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。
到1844年，德国人戈特罗普克勒尔发明了用刨碎的木屑造纸的技术，从而改变了用破布造纸产量不高的局面，为书刊的推广创造了条件。从此，西方人用造纸机，使得以木材为原料的造纸业得到了空前速度和规模的发展，从而为西方的多次技术革命和文明进步做出了巨大贡献。
还有不少人在现代科技革命的背景中，利用各种最新的技术成就，在不断地改善着古老的造纸技术。尽管有人预言，21世纪电脑中的超大规模集成电路，甚至是所谓第六代智能电脑的“神经网络”将取代造纸术和印刷术，我们仍然坚信：造纸术对人类文明的贡献还将会延续一个相当长的历史时期。纸作为信息的一种最为古老的物质载体，必将“鞠躬尽瘁，死而后已”地造福人类。
印刷术简史
从人类文明史的角度看，印刷术具有极为重要的意义。可以说，没有印刷术，就没有人类文明的传播，就不会有人类的教育、科技及整个文化事业的发展，也就不会有整个人类精神文明水平的提高。正因为印刷术的至关重要性，人们曾把它称为人类的“文明之母”。惟其如此，16～17世纪的英国哲学家弗兰西斯培根在看到中国的四大发明传到西方后所发挥的巨大历史作用时，就给予了极高的评价。他认为包括指南针在内的发明“曾改变了整个世界的面貌和事物的状况……从那里接着产生了无数的变化，变化是这样之大，以致没有一个帝国，没有一个学派，没有一颗星星能比它们在人类事业中产生更大的力量和影响”。现在回过头来看，培根的评价是恰如其分的。直到今天，我们仍不能低估印刷术的历史作用。而就印刷术自身来说，却不是一开始就是今天这个样子的：电脑输入和排版，激光照排和印刷……
它经历了一个漫长的历史过程，这个过程先是在中国，后来又在欧洲逐渐地演化过来。
印刷术前史
真正的印刷术即雕版印刷术，是在唐朝出现的。因此，这里讲的只是印刷术的“前史”，或者说真正的印刷术产生的技术和文化条件。
印刷术来源于中国很早就延续下来的刻字和拓印的传统。相关的工艺主要表现在三个方面，即刻字技术、印章技术和刷印技术。
中国的刻字技术有悠久的历史。上古文字是刻在龟甲和兽骨上的，殷商留下来的有的甲骨文字刀法已经楚楚可观。此后，刻在青铜彝器上的金文、石刻铭文等，有很多都是相当精美的艺术品。中国古代的石刻最有特色。唐朝初年，在陕西凤翔就发现了10块石鼓，每块上面都刻着一首四言诗，就是著名的“石鼓文”。经研究证明，这是春秋初期秦襄王时所刻，现在还保存在北京的故宫博物院中。秦始皇统一全国后，就巡游各地，并留下了许多石刻。后来，就有人想把整本书的文字都刻在石头上，当做读本——这或许就是最早的“书本”。再后来，又有人在石碑上摹拓，古人又叫墨拓、捶拓，实际是一种复制方法，大概也是最原始的印刷了。
同时，作为印刷术的其他物质条件，如纸、笔、墨等都相继问世。笔和墨在先秦时期已经使用，商代已有原始的笔，春秋时已能制造毛笔。汉代时发明了纸和人造松墨。公元3世纪时，韦诞造的墨达到了“一点如漆”的程度。松墨既是优良的书写原料，也是印刷技术方面上好的着色原料。而纸从汉代到三国、两晋、南北朝时已被普遍作为书写材料了。
另一方面，由刻字技术演化来的反文印刷原理和技术也不断发展起来。“摹拓”就是这种反文印刷。到南北朝时，刻字技术则独辟蹊径，创造出新的意境。如北魏太和22年（498）洛阳老君洞始平公造像石刻的阳文楷书，北齐马天礻芙等造像碑的阳文隶书，梁萧景神道石柱的反刻字等。这些都说明，中国古人已经熟练地掌握了阳文、反刻的刻凿技术，为雕版印刷术准备了较高水平的刻字工艺技术条件。
与刻字相仿佛的还有印章。印章究竟起于何时，现在还难以考定，以现有的材料看，在战国时期，印章就已开始流行。随后，汉玺兴盛起来。道教发展后又有符印产生。按照葛洪在《抱朴子》一书中的记载，古人入山要佩戴“黄神越章之印”，以躲避山鬼猛兽，宽约4寸，上面刻有102字；若是阳文反刻，就俨然是一块雕版了。
在刻有文字的木版或石版上刷黑印物就叫刷印。刷印之前的印物有两种形式：一是用印章刊印文字，即用蘸墨印章向下刊在诸如封泥、帛、纸之类的印物上，这样出现的是白底黑（或其他颜色）字。二是拓印，即摹拓。至今，人们，主要是成年人，都还在广泛使用印章，甚至众多的机关、单位的“公章”也都还是这种印章。而拓印在雕版印刷出现以前曾被广泛使用。
我们现在知道，拓印、刊印都不是印刷术，但如果没有它们的产生和发展，也就不可能有真正的印刷术的诞生。
雕版印刷术的发明
雕版印刷又叫做刻板印刷。它被发明的具体时间，最早有人推到东汉桓帝延熹八年（165）。因为在这一年，山阳高平县人张俭由于得罪了宦官侯览，亡命出走，朝廷“刊章讨捕”，用加盖印信（“公章”）的政府文件传达到各个外府追捕张俭。元代人王幼学注释，“刊章”就是“印行之文，如今板榜”，印刷发行的文章就像今天排版印刷的文章一样。于是，清朝人郑机首先倡议，我国的雕版印刷始于汉代。
较可信的说法就是雕版印刷发明于隋朝。隋朝人费长房在《历代三宝纪》中写道，开皇十三年（593）十二月八日，隋文帝杨坚下令崇佛，诏书中有“废像遗经，悉令雕撰”等语。明代人陆深在《河汾燕闲录》上卷称，这就是“印书之始”，为雕版印刷术发明之日。后来，胡应麟、方以智、阮葵生等大家也都同样主张。当然，这种说法是有争议的，清代王士祯就认为“雕者乃像，撰者为经”，即雕刻佛像，撰著佛经，而不是雕版印刷。但在《隋书》和《北史》等史书中，也有关于隋代出现雕版印刷的记载，何况那时已经具备了印刷术产生的各种条件。
雕版印刷是这样一个过程：先找一些质地较好的木板，如梨木或枣木做成的板，再把字写到纸上，把纸贴在板上，用刀把字刻出来，这样印板就出来了。在印板上刷上墨汁，再把纸张盖在印板上，用刷子轻刷，然后揭下印纸，就成了带字的印刷品。
在唐朝，雕版印刷已有相当规模的发展了。它主要用于三个方面：
首先是宗教印刷。在隋唐时期，统治者都非常重视佛教和道教的传布，尤其是佛像、佛经得以大量印行。在唐初，在印度取经的著名高僧玄奘带回了许多佛教经典，在唐玄宗的授意下，翻译、印刷工作得到巨大支持和发展。尽管当时的印刷技术还处于“初级阶段”，印出的书籍字迹常常模糊不清，质量很差。但是，也出现了不少精美的印刷品。1966年，学者们考证了一本在朝鲜发现的刻本《陀罗尼经》，大致刻于公元704～751年间，是目前世界上发现的最早的印刷品，应是在唐都长安翻译和印刷出来的。最为精美的当属1900年在敦煌千佛洞发现的一本《金刚经》，在公元868年由王出资刻印，为现存世界上第一部标有年代而又最为完整的雕版印刷品。《金刚经》的扉页上画着一幅释迦牟尼佛对须菩提说法像，画面布局严谨，繁而不乱，线条流畅，笔法简洁，具有很高的艺术价值。全书共七页，粘成一幅，长16尺，保存完好。唐代人冯贽在《方仙散录》中写道：“玄奘以回锋纸印普贤像，施于四方，每岁五驮无余。”说初唐时期，玄奘大量印刷发行佛像佛经。
