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100个发明创造的故事 前言 本书讲述了中外一些发明家走过的艰辛历程。这些成功的发明是人类灿烂的现代文明的重要组成部分。 感悟发明家创造者的成功历程,无论是瞬时间的灵感,还是长时间的钻研探索,都离不开日常知识的积累。每个人的知识都不是与生俱来的,而是需要后天的努力学习。 本书有助于广大读者增长知识,开拓视野,启迪智慧,开发想像力,引发探索欲。在发明者的眼里,许多熟视无的事和物会大放光彩。他们在生活中感到某些具体的需要,发现传统商品的某些不足,受到生活的某些启迪,灵机一动,创意萌生,从不知中寻求解决问题的方法,又从了解中完善,不断地拓展思路,达到日趋成熟,最终获得成功。 目前国内外市场商品的价值取决于科技含量的高低,科技含量高的商品,价值就高,它体现了发明创造者本身的社会价值。纵观当今世界,每一个发达国家都给予发明者很高的荣誉和地位。进入21世纪以来,我国科学技术高速发展,国民经济正处于腾飞时代,国家和人民急需要更多的发明创造成果。我们应该把握今天,创造明天,为人类的文明和进步做出更多更大的贡献。 本书在编写中参考了许多资料,对于这些资料的作者,我们是无比敬佩的。由于我们的水平有限,疏误之处在所难免,敬请读者批评指正。 编者 2003年11月
目录
钢筋混凝土的发明 玻璃的发明 镜子的发明 望远镜的发明 天文望远镜的发明 显微镜的发明 X射线的发明 紫外线的由来 CT扫描仪的发明 体温计的发明 听诊器的发明 “狂犬疫苗”的发明 “种牛瘦"的来历 “卡介苗”的来历 人体血型的发现 抗血清的发明 人造血液的发明 胰岛素的发明 青基素的发明 链再素的发明 麻沸散的发明 麻醉药的发明 避雷针的发明 电灯的发明 电池的发明
电话机的发明 电报的发明 电磁铁的发明 无线电的发明 电影的由来 电视机的发明 微波炉的诞生 电动剪须刀的发明 古代炼铁、炼钢的发明 不锈钢的发明 “淬火法”的发明 硫化橡胶的发明 橡胶轮胎的发明 自行车的发明 蒸汽机的发明 轮船的发明 火车的发明 内燃机的诞生 汽车的由来 飞机的发明 喷气式飞机的诞生 安全挡风玻璃的发明 造纸术的发明 印刷术的发明 打字机的发明
指南针的发明 地动仪的发明 水运仪象台的发明 火药的发明 连株的发明 炸药和雷管的发明 二硫化钼润滑剂的发明 热气球的发明 珠算的发明 照相机的发明 彩色照相机的发明 小提琴的发明 留声机的发明 缝纫机的发明 火车挂钩的发明 汽化器的发明 锯子的发明 风车的发明 剃须刀的发明 铅第的诞生 错纱配色法的发明 肥皂的发明 免扣带的发明 牛仔裤的由来 发电机的发明
臭豆腐的发明 豆奶的发明 咖啡的来历 味精的发明 方便面的发明 罐头的发明 墨水一擦净的发明 邮票的来历 洁净炭的发明 化肥的诞生 魔方的发明 “插式积木”的创造 冰箱除味器的发明 暖水瓶的发明 金属披叠板的创造 轻质泡沫金属材料的创造 女朋友裙子给他的创意 邮票齿孔的来历 带像皮铅笔的诞生 吸汗片的创造 即诊术的发明 火柴的发明 纺纱机的发明 坦克的诞生 原子弹的诞生
钢筋混凝土的发明 我们所见到的高楼大厦,绝大多数是用钢筋、水泥和砂石混合成的混凝土浇筑的基础。它很坚固,所以人们一代又一代地延续使用它。这里,我们应该感谢法国人莫尼埃,是他发明了钢筋混凝土,让后人从中受益。 莫尼埃是一人普通的园艺师,每天忙于培植花草。他用水泥修造一个漂亮的花坛,里边种了许多名花。每逢春季花坛里鲜花盛开,吸引了许多人前来观赏。赏花的人太多,挤挤撞撞,常把水泥花坛碰坏。莫尼埃见到被碰坏的花坛,既痛心又烦恼。他是爱动脑筋的人,他想:怎样才能使花坛变得更结实呢? 1865年春季,一天早晨,莫尼埃端起一盆花,想把它移植到花 坛中去。不小心花盆掉地上摔得粉碎,但见花根仍抱着泥土。莫尼埃跨下去仔细观察根系发育情况。他突然发现松散的泥土在花的须根纵横交错作用下抱成了一团,变得很结实。他把这种现象与水泥花坛容易被碰碎联系到了一起,心想,如能在水泥中加人一些网状的铁丝,就有可能解决水泥花坛被碰碎的问题。沿着这个思路,莫尼埃用铁丝仿照植物须根,编织成网状,做一个花坛形又用水泥、砂、石混合后把它浇灌在一起。儿天后,水泥凝固了。他发现这样做成的花坛果然结实。莫尼埃试着用脚踢踢,又用小锤敲敲,没有搞坏。莫尼埃知道自已的试验成功了,高兴极了。他觉得这是一项发明,一定有很大用途,决定向社会推广推广。他首先
用这种方法建筑一座贮水池,效果很好:又用这种方法建造一座 16米长的钢筋混凝土桥,很结实。消息传出,闻讯前来参观的人们,感受到了钢筋混凝土的好处,知道了它的利用价值,因而钢筋混凝土得到了迅速推广。从此钢筋混凝土被广泛应用到各类建筑上,已成为不可缺少的建筑主材。
玻璃的发明 玻璃具有固体机械性,性脆而透明,是人类生活中不可缺少的 材料,广泛应用于生活用品、包装用品、建筑照明材料等许多方面。 据公元1世纪古罗马作家普林尼的记载,玻璃是由腓尼基水手偶然发明的。腓尼基是地中海东岸一个古老的国家,位于现今的黎巴嫩和叙利亚沿海一带。公元前 10世纪,腓尼基人以航海经商、贩运奴隶闻名。一次,一些腓尼基人驾驶海船来到巴勒斯坦,傍晚时海船停泊在海边。宿营前,水手们上岸生火做饭,但附近找不到支锅的东西。有个水手回到船上找,将两块泡碱(化学名叫碳酸钠盐)拿上岸来,用这两块泡碱支起炊锅,生火烧饭。一会儿饭做熟了,火将泡碱和沙滩上的沙子烧熔在一起。水手们发现熔化在一起的泡碱和沙子是一种新颖的东西。它坚硬、透明,非常美丽,这就是水手们偶然发明的玻璃。消息传出,人们按照水手们讲述的方法和原料,在生产技术上又加以不断的改进,制作出了实用玻璃。从此,玻璃流传到各国,得到广泛应用。 在我国,玻璃古称“玻”“颇總”“水玉”。1975 年在陕西宝鸡发现西周墓葬出土文物中有上千件玻璃管、玻璃珠。经科学鉴定,这是一种铅钡玻璃,与西方的钠钙玻璃分别属于两个不同的玻璃系统,说明了早在3000年前的西周时期,我国就已经开始制造玻璃了。战国至秦汉时期,玻璃制造业进一步发展,有俗称“蜻蜓眼”的多色玻璃珠。三国以后,玻璃制造方法一度失传。北魏时期,大月氏商人到山西大同传授烧制玻璃技术。后来玻璃制造技术得到了不断发展。
镜子的发明 公元前三千年,埃及和亚洲西部一带的人们已经掌握了铜合金的生产技术。埃及人把青铜板打平磨光,可以照出人影。这1 是古时候人们使用的铜镜子。这种镜子照出的人像模糊不清,果不理想。 公元7世纪,地中海沿岸的意大利玻璃工业非常发达,特是威尼斯城生产的玻璃驰名世界。1291年意大利政府以保护玻:生产安全为名,强令全国所有的玻璃工匠全部集中到穆拉洛岛从事生产,实质上是防止玻璃生产技术被别的国家学走。意大:政府给迁人岛上的工匠极其优厚的待遇,并出高价鼓励他们发创。浩伯县右一冬严格的却定任何人不能洲士产技术对珊。自已美丽的容颜立刻出现在镜子里。她欣喜若狂,到处炫耀这件宝物。在当时这是法国唯一的一面玻璃水银镜,据说价值15万法郎。于是,法国贵族们都争相效仿王后,千方百计地要得到一面镜子。在法国出现了镜子热,人们喜爱镜子成了一股风气,他们用镜子装饰房间橱柜、马车等。威尼斯商人迎合法国贵族们的需求,把大量玻璃镜子运进法国。因而法国的大量金钱流人意大利威尼斯商人手里。 为了挽回经济损失,法国国王召集大臣们商议对策。一位大 臣建议自己国家开办镜子工厂。可是当时法国没有人会造镜子,国王觉得很难办成。一位老臣走近国王旁边,悄悄地建议抢劫意大利的造镜子工匠。国王听后转忧为喜,立即派一名亲信出任法 国驻意大利大使,命令他不惜代价地从意大利穆拉洛岛偷渡几名工匠回国。大使通过秘密渠道用大量金钱买通了岛上一个小杂货店老板。 在一个漆黑的夜晚,法国一条小木船偷偷地驶进穆拉洛岛礁石丛中,三个威尼斯工匠钻进了小船。几分钟后这条小船向遥远的彼岸驶去,就这样,三名制镜工匠被秘密运到了法国。 几个月后,法国有了一座玻璃镜生产工厂。法国制造的镜子式样美丽、精巧、新颖、大方,赢得了市场。镜子的生产技术再也不是秘密了,很快由法国传到世界。
望远镜的发明 荷兰有个眼镜店的老板名叫朗伯尔,每天都忙于眼镜的生意。他有个儿子名叫汉斯,经常找几个小朋友在一起玩耍。 1608年春的一天,小汉斯趁他父亲没注意,从柜台里悄悄地拿走了几块眼镜片,其中有老花镜片、近视镜片等。汉斯跑到外边找几个小朋友在草坪上玩。他把镜片分给小朋友,让大家学着大人戴眼镜的样子,把眼镜片拿着举在自已的眼晴前看,因为大家的眼睛都很正常,所以通过镜片谁也看不清楚。但是大家都喜欢拿镜片玩,翻来覆去的举着看。其中有个小朋友手里拿着两块镜片,一只手拿的是近视镜片,另一只手拿的是老花镜片。他双手拿着镜片不断地反复举到眼晴上看,开始是两手轮换举着看,然后双手举着看,在无意中,他又把两块镜片一前一后的举到眼睛前看。突然惊叫起来:“喉呀!快来看哪,远处的教堂怎么离我这么近 哪?”几个小朋友闻声蜂拥而上,争着要看。按照同样的办法试着看,果真是这样,远处的教堂近在眼前好像伸手就可以摸到,清清楚楚。小朋友们兴高采烈地欢呼跳跃。 郎伯尔正在店里忙着,忽然听到孩子们的欢呼声,不知出了什么事,就走出店门看看。听到孩子们说:“太好看了。”他也好奇地接过孩子手中的镜片,照他们说的办法,拿两块放在眼前看,果真如此。他惊喜地说:“太好了,孩子们。知道吗?咱们发明了可以望远的镜子。” 郎伯尔高兴地按照这种方法,制作成了世界上第一个望远镜。从此,人类观察事物又多了一个有用的工具。
天文望远镜的发明 世界上第一架天文望远镜诞生于1609年8月,是意大利著名的科学家伽利略发明的。 伽里列奥·伽利略(1564-1642)是意大利数学家、物理学家和天文学家。,1564年2月伽利略生于意大利比萨城。他父亲是没落贵族,也是名卓越的音乐家,精于数学。伽利略从小就很聪明好学,喜爱图画和音乐,他父亲不愿自己的儿子做画家或音乐家,让他到修道院学拉丁文和希腊文,17岁时又送他到比萨大学学医。在大学里伽利略学习成绩很好,善于独立思考,勇于提出问题。他喜欢搞各种试验,很快显示出了惊人的才能。 伽利略大学毕业后,曾任大学教授和罗马科学院院士。他生活在欧洲文艺复兴时代,在文艺复兴运动的精神陶冶下成长,受英国哲学家培根提出的“实践第一”思想影响,用实验的方法,发现了摆的等时性定律和抛物体运动的规律。又从著名的比萨塔上抛下不同重量物体,发现物体加速度与重量无关,确立了自由落体定律。 后来哥白尼的《天体运动论》使伽利略迷上了天文学,他希望自已有一天能亲自证明哥白尼学说的正确性。 1609年他从朋友那里得知,荷兰有位眼镜商发明了望远镜。伽利略凭着自已深厚的物理学功底,对眼镜商的望远镜加以深人研究,发明了天文望远镜,可以放大33倍。 1609年8月一个晴朗的夜晚,伽利略第一次用天文望远镜观察星空。他发现月球表面凹凸不平,木星有四颗卫星围绕它旋转金星和地球是在围绕太阳转动,并确认较小天体围绕较大天体转动是一种规律,从而有力地证明了哥白尼“地动说”是正确的。伽利略将自已的新发现写成一个小册子《星际使者》发表后,在全世界引起了巨大轰动。人们评价说:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。
显微镜的发明 显微镜的发明使人类看到了用肉眼不能看到的无限小的微观世界。 显微镜的发明人是生物学家、英国皇家学会会员列文虎克。 列文虎克于1632年出生在荷兰德尔夫特城一个普通的工匠家里。6罗时父亲因病去世,16岁由于生活困难而辙学,在阿姆斯特丹一家杂货铺做学徒。 列文虎克没有受过正规教育,是一名自学成才的科学家。他从当学徒时起就开始勤奋自学。白天他忙碌于柜台和顾客之间,晚上当人们进人梦乡时,他却在灯下读着从各处借来的一本又一本数学、地理、历史、天文和动植物学等方面的书籍。在他住处隔壁是家眼镜店。工匠们上夜班磨制镜片发出沙沙声。一天深夜列文虎克偶然走进作坊,只见工友们正在熟练地磨制着镜片。他走上前去向工匠们问好,在闲聊中听工匠师傅讲“明净的好玻璃能够研磨成小凸镜,用这种小凸镜看东西,能变大许多倍”。这话引起了列文虎克学习磨制镜片的兴趣。他拜一位老工匠为师,开始学习磨制镜子的技术。列文虎克心灵手巧,很快掌握了磨制方法。一天早晨他磨制出一块光亮的小凸镜,直径仅有3毫米,他拿着它看物体,突然发现变大了许多倍。列文虎克觉得手拿小凸镜看东西不方便,于是找一块薄木板,在上面钻个小孔将小凸镜镶在里面,再拿起它观察物体,奇迹出现了:蚂蚁腿肉眼看很细,用小凸镜看变得很粗壮强健;鸡毛上的一根细绒毛用小凸镜看像树枝一样粗·····列文虎克看着这些神奇的景象.儿乎不敢相信自己的眼晴,他太兴奋了。 列文虎克没有就此停下来。他为了探索大自然的奥秘.继续研磨和改进小凸镜。他想再加上一块小凸镜,放大的倍数一定会更大。于是他进行试做,用两根不长的铜管串到一起,两端都装上小凸镜,铜管中间安装一个旋钮,用来调节两端镜片距离,以适应看物的需要。制成后他首次试看,果然图像变得更大更清晰了。他发明了世界上第一架显微镜。 列文虎克一生磨制成419块凸镜片,研制的显微镜放大倍数高达300倍。他用显微镜观察了所有他感兴趣的东西。凸镜下的微观世界吸弓了他。 1665 年他观察了动物细胞的毛细血管,是世界上第一个观察到毛细血管里的而液循环是依赖于心搏的人。 1674年,他刺破手观察人体的血液,发现红色血液中有许多像小车一样流动不息的血液细胞。“使血液呈现红色的血球是如此之小,一百万个红血细胞加在一一起也没有河边的沙粒大。”他把这个惊人的发现描绘出来,寄给当时的最高学术机构一一英国皇家学会。他成了世界上第一个发现并描述红血球的人。 1675年,一天正下大雨,列文虎克望着雨点,突然想起,何不弄点雨水看看里边会有什么呢?于是他用瓦罐接些雨水,取出一点放在显微镜下一看,太惊人了!小滴雨水里竟有那么多活蹦刮跳的、小得令人难以置信的小动物。这些微小动物都是些单细胞有机体,即原生动物。他是世界上第一个发现微生物的人,他用显微镜为人类揭开一个绚丽多彩的微观世界。 列文虎克一生中写出了375篇论文,发表在英国皇家学会《哲学学报》上。1680年列文虎克作为业余生物学家,以卓越的成就当选为法国科学院院士,英国女王和俄国彼得大帝曾亲自拜访过他,并向他表示敬意。
X射线的发明 1895年11月8 日,德国物理学家伦琴教授发明了X射线这项发明如今已广泛应用于医疗透视、金属探伤和晶体结构研究等多方面。 威廉·康拉德·伦琴(1845-一1923)是德国物理学家,苏黎世大学哲学博士,耶拿大学、吉森大学教授,慕尼黑大学物理研究所所长,沃兹堡大学校长,柏林科学院和慕尼黑科学院通讯院士。 伦琴于 1845 年出生于德意志的累内普城。中学期间不知何故得罪了老师,被学校开除。因没有取得中学毕业证书,不能报考大学。后来他到瑞土苏黎世综合技术学院学习,1865 年取得机械工程师文凭:后来文获得该大学的哲学博士学位。1894年伦琴任沃兹堡大学校长。他在学校的领导岗位上工作是很忙的,但他仍然坚持对“阴极射线”的研究。 1895年 11月 8 日傍晚他独自走进实验室,想试一只经过改进的阴极射线管。试验前,他遵照设计人员的要求,用黑纸把真空放电管严实地包起来,以防止可见光从管内透露出来。接下来他关闭了汀窗接通电源。检查黑纸是否漏光。结果很好。一点也不漏光。 他准备进行试验了,突然发现距放电管一米的工作台上射出道绿色荧光。伦琴觉得奇怪,不知这道光是从哪里来的,他切断电源,光电管熄了,那道光也不见了。他划根火柴看看工作台上有什么东西,原来有一块硬纸板,表面镀着一层氰亚铂酸钡的晶体材料。他想神秘的光线是它发出来的吗?那么光电管通过这块纸板为什么能发光呢?难道是光电管有未知的射线射到纸板上引起发光的吗?接连几个问题在伦琴的头脑中出现。他随手拿起一本书,用它档在光电管与纸板之间,通电后,他惊奇地看到纸板上还是发光。他又拿木板、玻璃板、硬橡胶板和钢板等一个一个的作挡板试,结果纸板上都发光。这足以说明这种不知名射线能穿透固体物质。更使他兴奋的是,当他的手插在光电管与纸板中间时,竟能清楚瓣认出手指的轮廓、显示出手骨骼的阴影。这是人类第一次看到活人身体内部骨骼的阴影。伦琴既兴奋文吃惊,他一连儿天都在试验室里工作,有时忘记了吃饭,忘记广休息。他妻子来到试验室看他,他高兴地让妻子把手伸过来,放在装有照相底片的暗盒上,然后用光电管对着手照射几分钟。过后,伦琴拿一张照片给妻子看,照片上清晰地出现一只手的骨骼。他妻子一看非常恐惧,她不相信这是自己手的骨骼。 伦琴给这种不知名射线起名叫×射线。世界上第一张×射线照片就这样诞生了。 一个月后,伦琴把他的发明写成《一种新的射线》论文发表了,立刻轰动了世界。 1901年,伦琴因发明X射线而获得诺贝尔物理学奖。
紫外线的由来 太阳不仅给我们带来了温暖,更给我们带来了健康。阳光中的紫外线.亦称“紫外光”,波长约为0.04~0.39微米是不能弓起视觉的。紫外线通常用光电元件和感光乳胶来检测。人们常用的紫外线光源是水银灯和电弧。在生物学和医学上用紫外线进行杀菌消毒,诱发突变,治疗皮肤病和软骨病, 20世纪初,丹麦有位科学家叫芬森,他家里养了一只猫。夏季的一天中午,芬森在阳台上乘凉,无意中他看见猫静静地躺在地板上晒太阳。当猫身上晒不到阳光时,它就挪动地点,让阳光能够晒到它的身上。看到这里芬森觉得有些奇怪,心想“这么热的天,猫为什么还要晒太阳呢?”他好奇地走到猫的身边,想了解个究竟。芬森开始没有看到什么,他尊下来用手轻轻摸着猫的身体。突然发现猫的身上有一处正在化脓的伤口。芬森想“猫是不是利用太阳光治疗伤口呢?那么阳光里还有我们看不见的东西吗? 芬森为了解决这个问题,开始对阳光进行仔细的研究和试验。 人们知道光是有颜色的,用三棱镜可以检测出来。辐射热和光是同一种自然现象。热射线也是有颜色的,是可以检测出来的。 芬森知道氯化银见了光就会变黑,因为照相就是利用这种化学反应。他用氯化银研究光谱,发现光谱紫色一端氯化银的反应比红色一端强烈更令他惊异的是在紫色端以外眼睛看不到的地方,发现氯化银的反应比紫光还要强烈。这说明在紫外区还有辐射存在,芬森把它称为紫外线。 芬森发现了紫外线它具有杀菌的作用,可用于治疗疾病,已被广泛应用到医疗事业及食物消毒上。1930年芬森获得了诺贝尔医学奖。
