两汉时期的绘画艺术发展很快，东汉的绘画和雕刻都非常著名。东汉六位著名画家是赵歧、刘褒、张衡、蔡鱼、刘旦和杨鲁。张衡不但是一位伟大的科学家、文学家，还是优秀的画家，史载他善画神兽。蔡鱼则有画作《讲学图》、《小列女图》传世。
当时，贵族、地主们的宫殿、住宅、庙宇、陵墓的墙壁上，到处都有壁画；一般漆器、陶瓷器、丝帛等工艺品上，也有各种图画。其内容大多是描绘贵族官僚和豪强地主们的豪华生活，有宴会、狩猎、舞乐、角抵等各种场面。20世纪50年代以来，先后在四川、山东、河北、辽宁、河南等地汉墓里发现了很多壁画。其中最有代表性的，是汉景帝子鲁恭王在山东曲阜修建的灵光殿。据王延寿《鲁灵光殿赋》记载，壁画先是太古裸体粗犷奇怪的神话人物，其次是穿戴冠冕的黄尧舜，再次是夏商周三代兴亡。凡历史上著名的忠臣、孝子、烈士、贞女的事迹，国君的贤愚，政事的成败，莫不绘载。主题之外，饰以天文、万物、神怪、异事，是一组色彩鲜明、情态生动的巨幅图画。
湖南长沙马王堆一号汉墓出土了一幅彩绘帛画，长295厘米，上宽92厘米，下宽48厘米。帛画内容由三个部分组成：上面左右分别绘扶桑九日和嫦娥奔月两个神话故事（喻为天界），中绘贵妇出行图，下绘宴饮图（喻为阴间）。主题之外，饰以飞龙、异兽、巨磬、特钟等，以石青、朱砂、石绿绘制，线条流畅挺拔，人物情态自若，着色庄重典雅，鸟兽栩栩如生，显示了两汉绘画的卓越水平。
东汉是画像石艺术的鼎盛时期，现存以山东最多。长清孝堂山石祠和南武阳石阙画像石是东汉前期画像石的代表作，嘉祥武梁祠是后期的代表作。孝堂山祠石刻（阴刻）以线条来勾画形象，清晰圆熟；武梁祠石刻（阳刻）是平面的浮雕，多为历史故事、神仙传说及奇禽异兽，技法高超。这也是我国最早的一批浮雕艺术。山东画像石又尤其集中在济宁。中国秦汉史学会会长周天游曾说：“中国汉碑半济宁，济宁汉画佳天下。”有朋友从山东济宁回来，送我汉画像石原拓精选两幅，一是“二鹭食鱼”，一是“鸾凤呈祥，珠联璧合”。均造型准确、气韵生动，将现实主义和浪漫主义很好地结合在一起，反映了当时政治经济的强大，民族的浩然之气。
此外，东汉墓中还发现大量画像砖，以河南、四川两省出土最多。成都等地的东汉后期画像实心砖，其画像题材广泛，包括官吏出行、狩猎、战争等，表现了社会生活的各种场景，刻画精细，线条流畅；画面一次模印而成，构图完整，有很高的艺术价值和历史意义。代表作有《弋射收获画像砖》等。
两汉时期的雕塑艺术也很有成就。现存东汉的雕塑，以1969年在甘肃武成雷台一座墓葬中发现的铜马、铜俑最有代表性，包括铜马40匹、铜奴婢28件等。这是我国古代雕塑艺术中一件非常优秀的作品。有一匹天马，凌空飞驰，头微左扬，三足高举，一足踏一飞燕，燕展翅疾飞，显得形姿矫健，阳刚灵动。
(第六节）“四大发明”我第一
说到我们中国是历史悠久、文化灿烂的古国，最有代表性的科学成就便是“四大发明”：造纸术、印刷术、指南针与火药。其中，造纸术是排在第一位的，因为它诞生的年代最早，影响也最大。它的发明人（也有学者认为，更正确的说法应是“革新人”）就是东汉的宦官蔡伦。在美国人麦克·哈特制定的“光荣榜”上，蔡伦与穆罕默德、牛顿、基督、释迦牟尼、孔子、保罗、谷腾堡、哥伦布、爱因斯坦被称为人类历史上十大最有影响的人，蔡伦列第七位。他可是咱的正宗老乡——湖南衡阳人啊！