二是文学印刷。唐代著名诗人的诗作已印刷成书，广为流传。如大诗人白居易的诗集就经常被人拿去印刷，然后卖了，换酒茶饮用。雕版印制的《唐韵》五卷和《玉篇》30卷，说明多卷本的书籍已大量印刷，并被由日本来华的名僧宗睿带回日本。唐末，在成都还印有一些教学用书。而在唐贞观十年，长孙皇后去世，宫司呈上她所写的10篇《女则》，皇帝阅后大为惊叹，认为这书“足垂后代，令梓行之”，就大量印行这本内容严肃、具有较高道德教育价值的书。
三是科技印刷。大多是农书、历书和医书。唐中期，都城长安的市场上就有类似今天“新华书店”的铺子，公开出售这些书籍。甚至有些商人就自己组织力量，印刷历书、医书等。在官府正式颁布新历以前，就有商人提前印出新历，并在市场上出售。到唐后期，这种非经政府许可的民间印刷行为引起了皇帝的重视，以致于屡遭禁止。但科技书籍的大量印刷极大地推动了唐朝文化的繁荣。
到五代时，雕版印刷在全国已相当普及。当时有毋昭裔印行《文选》，冯道印刷六经，儒家经典得以更广泛地传播，几乎没有什么书不可以版印了。这为宋代印刷业的繁荣奠定了雄厚的基础。
雕版印刷术的发展和传播
进入宋代以后，雕版印刷技术进入了完善发展的阶段。
这时刻印的书籍流传至今的大约有七八百种，印制得都非常精美，现在都已成为珍贵无比的善本书。我们把每一本流传到现在的宋版书籍都当做极其珍贵的文物和艺术品。
在宋太祖开宝四年（971），张徒信在成都刻印了全部《大藏经》，共5048卷，雕版达十三余万块，费时12年才完成。这在古代印刷史上是一项很大的工程，标志着宋代雕印技术已经达到一个相当高的水平。因为当时的雕版大多是用梨木或枣木做成，所以当时流行着“灾及梨枣”的成语，从一个侧面反映了宋代印书风气之盛。
1132年，宋代人还在湖州刻印佛经5400卷，一年内即告完工。宋朝技艺高超的雕版工匠主要集中在浙江的杭州，他们在这里刻印了大量的经书、史书、子书、医书、算书及文集等，为宋代的科技和文化繁荣做出了巨大贡献。
宋元时期，我国周边少数民族地区也广泛流行雕版印刷。近代人们在新疆吐鲁番地区陆续发现的许多雕版印刷品，不仅有汉文，也有蒙文、藏文、梵文、西夏文、回鹘文等，有的印件还有成吉思汗的署名。金代的雕版印刷中心在平水（今山西临汾），元代主要在杭州和福建的建阳，雕印事业经久不衰。
宋以后，木版雕印开始发展为铜版印刷。它的工序和木版一样，只是铜版印刷的质量更高，多用来印制钱钞，使一般人们难以模仿。但是，铜版印刷始终未能取代木版印刷，直至明代以前，仍以木版雕印为主。
在雕印事业发展中，另一引人注目的事实是，它一经产生，就开始传入邻近的亚洲各国，后又传入非洲和欧洲等地，对世界文明的发展做出了应有的贡献。大约在公元10世纪末，雕印术传入朝鲜，11世纪初，朝鲜人用了六七十年时间雕成一部《大藏经》。稍晚些时，又传入日本。朝、日两国主要因为输入中国的印本佛经的刺激，才模仿中国自己的刻印书籍。另外，还有不少中国工匠飘洋过海，到朝鲜和日本传授印刷术。印刷术往南还传到越南。13世纪中叶，越南开始以木版印刷户口帖子。15世纪时，正式版印儒学典籍。13世纪末，通过印制纸钞传入伊朗，又从伊朗传到非洲的埃及。14世纪末，通过中国印制的纸牌传入欧洲。欧洲现在保存的最早的雕印实物是公元1423年的《圣克利斯道夫像》。16世纪时，印刷术传入菲律宾。
但是，雕版印刷业的繁荣和广泛传播，并没有掩盖它的缺点，如刻版费时费工，印大部头的书往往需花好几年的时间，刻版时如出现错字，很难修补，也常常因几个错字而把整个版毁掉重刻。另外，大量刻印书籍，木版体积过大，难以保存，时间长了，易被老鼠等破坏，而且木版还容易变形。这些缺点要求人们去发明更高级的印刷术。
活字印刷术的发明
现在，我们的印刷厂都使用机器了，其中不少还在使用活字印刷术，不过不是古代的泥活字或木活字，而是铅活字。可见，宋代平民毕升日发明的活字印刷术已经连续使用近1000年了。
宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中对毕升日发明活字印刷术进行了描述。毕升日用胶泥刻字，一个泥活字就是一印，用火烧硬。在一块铁板上放一个铁框，在框内排满泥活字，再放上蜡和松香之类的东西，然后放在火上加热，蜡和松香等遇热熔化，把泥活字连在一起，再用一块平板将活字压平，冷却后就成了活字印版。印完后，印版一加热，活字就可以取下来，以备再用。像“之”、“也”之类最常用的字，就烧制上几个或几十个，保证一版中没有缺字。有的偏僻生字可以随时烧制。为提高效率，准备两块铁板，交替使用，一版印刷，另一版排字。第一版印完，第二版已排好，从而提高了印刷速度。
毕升日是在杭州发明活字印刷术的，因为杭州是当时著名的刻书中心，人人都对刻板印书的困难深有感触，毕升日创意烧制活字是很有现实条件的。显然，活字印刷是雕版印刷术发展的结果。但据沈括的记载，毕升日之所以用泥而不用木制作活字，是因为“木理有疏密，沾水后高下不平，且与药相黏不可取”，这说明当时已有人尝试过木活字印刷。无论如何，活字印刷比起雕版印刷来无疑具有很多优点。比如，活字可以重复使用，节省了大量的人力和物力；发现了错误，可以随时更换，印刷质量较高；制版也快，印刷速度大大提高，有利于大部书籍的印刷。
但是，活字印刷术毕竟刚刚诞生。在宋代，它还处于试验阶段，当然也会有不少缺点。有些人就以此否定活版的优势，致使这一技术未能很快推广开来。宋元时期，雕版印刷仍占据主导地位。只是在南宋时，姚枢曾教弟子杨古用活字版印书，并印成朱熹的《小学》和《近思录》等书。但是，今天人们很少见到流传下来的宋代活字印本实物，这使一些史学家认为这一技术因印书质量较差而“失传”了。
活字印刷术在元朝逐渐成熟。著名的《农书》的作用王祯说有人曾改进毕升日的泥活字为活瓦字，还有人“铸锡作字”，可见活字印法并未失传，而是仍在摸索、试验和改进之中，但效果仍不很理想，最大的缺点就是王祯所说的“难于使墨”，就是瓦字或锡字吸水性差，用水墨印时，字迹往往不够清晰。要进一步改进，有两种途径：一是选取吸水性较好的材料做活字；二是改变印墨，增加墨的浓度和附着性。王祯选中第一条路。虽然毕升日抛弃了木活字，但王祯还是在改进的基础上创制了木活字，因为木质的吸水性比瓦、锡强，又因为木活字也存在着不易与黏合剂分离的缺点，王祯就不用黏合剂，而用竹片作为界盔，四周用木楔塞紧，使用效果较好。他在担任安徽旌德县尹时，让工匠制木活字3万多个，运用他所发明的转轮式检字盘，排字“按韵取字”，非常方便地印刷了有6万多字的《旌德县志》100部，费时不足一月，很是令人满意。这是我国有记载的第一部木活字印本，也算是当时用水墨印刷的最佳方案了。
此后，元代还出现了铜活字，如元统元年（1333年）以后不久的活字印本《御试策》，就是被史学家称为“世界上现存最早的铜活字版所印成的书籍”。明代无锡人华燧在铜活字印刷术上也做出了巨大贡献，并使之在明清时代得以广泛使用。到明代，人们还创制了铅活字，在常州就有人用铅活字印刷书籍。铜活字和铅活字在把水墨改为油墨以后，印刷效果就真正超过了木活字。清朝前期的“百科全书”《古今图书集成》就是用铜活字印刷的。