CT扫描仪的发明 1972年,英国人郝菲德在北美放射线学会年会上发表了电脑断层扫描的论文,赢得了与会者的满堂喝彩。因为当时从来没有人能如此清晰地呈现人体内部组织。1979年此项发明获得诺贝尔生理学暨医学奖。 CT扫描仪(电脑断层扫描装置)发明人郝菲德,早年做过戏院影片师,还当过收音机修理工和工程制图员。第二次世界大战期间他成为英国皇家空军雷达技师。战后他完成电机系学业,进人EMI公司。在20 世纪60年代这家公司是制造唱片、唱机、收音机和电视机的。郝菲德是聪明有才智的人,对新的电子技术一直有浓厚兴趣,他在公司研究室里工作。是研究电子技术新项巨的。他曾向公司提出,利用新兴的电脑记忆体可完成杰出的创新。他有办法将大量资料存人小片磁镍铁上,而后利用电脑可迅速存取这些资料。但是管理层没有给予支持,郝菲德只好放下这件事。 有一次他与同行探讨电脑运算问题时,产生一个点子:假如在一个盒子里放件东西,从空间各角度来侦测这盒子表面,在不用打开盒子的条件下,就可以知道盒子里装的是什么。郝菲德想,如果把盒子内的物体变成许多照片粒子(即组成照片影像的小黑点),那么就可以给每个粒子指定一个数值,每个透过盒子看到的影像都用数学式来表达。然后集合所有的数学式,再用电脑以它们在盒子里的样子重组,就可在电脑荧屏上显示出重组的物体,而不用打开盒子就可以看到盒子里是什么了。
1968年郝菲德说服上司接受了他的想法,解决了研究经费。于是,他开始研制电脑断层扫描机。他在研制中很注意节省经费,扫描机基座是用旧的工业车床,把大部分会动的零件拆掉,中间放了会旋转的10英寸塑胶盒,盒子填足水.然后把一堆金属碎片放进去,在盒子的一边定好位置,作为射出微弱伽马射线的源头另外一边安上拦截这些射线的装置,那是一个简单的放光计数器。接下来就利用这简单的车床构造,小距离来回移动射线与计数器,每当射线通过盒子,盒子就旋转一度。当扫描机移动时,狭长的一道道射线光会成束穿透盒子,一一读出各个角度的数值,当一道伽马射线放出来时,这个一定的量度就会因盒子的容量而改变,这变化就转成计数器上的读数。计数器接在电脑上,电脑会登记每次曝光出现的射线程度(也就是说电脑是借助计数器上的射线强弱程度,记录射线的变化)。这些读数会储存起来,直到足够组成一张完整的影像,这样就拍下了射线在盒中碰到的东西。扫描结束后,电脑要花掉一定时间处理读数,在监视器上将读数组成照片,再用拍立得摄下荧屏上的影像,就变成了电脑断层扫描的永久记录。它显示出盒内物体画面,是一般×光摄影所看不到的。这清楚的影像也是人们从未见过的。郝菲德在条件成熟后把电脑型样辨识知识与医疗放射学知识结合在一起,进人了人体试验阶段。 1971年秋,在爱默医院,第一位接受扫描的患者是一位被诊断患有脑瘤的女士。那女士躺在平坦的长沙发上,头部以水袋固定着;X.光可以穿过水袋而不受影响。扫描机的循环轨道绕着她头部扫描。扫描只用几分钟,事后的处理工作较长,先要把资料从 X光转到磁带,从磁带再转到电脑,再回到磁带上;然后把磁带放映在示波器荧屏上,最后照在拍立得底片上。当郝菲德拿着照片让外科医生们检查时,所有的人都大吃一惊。那组照片告诉人们惠者的左脑前叶有个寒状肿瘤。原先若是不动手术就无法得知这肿瘤的存在。现在却能在不损害病人机体的条件下看得一清二楚。 郝非德虽然相当高兴,但他想到这机器,尚存在许多缺欠,应予改进之处还很多。于是他立即思考一个较为精良的电脑断层扫描机。后来微电脑问世,带来了重大改变,大幅度缩减了扫描步骤和时间,同时可将资料处理技术直接引进医院。改进后的头部扫描机已较完美了。 1975年,郝菲德在一次展示会上向放射线专家们展示了第一批全身断层扫描照片。照片的清晰度使观众感到非常惊呀。最后他把一张曝光完美、对比鲜明的照片放在荧屏上,照的是他自己的内脏。这张照片太出色了,观众激动得站起来吹呼。大家从未见过这样好的效果,也从未想过能够见到这么好的东西。 从此,郝菲德发明的电脑断层扫描仪,打开了世人的眼界,为生理学和医学做出了巨大的贡献。此项发明于1979.年获得了诺贝尔生理学暨医学奖。
体温计的发明 意大利物理学家、天文学家伽利略教授,1564年生于比萨城.曾任罗马科学院院士。 一天,他去医院看病,一位医生告诉他现在还没有准确测量病人体温的好方法,这样诊断病情就很麻烦,诊断的结果也不够正确。 伽利略教授记住了医生这段谈话。他觉得自已有责任帮助解决测量体温的仪器,从此时刻注意着探索解决办法。 一天,伽利略教授在威尼斯的一所大学里上实验课时,他问学生:“当水的温度升高时,装在罐中的水为什么会上升?”一位学生站起来回答说:“因为温度升高的水体积增大了所以会膨胀上升。一旦水冷却了体积会缩小,又会降下来。”学生的回答很正确,使他深受启发。他想,既然水的体积随着温度变化而变化,那么,反过来不也可以从水的体积变化测出温度的变化吗? 伽利略利用热胀冷缩原理,在一根非常细的试管里装进一些水,再抽出管内的空气,使管内处于真空状态,然后将试管密封起来,并在管上刻上刻度。做成后,他拿着这支试管来到医院,让一个正在发高烧的病人用手握住试管。很快,试管里的水开始上升几分钟后,超过了摄氏38度。人们兴奋地欢呼,伽俐略的试验成功了。他发明了世界上最早的体温计。 后来,人们在使用中不断改进,用水银代替了水,就是现在使用的体温计。这虽然是伽利略生众多发明中最小的一项,但是人们也是不会忘记的,并将代代相传。
听诊器的发明 利奈克斯是法国一位年轻医生。在没有发明听诊器之前,给 病人看病时要了解病人心肺活动情况,是沿用传统的老方法:医生耳朵贴在病人胸部静听。一天,有位年轻的姑娘来看病,说是胸口疼。利奈克斯医生建议听听她的心脏,让她揭开上衣,以便他的耳朵贴在她的胸部。那位姑娘害羞地拒绝了他,病也没看,起身走了。当时利奈克斯想,若是有一种器械,有距离地贴在病人胸部听清病人心脏跳动声音,那多好啊。 1809年秋季的一天,利奈克斯医生在巴黎一个广场漫步走着,看见几个小孩围着一根大圆木玩耍。他好奇地停下来看看。这根大圆木约有六米长,圆木的一端有个孩子手拿一根细铁棒敲打圆木,另一端又有个孩子耳朵贴在圆木上倾听,不时的叫喊:“听到了,听到了,敲了五下。”利奈克斯看着觉得很有趣,信步走上前去,对那孩子说:“小朋友,让我来听听好吗?”那孩子拾头一看,是位叔叔,便爽快地站起身来让给他听。利奈克斯下去把耳朵贴在圆木上,清楚地听到敲打声音。他兴奋地喊:“听到了!敲了5 下!”他站起来说:“太有趣了!”忽然想起声音能沿着木材等固体传播,不易扩散,音量损失较小。他灵犀一动,萌生了创意,何不用这种方法听听人的心脏跳动情况呢? 他回到家里立即找了一根细木棒,在家人身上试验,果然有效,心脏跳动声听得一清二楚。后来他在医院的实际操作中又用空心圆木管代替水棒检查病情,效果更好。又经过他不断改进和完善,最后用橡胶管做成有两个喇叭形听简的听诊器。 利奈克斯用他发明的听诊器,听了健康人胸背、腹的声音特征,然后又听了几种病患者胸、背、腹的声音,都详细记录下来了,通过对比,总结出各种疾病,内脏会发出何种声音。1819年,他发表了《心脏病与听诊法》一书。从此,听诊器成为医生不可缺少的诊断用具,直到今天还发挥着它应有的功能。
“狂犬疫苗”的发明 “狂犬病”又称“恐水症”,是一种急性中枢神经系统的传染病,它的死亡率几乎是百分之百,是众多传染病中最可怕的一种。人若被带有狂犬病毒的疯狗咬伤或抓伤,一旦发作,十有八九是救不活的。就是在当今有了狂犬疫苗的时代,死于狂犬病的人也不在少数。据联合国一项调查表明,从 1973年到 1982年 10 年间,全世界仅邮政部门工人就有 28000人死于狂犬病。为了预防狂犬的袭击,美国邮政部门还专门为工人拨款,准备价值300美元的金属裤。但人类能有效地对抗狂犬病,还多亏发明了“狂犬疫苗”。 法国人巴斯德(1822一1895)是微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人,曾任里尔大学和巴黎高等师范学校教授,巴斯德研究所所长。他在微生物发酵和病原微生物方面的研究,奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础,并开创了微生物生理学。晚年,他又在狂犬疫苗的研究上做出重大贡献,发明了“狂犬疫苗”。 1880年法国一些地方流行狂犬病,死了许多人。巴斯德心里非常着急。他开始观察和研究疯狗的血液,没有发现什么病毒。于是他根据疯狗咬人后使人得病的现象,把疯狗的唾液注射到健康动物体内。结果这个被注射疯狗唾液的动物,不久就死去了。巴斯德认为,病毒是随唾液侵人受害者伤口,进人受害者身体,使受害者的脑和脊髓受损而致命的。他联想到种牛痘治天花的方法,受到启发,产生一个大胆的想法。他把疯狗的脑脊髓加工干燥,使其中的毒力减退,再经深加工,然后注射到几只刚得到狂犬病的小狗身上,结果这些小狗都幸运地活下来了。 初步试验效果很好。巴斯德非常高兴。他想进一步在人体上 作试验。可是狂犬病是可怕的,谁敢冒这个险呢?斯德正在不知如何办的时候,一天,一位妇女抱着一个9岁的孩子来求他说:“教授先生,求您救救我的孩子吧。他被疯狗咬了10多口,眼看要没命了!”巴斯德说:“我刚刚找到一种方法,还没有在人体试验,好坏没什么把握,若用的话太危险了”。那位妇女含着泪毫不犹豫地说:“用我的儿子试验吧,有什么意外我都不埋怨你。” 在这位母亲的恳求下,巴斯德大胆地为迈斯特尔小孩注射了人类历史上第一支用于人体的狂犬病疫苗。,注射后第14天,迈斯特尔奇迹般的好了,此时,小孩的母亲、迈斯特尔、巴斯德教授都非常激动和高兴。狂犬疫苗的发明成功了。从此,宜告人类是可以战胜狂犬病的。直至今日狂犬疫苗仍在全世界各国应用看。 那个孩子迈斯特尔长大后自愿到巴斯德研究所当守门人。他任劳任怨地敬业工作。儿年后巴斯德去世了,迈斯特尔要为救命恩人巴斯德教授守莫。他坚持守墓40多年,到1940年,德国侵略者人侵巴黎,要破坏巴斯德坟幕墓,64岁的迈斯特尔誓死不从,并用自杀抗议,表达了他和世界人民对巴斯德的敬爱之情。
“种牛痘”的来历 18世纪,欧洲流行一种极可怕的病,有 1.2亿人死去。此病叫天花,中医称痘疮,是通过接触和飞沫传播的。得上这种病的人会出现发高烧、头痛、全身疼痛、呕吐等症状,死亡率极高,即使不死,也会在脸上留下满脸的麻子。 18世纪末,就在人们谈天花而色变的年代,英国一位名叫爱德华·琴纳的医生发明了“种牛痘”技术,从此天花恶魔被人类降伏了。 琴纳(1749一1823)生于1749年 5 月 17日,从小学医,13岁在一位名医手下做学徒。1766年的一天,他在医院里接待了一名前来看病的姑娘。诊断结果姑娘得了天花病。琴纳大夫心里很难过,因为当时无法医治,他只好善意地欺骗姑娘说得了感冒,给开了治感的药,让姑娘回去了, 姑娘走后,琴纳感到很苦恼,他下决心要制服天花。经过较长时期的反复研究和试验,没有出成果。 一天,琴纳大夫来到一家奶牛场,很巧合地碰见了那位姑娘。他很吃惊,原以为那位姑娘早被天花夺去了生命与世长辞了,或者得以幸免活下来了,出天花的结果也该是满脸麻子。可是出现在眼前的这位姑娘,出乎意料地,不仅健康地活着,还容光焕发,长得很美。令琴纳感到更为不可思议的是,全奶牛场没有一个人因惠天花而造成不幸。他问那位姑娘:“你们是怎样避免流行天花的?”她说:“我们常用手挤奶,手上常长牛痘。”琴纳好奇地问:“什么叫牛痘。”姑娘解释说:“奶牛得了天花之后,身上会长出一些小脓疮一一叫牛痘。挤奶人每天都跟牛打交道,无意中碰破了脓包也会染牛痘。凡是染过牛痘的人,就不会得天花了”琴纳听后惊奇地连声说:“谢谢你、谢谢你。” 得知这个奥秘后,琴纳大夫心想,若是在人们身上接种“牛痘”,是否可以预防天花呢?于是,他到几个奶牛场考察,证实了挤奶工没有一个得天花的。 1796年5月 17日,琴纳做一个关键的人体试验。他在一个叫菲普士的男孩胳膊上用刀片划破一道口子,然后从一个长着痘疮的挤奶工的手上采来痘疮脓汁,滴到男孩子胳膊的小口上。操作是非常简单的,可是琴纳的心都悬了起来,他仔细观察和陪护男孩两天。开始这孩子发烧、不想吃东西,三天后孩子逐渐退了烧 身体恢复了正常。 事隔两个月,琴纳文作了一次更加危险的试验,他从一个天花病人的身上,取一点痘疮浓液,接种到菲普士身上。接下来琴纳提心吊胆地观察和陪护两个星期,菲普士照常吃喝玩耍。实验证明“种牛痘”成功了。 1788年琴纳发表了《接种牛痘的原因和效果的调查》一文,从此向全世界宣告,人类终于找到了战胜天花的法宝。 1823年 1月 24 日,琴纳逝世。人们为了纪念他,在伦敦和巴黎两地为他建造了大理石雕像,雕像的基座上刻着:“向母亲、孩子、人民的恩人致敬。”
“卡介苗”的来历 “卡介苗”是一种解毒的牛型结核杆菌变种所制成的活菌苗,用于儿童预防结核病的人工疫苗。它是20世纪初法国两位细菌学家卡尔美和介林共同研制成功的,故得名“卡介苗”。 刚开始,两位细菌学家共同研究试图把结核杆菌接种到两头公羊身上,经过多次试验,都失败了。一个秋天的下午,卡尔美和介林来到巴黎近郊马波泰农场,在一条小道上散步,边走边谈论着他们共同试验的情况,分析失败的原因。当他们走到玉米地边时突然发现,地里的玉米,长的杆很矮,结的穗很小.感到奇怪.他们很关心地找到农场主问及此事,“这些玉米长的这样不好,是不是缺乏肥料造成的?”农场主告诉他们,“玉米不缺肥料是因为玉米弓种到这里已经十几代了,可能是退化了。”两位细菌学家异口同声地问:“什么?请你再说一遍!”农场主说:“是退化了。一代不如一代了!”听后他俩回去了。这个偶然的发现,使得卡尔美和介林从玉米的退化。马匕联想到结核杆菌的试验。他俩共同探讨,如果把毒性强烈的结核杆菌一代一代的培育下去,它的毒性是否也会退化呢?用退化了毒性的结核杆菌。再注射到人体中,不就可以既不伤害人,又能使人体产生免疫力了吗? 两位细菌学家主意已定,他们花费了足足13年的时间,终于成功地培育出第230代被驯服的结核杆菌。他们发明了人工疫菌,为人类预防结核病做出了不可磨灭的贡献。人们为纪念他们把该疫苗取名为“卡介苗”。
人体血型的发现 人的血是分型的。人的血型主要有 O、A、B 和 AB 四种类型由于血型不同,人们在输血前必须对给血者和受血者的血液进行血型测定。因为有的血型能相融,可以输,输了能救人的命。有的血型不相融,就不能输,输了甚至会导致人的死亡。 不同血型的相互关系见下表: 融香给血者血型 O型 AA型 B型 受血者血型 AB型o 型+ + + 注:+表示有凝集反应,不相融; 一表示能相融,无凝集反应。 A 型 B 型 AB 型 在19世纪,人们还不知道人的而型时,只知道输而可以救人;盲目的输血会引起死亡,却不知道是什么原因。 奥地利有位名医叫兰特斯坦,他要解决输血弓起死亡的原因。他坚持不解地进行着研究。在研究中,有一次他收集了自已和其他五个人的血液,然后把这些血液都分别分离成淡黄色的“血清”和鲜红色的“红细胞” 接下来他把自已的“血清”分别滴人六个小盘里,再把所有六个人的“红细胞”分别滴在每个小盘的“血清”上。这时立刻出现了不同现象。有的“血清”和“红细胞”相融在一起了,没有任何反应;而有的“血清”和“红细胞”不仅不相融,却凝成了絮团状。 这种现象使兰特斯坦感到惊奇,他仔细地研究了实验结果。 终于得出结论:原来人们的“血液”类型各有不同。人们在输血前必须测定输血人和被输血人的血液:如果“红细胞”凝成了絮团状,说明两种血液不能相配,病人输人这种血会死亡:若“红细胞”没有任何反应,说明两种血液相融,病人可以放心地输血。 兰特斯坦发现了血液的类型,使人类输血治病得到了安全保障。
抗血清的发明 贝林(1854一1917)是德国细菌学家,免疫学家,于 1854 年 3 月 15 日在西普鲁士的亨斯道夫出生,年轻时在家乡学医,后来去柏林深造,当过军医,在德军的医学院里当过讲师。曾任美国哈勒大学教授,马堡卫生研究所所长。他的主要成就是在传染病防治中发明和应用“抗血清”。 1890年一天,贝林意外地收到一封邀请信,他拆开信封一看万分惊喜,这是当时闻名世界的细菌学家科赫邀请他到柏林的科赫研究所工作。 科赫研究所曾发现许多传染病的病原菌,如白喉籽菌和破伤风杆菌等。他们还发现这些病原菌会产生毒素,人和动物若感染上,会引发许多病症,甚至死亡。当时有许多学者都在研究,要找到一种能对抗白喉毒素和破伤风毒素的办法,贝林也被这一课题深深地吸引了。 一天,他与一位日本学友谈起自已对课题的想法,那位日本学友受到启发,说:“中国医书上有“以毒攻毒的记载,不妨我们也试一试。”贝林想,这句话讲的对呀,病原菌能产生毒素,就一定有攻毒的抗毒素。于是他下决心进行研究。 贝林把白喉杆菌注射到一些小白鼠身上,使它们患上白喉病,然后给小白鼠分别注射各种有毒性的药物,进行治疗,希望能找到以毒攻毒的药物。但是这些小白鼠都死了。试验一批死一批,他坚持着试验下去。终于在一次试验中有两只小白鼠活了下来。 贝林非常高兴。他又加大剂量在两只小白鼠体内继续试验,真是令人惊奇,这两只小白鼠安然无恙。对这种现象,他进行了分析和思考,找出了答案:这两只小白鼠的体内一定产生了抗体,可以终生对白喉免疫。于是,贝林取一只体内有抗体的小白鼠,从它体内抽出一定量的血液;又取一只体内没有抗体的小白鼠,从它体内抽出一定数量的血液。他将血清分别装入两只玻璃管中,然后又往两只玻璃管里装进同样多的白喉杆菌。再把这两只玻璃管的血清取出来,分别注射到另外两只小白鼠的体内。结果正如贝林所想的那样:两只小白鼠一只死了,一只活着。接着贝林文在兔子、狗、羊身上做试验,进一一步证实了“抗而清”的功效。 实验证明,抗白喉毒素的物质存在于血清之中。贝林称这种 能抗白喉毒素的血清,为“抗血清”。1891年12月的一天,在勃里格医院里,进行了首例人体白喉候“抗而清”试验治疗,结果非常成功。从此宣告“抗血清”诞生广。 1901年贝林由于发明“抗血清”获得诺贝尔医学奖。 1913年贝林文将白喉毒素抗血清混合剂用于儿童,使儿童产生自动免疫力,终生不得白喉病,这一方法,一直沿用到今天。
人造血液的发明 1965年秋的一天,在美国的亚拉巴马大学医学中心实验室克拉克教授和助手们正进行着一项生物化学实验。一位助手不小心将一只实验用的小白鼠掉进了盛有氟化碳溶液的玻璃容器里,当时人们正聚精会神地做实验,谁也没有注意到它,实验结束后,克拉克教授突然发现一只小白鼠在盛满溶液的玻璃缸里游来游去。这只小白鼠怎么没淹死呢?太奇怪了。克拉克教授边看边想边分析着。这玻璃缸里装的是氟化碳溶液,是不是这里有什么原因呢? 他进行了深人的研究和实验,发现氟化碳溶液能把空气中的氧气提供给小白鼠,又把小白鼠呼出的二氧化碳释放到空气中。这种特性和人的血液有些相似。于是他产生了一种大胆的设想能不能用它代替人的血液呢? 克拉克教授经过认真的思考后。把这种设想写成了文章公布于世,立刻引起了世界许多生理学家和医学家的兴趣。 日本有位年轻医生名叫内藤良一,看到克拉克教授的文章产生极大的兴趣,因为世界医学界存在着而浆不足的问题,特别是特殊血型的病人,血源奇缺。如果能有人工造血的血浆,对人类是一个巨大的贡献,内藤良一专程到美国拜访克拉克教授,回国后,他自己建了一个人造血浆实验室,进行利用氟化碳制造人造血浆的研究。他 与伙伴们-一道进行了上万次实验,终于研制成功了乳白色人造血浆。 1979年4月3日,日本有位百岁的老人,因患胃溃疡,吐了大量的血,生命万分危急。挽救这位老人的办法,只有大量地给他输血。可是这位老人的血型很特殊,医院里没有这种血型的血浆。就在病人庵一息的时刻,主持手术的医生内藤良一当机立断,决 定用1000毫升乳白色人造血浆注射到病人血管中,然后进行手术。结果病人得救了。这是人类历史上第一次成功地使用“人造血”。
