种赋的形式，始创于前汉初期淮阴人枚乘的《七发》，以七事启发“太子”而达到使听者悔悟的目的。到了张衡时代，这种赋体仍有人模拟试作。张衡的《七辩》，借无为先生与虚然子等的谈话而表达自己的志趣所在。虚然子言“宫室之丽”，雕华子言“滋味之丽”，安存子言“音乐之丽”，阚丘子言“女色之丽”，空桐子言“舆服之丽”，依卫子言“神仙之丽”。无为先生对前五子之说都默然无对；对依卫子之说虽有所言，实际也不以为然，末以“将飞未举”一语婉然谢绝了。最后，髣无子曰：
在我圣皇，躬劳至思，参天两地，匪怠厥司。率由旧章，遵彼前谋，正邪理谬，靡有所疑。旁窥八索，仰镜三坟，讲礼习乐，仪则彬彬。是以英人底材，不赏而劝，学而不厌，教而不倦。于是二人之俦，列乎帝庭，揆事施教，地平天成。然后建明堂而班辟雍，和邦国而悦远人，化明如日，下应如神，汉虽旧邦，其政惟新。
髣无子这一段话，真正打动了无为先生的心，“而先生乃翻然回面曰，‘君子一言，于是观智，先民有言，谈何容易！予虽蒙蔽，不敏指趣，敬授教命，敢不是务。’”这是一篇赋体的寓言。张衡借髣无子的口，倾吐了自己的理想，“汉虽旧邦，其政惟新”，他把现实想象得这样完美，中兴的汉室，将达到圣人之治的神化境界。但现实距此境界又如此遥远，他也不敢期其必然，所以他在兴奋之余，还只能表示“敬授教命”，努力以赴，将来究将如何，不敢多言了。
2.创作《二京赋》和《南都赋》。
张衡从京都洛阳回到了家乡南阳。在这里，他做了南阳太守鲍德的主簿。鲍德是西汉末年鲍永的孙子。永初从更始，后归刘秀。有子名显，昱子德。在《后汉书·鲍昱传》末有一段关于鲍德的记载：
子德，修志节，有名称，累官为南阳太守。时岁多灾荒，唯南阳丰穰，吏人爱悦，号为神父。时郡学久废，德乃修起横舍，备俎豆黻冕，行礼奏乐。又尊飨国老，宴会诸儒，百姓观者，莫不劝服。在职九年，微拜大司农，卒于官。
鲍德是哪年为南阳太守的，这里没有说。张衡为南阳太守主簿，有他的《绶笥铭·序言》为证。但从哪年开始的，也没有讲清楚。据近人孙文青《张衡年谱》，张衡从23岁（永元十二年，160年）开始为南阳太守主簿，大致是可信的。张衡和太守鲍德相处很好，他为太守做文书工作。除本职工作之外，时间还是不少的，他有可能继续进行文学创作。他写了一篇与《定情赋》有关的《同声歌》：
邂逅承际会，得充君后房。情好新交接，恐栗若探汤。不才勉自谒，贱妾职所当。绸缪主中馈，奉礼助烝尝。思为苑蒻席，在下蔽匡床。愿为罗衾帱，在上卫风霜。洒扫清枕席，鞮芳以狄香。童户结金局，高下华灯光。衣解巾粉御，列图陈枕张。素女为我师，仪态盈万方。众夫所希见，天老教轩皇。乐莫斯夜乐，没齿焉可忘。
这写新婚夫妇的喜悦，以新妇的口吻，自述尽妇道，供妇职，求得白首不忘的幸福。这是一首合乐可歌的文人乐府。这种五言诗体，在张衡时，还在创造的途中。它说的是直接的抒情叙事呢，还是借新婚夫妇的相得心情而有所比喻呢？这是不易肯定的。但如果以之比喻和鲍德的官属友谊关系，似乎也是说得通的。