由毕升日初创、经过200多年到元初产生较好效果的木活字印书法，经历多次改进，足见毕的活字法具有深远的社会影响，几百年来被后人不断发扬光大。有趣的是，即使在清代，铜、铅活字都已流行的时候，人们对泥活字和木活字还有深厚的感情。比如，清代道光年间，安徽泾县的翟金生按毕的方法，制成10万多个泥活字，按字的大小分为五种字号，并用它印刷了《泥版试印初编》等书。另外还有不少人用泥活字印书，至今，北京图书馆还保存着好几种清代人用泥活字印的书。而在乾隆年间，清廷还用枣木制成木活字253500多个，先后印成《武英殿聚珍版丛书》138种，共2300余卷，这是我国历史上用木活字印刷的规模最大的一套书。
从元朝开始，活字印刷术就开始向中亚传播。今天，在敦煌千佛洞发现的元朝维吾尔文木活字就证明了这一点。后来传入欧洲，据考证是由蒙古人经过俄国传入德国的。活字印刷向东传入朝鲜的时间较早，又经朝鲜传入日本。欧洲最早的谷腾堡的活字约在1444年～1448年之间，比毕晚了400年。
套色印刷增色版画艺术
在活字印刷术出现的同时，一种主要用于印刷多种颜色的版画的印刷技术——套色印刷也产生了。在四川，就曾流行过一种用青、红、蓝三色套印的纸币。这种印刷术实际是从雕版印刷术直接发展起来的。
套色印刷需要复杂精密的工艺过程。如要印制红绿两种颜色的版画，就用两块形状和大小完全相同的板，先制成一块印红色部分的印版，用另一块制成印绿色部分的印版。先在纸上印出红色的部分，再用另一块印版印上绿色的部分，两块印板都必须十分精确地印在适当的地方，使红绿两种颜色的图案恰切地吻合为一体，这就制成了一幅两色的印刷物。如果两块印版吻合得不精确，就会出现错位，印出的字会参差不齐，无法阅读；印出的画就会是变了形的图案。如果印制三种或三种以上颜色的版画，方法与此相同，但印制工艺必然更为复杂、精密。
元朝时印制的《金刚经注》就是用朱墨（即红、黑）两种颜色套印的，这是我国，也是世界上现存最早的套色印刷物。到明朝中期以后，套色印刷得以广泛使用，还出现了许多擅长套色印刷的名家。到了清代，这种印刷方法达到鼎盛时期，各种五颜六色的版画进入了千家万户。这时候，出现了五种颜色套印的版画作品，颜色鲜艳，浓淡相宜，达到了精妙入微的程度。类似的彩色年画遍及全国各地，极大地丰富了人们的文化生活。全国著名的版画印刷中心就有天津的杨柳青、苏州的桃花坞、山东的潍县等。
我国发现的套色印刷技术，应该说在人类的绘画艺术发展和传播中起到了非常大的作用，并深刻地启迪了当今的彩色铜版印刷技术。
印刷术在西方的发展
在隋唐宋元发明和改进印刷术的时候，曾经迅速把造纸术传到了西方的阿拉伯人，却没有积极地通过西域和海陆接受中国的印刷术，并将它传入西方。这可能是因为信奉伊斯兰教的阿拉伯人认为，印刷《古兰经》是对先知真主的不尊重吧。直到元朝横跨欧亚的蒙古大帝国建立起来，教皇圣路易和罗马教廷与可汗建立了往来关系之后，印刷术才迅速传入西方。在这个时期，东西方的文化交流十分频繁，欧洲人便很快掌握了活字印刷术。
在1400～1440年间，西方人还在使用雕版印刷。到1440～1450年间，德国印刷工人谷腾堡同几个工人合作发明了铅活字印刷术。他还改进了铅字的材料，发明了铅、锑、锡合金，对提高活字质量，长期保存活字做出了贡献。1455年（明代宗景泰六年），谷腾堡用铅活字印刷了《圣经》，这是用活字印刷的第一部拉丁文《圣经》。《圣经》的印刷使大批平民知识分子可以直接阅读这本原来由教会垄断解释权的书，并有了自己的理解，由此激发了路德领导的宗教改革，成为西方启蒙运动的重要发轫点。1465年，谷腾堡又创办了一家印刷厂。1470年，索邦神学院（今巴黎大学前身）印刷了第一本法文书，但其原版书于16世纪初散失。
谷腾堡发明的印刷机使用了四个世纪。17世纪初，法国还出版了自己的第一份报纸。此后，西方人在印刷机械的改进和完善上做出了巨大贡献。
法国迪多用铁版台代替木版台（版台就是安装印版的水平台面），还研制出“一次性印刷机”，将印刷速度提高了一倍。1737年，他还制定了活字的“点”制，统一了活字规格。几乎同时，英国人斯坦厄普用全金属印刷机取代了木制印刷机，使每天的印刷效率提高了10倍（相对于谷腾堡）。到1811年，因为蒸汽机的广泛应用，德国人克宁造出了蒸汽机驱动的印刷机，不久，他又同阿鲍尔合作，制作了第一台滚筒印刷机和其他几种印刷机。当时在英国，一台印刷机一夜间可印出4000份伦敦版《时报》。
1845年，一台新型的轮转式印刷机由法国人沃尔姆和菲利普开始研制，但因弧形印版的做法有很大困难，这台新机器迟迟未能问世。直到1866年，才由制版专家尼古拉塞里埃和机械制造商马里诺尼合作研制出来，立即用于印刷《自由报》。当时发明印刷机似乎是赶时髦的事情，约瑟夫朱尔德里则早在1863年就为他的轮转式印刷机申请了专利。
美国人在这方面也不甘落后。1845年，理查德霍取得了报纸轮转印刷机的专利，到1881年，经过不断改进，它已经能够在一小时内印出2.5万份八页的报纸来。20世纪后，类似的印刷机每小时已能印出70万份四页的报纸。奥托玛默根特勒研制的一种能够整行地铸出铅字的机器（即整行排铸机）于1886年投入市场，它最初是为《纽约赫勒尔德论坛报》发行商制造的。1887年，托尔伯特兰斯顿发明了单字排铸机，它每小时能铸出9000个铅字，比整行排铸机多4000个。石印专家鲁贝尔于1904年发明了胶印，这是在改进石印工艺的基础上发展起来的。它和石印一样属间接（转移）印刷，不过所用印版是锌纸版，这使印刷速度大大提高，可进行大规模印刷。现在，我国不少地方的一些小型印刷厂仍然延续这种胶印。
石印的发明人是波兰的阿洛伊逊纳菲尔德。1796年，他用油性软黑铜笔在石灰石上画图写字，将石灰石浸入水中，石上图文部分不沾水，空白部分则吸水；再在石块上涂油墨，空白部分因有水而拒墨，图文部分和干的部分吸附油墨，将这样的石印石放在印刷机上，就能复制出原先描画上的图文来。后来，他又用拒墨性较好的阿拉伯树胶和硝酸溶液代替了水。
奥地利人卡尔克利施还在1875年发明了照相凹版印刷工艺。他将图文拍照在软片上，晒到涂有感光胶膜的碳素纸上，再转移到印版滚筒上，最后用酸液腐蚀而成；金属版面的凹陷部分有油墨，用刀先将滚筒表面的油墨刮取干净，留在凹部内的油墨接触纸而转移到纸上。这一印刷工艺曾被广泛应用于画报、商品目录和商标的大规模印刷上。
随着光电技术的发展，1944年，法国人伊戈内和穆瓦隆发明了光电管自动照相排版机。它可以直接选择活字，通过镜头曝光，在感光片上感光排字。