胰岛素的发明 伴随着经济的发展,人们物质生活水平的不断提高,糖尿病患者也在逐年增多,严重危害着人们的身心健康。所以有人称糖尿病是富贵病。这种病的发生原因是复杂的、多方面的。最新研究成果表明遗传是发病的基础因素:饮食无序、病毒感染、身躯肥胖、多次妊娠、运动不足、精神刺激、自身免疫功能低下等是糖尿病发病的条件因素。 糖尿病人的主要症状是多饮、多食、多尿、消瘦、乏力。由于血中的糖分不能转化为热能以满足人的需要,导致病人因丙酮酸中毒,继发性感染产生并发病,严重者致废残或死亡。此病临床分为胰岛依赖型(I型)和非胰岛素依赖型(Ⅱ型)两大类型。治疗I型的特效药是注射胰岛素。这种药在最初发明和使用时,曾被人们称为“救命仙丹”。它的发明人名叫班廷。 1920年,加拿大西安大略省医学院院长交给一位叫班廷的讲师一个任务,叫他作一个关于糖尿病的报告。班廷有一位好朋友, 名叫约·基尔克里斯特,从小在一起玩耍、摔、弹球···又在一起上医科大学。如今约·基尔克里斯特患着糖尿病,正一步一步地向死亡线上走去。 班廷下决心要攻克糖尿病,他夜以继日地查找有关资料,读了许多关于糖尿病的文章,一天他读到一篇文章里记载着,在健康人的胰腺上,布满了岛屿状暗点,而在糖尿病患者死后解剖发现这种暗点缩小了很多倍,其他病患者死后这种暗点都没有缩小。他从中思索到这单一定包含糖尿病的起因和治疗方法。他要进行研究,可是所在的医学院不具备必要的研究设备,于是他长途跋涉回到母校加拿大多伦多大学医学院,向老师麦克劳德教授求助。 麦克劳德听到班廷要研究糖尿病,非常高兴,愿意大力支持他。给他安排了一个专用实验室,配了一名懂化学的助手。班廷经过多次实验,从狗的胰脏单得到了岛屿状暗点提取物。他把这种提取物注射到已经摘除胰脏的狗身上。一连试验91条狗,没有不么结果,当注射到92条狗时,出现了奇迹。这条狗在生命垂危中漫慢爬起来,摇着尾巴“汪汪”地叫。可是只活20多天,还是死于糖尿病。这是什么原因呢?班廷经过认真分析和研究,得出一个结论:没有给它注射足够量的提取物。接下来又出现一个新问题:从哪里能够得到更多的提取物呢?班廷突然想到了牛。于是他和助手找来一头怀孕的母牛,把牛解剖了。他们欣喜地发现,胚胎中的小牛胰脏几乎全部由岛屿状的暗点构成。这样,提取物有了来源,班廷给 10条狗注射了这种提取物,结果 10条狗全部活了。班廷非常高兴,同时想到:这东西能不能用于人身上呢?正在设想之时,他的那位患有糖尿病的朋友约·基尔克里斯特来了。朋友身体已非常消瘦、脸色苍白。当他得知班廷研究一种提取物可以治疗糖尿病的消息后,就抱着一线希望,立即前来愿求班廷在他身上做试验。班廷答应了,给他注射了世界上第一支用于人体的胰岛素。约·基尔克里斯特注射后,没有什么反应,便驾车回家了。第二天他给班廷打来电话,说他的呼吸轻松了,头不晕了,胃口也好了,还请班廷再给他注射一针提取物。 麦克劳德教授得知后,非常高兴,立刻放下其他事情,亲自主持糖尿病的研究。校方又拨专款,扩充实验设备,增加研究人员。经过对提取物的多次提纯,终于达到了药用程度。麦克劳德教授为这种提取物取名为“胰岛素”。 1922年,他们正式用胰岛素治疗糖尿病患者,疗效极好。 1923年,班廷和麦克劳德同时获得诺贝尔生理学和医学奖金。 1965年中国成功地发明了人工合成的胰岛素,使药物成本大大下降,为救活许许多多糖尿病患者创造了条件。
青霉素的发明 人类经历多年的医学研究,发现许多疾病都是由病菌弓起的,有一种叫葡萄球菌的细菌,毒性很大,每年都要夺去许多人的生命。 英国细菌学家弗莱明(18811955),曾任伦敦大学细菌学教授,瑞特一弗莱明研究所所长。他为了挽救成千上方人的生命,下定决心要找到能够消灭葡葡球菌的方法。由于研究和试验的需要,他在一些玻璃Ⅲ里,培养出了许多葡萄球菌。1928 年秋季一 天,他在实验室观察培养液中的葡萄球菌,发现一个玻璃血的盖子忘记盖了。他看见里面长出了一簇绿色的菌。弗莱明理怨自已太粗心了,使培养好的葡萄球菌染上了霉菌。他拿出这个玻璃血要把培养液倒掉。这时,他突然发现,霉菌附近的溶液已经变得十分清澈。他好奇地拿到放大镜下观察,看到玻璃Ⅲ中的葡萄球菌已全部死亡。弗莱明想,是不是这种绿色霉菌起的作用?于是他叫助手培养这种绿色霉菌,用培养成的绿色霉菌继续试验。他把菌溶液滴进葡萄球培养液里,儿小时后。他观察到葡葡球菌三全部死亡。他又把霉菌进行稀释再试,杀菌效果仍然很好。接下来弗莱明又把菌与链球菌、肺炎球菌、白喉杆菌等放在一起.结果这些细菌也被杀死了。 弗莱明又经过反复研究和试制,于1929年从霉菌中成功地提取广杀菌物质,取名为青霉素。青霉素的发明为人类除掉了许多病菌。 1945 年弗莱明获得诺贝尔生理学和医学奖。他著有《青霉素它的实际应用》。
链霉素的发明 1945年美国细菌学家瓦库斯曼经过20年的坚持不解努力发明了链霉素。这是无数结核病患者期盼已久的灵丹妙药,它挽救了无数被结核杆菌感染的病人。 瓦库斯曼1888年出生于美国,在读大学时期,他就专门从事土壤细菌学的研究,大学毕业后,他很快成为一名有成就的学者他还创建了一个专门从事细菌研究的机构,叫瓦库斯曼研究所。美国有家结核病协会,1924年一天,在试验中突然发现掉人中的结核菌很快就全部消失了。掉人土中的结核菌那里去了呢?参与试验人员对这一现象大惑不解。消息传出后,引起了瓦库斯曼的兴趣,他接受了结核协会委托的这项研究课题。 瓦库斯曼组织助手和学生进行研究和试验,历经三年的反复实验,确认进人泥土中的结核菌真的完全不存在了。他深人思考着几个问题,进人土壤中的结核菌和土壤中的微生物是一种什么关系呢?病菌进人土壤中完全被消灭了,是否被土壤中的微生物杀死了呢?这些可以杀死病菌的微生物是否能够对人类的医疗事业起作用呢?他决心要在土壤中找到能杀死结核菌的物质。 研究上壤中的微生物是一项十分麻烦又细致的工作。一小块土壤就有几千种细菌存在,它们的存在条件是各不相同的。研究人员必须把它们分离开,再按它们各自不同的生存条件去单纯培养当取得分泌物后,在病原菌或其他细菌中进行杀菌效能检查。实验要一天天的进行,到1941年底筛选出的细菌已达5000余种。 1942年瓦库斯曼在土壤中成功地培养出一种药物,通过对动物的实验,取得了青霉素无法治疗的疾病的特殊效用。然而不久这些被试验的动物一个个地死去了,说明这种药物是有毒的。瓦库斯曼没有灰心,他更加坚定地试验下去,当他进行到第一万种试验时,终于发明了理想的新药物。通过对动物试验和较长时期的观察,确认这种新药物对治疗结核病有特效,并且对动物是无害的。数月后瓦库斯曼使用这种新药,对人进行临床试验,疗效甚好,他把这种新发明的药定名为“链霉素”。 不久,他发现使用链霉素治愈的结核病患者中个别人出现耳聋的后遗症。他又经过两年多的使用和观察,终于摸清广链素的药性,找出了使用方法及注意事项。1945年瓦库斯曼撰文正式公开了自已的发明。消息很快传遍世界各地,链霉素被广泛使用。 20世纪初被宜布为不治之症的结核病,至此有了可治愈该疾病的特效药。 瓦库斯曼为人类的健康做出了伟大的贡献。 1952年12月,在瑞典首都斯德哥尔摩,瓦库斯曼获得了诺贝尔医学奖。
麻沸散的发明 医生为病人做手术时要用手术刀割病人的肉,对于有知觉的病人来说是疼痛难忍的。 华佗为了解除病人做手术时的痛苦,发明了麻沸散(后称麻醉药)。给病人麻醉后再作手术,病人就不觉得疼痛了。他是世界上第一位采用全身麻醉术的医生。华佗发明的麻沸散比西方国家早1600多年,它标志着我国医学早在公元2世纪时就已有相当大的成就。 华佗(141一208)今安徽亳州市人。精于内、外、妇、儿、针灸等科,对外科尤为擅长,被人们称为“神医”。 在没有麻沸散之前,华佗给病人做手术时,病人因剧烈疼痛难忍,拳打脚踢,为了进行手术只好在手术前把人捆起来。病人看到华佗手里拿着手术刀,吓得大声惨叫。 华佗常想:怎样才能解除病人手术时的痛苦呢?一天,几个人抬来个病人,这个人饮酒过量,摔断腿骨,断骨刺出肉皮,鲜血直流,需要立即做手术抢救。华佗已来不及捆绑病人的手脚,只让护送人按住病人的四肢。就开始做手术了,病人一声不,也没有挣扎,手术进行得非常顺利。手术结束后,华佗心里琢摩着:我做过那么多的手术,遇到这样的病人还是第一次。这是怎么回事呢?定是病人饮酒过量失去了知觉,手术时不觉得疼痛,待醒来时手术已经作完。 华佗想到这里,深受启发。接着他设想配制一种药酒,手术前让病人服下,使病人醉过去,再做手术,不就可以解除病人手术中的痛苦了吗?主意已定,华佗搜集了许多种草药,配制许多种药方,进行过数十次试验,终于发明了中药麻沸散。从此解除了病人手术时的痛苦,在医学史上开创了新的篇章。
麻醉药的发明 人们都知道,在任何人的肌肉上割一都是很疼痛的。但是有的病人不动手术就治不好病,为了减少病人的痛苦,现在医生在做手术前都要给病人用上麻醉药。 人类在没有发明麻醉药前,医生给病人做手术时,是先把病人牢牢地绑起来,使病人不能动。就这样在手术时病人那种撕裂人心的惨叫声,让人无法忍受。许多医生一直在寻求一种解除病人手术时疼痛的办法。有的医生在手术前让病人喝药酒,待其沉醉时再作手术。 中国东汉末年有位名医叫华佗,他发明了一种麻沸散,在手术前让病人服下,使病人昏迷后再做手术,可是这种麻沸散,使用效果还不够理想。 19世纪中期美国波土顿.有座麻省医院。院里有位27岁的牙科医生,叫威廉·摩顿。摩顿医生经常给患者拔牙。为了减轻被拔牙患者的疼痛,他费尽心机地想了许多办法。 有一天他偶然发现,待拔牙的患者闻了乙醚味,拔牙时就不感到疼痛了。于是,他给患者拔牙前,先用一块浸过乙醚的手帕盖在患者鼻子上,这样拔牙时就减轻了患者的疼痛。 摩顿拔牙不疼的消息很快传开了,他的牙科门诊顾客盈门,前来找他拔牙的人络绎不绝。后来摩顿经过多次试验发明了乙醚麻醉药。1846年 10月 16 日,摩顿在麻省综合医院举行了首次外科麻醉手术表演。一位患者是颈部血管瘤待切除。手术时病人按着摩顿医生的要求做深呼吸,吸入麻醉气体后,主刀医生便割下了患者颈部的血管瘤,整个手术只用了30分钟,病人不觉疼痛,在场的人无不拍手称奇。此后,乙醚麻醉法很快传向世界,直至,今天仍在使用。
避雷针的发明 两百多年前,我们的祖先还无法解释雷电是什么。民间有许多传说,希腊人传说打雷是奥林匹亚山上的天神在发怒。欧美洲地区传说施放雷是上帝主宰的。在中国人们传说着许多有关天上打雷是老天爷惩罚罪人的故事。 18世纪中期人们已开始了解电的知识。有的用丝绸在玻璃上摩擦产生电,还有用猫皮在琥珀上摩擦产生电,当电产生时会在金属上发生火花.放出“啪、啪”的响声。有位美国人叫富兰克林他把摩擦放电和雷电联系到一起了,经过试验他发明了避雷针, 本杰明·富兰克林(1706一1790)美国科学家、政治家。他 1706 年出生于波士顿一个小商人家庭,幼年时由于家庭贫困只上了两年小学就辙学了,卖过报,12岁到印刷厂学徒。他勤奋好学,白天做工晚上在油灯下读书,天天读到深夜,14岁开始写文章,许多发表在《新英格兰》报上。他是美国独立运动的领袖之一。曾任外交使团团长,还当过三任州长。他进行过多种科学研究发明了能节省燃料四分之三的新式火炉、老年人用的双光眼镜、医院使用的伸缩性导尿管等。 富兰克林从小就不相信关于雷电的神奇传说。他的想法是: 上帝为什么只在夏关打雷,在冬关就不打雷呢?长大后,当他学到摩擦产生电的知识时,他就想到雨天闪电是否也是摩擦生电引起的呢?他决心要验证自己的想法是否正确。 1725年7月的一天,鸟云密布,远处天空电闪雷鸣,大雨即将来临。46岁的富兰克林带着10岁的儿子手拿一只大风筝奔到郊外,他在风筝的线头上拴一块小金属片,乘着风势拉开线绳,风筝飞上天空,放得很高。他在风筝线的末端拴上一根不长的金属棒,文将线绳绑在一根木桩上,金属棒放在地面上。这时天下起大雨,风筝线淋湿了,一阵闪电,只见风筝突然的直挺地竖起来,同时看到地上的钢棒闪出耀眼的电火花,听到“啪、啪”的响声。富兰克林兴奋的高声叫起来“成功了,成功了,雷电就是电”。他的试验成功,彻底破除了几千年来人们对闪电打雷的迷信,揭开了大自然雷电之谜。 不久,富兰克林收到法国一位朋友的来信,得知那位法国朋友家屋脊遭到雷击。他立即写信建议法国朋友做一根有尖的金属杆装在屋顶上,再用导线把铁杆连接起来引到地下,这样可以把天上的雷电引到地下去,防止房屋高层建筑再遭雷击。那位法国朋友接到回信后,做了一根40英尺高的铁杆直立在屋顶上,另一端插在地下,一天,天降大雨,电闪雷鸣,高铁杆真的把雷电引人厂地下。这就是富兰克兰发明的避雷针,很快传遍世界各地。至今人们还在使用。
电灯的发明 电灯,至今问世才有100多年,它已经成为家家户户、各行各业不可缺少的照明用具, 在电灯问世之前,人们在夜晚是用油灯、蜡烛、煤气灯照明的。这种灯燃烧起来有黑烟有气味,要勤添燃料,易引起火灾,亮度也不够,极不方便。许多科学家都为此动脑筋,要研制出一种适合绝大多数家庭使用的灯。 19世纪初,人们已经掌握了电的知识,英国一位化学家叫斯旺,他用2000只电池和两根炭棒,制成了世界上第一盏炭丝弧光灯,它的光线很强,燃亮时“嘶嘶”作响,寿命不长,不适合一般家庭使用。 1880年,美国一位33岁的科学家爱迪生发明了电灯,给世界的夜晚带来了光明。 爱迪生(1847—1931)1847年2月11日生于美国俄亥俄州米兰镇一个农民家庭,少年时代家境贫寒,只读三个月小学就辙学了。后来在他母亲指导下,自学了英语、数学、化学、地理等多门课程。为了生活他儿童时代就在火车上卖报,青年时当过报务员和技师。他勤学好问,勇于探索,注重实验,刻苦钻研,自 1869 年至 1910年的41年里,总计有1328种发明。 爱迪生从小就爱动脑筋。5岁时,有一天,他妈妈突然生病,肚子疼得厉害,经医生诊断患的是急性阑尾炎,必须马上动手术。当时还没有电灯,晚上用的是煤油灯。单靠煤油灯做手术是不行的,在紧急时刻,爱迪生突然想起,与小朋友一起玩时用镜片把太阳光反射到暗处,会把暗处照亮。他立即借了许多煤油灯和镜子,在每盏灯的后面放一面镜子,使镜子把煤油灯的光反射到床上。医生看到后高兴地借用这种光给他妈妈顺利地做完了手术。妈妈得救了,大家都夸爱迪生是个聪明的孩子。 1878年9月爱迪生决心要研制电灯。他从试验白炽灯开始把一截耐热的材料装在玻璃泡里,用电流把它烧到白热化程度便可发光。这种试验首先是要找到合适的耐热材料,他先用炭来试很快就烧断了。爱迪生拿起玻璃泡反复地琢磨,忽然想起,玻璃泡里有空气,空气中有氧,氧能助燃,就会烧断炭。于是他用抽气机尽可能的把玻璃泡抽成真空。再做试验果然没有马上烧断,持续了8分钟灯熄灭了。此时他想到金属熔点高,是耐热材料。于是他用钡、钛、钼等稀有金属试验,都不理想,当用白金做灯丝试验时,发光时间较长,可达2小时,但是白金太贵,一般人是买不起的。 一天,爱迪生又在考虑下步该用什么材料做试验,忽然看见桌上放的棉纱,他脑里闪出一个念头,立即剪断一截棉纱放到炉火上烤,棉纱被烤焦了,变成了炭,他小心的装进玻璃泡里经试验效果很好,灯泡寿命延长到45个小时,助手们非常高兴,爱迪生觉得不成.还得找新的灯丝材料。他根据棉纱的性质,决定从植物纤维方面入手继续做试验。到1880年5月已经试验过6000种耐热材料,灯泡能连续使用300小时。天逐渐热了。一天,爱迪生在实验室里考虑建设灯泡厂的事宜,觉得闷热,顺手拿起一把竹扇子。扇着、扇着,脑里又出现一闪念,他把竹扇子扯碎了,取一片,经炭化后装进玻璃泡里,通上电连续亮了1200小时。这次试验太令人高兴了。不久,几百万只物美价廉的灯泡上市了,使用电灯的人越来越多。为了保证使用安全,爱迪生又发明一种“保险 丝让用户装在进户电路上。竹丝灯在社会上使用很多年。到1906年人们又做了改进,用钨丝做灯丝,就是现在人们普遍使用的电灯泡。 爱迪生活了84岁。他是伟大的发明家,人们会永远记得他为 人类做的贡献。
电池的发明 电池的发明人是意大利物理学家伏特(1745一1827)。 1791年意大利波洛尼亚大学解剖学教授伽伐尼发表一篇论文《论肌肉运动中的电力》。伽伐尼在一次实验中,用两种不同金属分别触及死蛙的肌肉和神经上,再把两种金属连结起来,见到死青蛙的肌肉会抽搐颜动起来。伽伐尼认为“这是青蛙的生物电与外界构成回路。动物神经中有电源,金属只不过起导电作用。”加伐尼的发现和理论在整个欧洲科学界弓引起了极大的震动和兴趣,吸引了许多人在这方面做深人的研究,伏特阅读后,采取了伽伐尼没有用过的方法进行新的试验,伽伐尼是用两种性质不同的金属触及死青蛙的肌肉和神经进行的试验。伏特改用性质相同的两块金属板做试验,结果死青蛙的肌肉没有抽搐。他重复试验多次,结果都是一样。伏特由此得出结论:使青蛙抽搐的能量,的确来自一种新的电能,但这种电能不是动物电,而是由两块不同性质的金属板的接触产生的。若用同种性质的金属板做试验死青蛙就不会产生抽搐。 伽伐尼得知伏特的实验结果后非常惊。他立即到实验重复伏特的实验,结果与伏特一样。但伽伐尼不背放弃他的理论。此后,他与伏特为了证明各自的观点正确性开始了较长时期的论战。 1799年,伏特研制成一种装置,由锌片和银片构成,两片中间夹布浸人盐水中,测得两金属片间有电流。接着他又加以改进,把铜片、纸片、锌片等有次序地叠起来,浸人盐水里试验,他发现叠在一起的金属片越多,电流就越大。 不久,伏特又将这种装置做了改进和完善。他用锌板和铜板作为两个电极放人稀硫酸溶液中,测得电压和电流,试制成功了被人们称为“伏特电堆”。至此,伏特发明了世界上第一只电池,使人类第一次获得了连续恒定的电流。 1800年,伏特把自已的发明写信寄给了英国皇家学会主席班克斯,班克斯读后大加赞赏,并把原信发表在皇家学会学报上。从此“伏特电池”享誉欧洲,后来又经过不断的改进,人们使伏特电池日益完善,电池的种类也越来越多,有干电池、汞电池、蓄电池、太阳能电池、燃料电池等。
