黄道婆出身贫苦，少年受封建家庭压迫流落崖州（今海南岛），以道观为家，劳动、生活在黎族姐妹中，并师从黎族人学会运用制棉工具和织崖州被的方法。
元代元贞年间（1295—1296年）重返故乡，在松江府以东的乌泥泾镇教人制棉，传授和推广“捍（搅车，即轧棉机）、弹（弹棉弓）、纺（纺车）、织（织机）”之具和“错纱配色，综线挈花”等织造技术。她所织的被褥巾带，“其上折枝团凤棋局字样，粲然若写”。由于乌泥泾和松江一带人民迅速掌握了先进的织造技术，一时“乌泥泾被不胫而走，广传于大江南北”。当时的太仓、上海等县都加以仿效。棉纺织品色泽繁多，呈现出空前的盛况。黄道婆去世以后，松江府曾成为全国最大的棉纺织中心，松江布有“衣被天下”的美称。
1330年卒。松江人民感念她的恩德，在顺帝至元二年(1336)，为她立祠，岁时享祀。后因战乱，祠被毁。至正二十二年(1362)，乡人张守中重建并请王逢作诗纪念。
明熹宗天启六年(1626)，张之象塑其像于宁国寺。清嘉庆年间，上海城内渡鹤楼西北小巷，立有小庙。黄道婆墓在上海县华泾镇北面的东湾村，于1957年重新修建并立有石碑。上海的南市区曾有先棉祠，建黄道婆禅院。上海豫院内，有清咸丰时作为布业公所的跋织亭，供奉黄道婆为始祖。在黄道婆的故乡乌泥泾，还有上海，至今还传颂着：“黄婆婆，黄婆婆，教我纱，教我布，两只筒子两匹布”的民谣。
黄道婆，十二三岁就被卖给人家当童养媳。白天她下地干活，晚上她纺织布到深夜，还要遭受公婆、丈夫的非人虐待。沉重的苦难摧残着她，也磨炼了她。有一次，黄道婆被公婆、丈夫一顿毒打后，又被关在柴房不准吃饭，也不准睡觉。她再也忍受不住这种非人的折磨，决心逃出去另寻生路。半夜，她在房顶上掏洞逃了出来，躲在一条停泊在黄浦江边的海船上。后来就随船到了海南岛南端的崖州，即现在的海南崖县。在封建社会，一个从未出过远门的年轻妇女只身流落异乡，人生地疏，无依无靠，面临的困难可想而知。但是淳朴热情的黎族同胞十分同情黄道婆的不幸遭遇，接受了她，让她有了安身之所，并且在共同的劳动生活中，还把他们的纺织技术毫无保留地传授给她。
当时黎族人民生产的黎单、黎饰、鞍塔闻名内外，棉纺织技术比较先进，黄道婆聪明勤奋，虚心向黎族同胞学习纺织技术，并且融合黎汉两族人民的纺织技术的长处，逐浙成为一个出色的纺织能手，在当地大受欢迎，和黎族人民结下了深厚的情谊。在黎族地区生活了将近三十年。但是，黄道婆始终怀念自己的故乡。
元朝元贞年间，约1295年，她从崖州返回故乡,回到了乌泥泾。黄道婆重返故乡时，植棉业已经在长江流域大大普及，但纺织技术仍然很落后。她回来后，就致力于改革家乡落后的棉纺织生产工具，她根据自己几十年丰富的纺织经验，毫无保留地把自己精湛的织造技术传授给故乡人民。一边教家乡妇女学会黎族的棉纺织技术，一边又着手改革出一套赶、弹、纺、织的工具：去籽搅车，弹棉椎弓，三锭脚踏纺纱车。虽然她回乡几年后就离开了人世，但她的辛勤劳动推动了当地棉纺织业的迅速发展。
在纺纱工艺上黄道婆更创造了新式纺车。当时淞江一带使用的都是旧式单锭手摇纺车，功效很低，要三四个人纺纱才能供上一架织布机的需要。黄道婆就跟木工师博一起，经过反复试验，把用于纺麻的脚踏纺车改成三锭棉纺车，使纺纱效率一下子提高了两三倍，而且操作也很省力。因此这种新式纺车很容易被大家接受，在淞江一带很快地推广开来。