18～20世纪还发展了一系列印刷辅助机器，如詹姆斯瓦特发明的复印机（1773）、意大利人佩莱格里尼图里的打字机（1808）、马林汉森神甫发明的打字机（1870年投入商品生产）、作为现代打字机鼻祖的英国人克利斯托弗莱瑟姆肖尔斯发明的键盘打字机（1876）、爱迪生的蜡纸复印机（1877）、迪克的油印机（1887）、匈牙利人杰斯特纳的使用蜡纸的轮转型油印（复印）机（1881～1888）、美国人乔治C布利肯斯德弗的手提式打字机（1889）和撒迪厄斯卡希尔的电动打字机（1901）等，以及美国人贝德勒的照相复制技术（1903）和雷克蒂格拉夫公司的照相复制机（1907年生产，1960年以后普及）、卡尔米勒的干片影印法（1944），都极大地推动了印刷技术和印刷出版事业的迅速发展。其中，1938年10月22日，美国人切斯特卡尔森用干板光电复印法复制了一张图。1939～1944年，他向20家印刷厂推荐他的这项专利技术，均遭拒绝。1944年～1947年，印刷厂才同他签订了生产合同。直到1959年，第一台干板光电复印机xerox914问世，每分钟复印九张。到二十世纪80年代生产的xerox9400型，则可达每分钟120张。这种复印机此后很快在全世界普及。
现代印刷技术及其发展趋势
现在，有人也将出版印刷行业纳入新兴的信息产业之中。还有人将人类信息交换的历史划分为五个阶段：一是在远古时期用语言来交换信息；二是自公元前5000年发明文字始，语言和文字成为最早的信息载体，传承至今；三是印刷术的发明，报纸、图书、期刊等极大地扩大了人们的信息交换范围；四是19世纪开始发明了电报、电话、无线电、传真和电视等现代信息技术，使人类的信息交流冲破了时空限制；五是20世纪中叶以来的电脑、卫星、无线电和光纤通信技术等，使信息交换又发生了深刻变化。这样看来，印刷术作为第三个阶段，似乎已经过时。但是，我们所亲身感受到的是：随着第四、第五阶段新的信息交换技术的兴起和发展，古老的印刷术也在不断地被新兴技术所改造和完善。现在出现的各种精美的印刷品凝聚着人类在电脑信息技术上的高度智慧，使中国古人的发明重放异彩。
现代印刷工业上广泛使用的感光树脂、光固化涂料及黏合剂等，是现代材料科学技术对印刷业的恩赐。现代激光技术使激光照排系统在20世纪70年代以来极大地改善了印刷排版的速度和质量。
一份报纸，尤其是各种全国性的大型日报的出版发行能够在同一天内传递到全国各大城市的读者手中，完全得益于以电脑为核心的信息网络系统的高速度。在密织于全国乃至全世界的信息高速度公路网中，各地的电脑终端、传真机、扫描机、打印机等使得同一版面的报纸内容可同时在不同的地方被大量地印制出来。
电脑多媒体技术的发展带来了大量的电子出版物。在不久的将来，我们每一个人在拥有一部电脑的同时，也就可以拥有自己的“图书馆”，坐在联网的多媒体电脑前，就可以遍览世界各大图书馆的丰富图书。在这里，你所阅读的某本书的具体内容，是通过现代的电子或激光扫描技术将那些文字输入世界电脑网络的。
甚至有人预言，随着电脑信息技术日新月异的发展，书报、杂志、纸钞、支票、证券，以及一切以纸为载体的信息，都将逐步被“印刷”到超大规模集成电路甚至未来第六代计算机的人工神经网络或集成光路及生物大分子或细胞上。这作为一种活的载体，具有很强的适应性和不可变性，呼之即来，挥之即去，既安全又可靠，不怕丢失，不怕被盗，只要周期刷新，就能永世长存。现在的“硅翻砂厂”（即超大规模集成电路的研制厂家）兼具造纸厂和印刷厂的双重职能。21世纪被认为是最先进的信息技术取代纸张和印刷术的世纪。
但是，人们在电脑前读得疲累之时，转过身来顺手从自己的书架上取下一本精美的书来读一读，不是也很惬意吗？
火药简史
火药最初是中国人的创造，曾作为中国古代的“四大发明”之一，而对世界历史的发展起到了巨大的作用。还在诺贝尔发明现代炸药的几十年前，马克思和恩格斯都曾对火药在世界历史中的作用给予了中肯的评价。马克思说：“火药把中世纪的骑士阶层炸得粉碎，从而奠定了人类进入资本主义时代的社会阶级基础。”恩格斯也说：“火药和火器的采用决不是一种暴力行为，而是一种工业的，也就是经济的进步。”
古代炼丹家的贡献
我们现在知道，火药的主要成分有三种：硝石、硫磺和木炭。这三样成分在我国都被叫做“药”，都有不同程度的药物性能。它们合在一起就产生一种新的特性，即能燃烧和爆炸。用化学术语来说就是，硝石又叫硝酸钾，是一种氧化剂，硫和炭是还原剂，极容易被氧化。当它们混在一起燃烧时，氧化还原反应就会迅猛进行，产生高热和大量气体，体积可在瞬间膨胀到原来的100多倍。如果火药装在陶罐或铁皮里面，就会随着火药体积的突然膨胀而爆炸。这就是最早的火药——黑火药，因常常呈现出褐色，所以又被称为“褐色火药”。
那么，火药怎么会来自一种“长生不老”药呢？顾名思义，火药就是能着火的药，而药当然是能给人治病、健身的东西。“火”表明这种东西的燃烧或爆炸特性，“药”则表明它最初来源于人们对养生治病的追求，主要是古代道士们对长生不老的追求。换句话说，火药是古代炼丹家们在长期的炼丹——最原始的化学实验过程中创造出来的。
火药的发明过程可以追溯到遥远的年代，它既与劳动人民的长期艰苦的生产实践有关，更与古代炼丹家们在某个特定历史时期的炼丹活动关系密切。
早在殷商和周王朝时期，我国就已经有了相当发达的冶金事业，并广泛地使用了木炭。硝石和硫磺在自然界里都是独立的存在物，很早就被人们开采，并对它们的性能获得了初步的认识。秦汉之际出现的炼丹术士们就开始摆弄这些东西，并发现了它们许多新的特性。
现代的科学史家们往往把炼丹术看作是近代化学的先驱。炼丹家们的炼丹活动正是近代化学实验的原始形式。但是，炼丹活动并不等于近代化学家们所做的各种化学实验，炼丹家们的目的并不是为了探求物质的化学性质及其组成，而是为了寻求“长生不老”药。因为他们相信，“我命在我不在天”，认为老天并不能主宰人，神灵也毫不可靠，祈求神灵保佑健康长寿也是徒劳。有病必须求医，想长寿完全可以依靠服食“仙药”，而“仙药”并不是天赐神与，它是完全可以由人制造出来的。这些朴素的唯物主义思想成了炼丹术具有相当程度的科学性的思想根源。
为寻求这种“长生不老”药，一代又一代的炼丹家们在草木之药、黄金、石头、水银、白银等化学物质中寻找和配制。到汉武帝时，炼丹已经相当普遍。到魏晋南北朝，炼丹术已经发展到它的鼎盛时期，这时，从汉代就已形成的九鼎丹法和太清丹法两大支里，又生出许多小道旁门，著名的道士和炼丹家如东汉末的魏伯阳、晋代的葛洪、梁国的陶弘景等，都有炼丹专著，实践成果也很丰富，被后世丹家奉为鼻祖。
古人炼制丹药分大丹和小丹，大丹需要经过炉火炼制，得金丹，这种方法叫火法炼丹；小丹即直接应用五金八石等物质，并须先将这些药物溶化成水，这种方法又叫水法炼丹。其中，以火法炼制大丹又有南北两个系统。北方系统以《龙虎经》和《参同契》为代表，主要是炼砂汞为还丹，一种炼法是将汞与硫磺合炼得到丹砂，这是一个非常重大的化学成就，也是人类最早通过化学合成方法得到的人造化合物。而在水法炼丹中，使用最多的是硝石和醋酸配合，或单用硝石或醋酸，其中有十分复杂的无机和有机化学反应过程，从而制得硝酸等崭新的化合物。这样，炼丹家们对硫磺和硝石的化学特性获得了比较全面的科学认识。
再进一步，炼丹家们自然得到了一副火药的配方，这是令人惊奇的。“长生不老”药的确是没有能够炼制出来，反倒获得了与“长生不老”毫不相干的许多化学知识，如他们对金、银、汞、铅、硫、硝、炭（碳）、铜、铁、醋酸等等诸多化学物质的特性及其化学反应过程几乎已了如指掌，其中尤其是对铅的化学特性、铜铁之间的置换反应及硝石、硫磺和木炭之间关系的认识，具有近代化学的明显特征。而最后这一点正与火药密不可分。