电话机的发明 1845年美国人莫尔斯发明了电报机。人们对电的作用产生了强烈的印象。波士顿大学的语音学家贝尔教授也怀着浓厚的兴趣进行了深人研究,并于1876年发明了世界第一台电磁式电话机。 亚历山大·格雷厄姆·贝尔(1847一1922年),1847年出生于英国爱丁堡,后移居加拿大,再迁美国。他毕业于医学院,曾在聋亚学校当过教师,对语音学有研究。后于1873一1877年间担任波七顿大学生理学教授。他为了研究人类发声,在研究室里摆设一个用橡胶做的人的喉咙模型,模型连着地上的风箱,风箱一动,模型就能发出奇怪的声音。在电报机问世后,贝尔想,既然电流能够传播电波信号,电流也一定能够传播音波信号。据此他开始研制电话机。为了实现自己的威愿,他辞去了工作,把全部精力投人到电话机的研究中。他在波士顿柯特大街租了两间马车棚,改造成隔音效果较好的听音室和喊话室。他请一位青年技师沃森当助手。他们俩人经过两年多的研制和实验。遇到过无数次的挫折和失败,逐渐的看到希望。 1875年6月的一天,贝尔和沃森分别在两个房间里搞试验。试验中他们自制的喊话器发生了故障,里边弹簧和磁化铁片粘绕一块了。修理时贝尔发现弹簧一动,就会使磁化铁片产生振动。贝尔敏感地想到,如果对着薄铁片讲话,声音一定会使薄铁片振动,若在薄铁片后面放.上绕有导线的磁铁。当薄铁片振动时,就会在导线中产生电流,电流传到对方,同时会使铁片振动,这样人的声音不就可以给对方传去了吗?贝尔很兴奋,他与沃森一起运用声学和电学的知识,对机器进行了改进。经调整后,做实验时贝尔对着机器喊:“沃森先生,请你过去。”沃森听出喊叫声是从电话接受器里发出的,便迅速跑到贝尔的房间,讲了刚才听到声音。两人兴奋地拥抱,异口同声地高喊:“我们成功了!我们成功了!”这是 1876年春,贝尔发明的第一台电磁式电话机诞生了。 1878年贝尔和沃森在波士顿与纽约之间首次进行了长途电话实验,两地相距300公里,实验取得了成功。由于用电话传递信息极方便,很快在全世界得到广泛的应用。已成为人们生活和社会活动必不可少的设施。
电报的发明 莫尔斯(1791-1872),美国发明家,是电报发明者。他自幼爱好画画,后来在美术方面工作多年,颇有成就,已是一名画家。 1832年莫尔斯已 41岁,秋季的一天,他乘坐一艘从法国拉弗港起航横渡大西洋开往美国纽约港的客轮。航行中旅客们闲聊着欧洲的见闻。有一位青年人名叫杰克逊,谈着他刚从巴黎电学讨论会上听到的在电学研究中的新发现,吸引了许多旅客。莫尔斯也被杰克逊的奇特演讲才能和电学的奇特知识深深地吸引了。尽管他当时对电学知识还不懂,却产生了极大的兴趣,并生发出许多想像和创意。听后,他在写生的画簿上端正地写上了“电报”两字。他下决心要放弃美术工作,投身到电报机研究中。为了解决生活费和弥补电学知识的缺乏,他一面在纽约大学讲授美术课,一面拜美国大电学家亨利为师学习电学知识。莫尔斯抓紧利用课堂和学习以外的时间研制电报机。他深信自已的发明一定能够取得成功。他把画室改作试验室,购置了一些木工和钳工的工具。功夫不负有心人,不久,莫尔斯研制出一块电磁铁,又发明了一种继电器,从而更增强了莫尔斯的信心。 他历经了千辛万苦,不知有过多少个不眠之夜,坚持不懈地努力,终于梧出了科学的真谛。他在科学笔记上记下了:“电火花是一种信号;没有电火花是另一种信号;间隔的时间也是一种信号。用这三种信号的不同组合起来,代表不同的字母、数字,就能把信息通过电线传到另外的地方去。 这样莫尔斯解决了电报机的难题,即电码软件与电磁硬件的匹配问题。在电磁装置上用点划及时间间隔来表达电码内容。 为了设计和研制好电磁装置,莫尔斯邀请了一位精通机械的年青技师,协助他进行研制。经过努力,于1873年终于研制成功了电磁式电报机。当年在纽约实地表演了他研制的电磁式电报机,在500来内能够有效的工作。又经过改进和完善,做了进一步的实验。莫尔斯计划在华盛顿和巴尔的摩两个城市之间架设一条60公里长的实验用电报线路。他向美国国会提出申请要3万美元的经费。1843年国会终于批准建第一条长距离电报线路的拨款。莫尔斯和他的伙伴们经过两年的艰苦施工,终于建成了华盛顿至巴尔的摩城60公里长的电线路。 1845年5月24日莫尔斯用一连串的点划成功地发出了世界上第一份电文,从此实现了有线电报通讯。 随之电报事业在全世界很快的发展起来了,莫尔斯所编的电码,在电报事业中也获得了普遍应用。
电磁铁的发明 法国物理学家安德烈·马利·安培(1775-1863)出生于里昂。他的童年是在一个虔诚宗教气氛的家庭里度过的。他的父亲有一间书颇多的图书室,安培从小就爱读书,其中《大百科全书》和《自然史》对他影响较深。后来家庭衰败,安培开始了艰苦的自学生涯。他对科学事业,有一股炽热地追求真理,不达目的不罢休的探索精神。他在数学、物理学、化学等领域都取得了很大成就。曾任巴黎综合工学院教授,法兰西工学院院土,英国皇家学会会员。 安培于1820年9月11日,在法国科学院听了法国科学院常务秘书、物理学家弗朗索瓦·阿拉戈介绍的奥斯特发现电磁效应的实验。安培非常感兴趣,会后立即动手进行实验。他发现磁针的北极在带电导体的影响下立即偏转方向,这个方向可借助右手拇指定则的方法加以确定。这就是至今我们仍在使用的安培右手定则原理。 安培在反复实验中发现,不仅直导线通过电流时对小磁针有作用,而且圆形导线和矩形导线通过电流对小磁针也有磁力作用。实验结果说明磁效应来源于电流。 安培的好朋友弗朗索瓦是他家的常客,一天来拜访,敲了几次门未见回音。弗朗索瓦知道安培在家里正忙于工作,于是就站在门外等着。过了一会,安培开门出来了,见到弗朗索瓦,一把拉住手说:“请到屋里,我让你看点东西。”弗朗索瓦从安培的表情看出,安培一定是发明了什么。于是跟随安培走进了实验室,见到桌上放有电池、仪器、导线等。安培拿起一个线圈,在线圈导线的两端通上电,又拿起一块磁石,只见磁石靠近线圈后一会被吸引,一会被排斥。安培说:“这个小实验很明显说明,通电流的线圈两端能产生磁力线。”随后安培又把一根小铁棒插入线圈内,让弗朗索瓦把桌上的钉子和铁屑等收集过来,当铁钉和铁屑靠近线圈时,立即被吸引到线圈中的铁棒两端,安培切断电源时铁钉和铁屑文立刻掉到桌子上了。这样重复做了几次都出现了同样变化的情况。这就是安培发明的电磁铁。目前.机电设备多数都有电与磁的相互作用。人们为了纪念安培的贡献,把电流单位定为“安培”,至今还在使用。
无线电的发明 马可尼(1874一1937)是意大利工程师、无线电的发明人。 他一生从事无线电设备的研制和改进,推动了无线电通讯的实际应用。 马可尼1874年出生于意大利博洛尼亚一个富裕家庭,从小接受家庭教师的教育。1894年马可尼看到几年前赫兹写的一份实验报告。在实验报告中清楚地展示出有一种不可见的电磁波的存在,它是以光速在空气中通过的。 马可尼的灵感被这份实验报告所激发。他想这种电波有可能用于远距离传送信号,而不用导线,于是他开始研究和试验。 经过一年的努力,到1895年马可尼研制出一台无线电信号装置。1896年他在英国实地演示了这个装置,取得了成功,并获得了此项发明第一个专利权。伯是他研制的这台装置仅是初级阶段、还有一些缺欠,还有一些问题有待于进一步克服和完善。 马可尼很快建立起一家公司,对他发明的无线电信号装置做了改进,于1898年他发出了第一封无线电报,1899年他将无线电信息传过了英吉利海峡,1901年12月他成功地使无线电信号跨越大西洋从英格兰送到纽芬兰,实现了远距离无线电信号的传送。 1909年,当“共和国号”轮船遇到撞船事故受损,即将沉人大海的关键时刻,马可尼发明的无线电装置发挥了极其重要的作用。无线电信号(发送的摩尔斯电码),成为了救助的帮手。船上除6人伤亡外其余人员全部获救。同年马可尼的发明荣获了诺贝尔奖。 1910年马可尼又成功地将无线电信号由爱尔兰传送到阿根 廷,两城相距6000多英里后来马可尼对短波和微波通讯进行了重要研究。他于1937年在罗马去世了。此后,人们在马可尼发明无线电基础上,又发明了无线广播、电视等。
电影的由来 19世纪初,英国生理学家罗吉特在研究中发现了“视觉暂留” 现象。这就是人的眼会产生一种现象,当你看了某一种发光物体之后,闭上双眼,在短短的二十分之一秒到一秒钟之间,仍然会感到这种发光物质的存在。这个发现为后来电影的诞生奠定了坚定的科学基础。 1830年,英国人霍纳剪了一条30厘米宽的纸带.在纸带上横着画有动作近似的人或动物的连环画,再将纸带贴在圆筒上,圆筒中心装有轴,把它放进有小窗的箱里,然后快速转动圆筒。人们从小窗看到,画面的连续移动会使人或动物变得活动起来。这种游戏被称为“活动画片玩具,。后来这人简单玩具启发了科学家们,研制一种可以把形象再现的电影。 经过不断的探索,科学家们首先解决了电光源方面的技术又解决了电影机械方面的技术和摄影方面的技术,从而跨进了电影时代。 1894年爱迪生研制成一种名为“电影视镜”的装置,里面装盘15米长的照片胶卷,每秒放映46~60个画面,这是原始电影,这个装置给法国的卢米埃尔兄弟很大的启示。兄弟二人经过反复的改进和调试。于1895年制成了世界七第一台电影放映机,在试放前,卢米埃尔兄弟苦口的劝说20多人前去观看,也由于他们的好奇心驱使,于1895年12月28日下午在法国巴黎卡普辛路14号的路易丝咖啡馆里,他们边喝咖啡边等待着看放映所谓的“电活动画面”。 卢米埃尔兄弟安放好银幕和放映机后,电影开始演广。放映的片子很简单,而且也没有声音,但还是使全场观众看得出了神,每个人都惊叹不已。从此电影诞生了。 1916年有声电影问世了。电影也从此成为人们生活中不可缺少的娱乐活动。 1940年彩色电影又登上了银幕。今天电影已走进千家万户,是人们文化生活中的重要组成部分。
电视机的发明 早在 19世纪末、20 世纪初,无线电技术广泛应用于通讯和广播事业后,世界上有许多发明家和科学家都曾千方百计地想发明一种能传播“现场实况”的电视机,但是都未能获得成功。 1906年英国有个青年人叫贝尔德,当年只有18岁,他立志要研制电视机,在英格兰西南的黑斯廷斯搞了一个非常简陋的实验室。开始他对电视机的原理只是模糊的知道一点,那就是必须把所要发送的场景实况分成许多明的或暗的小点,再以电讯号的形式发送出去,然后在接收端使它重现出来。 要搞试验没有经费怎么办呢?贝尔德利用室内的只洗盆架与一只从旧货摊要来的茶叶箱相连,把从电器商店废物堆里捡来的一台电动机放在上面。他又找来一块厚纸板剪成圆形,在四周 戳几个小孔装在电动机轴.转动电动机作为扫描盘。用来将场景分成许多明暗程度不同的小光点发射出去。他还在旧饼于箱里装一盏投影灯,从自行车行买几块透镜拼凑起来,又找来一部报废的军用电报机拆下来一些零部件,用胶水细绳加固,用电线连接起来,搞成一套试验装置,贝尔德整年整月的在里面搞实验,耐心地装了又拆,拆了又装,不知经历了多少次失败,他从不气,经过十多年坚持不解的努力,在1924年春天用有线电成功地发射了一朵十字花。发射的距离仅有3米,图像忽隐忽现,只能看见一个轮廓。但是,这意味着世界上第一套电视发射机和接收机诞生了。 此时贝尔德由于长期没有经济来源,生活已陷于极度的困境,他家乡的两位堂兄弟接济了他,给他寄来五百英镑,作为试验的人股资金。贝尔德得救了,高兴地继续试验。他做一个木偶头像,起名叫“比尔”,作为发射对象。他经常一边做试验,一边自言自语地叻咕着:“什么时候才能把比尔的头像清晰地发射出去呢?” 1925年10月2日,贝尔德自制了一台能使光线转化成电信号的装置。调整结束后,他一按电钮,接收机上比尔的头像清晰地显示出来了。他高兴极了,不断高喊“太好了!太好了!”他跑到楼下,见到一个店堂的小伙,上前一把抓住。小伙计见他光着脚披头散发的疯样子,吓得直打哆。贝尔德把小伙计拽到楼上,让他坐在比尔的位置上。只儿秒钟,在贝尔德的“魔镜”里,显示出了小伙计的人脸。从此,贝尔德的名声大振。有许多资本家、企业家主动提出投资。 贝尔德更新了设备,一个更大规模的试验开始了。1928年他把伦敦播送室的人像传送到了纽约的一部接收机上。又成功地把伦敦一位姑娘的人像传送给正在航行中的远洋轮上她的未婚夫。 贝尔德的试验成功,震动了世界。他申请在英国开创电视厂播。1936年秋英国广播公司正式开始从伦敦播送电视节目。 贝尔德并没有满足,他又开始研究彩色电视。1941年 12月正当贝尔德传送首批彩色图像获得成功时,德国法西斯发动了侵略战争。不久希特勒的V,飞弹把贝尔德的实验室炸毁了。贝尔德经受了战争的考验,他没有灰心,继续研究。终于在1946年6月的一天,英国广播公司第一次播送了《胜利大游行》彩色电视节目。很可惜,贝尔德并没有看到他研究成功的第一个彩色电视节目。由于长期的劳累他病倒了,贝尔德离开了人间,终年只有58岁。 贝尔德发明的第一架电视机至今还陈列在英国南肯辛顿科学博物馆里,那个嘴笑的木偶比尔也被陈列在电视机旁。
微波炉的诞生 微波技术既复杂又简单,在发明阶段要集结许多科学家共同合作,完成复杂的设计,但到消费者手上都成了极简单的装置。 微波技术首先出现在英国并得到了应用和发展。1939年英国的数名研究员共同设计出了供雷达使用的脉冲式微波磁电管。雷达可以侦察出横越英国海峡的德军飞机。特别是夜晚雷达能透过黑暗发现来犯敌机,以便及早组织反击。在没有这种雷达时,英国皇家空军只靠地面侦察员来侦察,曾多次遭到德军飞机的夜间突然偷袭,造成过重大伤亡,损失是相当严重的。雷达的出现使英国扭转了对德国战争的败局,并赢得了胜利。 英国政府曾邀请一些美国公司协助制造决定战争胜负的机密磁电管。雷西恩公司便是其中之一。第二次世界大战结束后,军费大减,原来制造磁电管的公司大部分转产。雷西恩公司有位发明家名叫史宾塞,他不愿放弃磁 电管,继续研究磁电管在其他方面的用途。经过几个月的努力,他想到利用微波技术烹饪,设计研制微波炉。当时雷西恩公司副总裁,后来担任董事长的亚当斯先生非常赞赏和支持史宾塞的设想,派人协助他做试验,给予他试验经费。 史宾塞在几位工程师的协助下,合力安装了一台电力较强的磁电管,试验时在电波导杆前放着一袋爆米花。通电后只见爆米花到处乱跳。接着又拿一块猪排来试,很快肉就被煮熟了。他们决定把这玩意拿给董事会看。史宾塞挑了个让人永远忘不了的鸡蛋做试验。当电波导杆向鸡蛋注人电波时鸡蛋炸开了,溅得与会者身上都是蛋沫。董事会同意拨给500方美元做微波烹饪研究经费。 1953年雷西恩公司在市场上推出了雷达炉,随后许可泰盘和立腾两家公司使用这项技术。 1955年泰盘公司制造出微波炉。单价为1295美元。与冰箱样大,一样重。还要安装一根水管供给微波炉的电管冷却水。初期微波炉由于大、重、贵、怪,不适合家庭用,一般人家也买不起,销量很少。 1955-1967年,美国境内卖微波炉不到1万台,用户是航空公司和大餐厅。 此间雷西恩公司于1960年在一次贸易展览中展示一台餐厅用微波炉,日本商人看到了这个发展前途,一些消费电子公司蜂拥而上。 1961年雷西恩公司和新日本无线公司合并,雷西恩公司得到新日本无线公司三分之一股份,新日本无线公司得以充分利用雷,西恩公司的设计。新日本无线公司总裁要雇员小仓庆志改良雷西恩公司的磁电管,要求计出成本低、体积小构造简单、制造简便效率高、性能稳定、与战争无关的磁电管,使大家能够买得起的机型。 经过三年多苦心的研究,小仓庆志设计的产品于1964年大功告成。日本制造商开始发展小型家用微波炉。这是科学技术的奇迹,从此微波炉进人千家万户,使人们生活品质得以改善,把家庭主妇自厨房中解放出来,让她们得以外出工作,从此有更多的时间与家人共处。
电动剪须刀的发明 发明者都具有独特的眼力,他们经常注意观察人们生活,从中寻找开发新产品的创意。 日本有家松下电气公司,公司的一位设计师就是有独特眼力的人,他发明了电动剪须刀。 有一次,他去外地出差,住在宾馆里。早晨起来到卫生间准备刷牙洗脸,看到有的旅客在卫生间单胡须,既耽误时间又费许多事。刮胡须前一般要用热水浸过的毛巾捂,再用肥皂沫擦,然后用刮脸刀刮,有时得刮几遍,太麻烦了。使用刮脸刀稍不小心,还容易刮破脸皮。设计师从中见到了缺欠和消费者的需要。他想男人的胡子不断地长,就要不断地刮,这是必然的事。改革一种新的剪须刀,肯定会受到男人们的欢迎。这是一个创新的机会。于是他沿着这个思路设计出一种方便、实用的电动剪须刀。 第一批生产的是简单的电动剃须刀。刚上市时还有许多不够完善之处,成本较高,售价也较高,但是它携带方便,省略了用热毛巾捂,用肥皂擦的程序,又能避免刮破脸的危险,还是受男人们欢迎的,很快就卖完了。第一批电动剪须刀售完后,设计师细心地听取了消费者的意见,又经过完善,新产品一上市更加吸引男人们,前来购买的人络绎不绝,市场上供不应求。 这位设计师成功地开发了一种受男人们青睐的新产品,为人们的生活做出了贡献。
古代炼铁、炼钢的发明 据考古发现,我国商代就有铁器,经化验分析是属于陨铁,即来自陨石的铁。商代虽然还没有人工炼铁,但是人们已经知道铁比青铜更坚硬、更锋利。可是陨铁的数量是极少的,人们要寻找类以陨铁的东西,才想到炼铁。 春秋末年吴王阖间命令欧冶子、干将炼铁铸剑。干将采用五龄铁矿石,把木炭堆得像小山一样高,烧火进行冶炼。还组织五百童男童女,有的添炭,有的拉风箱,日夜不停地烧,炼了有三个月铁石也没有熔化。一天干将的妻子来了,她看到铁炼不出来心里非常着急,她对干将说:“铁是神物,必须有人牺牲才能炼出。”说罢奋不顾身跳人炉中。矿石溶化了,铁水流出来了。干将为了纪念他的妻子,用炼出的铁造了两把剑,一把取名叫“干将”,另一把叫“莫邪”,这是他妻子的名。这两把剑锋利无比,砍石石开,砍牛腰断,切金子像切豆腐一样。这故事不一定真实但是人们已经知道炼铁比炼铜的温度要高。冶炼生铁炉温需要达1150~1300℃,否则铁矿石就不能成为铁水流出。 我国春秋中期发明了炼块炼铁。就是温度还达不到1150℃时,只能炼出含杂质很多的海绵状铁块。出炉后再经反复绕红锤打,除去杂质,这样炼出的铁叫块炼铁。中国的炼铁技术是世界上最早的。欧洲人到14世纪才炼出生铁,比中国晚两千年。 会炼生铁就能铸造铁器了。公元前513年晋国铸有铁质农具、犁铧、锄等。还铸造一个铁刑鼎,上面铸有刑法条文,为的是永远传下去。 生铁含碳量高,虽然硬,但是很脆、易断。人们开始使用退火热处理技术,使生铁铸件软化,增加韧性。我国汉代发明了“炒钢” 和“百炼钢。“炒钢”是把生铁加热成半液体,像炒菜一样不断翻炒、搅拌,使其中的碳和有害杂质与空气接触被氧化而除去。“百炼钢”是把炒钢再反复锻打,使其组织严密,成分均匀,质量进一步提高。锻打一火叫做一炼,次数越多钢的质量越好。 百炼钢的制造费高费时,价格昂贵,一般人是很难得到的。到南北朝时又发明了一种叫“灌钢”的炼钢法。是把生铁和熟铁一起冶炼,生铁含碳多,熟铁含碳少,二者掺和含碳量刚好符合钢的要求。 “灌钢”生产效率高,钢的质量比较好。所以南北朝以后,农具、手工业生产工具才大量利用钢制造。
