在中国古代还没有纸张的时候，大家需要记录什么东西的时候就将其画在石壁上，或者刻在甲骨上，或者竹简上，但是这些东西携带都十分不方便，再到后来终于有人发明出了纸张，从此以后人们的生活就更加便利了，需要记录什么也十分方便，可以随身携带。
在京城当官的蔡伦，当时主管监督制造宫中用的各种器物。他非常聪明，很会动脑子，经常和工匠们一起研究制作工艺，每次看到人们记录东西的简牍如此笨重，不轻巧，他琢磨着要制作出一种轻便易用的书写材料，来取代笨重的简牍。
对于新的书写材料，蔡伦第一个看中的就是一定要轻。因此用竹、木制成的简牍首先被排除在外，而丝帛倒是符合的，可惜原材料稀少。于是，蔡伦开始分析他的工艺，发现它是由纤细的短纤维互相粘成的。于是，他把新材料定位在结构与丝帛相似、取材容易、价格低廉，从此时时处处留意着、寻觅着这种新材料。
有一天蔡伦同朋友出游，这是一个十分幽静的山谷，一条小溪潺潺流过，溪边垂柳依依，景色宜人。小太监们一路打打闹闹，嘻嘻哈哈，十分快活，惟独蔡伦心事重重，东张西望。忽然，他两眼一亮，快步走到溪边，蹲着不动了。小太监们觉得非常奇怪，都围拢过来。只见蔡伦手里捧着湿湿的、破破烂烂的、像棉絮一样薄薄的东西发呆。一个小太监忍不住说：我还以为是什么好东西呢，原来是这破玩意儿！快扔了吧！蔡伦却仿佛什么也没听见，仍然痴痴地捧着。那个小太监一个箭步走上去，抓起那棉絮一样的东西就要往水里扔。蔡伦猛然醒了过来，紧紧抓着不放，嘴里喃喃地说：找到了，找到了！小太监们都糊涂了，这蔡伦莫不是疯了、傻了，怎么把这破烂玩意儿当宝贝似的？蔡伦双手捧着，三步并作两步，问河边的农夫：老人家，这东西是怎么形成的？农夫笑着回答说：这个呀，是漂在河里的树皮、烂麻、破渔网什么的，它们被水冲呀、泡呀，又被太阳晒，时间长了就成了这模样，到处都是呢！蔡伦抬头看着满山遍野的绿树，不由眉开眼笑。
回到宫里后，蔡伦马上投入了紧张的试验和制作中，他挑选出树皮、破麻布、旧渔网等，让工匠们把它们切碎剪断，放在一个大水池中浸泡。过了一段时间后，其中的杂物烂掉了，而纤维不易腐烂，就保留了下来。他再让工匠们把浸泡过的原料捞起，放入石臼中，不停搅拌，直到它们成为浆状物，然后再用竹篾把这粘乎乎的东西挑起来，等干燥后揭下来就变成了纸。蔡伦带着工匠们反复试验，最后终于试制出既轻薄柔韧，又取材容易、来源广泛、价格低廉的纸。
从此，中国的造纸技术进入了先进的行列，人们为了纪念蔡伦，就把用这种造纸工艺造出来的纸称为蔡侯纸
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