水磨是用水力作為動力的磨，大約在晉代就發明了。水磨的發展與杜詩發明水排有關。馬鈞大約在公元227—239年間創造了一個由水輪轉動的大型歌舞木偶機械，包括以此水輪帶動舂、磨。無疑，這是根據當時流行的水碓、水磨而設計的。在馬鈞之后，杜預造連機碓，其中也可能包括水磨。祖沖之在南齊明帝建武年間（公元494—498年）于建康城（今南京）樂游苑造水碓磨，這顯然是以水輪同時驅動碓與磨的機械。幾乎與祖沖之同時，崔亮在雍州“造水碾磨數十區，其利十倍，國用便之”，這是以水輪同時驅動碾與磨的機械。可見，水磨自漢代以來，發展蓬勃，而到三國時代，多功能水磨機械已經誕生成型。

最早的游標量具

游標卡尺已成為現代工業中不可缺少的測量工具之一。長期以來，國內外普遍認為游標卡尺是歐洲科學家在17世紀初發明的。其實，早在西方出現游標卡尺之前1600多年的我國漢代新莽時期，游標卡尺已為我國勞動人民創造并實際使用了。

游標卡尺主要有固定尺、固定卡抓、魚形柄、導槽、導銷、組合套、活動尺、活動卡抓等部分組成。這同現代的游標卡尺的結構是相似的。新莽卡尺的活動尺，正面刻5寸，固定尺正面也刻5寸，除右端1寸外，左邊4寸，每寸又刻10分。雖與現代游標卡尺利用主、副尺的分割長度等差的刻線原理不同，但作用卻一樣。

最早治煉和使用的黃銅

中國不僅是最早冶煉和使用青銅的國家，也是最早冶煉、使用黃銅的國家。宋代李方等人編著的百科全書《太平御覽》中，引用了三國時鐘會的《芻蕘論》中的一段話：“稗早像稻身，俞石像金子。”所謂俞石，是我國古時對于黃銅的稱呼，這一記載，說明至少在公元3世紀我國已具備了煉制黃銅的技術。

到了唐代，冶煉黃銅的規模已相當大了。根據《唐書·食貨志》記載，玄宗時候，全國有99座煉銅爐，每座爐子每年鑄錢3300串，使用21200斤黃銅。這些數字已很令人吃驚。

唐以后的著作，對于冶煉黃銅的方法有不少記載。宋人崔方在他的《外丹本草》一書中寫道：“用銅一斤，爐甘石（即菱鋅礦）一斤，煉之即成俞石一斤半。”明代著名醫學家李時珍在《本草綱目》中也說：“爐甘石大小不一，赤銅得之，即化為黃，今之黃銅皆此物也。”明末宋應星的《天工開物》也談到冶煉黃銅的方法，最為詳盡。

最早的瓷器

中國是瓷器的故鄉，瓷器的發明是中華民族對世界文明的偉大貢獻，在英文中“瓷器”（china）一詞已成為“中國”的代名詞。大約在公元前16世紀的商代中期，中國就出現了早期的瓷器。因為其無論在胎體上，還是在釉層的燒制工藝上都尚顯粗糙，燒制溫度也較低，表現出原始性和過渡性，所以一般稱其為“原始瓷”。

中國瓷器是從陶器發展演變而成的，原始瓷器起源于3000多年前。至宋代時，名瓷名窯已遍及大半個中國，是瓷業最為繁榮的時期。當時的鈞窯、哥窯、官窯、汝窯和定窯并稱為5大名窯。

被稱為瓷都的江西景德鎮在元代出產的青花瓷已成為瓷器的代表。青花瓷釉質透明如水，胎體質薄輕巧，潔白的瓷體上敷以藍色紋飾，素雅清新，充滿生機。青花瓷一經出現便風靡一時，成為景德鎮的傳統名瓷之冠。與青花瓷共同并稱為四大名瓷的還有青花玲瓏瓷、粉彩瓷和顏色釉瓷。另外，還有雕塑瓷、薄胎瓷、五彩胎瓷等，均精美非常，各有特色。

最早的火柴

早在北周時代（557—581），我國就有了火柴。根據記載，當時是南北朝時期，戰事四起，北齊腹背受敵進迫，物資短缺，由其是缺少火種，燒飯都成問題，當時一班宮女神奇地發明了火柴。不過我國古代的火柴都只不過是一種引火的材料。宋代和明代也見記載，明代杭州削松木為片，尖端涂上硫磺，名曰“發燭”，無論形狀和作用，都類似今天的火柴。

其后在馬可·波羅時期傳入歐洲，后來歐洲人就在這個基礎上發明一度被人稱為“洋火”的現代火柴。“洋火”能借著摩擦生火，而發明這種火柴的人是英國的沃克，他在1826年利用樹膠和水制成了膏狀的硫化銻和氯化鉀，涂在火柴梗上并夾在砂紙上拉動便產生火。

