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2014-11-06

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55期(总第765期)

校发展规划处编 (开阔思路追求一流) 20131220



推动人类历史进程的50大发明

  美国《大西洋月刊》近日邀请了12位科学家、技术史学家、工程师、企业高管等组成专家团,为我们遴选出了自车轮(车轮的广泛使用一般被认为始于6000年前)问世后,50个最伟大的发明,并在《大西洋月刊》11月刊进行了详细报道。

  1.印刷术(15世纪30年代)

  12名专家有10名提到了印刷术,其中5名专家将印刷术排到了前三位。有人将印刷术的发明称为“知识开始自由复制并快速展示生命力”的转折点。

  2.电(19世纪末)

  电的出现催生了电灯以及接下来的第491624284445号发明的出现,也成为现代生活的基础。

  3.盘尼西林(青霉素)(1928年)

  盘尼西林是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。1928年,英国细菌学家亚历山大·弗莱明发现了世界上第一种抗生素-青霉素。1941年前后,英国牛津大学的理学家霍华德·弗洛里与生物化学家钱恩实现了对青霉素的分离与纯化,并发现其对传染病的疗效,弗莱明、弗洛里、钱恩三人因此共同获得1945年诺贝尔奖。

  不过,尽管抗生素于1928年首次发现,但直到二战后才广泛使用。当时,它们成为治疗以前被认为是绝症的“灵丹妙药”。

  4.半导体电子设备(20世纪中叶)

  这些设备是现代虚拟世界的物质基础。

  5.光学镜片(13世纪)

  据史料记载,罗马人拥有玻璃工业。但经过几个世纪之后,人们才发明眼镜。眼镜的发明大大提高了人类的集体智慧并最终导致显微镜和望远镜的出现。

  6.纸(2世纪)

  查尔斯·曼恩说:“如果你有纸,作画就成了自然而然的事情,但是,在纸出现之前,人们在经济上承担不起作画的成本。”

  7.内燃机(19世纪晚期)

  内燃机将液体或气体燃料与空气混合后,直接输入汽缸内部的高压燃烧室,混合物燃烧爆发产生动力。内燃机的出现让蒸汽机走入历史的故纸堆。

  8.牛痘疫苗(1796年)

  天花是世界上传染性最强的疾病之一,是由天花病毒引起的烈性传染病,天花病毒繁殖快,能在空气中以惊人的速度传播。18世纪,欧洲蔓延天花,死亡人数曾高达1亿5千万人以上。

  1976年,英国医生爱德华·詹纳观察到患过牛痘的挤奶女工不再患天花的事实后,首创了接种牛痘疫苗预防天花这一方法。詹纳的成功不仅挽救了数亿人的生命,也开辟出了一个新的领域:免疫学。不过,直到1885年,法国微生物学家、化学家路易斯·巴斯德成功研制出预防被疯犬咬伤所引起的狂犬病疫苗,医学界和一些政府才开始接受利用某些患者可以防止其他人生病这一想法。

  9.互联网(20世纪60年代)

  互联网是数字时代的基础设施。

  10.蒸汽机(1712年)

  1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰,成为世界上最重要的原动机。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点,因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中,特别在军舰上成了当时唯一的原动机。后来,才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

  11.固氮作用(1909年)

  固氮作用是分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程,其最重要的应用就是合成氨。由于1909年发明了人工合成氨的方法,化学武器之父、德国化学家弗里茨·哈伯荣膺1918年诺贝尔化学奖。

  氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。除氨水可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都以氨为原料。

  但硬币都有两面,氨也是军工需要的硝酸、炸药的原材料。第一次世界大战期间,外国首脑和军事专家曾预测:由于含氨化合物的短缺,大战将在一年之内结束。但当时德国掌握垄断了合成氨技术,使其含氮化合物自给有余,从而延长了一次大战的时间,哈伯的成功也给平民百姓带来了灾难、战争和死亡,这大概是他料想不到的。

  12.卫生系统(19世纪中叶)

  卫生系统的出现是人类比1880年多活40年的主要原因。

  13.制冷技术(19世纪50年代)

  1850年,美国佛罗里达大学的物理学家约翰·格力在他的私人派对上展示了人类第一台制冰机,标志着人工制冰进入工业化时代。乔治·戴森说:“制冷技术的出现改变了我们的吃饭乃至生活方式,其意义几乎与我们发现如烹饪食物一样深远。”

  14.火药(公元10世纪)

  火药出现在中国隋唐时期,距今已有一千多年了。随着火药的出现,人类将“杀人”这件残酷的事情外包给了机器。

  15.飞机(1903年)

