1、造纸——公元105年,蔡伦,中国东汉。
可以想像,没有纸的世界是怎样的。蔡伦发明的造纸术,无疑是影响人类历史的重大发明。在蔡伦的造纸术问世之前,中国的文字先后刻在甲骨、动物皮、竹片、石碑等上面,书籍由竹简做成,刻字辛苦耗时,书籍笨重。出门带公文和书就是携带竹简,通常用马车来拉。几本书有时要几部马车来拉,故有学富五车之说。这样的书籍明显使文书的传递和文化的传播缓慢。东汉宦官蔡伦,挑选树皮、破麻布、旧渔网等,把它们切碎浸泡,其中的杂物烂掉,而纤维不易腐烂,就保留了下来。再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,晾干后揭下来就变成了纸。蔡伦带着工匠们反复试验,制出轻薄柔韧、取材方便、造价低廉的纸。公元105年,蔡伦向汉和帝献纸和造纸术,得到汉和帝的嘉奖。汉和帝诏令天下使用并推广,蔡伦的造纸术在全国推广开,所造的纸被称为蔡候纸。从此,文字主要写在纸上,书由纸做成,书写快捷,携带方便,加快了文化的传播。后来蔡伦的造纸术,被列为中国的四大发明之一。在蔡伦的造纸术出来时,西方的书先由纸莎草纸做成,不耐用。后用牛皮纸、羊皮纸组成,造价昂贵,用的人少。几百年后,蔡伦的造纸术沿着丝绸之路,经过阿拉伯、西欧传遍全世界,极大地加快了人类的文化传播,使人类的文明发展迈上一个大台阶。
2、蒸汽机——1764年,詹姆斯•瓦特,英国。
詹姆斯•瓦特被称为蒸汽机的发明家,而蒸汽机的发明,被认为是第一次工业革命开始的标志。其实瓦特并不是发明第一台蒸汽机的人。在瓦特发明新的蒸汽机之前,公元一世纪,亚历山大•希罗曾设计过类似的机器。1698年,汤姆斯•萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年,英国人汤姆斯•牛考门获得了稍加改进的蒸汽机专利权。牛考门蒸汽机的效率很低,只能用于煤矿排水。1764年,瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时,对这台蒸汽机进行了改进,增加了一个独立的凝汽室。瓦特对蒸汽机进一步改进,使蒸汽缸与外界绝缘。后来瓦特再发明了双动发动机,继续改良蒸汽机,使蒸汽机的效率提高了4倍。继而,瓦特发明了一套齿轮,使蒸汽机的往复运动变成旋转运动,提高了效率和用途。后来,瓦特相继发明了自动调节蒸汽机的离心式调速器、压力计、计数器、试功器、节流阀等仪器,使蒸汽机成为高效运转、便于操作控制、用途广泛的自动化机械。同时,瓦特成立公司,生产蒸汽机,供工业上大量使用,使蒸汽机得到工业上的普及。瓦特改良的蒸汽机,由于能自动化高效运转、方便控制,为工业提供了巨大的能源,使人类从人力生产转变到机械生产,从而推动了人类第一次工业革命。此后,人们用瓦特改良的蒸汽机用作工业生产、发电、制造蒸汽机车、火车等。
3、蒸汽机车—1814年,乔治·斯蒂芬森,英国。
蒸汽机车,是利用蒸汽机,把燃料(一般用煤)的化学能变成热能,再变成机械能,而使机车运行的一种火车机车。1814年,英国人乔治·斯蒂芬森发明了世界上第一台蒸汽机车“布拉策号”试运行成功。从此,人类逐步告别了靠人力和动物力量在陆地上行走,开始了有车的年代。蒸汽机车成为社会进步的重要标志和关键工具。
4、电动机、发电机的发明——英国,迈克尔•法拉第。