火药的诞生
在我国西汉时期的道家典籍《淮南子》（公元前150年）中就有关于硫磺的记载。成书于公元前后的《神农本草经》，将硫磺和硝石作为可治病的上品药物列了出来。西汉时淳于意还曾用硝石治疗王美人的疾病。炼丹家们又在他们长期的炼丹实践中将硝石、硫磺、雄黄和松脂、油脂、木炭等材料不断地混合、煅烧，这使火药的发明成为必然。
硝石，古人又写作消石，意思是它是一种能够消化各种石头的东西。隋唐时期，炼丹家们已经认识了它的焰色反应。例如，一部叫做《九鼎丹经决》的丹道经典就记载说：“烧之紫青烟起，仍成灰，不沸无汁者是硝石也。”说硝石燃烧时的火焰呈现出紫青色，并把这一点作为硝石与朴硝、芒硝的重要区别之点。“不沸”而又“成灰”，表明其中的硝酐具有较强的氧化作用，这是它跟硫酸盐、盐酸盐的重大区别，燃烧时出现的紫青色火焰，是钾离子的焰色。从现在的化学知识来看，用这两条来辨认硝石（KNO3），是十分科学的。
炼丹家们还对硫磺的各种特性进行了“实验”观察和研究，他们发现，硫不仅能和铜铁起化合反应，而且能制服神奇的水银（汞）。硫的化学性质非常活泼，很容易着火，跟空气中的氧起化合反应，这使人们很难制服它。古人为了驯服它这种暴烈的性格，就尝试着对硫磺进行“伏火”处理。“伏火”原本也是一种疗除疾病的方法，炼丹家们根据中医理论中的阴阳、五行和脏象经络之说，认为硝石和硫磺都是阳物（因为它们都能着火），会有阳火之毒，能败人五脏。为了使人服食之后不仅没有任何毒性，而且能滋润五脏，使人体内五脏之气和合混融，助益长寿，就必须设法制伏火毒，这就是“伏火”。“伏火”的具体方法也很简单，就是“以毒攻毒”，用火烧一下，火毒也就自然被消除。当然也还有其他的伏火法，而只有一种伏火法对火药的发明起到了决定性的作用。
关于黑火药配方和燃烧的最早记载，出自唐代初年著名中医、“药王”、养生家兼炼丹家孙思邈所著的《丹经内伏硫磺法》一书。这也是世界上最早的轻工业火药原始配方的记载。它描述了对硫磺的伏火方法：把沙罐或销银锅埋进土里，罐口或锅口与地面平，周围要用土夯实，把硝、硫各二两放进去。然后用火烧皂角子三杖，不要烧成灰，而烧成炭就行，再一个个放入罐或锅中。这时，刚刚烧过的皂角子带着余火与硝石和硫磺接触，硝和硫就会自动燃烧起来。等待焰烟冒完之后，用木炭推到罐口上加热，就得到了一副黑火药的配方。这里，黑火药的三种主要成分都已齐备：硝、硫和炭。只因为炭没有研碎，并与硝、硫充分均匀混合，因此反应不够剧烈，加之“伏火”的目的在于防止和避免发生剧烈的燃烧和爆炸，一些措施也只使反应出现燃后冒出紫青焰火的结果。后来，人们逐渐从避免爆炸到有意识地利用爆炸，摸索出各种黑火药的配方，形成了一个独具特色的黑火药体系。
在孙思邈之后，唐代一位叫郑思远的丹家撰写了一部《元真妙道要略》的丹道典籍，记载着这样的一种火药制法：“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之。”就是用硝石、硫磺、雄黄和蜂蜜在一起烧炼。因为蜜作为有机物，含有丰富的碳元素，它又是半液体的流质物，能够和硝石、硫磺充分均匀地混合，烧炼时突然起火爆炸。“焰起烧手面及烬屋舍”，烈焰猛烈冲起来，烧坏了人的双手和面部，并冲上屋顶，烧毁房梁。这表明，充分均匀混合的硝、硫和炭能够发生剧烈的爆炸反应。至此，黑火药的典型配方和它的巨大威力就被中国人掌握了。
其实，在炼丹炉中发现这种爆炸现象，要比这一发明和发现的记载早得多。例如《太平广记》一书就记载着，隋唐初年，一个叫杜子春的人去拜访一位炼丹老人，半夜时被一声巨响惊醒，看到炼丹炉有“紫烟穿屋上”，房屋顿时着起火来。这很可能是炼丹时配制药方，无意识地造成火药配方，不小心引起的燃爆现象。
火药就这样诞生了，它是我国古代人民在指南针、造纸术和雕版印刷术的发明之后，对人类文明所做出的又一重大贡献。“四大发明”至此已基本完成。
火药在军事上的应用与发展
火药虽然在唐代初年就已经发明出来，但之后却一直是炼丹家们丹房中的秘密，并没有很快地应用于生产或军事活动之中。直到宋代才有了这样的应用。
最早最系统地记载火药应用的，是1040～1044年间由曾公亮、丁度编撰的《武经总要》。这是一部专门研究军事和兵器的著作，其中收录了火药在宋元间的三种主要用途和三个新配方。
火药的三个配方分别是（此处不予全录，只择其要）：
（1）火药方：晋州硫磺14两，窝黄7两，焰硝40两……松脂14两……
（2）蒺藜火球方：硫磺20两，焰硝40两，粗炭末5两，沥青2.5两，干漆末2.5两，桐油、小油、蜡各2.5两……
（3）毒药烟球方：硫磺15两，焰硝30两，草乌头、巴豆、狼毒、木炭末各5两，桐油、小油、沥青各2.5两……
这里的“两”是我国古代采用的旧市制单位，16两相当于1斤。这样，在三个药方中，硝、硫磺、木炭的重量百分比分别是：
（1）65.6%，34.4%；（2）61.5%，30.8%，7.7%；（3）60%，30%，10%。
从现在的化学知识可以知道，在黑火药发生爆炸时的化学反应过程中，硝、硫、炭的重量比应该是75%、12%、13%；或者是78%、12%、10%。把这个比例与《武经总要》中所记载的三个药方相比较，可以看出，第（1）方中不含木炭，严格说来不能叫“火药”，只能叫燃烧剂。第（2）、（3）两方中，硫的含量都比理论上应该具有的含量大得多，硝、硫的比例约为2比1，木炭的含量变化很小。所以，这后两个方子实际是一个配方，所不同的只是添加的其他副料有区别，而按正常爆炸的化学反应的客观要求，这两方中硝、硫和炭的有效重量应该分别是：硝25两，硫磺3.3两，炭5两，总重量为33.3两。而所谓“烟球”、“火球”的说法则表明，由于它们的主要成分含量比例搭配并不符合理论上的恰当配合，因此爆炸力量很弱，甚至可能不爆炸，只是一种快速燃烧物，燃烧时只放出滚滚浓烟或球状火焰。因此，当时所出现的各种军用火器恐怕都不具有爆炸杀伤力。
在唐代的许多战争中，人们或多或少地利用了火药，但刚开始只是利用其燃烧性来打击敌人。据唐朝末年路振飞在《九国志》中记载，唐哀帝（公元905年～907年在位）时，郑率兵攻豫章，“发机飞火”，烧了龙沙门。这个比较可靠的记载表明，火药的威力已初步显示了出来，但仍主要不是依靠火药的爆炸性。
真正具有爆炸性的武器也只是到了北宋末年才开始出现。李纲在《靖唐传信录》中记载了一种霹雳炮，也是一种霹雳火。南宋高宗时期，北方金人完颜亮往南侵扰，与宋朝官兵在采石一带发生激战，宋朝官兵就使用了这种武器。李纲在书中曾这样来记述它的构造和威力：“以纸为之，而实之以石灰、硫磺。炮自空而下，落水中，硫磺得水而火作，自水跳出。其声如雷，纸裂而石灰散为烟雾，眯其人马之目，人物不相见。”他说，用纸来造霹雳炮，里面用石灰和硫磺充实起来。炮从空中落到水里，硫磺遇水而急剧燃烧，并从水中跳出来，爆出雷电般声响，外包石灰的纸被爆裂，而石灰粉就飞散开来形成烟雾，将敌人人马的眼睛毁坏，使他们失去战斗力。从这里可看出，霹雳炮对敌人的作用主要不是火药爆炸时所产生的杀伤力，而仅仅是通过爆炸将石灰粉泼撒开来，以迷失敌人眼目。它较小的爆炸力，及含有过量的硫磺，都可能与前面已说过的燃烧性火药有渊源关系。但这毕竟已是爆炸性火药，是火药自身的一种重要发展，这完全是靠火药在军事实践中的应用推动的。此后，火药的爆炸杀伤力便逐渐增强。