  1903年,美国的莱特兄弟制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者1号”,并且试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。飞机改变了我们的旅行和作战方式,甚至改变了我们的世界观。

  16.个人计算机(20世纪70年代)

  个人计算机一词源自于1981IBM的第一部桌上型计算机型号PC,在此之前有AppleII的个人用计算机。个人计算机像杠杆(第48号发明)和算盘(第43号发明)一样,让人类变得更加强大。

  17.指南针(公元12世纪)

  指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南,常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

  18.汽车(19世纪末)

  1879年,德国工程师卡尔·本茨,首次试验成功一台二冲程试验性发动机。1885年,他在曼海姆制成了第一辆本茨专利机动车,该车为三轮汽车,具备了现代汽车的一些基本特点,如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。1886年的129日,卡尔·本茨为其机动车申请了专利。同年10月,卡尔·本茨的三轮机动车获得了德意志专利权(专利号:37435a)。这就是公认的世界上第一辆现代汽车。由于上述原因,人们一般都把1886年作为汽车元年,也有些学者把卡尔·本茨制成第一辆三轮汽车之年(1885),视为汽车诞生年。

  汽车改变了我们的日常生活、我们的文化甚至我们的风景。

  19.工业炼钢技术(19世纪50年代)

  1856年,英国人贝西默发明了底吹酸性空气转炉炼钢法,标志着现代工业化炼钢方法问世;稍后出现的平炉炼钢方法可以消化大量废钢铁料。1900年前后,电弧炉炼钢方法问世,该方法主要以废钢铁为原料,生产特殊钢。

  贝西默炼钢法使得钢铁的大规模制造成为可能,而这种大规模生产出来的钢铁也成为现代工业的支柱。

  20.口服避孕药(1960年)

  口服避孕药的主要成分为雌激素和孕激素,具有抑制排卵的作用,避孕有效率达95%以上,是育龄妇女常用的避孕措施之一。

  19604月,美国生物学家、“避孕药之父”格里高利·平卡斯在波多黎各和海地对避孕药进行了首次临床试验。50年来,避孕药正逐渐成为全球女性生活中的重要药品。而且,避孕药的出现掀起了一场社会变革。

  21.核裂变(1939年)

  核裂变的发现是核科学发展史上的里程碑。核裂变,又称核分裂,是指由重的原子(主要指铀或钚)分裂成较轻原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源。其中铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出24个中子,中子再去撞击其他原子,从而形成链式反应而自发裂变。

  1938年圣诞节前夕,德国化学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼在中子轰击铀的实验过程中,成功使铀核分裂为两部分。19381222日,哈恩和斯特拉斯曼将根据实验报告写成的论文寄给德国《自然科学》杂志,193916日,这篇宣告“铀核裂变被发现”的论文发表了。哈恩因“发现重原子核裂变”而获得1944年诺贝尔化学奖。

  随后,194212月,恩利克·费米等人在美国芝加哥建成了世界上第一座铀石墨反应堆,实现了人类首次驾驭原子能的壮举。1945年,美国爆炸了第一颗原子弹,随后,相继实验了氢弹,从而拉开了核武器发展的大幕。后来,1954年,前苏联建成世界上第一座核电站,从此,人类迈入和平利用原子能的新时代。

  22.绿色革命(20世纪中叶)

  1945年,美国著名农业科学家、植物病理学家、遗传育种专家诺曼·博洛格,将合成肥料(第11号发明)和科学植物育种(第38号发明)等技术结合起来,成功培育出了抗病、耐肥、高产、适应性广的半矮秆小麦,使小麦产量大幅提高,这一壮举使超过10亿人免遭挨饿的厄运。由于他的卓越贡献,博洛格于1970年获得诺贝尔和平奖。

  23.六分仪(1757年)

  六分仪是一种用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。利用六分仪可以测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角,以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理由牛顿首先提出。

  24.电话(1876年)

  1876310日,美国发明家、企业家亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明了电话,从此,电话成为人们生活的必需品。同时,电话也让我们的声音能够“旅行”。

  25.按照字母顺序排列法(公元前1000年)

  俗话说,工欲善其事,必先利其器。有了这一“利器”,人们可以很好地对知识进行整理和检索,这一方法或许也促进了那些使用语音字母的社会的出现。

  26.电报(1837年)

  乔尔·莫克说,在电报出现之前,“传送信息最快的方式就是骑马”,不过,电报的出现改变了这一现状。1837年,美国发明家萨缪尔·摩尔斯首先成功示范有线电报。1887年,德国科学家海因里希·赫兹通过一个非常有名的实验证明了无线电波的存在。1895年,意大利青年大学生伽利尔摩·马可尼,在院子里进行无线电通信试验获得成功通信距离为30米。

