在中国历代的宦官中，发明家很少很少。而能够以其科学技术成就而名垂青史、流芳百世的宦官更加是凤毛麟角了，东汉的蔡伦，就是其中最为突出、成就最大的一位。
蔡伦，字敬仲，东汉桂阳人。他在汉明帝末年入宫当了宦官，当时他还很年轻，汉章帝即位以后，他当上了小黄门，但此时在宦宫中的地位还不太高。到了汉和帝时，因为刘肇在太子时就比较欣赏蔡伦，所以即位后提升他为中常侍。中常侍是东汉地位较高的宦官，负有传达皇帝诏令和掌管文书之责，是皇帝较为信任的人。
中常侍地位虽高，也有一定的权势，然而蔡伦却不是一个醉心于追求权力的人。他的主要兴趣是在于钻研科学技术。他聪慧过人，又勤学好问，很快就以博学多才闻名宫内外。每到休假的时候，他都闭门谢客，不把时间花在无聊的应酬和投机钻营方面。而是自己一个人在家中摆弄各种各样的简单机械，进行试验。假日期间他独自驾车到荒郊野外，寻找自己需要的矿石和其它原材料。
后来，汉和帝授予他尚方令的官职。尚方监是最高级别的官营手工业部门，尚方监中聚集了大批的能工巧匠，代表了当时手工业技术的最高水平。自从蔡伦担任尚方令以后，他整天泡在各种手工业作坊中，向各地来的工匠学习技术。他也时常把自己的一些改进生产技术的创造发明应用于实际生产中，提高了产品质量和效率。
当时，尚方监制造的宝剑和其它军械，是最为锋利和坚韧耐用的。其制作技术对外保密，世人称之为"秘剑"。尚方监制作的宝剑俗称尚方宝剑，皇帝常用来赏赐功勋卓著的大臣，是当时人们都想得到的珍品。永元九年（97年），蔡伦在监制尚方宝剑和其它兵器机械时，运用了自己发明的一些新工艺、新技术，制造出来的宝剑等器械，工艺精细，灵巧实用，质地坚密，比以前制造的尚方剑质量更高。尚方监的能工巧匠无不为之叹服，并努力学习这些新工艺、新技术，从而使之流传于后世。可惜的是，蔡伦发明的究竟是什么新工艺、新技术，我们已无法得知了。但是，他在提高和促进我国冶金水平和机械制作工艺方面的成就，是不可泯灭的。
蔡伦的科技发明创造虽然不少，但其中最重要的是改进造纸技术，发明"蔡侯纸"。
我国古代完全用纸代替简牍嫌帛作为记录文字的工具，是在蔡伦发明了新的造纸工艺技术之后。蔡伦在读书的时候，对于简牍的不便是深有体会的。因而他很早就产生了改进造纸技术，用纸记录文字的强烈愿望。自从担任尚方令之后，他就不断摸索改进造纸技术的方法。他总结前人经验，搜集民间技术，想到用破布和破渔网代替纤帛，以增加纸张纤维的致密程度。同时还掺杂进麻和树皮，提高纸张的韧性，并降低成本。在他的主持下，经过无数次的试验和改进，终于用廉价的破布、渔网、麻头和树皮，制造出了既轻便耐用又经济实惠的纸。这一伟大的创造发明，对人类文明作出了重要的贡献，为文化知识的积累和传播提供了必要的条件。
蔡伦造纸的工艺是这样的∶首先把树皮、麻头、破布和破渔网等原料切碎、煮烂，将其中的植物纤维分离出来。然后，再经过捶打，使纤维变得更加细小。再加入粘合物，溶入水中，就成了纸浆。然后用细帘一次次从纸浆中捞出均匀细薄的一层，晾干后，就成为纸了。蔡伦的造纸方法在当时是最为先进的，已经具备了原料处理、制浆、打浆、抄纸、干燥等多种工序。
