金打败北宋占领开封后，一举把北宋的“兵工厂”的设备和技术人员掳到北方，自行制作火药。后来，蒙古大量采用震天雷、轰天雷、大红衣等新式武器，长驱直入，势如破竹，攻克布拉格，占领莫斯科，打败欧洲各国联军，席卷东欧，一直打到多瑙河流域。当时蒙古人所用大炮是欧洲人见所未见的，在当时人的心目中就像今天的原子弹、氢弹那么厉害。
到了元、明，除了出现铁质或铜质的“火铳”外，还创造了利用喷气原理的火箭等，总之随着社会的发展，火药在各方面的应用继续在发展。
早在唐代，我国与阿拉伯、印度、波斯等国通过海上的贸易，往来很频繁。就在这时，硝随同医药和炼丹术，由我国传出。但他们仅知道用硝来炼金、治病和做玻璃。公元1260年，元世祖的军队在与叙利亚一站中被击溃，阿拉伯人缴获了包括火箭、毒火罐、火炮、震天雷在内的火药武器，从而掌握了火药的制造和使用，称之为“中国雪”，用火药推动的弩箭也被称作“中国箭”。
西欧直到文艺复兴后，英国人才从阿拉伯人那里得到了火药的配方，比我国要落后数百年之久。但重要的是火药武器则主要是通过战争西传的。据史书记载，欧洲人则是在与阿拉伯国家的战争中，接触和学会了制造火药和火药武器，英、法各国直至14世纪中期，才有应用火药和火器的记载。
火药、火药武器传入欧洲，“不仅对作战方法本身，而且对统治和奴役的政治关系起了变革的作用”，所以恩格斯明确地说：“火药和火器的采用，绝不是一种暴力行动，而是一种工业的，也就是经济的进步”。
火药和用火药制作的大炮，轰开了人类通向文明之路。
（6）造纸术的发明与应用
造纸术与火药、罗盘针和印刷术，并称为我国古代科学技术的四大发明，纸的发明，对人类文化的发展和传播起了很大作用，是中国人民对世界科学文化发展所作出的卓越贡献。
纸，作为书写材料，并不是从来就有的。相传中国上古曾有过结绳记事的时代。那时，连文字也不曾有，更谈不上书写文字的纸张了。
（7）甲骨文
商、周时代文字已经成熟，可还不曾有纸，我们的祖先就想出了各种记录文字的办法。他们起初是把文字镌刻在乌龟的腹甲和牛、羊等动物的胛骨上。刻在这些甲骨上的文字，叫做“甲骨文”；春秋战国以后，我们的祖先又开始使用新的记载文字的材料——简牍和缣帛。简牍是几种东西的总称。把竹子、木头劈成狭长的小片，再将表面刮削平滑，这种用作写字的狭长的竹片或木条叫做竹简或木简，较宽的竹片或木板叫做竹牍或木牍。简的长度不一样，有的三尺长，有的只有五寸。经书和法律，一般写在二尺四寸长的简上。写信的简长一尺，所以古人又把信称为“尺牍”。
我国最早的纸是用什么原料做成的呢？东汉的许慎在他编写的我国第一部条理清楚、体系分明的字典《说文解字》里谈到“纸”的字源时说，“纸从系旁。”这说明，早期的纸与丝有关。
我们的祖先很早就植桑养蚕，缫丝织绢了。商代以前就种桑养蚕，到西汉前期，丝织在社会经济中已占有重要的地位。当时，一般用较好的蚕茧抽丝织绸，用剩下的较差的茧子做丝绵。做丝绵时，先把茧子煮烂、洗净，然后放到浸没在水中的篾席上捶打，直到茧衣被捶得稀烂，接着把连成一片的丝绵取出，这就是漂絮。漂絮之后，篾席上还必然会有一层互相交织的乱丝贴着，漂絮的次数多了，当把蔑席晾干后，它上面就附着一层由残絮形成的薄薄的丝片。人们把它剥下来，发现它同缣帛相近，可用作书写，古人称之为“赫蹄”。赫蹄的制作方法给了人们很大启发，是我国古代造纸术的重要开端。经过不断的摸索、试验，终于成功地发明了植物纤维纸。
