4 phát minh vĩ đại của Trung Quốc (còn gọi là tứ đại phát minh) gồm la bàn, giấy, thuốc súng và in ấn.
La bàn là công cụ định hướng Nam, Bắc phổ biến được ứng dụng nhiều khi người ta đi trên biển, vào rừng hoặc đi trong sa mạc.
La bàn do người Trung Hoa phát minh từ thời Chiến quốc sau khi tìm ra đá nam châm, còn gọi là “từ thạch”. Người ta dùng đá nam châm thiên nhiên mài gọt thành hình dáng như một cái thìa, sau đó đặt trên một cái đế bằng đồng được mài nhẵn và quay chiếc thìa. Đế đồng (như hình vẽ) được phân chia theo các cung quẻ, 4 phương 8 hướng. Khi chiếc khi thìa dừng lại, hướng của cán thìa sẽ quay về hướng Nam. Vì vật người Trung Quốc gọi là “kim chỉ Nam” . Hướng Nam xưa vốn được coi là hướng của quân vương.
Đến thời nhà Đường thì La bàn đã khá hoàn chỉnh và đến khoảng thời nhà Tống, nhà Nguyên thì được truyền bá sang châu Âu qua các cuộc chinh phạt. Nhờ có La bàn, người châu Âu mới thực hiện được những phát kiến địa lý mới như chuyến hải hành của Cristoforo Colombo tìm ra châu Mỹ.
Về sau la bàn được cải tiến dần bằng cách nhân tạo, từ hóa kim loại. Trung Hoa sử dụng La bàn trong hàng hải sớm hơn phương Tây tới gần 100 năm.
Thuốc súng
Thuốc súng là phát minh nổi tiếng nhất của Trung Hoa cổ đại. Vào khoảng thế kỷ thứ VI, các nhà Giả kim thuật, còn gọi là nhà luyện đan, đạo sĩ hay nhà chiêm tinh thời nhà Đường quan niệm con người có thể trường sinh bất lão nên rất nhiều người tập trung nghiên cứu tìm cách chế loại “tiên dược” này với hy vọng trẻ mãi không già.
Trong khi mày mò, có người đã vô tình để lửa bén vào gây nổ, cuối cùng thì họ không tìm được thuốc “trường sinh” mà lại tạo ra loại thuốc “sát sinh” cực mạnh gọi là “hỏa dược”. Sau nhiều lần thử nghiệm, cuối cùng người ta đã tìm ra công thức pha chế thuốc nổ theo tỷ lệ: phốt pho 75%, lưu huỳnh 10% và than củi 15%.
Tuy nhiên, thời đó thuốc nổ chỉ được dùng làm pháo đốt, pháo bông phục vụ cho lễ hội vui chơi ở cung đình. Cuối triều Đường, đầu triều Tống thuốc nổ bắt đầu được dùng trong quân sự khi người ta chế ra “hỏa tiễn” mang theo thuốc nổ và sau đó ra đời các lại “hỏa cầu”, “hỏa tật lê”, hai loại này có cả thuốc nổ bên trong và thuốc nổ bên ngoài, sức sát thương lớn hơn rất nhiều.
Khi người ta chế ra “hoả pháo”, gói thuốc nổ được đặt vào máy bắn đá, châm ngòi, rồi “bắn” về phía đối phương thì đó chính là bước ngoặt lớn của các cuộc chinh phục, việc chế tạo vũ khí có thuốc nổ phát triển một cách nhanh chóng.
Ðến thế kỷ XII người ta đã phát minh ra loại súng hình ống, phát minh quan trọng trên con đường chế tạo vũ khí thuốc nổ. Quân Kim năm 1221 đã sử dụng “thiết hỏa pháo”. Vào thời Nguyên, súng hỏa mai đã thay thế súng ống trúc. Loại lớn nhất là súng thần công, ban đầu loại súng hình ống được đúc bằng đồng, sau người ta dùng gang để đúc súng thần công. Loại vũ khí này bắn được xa và có sức mạnh hơn hẳn, kỹ thuật đúc vũ khí lại tiến thêm một bước dài.