最早的立體地圖

立體地圖能夠較為直觀形象地表示實地地形，是表達和傳播地理知識的重要手段之一。世界上最早的立體地圖，是北宋科學家沈括制作的。

沈括（1031—1095）在任河北西路察訪使出使契丹時，沿途仔細勘察了邊境的山川地勢情況之后，繪制成一幅名為《使契丹圖鈔》的地圖，這就是世界上最早的立體地圖。后來為了便于研究，沈括創造性地用面糊和木屑在木案上制成有山川、道路、地形的立體模型地圖。當時正值天寒地凍，繪制的木屑被凍壞，遂改用熔蠟來制做。這種立體地圖，既真切又便于攜帶，到官所后，再將之復制為木刻的立體地圖。這種制圖方法，在當時很受重視，并得到了當時的宋神宗的大力贊賞，神宗下令沿邊諸州均依此仿制本州立體模型地圖歸內府收藏。

沈括制造的立體模型地圖，比18世紀瑞士制造的地理模型要早600多年。

最早制造的車輛

在幾千年前，中國人的祖先就能很好地利用原動力，發明了圓輪和齒輪，從而為制造車輛提供了機械力。在歷史記載中，有黃帝見風吹篷轉而造車的傳說；從出土文物中也可看到，在夏商時期的陶器上已有車輪的圖案。

在商代（前16世紀—前11世紀），中國的車工已能制造相當高級的兩輪車，車輪有輻條，結構精致華美。到了西周時期（前1046—前771），車的結構和裝飾已相當完美，各種車輪的結構已有一定的尺寸和比例，制造工場已有精密的分工。

最早的機器人

世界上最早的機器人誕生在中國，中國人是發明制造機器人的先驅。

《列子·湯問篇》中記載，西周穆王時期，有位叫偃師的能工巧匠制作了一個“能歌善舞”的木質機關人——這是我國最早記載的機器人。

春秋后期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家。據《墨經》記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”。

如果說，上述記載還多少帶點傳奇色彩的活，那么，漢朝發明的指南車，利用齒輪定向機構，使車上的人的右手始終指向南方，則可以認為是迄今為止得到證實的世界最早的機器人，這比歐洲發明的報時機器人早了1000多年。因此，可以毫無愧色地說，機器人的“祖先”在中國。

最早的冰箱

人類用冰為自己服務的歷史十分久遠，這在我國史籍中多有涉及。《周禮》里就有有關“冰鑒”的記載。據考證，所謂“冰鑒”就是暑天用來盛冰，并置食物于其中的容器。算起來，“冰鑒”該是人類最早使用的“冰箱”了。

遠在幾千年前，戰國時期就出現了冰酒器——銅冰鑒，其原器1977年出土于湖北隨縣曾侯乙墓中。

銅冰鑒是曾侯乙墓青銅器的代表器物，集中表現了曾侯乙墓青銅器新穎、奇特、精美的特征。其四足是四只動感很強，穩健有力的龍首獸身的怪獸。四個龍頭向外伸張，獸身則以后肢蹬地作匍匐狀。整個獸形看起來好像正在努力向上支撐銅冰鑒的全部重量。鑒身為方形，其四面、四角一共有八個龍耳，作拱曲攀伏狀。這些龍的尾部都有小龍纏繞，還有兩朵五瓣的小花點綴其上。

銅冰鑒是一件雙層的器皿，鑒內有一缶。夏季，鑒缶之間裝冰塊，缶內裝酒，可使酒涼。所以說銅冰鑒是迄今為止發現的最早的、最原始的“冰箱”。當然亦可以在鑒腹內加入溫水，使缶內的美酒迅速增溫，成為冬天時飲用的溫酒。

最早的保健醫療體操圖譜

《導引圖》是現存最早的導引（相當于現代的保健醫療體操）圖譜。1973年，出土于長沙馬王堆漢墓。

《導引圖》用彩色描繪44種形態各異的健身運動圖形。“錦”是各種運動圖形的美稱。因此，該圖也可稱之謂44段錦。《導引圖》全長140厘米，高50厘米。圖前書寫《卻谷食氣》與《陰陽十一脈灸經》。其中繪有人物的部分寬100厘米，高50厘米。分上下4層，繪有44個各種人物的導引圖式，每層繪11幅圖。每圖式平均高9—12厘米。每圖式為一人像，男、女、老、幼均有，或著衣，或裸背，均為工筆彩繪。其術式除個別人像作器械運動外，多為徒手操練。圖傍注有術式名，因為實物殘缺，實際能看出文字的只有31處。其中涉及動物的有鳥、鷂、鶴、鹯、猿、猴、龍、熊等八式，與五禽戲相近而缺鹿戲與虎戲。