  27.机械钟表(15世纪)

  15世纪,在德国纽伦堡,皮特·海因莱因制造了世界上第一台便携式计时器,同时发明了钟表发条。机械钟表让人们可以对时间进行测量。

  28.无线电

  1906年,加拿大发明家雷金纳德·费森登首度发射出声音,无线电广播就此开始。费森登也因此被尊称为“无线电广播之父”。无线电广播的出现,首次展示了电子大众媒体在传播思想和信息以及进行文化渗透方面的强大功能。

  29.摄影术(19世纪初)

  1826年,法国工匠尼埃普斯将一种沥青融化后涂在金属板上,经暗箱曝光后得到一张街景的照片。1837年,法国人达盖尔发明了“银版摄影法”。1839年,法国政府买下该发明的专利权,并于同年819日正式公布,因此这一天被定为摄影术的诞生日。当时,用这一方法拍摄一张照片需要2030分钟的曝光。1851年,英国人阿切尔发明了“湿版摄影术”,使人像摄影缩短至只需几秒钟,从而成为现代摄影术的开端。

  摄影术的出现改变了新闻、艺术和文化领域的面貌,而且,也改变了我们目睹自己真容的方式。

  30.铧式犁(18世纪)

  1785年,英国开始生产铁制犁铧。19世纪末使用内燃机的拖拉机出现之前,铧式犁一直是最主要的配套农具之一。第一台铧式犁不仅能耕地还能翻地。如果没有铧式犁,我们所知道的农业就不会在欧洲北部或美国中西部存在。

  31.阿基米德式螺旋抽水机(公元3世纪)

  阿基米德式螺旋抽水机被普遍认为是古希腊哲学家阿基米德的许多发明之一,它是历史上第一个将水从低处传往高处的抽水机,其大大节省了人上下跑动来运水的时间,也省力。阿基米德螺旋抽水机不仅改变了灌溉的方式,而且很多污水处理厂目前仍然在使用这一设备。

  32.轧棉机(1793年)

  1793年,美国发明家、机械工程师和企业家伊莱·惠特尼根据美国棉籽特点,吸收欧洲经验发明了轧棉机,顺利地解决了棉籽和棉花分离难题,将相关流程的生产效率提高了约50倍,从而使得美国南方山地短纤维棉花成为一种有利可图的作物。

  轧花机的发明一方面促进了当地的经济繁荣,另一方面却极大地巩固了南方蓄奴制庄园经济,从而无意中为美国南北战争的战前格局埋下伏笔。

  33.巴氏灭菌法(1863年)

  巴氏灭菌法由法国微生物学家巴斯德、化学家、近代微生物学的奠基人路易斯·巴斯德发明。巴氏灭菌法亦称低温消毒法,冷杀菌法,是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质及风味不变的消毒法。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点,用适当的温度和保温时间处理,将其全部杀灭。

  巴氏灭菌法主要用于给牛奶、啤酒和葡萄酒消毒,被广泛认为是历史上最有效的公共卫生干预措施之一。

  34.格里高利历(1582年)

  格里高利历也就是我们所俗称的公历,由意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯改革儒略历(罗马共和国独裁官儒略·恺撒采纳埃及亚历山大的希腊数学家兼天文学家索西琴尼计算的历法)制定的历法,由教皇格列高利十三世在1582年颁行。格里高利历的纪年沿用儒略历,自传统的耶稣诞生年开始,称为“公元”,亦称“西元”。

  虽然格里高利历改革是以宗教原因为出发点,但改革的重头贡献是给文明社会提供了一个准确又可靠的公务与民用的日历系统。格里历改革虽然早在1582年就已制定,但还是经过了几百年才被所有国家慢慢采用。德国在1700年开始正式采用,而俄国一直到了红色革命后的1918年才从儒略历改到格里历。

  35.炼油技术(19世纪中叶)

  如果没有炼油技术,那么石油钻井(第39号发明)将毫无意义。

  36.汽轮机(1884年)

  汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。

  1884年,英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机,虽然以前的汽轮机和我们现在的汽轮机相比结构非常简单,但是,帕森斯的发明推动了汽轮机在世界范围内的应用。现在,汽轮机被广泛应用在电站、航海和大型工业中。

  37.水泥(公元前1000年)

  毫无疑问,水泥是文明的基石。

  38.科学植物育种法(20世纪20年代)

  20世纪初,科学家发现了奥地利植物学家格雷戈尔·门德尔写于1866年、但早已被人们遗忘的一篇论文,直到那时,我们才弄清楚如何给植物育种。

  39.石油钻井技术(1859年)

