指南针，是世界上最早出现的简单可靠的指示方向的工具。传说，5000多年前的黄帝乘坐指南车指挥作战，打败了蚩尤。指南车之所以能指示方向，是因为用了指南针。指南针是古代我国劳动人民在开采矿石、冶铜、炼铁过程中，发现的一种能够吸铁，指示南北方向的天然磁石。磁石把许多铁屑紧紧吸在一起，就像一位母亲慈祥地抚摸着她的儿女，所以当时把磁石叫做“慈石”。人们根据磁石指示南北的特性，制成了指南工具。最先造出的指南工具像汤匙，后来又制成罗盘针、指南龟和指南鱼。指南针在古代航海事业和军事活动中已经被广泛应用。北宋时期，指南针传到了阿拉伯和欧洲，推动了世界航海事业和中西文化交流。
1000多年前，我国古代人民发明了火药。火药的主要成分为硝石、硫磺，都是重要的药材，能治疮癣、杀虫、辟浊气和瘟疫，所以它的名称与“药”字相连。
据说有一天，“轰”的一声巨响，只见山头上浓烟滚滚，空气中充满了硫磺气味，周围百姓闻声急忙围拢过来，只见一个炼丹制药的方士受了重伤，躺在被炸塌了的炼丹炉旁。
那方士虽然受了重伤，却抑制不住内心的激动和喜悦，不顾一切，扒开爆炸物，他惊喜地发现：将矿石和燃料按照一定的比例混合在一起烧炼，就会引起爆炸。据此，人们发明了硫磺伏火法。后来又用硝来进行硫磺伏火试验，终于发明制造了火药。
最先运用火药的是古代的军事家们，他们用火药攻击敌人的城堡，火烧敌人的军营。公元904年，唐代郑瑶围攻豫章（今江西南昌市），把火药团扎在箭杆上，点着导火线，用弓弹射到敌人城堡里，引起爆炸，杀伤大量敌人，这就叫“飞火攻城”。以后又发明了“震天雷”、“蒺藜火炮”为代表的爆炸火器，以“火箭”为代表的喷射火器，以“火铳”、“火枪”为代表的管状火器。
制造火药的方法，在1225至1248年间，由印度传入阿拉伯。西班牙到13世纪翻译阿拉伯人的书籍时才知道有火药。14世纪中期英、法等国才在书籍里记载火药和火药武器。近代，我国火药武器的制造落伍了，被欧洲人超过了。
“试验成功了！”一个满身油污的男子望着一沓沓印刷品，闻着一股股油墨香味，情不自禁地喊叫起来。他就是活字印刷术的发明者——毕昇。
公元1041~1048年（宋庆历年间），毕昇发明胶泥刻字，一个泥块，一个字，然后用温火把泥块慢慢烧硬，制成一个个活字。活字按照声、韵顺序排列在木格子里。排版前，先在置有铁框的铁板上放一层掺和泥灰的松脂蜡，然后根据稿本的内容，从木格子里，拣出相应的字，依顺序排在铁板上，加热，使腊稍稍熔化，以平板压平字面，活字即固定在铁板上，制成版子，再涂上油墨印刷。印完后，再把活字一个个拆下来，按原来顺序放回格子里，下次再用。这样，大大简化了印刷程序，印刷的速度和质量也大大提高了。
在毕昇发明活字印刷术之前，书籍全靠人用手抄，速度很慢，又容易出差错。春秋战国时代，流行过刻写图章和拓印碑石等方法。到了隋朝，人们开始将文字或图画先刻在木板上，涂上油墨，然后一页一页地印在纸上，这就是刻板印刷术。唐朝普遍采用这种方法。这种方法，迅速传到了朝鲜、日本、伊朗、越南、菲律宾等国，然而这种方法仍然费时、费力又费料。
毕昇发明的活字印刷术，完全避免了过去所有印刷方法的缺点。这种方法，不久也传到了朝鲜、日本、越南和欧洲。
元代科学家王祯发明了轮盘拣字盘，曾创制了一套木活字，共3万多个字，用了不到一个月的时间，就印成了他个人撰写的6万余字的《旌德县志》600部。同时，他把制造木活字的方法、拣字、排版、印刷的全过程系统地记载下来，题名为《选活字印书法》，编入他的《农书》中。这是世界上最早的关于活字印刷术的文献。
此后，朝鲜人制造了铜活字；江苏常州人创制了铅活字；有人还作出了印刷术的又一个巨大成就——彩色套印术。
马克思曾经说过，包括指南针在内的我国四大发明“是资产阶级发展的必要的先决条件”。我国人民有创造发明的悠久传统。造纸术、指南针、火药和印刷术，并称为我国古代科学技术的“四大发明”，正是这种持久的创新能力，推动着人类文化发展史的进程。
创造的艰难
1909年9月23日，《加利福尼亚美国人民报》上，出现了一条醒目的标题：《中国人的航空技术超过西方》。这则报道引起了欧美国家的极大震动。这个为中华民族争光的能人，就是近代我国第一位飞机制造家、杰出的全能飞行家——冯如。当时，他才26岁。
冯如，号三鼎，广东恩平人，1883年他出生在一个贫苦的农民家庭。少年求学时，冯如就酷爱玩鸟，探究山鹰、海鸥为什么能在天空自由飞翔的原因。他心灵手巧，生性爱好摆弄东西，曾用火柴盒制作轮船模型，样子非常逼真。