1918年德国一位工程师叫布里迪,他要找到适合制造枪管的 金属。他用数种金属元素冶炼出许多种金属,经实验没有找到合适的。眼见被丢弃的废金属越堆越高,已妨碍操作,为了继续试验,他要整理一下工作现场进行一次大扫除。 在清理废钢堆时,需要把废钢掠出来运出去。他在栋废钢时突然发现有一块锂亮的金属。布里迪好奇的揉了出来,仔细地察看,发现没有生锈。于是他拿到实验室进行化验,原来是一块含铬的合金钢。他回想起,原来冶炼后,实验过这块钢,因不耐磨被淘汰,扔到了废钢堆里。布里迪想这块钢放这么久了,别的钢已经生锈了,它为什么不生锈呢?他又对这块钢重新测试和分析。结果发现这种钢含铬多,不怕酸不怕碱是一种不易氧化、不生锈的特殊合金钢。 布里迪想,这种钢一定有特殊的用途于是他又照样炼出几炉。首先用这种不锈钢制作成水果刀、刀叉餐具等,很受使用者欢迎。 后来人们文用这种不锈钢制作成炊具、锅、碗,勺、盆,还有外科医生用的手术刀具。 目前,不锈钢已被人们广泛应用于制造自行车、汽车、轮船上的零部件,是人们生活和生产中不可缺少的合金钢。
“淬火法”的发明 我国古代三国时期,蜀国有一位铁匠,名叫蒲元,他勤于思考,手艺高强,经他手打造出的刀、枪、剑、戟、叉、镰刀、斧头等都很锋利。而目好使。但也有不足之处,铁质较软,打造好的工具使用不长时间就变钝了,还得更换新的。对于这个缺陷,好思考的蒲元早已记在心上,他时时都在考虑,处处都在留心,如何能使打造出的铁件变硬呢?一天,他刚打造出一把锋利的刀子,往石头上一砍,刀锋就卷刃了,他只好把刀重新放进火炉里烧,准备重打。待刀烧红时,蒲元用钳子把刀夹起来,琢磨着怎么样打才能使它变硬呢?想着,想着,时间长了一点,再仔细看刀时,刀已经冷却了;变硬了。蒲元看着变硬的刀,心想如果把烧红的刀立即变硬呢?应该试一试。于是他把刀重新放进火炉里烧。看着刀被火烧得通红了他迅速的用铁钳子夹出来,放进冰水池里只听“滋滋”阵响声,水面上冒起青烟,刀立刻冷却了。蒲元小心的拿起这把刀举起来使劲地向石头砍去。“当”的一声响,只见石头上被刀砍出一道裂痕。再看刀口都没有受到损坏,更没有钝。他情不自禁的举起刀,高兴地喊,“我试验成功了,试验成功了!”浦元发明了“淬火法”。后人~代一代地传用着这种方法,用冰冷却钢材,以求增强其硬度。
硫化橡胶的发明 美国人古德伊尔生于1800年,他的父亲是商人。当时,东南亚生产的生橡胶运到了美国。生橡胶柔软,不怕水。但是夏天太热发粘,冬天太冷发硬,人们觉得它是有用途的,许多有学问的人在研究橡胶。也由于受社会上很多人研究橡胶的影响,古德伊尔从小就对橡胶产生了兴趣。 1824年他的父亲经商亏本,家道衰败。1830年古德伊尔父亲病故,他不仅没有继承到家产,而且背上了债务。后来因欠债多还不上,被告到法庭,31岁的古德伊尔坐牢了。在牢里,因为没有人讨债了,他利用坐牢的时间清静地、聚精会神地研究起橡胶了。同牢的人嘲笑他太傻了。 刑满出狱后,古德伊尔开了一个修理雨鞋的小店铺。他用生橡胶涂在鞋面上防水,在春秋生意还算好,到夏季天气炎热,涂在鞋上的生橡胶化了,就没有顾客来修鞋了,生活只能依靠妻子为人家缝衣服维持,孩子也因为没有钱交学费而停学了。但是古德伊尔没有停止对橡胶的研究。他试着用一定量的镁掺进生橡胶里,再放到石灰水中加热处理,使生橡胶的性能提高了一步,但仍经不住夏季高温的考验。他又在朋友的提示下,把硫磺掺进生橡胶里,在夏季炎热的太阳下曝晒。这样做后,生橡胶的性能确有很大的提高,但仍存在发软发粘的问题。 1940年冬季,在一个寒冷的夜晚,古德伊尔一边烤着火,一边思考着怎样继续实验。他手拿着掺有硫磺的生橡胶,碰到了火炉上,突然觉得发烫,敏捷地把手抽了回来,他看着烫伤的手,发现手拿的生橡胶烤焦了。他用手去掸了掸这块烤焦了的橡胶,发现橡胶表面焦了,里面却有些弹力。古德伊尔被这突然的发现吸引住了。手拿着这块橡胶捏来捏去,仔细地看着、琢磨着。他想,生橡胶在炎热的太阳下晒发粘,是温度不够高才出现的。生橡胶在炉火上烤,就焦了,说明炉火温度高;而里面还有弹力,恰好说明里面的温度合适。于是古德伊尔有了新的试验方案,他卖掉了家里值钱的东西,购买了测温仪器。经过反复地实验、测量、改进方案,终于找到了一个方法。把适量的硫磺和催化剂加入生橡胶中,经:过130~150度的温度处理,生产出的硫化橡胶柔软、耐磨、有弹性。古德伊尔的发明成功了。 1845年古德伊尔发明的硫化橡胶取得了美国的专利权。他拿专利人股一个化工厂合伙生产出硫化橡胶,上市后很受欢迎被广泛应用于制鞋、制衣,制造轮胎,已成为人们不可缺少的生活资料之一。
橡胶轮胎的发明 有位普通的英国人叫邓禄普,于1887年发明了橡胶轮胎,至今仍是我们生活中不可缺少的物品。 邓禄普是从事医务工作的。他热爱生活,热爱自己的亲人,肯动脑筋,业余时间喜欢做些家务,把家里整理很非常清洁、舒适。他有个儿子只有七岁,是他心中的宝贝。一天,他儿子见到小伙伴骑自行车,很好玩,跑回来找他要玩自行车。邓禄普只好给心爱的儿子买一辆。当时的自行车,轮子是木制的,骑起来很费力。他的儿子在院内石头铺的路面上骑自行车玩,车轮与石头路面硬碰硬,震动大,不小心从车上摔了下来,头也跌破了,爬起来还要骑。邓禄普看着很心疼自己的儿子,他在想怎样才能让儿子玩得轻松愉快呢? 一天邓禄普手拿着一根橡胶管,在院内给花浇水。儿子骑自行车从橡胶管上碾了过去。他发觉手中的胶管抖动了一下,引起了他的注意。接下来他有意用力握紧水管,再松开,再握紧,再松开,这样重复做10多次。他自言自语地说:“胶管有弹性。邓禄普从中受到了启发,他想如果用橡胶管做轮胎,换掉没有弹性的木轮,一定会省力,还能减少振动。 邓禄普是个爽快的人,动手能力强,想到要做到。他拿来灌满水的橡胶管,绑在自行车的轮子上,叫儿子骑上试试。儿子骑上后转一圈高兴地叫起来:“太舒服了棒极了。”邓禄普看见儿子骑起来,确实比改装前省力又平稳,他觉得自已的做法很有实用价值,是一项发明。他申请了专利,在社会进行了推广。后来人们在 应用中又加以改进,向胶管内充气代替了灌水,便成了现在人们使用的轮胎,用它很方便,所以在一代一代的用着。
自行车的发明 自行车是我们日常生活中最简便、最经济实用的交通工具。 它最初的名字叫“奔跑机”,是用木材制作的车架和车轮,由于它不用燃料,而得到人们广泛使用。后来伴随着工业的发展,人们在使用中不断的改进,才制成今天我们用的钢架、橡胶轮胎自行车。 自行车的发明人叫德莱士,是德国人。1813年德莱士在一个林区当森林监督员。这个工作是很艰苦的,整天在林区里转,要走很多里路。有一天德莱士走地实在太累了,他要休息一会,坐在-棵被伐倒的一段圆木上。他一边唱着歌一边坐着圆木晃动。突然觉得坐下的圆木随着身体的晃动,在前后的滚动。此事在他脑中产生一种创意,如能将圆木向前滚动,坐在上面一定会省力。于是他开始思索做一个不用燃料能帮助自已行走的车子。德莱士是个聪明能动手的人。他自己动手,边想边做。经过反复研制,他终于制成一个有木架,中间有座,架前装有把手,木架下面一前一后装有两个可以滚动的圆木轮子。当天他高兴极了在路「.德莱十骑上木车子,双手握把,两脚向后一瞪,只见轮子向前滚动。再向后瞪,再向前滚动,他两脚不停的向后瞪,木轮车就快速向前奔跑。几个年轻的伙伴高兴地跟在后面拼足劲地跑,累得气喘还是追不上。很明显滚动的物体一旦向前滚动起来,它的速度就会成倍增长。德莱士骑在车子上一定比人跑的快,还要省力。 德莱士把它叫做“奔跑机”。后来人们把这个发明传遍了德国,又传向了世界。
40 蒸汽机的发明 詹姆斯·瓦特(1736一1819)是英国发明家,他对当时已出现的原始蒸汽机做了一系列的改进和创新,提高了蒸汽机的热效率和工作的可靠性,使蒸汽机成为工业上的发动机,被厂广泛应用,从而大大地提高了社会生产力。 瓦特生于1736年,英国格里诺克城,一个机械工人家庭。小时候没有受过系统教育,但他很聪明,喜学好问,有股钻劲。一年冬季,一个寒冷的磅晚,瓦特和奶奶围坐在火炉旁取暖。炉上放着水壶正烧水。一会儿水沸腾了,壶盖不停地向上跳动,发出“噗.噗”的声响。瓦特好奇地问奶奶;“这壶盖怎么向上跳动呢?”奶奶告诉他:“是水烧开了。”瓦特又问奶奶:“水烧开了,壶盖怎么就会动呢?”奶奶说:“水开了,就有汽冒出来,是汽把盖子顶起来的。瓦特若有所思地说:“这汽的力量真大呀。”这件事在他幼小的心灵里深深地扎下了根。他时常琢磨着水蒸气产生的压力。 瓦特18岁时开始学徒,20岁时到格拉斯哥大学当实验员,专门维修各种教学仪器。 1698年英国人萨浮单发明了蒸汽抽水机,作为矿井抽水用但是这种蒸汽抽水机消耗燃料太多,使用又不安全,故未能得以推广,1705年英国人纽康门制造一种改良的蒸汽机,由于存在着忽冷忽热、温度无法控制、不安全、不稳定等多种缺欠,也没能得到应用,只当做蒸汽机模型。1763年在瓦特工作的大学里运进了一台这种蒸汽机,由瓦特负责修理。从此他孜孜不倦地阅读了许多有关用蒸汽作机械动力的资料。瓦特下决心要研制出一台更好的、更有实用价值蒸汽机。但是,大学里没有试制蒸汽机的计划。要试验和研制,一切费用都要瓦特个人承担。他把家里的钱全拿出来搞研制,不够再向朋友借,又借些贷款,蒸汽机还没有试制成功,瓦特已是债台高筑,到了走投无路的地步。一天瓦特的期友特意来找他,告诉他有一个铁工厂的老板叫伯明翰,他想制造蒸汽机,有资金,就是没有人领头做。瓦特很高兴地答应了去这家铁工厂制造蒸汽机。 在伯明翰铁工厂里,有许多熟练的机械工人,瓦特在他们的帮助下,经过反复的试验和研制,终于在 1769 年制成了一台装有分离冷凝器的单动式蒸汽机。经过试验,蒸汽机运行正常,安全可靠。大家都夸奖瓦特的发明。瓦特并没有满足自己的成就,他要继续地研制。 1782年,瓦特发明的联动式蒸汽机试制成功了。同时他又发明了气压表,气动锤等。更加完善了蒸汽机。用它做动力,可以带动各种机械。 1807年,美国人富尔顿把瓦特发明的蒸汽机安装在轮船上,从此轮船通航全世界。 1814年,英国人史蒂芬逊把瓦特的蒸汽机装在火车上。从此铁路交通遍及五大洲。 蒸汽机的发明给各行各业带来了巨大的动力,于是英国工业出现了空前的飞跃。科学家们为了纪念瓦特的发明,把发电机和电动机的功率计算单位称为“瓦特”,简称为“瓦”。
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轮船的发明 19世纪初,美国有位著名的科学家叫罗伯特·富尔顿,于1765 年生于美国宾夕法尼亚州的兰开斯特一个农场工人的家庭。富尔 顿从小就很聪明、喜欢动脑筋、遇事好问个为什么,碰着问题还要想一想怎么办。 14岁那年的一天,富尔顿和几个小朋友在河里划小船。大家玩得非常开心,正在兴头上时,突然刮起大风。风吹得小船在河单晃来晃去,他们拼命把船划到了岸边。回到家里富尔顿觉得很累躺在床上心里琢磨着,用什么办法不费劲就能让船逆风而行呢?第二天他来到河边,上船后又在琢磨着昨天的问题,他躺在小船上想着,双脚放在水面上不自主地拍打着。过了一会他发现小船已离开岸边好远了。他猛然坐起自问这是怎么回事呢?他静下来想一想,意识到是自已双脚拍打水面的结果。于是他又用双脚拍打水面,船又前进了。富尔顿受到了启发,兴奋地想着,若是在船的两侧装上可以转动的轮子,轮子上再装桨叶,只要转动轮子,桨叶就会拍打水,船就会前进了。想到这里富尔顿高兴地跑去找那 些小朋友,把自已的想法告诉他们了。大家都愿意试试看,于是一起动手在小船的两边装上了可以转动的木桨轮,伙伴们摇动转轴,小船果然前进了。大家玩得非常高兴。 1782年瓦特发明的蒸汽机成功了。人们在将瓦特蒸汽机应用于纺织、矿山、冶金和机械加工等行业之后,开始想把它应用于船舶航行上。
1793年富尔顿受到启发,开始潜心研制轮船。他吸取前人的经验和教训,绘制了许多机器草图,浆轮和船的草图,并做模型试验。经过十多年坚持不懈的努力,于1807年研制出一艘“克莱蒙特”号蒸汽轮船。 1807年7月4日,在美国纽约附近的哈得逊河上,停着一艘木制的船,船上立着一个大烟卤,烟窗冒着黑烟,船体两侧各有一个大水车式的放置机械。这就是富尔顿研制的“克莱蒙特”号轮船,船缓缓开动了,岸上的观众欢呼“动了动了”。船上的人频频摆手,大家共同为富尔顿的发明成功而庆贺。轮船沿着哈得逊河逆流而上,渐渐地把一艘艘帆船抛在后面。经过32小时的航行,“克莱蒙特”号到达了距离纽240公里的阿尔巴尼城,试航成功了。从此,“克莱蒙特”号成了哈得逊河的定期班轮,在沿河上下游城市间往返。 1836年英国有一位造船师对富尔顿的明轮蒸汽船.进行了改造,制成了潜水的螺旋桨推进器,装在船尾。从此,人类可以跨越海洋,把各洲各国之间人们的距离缩短。
42 火车的发明 1769年瓦特发明了蒸汽机,使人类掌握了动力机器,因而在世界范围内出现了工业革命。首先在矿山运输方面废除了马拉矿车,换上了极简陋的蒸汽车,在轨道上往返运输矿石。 英国人养治·史蒂文森就是出生在这样的蒸汽机时代。他自幼家贫,没有读过书,14岁就在煤矿当矿工,每天与蒸汽机打交道。使他逐渐地熟悉了蒸汽机的构造和性能。他勤奋好学,为了摘掉文盲帽子,18岁开始参加英国维拉蒙特塔茵一所煤矿子弟夜校的学习,掌握了必要的数理化知识。接下来,他阅读了大量的科技书籍。1812年开始,他把主要精力用在了研制蒸汽机车上。他改革了矿山用的极简陋的蒸汽车。他动脑筋把机车体积改小了,牵引力提高了。但是蒸汽机汽缸排气的噪声非常大,遭到了周围人的抗议。史蒂文森接受了大家的批评建议,细心地琢磨着办法要解决这个问题。一天,他终于想出了主意。他用导气管把喷出的废蒸气引到了烟筒里,这样做既减少了噪声,又能加快炉内的空气循环,使煤的燃烧更旺了,从而增加了机车的牵引力,是一举两得,史蒂文森把这个发明用于改进自已设计的机车上,使蒸汽车更加完善了。 1825年9月27日经过英政府批准,史蒂文森驾驶着他发明的“旅行1号”蒸汽机车,牵引30节车厢,运载旅客 600多人,还 有煤和其他物质。只听汽笛一声长鸣,火车慢慢地开动起来了,像 一条巨龙行驶在“煤都”达森顿至海港斯托敦之间的一条铁路上。 为了保证沿途安全,英国政府还派人骑马举旗,在火车前弓引路。儿小时后,史蒂文森驾驶着火车胜利到达了终点站。等候在那单的人们用热烈的掌声和欢呼声迎接着他。这是世界上第一台运载旅客在铁路上行驶的蒸汽机车。 1829年英国政府在利物浦和曼彻斯特之间铺设一条新铁路,为了挑选最好的蒸汽机车,决定进行一次比赛。当时有三台披红挂绿的蒸汽机车参加比赛。结果是史蒂文森发明的“火箭”号机车,拉着13吨货物,以每小时24公里的速度首先跑完100公里,赢得比赛第一名。由于史蒂文森发明蒸汽机车,有杰出贡献.被人们称为“火车之父”。
内燃机的诞生 奥托(1832一1891)是德国工程师,1832年出生在德国霍兹豪森。他幼年时,父亲去世。由于家境贫困 16岁辙学。他曾在镇的杂货店打工,后又到法兰克定当职员,还作过推销员。 1860年,奥托听说罗夏发明了一台实用的内燃机一一汽体发动机。奥托意识到这种内燃机以液体为燃料运转,将会有很大的实用价值。于是,他开始专心研究,要改进罗夏设计的发动机。 1861年奥托决定设计一种新型的四冲程循环方式运转的发动机。1862年 1月奥托研制出一台可运转的四冲程发动机模型但是在实用时,遇到了点火等许多方面的困难,他被迫暂停此项研究,转而研制一种以气体为燃料的两冲程发动机(空气发动机)。1863年,奥托获得此项专利,不久找到一位赞助伙伴叫兰根他俩建了一个工厂从事生产和不断地改进发动机。 1867年他们厂生产的两冲程发动机在巴黎世界博览会上荣获金奖。虽然两冲程发动机销路很好,利润也很高。但是奥托并没有放弃研制四冲程发动机。他深信将燃料和空气混合压缩后再点火的四冲程发动机,将会比两冲程发动机更高效。经过艰苦的努力,于1876年奥托终于设计出一种新的点火系统装置,装备在四冲程发动机上。第一台样机问世后,很快就获得了专利。由于四冲程发动机具有显著的高效性能,所以很好地赢得了市场。 后来在实用中,人们文加以改进。奥托发明的用气体燃料的火花点火式四冲程内燃机,已是一种多用途的装置,被广泛用于驱动汽车、轮船、摩托车、飞机等,使用至今。
汽车的由来 17世纪初。荷兰人首先用风帆驱使船在水上航行,后又设计出用风帆驱动的车。这种车从外观上看很像船,只是在船的头和尾装有三个轮。借助风吹风帆的力。可以驱使车在平坦的路上行驶。 1769年瓦特研制成功单动式蒸汽机后,人们开始用它为动力带动各种机器,同时用蒸汽机驱动车辆也开始出现。1769年法国有位军官叫居纽,他研制出一辆前轮驱动的三轮蒸汽机车,时速 3.6公里,能拖动大炮,并可乘坐4人。1790年巴黎街上出现蒸汽机公共汽车。接着英国出现载有14~16个座位的蒸汽机汽车。 1876年德国工程师奥托发明内燃机后。1885年德国工程师本茨设计和制造出装有两冲程单缸发动机的三轮汽车,经试车成功,很快进人市场。后来人们在使用中文加以改进,出现了装有四冲程内燃机,四个轮的汽车,被世界各国普遍使用。从此人类进人了汽车运输时代。 汽车的机动性和灵活性,给人们的生活带来了方便。它能够随个人的意愿,随时开往想去的地方,使活动范围得以扩大。如今人们对工作和居住地点有了更多的选择。 为了适应汽车的发展,各国都在修筑高速公路,从而使交通更加发达,拉动了人类生活质量快捷地提高。
飞机的发明 美国人莱特兄弟千1903年11月发明和研制出一架双翼飞机,当年 12月 17 日试飞成功,从此开辟了人类航空科学技术的新纪元。 哥哥威尔伯·莱特(1867一1912),弟弟奥维尔·莱特(1871-1948)。两人出生于美国一个牧师家庭。从小家里经济条件差,没有上几年学。父亲经常外出传教,兄弟俩是在母亲的抚育下长大的。他俩青少年时就开始以修理自行车谋生。 当时欧洲的科学技术有了飞速的发展,有的人已开始研究飞行。德国的滑翔机实验大师李连达尔通过多年的细致观察,总结了人类模仿鸟类飞行的各种方式,发表了一部轰动欧美的著作《鸟类飞行与人类飞上天空》。他在书中详细构想出人类翅膀的理想形态和构造。李连达尔立志要实现自己飞上天空的威愿,他,次次进行试飞,不幸于 1896年 8月9 日在试飞中遇上狂风而机毁人亡。 消息传到莱特兄弟的家乡时,兄弟俩闻讯感叹万分。他们立志要继承李连达尔的事业。当时维尔伯已经29岁,弟弟奥维尔25 岁。兄弟俩省吃俭用,以修理自行车挣来的钱,从事飞行研究。兄弟俩阅读了许多有关飞行的资料,经常关注飞行研究和进展的报道。虽然他们文化不高,但是他们刻苦自学,善于钻研,很快对飞行的基本原理有所掌握。他们还经常到郊外去观察鸟类的飞行,发现老鹰在转弯或升降时,都要将翅膀倾斜,尾巴不住地扭动。这成为他们以后试飞时的要领, 在研制中他们吸取了前人的经验和教训,自行设计有上下两层翅膀的滑翔机,这样可以增加浮力,减少空气阻力。又在机翼后面加一个起调节滑翔作用的辅助翼。一种新型的滑翔机于1900 年10月制成了。莱特兄弟选择基蒂霍克一片海边荒地作为试验场。他们首先用绳子系住滑翔机,然后手拉着疾跑,只见无人乘坐的滑翔机真的飞上了天空。接着他们进行载人试飞。威尔伯坐上翔机也飞起来了。虽然飞得还不高,但是,这次试飞的成功大大地鼓舞了兄弟俩的决心。他们又继续试飞许多次,对机体也进行了不断改进。于1902年秋试飞高度已达到距地面180米。可是兄弟俩并没有满足,因为他们认识到没有风滑翔机是飞不起来的,他们思考着用发动机飞行,当时汽车的发展是很快的,因此首先想到把汽车发动机装到飞机上,再装上螺旋桨拉动飞行。 试制开始了,要弄清楚滑翔机的载重量,他们用砂袋装在滑翔机上一次次试验。确定出了滑翔机最大运输能力只有 90公斤,但当时最轻的汽车引擎也有140公斤。成品是买不到的,于是他们决定自已制作。在一位叫狄拉尔的机械师帮助下,经过艰苦的劳动,制成了一部4个汽缸、12马力、重70公片的汽车引擎。接着又试制螺旋浆,滑撬等。于 1903 年 11 月一架用轻质木料为骨架帆布为基本材料的双翼飞机一切安装就绪,莱特兄弟命名它为“飞行者号”。 1903年12月17日上午10点钟,在美国东部北卡罗莱纳沿海的沙滩上,奥维尔爬上飞机,伏卧在驾驶员的位置上。一会儿发动机开始轰鸣,机翼随之抖动。突然发动机的声音更响了。飞机滑动起来,一下子升到了5米高的空中,飞行 12秒,行程30米,稳稳地着陆了。莱特兄弟发明的飞机首次试飞成功了。 消息传开后,美国政府让莱特兄弟进行飞行表演。1908年9 月 10日,奥维尔当众飞行,在30米高度飞行1小时零5分,赢得了在场观众的欢呼喝彩。三个月后威尔伯在法国持续飞行2小时 20分,飞行距离125公里。次年他们周游世界,在英国、西班牙、意大利等国的国王面前进行了飞行表演。于是莱特兄弟成了世界的名人。 莱特兄弟返回美国后,在代顿市创办了飞机公司,从此飞机的研制进人了一个新时期。 1910年德国人制造了金属飞机。1926年人类驾驶飞机飞越了北极上空。