黄道婆除了在改革棉纺工具方面做出重要贡献以外，她还把从黎族人民那里学来的织造技术，结合自己的实践经验，总结成一套比较先进的“错纱、配色、综线、絜花”等织造技术、热心向人们传授。因此，当时乌泥泾出产的被、褥、带、帨等棉织物，上有折枝、团凤、棋局、字样等各种美丽的图案，鲜艳如画。一时"乌泥泾被"不胫而走，附近上海、太仓等地竞相仿效。这些纺织品远销各地，很受欢迎，很快淞江一带就成为全国的棉织业中心，历几百年久而不衰。16世纪初，当地农民织出的布，一天就有上万匹。18世纪乃至19世纪，淞江布更远销欧美，获得了很高声誉。当时称淞江布匹“衣被天下”，这伟大的成就其中当然凝聚了黄道婆的大量心血。
上海县港口镇北喜泰路西，有一所三间两进的黄母祠，它的第二进屋子当中，供着一尊手里拿着棉花、头上扎着布巾的农村妇女塑像。塑像额前皱纹累累，脸上一派慈祥沉毅，既显出被供俸者黄道婆苍老之年，又标示着她心地善良、 性格坚强，使人瞻望起来十分亲切、敬意衷生，不知不觉地便沉入对她的历史追忆与慕念之中……
大约在南宋理宗淳祐五年（公元一二四五年），黄道婆生于上海乌泥泾镇（现在的徐汇区华泾镇）的一个穷苦人家。当时，正是宋元更替、兵荒马乱之际。蒙古军队锋芒直指临安，山河破碎的南宋王朝，君庸臣腐，出卖民族利益，朝野富人都是披金挂玉，依然吃得脑满肠肥，置民族存亡于不顾。可是，包括黄道婆一家在内的江南劳苦大众，不仅受汉族地主阶级的盘剥压榨，又遭到蒙古贵族铁蹄蹂躏威胁，还连年为天灾所袭击，使富庶的江南地区，竟成了“人家如破寺，十室九空”的败落景象。
然而，在兵匪共袭的烽烟血火里，承继着祖先勤劳勇敢光荣传统的劳动人民，依然是种瓜播谷、栽桑植棉，男的耕、女的织，不断创造社会财富，发展社会生产。黄道婆就是在这样的群众土壤里，发芽、生根，成长起来的。
黄道婆出生前后，她的家乡便从闽广地区传来了棉花种植。乌泥泾首先在一个名叫“八千亩”的地方，播下了棉种。到了黄道婆记事的时候，棉花种植已经普及浙江、江苏、江西、湖南等地，不少妇女学会了棉花纺织技术。黄道婆由于世道多难、家境贫寒，而且很小就失去了全部骨肉亲人，孤苦无依，不能不自幼就跟劳动紧密地连在一起。砍柴做饭、洗洗涮涮呀，拿针用线，补补连连哪，一切都是她自己奔波料理。她心灵手巧，好学好问，肯动脑筋，善于琢磨。大人干的活计，她看了便能举一反三，迅速通路入门。本地有人经常穿着棉布衣裤锄草犁田，邻居会纺线的妇女，早就告诉黄道婆，那种棉线布厚实柔软、经久耐用，干活的人穿用极为合适。黄道婆听着总是十分注意，沉思不语，而后，便抓紧向纺棉的成年人学习。起初，她不会干，弹棉絮，弹得不透不净；卷棉条，卷得松紧不匀；纺棉纱，纺得粗一段、细一段，好像蛇吃了蛋似的。可是，她毫不气馁，坚持练习，争取学会操作。
然而，在那个年月，成年劳动者尚且不得温饱，何况黄道婆一个孤苦幼女。生活逼得她不得不到有田地的人家做了童养媳。
黄道婆成年累月起五更、爬半夜，侍候全家人的吃喝穿戴，四季当中，耕耘割藏，她都是和牛马一起出归。虽然年纪很轻，可她的劳动经验相当丰富。丰富的经验，使她更加聪明。她每天被家里活累得筋疲力尽，也还是硬挤时间继续练习纺织技术。没多久，她便熟练地掌握了全部操作工序：剥棉籽，敏捷利索；弹棉絮，蓬松干净；卷棉条，松紧适用；纺棉纱，又细又匆；织棉布，纹均边直。她的生活里，没享受过慈爱，没得到过温暖，辛酸的泪，把她活泼的童年过早地淹埋干净，只有这棉纺劳动，才给了她莫大的快慰。每当她看见棉田里那龙爪样的棉叶、雪团似的棉花，每当她坐在那“车转轻雷秋纺雪，弓弯半月夜弹云”的棉纺画卷里，便感到一种难以形容的乐趣。
棉花会纺了，布会织了，好学好想的黄道婆又发现了问题：棉花去籽这样用手指一个一个地剥，实在太慢；而且弹棉絮的小弓，才一尺半来长，还是线弦，须用手指来拨动，弓身小，没有劲，线弦容易断，手指拨弦费力气，以这样落后的技术纺纱织布，怎么能供上那些干活人穿衣服的需要呢？她心里经常想：能不能有什么新办法提高工效呢？