在南阳的官邸里，张衡完成了蓄志已久、酝酿约有十年的《二京赋》。这两篇与班固的《两都赋》相仿。它们的形式相似，寓意也无异，都是说一个故事，以铺陈西都的奢侈为鉴戒，而盛赞东都的节俭以进行讽谕，对统治者都是有益的。但班张二者所处在的时代已不同了，张衡所处的后汉社会危机已逐渐地加剧了，所以他在《东京赋》里所表示的讽喻比班固讲的深刻多了。这不是“劝百而讽一”的小讽，而是站在皇朝危亡的高度，大声疾呼了。
《东京赋》书样
今公子苟好剿民以媮乐，忘民怨之为仇也；好殚物以穷宠，忽下叛而生忧也。夫水所以载舟，亦所以覆舟。坚冰作于履霜，寻木起于蘖栽。昧旦丕显，后世犹怠。况初制于甚泰，服者焉能改裁？故相如壮上林之观，扬雄骋羽猎之辞，虽系以聩墙填堑，乱以收置解罘，卒无补于风规，祗以昭其愆尤。臣济奓以陵君，忘经国之长基。故函谷击柝于东，西朝颠覆而莫持。凡人心是所学，体安所习，鲍肆不知其臰，翫其所以先入；咸池不齐度于咬，而众听或疑：能不惑者，其唯子野乎！……这一段的讽谏之辞，决不是纵横家那样的危言耸听，而是从人民能否承受的观点以阐明统治者不知不觉的奢侈所带来的严重的以致于亡国的后果。它的高度的思想性决不是班固所能想象的。
张衡在南阳写完《二京赋》后，还写了一篇《南都赋》，这当是对光武皇帝的歌颂，也是对自己家乡一隅之地快意的描绘和赞美。就大赋说，这是一种前所未有的创作，但其结构较为简单。
鲍德任南阳太守九年，调为大司农，病卒。张衡在鲍德调离南阳后，没有跟着他走。这时朝廷上是邓太后临朝，邓氏兄弟秉权，做出招举士人的模样，张衡不为所动，但张衡还是有书信和邓骘保持联系。
3.完成《思玄赋》《四愁诗》和《归田赋》的创作。
安帝很早就知道张衡“善术学”，永初五年（111年）用公车将他请到京都，封为亲近的郎中职位。这时朝廷刚成立一个校订典籍的组织，“诏谒者刘珍及《五经》博士，校定东观《五经》、诸子、传记、百家艺术，整齐脱误，是正文字”。东观在洛阳南宫，是皇家的藏书处。当时有名的学者如马融、窦章等都在这里，为校书郎。张衡没有在东观校书，他由郎中升迁为尚书郎，再升为尚书侍郎。元初二年（115年）又被提升为太史令，这年他38岁。这个职官主管天文、历法等等，对他是合适的，他在这方面早有修养，新任职守又给他创造了进一步钻研的条件。这样，从理论到实践，他就不断地有所贡献了。张衡第一次为太史令共6年。经过公车司马令5年的转折，从顺帝永建元年（126年）再为太史令，又7年。前后13年的专业职守，使他的科学事业日益巨大而显著。顺帝阳嘉元年（132年）即复为太史令的最后一年，他发明了“候风地动仪”，即地震仪。这是世界上地震仪的鼻祖。此事载之《后汉书·安帝纪》，可见当时受到的重视。
作为科学家和文学家的张衡，并不是不关心政治的。顺帝时，尚书令黄琼上疏言事，颇致力于腐朽内政的改革。张衡在这种朝气复萌的形势下，亦自陈其思想政治上的主张。自光武帝以来，图谶成为统治者欺骗人民的工具。张衡愤其虚妄，首先上疏论其言而无征，实为少数妄人欺世愚民捏造出来的把戏。他以秦至西汉末的历史事实，证明本无图谶，则知图谶成于哀平之际。后来有些人所言某些灾异，亦无事实效验。因此他主张“宜收藏图谶，一禁绝之，则朱紫无所眩，典籍无瑕玷矣”。这些议论在当时是很大胆的，没有多少人敢说，而且儒者们一直在“争学图谶”。这时朝政大权已由外戚转移于宦官集团。张衡复上疏言事。但张衡作为太史令，不在公卿之位，他的几篇奏章，虽都言之成理，一律是无效的。这样，他对政事就愈来愈没有兴趣了。
