公元105年，中常侍(侍從皇帝的官員)、尚方令(負責朝政的官員)蔡倫奏請東漢和帝準予將他的造紙術向民間推廣，他還挑選出挺括良好的紙，進獻給漢和帝。漢和帝試用以后，非常滿意，當場贊揚了蔡倫的這一創造發明，同時立刻下令把這個造紙技術推廣開去。
從此，中國的造紙技術進入了先進的行列。在此之前，商朝把漢字刻在龜甲獸骨上，但是甲骨的來源很有限，而且不便攜帶、保存，所以人們后來把漢字刻在簡牘上。簡和牘是用竹片或木片做成的，狹長的稱“簡”，略寬的稱“牘”。由于一片簡只能刻幾個字，因此寫一篇文章就要用許多簡，寫完之后人們再用繩子把簡串起來，成為“冊”。雖然做簡牘的材料遍地都是，但是它們也太笨重了，據說秦始皇每天批閱用簡牘寫的奏折重達一石(約五十斤左右)。后來人們用絲帛作為書寫材料，它柔軟輕便，易于書寫，可惜量少價高，這一致命弱點使它難于推廣使用。
在京城洛陽的皇宮里當官的蔡倫，當時主管監督制造宮中用的各種器物。他非常聰明，很會動腦子，經常和工匠們一起研究制作工藝。蔡倫看到皇帝每天要批閱堆成小山般的簡牘，非常不方便，他就琢磨著要制作出一種輕便易用的書寫材料，來取代笨重的簡牘。
對于新的書寫材料，蔡倫的第一個要求是輕便。因此用竹、木制成的簡牘首先被排除在外，而絲帛倒是符合的，可惜原材料稀少。于是，蔡倫仔細觀察了絲帛的生產過程，從分析絲帛的結構入手，發現它是由纖細的短纖維互相粘成的。于是，他把新材料定位在結構與絲帛相似、取材容易、價格低廉，從此時時處處留意著、尋覓著這種新材料。
有一天，蔡倫和幾個小太監來到城外游玩。這是一個十分幽靜的山谷，一條小溪潺潺流過，溪邊垂柳依依，景色宜人。
小太監們一路打打鬧鬧，嘻嘻哈哈，十分快活，惟獨蔡倫心事重重，東張西望。忽然，他兩眼一亮，快步走到溪邊，蹲著不動了。
小太監們覺得非常奇怪，都圍攏過來。只見蔡倫手里捧著濕濕的、破破爛爛的、像棉絮一樣薄薄的東西發呆。
一個小太監忍不住說：“我還以為是什么好東西呢，原來是這破玩意兒!快扔了吧!”
蔡倫卻仿佛什么也沒聽見，仍然癡癡地捧著。
那個小太監一個箭步走上去，抓起那棉絮一樣的東西就要往水里扔。
蔡倫突然醒過來似的，緊緊抓著不放，嘴里喃喃地說：“找到了，找到了!”
小太監們都糊涂了，這蔡倫莫不是瘋了、傻了，怎么把這破爛玩意兒當寶貝似的?
蔡倫雙手捧著，三步并作兩步，問河邊的農夫：“老人家，這東西是怎么形成的?”
農夫笑著回答說：“這個呀，是漂在河里的樹皮、爛麻、破漁網什么的，它們被水沖呀、泡呀，又被太陽曬，時間長了就成了這模樣，到處都是呢!”
蔡倫抬頭看著滿山遍野的綠樹，不由眉開眼笑。
回到宮里后，蔡倫馬上投入了緊張的試驗和制作中，他挑選出樹皮、破麻布、舊漁網等，讓工匠們把它們切碎剪斷，放在一個大水池中浸泡。過了一段時間后，其中的雜物爛掉了，而纖維不易腐爛，就保留了下來。他再讓工匠們把浸泡過的原料撈起，放入石臼中，不停攪拌，直到它們成為漿狀物，然后再用竹篾把這粘乎乎的東西挑起來，等干燥后揭下來就變成了紙。
蔡倫帶著工匠們反復試驗，最后終于試制出既輕薄柔韌，又取材容易、來源廣泛、價格低廉的紙。
人們為了紀念蔡倫，就把用這種造紙工藝造出來的紙稱為“蔡侯紙”。
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