植物纤维纸是在什么时候发明的呢？古籍上没有记载，但是在1933年，我国考古工作者在新疆罗布淖尔的汉代烽燧遗址中，发现了一片西汉宣帝时期的麻纸。1957年在陕西西安灞桥一座西汉墓葬里，发现了一叠麻纸，经揭剥分成80多片。因出土于灞桥，故称“灞桥纸”。其年代为公元前2世纪。这是目前发现最早的植物纤维纸。
伴随着生产的发展，社会的进步，我们的祖先不断地在寻找新的书写材料，最终发明了理想的书写材料，那就是纸。我国造纸术的发明，长时期以来一般都归功于东汉时的宦官蔡伦，这是因为《后汉书·蔡伦传》明确记载：“自古书契多编竹简，其用缣帛者谓之纸，缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及蔽布、渔网以为纸。元兴元年奏上之。帝善其能，自是莫不以用焉，故天下咸称‘蔡伦纸’。”
但比《后汉书》成书更早的《东观汉记·蔡伦传》中，则没有说明纸是蔡伦发明的。《汉记》的作者刘珍、延笃等人都是蔡伦的同时代人，在唐以前《东观汉记》一直被视为东汉的“正史”。其中只是说“蔡伦典尚方作纸”，就是说当蔡伦任尚方令时曾主管尚方（宫廷御用的手工作坊）造纸。尽管《东观汉记》在宋代以后已散佚，但从隋、唐人的类书引语中仍可查得其原文。由此可见，“蔡伦发明造纸”的提法不是很确切的。
本世纪以来的考古发掘实践，也动摇了蔡伦发明纸的说法。首先是1933年，黄文弼先生在新疆罗布泊汉代烽燧遗址上发现了一片古纸，这是一片麻纸，长约40厘米，宽约100厘米，纸面可清晰见到麻，在同一遗址中还发现有汉元帝元年（公元前48年）的木简，因此，该纸当为西汉时期的文物，比“蔡伦造纸”的公元105年早了一个半世纪。
其后是1957年，在西安市东郊的灞桥再次出土了比新疆罗布泊的纸还要早约一个世纪的西汉初期的古纸，而且有数十张之多，经科技史专家潘吉星教授的研究和分析化验，确认此灞桥纸主要由大麻和少量苎麻的纤维所制成。因而是世界现存最早的植物纤维纸。1973～1974年在甘肃省居延的肩水金关汉代遗址中，再一次出土了公元前一世纪时的麻纸。这些事实有力地说明了，早在西汉我国劳动人民就已经发明了造纸术。
以上事实有力地说明了，早在公元前2世纪的西汉初期，我国已发明了造纸术，而且当时造出的纸已经可以用于书写文字和绘图，这比蔡伦早了两三百年。但早期的西汉麻纸比较粗糙，不便书写，到了公元后2世纪，在宫廷中任尚方令的蔡伦，凭借充足的人力和物力监制并组织产生了一批良纸。蔡伦虽然不是纸的最早发明者，但他改进造纸技术，扩大了造纸原料的来源，把树皮、破布、麻头和渔网这些废弃物品都充分利用起来，降低了纸的成本，尤其是用树皮做原浆纸的先声。从这个意义上说，蔡伦在历史上是作为纸的监制者和推广者的身份出现的，他的这些活动对造纸术的发展是有利的，因此也不应完全抹杀他的作用。
汉代的麻纸制造过程，根据科学工作者的模拟实验，大体是将麻头、破布等材料先用水浸湿，使之润胀，再用斧头剁碎，放在水中洗去污泥、杂质，然后用草木灰浸透并蒸煮，原留于造纸原料中的木素、果胶、色素、油脂等杂质可进一步除去，再加以清水洗涤后，即送去舂捣，捣碎后的纤维在水槽中配成悬浮的浆液，再用滤水的纸模捞取纸浆，滤水后晒干即为成品纸，经必要的砑光，即可用于书写。
由此可见，汉代的劳动人民用这些简陋的设备，从纺织品废料中制成植物纤维纸。确实是件了不起的事，是化学史上一项重要发明。
