《梦溪笔谈》中记载了宋朝以前的许多关于天文学、数学、物理学、地理学、地质学、气象学、生物学、医药学、考古、语言、史学、文学、音乐、绘画以及财政、经济等等方面的发现和成就，以前我们介绍过古人对石油的应用，今天我们谈谈炼钢和指南针。

灌钢 

关于灌钢的技术，南北朝南齐、梁时期的医学家兼炼丹家陶弘景（约452～536年）曾有过记述：“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者，生指生铁，鍒指熟铁，这就是灌钢。”北齐的道士纂母怀文也是较早的灌钢的实践者之一，据说他“造宿铁刀，其法烧生铁精，以重柔铤，数宿则成钢”。 

南北朝发明的这一灌钢技术，在宋朝已成为主要炼钢方法之一。这在《梦溪笔谈》中有详尽的描述，沉括将它比做洗面筋，非常具象，译成白话文如下：

现在世上的钢铁，是将熟铁条屈曲地盘绕着，把生铁块嵌在盘绕着的熟铁条之间，用泥把炉密封起来烧炼，待炼成后再加锻打，将它们锻炼在一起，称为“团钢”，也叫“灌钢”。这其实是假钢，靠的是生铁的硬度，再炼2、3次，生铁就炼熟了，就成了软铁了。天下人没觉得这有甚么不对，是因为不知道甚么是真钢。

我曾到过磁州的锻坊，在那儿观察炼铁过程，才知道甚么是真钢。铁中的钢，就像面中的筋，软面不断淘洗，面筋才显现出来。炼钢是一样的道理，用精铁，锻炼百多次，每锻炼一次后，称重都会轻一些，直到锻炼到重量不再减了，就是纯钢了，再怎么炼重量也不会减了。钢是铁中精纯的部份，颜色干净明朗，打磨光后，显青黑色，和一般的铁很不同。也有的铁炼光了也不见钢，这取决于铁的产地了。 

《梦溪笔谈》〈卷三 辩证一〉原文如下：“世间锻铁所谓钢铁者，用柔铁屈盘之，乃以生铁陷其间，泥封炼之，锻令相入，谓之‘团钢’，亦谓之‘灌钢’。此乃伪钢耳，暂假生铁以为坚，二三炼则生铁自熟，仍是柔铁。然而天下莫以为非者，盖未识真钢耳。余出使，至磁州锻坊，观炼铁，方识真钢。凡铁之有钢者，如面中有筋，濯尽柔面，则面筋乃见。炼钢亦然，但取精铁，锻之百余火，每锻称之，一锻一轻，至累锻而斤两不减，则纯钢也，虽百炼不耗矣。此乃铁之精纯者，其色清明，磨莹之，则黯黯然青且黑，与常铁迥异。亦有炼之至尽而全无钢者，皆系地之所产。” 

指南针 

指南针是中国古代四大发明（指南针、造纸法、印刷术和火药）之一。北宋沉括的《梦溪笔谈》中载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”这是关于利用天然磁体进行人工磁化以及地磁偏角的最早记载。

“磁偏角”是因为地球上的磁极和南极、北极稍微有一点偏差。指南针的Ｎ极和Ｓ极，沿磁子午线分别指向北磁极和南磁极，磁子午线和地理子午线是不一致的，它们之间存在着一个夹角，科学上叫作“磁偏角”。西方到公元1205年，法国人古约（Guyot de provins）才记载了用同样方法制造指南针，公元1492年意大利人哥伦布（Christopher Columbus）才发现地磁偏角，比沉括晚了400多年。 

中国古代指南针。 (新纪元) 

在《梦溪笔谈》卷二十四中，沉括描述了指南针的4种使用方法： 

(1) 水浮法：在盛水的碗里，把指南针放在水面上指示南北方向。 

(2) 指甲旋定法：把磁针放在手指甲上轻轻转动来定向。 

(3) 碗边旋定法：把磁针放在光滑的碗边轻轻旋转磁针来定向。 

(4) 缕悬法：将单股蚕丝线用蜡粘在磁针的中部，悬挂于空中指南。这种悬挂式指南针，须在无风处使用。 

根据试验比较，沉括认为这4种方法中，缕悬法最方便使用。因为指甲和碗边上很光滑，指南针容易滑落。而水浮法，受水波动影响，针不容易静止下来。 

沉括在900年前提出的方法，有的至今仍在使用，如现代的磁变仪、磁力仪的基本结构原理，就是采用了沉括所说的缕悬法原理。而航海中使用的重要仪表罗盘，也大多是根据水浮磁针这一原理设计而成的。 

公元1119年，北宋朱彧在《萍洲可谈》中第一次记载了指南针用于航海：

“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”中国是世界上最早应用指南针于航海的国家，有了指南针，才可能有郑和七下西洋的壮举。西方公元1190年英国人纳肯（Alexander Neckam）才有指南针用于航海的记载。如今，中国发明的指南针，已被广泛运用于航空、航海、采矿、探险各个领域。 

《梦溪笔谈》〈卷二十四 杂志一〉原文如下：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也，水浮多荡摇。指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬为最善。其法取新纩中独茧缕，以芥子许蜡，缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之。磁石之指南，犹柏之指西，莫可原其理。” X