最大的起重設備

2008年4月18日上午10時，隨著山東煙臺來福士海洋工程有限公司負責人的一聲令下，聳立在大型干船塢上的“泰山”2萬噸橋式起重機徐徐起吊，將一艘110米長、67米寬，型深8米、重達2萬噸的“德浮二號”駁船成功吊起。該舉創造了多吊點橋式起重機最大起重量、最大跨度、最大起升高度等多項世界紀錄，這標志著2萬噸橋式起重機的成功啟用。這是目前世界上起重量最大、跨度最大、起升高度最大的起重設備，也是當今世界技術難度最高的大型起重設備。此前，世界上最大的同類起重設備只能起升7000多噸的重量。

它的問世，將從根本上改變傳統海上鉆井平臺的建造方法，并將能建造世界上最大的鉆井平臺，對中國乃至世界海上工程建設意義深遠。

最早的代數學理論

13世紀中葉，河北欒城（今屬北京大興區）人李冶，在封龍書院創立了半符號代數理論“天元術”。“天元術”其實就是現代代數學當中的列方程的方法，即根據已知條件，列出一個包含未知數的方程。“天元術”的具體程序與現代列方程的方法基本是一樣的：首先是“立大無一為某某”，這個“某某”便是未知量，相當于現代代數中“設x為某某”；然后再根據已知條件，列出兩個相等的多項式；最后把這兩個多項式相減，便得到了一個一端為零的方程。

在宋代以前，中國的數學家已經能列出某些方程，但由于沒有找到普遍的方法，而且全部要用文字來表達，所以列起來比較困難，特別是列高次方程更加繁難。“天元術”的出現，為數學家們列方程指出了一條簡明易行的普遍方法和便于操作的具體程序，從而使中國古代的代數學又上了一個新的臺階。

李冶的“天元術”是世界上最早的半符號代數學。在西方，半符號代數是從16世紀以后才逐漸開始出現的，比中國要晚了300年。

最早的物理學理論著作

戰國時期的《墨經》是世界上最早的有關物理學基本理論的著作。《墨經》全書包括《經上》《經下》《經上說》《經下說》四篇，論述的物理學內容有力學、聲學和光學等，最早提出“杠桿原理”“浮力原理”等，其中最精辟、最受人推崇的是幾何光學部分。

更令人驚嘆的是，在兩千多年前《墨經》中已經出現了現代原子學說的萌芽思想，這無論在哲學發展史上還是在科學發展史上都占據一定的地位。在古典哲學和自然科學著作中，《墨經》可謂是一部不可多得的珍品。

最早的光學實驗

世界上最早的光學實驗，是在2400年前，由我國杰出科學家墨翟和他的學生進行的。

在一間黑暗的小屋朝陽的墻上開一個小孔，人對著小孔站在屋外，屋里相對的墻上就出現了一個倒立的人影。為什么會出現這奇怪的現象呢？墨家解釋說，這是因為光線像射箭一樣，是直線進行的。人體下部擋住直射過來的光線，穿過小孔，成影在上邊；人體上部擋住直射過來的光線，穿過小孔，成影在下邊，就成了倒立的影。并且還指出，人的位置離墻壁由遠及近，暗室里的影也由小變大，倒立在墻上。這在世界上是對光直線傳播的第一次科學解釋。

最早的人工磁化實踐

我國11世紀的《武經總要》一書中，關于指南魚的人工磁化方法，是世界上人工磁化方法的最早實踐。

這一方法的原理，是先把鐵葉魚燒紅，讓鐵魚內部的分子能動增加，從而使分子磁疇從原先的固定狀態變為運動狀態。然后使燒紅的鐵葉魚沿著地球磁場方向位置，通過強大的地磁場迫使運動著的分子磁疇順著地球磁場方向重新排列（由無規則排列到規則排列），這時鐵魚就被磁化了。最后，“蘸水盆中，沒尾數分則止”，使它迅速冷卻，把分子磁疇的規則排列固定下來，同時也是淬火過程。最后“以密器收之”，可能是把指南魚放在天然磁石旁邊讓它保持磁化或繼續磁化。這種利用地球磁場的作用使鋼針磁化的方法，領先歐洲400多年。

最早精確推算圓周率的人

世界上最早算出精密圓周率的科學家是我國南北朝時的偉大數學家和天文學家祖沖之。

圓周率π的計算，標志著一個國家和民族的數學水平。關于祖沖之在圓周率方面的工作，其史料僅見于《隋書·律歷志》，其中記載到，祖沖之給出了圓周率的兩個近似分數值：密率：π=355/113，小數點后6位準確；約率：π=22/7，小數點后2位準確。可見，他精確計算出了圓周率π的真值（小數點后第7位）在3.1415926和3.1415927之間。

而在歐洲，1100多年后才算得355/113這一數值，被稱為“安東尼茲率”。日本數學家三上義夫在1912年提出，為紀念祖沖之的貢獻，應稱π=355/113為“祖率”。