法拉第出身贫寒,主要靠自学成才。他14岁时跟一位装书兼卖书的师傅当学徒,利用机会博览群书。他20岁时通过主动争取,做了英国科学家汉佛利•戴维先生的助手。1821年,法拉第发明了一种简单的装置,只要有电流通过线路,线路就会绕着一块磁铁不停地转动。这就世界上第一台电动机。1831年,法拉第通过实验发现,一块磁铁穿过一个闭合线路时,线路内会有电流产生,这就是电磁感应效应,也就是电磁感应定律,也就是发电原理。到目前为止,人类一直用电磁感应效应来发电。有了发电原理和电动机,人类进入了电力时代和电器时代。可以想像,没有电的世界是怎么样的,可见法拉第对世界的贡献有多大。
法拉第还发现了电解定律,构成电化学的基础,法拉第还命名了阳极、阴极、电极、离子等化学名称,还发现了光和磁之间有某种关系。
5、印刷机—1439年,德约翰•古腾堡,德国。
古时候,中国和西方都有印刷术。最早是中国,汉朝时有拓印,唐朝时有雕版印刷,后来宋朝的毕昇发明了活字印刷,使中国的印刷术上了一个台阶。西方也独立发明了活字印刷。但那些印刷都是手工印刷,效率低。1439年,约翰•古腾堡发明了制造活字模的铸模,发明了油印墨水,通过机械把它们造成一个生产系统,这就是印刷机。从此,人们可以大规模地快速印刷文书、书籍、报刊等,提高了文化品的生产效率,极大地加快了人类的文化传播和文明进步。
6、内燃机—1876年,尼考罗斯•奥古斯塔•奥托,法国。
1876年,法国人尼考罗斯•奥古斯塔•奥托设计出一个点火系统,通过这个点火系统,再制造出一台实用的四部冲程引擎。这就是世界上第一台四部冲程内燃机,是至今为此已生产出来的、数以亿计的四部冲程内燃机的样机。奥托发明的内燃机,迅速被广泛用于工业领域的驱动,加快了工业自动化。后来,奥托发明的四部冲程内燃机,被用于发明了第一台摩托车、第一台汽车、第一辆飞机,还用于轮船的驱动。毫无疑问,奥托发明的内燃机,为人类的社会进步做出了重大贡献。
7、灯泡—1879年,爱迪生,美国。
托马斯•爱迪生,只受过3年的正规教育,被他的老师认为是一个智力迟钝的学生。1879年,爱迪生发明了白炽灯泡和输电装置,实现了室内用电照明。1882年,爱迪生的公司在纽约市开始生产白炽灯泡,此后白炽灯泡传遍了世界,人们实现了室内用电照明。其实在爱迪生发明白炽灯泡的几年前,巴黎有使用弧光灯为街道照明。但弧光灯使用极少,没有用在家用照明,人们公认爱迪生发明了电灯。爱迪生还建立了世界上第一家输电公司,把电力输送到私人住宅,让千家万户使用电灯照明,为电力工业的发展奠定了基础。爱迪生对人类的贡献不只有灯泡,他还发明了电子投票记录器、股票行情自动收录器、留声机、油印机、蓄电池等一千多项发明。他发明的留声机为无数人带来了音乐和喜悦。爱迪生还发现,在接近真空状态下,电流可以在彼此不接触的电线之间流过,这个现象被科学界称为爱迪生效应。这个重大发现,后来导致真空管和电子工业的创立。爱迪生能做出那么多的发明和贡献,主要跟他的异常勤奋和极高的工作效率有关,同时跟他的研究实验室有关。他创立自己的研究实验室,聘用了一批有才干的助手协助他工作,他的大部分发明来自自己的研究实验室。后来很多工业公司仿照爱迪生的研究实验室,设立自身的研究实验室,这就当今一些企业的研究实验室的由来。爱迪生一生为人类做出了巨大贡献,被称为史上最伟大的发明家。
8、无线电—1898年,伽利尔摩•马可尼,意大利。
伽利尔摩•马可尼二十岁的时候,通过其它科学家的实验,了解到不可见的电磁波的存在,而且电磁波以光速在空中传播。马可尼想到可以利用电磁波向远距离发送信号而不需要线路,比如发到海上航行的船只。1898年,马可尼第一次发射了无线电。1899年,他发射的无线电信号穿过了英吉利海峡。1901年,他发射的无线电信号穿越大西洋,从英格兰传到加拿大。1909年,一艘汽船在海上因碰撞而毁坏沉入海底,汽船在沉海前发出了无线电信号,船上的大部分人因此获救。1910年,马可尼发射的无线电信号穿越了六千英里的距离,从爱尔兰传到阿根廷。后来,人们利用马可尼发明的无线电技术,用在新闻、军事、科研等领域,装在在轮船、汽车、飞机等交通工具上,广泛用于传递信息、求救、广播、侦察等,并利用无线电技术发明了电视机。伽利尔摩•马可尼,为人类的通讯做出了巨大贡献。