Một loại vũ khí hạng nặng mang tên “chấn thiên lôi pháo” đã xuất hiện vào thời Minh. Loại vũ khí này có cánh. Năm 1377 đã xuất hiện loại hoả tiễn liên hoàn mang tên “thần hỏa phi nha” (thần lửa quạ bay) dưới cánh quạ được gắn “hỏa tiễn” đẩy bay xa đến 300 mét mới lao vào mục tiêu và nổ.
Thuốc nổ từ Trung Quốc được truyền qua Ấn Độ rồi sang Ả Rập, qua Tây Ban Nha rồi đến nhiều nước ở châu Âu. Người châu Âu đã nhanh chóng tiếp thu và sử dụng phát minh này của người Trung Hoa một cách hữu hiệu trong các cuộc chinh chiến.
Giấy
Giấy do người Trung Quốc phát minh ra vào năm 105.
Hoạn quan Thái Luân dùng vỏ cây, sợi gai, vải rách… nghiền nhỏ, xeo thành tờ, chế tạo ra giấy. Trước đó từng có nghề làm giấy từ tơ lụa, chủ yếu làm từ sợi bên trong của vỏ cây dâu tằm, cũng đã có giấy làm từ cây gai dầu (Cannabis), còn được gọi là cây cần sa. Cho nên Thái Luân chỉ được coi là người có công cải tiến kỹ thuật làm giấy ở Trung Quốc. Đến thời Đường, kĩ thuật làm giấy đã hoàn chỉnh, người ta pha thêm hồ bột với nhựa cây, tạo ra giấy chắc hơn và dễ thấm mực.
Trước khi phát minh ra giấy, con người thường ghi lại các sự kiện bằng hình vẽ trên đá, trên các tấm bia bằng đất sét và sau đó nữa là người ta dùng da để lưu trữ các tư liệu.
Mãi cho đến năm thế kỷ XII kỹ thuật sản xuất giấy mới lan truyền đến châu Âu qua các giao lưu văn hóa giữa phương Tây Thiên chúa giáo và phương Đông Ả Rập cũng như qua nước Tây Ban Nha thời kỳ Hồi giáo.
In ấn
Nghề in bắt nguồn từ thói quen kí tên bằng triện (con dấu) của người Trung Hoa cổ đại. Khởi nguồn của nghề in có liên quan đến những ký tự khắc trên ngọc hoặc đá. Người Trung Quốc xưa khi sử dụng con dấu vẫn phải bôi lên mặt con dấu một lớp mực in. Từ sự gợi ý của con dấu này, người ta đã khắc những con chữ lên tấm gỗ giống như khắc những con dấu, rồi phủ một lớp mực mỏng lên bề mặt tấm gỗ, đặt tờ giấy lên, dùng một cái gạt và gạt nhẹ lên trên tờ giấy. Bản in cổ nhất theo cách này còn lưu lại đến bây giờ là cuốn “Kinh Kim Cương” vào đời nhà Đường.
Khắc chữ lên bảng gỗ rất tốn kém và mất công, khi hỏng một ký tự phải làm lại cả khuôn in. Chính vì vậy người ta đã nghĩ ra việc ghép các chữ rời lại với nhau.
Thời Tống chuyển sang kĩ thuật in chữ, khắc trên đất sét rồi đem nung, trong khi châu Âu đến thế kỉ 15 kĩ thuật in chữ mới ra đời. Kĩ thuật in này có hạn chế là chữ xấu, không rõ màu. Kĩ thuật này sau đó được cải tiến, thay chữ rời bằng đất sét nung rồi bằng gỗ, sau đó đến chữ rời bằng đồng.
Sự xuất hiện của nghề in đã giúp cho việc phổ biến, truyền bá văn hóa, tín ngưỡng cũng như kiến thức của con người ngày càng thuận tiện và nhanh chóng hơn.