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喷气式飞机的诞生 1929年英国皇家空军有一位年青军官叫法兰克·韦特尔。他提出了一种新的飞机推进方式,能使飞机飞得更快、更高。方法是,取消飞机螺旋桨和活塞引擎。理由和根据是:使用螺旋桨和活塞弓擎的飞机在6000米以上的高空飞行时,由于空气太稀薄,螺旋桨已不能有效地咬住空气,所以应采用喷气推进引擎。很可惜,当时英国空军总部负责引擎的顾问,没有把韦特尔的提议当回事,草率地否定了他的设计。 事过5年,1934年德国有位23岁的物理学研究生名叫汉斯冯奥海恩,想到了与韦特尔同样的方案,他设计出一个草图,委托一位汽车修理工叫哈恩的师傅,让他帮助制造一个模型。哈恩师傅经验丰富,技术水平高,也很欣赏冯奥海恩的设想,非常愿意帮助他,很快制作出一架喷气飞机模型。首次试飞时,弓擎后端喷出很长的火焰。冯奥海恩希望在起动马达后引擎会继续运行,谁知不一会儿就停了。试验失败了。 1936年冯奥海恩的模型使德国飞机制造商海因克尔很感兴趣,他给了冯奥海恩个职位,叫他秘密进行研制。1939年初冯奥海恩经过许多次试验失败后,终于研制成功了喷气引擎。当年7 月,海因克尔很高兴地向希特勒介绍这种喷气引擎。希特勒对于他的介绍并没有引起兴趣,表示不赞成他的设计。但是海因克尔没有灰心,因为他知道,要想希特勒改变态度,必须有一架能飞行的喷气式飞机才行。于是他开始秘密地进行制造,在1939年底制造出了第一架喷气式战斗机。飞行员驾驶着这架飞机升上了蓝天,飞机的排气尾管喷出了大量的雾气,在天空怒吼着,速度增加了许多,飞得很高。试飞第三天,海因克尔邀请德国空军高级官员参观,遭到了拒绝。 就在同一个时期英国有两个商人成立了一家公司,在发展韦特尔的引擎。1938 年6月韦特尔经过多次试验失败后,终于试制成功了运行良好的喷气引擎。英国空军总部得知后,立即给了他一份制造一种飞机用轻型引擎的合同。1940年7月,韦特尔试制成功了E28/39型喷气式战斗机。1941年5月15日进行首次试飞,飞行员爬进飞机的座航,秒钟后,这架闪亮的小飞机腾空而起,尖锐的鸣叫声在云端回响,飞快地窜过一块块白云,试飞是非常成功的。 消息很快传到德国,希特勒终于改变了态度。1942年7月18日德国研制的Me262型喷气式战斗机试飞成功。1943年德国就大规模生产这种飞机了。 1945年3月18日美国一批B-17和B-24型飞机,从容地飞临德国的心脏地区。由于过去的一年里他们在德国上空来去自如.没有碰到对手,这些飞行员毫无戒心。不料突然冒出30多架战斗机,它们用难以置信的高速冲来,使美国飞行员猝不及防。令人惊奇的是这些飞机没有螺旋浆。这次遭遇战美国有18架飞机被击落,使美军飞行员谈虎色变,惊魂动魄。他们当时所遇到的就是喷气式飞机。但是德国采用Me262型喷气式战斗机参战时,已经太晚了,这时的德国已经濒临崩溃,欧洲战争不到两个月就结束了。
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安全挡风玻璃的发明 20世纪初法国有一位化学家叫别涅克。他喜欢看报,每天都要抽出时间阅读当天的报纸。一天,他在报上看到一则消息。巴黎发牛一起车祸,有许多乘客被挡风玻璃的破碎片刺伤。看后,他想,若是发明种囊不碎的玻璃,装在车上不就可以避免被碎玻璃刺伤了吗?于是他就在日常生活和工作中留意寻找解决这个问题的办法。 一天,别涅克在实验室里做化学试验。工作结束后,他和往常一样,要把室内打扫干净。在扫地时,不小心将一只烧杯碰掉了,摔在地上。他正要将碎玻璃杯扫掉,一看烧杯还没有摔破,只是有些裂纹。别涅克觉得奇怪。为什么这只烧杯掉地上没有被摔碎呢?他抹起烧杯仔细地看看。这是一只装过硝酸纤维溶液的烧杯,里面的溶液已经挥发了,只剩下一层贴在玻璃杯上的薄膜,别涅克手拿这只烧杯琢磨着。是这层薄膜在起作用,烧杯掉地上才没有摔破吗?于是他专心地研究起来。经过反复试验,他终于发明了一种新型的玻璃。这种玻璃不易震碎,使用起来是安全的。如今,安全挡风玻璃已被人们广泛地应用在汽车、飞机和宇宙飞船上。
造纸术的发明 我国古代东汉时期和帝年间有位主管给帝王专制器物的官名叫蔡伦,字敬仲,今湖南郴州人。他发明了造纸。 在没有纸的时候,人们把文字刻在甲骨板上或写在竹简上用起来是很不方便的。西汉时期有人用植物纤维造纸,这种纸非常粗糙。还有人以丝为原料造出“丝絮纸”,但造价太高。蔡伦总结西汉以来用麻质纤维造纸的经验,想改进造纸方法,造出价格低、产量大、使用方便的纸。于是他经常到河边观看妇女洗蚕丝、抽蚕丝和“漂絮”的过程。他发现好的蚕丝拿走后,剩下的破乱蚕丝,在席子上形成薄薄的一层。有人拾起来把它晒干用它包东西、糊窗户,还有人用它写字。 蔡伦还常到造纸的作坊观察,向造纸师傅们请教,从而掌握了造纸的工艺过程。 蔡伦经过细心的思考,想出了自己造纸的方案。他采用价格低的树皮、麻皮、破布、废渔网等常见材料作为造纸原料,将它们放在一起捣碎,做成纸浆,再经过“漂絮”后,用席子捞纸浆。被捞出的纸浆在席子上形成薄薄的一层,经太阳晒干后就成了纸。 公元105年蔡伦把通过这种方法造成的纸献给了皇帝,得到了皇帝的赞赏,封称“蔡侯纸”并下旨使用。从此纸由贵重物品转为普遍用品,进人民间的日常生活中。造纸术又从我国传遍世界这是中华民族对世界文明的一个巨大贡献。造纸术列人我国古代四大发明之·
印刷术的发明 我国古代宋朝庆历年间,在杭州一家印书作坊里有名刻字工人叫毕昇,他发明了活字印刷术。 北宋中期盛行雕版印刷,就是在坚硬的木板或铜板上雕出凸起的反体文字,经刷墨、铺纸、加压后得到正写文字的方法。毕昇在一家印书作坊做刻字工。他每天把一个个汉字雕在木板上,全文刻完后进行印刷。这种雕刻版印刷缺点太大,因为只要在整版上有一个字刻错,整版就要报废了。毕异在日复一日的辛勤劳作中产生了改进雕版印刷方法的念头。 一天。毕昇看到做陶瓷的工匠,在泥巴坏上刻上花纹,再进行烧制,就成了有花纹的瓷器,受到很大启发。他学着用泥巴做成方块,再刻上字然后烧成一个个有字的瓷砖。有些常用的单字,如“之”“也”等都多做一些。他为了方便挑选,以求节省字时间,又把烧成的字瓷块,按读音归纳成十几类。同一类的放在一个盘里,每一类里再按部首笔画排出了顺序。他把自已所想到的准备工作都做完后,就开始用活字块排版印书了。他把需要的字瓷块一行行的排在铁板上。当一块铁板排满时,就用铁框箍紧。再把墨均匀地涂在活瓷块的字上,把纸铺上去,用刷子轻轻一刷,揭开一看一张清晰的印刷品成功了。但印刷时间长了,字块松动,印出来的字,有的看不清楚,有的甚至印不出来。受到一些人的嘲笑。毕昇没有灰心,他继续想办法。又在铁框上放一些松脂、腊等粘合剂把铁框加热,并趁热用平板把放在铁框里的活字压平,待冷却后平整的活字就比较稳牢地固定在铁框里了。这样印刷下去就解决了原来的问题。书印完后,再将铁板烤热把活字一个个取下来,以备再用。 可是,毕异发明的印刷术,并没有得到当代人的重视。后来,宋代有位科学家叫沈括,他的著作《梦溪笔谈》里,记载了这项发明,才把活字印刷术传下来。 毕异发明的活字印刷术成本低、速度快、质量好,被誉为我国古代四大发明之一,比欧洲金属活字印刷早400多年。
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打字机的发明 打字机的发明人邵尔斯,是美国一名青年工人,文化较低,十多岁的时候,还没有处女朋友。 1861年春季,尔斯认识子一家公司的书记员小姐,名叫姬蒂。姬蒂小姐性格温柔,长得清秀。他们俩相处得很好,情投意合不久已成了一对如胶似漆的恋人。邵尔斯是个痴情者,又很会体贴人,他对女朋友姬蒂的工作和生活是非常关心的。热恋中他常与姬蒂约会散步,坐咖啡馆边喝咖啡边谈心。从姬蒂的谈话中他知道了他所在的公司经济效益不好,公司无力雇用更多的人,但公司内要办的事情,现有人员还都得办。姬蒂是公司里唯一的书记员,就是负责抄抄写写的,公司内所有文字材料都要靠她一人抄写。她的工作是非常辛苦的,每日早上班,晚下班,整日的身伏案,埋头抄写。但在姬蒂的办公桌上,每天都有堆积如山的文件材料等待着她抄写。她的工作单调、呆板、累人。天千下来,累得腰酸背痛,全身像散了架似的。有时公司有急要的文字材料,姬蒂还得把成的文件材料带回家来,加班抄写。邵尔斯心疼自已的恋人,为了减轻她的负担,就帮助她抄写,俩人一起加班干到深夜。聪明的邵尔斯知道,自已这样帮助她干,不是解决问题的根本办法。他下决心要研制种能够代替人手抄写的机器。他想了许久,也无从动手,一天他与朋友们聊天谈起这个难题。一位好朋友告诉他:有位已去世的法国移民留下了苦心研究几年的资料,可拿来参考。邵尔斯由朋友那里取来了这份材料,如饥似渴地仔细 阅读。那位去世老人的研究给予他很大的帮助和启示,姬蒂小姐也不断给他打气、鼓励。邵尔斯在研制中经受了一次又一次失败的考验,经过6年多的艰苦努力,世界上第一台打字机于1867年在邵尔斯的手里诞生了。经过试用打起字来即轻松又快,质量又好。夙愿实现了。他心爱的妻子,终于解脱了辛苦的抄写,不再受累了。 邵尔斯发明的打字机很快传开了,得到了迅速的推广。从此解放了世上千百万个抄写员,竖起了书写史上的一个里程碑。
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指南针的发明 指南针是我国古代劳动人民发明的。它是指示方位的一种简单仪器,常用于航海,旅行和行军中。早在我国古代战国时已有用天然磁铁矿琢磨成的指南针,称为“司南”是我国古代四大发明之一。 在两千多年以前,我们的祖先发现一种铁矿石,它具有磁性能把许多铁屑紧紧吸在一起,就像一位慈爱的母亲抚摸着她的孩子一样,所以当时把磁石叫作“慈石”。开始人们琢磨着把有磁性的铁矿石磨成磁石棒,然后用一根很细的绳子拴在磁石棒中间使它能平行地吊起来,就会看到它的一端永远指向南方,而另端就指向北方。 我们的祖先,为了制作出指示方向的工具,动了许多脑筋。他们观察北斗星时,知道北斗星指引人们朝北的方向。见到它的形状像一个大汤匙,从中得到启示。于是把磁石雕琢成很轻的汤匙,汤匙的底部磨成圆形,再把汤匙放在一个光滑的铜盘上。用手轻轻转动匙柄,待匙柄停下来时,可以见到匙柄永远指向南方。祖先把它叫“罗盘”,这就是古代的指南针。 人们在使用这种“罗盘”的过程中,觉得它体积大,携带不方便,有时不够灵敏。又改进成指南鱼一一用一块铁片制成鱼的形状,再安一块磁石,使鱼形铁片磁化。只要把鱼形铁片往水里放,它浮在水面上,鱼头是N极便会自然朝向南方。后来人们文经过多次改进,把磁石磨成很细小的磁针,用一根小细棒顶尖顶着磁针的中间,使磁针平行,这样人们门使用就很方便了。无论是雨天或雾天,在海上或陆地,都能准确地辨认方向。 我国发明的指南针,在12世纪后传到了阿拉伯国家和欧洲,又很快传到了世界各地,从而推动了航海事业的发展,为全世界的文化、经济交流做出了不可磨灭的贡献。
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地动仪的发明 我国古代东汉时期,有位杰出的科学家和发明家名叫张衡字平子,出生于公元78年,河南南阳人。在安帝刘祜和顺帝刘保时.任太史令官职,掌管典籍、天象、历数、祭祀等事。他在继承前人成果的基础上,制造了演示日月、星辰运行的浑天仪。公元132 年张衡发明测定地震方位的地动仪,是世界上公认最早的地震测定仪器,比欧洲早1700年。他创造的测定风向的候天仪,比欧洲早1000年。他还第一次正确解释了月食的成因。 东汉时期人们的封建迷信思想很深。张衡任太史令时,每天用心研究地动仪,几乎把全部精力集中在地动仪的研制上。这引起了朝廷内外许多官员的不满,一些人四处说他坏话,说他的研究是徒具虚名,劳而无益。张衡面对各种干扰和压力,一一天也没停止研究。他决心把地动仪研制成功。张衡边想边动手,绘图,指点工匠帮做。他根据人观察四周的视野界限,综合当时的工艺水平适应人们迷信、神话的心理,设计仪器的外形。仪器内竖着一根铜柱,外表圆周八等分装有八条龙.龙头分别朝着八个方向,嘴里都含一粒铜球。与每条龙的龙嘴相对应,下面都放着一个金蛤蟆,头朝上张着口,等待接铜球。只要哪个方向发生地震,柱子就倒向哪个方向,触动杠杆,哪个方向的龙就叶出铜球,落进设在下面的蛤蟆嘴里,这样人们就可以知道哪里发生了地震。制成后在最初的几年里,地动仪一直没有动。遭到许多人的嘲笑,甚至他最好的朋友也产生怀疑。 公元138年3月1日,地动仪朝西的那条龙突然吐出了铜球,只听“当唧”一声,落进了蛤蟆的嘴里。可是京城洛阳并没有发生地震,朝廷上下闻讯一片哗然,有人机攻击张衡的地动仪是骗人的废物。但是,张衡坚信洛阳以西地区一定发生了地震。 没过几天陇西方面飞马来报,那里在3月1日那天发生了地震。陇西在洛阳西500公里,方向准确无误,完全证实了地动仪预报地震的准确性、灵敏性。
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水运仪象台的发明 苏颂(1020一1101),字子容,中国宋代天文学家,天文机械制造家,药学家。来代泉州(今福建省泉州)人。23岁中进土,历任知县、刑部尚书、更部尚书、尚书左丞、宰相等职,晚年被封为太子太傅。 元祐三年(公元1088年)苏颂和赵公廉等共同设计制造一座天文计时仪器一水运仪象台。在仪器构思上广泛吸收了首家工艺之长,并加以创新。在结构上采用自古以来的水车、筒车、桔橡凸轮和天平等机械原理,把观测演示和报时设备集中起来,组成一个整体。水运仪象台呈现正方形,高 12米,底宽7米,分三层下层设木阁,内分为五层,每层有门,到一定时刻门中有木人出来报时。木阁后面装有漏壶和机械系统,起控制水轮速度的作用,使水轮只能间歇运转,而转速由漏壶的流量决定。这个相当于今天钟表机械中的关键部件,一组使机能运转变慢,控制速度恒定的锚状擒纵器,因而它堪称钟表的祖宗。中层为密室,放置浑象。它是一个球体,在球面上布列天体的星宿位置。浑象一唇夜自转一圈,不仅形象地演示了天象的变化也是现代天文台的跟踪机械一一转仪钟的祖先。上层为露天平台,设有浑仪一座,用来观测日、月、星辰的位 置。为了观测方便,上面覆盖了9块活动屋板.其作用和现代天文台可以开合的球形台顶相似。堪称现代天文台圆顶的先祖。这座利用水力运转的仪器象台,体现了中国古代机械工程技术的卓越成就,是远远早于欧洲同类装置的一项重大发明。国际上曾对它给予高度的评价,认为“很可能是后来欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。 苏颂在晚年专门从事《新仪象法要》一一书的撰写工作,于绍圣三年(公元1096年)成书,描述了水运仪象台和150多种机械零件,并附有60多幅图画。
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火药的发明 火药是武器发射的能源,在军事上称为“发射药”,是我国四大发明之一。火药的发明与炼丹密切相关,是古代的术士们在炼丹中意外地发明的。 早在西汉时期,汉武帝刘彻想要长生不老,召集当朝所有大臣议事,要大臣们为他出谋划策,求得长生不老。有个大臣上前向皇帝叫拜,建议说:“壁下,单臣听说有一种炼成的仙丹,吃了它,可以长生不老。”汉武帝刘彻一听,万分高兴,连忙下令全国术士为他炼丹。于是炼丹术盛行起来。 当时炼丹主要原料是硫磺、硝石、木炭混合,再加上蜂蜜炼制的。炼丹的术士们整天守在炼丹炉旁看护着,一心想炼出仙丹。谁知炼丹炉里常发生爆炸,有的术士甚至被炸伤了。但是炼丹的术十们不敢违抗圣旨。为了博得皇帝的欢心,他们脑子里想的都是仙丹。可是皇帝吃了他们炼出的仙丹,不仅没有长命百岁,还加速了“驾崩”。 炼丹炉经常发生火药爆炸事故,引起了一些军事家的重视并产生了兴趣。他们进行了深人的调查研究后,将硝石,硫磺和木炭等按一定比例制成了世界上最早的火药。 后来,火药不仅用于军事上,还被广泛地应用在采矿、开山筑路等。 我国元代西征使用了火药武器。那时中国的火药武器在世界上一直处于领先地位,很快传到了阿拉伯地区和欧洲,
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连株的发明 我国清代浙江杭州人戴梓是一位军械制造家,曾对天文、数学、水利等有所研究,在军事科学技术方面有显著贡献。 戴梓长期在清朝军队中任职,官至“威远将军”从事军械、武器方面研究,发明过许多新式武器。最为突出的是“连珠”,又称“连珠炮”,类似现代的机关枪。还有“冲天炮”,体积不大,行军驮运方便,射程较远,杀伤力较大。康熙十三年至三十五年(公元1674 1696 年)噶尔丹背叛祖国,与沙俄勾结,在沙俄支持下吞并辉特、杜尔伯特、硕特等三个部落,势力逐渐强大。康熙二于七年(公元 1688 年),噶尔丹向东进兵击败喀尔喀蒙古。在同一个时期,沙俄侵略者先后窜人我国黑龙江流域,残害当地居民.烧杀枪劫,无恶不作。康熙曾对沙俄的侵略行为多次提出抗议,沙俄置之不理,竟强占雅克萨等地,以雅克萨为侵略我国黑龙江流域的军事据点,霸占我国领十。清政府为抵抗沙俄的侵略,粉碎沙俄帝国的侵略野心定噶尔丹叛乱,命戴梓赶制其发明的新式武器。戴梓接受命令之后,夜以继日的赶制,仅用8天时间就造出一批冲天炮和连珠炮。清政府用这些新式武器装备清军,命黑龙江驻军将领萨布素率兵进攻雅克萨。战斗中击毙了沙俄军守将托尔布新,俄军大部伤亡无力再战,沙俄政府被迫接受清政府提出的和平谈判。同一个时期噶尔丹被清军击败于昭莫多(今蒙古乌兰巴托东南)。噶尔丹走投无路,于1697年死去。戴梓发明的连珠炮和冲天炮,在反击沙俄人侵和平定噶尔丹叛乱的战斗中,发挥了巨大作用。战争结束了,清政府为表彰戴梓的功绩,任命他为“威远将军”,并把“威远将军”的命名刻在炮体上以资纪念。