顺帝即位后，张衡再转为太史令。这职务在他为专业对口，但也说明了他长久官升不上去，总不能没有一点感慨。于是他仍用与客谈话的形式，作《应间》赋，表达了他的仕途不得意的情绪。
阳嘉元年（132年），张衡发明地震仪。次年，迁为侍中。他接近了皇帝，进言的机会多了。而宦官们则怕张衡告他们的状，揭发他们的丑恶，常以凶恶的目光威胁他。因此当顺帝问他事时，张衡就情不自禁地简单说了几句不明不白的事。但宦官们始终不放心张衡在顺帝身边，共同诬陷，一意要驱逐他离去。本来张衡就受老庄思想影响，以为人的吉凶祸福，幽微深藏于无形之中，说不定哪一天要得祸，因此又作了一篇《思玄赋》，开始说：
仰先哲之玄训兮，虽弥高其弗违。匪仁里其焉宅兮，匪义迹其焉追？潜服膺以永靓兮，绵日月而不衰。伊中情之信脩兮，慕古人之贞节。竦余身而顺止兮，遵绳墨而不跌。志团团以应悬兮，诚心固其如结。旌性行以制佩兮，佩夜光与琼枝。镌幽兰之秋华兮，又缀之以江蘺。美襞积以酷烈兮，允尘邈而难亏。既姱丽而鲜双兮，非是时之攸珍。奋余荣而莫见兮，播余香而莫闻。幽独守此仄陋兮，敢怠遑而舍勤。幸二八之遻虞兮，嘉传说之生殷：尚前良之遗风兮，恫后辰而无及。何孤行之茕茕兮，孑不群而介立？感鸾鹥之特栖兮，悲淑人之稀合。
这是一首骚体赋，学屈原《离骚》，坚持自己的理想而不可得，则云游上下四方，以至于天上。
据开阳而頫吟兮，临旧乡之暗蔼。悲离居之劳心兮，情悁悁而思归。魂眷眷而屡顾兮，马倚辀而徘徊。虽邀游以媮乐兮，岂愁慕之可怀。出阊阖兮降天涂，乘飚忽兮驰虚无。云霏霏兮绕余轮，风眇眇兮震余旗。缤联翩兮纷暗暧，倏眩眩兮反常闾。从天上又回人间。
收畴昔之逸豫兮，卷淫放之遐心。修初服之娑娑兮，长余佩之参参。文章焕以粲烂兮，美纷纭以从风。御六艺之珍驾兮，游道德之平林。结典籍而为罟兮，欧儒、墨而为禽。玩阴阳之变化兮，咏雅、颂之徽音。嘉曾氏之《归耕》兮，幕历陵之钦崟。共夙昔而不贰兮，固终始之所服。夕惕若厉以省得兮，惧余身之未也。苟中情之端直兮，莫吾知而不恧。默无为以凝志兮，与仁义乎消遥。不出户而知天下兮，何必历远以劬劳？
驱除幻想，一切还是照常，不求人知，自我努力而已。不出户可以知天下，何必远游自求劳苦。这是儒道思想的诗化，从苦闷中解脱出来，自得其乐。张衡另有《髑髅赋》，则是道家思想的游戏之作。
在为侍中的时候，张衡曾“上疏请得专事东观，收检遗文，毕力补缀。又条上司马迁、班固所叙与典籍不合者十余事。又以为王莽本传但应载篡事而已，至于编年月，纪灾祥，宜为元后本纪。又更始居位，人无异望，光武初为其将，然后即真，宜以更始之号建于光武之初。”他几次上书，俱被排斥，不为顺帝所接受，他觉得事已一无可为了。于是张衡于顺帝永和元年（136年）被调为河间（河北献县）相。在这里，他努力作一些切实的事，如打击豪强，整齐法度，使地方安定，上下肃然，政事耳目一新，一切有条规地得到治理。但张衡心中始终去不掉愁思，安静不下来，不得不寄情于诗，而有《四愁诗》之作。
一思曰：我所思兮在太山，欲往从之梁父艰，侧身东望涕霑翰。美人赠我金错刀，何以报之英琼瑶。路远莫致倚逍遥，何为怀忧心烦劳。
