Китай является родиной одних из самых значительных изобретений человеческой цивилизации, в том числе четырех великих изобретений древнего Китая: бумаги, компаса, пороха и книгопечатания (как ксилографии, так и наборного шрифта). Нижеприведенный список содержит эти и другие изобретения, которые впервые появились в Китае.  

Он также не включает технологии, которые первоначально были изобретены в другом месте, но позднее были переизобретены китайцами в своем собственном качестве, как, например, цепной насос или одометр. Поскольку нет свидетельств того, что китайцы первыми изобрели письменность или календарь, такие изобретения, как китайское письмо и китайский календарь, также не упоминаются в этом списке. По этой же причине в список не попали китайская опера, китайская математика и китайская архитектура. Нет в списке и китайских открытий в области природных явлений, сделанных при изучении организма человека, других биологических организмов, или сделанных при изучении окружающей среды и солнечной системы.

Китайцы изобрели оригинальные технологии в области механики, гидравлики, математики в приложении к измерению времени, металлургии, астрономии, сельскому хозяйству, конструированию механизмов, теорию музыки, искусству, мореплаванию и приёмам ведения войны. В Период Сражающихся Царств (403—221 гг. до н. э.) китайцы имели самые передовые технологии в металлургии, включая доменные печи с дутьём и вагранки, а кричный горн и кузнечно-пудлинговый процесс были известны во времена династии Хань (202 г. до н. э. — 220 г. н. э.). Возникновение сложной экономической системы в Китае породило такое изобретение, как бумажные деньги во времена династии Сун (960—1279 гг.). Изобретение пороха (по крайней мере, в 10-м веке) вызвало ряд уникальных изобретений, таких как горящее копьё, наземные мины, морские мины, пищали, взрывающиеся пушечные ядра, многоступенчатые ракеты и реактивные снаряды с аэродинамическими крыльями. Используя навигационный компас и применяя известный с I века штурвал с ахтерштевнем, китайские моряки достигли больших успехов в управления кораблём в открытом море, и в XI в. они доплывали до Восточной Африки и Египта. Что касается водяных часов, то китайцы использовали анкерный механизм с VIII века, а цепной привод с XI века. Они также создали большие механические кукольные театры, приводимые в движение водяным колесом, колесо со спицами и торговый автомат, управляемый колесом с плицами.

Одновременно существовавшие культуры Пэйлиган и Пэнтоушань являются старейшими неолитическими культурами Китая, они возникли около 7000 лет до нашей эры. Изобретения эпохи неолита доисторического Китая включают серповидный и прямоугольный каменные ножи, каменные мотыги и лопаты, культивирование проса, риса и соевых бобов, шелководство, строительство сооружений из земледита, дома, оштукатуренные известью, создание гончарного круга, создание керамических изделий со шнуровым и корзиночным дизайном, создание керамического сосуда на трёх ножках (треножника), создание керамической пароварки, а также создание церемониальных сосудов для гадания. Франческа Брэй утверждает, что одомашнивание быков и буйволов в период культуры Луншань (3000-2000 гг. до н. э.), отсутствие в эпоху Луншань орошения и высокоурожайных сельскохозяйственных культур, полностью доказанное культивирование засухоустойчивых зерновых культур, которые дают высокую урожайность «только тогда, когда почва тщательно обработана» — всё это свидетельствует о том, что пахота была известна в Китае по крайней мере в период культуры Луншань. Это объясняет высокие урожаи сельскохозяйственной продукции, обусловившие рост китайской цивилизации во времена династии Шан (1600—1050 гг. до н. э.). Вместе с последующим изобретением рядовой сеялки и стального плуга с отвалом китайское сельскохозяйственное производство могло прокормить гораздо больше населения.