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炸药和雷管的发明 诺贝尔(1833一1895)瑞典化学家、工程师。他一生有过许多发明,共取得 129种物品的发明专利权,最突出的发明是炸药和雷管。 诺贝尔于1833年10月21日出生在瑞典首都斯德哥尔摩。 他幼年时随父侨居俄国,跟家庭教师学习。15岁起在意大利、英国、法国、美国等国家学习。后回到其父在俄国圣彼得堡办的工厂工作。17岁时他父亲叫他到美国的机械厂学习两年。此间他看到工人们为了开通铁路在荒山野岭里,用铁锤砸石头,要付出艰苦劳动。他想要能发明一种东西一下子把大山劈开多好啊。学习结束了,诺贝尔回到瑞典后,就把兴趣放在了炸药的发明上了。经过儿年的艰苦努力,他发明了一种液体炸药,由于爆炸力十分强大人们称之为“诺贝尔爆发油”很快风行世界。 液体炸药是非常容易爆炸的。有一次一巨轮满载液体炸药。在大西洋里航行。因为风浪颠簸弓起液体炸药爆炸,整船沉没在大海中。还有一次在美国旧金山有一列火车运送液体炸药时,由于受到震动,列车被炸得粉碎。这样一来,许多政府都下令不准进口“诺贝尔爆发油”,许多运输公司都拒绝运送这种可怕的液体。面对危险的事实,诺贝尔想怎样才能保证炸药安全运输呢? 于是,他继续深人进行研究和试验。 1864年9月3日,只听“轰”的一声巨响,诺贝尔的实验室顿时化为灰煜。爆炸现场鲜血满地。诺贝尔的弟弟和四名工作人员当场死去,诺贝尔的父亲从此半身不遂,终身残废。这一天诺贝尔不在现场,才得以幸免。 这次爆炸后,政府下令,诺贝尔必须立即停正爆炸试验,否则将追究他的法律责任。在严峻的现实面前,诺贝尔并没有灰心,他仍然在想办法,要继续研究。诺贝尔租了一般大船在瑞典首都附近的马拉伦湖上搞实验。历经几百次的失败,他以不屈不挠的精神在船上度过四年,1867年秋大,试验终于成功了。 诺贝尔把液体炸药吸人硅土里,变为固体炸药(黄色炸药)。 这样在运输中摩擦或震动也不容易爆炸了。要想爆炸必须有引爆才行。这样,诺贝尔又发明了一种引爆物一一雷營。 从此,人们劈山筑路,打通隧道,凿穿矿井再也不要用力一锤锤的砸了。接着,于1875年诺贝尔又发明了威力更加强大的胶质炸药。 1887年诺贝尔又发明了无烟炸药。为了发明诺贝尔投入了他毕生的精力。他一生没有结婚,临终前,他把一生中100多项发明的专利费,统统存人银行。他的遗嘱是设诺贝尔奖金,每年发放一次,奖给那些在物理、化学、生物、医学、文学等五项事业上成就最突出的人。前四项奖金在瑞典首都斯德哥尔摩颁发。和平奖金在挪威首都奥斯陆颁发。后来又增加一项“经济奖”,也在瑞典颁发。这就是一年一度的诺贝尔奖金的由来。
二硫化钼润滑剂的发明 在生活中许多人曾有过这样一个不愉快的经历。走在路上不小心踩上一块西瓜皮或香蕉皮,滑倒摔了一,爬起来摸摸摔痛之处,没什么就走了,也没当回事。19世纪英国有个小孩也出现过这样一回事。有一天走路时没注意,脚踩上了块香蕉皮,摔了一,身上没有摔坏,就是有点痛。这件事他记在心里了。二十年后这个小孩长大了,大学毕业后成了一名工程师。有一天,他回忆起小时候走路踩上香蕉皮摔的事来。心里猛然冒出一个疑问:为 什么香蕉皮那么滑呢?而其他水果皮如梨子、苹果、栗子等就没有那么滑,这是为什么呢?他觉得这里一定有什么原因。于是他好奇地找来几块香蕉皮.放到显微镜下看。原来一块香蕉皮是由几百 层薄层构成的,层与层之间结构是松弛的,并含有丰富的水分。香蕉皮就是因为具有这种结构,才变得十分滑溜所以人们脚踩上它就容易摔。这个发现使他吃惊。 他想到如果能把这个道理应用于工业上,一定能够取得成果。 有了这个思路后,他更加细心地观察各种物质。终于探索到石墨和二硫化钼与香蕉皮结构相似。当时石墨已被工业用作机械的润滑油材料,二硫化钼还没有引起人们的注意。二硫化钼的原子结构与香蕉皮是非常相似的。其层状组织每一层比香蕉皮更薄,只相当于香蕉皮厚的二百分之一。每一层内部有很强的结合力,不容易分开。而层与层之间的结合力又非常的小,极容易分开,产生滑动。他终于发明了二硫化钼润滑脂。实践证明二硫化钼对机械的润滑效果特别好。它作为润滑脂问世后,立即在机械工业中得到了广泛的应用。
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热气球的发明 1772年冬季一天,法国里昂的蒙戈菲尔兄弟在家坐在壁炉前烤火。壁炉里橘黄色的火焰在跳跃着,一股股浓烟向炉顶冲去。哥哥找来一些废纸,兄弟俩边笑边将废纸放进炉里,看着投进壁炉里的纸燃烧后,冒出的浓烟将纸灰冲到炉顶上。兄弟俩你一下我下的投着,觉得很好玩。 哥哥脑子突然一闪念,产生一个有趣的想法。他想,要是做个口袋,将烟气装进口袋里,再扎紧口,那口袋不就可以飞起来了吗?他把自已的想法告诉了弟弟。弟弟听后摸着头想一想说:“这个主意好,一定很好玩。”于是兄弟俩马上找来一块绸布缝成个口袋,然后来到壁炉旁,将口袋的口朝下对着烟火。只见热气很 快将瘾口袋吹得鼓起来,他们很迅速地用绳子把口袋的口子扎起来。当他们把口子扎紧后,撒手时,很惊奇地看到口袋升起来 了,一直碰到天花板上。 后来,蒙戈菲尔兄弟又经过10多年的努力,于1783年把:个巨大的装饰得非常漂亮的热空气球送上了天空。 消息很快传开。法国国王得知后,好奇地邀请蒙戈菲尔兄弟到凡尔赛宫表演。他们的表演非常成功。气球在高空飞行8分钟,上升1500米后,又安全着陆。国王看得非常高兴,当场奖励了他们。
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珠算的发明 据民间传说:孔夫子的夫人孔二奶奶,最早运用珠算的原理计数,发明了珠算。 春秋时期,孔子在鲁国做官。他每月发的薪水钱都交给夫人掌管。孔二奶奶为了记清收支,想了一个办法:用一根细绳子串上珠子,收人多少就加上几个珠子,支出多少就减去几个珠子。她用这个办法管理钱,从来没有错过。当时鲁国有个管理国库的官员,能力不济,每月账目总是理不清楚,让国君很恼火,想要把他换掉。一天,国君召集大臣议事,提出要撤换司库官的事,让大臣们推荐人选。群臣一致推荐孔子取代。并说:“孔子博学多才,做事实在,能廉洁奉公”。孔子本来不其道,但是君命难违,只好勉强接管。孔子要做的事情太多了,哪里能分开心来管理国库啊。孔子的夫人得知后,主动提出来要帮助孔子管理国库。并说出要用管理家里钱收支的办法管理国库。孔子同意让她试试看。过了一些日子,孔夫人问孔子这样管法行不行。孔子说:你这个办法记家里的钱收支还可以。但是管理国库可不是容易的事。因为家里的钱少,用一根绳子串珠加加减减就可以了。而国库那么大是在十位、百位、千位、万位,甚至更多的位数上加加减减,你怎么能办得了呢?在孔子的提示下,孔二奶奶又经过仔细琢磨,她找来几根细绳平行摆上,先在个位上串珠加减到十满了,就在另一根细绳上进行十位串珠加减,又满了再用一根细绳作为百位串珠加减,依此类推,用串珠的办法把国库管起来了,再没有出现差错。 鲁国国君得知后,非常高兴,大加赞赏下令在全国推行这种珠算。
60 照相机的发明 现在人们使用的照相机,说起来也简单。照相机本身是一个小暗室,按下快门,可使装在照相机里的胶片曝光。然后再把胶片送到暗室里放进显影液里冲洗,一张相片就洗出来了。但是,在照相机还没有问世之前,人们发明照相机,确实不容易。它是历经几一年,许多人苦心研究反复试验才研制成功的。 早在17世纪末,法国有位画家借用蜡烛光把人影投射在纸上,用铅笔勾画出人影的轮廓。这是最古老的照相方法。1802年英国人维立德制成了印相纸,可以把人影照下来。1839年法国人达 盖尔非常热裹于照相技术,他从书本上了解到银子具有见光后慢慢变黑的特性。他便在暗室里放一块银板试着拍照。待拍照完。拿出银板看时,什么也没有,他很失望。随手把银板放在药品柜里了。第二天,他想拿银板继续试验。当打开药品柜拿起银板时,他惊奇地发现,银板上面出现了影像。达盖尔想了解这影像是怎么 出现的。他又试着把几个拍过照的银板分别放在几个不同地方。又过一天,他发现只有放在药品柜里的银板才能出现影像。达尔盖想一定是药品柜里的某种药品蒸发起的作用。他就试着他把拍过照的银板与各种药品分别放到一起进行试验。结果发现是水银蒸发能使底片显像。这样达盖尔发明了照相术。 1888年美国的科学家爱迪生和依斯曼根据达盖尔的发明,加上维立德的相纸研制成功了照相机和胶卷。从此照相机诞生了。很快传遍了世界各地。
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彩色照相机的发明 1839年法国人达盖尔发明黑白照相术以后,有许多人开始探索新思路,想发明彩色照相机。其中有英国物理学家麦克斯韦(1831一1879年)。他就学于爱丁堡大学和剑桥大学,任剑桥大学教授,领导建立了剑桥大学卡文迪许实验室。他是英国皇家学会会员,经典电磁理论的奠基人在热力学、光学、分子、物理学和液体性质的理论等方面有一定成就。 1861 年麦克斯韦用三个玻璃杯分别装人红、蓝、绿三种颜色液体,作为照相机的滤色“镜片”。对司一个物体先用蓝色玻璃杯作“镜片”拍一次,又用绿色玻璃杯作“镜片”拍一次,再用红色玻璃杯拍一次。这样拍得三张底片。麦克斯韦将这三张底片同时投射到一幅屏幕上。他惊喜地看到了合成的彩色图像。后来人们利用麦克斯韦发明的方法,成功拍摄出了彩色照片。 但是使用这种方法拍摄彩色照片,人们觉得不方便,又不易掌握。所以又有一些人进行深人的试验研究。1910年美国柯达公 司的一些研究人员研制出了一种彩色胶片。这种彩色胶片由三层乳剂层组成,其中上面一层对蓝色感光,中间一层对绿色感光,底面一层对红色感光。摄影师使用时方便。只需要一次拍照就能得到彩色底片。这种彩色胶片的出现使彩色照相技术得到了广泛的应用。
小提琴的发明 在2000多年以前,埃及有位名叫迈克雷的先生。一天。他吃过晚饭后,在尼罗河岸边散步,边走边欣赏着傍晚尼罗河两岸夕阳映照下的美丽晚景。 他一步一步地走着,仿佛听见一种悦耳的音乐声。他便停下步,站在那里想听个明白。可是什么声音也没有听见。他只好又慢慢地往前走,音乐声又响了。他觉得很奇怪,低头一看,只见地上有几块干乌龟壳,他想这声音很可能是乌龟壳被踢后发出的共鸣声。迈克雷是个有心人,他好奇地要试一试。于是,他用脚狠狠地把干鸟龟壳踢了几下,顿时音乐声响了起来。迈克雷栋起了一块干乌龟壳很仔细的翻来覆去地看,结果什么也没有发现。他把于乌龟壳带回了家,想要再好好研究研究。 他琢磨着这干乌龟壳被踢后能发出好听的声音,是不是与它的形状有关若是仿造乌角壳的形状做一种乐器,可能会奏出优美动听的声音。在这种想法的指使下,他开始动手进行研制,经过模索制作,又进行改进。他终于用木料制作成一种悦耳动听的乐声,从此世界上第一把小提琴诞生了,小提琴很快传到世界各国。意大利人在使用中对小提琴文做了多次改进,使小提琴成为现在的样子。但是万变不离其宗。小提琴的琴箱仍然像一只大乌龟壳。
留声机的发明 美国著名发明家爱迪生(1847—1931)生勤学好问,勇于探索,注重实验,刻苦钻研,硕果累累。早年曾制定双工式和四工式电报系统,发明自动收报机。 1877年,一天他在做实验时,不小心让装置上的针尖触动到了正在滑动的电报带上。很巧这条电报带上已刻有各种点和线的符号,当针尖划过电报带时,突然发出了奇怪的声音。爱迪生听到声音后,细心观察,心里琢磨着,可否用电报带记录声音呢?于是爱迪生设计一个滚筒,轴上装有转柄,又做一个带针的小振动板并在上面安装了电话的送话器,这样他制成了第一台留声机他要试验新机器了。这一天有许多人前来观看。爱迪生取来一张锡箔安装在滚筒上,接下来他轻轻地转动转柄,面对着机器上的小喇叭大声地唱道:“玛丽,有只小羊羔。”只见振动板上的小针在锡箔上划出一道清晰的痕迹。爱迪生又把滚筒恢复到开始的位置。然后,他轻轻地拿起振动板,让针尖对准滚筒锡箔上细细的刻线上。他又重新轻轻地摇动转柄,这时奇迹出现了。大家突然听到这台机器发出了和爱迪生一样的声音:“玛丽,有只小羊羔。”人们都感到非常的惊。“太神奇了,机器也会学着人说话。”从此留声机问世了,很快传遍世界各地。
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缝纫机的发明 缝纫机的发明使世界广大妇女从繁忙的手工缝纫中解放了出来,使服装业迈进了机械化生产,给人类带来了服装的高速发展和进步。因此,我们不能忘记美国人哈威,是他发明了缝纫机。 哈威出生一个贫困的家庭,小时候没钱上学读书,16岁进缝纫厂做童工,后又到织布机械公司当学徒。哈威很聪明、好学,他很快学到了许多机械方面的知识。 哈威到了结婚年龄,成家后,夫妻恩爱,有了三个孩子。哈威整日为一家人的生活忙碌。妻子整天忙于家务,养育孩子,还要纺纱织布,经常在夜晚昏暗的灯光下一针一线地缝补衣服。哈威看着妻子累得一天天地瘦下去,自已有劲帮不上,心里十分难过。一天,他忽然一闪念:若是能有一种机器代替手工缝衣该多好啊! 于是哈威细心地观察妻子缝补衣服的动作,琢磨着如何用机器模仿人手指的复杂动作,想了很久也没有想出个好办法, 一天哈威在厂里看到织布工手里的梭子在纵横交错的线中灵活地穿来穿去,有所启发。他想,如果把针上的线孔开在针尖上,针就不用全部穿过布,线也能随针尖孔穿过布了。接下来当针穿过布时,在布的背面就会有一个线环,再用一个带引线的梭子,穿过这个线环,这两根线栓紧,不就达到了缝纫的目的了吗? 有了这个构思,哈威太高兴了。他立即开始设计并自己动手试做。经过反复的试验,1845年,26岁的哈威终于试制成功了世界上第一台缝纫机。
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火车挂钩的发明 詹天佑(1861-1919年),中国铁路专家。安徽婺源人(今属江西),出生于广东南海。他从小对机器有浓厚兴趣,聪明好学,12岁时,以中国第一批官费留学生的身份被派送到美国留学,在美国学习 10年。1881年毕业于耶鲁大学,获得学士学位。 回国后,他看到帝国主义对中国的野蛮掠夺,蔑视和欺凌,十分气愤。他决心不依靠外国人,要以自己的技术为国效力,把我国的铁路修好。1903年清政府要修筑由高碑店直达西陵的新易铁路。詹天佑和他的工程人员在严冬季节施工,仅用4个月就完成了任务,从而鼓舞了中国人民自力更生修筑铁路的信心和勇气。 1905年清政府决定修筑北京至张家口的京张铁路.任命詹天佑为总工程师。在修建中,他领导工程人员实地测线勘查,因地制宜,创造了“竖井施工法”开挖隧道,并运用“之字形线路”,减少工程量,大大缩短了工期,节省工程费用28万两银子。1909年9 月24日京张铁路全线通车。詹天佑从事铁路建设30多年,几乎没有一天离开铁路。原来的车厢与车厢连接,是插板式的,每个车厢两端都装有插板,当两车厢要连接时,插板上下相插,然后在插板中间的圆孔内再插进一个一端带帽的圆轴,当车厢间要解开时,再拔出圆轴。这种办法都要人工操作,很危险又非常麻烦,还很慢。詹天佑下决心要发明一一种东西替换它。有一天,他见到两个人练拳,各自握拳你来我去,有时握拳,有时张开,詹天佑看得着迷,从中受到了启发。他仿着手半握拳的样子,两支手相扣一起,中间装一个插销,自动插上,就这样发明了火车挂钩。为纪念他的发明,有的国家把火车挂钩叫詹天佑。世界各国至今还在使用这种方法。
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汽化器的发明 美国一位工程师叫杜里埃,是内燃机专家。他经常接触内燃机,觉得当时的内燃机工作效率太低,因此,一直在探索着提高内燃机效率的路子。他经过许多次试验,反复分析研究,终于弄懂一点道理,那就是如果能使汽油得到充分雾化,与空气能够均匀地混合,再经点燃就会产生更大的工作压力,就可以提高内燃机的工作效率。这样他就经常琢磨着,怎样才能使汽油充分雾化,与空气均匀混合呢?他已经着迷了,废忘食,时刻留心寻找解决这一问题的途径。 1891年的一个假日,吃过早餐,杜里埃在屋内步,思索着。他的妻子整理完餐桌后,在梳洗打扮。杜里埃偶然看见妻子在镜前正在用一种新式的喷雾香水瓶,在头上喷洒着香水。平时这是件很平常的事情,此刻却弓引起了杜里埃极大的兴趣,受到很大的启发。他立刻把这种新型喷雾香水瓶与自己正在寻找的解决汽油雾化途径挂起钩来。他向妻子要来喷雾香水瓶,动起手来边拆御边细心研究。他模仿着喷雾香水瓶的工作原理绘出图,并制作了一个汽化器。利用空气的动力效应造成一定负压(真空度),从而使汽油得到充分雾化并与空气均匀混合,有效地提高了汽油的燃烧率。困扰杜里埃工程师多年未能解决的技术难题,就这样轻而易举地解决了。 杜里埃发明的汽化器很快得到了推广,使内燃机用同样多的汽油增加了更大的动力,大大地提高了内燃机的工作效率
锯子的发明 我国古代战国初期有位杰出的建筑师名叫鲁班,又称公输班,他是鲁国人,一生致力于建造房屋、桥梁,发明过许多生产工具,有巧匠之称。因鲁国君王太保守,他的聪明才智得不到发挥,遂南游楚国,得到了楚王的重视。他发明了水上作战武器“勾拒”,功城用的“云梯”等,被后人奉为建筑工匠的祖师 在鲁班没有发明锯之前,木匠需要的板材是用斧头砍成的,既费力又不平整。一天鲁班领人上山砍树,在路上走着,不小心腿拌着野草藤,他觉得一阵疼。低头一看,腿被割破了一段口子,还流着血, 鲁班吃惊地跨下仔细观察,这是什么草这么锋利。他发现这草的叶子两边长着许多小齿。这种齿较坚硬,手碰上会感到被刺疼。鲁班摘下一片叶子,手指挟着叶子中间去试着割其他草茎,只见很容易就把草茎割断了。鲁班很受启发。他立即回家找到一根竹片,在竹片的边上磨出许多齿,然后用这个带齿的竹片试着割木料,结果木料被割出一条沟。他兴奋地继续割着,一会木料被割出一条深沟,竹片上的齿也被磨平了。通过这次试验,鲁班明白了,边上有齿的竹片可以割木料。但是竹片边上的齿不够坚硬,割一会竹片上的齿也被木料磨平了。鲁班想,用铁片在边上磨出齿一定是坚硬的。他来到铁匠铺,向铁匠师傅请教,请求铁匠师傅在铁片边上磨一排齿。铁匠师傅答应了,并很快按要求做成了。鲁班非常高兴地拿起这个边上有齿的铁片,试着锯木料,只见木料很快被锯断了,既省力又平整。 从此,世上有了锯。