南宋理宗景定四年（公元1263年）的一个清晨，黄浦江边一条商船准备起锚出海，忽然，舱底上来一个蓬头垢面的青年女子，跪到船主面前，苦求把她带到闽广海南。
原来，这是十八岁的黄道婆。多年来，她跟棉纺织业结下了不解之缘，手拴到了棉纱上，心织到了棉布里，总捉摸着怎样提高工效。有一天，她看到了从闽广运来的棉布，色泽美观，质地紧密，后来又看到海南岛的黎族、云南高原上的彝族所生产的匹幅长阔而洁白细密的“慢吉贝”、狭幅粗疏而色暗的“粗吉贝”等，不由得对那些地区心驰神往，暗想：若是能学到那里的纺织技术该多好啊！
本来早已有了这样南游学艺的志向，而恶劣的时势家情更催逼她加速动身。她的家乡乌泥径，是南宋统治集团重点搜刮地区两浙西路属地。这几年，许多人贫苦至极，便抛家弃业，飘泊天涯，另寻活命地方。黄道婆的婆家没有破产，但她却无法继续存身，尽管她比蜜蜂勤快，比牛马受累，还免不了挨打受骂、夺寝禁食。上这条船的前一天，黄道婆在家里，天刚放亮，就下地，太阳落山才回家，疲乏得进门躺在床上就和衣睡着了。凶狠的公婆不问情由，恶骂不止。黄道婆挣扎着爬起来分辩几句，马上被拖下床来毒打一顿，丈夫不但没有劝阻，反而加鞭助棍，打完后把她锁进了柴房，不让她吃饭，也不让她睡觉。胸怀壮志的黄道婆痛苦到了极点，再也不甘忍受这封建牢狱的折磨，决心挣脱封建礼教枷锁，离开黑暗的家庭。她知道，长江岸边，没有她的活路，便确定就此弃乡远航，访求先进纺织技术，实现夙愿。半夜，她挖穿了四室屋顶，逃出来，奔向黄浦江边，躲进商船舱底……
老船主听黄道婆倾吐了访艺志向，哭诉了痛苦遭遇，看着她一身破衣烂衫，满脸血痕泪水，不由得又敬重又同情，使点头答应了她的要求。于是，黄道婆登上船头，遥望乌泥径，洒泪告别了亲爱的出生地，随船南渡。那时，交通工具简陋，航海技术低劣，黄道婆不避风险，忍着颠簸饥寒，闯过惊涛骇浪，先抵占城，随后到了崖州。她看到当地棉纺织业真的十分兴盛，便谢过船家在海南落了脚。
崖州的木棉和纺织技术强烈地吸引着黄道婆，朴实的黎族人民热诚地欢迎她、款待她。她同这些阶级兄弟姐妹结下了深厚的友谊，”也爱上了这里的座座高山、片片阔林。拿起了著名的黎幕、鞍搭、花被、缦布，瞅着那光彩明亮的黎单、五色鲜艳的黎饰，黄道婆便看不胜看，爱不释手，赞美不止。为了早日掌握黎家技术，她刻苦学习黎族语言，耳听、心记、嘴里练，努力和黎族人民打成一片，虚心地拜他们为师。她研究黎族的纺棉工具，学习纺棉技术，废寝忘食，争分夺秒，象着了迷、入了癖一样，每学好了一道工序，会用一种工具，她的心就仿佛开了花、吃了蜜。灿烂的友谊之花，结出了丰硕的技术之果。黎族人民不仅在生活上热情照顾黄道婆，而且把自己的技术无保留地传授给她。聪明的黄道婆，把全部精力都倾注在棉织事业上，又得到这样无私的帮助，很快就熟悉了黎家全部织棉工具，学成了他们的先进技术。尽管绞尽脑汁，熬心血的劳动消耗，把黄道婆的一头青丝换上了全部白发，给她丰润的脸上刻下道道深而密的褶皱，但她还是精神抖擞，深钻细研，锲而不舍，刻苦实践，三十年如一日，终于成为一个技艺精湛的棉纺织家。
岁月恰似织布快梭，转眼之间，到了十三世纪末叶。蒙古征服者早已囊括全国，南宋王朝覆灭了二十多年。为了缓和各族人民的反抗，元朝统治者慢慢改变以前那样屠杀掠夺政策，实行一些恢复和发展生产的措施，江南经济开始好转。黄道婆这些年在元朝统治力量薄弱的少数民族聚居的地区，没受刀兵涂炭，顺利地学习成功。在听说故乡安定下来，有了生机后，不由又想起那里棉织业的落后情形，内心复活了改变江南技术面貌的原来志向，升起了一股难以抑制的思乡感情。她向海南同胞说出了心事，情长谊深的黎族姐妹舍不得离开她，但又理解她，只好压着惜别的心情支持她。