中国造纸技术起始于西汉，改进推广是在东汉时期。在造纸史上，东汉是承上启下的重要阶段，蔡伦正是这个阶段促进造纸术发展的核心人物，被称为此项技术的革新者、组织者、倡导者、推广者。
据《后汉书》等史料记载，蔡伦（公元61？—公元121），字敬仲，东汉桂阳人（今属湖南衡阳耒阳）。年少净身入宫，和帝时为中常侍，后加位尚方令。元初元年封为龙亭侯（三百户），数年后又升任长乐太仆（相当于大千秋）。“伦有才学，尽心敦慎，数犯严颜，匡弼得失。每至休沐，辄闭门绝宾，暴体田野。”安帝亲政，以诬陷安帝祖母宋贵人，知难逃其咎，为之耻，乃沐浴整衣冠，饮药自杀。曾总结前人经验，始用树皮、麻头、破布等原料造纸，后世称“蔡侯纸”。
蔡伦出身于普通农民家庭，从小随父辈种田；但聪明伶俐，很会讨人喜欢。汉章帝时，15岁的他即被选入洛阳宫，读书识字，表现出色。一生在宫里为官达46年。早先担任小黄门、黄门侍郎等职。因在宫廷斗争中立有大功，加之革新造纸术之大贡献，一度官尊九卿（中常侍地位与九卿等同，随从皇帝左右，“豫参帷幄”，参与国家机密大事，秩俸高达二千石），但最终仍是死于宫廷斗争（曾帮助窦太后诬陷章帝妃宋贵人“挟邪媚道”，通令她自杀；和帝在位期间，他自然是飞黄腾达；而继和帝之后即位的安帝（和、安之间还有个殇帝，但在位极短暂即夭亡）系宋贵人亲孙，故他便犯有大罪）。在主管尚方期间，宫内御用器物和宫廷御用手工作坊是其下属部门。他经常亲临现场做技术调查，又极富创新精神，曾“监作秘划及诸器械，莫不精工坚密，为后世法”，对发展当时的金属冶炼及加工、机械制造工艺等方面起了很大的推动作用。但他的最大贡献还是在造纸方面，是造纸技术革新者。
过去，人们书写使用的只是甲骨、竹木简，或者是在布帛、兽皮、树叶之类上写字，要么笨重不好搬移，要么保存不了太久，而且成本高，很难普及。蔡伦于东汉和帝元兴元年（公元105），在总结西汉以来制造粗糙麻纸之经验的基础上，并受蚕妇缫丝漂絮的启发，大步改进造纸工艺，在京都洛阳发明和革新了用树皮、麻头（麻屑）、破布（麻布）、破鱼网等作原料，制造了适合书写的优质植物纤维纸，才使纸成为普遍使用的书写材料。其造纸术方面的贡献可概括为三大方面：第一，组织并推广了高级麻纸的生产和精工细作，促进了造纸术的发展；第二，促进皮纸生产在东汉创始并走向兴旺；第三，因受命于邓太后监典内廷所藏经传的校订和抄写工作，而形成了大规模用纸高潮，使纸本书籍成为传播文化的最有力工具。
经蔡伦革新的先进造纸术，其工艺的主要流程是：随处可得的原料——沤、煮——漂洗——锉切——舂捣——稀释成浆——加入纸药——抄捞成纸——压榨去水——分纸张——烘、晒干燥——整纸成捆。
蔡伦革新的造纸术，采用了多种植物原料，解决了原料来源不足的问题，还降低了生产成本，使纸的广泛使用成为可能；工艺上也有比较大的进步，并且这些造纸原理和工序在今天仍没有什么根本改变；再说，新原料的开辟和新技术的采用，使造纸从纺织业中独立了出来。麻纸和皮纸是汉代以来1200年间中国纸的两大支柱，中国文化有赖这两大纸种的供应而得以迅速发展。造纸技术的改进，使得人类梦寐以求的廉质优书写材料终于诞生并迅速成长成熟。造纸术很快推广到全国各地，简牍和缣帛逐渐被历史所淘汰。公元3到4世纪，纸已基本取代落后的简帛，而成为我国唯一的书写材料，有力地推进了我国科学文化的传播和发展。
