杭州富阳图书馆

有了社会需求与客观条件，还需要由发明者通过研制使需求变成现实。从《后汉书》等史书记载，蔡伦具备了发明造纸术的主观条件。
  首先，蔡伦的经历使他深受简重、帛贵不便的困惑，感触到社会对新型书写材料的迫切需求。他入宫初期从事过为宫内搬藏简牍的劳动；侍奉章帝时，有机会随驾诣东观藏书库，见到堆积如山，汗牛充栋的简牍与绳断脱落的简片；他为百官传递奏书，并见过皇帝翻阅笨重的公文。他来自民间，深知一丝一缕来之不易，见到从民间进贡的大量缣帛用于书写而感到惋惜。邓后的节约与喜爱纸墨文具对蔡伦也有影响，她只舍得以葛布赏赐校经学者。
  其次，蔡伦入宫后有机会听贾逵、班昭等学者讲授经传，具有阅读与书写的水平；有了文化后，能读到秘阁存书中各行各业包括生产技术的著作。《蔡伦传》称他“有才学”、“豫参帷幄”、“匡弼得失”，即他已有参政议事的文化程度；因为当时几朝帝后都是笃学经传，熟悉经史者。蔡伦有了才学后，本身也是书写材料的需求者。
  第三，蔡伦重视向民间学习生产劳动的实践经验；他“每至休沐，辄闭门绝宾，暴体田野”。当时宫内称禁中，有黄门把守禁门。宫女、宦官除随从帝后出巡外，一般不得出宫，外出者要持符节的一半为凭信。所以他在休沐日外出必有研制器物之目的，因而受到朝廷的允许。到田野接触劳动人民，学习沤麻、煮葛、舂米、编席等劳动；寻找造纸原料与纸药植物品种进行研制；并发现民间有大量旧麻衣与鱼网可供利用。
  章帝曾经东巡山东，谒孔庙，和帝曾经南巡汉水流域，蔡伦均有可能随从。在接触社会了解民情物产中，加深了研制植物纤维纸的决心与信心。
  第四，蔡伦本人成为能工巧匠、术艺之士。经过好学不倦与深入民间参加生产实践，使他具备了领导尚方工场制造器物的本领。他从民间、尚方工场与考工著作三方面继承了前人的经验，并在此基础上发明了造纸术，大约经过10多年的研制才取得完全成功。
  《蔡伦传》中记载他“监作秘剑及诸器械，莫不精工坚密，为后世法”。撰写《东观汉记·蔡伦传》作者之一崔寔所著《政论》中，关于兵器制造有一段叙述：
  传曰：“工欲善其事，必先利其器”。旧时永平、建初之际去战攻未久，朝廷留意于武备，财用优饶，主者躬亲，故官兵常牢劲精利。有蔡太仆之弩及龙亭九年之剑，至今擅名天下。
  建初为章帝年号，在此之后主持躬亲制造过兵器的长乐太仆只有蔡伦，说明蔡伦任尚方令并不是只指挥工匠，而是自己也参加制造劳动，从而将立意造纸变成现实。