据记载，1232年，蒙古人包围了汴京（今河南开封）。金人防守京城，就使用了一种“震天雷”，“用铁罐盛药，以火点之，炮起火发，其声如雷，闻百里外，火（ruò）围半亩之上，火点著甲铁皆透。”和现在的炮弹很相似，把火药装进铁罐里，点火使它爆炸，声如炸雷，百里之外都可听见，燃烧的大火可蔓延半亩之广，并可将兵士穿戴的铁制盔甲烧透。由此可见，这时的火药已具有相当可观的爆炸杀伤力。
火药在军事上的应用推动了各种火器的发展，并且自身也在火器的推动下获得了发展。
在火药出现以前，古代军事家们就曾使用过叫做火箭的武器，但那时的火箭只是在箭头上绑些松香、硫磺之类的易燃物质，用来烧毁敌方的粮草、宿营地等重要目标。显然，这不是近代意义上的火箭，因为它不是靠火药推动的。唐代出现火药以后，就有人尝试制作火药推动的火箭，极大地增强了火箭的威力。不久，人们又在古代石炮的基础上，制成了火炮，并用于战争。古人的石炮又写作石石包，因为它是用石头做成的，用一种叫做“抛石机”的东西把石头抛射出来，因没有火药等爆炸性物质，因而不会发生爆炸。现在的象棋中，“炮”仍然写作“石包”，就是这个原因。但是，当人们用火药制成的火炮点燃后，也同样用原来的抛石机抛出来，就立即显示出了火药火炮所具有的空前巨大的威力。毫无疑问，这是武器史上的一个重大进步。
在宋代的战场上，火药已经得到较多的应用。而且，随着战争中各种复杂情况的需要，火药的配方也由简单趋向复杂。前已述及的《武经总要》里，记载了当时已经制造出的具有毒性、燃烧性、爆炸性及供烟幕用的各种火药。而在前述三种火药配方中，最复杂的一种由14种原料配制而成。
宋真宗咸平年间，有一位名叫唐福的士兵还制造出了世界上第一支“火药火箭”，同时还制造了火球、火蒺藜、毒火药等爆炸性武器，可能比曾公亮等所记的“蒺藜火球方”等具有更强的爆炸力。宋真宗还让他当众作表演，赢得阵阵喝彩。“火球”用现在的话说就是比较大的火药包。“火蒺藜”就是大火药包里装入一些带刺的铁蒺藜，既可以打击敌人，也可以撒在路上，阻止敌人的骑兵前进。“毒火药”大概就是在火药里装上砒霜之类有剧毒的物品，燃烧后能散发出一种毒烟，致使敌人中毒而取得战争胜利，这可能算是世界上最早的毒气弹了。
火药和火器之所以能在宋代得到广泛的应用和发展，一个最重要的原因就是，宋代在我国历史上是一个民族矛盾和阶级矛盾都很尖锐的时代，西夏、金、辽及蒙古人等不断侵袭宋朝边境，甚至深入宋朝腹地，占其首都，将宋王朝赶到南方。同时，王朝内阶级矛盾也很尖锐，经常有农民起义爆发。这些都使得宋代的对外对内战争十分频繁，并使宋代进入了我国战争史上的“火器时代”。北宋还设有庞大的军器监，监中有11个大作坊，第一个大作坊就是“火药作”，足见北宋政府对火药生产的高度重视。其中还有一个“火作”，专门负责制造火炮、火蒺藜等火器，生产的数量十分可观。
在众多的火器中，“霹雳炮”、“震天雷”等是已具有较强爆炸力的火器，比以前有了很大的改进。比如：震天雷已不再用纸、布、兽皮或陶作外壳了，而是用铁皮作外壳，从而增强了爆炸杀伤力，这类火器的出现标志着我国火药的应用进入了一个新的阶段。在宋靖康元年（1126），金兵包围北宋的京城开封，著名的将领李纲就是用霹雳炮击退金兵的。
此外，很重要的一种火器就是管形火器的发明。它是受到过去的筒箭的启发而构想出来的。筒箭是我国历史上的传统武器之一，它是把箭装到筒里，能够较平衡地发射出去，很容易命中目标。宋理宗时，曾经对弩箭加以改造，从而做成筒木弩。南宋初年，有人采用类似的方法，做成筒形发射器。汤在《德安守御录》中记载说，绍兴二年（1132），李横攻德安，坚守德安的宋朝军队“以火炮药造下长竹竿火枪二十余条……用两人共持一条，准备天桥近城，于战棚上下使用”。蒙古人攻打汴京时，金人仿制的这种筒形火器（当时人们称之为“火枪”）也发挥了很大作用。之后，这种火器不断加以改进，并大批量生产，成为部队的常规武器装备。
《金史》还详细记载了它的制造、使用方法，用大约2尺长的黄纸16层卷成筒，里面装满柳炭（即木炭）、铁渣、磁末、硫磺、砒霜等药物，用一根绳子系住枪的一端。每一个士兵都提着一个小铁罐，里面放着用于引燃的火药，临到阵地上就点燃，火焰喷出枪口1丈多远，火药燃尽，而纸筒则没有损毁。这是在火药里加进铁渣、磁末，不再专靠火药灼烧产生的杀伤力。而且，药物中各种成分的配制比例已相当适宜，因而能做到“药尽而筒不损”。
南宋开庆元年（1259），经过改进，寿春府造出了突火枪，“以巨竹为筒，内安子窠，如燃放焰绝，然后子窠发出，如炮声，远闻如百十余步。”这已经是现在的枪和炮等管状火器的雏形了，开创了管状火器发射弹丸的先河。其中的“子窠”是由铁渣、磁末等不规则而又细碎的固体颗粒发展而来的，比后者具有更强的杀伤力，其声闻“百十余步”，很类似于现在的子弹，已足见其威力之大了。与之相似的还有飞火枪。
到元代，我国就已出现了用铜铸的管式火炮，当时叫做“火铳”。现存最早的火炮是中国历史博物馆里保存的元末的铜炮，和元末农民起义领袖张士诚曾经用过的铁炮。这种铜、铁铸成的管状火器显然比用纸卷成的筒状火器发射威力大得多。
明朝时出现了小型手铳，即手握的火枪，现在考古学者已经发明了明洪武初年用红铜铸造的这类武器的实物，表面看像竹节钢鞭，而它的腔内则装有火药和碎铁渣。离敌人远时，可点燃火药，用碎铁渣轰击；敌人近时，可当做鞭子，与敌人搏斗。
在火枪基础上，明朝还出现了各种各样的火药箭，如飞枪箭、飞刀箭、燕尾箭等，其中的“神火飞鸦”和“火龙出水”已成为现代火箭技术的最早发源地。
此外，火药在其他地方也有广泛的应用，如制作火戏和狩猎等。火戏是指爆仗和焰火（北宋时又叫烟火）。《东京梦华录》中记载了名副其实的烟与火，直到南宋才出现了能出现各种颜色的焰火戏。古人曾记载说：“杂手艺皆有巧名……烧烟火，放爆仗，火戏儿、水戏儿，”“多有后生于霍山之侧放五色烟火，放爆竹，”或放爆仗；“一连百余不绝”等等。由普通“烧烟火”、“五色烟火”、各种成套烟火戏，发展到制造出利用火药推力自行奔走的“地老鼠”，火戏的制造技艺已相当高超了。元朝时的烟火已多能在空中施放。如元代赵孟兆页有《赠放烟火者》的诗云：“人间巧艺夺天工，炼药燃灯清昼同，柳絮飞残铺地白，桃花落尽满阶红。纷纷灿烂如星陨，耀耀喧似火攻。后夜再翻花上锦，不愁零乱向东风。”现在，我们国庆或春节期间燃放的爆竹、烟火和礼花等，无不起源于这时人们对火药的多种灵活运用。
火药对世界历史的推动
火药诞生之后，就被陆续传到世界各地。它不仅使战争的方法发生了根本变革，而且在筑路、采矿等经济活动方面都发挥了巨大作用。