二思曰：我所思兮在桂林，欲往从之湘水深，侧身南望涕霑襟。美人赠我金琅玕，何以报之双玉盘。路远莫致依惆怅，何为烦忧心烦伤。
三思曰：我所思兮在汉阳，欲往从之陇阪长，侧身西望涕霑裳。美人赠我貂襜褕，何以报之明月珠。路远莫致倚踟蹰，何为怀忧心烦纡。
四思曰：我所思兮在雁门，欲往从之雪芬芬，侧身北望涕霑巾。美人赠我锦绣段，何以报之青玉案。路远莫致倚增叹，何为怀忧心烦惋。
这是从骚体赋变化来的诗篇，而有歌谣色彩。全诗四章，章七句。所思东南西北四地为理想所在，美人则是理想的化身。最高理想在太山、桂林二地，它们是古代圣王封禅、巡狩的地方，属于立德事业；其次是雁门、汉阳二地，它们是西北边疆要地，属于立功事业。由此可见他的理想与现实处境的矛盾是很大的，所有理想都为现实困难所阻挠而莫能如愿，与美人赠答之事都是幻梦，只有愁思怅望，涕泪霑襟。张衡为人正直，博学多能，而始终为下级官吏。他虽有许多贡献，但不能行其志，愁苦不得解决，遂有“怀土”之思，作归居田园以善终其身的打算，因作《归田赋》以见志：
游都邑以永久，无明略以佐时。徒临川以羡鱼，俟河清乎未期。感蔡子之慷慨，从唐生以决疑。谅天道之微昧，追渔父以同嬉。超埃尘以遐逝，与世事乎长辞。于是仲春令月，时和气清，原隰郁茂，百草滋荣。王雎鼓翼，仓庚哀鸣，交颈颉颃，关关嘤嘤，于焉逍遥，聊以娱情。尔乃龙吟方泽，虎啸山丘，仰飞纤缴，俯钓长流，触矢而毙，贪饵吞钩。落云间之逸禽，悬渊沈之。于时曜灵俄景，系以望舒，极般游之至乐，虽日夕而忘劬。感老氏之遗诫，将回驾乎蓬庐。弹五弦之妙指，咏周孔之图书。挥翰墨以奋藻，陈三皇之轨模。苟纵心于物外，安知荣辱之所如！
以老庄思想和儒家经典为精神支柱，以田园游乐为生活旨趣，这样张衡便抛弃了人世间的荣辱，而放荡于复杂矛盾的世界之外。然而这只能是最后的一个幻想。在河间三年，张衡上书求退，顺帝徵为尚书。他没有归田。永和四年（139年）卒，年六十四。
张衡是中国历史上一位伟大的科学家和文学家。他的文学创作反映了他在仕途生活中遭受的曲折和坎坷，他在辞赋、诗歌和散文等方面都有优秀的成就，具有很强的独创性。辞赋是汉代文学的主要形式之一，张衡所作各体，大赋、骚体赋、咏物小赋、抒情小赋，表现了不同程度的继承和发展，后者则是他的创新和开拓，对后世有很大的影响。诗作不多，对五言诗的成长有贡献。散文则以上书言事的政论为主，而上书驳斥图谶的虚妄，则比“疾虚妄”的王充还彻底些。
二、许慎与《说文解字》
《说文解字》东汉许慎所撰，简称《说文》，是中国第一部系统地分析字形和考究字源的字书。
词圣许慎
《说文解字》于安帝建光元年（121年）写成。它奠定了中国古代字书的基础。原书14篇，叙目1篇。正文以小篆为主，收9353字，又古文、籀文等异体重文1163字，解说133441字。该书在流传中，屡经窜乱，今本为宋徐铉所校定，与原书颇多出入，徐氏以篇帙繁重，将每篇分为上下两卷，共30卷，收9431字，重文1279字，解说122699字。该书改变了周、秦至汉的字书的编纂方法，即将所收字编为四言、七言韵语的形式，首创了部首编排法，分为540部。