  石油钻井技术推动了现代经济的发展和地缘政治的出现,但也改变了全球的气候。

  40.帆船(公元前4000年)

  帆船即利用风力前进的船。帆船起源于欧洲,其历史可以追溯到远古时代。帆船与第15号发明“飞机”一样,改变了我们的旅行和作战方式,也改变了我们的世界观。

  41.火箭(1926年)

  火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地球引力,进入宇宙空间的运载工具。1926316日,美国发明家罗伯特·戈达德在马萨诸塞州沃德农场成功发射了世界上第一枚液体火箭。因此,戈达德被公认为“现代火箭技术之父”。

  乔治·戴森说:“火箭是迄今为止唯一能让我们逃离地球的办法。”

  42.纸币(11世纪)

  纸币是位于现代经济学核心的一个抽象概念。纸币是指以柔软的物料(通常是纸张)造成的货币,由国家发行的强制使用的货币符号。纸币是当今世界各国普遍使用的货币形式,而世界上最早出现的纸币,是中国北宋时期四川成都的“交子”。中国是世界上使用纸币最早的国家。

  43.算盘(公元前3000年)

  算盘是第一批能够提高人类智力的工具之一。中国是算盘的故乡,在计算机已被普遍使用的今天,古老的算盘不仅没有被废弃,反而因它的灵便、准确等优点,在许多国家方兴未艾。

  44.空调(1902年)

  1902年后期,美国工程师及发明家威利斯·开利发明了首个现代化、电力推动的空气调节系统,因其对空调行业的巨大贡献,被后人誉为“空调之父”。如果没有空调,人们会在美国休斯敦或者印度班加罗尔(被称为印度“硅谷”)创业吗?

  45.电视(20世纪初)

  电视把整个世界带到了人们的家庭中。电视由英国工程师约翰·洛吉·贝尔德在1925年发明。

  46.麻醉术(1846年)

  18461016日,美国牙科医生威廉·汤姆斯·格林·莫顿在波士顿麻省总医院首次向世界公开表演乙醚麻醉。莫顿的墓碑上写到:“在他以前,手术是一种痛苦;从他以后,科学战胜了疼痛”。

  47.钉子(公元前2000年)

  莱斯利·伯林说:“钉子使人们有了栖身之所,从而延长了人们的寿命。”

  48.杠杆(公元前3世纪)

  在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。难怪他说“给我一支杠杆,我就能把地球撬动起来”呢。

  另外,古埃及人在建造金字塔时还没有车轮。据信,他们当时依赖杠杆。

  49.装配线(1913年)

  1913107日,美国福特公司在底特律建成世界上第一条汽车自动流水装配线,首次实现汽车的批量生产。装配线使得手工艺经济摇身一变,成为大众市场经济。

  50.联合收割机(20世纪30年代)

  联合收割机就是收割农作物的联合机,是能够一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎秆、清除杂余物等工序,从田间直接获取谷粒的收获机械。联合收割机让农业实现了机械化,人们得以从土地中解放出来,从事其他工作。

  专家团成员:

  1.加拿大多伦多大学的经济学教授米歇尔·亚历肖保罗斯

  2.美国斯坦福大学商业史和技术史学家莱斯利·伯林,著有《硅谷之父—微型芯片业的幕后巨人:罗伯特·诺伊斯》。

  3.美国最大的风险基金克莱纳·帕金斯·科菲尔德&贝叶斯(KPCB)公司合伙人约翰·多尔

  4.美国技术史学家乔治·戴森,著有《图灵大教堂》。

  5.亚斯本研究所(AspenInstitute)主席兼首席执行官沃尔特·艾萨克森,曾任《时代》杂志总编辑,著有《斯蒂芬·乔布斯传》、《爱因斯坦:他的生活与宇宙》以及《本杰明·富兰克林:一个美国人的一生》等人物传记。

  6.麻省理工学院媒体实验室的主任伊藤穰一

  7.《大西洋月刊》资深编辑亚历克西斯·马德瑞格勒,著有《点燃梦想:绿色技术的历史和承诺》。

  8.记者查尔斯·曼恩,著有《1491:哥伦布之前的美洲的新启示》和《1493:揭示哥伦布创立的新世界》。

  9.美国西北大学经济学和历史学教授乔尔·莫克

  10.IBM公司高级副总裁琳达·桑福德

  11.谷歌(GoogleX)的总监 阿斯特罗·泰勒

  12.思科系统公司的首席技术官和战略官帕德马锡·沃里奥。

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