在公元2世纪造纸术得到推广后，就成为简牍和缣帛的有力的竞争者，至三四世纪时就已基本上取代了帛简，成为唯一的书写材料，有力地促进了科学文化的发展。
从公元3～6世纪，随着纸的广泛应用，造纸术本身也不断革新，造纸原料的范围扩大了。东晋用稻秆、麦秆造纸，叫“土纸”；又用藤皮造纸，叫“藤纸”或“藤角纸”；北方生长植树，用植树皮造纸，叫“格皮纸”；南方产竹，从宋代开始用竹造纸，叫“竹纸”等等。由于造纸原料范围的扩大，造纸工业自然也就迅速地发展。在魏晋时，已经有人用黄叶汁将纸染成黄色；南北朝时更有青、赤、绿等各种颜色的纸，十分美观。
在设备方面，出现了活动的帘床纸模，用一个活动的竹帘放在框架上，可反复捞出成千上万张湿纸，而不必一模一纸，提高了工效。在技术上，加强了碱液蒸煮及舂捣，改进了纸的质量，增强了产量，出现了一些加工纸，从甘肃敦煌石室出土的这一时期所造出的古纸标本来看，已能造出纤维匀细、纸质强韧、外观洁白的高级纸，还有各种色纸、填料纸、“发笺”等工艺美术纸。公元6世纪时的科学家贾思勰在其所著《齐民要术》（公元533～544年）中，专门有两章记载了造纸原料的处理和染黄纸的技术，与此同时，我国造纸术还传播到了近邻朝鲜，这是造纸术外传的开始。
公元6～10世纪，我国除麻纸、藤皮纸外，还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸，在南方产竹地区，由于竹材资源丰富，因此竹纸得到迅速发展，关于竹纸起源，应当是在皮纸获得相当发展以后，因为它是茎秆纤维，较坚硬而不易处理。
在唐、宋之际，竹纸才得到较大的发展。到了南宋，则成为通行的纸张。这时期的产纸区域也遍及全国各地，纸的原料因地制宜，由于雕版印刷术的发明，兴起了印书业，从而又促进了造纸的发展，纸的产量和质量都有所提高，其价格也不断下降，各种纸制品已普及到民间的日常生活中。
这时期的名贵纸中，有唐代的“硬黄纸”、五代时的“澄心堂纸”、宋代的黄、白蜡笺和“金栗山藏经纸”等，还有暗纹纸或水纹纸及各种艺术加工纸，都有传世品流世。这时我国传统的绘画艺术已不再单用绢，而是越来越多地使用纸本，正反映出造纸技术的提高。绘画要求纸的质量较高，幅面较大，由于造纸设备及技术的进步，这时已能造出大幅高质量的纸，反映出我国造纸工人的智慧。
公元10世纪以后，造纸术又得到发展。皮纸及竹纸特别盛行，能造出10～15米长的巨幅纸，名贵的纸有“金栗笺”、螺纹纸及“宣纸”等。其中宣纸产于皖南，以青檀皮为主料，为书法家和画家所爱用。造纸用竹帘多用细密竹条，这就要求纸浆的打浆度必须相当高，而造出的纸也很细密。这一时期造纸多采用植物黏液作为漂浮剂，使纸浆均匀，打浆时常用水礁。各种加工纸品种繁多，不胜枚举。纸的用途也越来越广泛，除书画、印刷及日用外，这时我国最先在世界上发行纸币。在宋代，这种纸币叫作“交子”，元、明后继续发行纸币，后来这种纸币逐步通用于全世界。
在这一时期内，用于室内装饰的壁纸和纸花、剪纸等，也很美观，行销于国内外，有关造纸的书也不断出现，如宋代苏易简的《纸谱》，尤其是明代宋应星《天工开物·杀青篇》对中国古代造竹纸及皮纸的技术作了系统总结，文图并茂，是当时世界上关于造纸的最详细的记载。