许氏总结了以前的“六书”理论，开创了有系统的解释文字的方法，先解释字义，次剖析形体构造，再说明读音。剖析字形的方法，是以前字书所未有的。该书对古文字、古文献和古史的研究都有重大的贡献。但说解中也杂有主观臆断和迷信成分，需要参照甲骨、金石、竹木简的文字研讨审定。该书现存的版本以徐铉校定的宋刊本为最早，《四部丛刊》初编及《续古逸丛刊》有影印本。
《说文解字》书样
清代学者将研究《说文解字》作为专门的学问，给它作注的就有数十家，以段玉裁的《说文解字注》、桂馥的《说文解字义证》、王筠的《说文句读》、《说文释例》和朱骏声的《说文通训定声》为最著。近人丁福保把以往各家研究《说文解字》的专著和其他论及《说文解字》的著述以及甲骨文、金文的材料汇编搜集为《说文解字诂林》，后又搜集遗逸编为《补遗》，是该书注释的总汇。
三、荀悦与《汉纪》
《汉纪》是记载西汉历史的编年体史书。共30卷，东汉荀悦撰。荀悦字仲豫，喜好著述。献帝时，侍讲禁中，累迁秘书监、侍中，著有《申鉴》等书。
《汉纪》书样
献帝认为班固所著的《汉书》文繁难读，建安三年命荀悦根据《左传》编年纪事的编纂体例撰写《汉纪》，建安五年书成。全书约18万字，不到《汉书》字数的1/4。记录了从汉元年（公元前206年）到王莽地皇四年（23年）的历史事件。因为荀悦撰写该书主要是对《汉书》剪裁删润，去繁就简，所以内容基本没超出《汉书》范围，但其中也有增补，如卷二十六汉成帝永始元年谏议大夫王仁疏、卷二十九汉哀帝元寿元年侍中王闳谏，都不见于《汉书》，记事也有一些不同。
东汉和帝
《汉纪》是继《春秋》和《左传》之后，再次采用编年体，使这种修史方法渐臻成熟，成为与纪传体并重的两种基本的史书体裁。书中以“荀悦曰”的形式撰写的史论，多因事评论为政得失，言简意赅，写法灵活，为后人所称道。该书以《四部丛刊》本较为常见。
四、蔡伦改良造纸术
造纸术的改良者为东汉和帝时中常侍蔡伦（62—121年），东汉桂阳（衡阳耒阳）人，字敬仲。和帝时，为中常侍，曾任主管制造御用器物的尚方令。安帝元初元年（114年）封龙亭侯。
蔡伦总结了西汉以来用麻质纤维造纸的经验后，对造纸技术进行了改进，采用树皮、麻头、破布、旧鱼网为原料，经过挫、捣、抄、烘等一系列工艺加工造纸，于元兴元年（105年）献给和帝，时有“蔡候纸”之称。《后汉书·蔡伦传》：“自古书契，多编以竹简；其用缣帛者，谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。”后世传为我国造纸术的发明人。但在东汉、三国时期，纸并未被普遍使用，人们的书写材料仍以简牍和缣帛为主。到了晋朝，造纸术传到长江流域，那里有丰富的造纸原料，也产生了较好的纸张，才得到普遍推广。晋人盛行抄书、藏书就是得益于用纸的普及。
纸是用来书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液，在网上交错的组合，初步脱水，再经压缩、烘干而成。中国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现，西汉时期（公元前206年—前8年），我国已经有了麻质纤维纸。质地粗糙，且数量少，成本高，不普及。