造纸术也是中华民族对世界文明做出的一项十分宝贵的贡献，大大促进了世界科学文化的传播和交流，深刻地影响着世界历史的进程。魏晋南北朝时期（公元3到6世纪），造纸术获得了进一步发展，且开始向国外传播，最先是传入朝鲜和越南。大约在隋朝末年（公元610年前后），由朝鲜传入日本。唐朝天宝十年（公元751），一些造纸工匠把它带到了阿拉伯。12世纪中叶，阿拉伯商人又把它带到了欧洲。又经过400多年，造纸术传入美洲。19世纪，澳洲也建起了造纸厂。这样，由我国劳动人民发明的造纸术传遍了整个地球。
我们只需将中西文明历程稍加比较，即可发现这一伟大发明的巨大作用。根据麦克·哈特的看法，在公元二世纪以前，中国文化一直不如西方世界先进，至少是差不多；因为那时中国没有方便的书写材料，西方却有纸莎草纸。但在公元后的1000多年间，中国的成就却超过了西方。根据许多标准来看，七、八世纪时期中国的文化在世界上最为先进（其实不光是唐朝，从东汉、大唐、两宋直到明朝前期，中国一直居世界文化科学的一流地位）。因为蔡伦革新了造纸术，再加上后世继承者的不断改进，有了优质的书写材料，当然还由于其他许多伟大的发明（比如“四大发明”的另三项），中国文化得到了迅速发展，很快就赶上了西方。但是在15世纪以后，西方又超过了中国；因为当时欧洲一个名叫约翰·古腾堡（他被麦克·哈特排在“光荣榜”上第八位）的天才发明了一种可以大规模印刷书的技术，而中国仍在使用刻字印刷术。另外，他们此前已引进中国的造纸术，也促进了一系列的进步。这些说法虽然有些偏颇，却也有一定的道理。
(第七节）旷古全才张平子
一个人，假若既是社会科学（我们如今一般说的大文科）大师，同时又是自然科学（我们如今一般说的大理科）巨匠，这样的人实在是太了不起了，堪称天地造化、人中龙凤。就是放眼全人类古往今来，恐怕也是寥若晨星、屈指可数。只在西方文艺复兴时代有个达芬奇，近代俄国有个罗蒙诺索夫；在中国，也只有东汉的张衡和北宋的沈括。张衡不但是中国历史上伟大的文学家（辞赋家、诗人）、政治家、画家、史学家、训诂家，而且是世界历史上伟大的科学家（天文学家、地震学家、发明家、数学家）。已故中国科学院院长、全国文联主席郭沫若曾为张衡墓碑题词道：“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见。万祀千龄，令人景仰。”
据《后汉书》等史料记载，张衡（公元78—公元139），字平子，东汉南阳西鄂（今属河南）人。出身于名门望族，年少即“天资睿哲，敏而好学，如川之逝，不舍昼夜”，善属文，通五经、天文、历算、机械制作。早期曾任南阳太守鲍德的主簿。安帝时拜为郎中，再迁太史令、侍中。永和初为河间相，拜尚书，严整法纪，打击豪强，使上下肃然，政绩突出。尝作浑天仪，又作地动仪，为世界最早测候地动的机械装置。与尚书郎周兴提出当时最为科学的《九道法》，可惜最终未为朝廷采纳。著有科学、哲学和文学之作32篇，《灵宪》乃系统阐述其浑天说（包括宇宙的起源、宇宙的无限性、天地的结构、五星的运动、日月的角直径、月食的原由、星官、流星和陨星等），《算罔论》则是数学著作。文学著作今传者有《西京赋》等，收入《文选》。其名言“不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不伙，而耻智之不博”，说明他还是个道德高尚之士。
