阅读下列材料，回答问题

材料一：

在公元3世纪到13世纪之间，中国曾保持令西方望尘莫及的科学技术水平，那时中国的发明和发现远远超过同时代的欧洲，这一点可以毫不费力地加以证明。——李约瑟《中国科学技术史》

材料二：

造纸的知识随着阿拉伯人传入欧洲……这就为“知识普及”口号打开道路。——利普斯《事物的起源》

材料三：

火药、指南针、印刷术——这是预兆资产阶级社会到来的三大发明。——马克思《机器、自然力和科学的应用》

中国古代科技发明以“四大发明”著称，请问四大发明分别是？材料一中说古代中国科学技术非常发达，请在医学和数学方面各举一例以证明。