Четыре великих изобретения

Бумага

Хотя в истории зафиксирован факт, что во времена династии Хань (202 г. до н. э. — 220 г. н. э.) придворный евнух Цай Лунь изобрёл процесс производства бумаги с применением новых сырьевых материалов, но в Китае найдены такие артефакты как древний набивочный материал и упаковочная бумага, датируемые вторым веком до нашей эры. Самым старым образцом бумаги является карта из Фанматаня (放马滩) вблизи г.Тяньшуй (天水). В третьем веке бумага стала широко применяться для письма, заменяя традиционные, но более дорогие материалы, такие как полоски из бамбука, скрученные в свитки, свитки и полоски из шёлка, глиняные таблички, обжигаемые затем в печи, и деревянные таблички. Самый ранний известный фрагмент бумаги с надписью на нём был обнаружен в развалинах китайский башни Цахартай в Алашани, где армия династии Хань покинули свои позиции в 110 г. н. э. после нападения хунну. В процессе производства бумаги, разработанного в 105 г. Цай Лунем, кипящая смесь из коры тутового дерева, пеньки, старых тканей и старых рыболовных сетей превращается в пульпу, растирается до пастообразного состояния и затем смешивается с водой. Сито из тростника в деревянной раме опускают в смесь, вытаскивают и встряхивают. Образовавшиеся листы бумаги сушат, а затем отбеливают под воздействием солнечных лучей. К. С. Том говорит, что этот процесс постепенно улучшался применением выщелачивания, полировки и глянцевания для получения гладкой, прочной бумаги.

Книгопечатание

Печать с деревянных досок: Самым старым известным образцом печати с деревянных досок является листочек с сутрой на санскрите, который был напечатан на бумаге из конопли между 650 и 670 годами н. э. Он был обнаружен в 1974 г. близ гробницы Тан (唐墓) в Сиане.Корейские миниатюрные сутры, обнаруженные в 1966 году и сохранившиеся в  башне ступа, построенной в 751 году в эпоху Объединённого Силла, датируются не ранее 704 года, поскольку содержат китайское написание некоторых символов, использовавшееся только в эпоху правления императрицы У (690—705 гг.). Но самой ранней известной напечатанной книгой стандартного размера является Алмазная Сутра, сделанная в эпоху династии Тан (618—907 гг.). Она содержит свитки длиной 5,18 м (17 футов) и описывает события 868 года, или «пятнадцатый день четвертой луны девятого года» танского императора Ицзуна (唐懿宗; 859—873 гг.), правившего под девизом Сяньтун (咸通). Джозеф Нидэм и Цянь Цуньсюнь (Qián Cúnxùn, Tsien Tsuen-Hsuin 錢存訓) пишут, что методы печати, используемые в тонкой каллиграфии Алмазной Сутры намного более совершенны и изысканны по сравнению с миниатюрной сутрой, напечатаной ранее. Два самых старых печатных китайских календаря датируются 877 и 882 годами. Они были найдены в буддийском центре паломничества Дуньхуан. Патриция Эрби считает неудивительным то, что одними из самых ранних печатных изданий были календари, поскольку китайцы считали необходимым рассчитывать и отмечать благоприятные и неблагоприятные дни.

Наборные шрифты: Разносторонний учёный-эрудит и государственный деятель ШэньКо(1031—1095) в эпоху империи Сун (960—1279) первым описал способ печати с помощью наборного шрифта в книге «Записки о ручье снов» (梦溪笔谈) (англ. Dream Pool Essays) в 1088 году, приписывая это новшество малоизвестному мастеру по имени Би Шену (990—1051). Шэнь Ко описывает технологический процесс изготовления литер из обожжённой глины Би Шэна, изготовление наборных шрифтов, процесс печати, а также разборку шрифтов для нового использования. Би Шэн экспериментировал и с деревянными шрифтами, но по-настоящему использовать их начал Ван Чжэнь после 1297 года, который также предложил располагать литеры в строгом порядке по секторам специального круглого стола. В 1490 году Хуа Суй усовершенствовал наборные шрифты и стал изготавливать их из металла, а именно — из бронзы. А в 1718 году китайский учёный Сюй Чжидин из города Тайань, провинция Шаньдун разработал наборные шрифты из стекловидной эмали.