1898年，15岁的冯如，毅然离开父母，到了在美国做工的舅父身边，在旧金山一家工厂当工人。当时，他父母舍不得他远行，因为他的4个哥哥都已夭折，所以对他爱之甚切。小冯如却不以为然，回答说：“大丈夫以四海为家，株守乡隅，非所愿也。儿行矣，勿以我为念！”
1901年，冯如转往纽约做工。他省吃俭用，从微薄的工资收入中，挤出钱来购买了不少机械制造方面的书本，白天紧张劳动、晚上刻苦学习，专攻机械制造原理。功夫不负有心人。没过几年，他就积累了广博的知识，不但通晓了36种机器原理，而且还别出心裁地发明了抽水机和打桩机等。他制作的一种无线电报机，能发能收，灵敏准确。这些都初步显示了他的创造才能。
1903年，冯如从报上看到了美国莱特兄弟制造飞机的消息，心里激动得几天睡不着觉。他想，我们祖先的“四大发明”曾经名扬世界！莱特兄弟能做的我为什么不能呢？如今，我要用我这中国人的手制造出飞机，而且还要比他们的飞得更高、更快、更远！1904年，沙俄和日本为了争夺我国东北三省，爆发了“日俄战争”。看到这个消息，冯如更加感叹，他说：“兵器中最厉害的莫过于飞机。誓必身为之倡，成一绝艺，以归飨祖国。苟无成，吾宁死。”从此，冯如便立志献身于祖国的航空事业。
千里之行，始于足下。为了寻找资料，冯如跑遍了旧金山大大小小的书店、图书馆，从研究滑翔、飞行的原理着手，废寝忘食地钻研起来。经过几年努力，终于造出了飞机模型。
1907年，由于得到了侨胞们的积极资助，他建立了“广东制造机器公司”，自任总设计师，正式试制飞机。不料，一场大火，把千辛万苦才弄到了制造飞机的材料烧得尽光。这突如其来的打击，并没有使冯如灰心丧气，他在废墟上又搭起了简陋的棚屋，继续试验。经过艰苦探索和无数的失败，终于在1909年2月，制成了一架飞机，然而在试飞中又坠地撞毁。他从坠毁的飞机里爬出来，抹去脸上灰尘，又一次投入试验。正在这时，父母一封封来信催他回国，不过他不愿中途停顿，给父母回信坚决表示：“飞机不成，誓不回国！”
为了查找几次试验失败的原因，他儿时喜爱的小鸟，不时“飞”进他的心窝；他也像莱特兄弟一样，跑到野外，仔细观察起山鹰、海鸥的飞行来。还专门弄来一只白鸽，精心测量它的身躯同两翼之间的比例，不断改进自己的设计。就这样，又经过一年的艰苦奋战，一架机型新颖、操纵灵活、平衡性能好的飞机终于诞生了。
1909年9月21日，他驾驶着全部由他自己制造的飞机，在奥兰市上空翱翔了2640米，它的航程是莱特兄弟1903年首次试飞852米的3倍多，揭开了我国航空史的第一页。1910年夏天，他参加了在旧金山举行的国际飞行大赛中，以飞行高度210米、时速105千米、飞行距离32千米的优异成绩，一举夺魁。国际飞行协会为他颁发了优等证书。冯如在早期的人类航空史上，为祖国获得了殊荣。
当时，正在美国访问的孙中山，亲自观看了他的飞行表演，并紧紧握住他的手说：“祝贺你的成功！”
1911年，冯如带着两架自制的飞机，乘船回到了祖国，实现了“我要把飞机贡献给祖国的愿望”。回国后，冯如在广东郊区建立了飞行器公司，并把带回的钱财和全部心血都投入了继续制造飞机的事业上。
1912年，由于他的飞机长期未曾飞行，以致部分零件锈蚀，因此在飞行表演中发生故障，不幸以身殉职，献出了年轻的生命。他的遗体安放在“黄花岗七十二烈士墓冢”的左侧。这位年轻的爱国科学家的忠魂，永远陪伴着革命者的英灵。
70多年过去了，冯如墓上的黄花岁岁繁荣，代代兴旺。
“冯氏飞机”是我国近代文化史上的伟大事件。然而，我国尝试飞行的历史却是悠久的。2000多年前，春秋时期人们就利用风筝的放飞，来传递军事情报；宋朝人，在风筝上装有炸药，配以“引火”装置，当风筝飞到敌营上空时，用香火点燃导火线，引起火药爆炸；明代有个人叫万户，幻想遨游太空，他在一把椅子背面装上47支火箭，个人坐在椅子上，两手各牵一线风筝，然后点燃火箭，试图以此动力飞向天空。万户的试验失败了，然而作为人类第一次用火箭作动力飞行的尝试，却是一个伟大的事件。为了永远纪念万户的功绩，国际天文联合会将月球背面的一座环形山，命名为“万户山”。到了十四五世纪，我国运用黑色火药火箭的技术发展到了很高水平，出现了多发齐射的“龙神机柜”、两级燃烧的“火龙出水”以及可以返回地面的“飞空砂筒”。后来，我国的火箭技术经阿拉伯传到了欧洲。
现在，美国华盛顿国家航空和空间博物馆里，陈列着一只画有孙悟空图像的巨型风筝。旁边写有一行醒目的大字：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。
创新的过程是艰难的，有时候还要以生命为代价。我国飞机设计者冯如就是这样。
科学技术是第一生产力，我国古代飞行器、火箭技术以及近代冯氏飞机的创造，将永远载入世界航空发展史册。