大约在唐代的时候，制造火药的主要原料——硝石和硫磺就传到了波斯和阿拉伯地区。那时，波斯人称硝石为“中国盐”，阿拉伯人称之为“中国雪”，但他们也主要是用于炼丹，而未用来制造火药。
大致在南宋时期（13世纪前期），火药就传到了阿拉伯地区。当时，尚未建立元帝国的蒙古军队向西征讨，在同阿拉伯人作战时就使用了大量的火药武器，如火炮、火箭、毒火罐和震天雷等。这使阿拉伯人大为震惊，并逐渐学会了制造火药和火器的技术。元帝国的建立，使中国的火药技术在频繁的商业往来中畅通无阻地流向西方。阿拉伯人在与欧洲人作战时，也就把火药和火器传到了欧洲。那时所谓的“契丹火枪”、“契丹火箭”正是中国的火药武器。这样到14世纪时，英、法等国就有了使用火药和火器的记载。
当时的欧洲正处于资本的原始积累和文艺复兴时期，新兴资产阶级与封建领主间的矛盾日趋激化。而刚传入不久的火药和火器便很快成为资产阶级摧毁封建主的城堡、建立自由贸易市场的强大武器。火药在开采矿藏上的应用，为近代矿冶业的迅速发展提供了决定性的手段。试想，如果没有火药，欧洲人还像古代那样用斧凿开矿，就决不会有近代的矿冶业，因而也就不可能有近代工业的长足发展。看到蜿蜒在那丛山峻岭中的公路和铁路，我们不能忘记火药爆破的巨大威力。
随着资本主义经济和政治发展的需要，火药也在欧洲得到了远超过中国的发展。
最先实现西方火药发展史上重大突破的是英国人威廉比克福德，他于1831年发明了安全引线（又叫比克福德导火索）。这项发明无可估量的意义在于：它完全改变了矿山和石料场的开采技术，并为人们的使用提供了前所未有的方便和安全；在军事应用上，防御者可以用导火线让地雷和炸药包在进攻者的脚下开花。
紧接着，德国化学家克里斯琴弗里德里希申拜恩于1847年研制出了硝化棉火药（火棉），这是一种烈性炸药，性质极不稳定。意大利化学家阿斯卡尼奥索拉罗于1847年首次研制出来硝化甘油火药，它的爆炸性极强，受轻微震动，就会导致猛烈爆炸。法国工程师保罗维埃耶于1884年发明了无烟火药，保罗埃维耶的无烟火药不但燃烧时不留残渣，不发或只发少量烟雾，而且能产生惊人的弹道效果，这使火器的喷射口径可以很小，而射程、弹道平直性和射击精度则大幅度提高，并使连发兵器由手动变为自动。这在三年之后成为各大工业国的共同发明。
瑞典人艾尔弗雷德诺贝尔则发明了硝化纤维与硝化甘油火药。这两种火药都是在“火棉”的基础上研制出来的。瑞典的诺贝尔兄弟为硝化甘油火药的研究倾注了他们全部的心血。在实验中，一次可怕的爆炸夺去了弟弟路易的生命。哥哥艾尔弗雷德则继续以大无畏的精神进行反复试验，终于获得了成功。
1866年，艾尔弗雷德诺贝尔在一次实验中不小心打破了一只内装硝化甘油的小瓶子，流出来的硝化甘油液体竟然被瓶下起保护作用的惰性粉末——硅藻土吸收了。诺贝尔惊奇地发现，二者的混合物不但保持了炸药原来的性能，而且要比硝化甘油稳定得多，使加工制造更为方便，这就是一种新型炸药“达那马特”的诞生。到1871年，诺贝尔又将10克硝化纤维溶解在100克硝化甘油中，制得了一种类似树胶的爆炸凝胶，这就是胶质达那炸药。
诺贝尔在西方乃至世界炸药发展历史上做出了巨大贡献。他生前立下遗嘱，用他研究和制造炸药所积累起来的万贯家产，设立五个年度奖金，并在1901年12月10日，即诺贝尔逝世一周年纪念日，首次颁发给在物理学、化学、医学和生理学、文学、和平等领域里做出杰出贡献的学者。1968年，又增设了第六项奖金即政治经济学奖金。这就是诺贝尔奖的来历。
20世纪初期，英国的内森爵士和林图尔改进了诺贝尔的试验仪器，设计出铅质分解硝化器。1923年，施米德研究出硝化甘油的连续制造工艺。1938年，马里奥比亚齐首次使用不锈钢设备来生产硝化甘油……
火药仍在现代战争中起着巨大作用，作为常规武器，它爆炸后的灾难性后果虽远不及核武器，但它的现代化发展和应用是非常值得关注的。火药在现代化的和平建设事业中所具有的巨大威力也正在日益显露出来。
指南针简史
中国以“四大发明”著称于世，指南针就是其中之一。它对近代世界历史的发展产生了巨大影响。
没有中国的指南针，葡萄牙航海家巴托罗缪狄亚斯就不能绕过好望角，进入印度洋；达伽马就不可能抵达印度，发现那里的文明和宝藏；意大利航海家哥伦布就无法发现美洲新大陆，它就不会有当今的美国文明和美洲其他民族的文明；葡萄牙海员麦哲伦也就不可能做人类历史上第一次环球旅行，从而第一次用实践来证明地球是圆的；甚至，达尔文也不能在远洋探险中搜索那么多的古生物资料，以完成他的伟大的生物进化论学说……现在，在人类的航海事业中，已经有了更高级、更现代化的导航设备。但是，我们决不应该忘记这些现代导航仪器的“鼻祖”——指南针。
最早的指向工具指南车
在我们赖以生存的地球上，供人类居住和生息的陆地面积不到30%，剩下的70%都是茫茫的大海。人类在漫长的原始蒙昧时期，因缺乏辨别方向的有效工具，面对无边无际的大海，深感恐惧和无奈。在指南针传入欧洲之前，欧洲人一直把大海称为“恐怖的海洋”。
在遥远的古代，人们在白天往往靠观察太阳来确定方位，晚上可以找到北极星来辨别方向，但阴雨天、大雾天该怎么办呢？正是这种日常生活的需要，促使人们不懈地去寻求一种在任何时候、任何地方都能使用的辨别方向的工具。
最早的指向工具是指南车。它不是用磁铁做成的，而是用结构相当复杂的齿轮机械来保持既定方向。相传，指南车是由大约4000多年前的黄帝发明的。当时，黄帝部落与蚩尤部落进行战争，蚩尤能施妖术造出大雾，想在黄帝的兵马迷失方向时战胜他们。黄帝为了战胜蚩尤，就创造了指南车来指示方向。这在《黄帝内传》和《古今注》中有记载。另外，还有一种传说，西周初年，南方有一个叫越裳氏的小国，派使臣来朝贺周天子，返回去的时候，周天子怕他迷失方向，就让周公为他造了一辆指南车。这在《古今注》和《宋书礼志》中有记载。这些传说虽不足为据，但至少说明，我国在三四千年前就已经有了指示方向的工具。
在春秋时期，指南车确实已经存在，但因为没有太大的用处，而没有能流传下来。东汉时，大科学家张衡就曾制造过这种指南车。后来的不少封建皇帝还把指南车当做讲排场的工具，如后秦的皇帝在出巡时就总是把指南车放在仪仗队的前面。南明刘宋的开国皇帝刘裕夺取了后秦的指南车，因为车的内部机械零件和结构已遭到破坏，刘裕就派人到车上拨动木人，让木人指向南方，一出巡就把它排到仪仗队的最前面，以炫耀帝王的排场和阔气。南齐皇帝萧道成还曾命令当时著名的数学家祖冲之制造了一辆指南车，以显示自己“天命所归”的至高地位。
其实，在汉魏时，就有不少人着迷于对指南车的“复制”。《魏书》就记载着，马钧与高堂隆、秦朗争论指南车的制作问题，后两人认为古书中没有记载具体做法，肯定是没有这种东西。但马钧认为古代肯定有指南车，魏明帝就命令马钧实际地造出指南车来。马钧的确把指南车造出来了，却是根据自己的设计构思制成的，因此很难说是对春秋之时指南车的复制。马钧以后，除祖冲之外，还有后魏太武帝时的郭善明、马岳，南明宋石虎使解飞，姚兴使令狐生，宋仁宗时的燕肃、吴德仁等，都企图“复制”出远古的指南车来。但实际上，每一时代的“复制”都代表的是这一时代的技术水平，而且都是机械结构的车子，实用价值很小，只能摆摆样子，至多让皇帝们高兴高兴而已，因而没有一件能流传下来。