张衡17岁离开家乡，先后到了长安和洛阳（即西、东二京），在太学里用功读书，并结识了对天文历法亦有研究的青年学者崔瑗。朝廷听说他很有学问和本领，便召他上朝为官。其中太史令一职是要负责观察天文地理的，而这个工作也正好符合他的研究兴趣和特长。
张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一。经过反复的观察和研究，他断定地球是圆的，月球本身并不发光，它的光源是借太阳的照射而反射出来的。他又正确地解释了月食的成因，并认识到了宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。他认为天好像鸡蛋壳，包在地的外面；地好像鸡蛋黄，在天的中心。这种学说虽然不完全准确，但在近1900年前能得出这样的科学结论，不能不使后来的天文学家感到钦佩。张衡还观测记录了2500颗恒星，并用铜制作了一种测量天文宇宙、演示天球星象运动的仪器，叫做“漏水转浑天仪”，上面刻着日月星辰等天文现象。这大概是世界上第一台用水力推动的“星相仪”、“宇宙仪”了。
东汉时期，中国正处于公元前后，地震发生频繁，有时候一年要发生一、两次大地震。有些特大地震竟波及好几十个郡，城墙、房屋倾斜倒坍，造成人畜伤亡，损失惨重。张衡记录了历次地震的现象、时间，并经过细心的考察和试验，于阳嘉元年（公元132）发明了一个能预测地震的先进仪器，叫做“候风地动仪”。该仪器是用青铜制造的，形状类似酒尊，如圆筒，直径8尺，倒扣在地，尊上有个隆起的合盖。尊壁四周刻铸了8条龙，龙头分别朝着8个方向。每条龙的嘴里含了一颗小铜球，龙头下面分别蹲着8个铜制的蛤蟆。蛤蟆的嘴大张着，对准龙嘴。因尊内有一根高而细的铜柱（张衡称之为都柱），在接受到地震产生的震波后，就向波源方向倾倒。一旦哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开，把铜球吐进蛤蟆的嘴里，发出响亮的声音，作出地震的警报。公元138年2月的一天，地动仪对准西方的龙嘴突然张开，吐出了铜球。按照张衡的设计原理，这就是说明华夏大地的西部发生了地震。可是，久久西部地区都没有回音。人们对张衡的发明产生了怀疑，甚至曾经嫉妒他的人还风言风语起来。过了多日，有人才骑着马来向朝廷报告，离京城洛阳1000多里的金城、陇西一带确实闹了大地震，还出现了山体崩塌。他们之所以隔了这么多天才赶到宫里，只因路程太远了，而且那边的路也不好走。于是，大家都觉得张衡和他的地动仪实在是太玄妙了，“验之以事，合契若神”，佩服他得很。地动仪在世界科技史上要先进了1700余年！
关于候风地动仪，在《后汉书·张衡传》中有较详细的记载。自19世纪以来，即有人力图运用现代科技知识，根据史书记载来复原这项伟大的发明。此后经过几十年努力，到20世纪60年代，王振铎终于科学地解决了它从外形到结构的全部复原问题。
张衡的神奇而先进的机械发明，另外还有指南车、自动记里鼓车、能飞行数里的木鸟等。在数学上，张衡计算出圆周率的值在3．1466和3．1622之间。早在近1900年前他就能有这样精确的计算，不能不使后人感到惊叹。
在中国，后世人将张衡与三国马钧同称为“木圣（发明家之祖）”，就像称司马迁是“史圣”、杜甫是“诗圣”、陆羽是“茶圣”一样。为纪念他的功绩，国际上将月球背面的一座环形山命名为“张衡环形山”，将小行星1802命名为“张衡小行星”。今河南南阳张衡墓是全国重点文化保护单位。