另一方面，科学文化和图书事业的发展，又需要更多更好的纸张，从而推动了造纸技术的进步。纸还是我国另一项重大发明——印刷术出现所必需的物质前提，而印刷术发明之前，由于著述的增加引起了抄书之风盛行，则促进了书法艺术的发展和汉字字体的变迁。中国独具特色的传统水墨和彩墨绘画，也是和纸的特殊品种——宣纸密切相关的。
中国的造纸术于公元3世纪传到朝鲜；7世纪初经朝鲜传入日本；8世纪中叶经中亚传到了阿拉伯；10世纪到叙利亚的大马士革、开罗、埃及与摩洛哥；11世纪传入摩洛哥；13世纪传入印度；14世纪传到意大利，意大利很多城市都建了造纸厂，成为欧洲造纸术传播的重要基地，从那里再传到德国、英国；16世纪传入俄国、荷兰；17世纪传到英国；19世纪传入加拿大，逐渐传遍了全世界。
造纸术西传后所用的原料及工艺沿袭我国之故，以麻和破布为主，不过欧洲的破布普遍是棉纤维，成品纸不如中国产品柔顺薄韧，而且破布日感供不应求。在公元18世纪以前，中国造纸术一直居于世界先进水平。世界各国沿用我国传统方法造纸已有1000年以上的历史。到19世纪末，在欧洲产业革命的推动下，以木材为原料的机制纸迅速发展，并普遍认为木材是一种较好的造纸原料。我国在满清末年和民国初年也逐渐出现了机械化的造纸厂，木材和非木材原料均有使用。
中国古代的造纸术的发明与传播，在中国以至世界文化发展史上的贡献是不可磨灭的。
（8）我国古代钢铁及铜的冶炼
（一）春秋战国钢铁的冶炼
春秋时代是我国由奴隶社会向封建社会转变的阶段。促成这一社会变革的物质因素，是社会生产力的发展。
劳动工具是社会生产力发展的重要标志。铁制工具的广泛使用，促进了我国由奴隶制向封建制的过渡。商代用陨铁制作了铁刃铜钺，说明对铁的性质和锻打嵌铸的技术已经有了一定的认识和掌握，但当时尚不知人工炼铁。
春秋时期，铁器已经在农业、手工业生产中使用。农业生产中使用铁锄、铁斧等。铁器坚硬、锋利，胜过木石和青铜工具。晋国用铁铸刑鼎、铸鼎的铁是作为军赋向民间征收的，可见晋国民间铁已不少。在江苏六合县程桥、湖南长沙龙洞坡等地出土了春秋时的铁器。战国初或稍早已发明铸铁技术，这是我国劳动人民对冶金技术的重大贡献，比外国早1800年左右。河北兴隆县寿王坟出土了大量战国时的铁范，其中有较复杂的复合范和双型腔，还采用了难度较大的金属型芯，反映了当时的铸造工艺已有较高水平。战国时发明的用柔化退火制造可锻铸件的技术和多管鼓风技术是冶金技术的重要成就，比欧洲早2000年左右。战国时还掌握了块炼铁固态渗碳制钢的方法和淬火技术。
块炼铁的方法也就是“固体还原法”。由于块炼铁是铁矿石在较低温度下从固体状态被木炭还原的产物，所以质地疏松，还夹杂有许多来自矿石的氧化物，例如氧化亚铁和硅酸盐。这种块炼铁在一定温度下若经过反复锻打，便可将夹杂的氧化物挤出去，机械性能就改善了。从江苏六合县程桥东周墓出土的铁条，就是块炼铁的产品。春秋末期和战国初期的一些锻造铁器也是以块炼铁为材料。
在反复锻打块炼铁的实践中，人们又总结出块炼铁渗碳成钢的经验。从河北易县武阳台村的燕下都遗址44号墓中曾出土79件铁器，经分析鉴定，它们的大部分都是由块炼钢锻成的，这证明至迟在战国后期块炼渗碳钢的技术已在应用，块炼铁质柔不坚，块炼钢虽经渗碳处理，变得较坚硬，但在生产上仍嫌不足。人们在生产实践中又摸索出块炼钢的淬火工艺，这就进一步提高了块炼钢的机械性能。上述燕下都出土的锻钢件，大部分是经过淬火处理的，这又表明在当时，人们对淬火工艺也较熟悉了。