9、电话机—亚历山大•格雷厄姆•贝尔,英国。
1876年,亚历山大•格雷厄姆•贝尔发明电话机,并获得了专利权。1877年,贝尔和同事成立了一家电话公司,取得巨大成功,这家电话公司即是美国电话电报公司的原型。电话机给人类的联系互通提供了极大的便利,产生了革命性的变化。
10、飞机—1903年,莱特兄弟,美国。
奥维尔•莱特和威尔伯•莱特兄弟俩都上过中学,都没拿到毕业文凭,但两人都有一定的天赋。兄弟俩开设了一家制造、销售和维修自行车的公司,并认真攻读航空著作。1903年12月7日,莱特兄弟把研制出来的第一台滑翔机,在北卡罗利纳州试飞。第一次飞行12秒,120英尺,第二次飞行51秒,852英尺。莱特兄弟把这部滑翔机命名为飞行者1号,这就是世界上第一架飞机的原型,这架原始飞机目前陈放在华盛顿的美国国家航天博物馆。在莱特兄弟试飞飞机的当天,除了兄弟俩,只有5人目睹首次飞行。当时几乎没有关于莱特兄弟发明飞机并试飞的报道,人们并不知道有飞机这事。1904年,莱特兄弟制造出第二架飞机——飞行者2号,飞行了105次,没有引起人们的关注。1905年,莱特兄弟制造出第三架飞机——飞行者3号,这是一架经过改良很实用的飞机,在俄亥俄州进行了很多次飞行。但人们仍然不相信有人发明了飞机。1908年,莱特兄弟带着飞机在法国进行了一系列公开演示,再回到美国进行公开演示,人们才相信有人发明了飞机。1909年,莱特兄弟开始为美国国防部生产飞机。至此,飞机开始为人类服务,使人类的生活发生了重大变化。
11、摄影术—1837年,路易•达盖尔,法国。
路易•达盖尔年青时是一位艺术家,他在三十五岁时设计出西洋镜,用特殊的光效应展示全景画。1837年,达盖尔发明了一种实用摄影术,银版摄影术,用过拍摄可以得到景物照片。1839年,达盖尔把他发明的摄影术公布于世,引起当时社会的巨大轰动,达盖尔成为一代英雄,法国政府为达盖尔提供终生恩给金。达盖尔发明的摄影术,被广泛用于人类社会的方方面面,为人类的文明进步做出难于代替的贡献。
12、原子弹—1945年,爱因斯坦,美国。
1945年,美军在日本的广岛和长崎投下了原子弹,迫使日本无条件投降,结束了第二次世界大战,原子弹的巨大杀伤力开始为世人所知。从此,拥有原子弹为代表的核武器,成为最强军事力量的标志。以原子弹为代表的核武器,直接影响了世界的军事、政治格局。原子弹的制造,综合了物理、化学、数学、力学等众多学科,众多科学家参与,才能制造出来。但原子弹的诞生,是以爱因斯坦的相对论为理论基础的。1939年,爱因斯坦致信美国总统罗斯福,指出制造原子弹的可能性,强调了美国抢在德国前面制造出原子弹的重要意义。爱因斯坦的这封信,直接促进了美国曼哈顿工程的建立,导致了第一颗原子弹的诞生。从此,原子弹成为影响世界格局的决定性力量。
其实,历史上影响人类的重大发明有许多,比如轮子、笔、火柴、火药、香烟等的发明。这些发明无疑对人类的生活产生了重大影响,但我们无法知道这些东西是谁发明的。而且基本可以判断,这些发明是人类在进化过程中,由不同的群体或个人逐步创造。本文列出的十二种发明,无疑对人类的生活产生了重大而深远的影响,这些发明者的名字和他们的贡献,值得我们铭记。