蔡伦生活在东汉和帝时候，他是桂阳人，桂阳就是现在的湖南耒阳一带。在蔡伦出生的几十年前，中国历史上发生了一次大规模的农民起义。这次起义在一定程度上打击了封建统治，推动了社会生产力的发展。从东汉初年到汉和帝时期，随着农业和手工业都不断进步，社会经济的高速发展，对纸张的生产也提出了更高的要求。
蔡伦从小就到皇宫里去当太监，担任职位较低的职务——小黄门，后来得到汉和帝信任，被提升为中常侍，参与国家的机密大事。他还做过管理宫廷用品的官——尚方令，监督工匠为皇室制造宝剑和其他各种器械，因而经常和工匠们接触。劳动人民的精湛技术和创造精神，给了他极大的影响。
当时，蔡伦看到大家写字很不方便，竹简和木简过于笨重，丝帛又太大太贵，丝绵纸不可能大量生产，都有缺点。于是，他就研究改进造纸的方法。
蔡伦在总结了前人造纸的经验的基础上，带领工匠们用树皮麻头、破布和破鱼网等原料来造纸。他们先把树皮、麻头、破布和破鱼网等东西剪碎或切断，放在水里浸渍相当时间，再捣烂成浆状物，经过蒸煮，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，这样就变成纸了。用这种方法造出来的纸，体轻质薄，很适合写字，很受人们欢迎。东汉元兴元年（105年），蔡伦把这个重大的成就报告了汉和帝，汉和帝赞扬了他一番。从此，全国各地都开始用这样的方法造纸。
古代造纸场景
造纸技术特别复杂，当然不可能是某一个人凭空想出来的。事实上，在蔡伦之前，劳动人民已经用植物纤维来造纸了。虽然我们不能说纸是蔡伦发明的，但是我们应该肯定蔡伦对改进造纸技术是有很大贡献的。
蔡伦带领工匠改进造纸方法，造出了质量较高的纸。他提出用树皮、麻头、破布、破鱼网来做原料，也是造纸技术的一大进步。这些原料来源广泛，价钱便宜，有的还是废物利用，因此可以大量生产。至于用树皮做原料，更是一个新的发现。后代人用木浆造纸，就是蔡伦用树皮造纸的启发。
蔡伦改进造纸方法成功，这是人类文化史上一件大事。从此，纸才得到大量生产后，给后来书籍的印刷创造了重要的物质条件。
在蔡伦以后，后人又不断把他的方法加以改进。蔡伦死后大约80年（东汉末年）又出了一位造纸能手，名叫左伯。他造出来的纸厚薄均匀，质地细密，色泽鲜明。当时人们称这种纸为“左伯纸”。可惜历史上没有把左伯所用的原料和制造方法记载下来。
中国历史经历了原始社会、奴隶社会、封建社会，到今天的社会主义社会，已有五千多年了。在此漫长的岁月中，我们的祖先为了帮助记忆、记录经验、留传、著书立说等需要，采用过许多天然原料或经过加工的材料作为记事、书写所用。古书记载过的方法或经考古发现有实物者就有：结绳记事、甲骨镂刻、石鼓碑碣、简牍缣帛等。
在以上早期的记事材料中，使用最广的是简牍和缣帛，尤其是简牍。简牍实际是几种东西的总称，指的是竹简、木简、竹牍和木牍，其中简以竹简，牍以木牍为多。把字写在狭长的竹片或木条上叫做竹简或木简；写在较宽的竹片或木板上叫竹牍或木牍。东汉王充在《论衡》中记载：“竹生于山，木长于林，截竹为简，破以为牒，加笔墨之迹，乃成文字”，“断木为椠，柝之为板，力加刮削，乃成奏牍”。所记即为此物。缣帛实际上是一种丝织品，可以裁剪、缝制衣服，也能写字绘画。与简牍相比，它柔软光滑，易于运笔和舒卷，又不像竹简那么笨重、易于散乱，但缣帛的价格昂贵，不可能被普及推广。