汉和帝元兴元年（105年），蔡伦将自己经过多年努力，历经千辛万苦造出的第一批纸，呈献给皇帝，并奏明了自己造纸的经过和技术。汉和帝看了他造的纸，非常赞赏他的才能。自此之后，全国各地到处都开始采用他发明的先进造纸工艺技术。因为蔡伦曾被邓太后封为"龙亭侯"，所以人们都称用他的方法制成的纸为"蔡侯纸"。
公元七世纪，我国的造纸术已经由朝鲜传入日本。八世纪传入阿拉伯，后经阿拉伯传入欧洲。直至十四世纪初，欧洲人才开始使用破布造纸。随着造纸术的传播，蔡伦的名字也传到了世界各地。
蔡伦为人正直，温厚谨慎。自从汉和帝任命他担任中常侍以后，向皇帝提出不少忠告。他无心追求权力，更厌恶宫廷内部争权夺利的斗争。但是，在封建专制制度下，宫廷斗争是夺取最高权力的主要方式，也是常见的方式。虽然蔡伦不愿参与这种无耻丑恶的斗争，却不能不被卷进去。
原来，汉章帝的皇后窦氏，是东汉初著名功臣窦融的曾孙女。入宫以后不久，窦氏被立为皇后，很受汉章帝宠爱。但是，窦皇后一直没有生儿子。而宋贵人却生了皇太子刘庆，粱贵人生了儿子刘肇。窦皇后十分嫉妒两位贵人，生怕日后她们的儿子做了皇帝会威胁到自己的地位。于是，窦皇后以皇帝嫡妻理应作为皇子嫡母的理由，把梁贵人的儿子刘肇过继到自己名下。然后，又令人用匿名书信诬陷梁贵人的父亲并杀害，导致梁贵人忧病而死。
对窦皇后威胁最大的是宋贵人。因为宋贵人的儿子刘庆被立为皇太子，因此，窦皇后不断在汉章帝面前说宋贵人的坏话，使得汉章帝对宋贵人日渐疏嫌。后来，窦皇后和她的心腹诬告宋贵人行"邪媚"蛊道。汉章帝轻信了窦皇后及其党羽的诬告，下诏废除刘庆的皇太子之位，又将宋贵人幽禁起来，准备派蔡伦审问查核此事。窦皇后听到信息之后，害怕真相暴露。所以，她立即派人找到蔡伦，用威胁利诱的手段，逼使蔡伦按自己的旨意办事。当时，蔡伦入宫不久，年纪也不太大，又不熟悉宫中的情况。窦皇后是后宫的最高主宰，掌握着宦官的生杀大权。如果不按她的主意去办，自己的生命难保。因而，蔡伦只好违心地按皇后的指示办事，牵强附会地诬告宋贵人，说查验的结果确有"邪媚"之事。最后，宋贵人被送入宫中监狱，服毒自杀。
汉和帝即位后，窦太后病死。后来，汉和帝在二十七岁时也病死了。他仅百日的儿子即位，不久也死去。汉和帝的皇后邓氏决定立刘庆的儿子刘祐为帝，就是汉安帝，邓太后临朝听政。邓太后因蔡伦长期在宫廷服务，又聪明能干，所以很喜欢他，信任他。
建光元年（121年），邓太后病死了，蔡伦失去了最后一位庇护者。这时，汉安帝开始亲自处理朝政。他打算为自己冤死的祖母报仇，于是一方面为祖母恢复名誉，一方面惩治昔日陷害祖母的人。但这时的窦太后已经死去，窦氏家族的大部分成员早在窦太后未死之前，就被汉和帝以密谋不轨的罪名杀死。因而，汉安帝就拿蔡伦开刀，令他自己前往监狱候审。
蔡伦在当时已名垂天下，又是地位最高的大宦官，他不愿受狱吏的侮辱。所以，接到皇帝的命令之后，他并没有去狱中，而是沐浴干静，穿上整洁的衣服，服毒自杀了。一个本可以为人类科学技术的进步做出更大贡献的科学家，就这样被封建统治阶级断送了宝贵的生命。