Влияние на переплётное производство: Появление печати в IX веке коренным образом изменило технику переплетения. В конце династии Тан книга превратилась из скрученных свитков бумаги в стопку листов, наподобие современной брошюры. Затем, во времена империи Сун (960—1279) листы стали сгибать по центру и делать перевязку типа «бабочка», и книга стала уже похожа на современную. Во времена династии Юань (1271—1368) появился корешок из жёсткой бумаги, а во времена империи Мин листы стали прошивать нитками. Не позднее начала XX века традиционный китайский переплёт был заменён на переплёт в западном стиле, а параллельно традиционное китайское книгопечатание уступило место современным печатным прессам, ведущим традиции от Иоганна Гутенберга.

Порох  

Известно, что первые применения пороха в Китае относятся к эпохе пяти династий и десяти царств (907—960), самый ранний известный рецепт пороха записан Цзэн Гунляном, Дин Ду и Ян Вэйдэ в военном манускрипте 1044 года «Уцзин Цзунъяо»  в эпоху  империи Сун (960—1279). Порох, формула которого описана, использовался в зажигательных бомбах, которые выстреливали из катапульт, сбрасывали с оборонительных стен или свешивали вниз на железных цепях, используемых как рычаги. Бомбы, выстреливаемые из метательных машин, установленных на баках морских судов, обеспечили победу империи Сун над объединёнными силами династии Цзинь в битве Цайши (采石之战) в 1161. А армия монгольской династии Юань (1271—1368) использовала пороховые бомбы во время их неудачного вторжения в Японию в 1274 и 1281 годах. В XIII—XIV веках порох стал более мощным (количество селитры повысилось до 91 %), пороховое оружие стало совершеннее и смертоноснее. Об этом свидетельствует военный манускрипт «Холунцзин» периода империи Мин (1368 −1644), составленный Цзяо Юйем и Лю Цзи (1311—1375) и завершённый незадолго до смерти последнего. Предисловие добавлено в 1412 при публикации этой работы в Наньяне. 

Компас

Обнаруженный в Сан-Лоренцо Теночтитлан, штат Веракрус, Мескика древний артефакт из гематита ольмекской эпохи, датируемый приблизительно 1000 годом до н. э., указывает на то, что в Центральной Америке, возможно, использовали компас из магнитного железняка задолго до того, как он был описан в Китае, хотя ольмеки не знали железа, а китайцы после его открытия поняли, что оно намагничивается при контакте с магнитным железняком. Описание притягивания железа гематитом встречается в древних китайских трактатах: Чжуанцзы, Вёсны и осени господина Люя (呂氏春秋) (Master Lu’s Spring and Autumn Annals) и Хуайнань-цзы. В эпохудинастии Хань (202 до н. э. — 220 н. э.) китайцы начали использовать ориентированный в направлении север-юг магнитный железняк в компасах ковшово-чашечного типа в геомансии и других гаданиях, а не для навигации. В классическом тексте Луньхэн (en:Lunheng), написанном Ван Чуном (27 — 100 н. э.), в главе 52 написано: «Этот инструмент похож на ложку, и когда его кладут на тарелку на земле, его ручка указывает на юг». Шэнь Ко (1031—1095), живший в эпоху империи Сун (960—1279), первым точно описал какмагнитное склонение (отклонение от направления на истинный север), так и магнитный компас с иглой в своей книге «Записки о ручье снов» (梦溪笔谈) (en:Dream Pool Essays) в 1088 году. Другой автор, Чжу Юй, в своей книге, опубликованной в 1119 году, впервые упоминает о применении компаса для навигации на море. Однако, ещё до этого, в военном манускрипте 1044 года «Уцзин Цзунъяо» (en:Wujing Zongyao) описан компас на основе остаточной намагниченности из нагретых железных или стальных болванок, отлитых в форме рыбы, и помещённых в чашу с водой. В результате остаточной намагниченности и индукции возникали слабые магнитные силы. В манускрипте зарегистрировано, что такой прибор использовался в качестве указателя курса наряду с механической "Колесницей, указывающей на юг".