蔡伦是汉和帝时的中常侍兼尚方令，掌管制造宫廷用品。《蔡伦传》记载，他“有才学，尽力敦慎，……永元九年（97年），监作秘剑及诸器械，莫不精工坚秘，为后世法。”说明他具备发明创造的个人素质与研制植物纤维纸的物质条件。又说他“每至休沐，辄闭门绝宾，暴体田野”说明他经常去民间考察沤麻、煮葛、纺织等生产经验，并潜心研究，加深和积累了对植物原料与纤维性能的认识。他顺从社会之需要，合乎众人之期望，经长期努力研制，终于在东汉元兴元年（105年），利用破鱼网、旧布头、麻头及树皮制成了书写用纸。
关于蔡伦发明了造纸的史实，我国二十五代史之三《后汉书》有着明确的记载；其他古书上还记载了蔡伦造纸的工艺方法，如《博物志》中说：“蔡伦煮树皮以造纸”，“蔡伦始捣故鱼网造纸”，《后汉书集解》称：“蔡伦挫捣故布网抄作纸”。这里的挫、煮、捣、抄，相当于现在的切料、蒸煮、打浆、抄纸等主要造纸工序。“造意”“始捣”有首先发明之意，说明蔡伦首先以破布、鱼网和韧皮植物的茎皮为原料，制造出可用于书写的植物纤维纸。蔡伦造纸的基本原理和主要制造工艺仍为当今世界所共用。
近年来，在挖掘的汉代墓葬中，发现有数百块形状各异的空心砖，砖的规格为长140—169公分，宽52—70公分，厚14—17公分，既有不同的砖孔，又有不同的榫口，如同现代建筑的预制构件，像是按一定程序装配的。汉代造纸的焙干体是什么样式，史书上没有记载，但和明宋应星《天工开物》中说：“焙纸先以砖砌成夹巷。用砖盖夹巷，火薪从头穴烧发热，湿纸逐张贴上焙干，揭起成帙”相对照，这些特制的大型空心砖很可能是汉代用于修筑纸焙干体的原材料。在这些出土的空心砖的砖面上，绘制有很多楮树、木芙蓉、扶桑的图案，这些树皮都是造纸原料，很可能反映了当时造纸的现实。如果按照空心砖孔、榫口、传热程序来研究恢复造纸所用的焙干体，也许使研究汉代造纸工艺取得新的突破。
五、农具的改进
东汉时期的农业生产与西汉相比有了较大的发展，这和铁农具、耕牛更加广泛的使用有着密切的关系。在黄河和长江两大流域的各个省份的考古工作中，都有大量的属于这一时期的铁农具出土。在云南、贵州、广东、广西、甘肃、内蒙古、宁夏、新疆等边远地区也都有不少铁农具被发现。
新式农用具
铁农具的种类和西汉基本相同，略有增加，主要是在器型方面有很大的改进。以铁犁为例，有长宽各40多厘米和各30多厘米的大型铁犁，有长、宽各20多厘米的中型铁犁，也有宽度只有十几或不足10厘米的小型铁犁，这些犁有一个共同的特点是犁锋部的角度缩小，刃部加宽，而且比较广泛地使用了犁壁，这样的犁具便于深耕、快耕、翻土、碎土，而且坚固耐用。今湖北、湖南、浙江、江西四省未发现铁犁，但其他铁农具发现很多。这一时期还出现了一些新式铁农具，重要的有全铁曲柄锄和镰等。曲柄锄是中耕农具，全铁曲柄使用起来既坚固又省力。镰是割草用的大镰刀，长约35厘米，接以长木柄，可直立割草，生产效率很高。
牛耕已很普遍，从已发现的属于这一时期的壁画、画像石及有关模型的牛耕图像上可知，不仅中原地区在使用牛耕，远至甘肃、内蒙古、广东等边远地区也已使用牛耕。大多数是二牛抬杠，也有少数用一牛的，还有马耕的。