但是，许多古籍如《鬼谷子谋篇》、《韩非子有度》、《考工记》及《宋书礼志》，以至于《古今注》等，都明确指出了秦汉以前的指南车是有实际用处的。关于指南车的制作方法，最早详细记述的是《宋史舆服志》，它把燕肃和吴德仁的设计制作情况记载了下来。今人王振铎先生据此记述进行了复制。大致结构是：在车上立一根木柱，上面刻成木人，手臂指向南方，它的内部是一个差动齿轮系统结构，车子在拐弯时，内轮不动，外轮绕内轮旋转，车辕就通过绳索牵动齿轮，改变它们的配合，使中间的那根木柱转动，从而使木人的手臂能始终指向南方。这显然不是汉魏时，也更不可能是春秋时指南车的结构。
这似乎只是对某种结构精巧的自动控制机械装置的追求。但是，它的最终指南的功能，仍不失为人们对指向工具的某种探索，它的机械动作机制的“神秘”性使人们对它屡得屡失，直至北宋才记下这精妙的制作技术，应当算是当时世界上最早的自动控制技术了。
指南针的前身司南
我国古代劳动人民在实践的过程中，逐渐认识了磁石的性质并最早利用它制成指示方向的仪器。古人在开采铁矿的过程中，会遇到天然磁铁。古人把天然磁铁叫做磁石，它的主要成分是四氧化三铁。古书中最早记载磁石的是《管子地数》篇，它说：“上有慈石者其下有铜金。”这里的“慈石”原意是指这种石头能像慈母一样吸引和爱护她的子女，也就是说它有吸引铁的性质。《吕氏春秋》中高诱曾注释道：“石，铁之母也。以有慈石，故能引其子；石之不慈者，亦不能引也。”意思是说，铁矿石中会有铁，因为只有像慈母一样的矿石，才能吸引铁。如果矿石没有慈母一样的吸引力，就不能吸引铁。《山海经》中有更明确的记载：“慈石取铁，如慈母之招之。”显然，这种“慈石”正是我们现在所说的“磁石”。古人甚至传说秦始皇建造的阿房宫的北门就是用磁石造成的，如果有人携带铁制兵器进宫行刺的话，就会立刻被大门吸住。至于磁石指南的性质是什么时候被中国人所认识的，中国人又在什么时候利用磁石的这种性质，制成了指南针，现在我们还不能确切知道。
在《韩非子》一书中，有关于“司南”的记载，说战国时中国已有以天然磁石制成的磁勺——司南，用来指示方向。这是世界上最早的用磁石做成的指南仪器。又据《鬼谷子谋篇》记载，战国时，郑国有人到远处山中采玉，为了不迷路，就在车子上装有司南，以帮助辨别方向。
“司南”和指南针一样吗？根据东汉时大哲学家王充在他的《论衡是应篇》中对司南的形状和制法的详细记载，我们知道，“司南之杓，投之于地，其柢指南。”在这里，“杓”即“勺”，也就是像小勺子一样的形状，而不是通常所说的指南针的针形。
我们祖先亲手用过的司南，我们现在当然已很难看到了。可是，我们在地底下曾经发掘到一些类似的东西。中国历史博物馆的王振铎先生就根据这些考古发现和王充的记述，把司南“复原”成模型。在这个模型中，最下面那方形的铜盘叫地盘，上面刻有许多文字，从里面第一圈数起，是甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸这八干（八天干），还有等八卦的字样，及十二地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）、四维（乾、坤、巽、艮），表示二十四个方向，均匀地分布在地盘上，其中用子代表正北方，午代表正南方。地盘中间的圆形构成“天盘”，这里是用来放置“杓”的。“杓”本是古人的一种生活用具。当人们用磁石做成这种勺子时，它就成了能指南的工具了。杓是用天然磁石做成，为保护磁石的磁性，就不能用熔化铸造的方法，也不能剧烈震动。我们的祖先就用琢磨玉器的方法，把天然磁石轻轻地加以琢磨，以致成为勺的形状。这勺子的类似汤匙盛东西的那头放到天盘中间，勺子的长柄就自然指向南方。因为汤匙底部是圆的，放在平滑的铜面天盘上，可以使它很容易地灵活转动，直到勺柄指南。杓和地盘配合使用，就能确定南北方向。
这就是司南，“司”即操作、经营之义，因此“司南”就能使你任何时候都知道南方在哪里。显然，上述结构的指南仪器制作起来确实相当费劲，指示精度也不准，而且受震动时几乎不能使用，因此不能广泛地应用到车马行驶和船舶上。这就为后世发展真正的指南针留下了广阔的余地。
指南鱼和指南龟
在宋代，正当人们热衷于指南车的制造时，以磁石的磁性为基础的指南技术获得了新的发展，那就是，人们用人工磁化的方法制成了指南鱼和指南龟。
在长期的生产和生活实践中，人们发现了这么一种奇特的现象，即把钢或铁在磁石上摩擦后就带有磁性，并且磁性很稳定。人们就据此创造出了人造磁铁。如果把人造磁铁做成鱼的形状，让它浮在水面上可以自由转动，当它静止的时候，鱼头就指向南方，鱼尾则指向北方。这种指南鱼看似简单，实际上蕴含了很多在当时看来已经很复杂的将铁造成永磁钢的技术，并充分利用地球磁场和磁铁磁性的关系的规律，具有比“司南”更高的技术水平。
宋代曾公亮等著《武经总要》中记述了指南鱼的做法：把薄铁片剪裁成长2寸、宽5分、头尾像鱼形的铁片，把它放到炭火中烧得通红，一方面增加铁分子的活力，打破分子间原来的稳定排列，使分子在重新排列时形成磁性；另一方面，通过灼烧、淬火（放到水中数分钟），增加了铁片的钢性，使钢铁磁化后不容易退磁。而在淬火时，把“鱼尾”正对着北方，“鱼头”就自然对着南方，实际就是把一块高热的铁片放在地磁场中，使它在骤然冷却时，在地磁场的作用下，分子重新排列，铁片被磁化。但因地磁场磁性太弱，磁化也较微弱，因此，为加强磁化的程度，就把这“鱼”放在密闭的容器中保存一段时间，这个容器实际是放有永久磁铁的匣子，以便使它强化“鱼”的磁性。这样做成的“鱼”就是指南鱼。
当时，人们还根据需要，把指南鱼做成大小不同、携带和使用起来都很方便的指向工具。曾公亮在书中还提到，行军作战时，有时用老马在前面带路，有时就使用指南鱼。在宋代，民间还流传着木刻的指南鱼，它是把一块天然磁石装在木鱼的肚子里头，让木鱼浮在水面上，鱼头就指向南方。但是，不管什么样的指南鱼，在用于航海时都受到很大的限制。这是因为指南鱼要经常浮在水面上，而在航行过程中总是会遇到大风大浪，船颠簸和震荡得很厉害，致使指南鱼不能准确地指示方向。
另外，在宋代人撰写的《事林广记》中还记载了许多关于木刻指南龟的故事。木刻指南龟和木刻指南鱼的原理是相同的，所不同的是，指南龟不是浮在水面上，而是安置在一根竹钉子的顶端，竹钉固定在一个底座上，指南龟可以在竹针顶端自由转动。人拨转木龟后，木龟最后就在静止时指向南方。还有一种指南龟，是用薄铁片裁成龟形，然后用地磁场磁化法，使龟形铁片带上磁性，在需要时，使它浮于水面，指南龟就能指南。但它的磁性太弱，和铁磁指南鱼一样实用价值不大。指南龟尽管消除了指南鱼的一些缺点，但它的指向精确度和稳定性还是不能满足远途航海的需要。制造一种更精确、更稳定的指向工具就成为必然的事情了。