公元1295年的一天，黄道婆忍痛告别了第二个故乡，搭船离开美丽的崖州，重返她阔别三十多年的长江之滨。经过了改朝换代的战乱，黄道婆的公婆和丈夫，早已先后死去，她一心无挂，只抱着造福于民的善良愿望，不顾晚年体力衰微与生活孤单，回到家乡马上投身于棉纺织业的传艺、改良和创新活动。乡亲们亲切地欢迎她满载而归，她更是不辞辛苦，东奔西走。热心地向乡亲们讲述黎族的优良制棉技术，妇女们成天围着她听得倾心入神。她便把自己海南所得，倾囊相授。同时，还把黎家先进经验与上海的生产实践结合起来，努力发挥自己的才能智慧，积极发明创造。对棉纺织工具与技术，进行了全面的改革。制造了新的擀、弹、纺、织等工具，刷新了上海棉纺业的旧面貌。 首先是改革了擀籽工序。她先打听家乡近些年是怎样去籽净棉的，妇女们苦恼地告诉她，还是用手指一个一个地剥。黄道婆说，从现在起，咱们改用新的擀籽法吧。便教大家一人持一根光滑的小铁棍儿，把籽棉放在硬而平的捶石上，用铁棍擀挤棉籽，试验以后，妇女们乐不可支地嚷着：“一下子可以擀出五、六、七八个籽儿呀，再也不用手指头挨个儿数了！”
黄道婆见大伙高兴，也感到十分快活，但并不满足。她觉得，用手按着铁棍儿擀，还是比较费力的，便继续寻求新办法。忽然，她想到了黎族脚踏车的原理，心里豁然一亮，马上和伙伴商量试用这一原理制造轧棉机，白天黑夜都琢磨。最后，用四块木板装成木框，上面树立两根木柱，柱头镶在一根方木下面，柱中央装着带有曲柄的木铁二轴；铁轴比木轴直径小，两轴粗细不等，转动起来速度不同。黄道婆同两个姐妹，一个人向铁木二轴之间缝隙喂籽棉，两个人摇曲柄，结果，棉絮棉籽迅速分落两轴内外两侧。 “太好了，又省力，又出活儿！”妇女们围着这新搅车，象山雀一样，欢跃起来，庆祝创制成功！
与此同时，黄道婆把沿用多年的小弓，弓身由一尺半长改为四尺多长，弓弦由线弦改为绳弦，将手指拨弦变为棒椎击弦。这结实有力的大弓，弹起棉来，挣挣然节奏鲜明，仿佛响起一支好听的劳动乐曲，棉花弹得又松又匆，又快又干净。 接着，在纺纱工序上，黄道婆创造出三锭脚纺车，代替过去单锭手摇纺车。脚踏的劲头大，还腾出了双手握棉抽纱，同时能纺三根纱，速度快、产量多，这在当时世界上是最先进的纺车，实在是个了不起的技术革命。在织布工序上，黄道婆对织布机也有一定的改革。她借鉴我国传统的丝织技术，汲取黎族人民织“崖州被”的长处，与乡亲们共同学习研究错纱配色、综线挈花等棉织技术，织成的被、褥、带、帨（手巾）等，上面有折枝、团凤、棋局、字样等花纹，鲜艳如画，“乌泥径被”名驰全国。元朝诗人曾热情地加以赞扬：
崖州布被五色缫，组雾紃云粲花草，
片帆鲸海得风口，千轴乌径夺天造。
黄道婆回乡几年之后，松江、太仓和苏杭等地，都传用她的新法，以致有“松郡棉布，衣被天下”的盛称。制棉业逐渐兴旺起来，甚至乌泥径附近一千多户靠棉织技术谋生的居民，生活水乎都比过去显著提高了。黄道婆的一生刻苦学习研究、辛勤劳动实践，有力地影响和推动了我国棉纺织业的发展。她的业绩在我国纺织史上灿然发光。人民热爱她、崇敬她，在她逝世的时候，大家怀着悲痛心情，纷纷捐资把她安葬在上海县曹行乡。上海群众曾不断地为她兴立祠庙，其中规模宏大的先棉祠，每年四月黄道婆的诞辰，都有人接踵赶来致祭。多少年来，人们感念黄道婆的歌谣，一直传颂不止：黄婆婆，黄婆婆，教我纱，教我布， 两只筒子两匹布。
黄道婆是我国棉纺业的先驱，十三世纪杰出的纺织技术革新家。她有着不畏艰辛、勇为天下先的革新精神。她把在海南学得的棉纺织技术带回家乡，在上海松江一带推广传播。并经过改革，创造出一套先进的棉纺工具和纺织技术，不仅泽被故里，造福一方，极大地推动了我国棉纺业。为弘扬元代纺织革新家黄道婆的丰功伟绩和激励后来者，2003年徐汇区文化局、华径镇人民政府共同出资在墓地旁建造了黄道婆纪念馆，陈列展品300余件，展示了她一生所做的贡献。
解放后，党和人民政府组织人力，为黄道婆重新修墓立碑，栽植青松翠柏，表彰这位女纺织技术革新家、科学家的科学功绩，寄托人民的长远哀思和深切怀念。黄道婆的奋斗精神，将永远鼓舞人们向科学的高峰攀登！
封建正史对科学技术有着一种无知的轻蔑，再加上对下层劳动人民的顽固偏见，所以对黄道婆这样一位伟大的纺织革新家及其杰出贡献，正史没有只言片语的记载，这是我国历史学的普遍性的遗憾。但人民是公正的，“黄婆婆，黄婆婆，教我纱，教我布，二只筒子两匹布。”这是上海一带劳动人民世代相传的一首歌谣。这首歌谣歌颂的就是表达了人们对黄道婆为我国棉纺织技术作出卓越贡献的感激。黄道婆对棉纺织技术的巨大贡献，赢得了当地劳动人民深情的热爱和永久的纪念。
黄道婆死后，大家举行了隆重的公葬，并且在乌泥泾镇替她修建祠堂，叫先棉祠。以后其他许多地方也先后为她修建祠堂（原上海县港口镇建有黄母祠）表达了广大劳动人民对这位棉纺织业的先驱者的感激和怀念。解放后，上海人民为纪念这位杰出的劳动妇女，新中国成立后，江苏省文物管理委员会重修了黄道婆的坟墓，种了树，建了墓园。北京的国家博物馆里还陈列着她的塑像和松江布，供后人瞻仰。黄道婆是我国古代劳动妇女勤奋、聪明、慈爱、无私的杰出典型，她的名字和功绩将永远留在广大人民的记忆中。
清朝人秦荣光一首竹枝词咏黄道婆：乌泥泾庙祀黄婆，
标布三林出数多。
衣食我民真众母，
千秋报赛奏弦歌。
民间还流传歌颂黄道婆的民谣：
黄婆婆，
黄婆婆。
教我纱，
教我布；
两只筒子两匹布。
中国社会科学院研究员梁敏认为，棉纺织家黄道婆是向临高人而非黎族人学习纺织技艺。经过多次实地考察，梁敏发现，其一，黎族人的“织机”非常简陋，几乎只有一些绦带和木片片、竹棍之类的东西，很难称为“纺织机”。这与黄道婆学技后回到松江乌泥泾镇（今上海市龙华镇），为当地妇女传授错纱、配色、综线、挈花等纺织技术的故事很难吻合。其二，早在汉武帝时临高人的先民就织出了贡品广幅布，深受汉皇赏识。从汉至宋元，临高人纺织技术理应更高一筹。其三，地方史志上发生过把临高人（熟黎）当成真正黎族的错误，误以为海南岛除了汉人，就是黎人，没有区分黎汉之外还有临高人的存在。
此外，认为黄道婆是向闽南人学习纺织技术的说法缺乏证据支持。闽南人带来了商业文明，而非纺织技术。宋末元初，泉州一度取代广州成为中国海上贸易中心，海洋商业的扩张迫使闽南人来海南寻找出路。至于纺织技术，并非其长项。直至明清两朝，闽南仍主要从松江输入棉布。
临高语族群用棉花线织造的汉代广幅布和唐代斑布，与宋代被赞称“尤工巧”的“古所谓白叠布”、赠给苏东坡的“吉贝布”等，一脉相承。纺织技艺之高超，既同骆越族先进的织染技术有关，也同棉花最早传入海南岛，临高语族群在先得益有关。棉花出现于四五千年前的印度河流域，传入中国主要有三种途径：从印度入海南岛，再传福建、广东、四川，时在秦汉；经缅甸入云南，也在秦汉，似比入海南一途稍迟；经西亚入新疆、河西走廊，时在南北朝。传入海南时，最先得益的正是临高语族群。
1980年11月20日我国发行了《J58 中国古代科学家（第三组）》邮票四枚，第4枚就是黄道婆。
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