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风车的发明 公元前650年波斯王国有个叫阿布·罗拉的少年,他是个善于动脑筋的人。 一天,他和伙伴们一起牵着牛下地千活,那天风刮得非常大,他们是顺风去地里,大风吹着他们,像有人在后面推着他们前进他们觉得不费力地被推着快步往地里跑去。有个伙伴高兴地大声叫着:“若是回来时,也有这股风吹着我们跑就太好了,听到伙伴的话,罗拉深受启发,他边跑边说:“我们应该想个办法,让风力帮助我们干地里的活才好。”伙伴们没有声,因为他们不相信有这样的好事。 罗拉说到做到。从那天起,他就开始动脑筋、想办法,琢磨着怎么做才能让风力帮助人们干活。他边想边试着做。因为他是在给主人干活的,要受命于主人。每天的活很累,休息时间太少,他为了把试验搞成功,只好把自已的想法告诉了主人。他的主人听后,心里想,能用不花钱的风力代替要吃饲料的牲畜干活是很划得来的,于是答应了罗拉的请求,让他试试看,并限期完成。 罗拉得到主人的同意后,非常高兴地干了起来。经过反复的试验,他用砖砌成了一座像高塔一样的建筑物,留两个较大的通风口里边竖着一根转轴,轴上装有用芦苇编织的大风叶。当风从前面的通风口吹进来时,就能推动大风叶旋转,然后从另一个通风口出去,风不断地进出,吹得大风叶和轴不断地旋转,利用转动轴带动帮助人力干活的农具。罗拉发明的风车,在波斯王国得到了广泛的应用。
剃须力的发明 吉利是一个美国人,生于 1855年。由于家里太穷,他十几岁就辙学了。为了生活他开始学做生意,后又当过推销员。艰难的生活环境,早年步人社会的锻炼,使他养成了对社会需求的敏感 1895年夏季,吉利出差住在旅馆里。-一天早晨起床后,到洗脸间刷牙、洗脸、刮胡子。当他在脸上擦好肥皂,拿起刮脸刀时,发现刀口不锋利,不好使。但是,胡子长了,不刮又不行。他只好合着慢慢地刮。此刻吉利想到世上那么多男人,都长着胡子需要刮,自己觉得用这刮脸刀刮胡子不方便,别的人肯定也会感到不方便,应该说这种刮胡刀是要改进的。 当时男人使用的刮胡刀是有柄,可折合的,使用起来不方便又太危险。在刮胡前要用杯子做肥皂沫,将肥皂沫涂抹于胡须上使其变软,还要准备涂敷皮肤碰伤用的止血剂,以防万一在刮胡须时不慎刮出血来,可及时止血。吉利想,现在用的剃刀,刮胡须这样不便,如果能研制出一种方便的剃须工具,肯定会受到人们的欢迎。于是吉利辞掉了推销员工作,决心研制一一种安全、方便的剃须刀。正值炎热的夏季,吉利整天在工作室里,废寝忘食地研制。他 的妻子心疼丈夫,怕吉利累病了,劝他离开工作间,到外面树阴下休息一会。吉利站在树阴下,凉风吹拂,觉得清爽多了。他目视四周,看到在不远的田地里,一位农夫在耙地,把土耙得又平又细,吉利受到启发,他想:为何不把剃须刀设计成耙子那样呢?吉利放弃原来直线型设计,着手研制薄钢刀片再用一个像耙子那样的“T”型架子,把刀片夹起来。这样即使是新手或者是不细心的人使用、也不会刮破皮肤。就这样,一种安全、方便的吉利剃须刀诞生了。 1903年吉利依托自已的发明,成立了吉利安全剃须刀公司。通过广泛宣传,吉利剃须刀得到越来越多的男人称赞和购用吉利的成功,方便了世上男人的生活,也成就了他令世人羡慕的事业。
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铅笔的诞生 铅笔是人们从小开始学习的伙伴。用它学写字,学拼音,学算术。要知道铅笔是怎样诞生的吗?这得从四百年前英国一个山区说起,有一天,山区经历了一场罕见的大暴风雨,许多天树和房屋被刮倒了。大雨过后,有一位牧羊的人赶着一群羊走着。他偶然看见有一棵被风刮倒的大树,根下有一种黑色石头。牧羊人好奇地起一块。他拿着这块黑色石头仔细地看了看,又掂一掂,觉得这块黑石头比一般的石头轻又软,但比土还硬。他拿着它在树上划一下,只见出现了一道黑印。他想这种石头一定有用,就又栋了一些。回到家里他把黑色石头割成了条块状。次日逢集,他就拿着黑色石条块到集上去试卖。人们见到用它可以写出字来,都感神奇。商人首先买去在货包上写上货名。可是这种笔太软,拿它写字,手上也弄黑了。有人想个办法,把石条用线绳捆起来,又有人用木片把石条夹起来,再用线绳捆上。这样使用就好多了,这就是最早的铅笔。 后来,人们经过研究才知道这种黑石不是碳,而是叫“石墨”,“石墨”被发现二百年后,德国有一位化学家,把石墨、硫磺、树脂等混合在一起,装在模具里压成一条一条的,经晒干后再用,比纯石墨坚硬多了。近百年来又有人在石墨粉中掺人适量粘土,放进窑里烧,做成了较细的铅笔芯。还有一位美国人在木条的中间刮出一个槽,把铅笔芯放在槽里,再把另一个有槽的木条扣上,将这两根木条粘合起来,这样就制成了现在我们使用的铅笔。
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错纱配色法的发明 中国的女纺织技术革新家黄道婆,发明了错纱配色法。 黄道婆(1245一?),宋末元初人。生于上海乌泥泾镇(今上海县华泾滇东湾村)个贫苦的农民家庭。她从小做童养媳,没有名字,人称黄道婆或黄婆。少年的黄道婆因不堪家庭虐待,逃离家乡,,随海船漂流到海南岛崖州(今海南三亚市)。她在崖州居住 30 年,学会了黎族人的绵织技术,熟练掌握了制绵新工具和压棉、弹花、纺线、织布、织花等一整套操作技术,还学会了织崖州被,是一名技艺精湛的纺织能手。 1295年黄道婆因思念家乡由崖州乘海船返回上海乌泥泾。她热爱家乡,更热爱家乡的人民,决心把自已所学到的本领全部贡献出来,丝毫不留地传授给家乡人。在生产,她创造出许多先进的新型生产工具,对纺织技术、工艺进行了系统改革,主要包括四个方面。 (一)轧籽采用铁杖擀棉籽,代替了手剥棉籽的方法。随后又创造制作一种轧籽用搅车,从而大大提高了轧籽效率。 (二)弹花方面,她推广了绳弦大竹弓方法,不仅提高了弹花效率,同时能除尽棉花杂质,保证棉纱质量。 (三)发明了三锭三线式脚踏纺车,减轻了劳动强度,提高了纺织生产率。这是当时世界上最先进的纺织工具, (四)发明了“错纱配色”和“彩线花”织布方法,使棉织技术空前提高。 黄道婆促进了松江一带纺织工业的繁荣发展,当时有“松郡棉布,衣被天下”之谚语。黄道婆去世后,家乡人建祠怀念她.尊称她为黄娘娘。1957年4月,上海人民为纪念这位古代技术革新家,重新修整黄道婆墓园,墓碑上刻记着她的光辉事迹。
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肥皂的发明 公元前27年,古埃及皇宫里有位厨师。一天,他不小心将一瓶油碰倒了,油撒在了地上,幸好没有人看见。他为了尽快除掉地上的痕迹,急急忙忙地用手抓些炭灰撒在油的上面,然后很迅速地把这些混有油的炭灰,捧出房外扔掉了。处理完这件事后,他看看自己满是油腻和炭灰的双手,心里想这么脏的手,怎么才能洗净呢?他叹口气,摇摇头,把手伸进水里洗一洗。突然奇迹出现了。他只是用双手在水里搓了搓,那些油腻的脏东西竞很容易地洗掉了。就连过去手上长期洗不掉的污垢,也一起洗掉了。他觉得很奇怪,把这件事告诉了一起工作的厨师们。大家都要试试,结果大家的手都洗得干干净净。后来,在厨房里工作的人们,就经常把油和炭灰拌在一起用来洗手。一天,国王得知了这件事,叫厨师做些拌了油的炭灰,送给他试试,果然好用。 这种最古老的制造肥皂方法,逐渐传到希腊、罗马、英国,公元70年罗马学者普林尼用羊油加草木灰搅拌一起制作成肥皂。公元13世纪英国的布利斯托尔市建立了世界上第一家制造肥皂的工厂。人们在很长时间使用的一种“软”肥皂就是用动物油脂和榉木灰混合起来制成的。后来有一种“硬”肥皂,它是用植物油和海藻灰中的碱混合一一起制成的。由于在肥皂中加人了香料,价位贵,在 15 世纪,这种硬肥皂成为了当时的奢侈品,只有贵族才有资格使用。 1791年,法国化学家卢布兰采用电解食盐水的方法,制取了火碱。从此人们才开始大量制造肥皂,人们的生活清洁就离不开肥皂了。
73 免扣带的发明 随着社会经济的发展,城市越来越大,居住城市的人越来越多。人们在高楼林立,车水马龙的城市里住久了,也产生一些厌烦,萌生一种回归大自然,亲近大自然的期盼。于是,每逢休假日都有许多城里人携儿带女,邀朋会友,到郊外乡村、山区旅游。他们渴望吸收新鲜空气,目赌大自然的美好景象。 在大自然成千上万种植物中,有一种鬼针草。它遍布亚洲、欧洲、北美洲,是一年生长的草本植物。夏秋季节它绽开黄色花,花谢后结出线形瘦果,果实成熟后,顶端长着芒状冠毛。人们从它旁边走过,碰到它就会粘到裤子上或缠住裙子,摘也摘不掉,令人望而生厌。 1948年秋季一天,瑞士人马斯赞先生与所有城里人一样,在城里住久了,想到郊外山野轻松轻松。他邀几个朋友一道在假日里.高兴地去登山。到达山的顶峰已近中午,他们随便坐在草地上,准备吃午餐。当马斯楚刚坐下时,突然觉得屁股像被针刺了一下,他知道自已坐在鬼针草上了,他不耐烦地站起来,把鬼针草从裤子上一个个地摘下来。他刚摘净走动几步,裤腿上又粘了许多。马斯楚索性不管它了。回到家里马斯楚想把粘在裤子上的鬼针草种子摘下来,突然想到这鬼针草种子为什么粘得这么年呢?应该弄个明白。于是,他把粘在裤子上的鬼针草摘下来,仔细观察,发现种子上有许多带钩的刺,结构特殊,使得它粘在裤子上拍不下来。马斯楚喜欢动脑筋,他不禁想到,能不能利用鬼针草种子上刺的特殊形态,做出有用的东西呢?他边看边想,苦思冥想了几天,终于想出了用途。 他想如果模仿鬼针草种子上刺的结构做出的东西粘在布上是否可以代替纽扣呢?这个设想在他脑中萌生了。马斯楚动手能力很强,想到就做。他找来许多鬼针草进行细 心观察,然后模仿鬼针草做了许多种钩状的东西。经过半年多的试验,终于研制成功厂。他在一块布上织有许多钩子,在另一块布上织上许多圆球,将这样的两块布贴在一起,钩子钩上圆球,产生了拉链的作用,合上就不容易拉开了。 马斯楚将他研制出的这个东西命名叫免扣带,申请了专利,然后与一一家织布公司合作生产。 马斯楚的免扣带,使用起来非常方便,不用一粒一粒的扣了也不要一粒一粒的解了。一合上就不开,一扯就开了。由于它的方便、省时,很受人们的欢迎,很快取代了一些鞋上的带子和衣服上的纽扣。
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牛仔裤的由来 1829年李维·施特劳斯生于德国一个叫布顿海姆镇的小镇,18岁时施特劳斯外出谋生,他和母亲,兄弟们乘船去美洲大陆.来到美国纽约。当时美国正在兴起一股淘金热,人们成群结队奔往美国西部嫌钱。李维也迁到西部旧金山开一家商店。他每天都与淘金者打交道,赚淘金者的钱。李维很聪明,经常注意观察淘金者的需求,想扩大自已的生意。不久,他发现淘金者穿的裤子与众不同。由于他们的工作性质特殊,整天忙于淘金,发现金矿砂就往裤子口袋里装,这样他们的裤子口袋就容易磨破,淘金者都找比较结实的帆布缝补,这是淘金者裤子的特色。李维,很敏感,从这里找到了自己的生意。他购买一批帆布,到服装加工,厂制作一批结实耐用的帆布工作裤。上市后很受淘金者欢迎,纷纷购买。李维觉得这是一个难得的机遇,迅速筹措资金购机器,请技工开办一家服装厂,专业生产为淘金者制作的帆布工作服。产品投放市场后,李维很注意消费者的反映,听取他们的意见不断完善自己已的产品。一天,有位淘金者找到裁缝戴维斯,修补被扯坏的帆布裤口袋。戴维斯脑子很灵活,他动手在裤子口袋四个角上分别钉上四个铆钉。经这样修理后,淘金者觉得特别结实,不易扯破子。戴维斯受到启发,他又在裤子的腰部和部各缝一块帆布打上铆钉。这样工作裤更加结实了,也别具一格。戴维斯把自已的做法电请了专利。李维发现后,买下了这个专利。制作帆布裤子时装上铜钉、铁扣。这样一来不仅深受淘金者的青睐,也深受许多年轻人的欢迎,销售量猛增。李维更加注意消费者的反映,不断改进裤子样式,想让人们穿起来更方便,更美观。他把扣子改为铜与锌合金的防锈扣.裤子的关键部位都用皮革镶边。为了适应那些非淘金人的穿用,帆布改用哗叭布裤子设计也比较紧身,使人们穿起来更方便,更美观,更合体,形成了牛仔裤特有的款式和独有的魅力。 1890年,李维·施特劳斯成立了自己的服装公司,大量生产牛仔裤,流行世界,开创了令世人羡慕的事业。
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发电机的发明 英国物理学家、化学家万克尔·法拉第(1791一1867)开创了电磁学研究的新时代,发明了世界上第一台发电机。 法拉第1791年出生在伦敦近郊一个小镇。他父亲是作铁活的手工匠,收人少,家中生活困难。法拉第读完小学后,为了减轻家中的经济负担,到伦敦一家经营书报的店里做学徒,装订书籍或做些勤杂。他勤劳好学,喜爱读书,一有空闲就捧着书本看。店里的书很多,他最爱看的是科学书籍。每天来店里购书买报的人很多,其中有位在皇家研究院工作的先生看到法拉第热爱科学书,就主动地送给他一张听科学讲座的票。演讲人是英国皇家学会会员.研究院化学教授汉弗莱·戴维先生.演讲通俗化学.内容非常精彩、新颖,深深地吸引了法拉第,他边听边记。听后,他难以控制住自已激动的心情,一心想着走进科学工作部门。他整理了记录下来的戴维教授讲演稿,怀着炽热追求的心情给载维教授写了封信,诚恩地请求教授帮助他,给他一个从事科学工作的机会。 1812 年 12月的一天,戴维教授收到了法拉第寄给他的一封信。教授见信上字体整秀丽.语言诚愿.进取心强意识到一法拉第是个好青年。 1813年,在戴维教授的推荐下,法拉第被录用为戴维实验室的助手,从此他步人了科学工作的大门。在实验室里,他积极热情地工作,努力勤奋地学习。1821年4月的一天,英国化学家沃拉斯顿来到戴维实验室做一个实验。他认为在磁石的一端放一根导线,通电后,导线会自行旋转。实验的结果没有成功,沃拉斯顿的研究兴趣也随之消失了。法拉第在一旁观看了沃拉斯顿做实验的全过程,他觉得是有希望成功的,这个实验是有科学根据的。法拉第利用业余时间,坚持重复地做沃拉斯顿的实验。 1821年9月的一天,法拉第在实验中意外地看到了通电的导线绕着磁石转动的现象。法拉第高兴得跳了起来。他突然产生个大胆的设想:“既然通电的导线可以产生磁,那么磁铁也就可能产生电啦。”于是,法拉第找到一块磁石棒和一些导线,开始了研究和实验。他经过10年的理头实验研究,虽然出现过无数次的失败,但他没有灰心,仍然坚信自已的设想一定能取得成功。 1831年10月17日法拉第在个纸筒外面绕上铜导线,导线的两端连接一块灵敏度较高,能够显示毫安的电流表。他将磁石棒插人线圈的一瞬间电流表的指针突然摆动了一下,当他抽出磁石棒时,电流表的指针又摆动一下。法拉第觉得奇怪,他又重复试几次结果都是一样。他想这一定是产生电了。他又试着将磁石棒插人线圈后不动,看着电流表指针也没有动。法拉第想着这是怎么回事呢?他又拿起磁石棒不停的往线圈里插人、抽出,而且动作越做越快。此刻法拉第见到电流表指针始终摆动在有电位置。法拉第明白了“只有让磁石棒在线圈内外不停的运动,线圈才会产生电”。其结论是:磁石棒和线圈之间,必须有相对的运动,才能产生电。这样法拉第发现了电磁感应现象。 此后,法拉第根据电磁感应设计和制造出了世界上第一台感应发电机。1866年德国发明家维尔纳·西门子进一步改进和完善了法拉第的发电机,研制出了实用型发电机。
76 臭豆腐的发明 两百多年前,清朝康熙年间,北京前门外延寿街有家豆腐纺,业主叫王治和。他每天清晨起来,挑担豆腐走街串巷叫卖,小本经营赚点辛苦钱,养家糊口。有一年夏季的一天,他挑担豆腐东奔西走沿街 叫卖,从早晨忙到天黑,当天做的豆腐只卖了少半。眼看豆腐要变味了,怎么办呢?扔了太可惜,只好找个空坛子,把它放进里边。没有料到连续几儿天生意都不好,剩下来的豆腐越来越多,放久子,坛子里的豆腐开始发霉了。王致和看看,还是舍不得丢掉。他又在豆腐上撒些盐,盖上盖儿,搁在一边了。又过了一些日子,有一天生意好,他的担豆腐很快就卖完了。回家早,他闲下来想起了坛子里放的豆腐便去揭开坛盖,立刻一股奇臭味扑鼻而来。他仔细一看豆腐有些变色了。他无意中取一点尝尝,一种从来还没有吃过的味道,越品尝越香。他让家里人都来尝尝,大家都说味道好香啊,王致和高兴极了。他意识到自已发现了一个新的豆制品种。 于是,他仿照原办法,将许多豆腐切成小块放进几个坛子里,撒上盐,盖了盖。过了几天,王致和豆腐作坊的新产品“臭豆腐”上市了。那些吃惯了大鱼大肉的人们,闻讯赶来,都争着买新鲜的臭豆腐,品尝这种独特的风味。自从有了这种新产品,人们一传十,十传百,传说着这种闻起来臭,吃起来香的臭豆腐,纷纷前来购买。从此王致和的臭豆腐出了名。又经他进一步的完善,生意越做越兴隆。臭豆腐“臭”名远扬,一直流传至今。
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豆奶的发明 20世纪90年代,美国《时代周刊》曾载文:“三千年来.用大豆制成的各种食品,一直是中国人食物蛋白的主要来源。在远东甚至有人称大豆为中国母牛。香港商人罗桂祥独具慧眼,将豆奶发展成为一项成功的事业,已经成为该城市热门饮品。 罗桂祥是广东人,1910年出生于梅县,父亲是一位教师,全家依靠父亲教书生活。当时梅县地少人多,许多人远渡重洋到海外谋生。他的祖父十多岁就随同乡人到马来西亚槟城一个油米杂货店打工。后来祖父病逝,父亲也离开家乡去南洋了。罗桂祥在家乡读了两年小学.10岁随母亲到马来西亚他父亲谋生的地方居住。他父亲对罗桂祥的学习很重视。罗桂祥在当地华侨学校读两年中文,又转到英文学校读完了初中,毕业后被当地华侨民政公司聘用作翻译。在这里得到南洋一位大资本家余东璇的赏识。余东璇资助罗桂祥到香港大学攻读商学,毕业后被余东璇聘为秘书,助经营地产。 罗桂祥是个胸怀大志的人,经过生意场上的磨炼,他时刻留心,捕捉创业的机遇。 1937年,罗桂祥到上海办理公司业务。一天他应邀出席上海青年会举办的晚会。会上听了美国驻南京领事馆商务参赞朱利安的演讲。演讲的题目是《大豆一一中国的母牛》。朱利安说:“中国很贫穷,牛奶属于珍品,多数人无缘饮用,但中国人口仍然继续增长,这完全归功于大豆。是蛋白质丰富的大豆取代了母牛的牛奶地位,大豆是“中国的母牛”…·….”这次演讲给罗桂祥留下了深刻的印象。由上海回香港后,他想到劳苦大众因营养不足,患病者非常多,如果能用中国的“母牛”一一大豆作原料制成高营养的豆奶,让劳苦大众能吃上低价格的豆奶,一定是件大好事。 1939年的一天他找来4位好朋友,把自已的想法告诉给他们,得到了赞许,并集资1.5万港元,组建“香港豆品公司”,试制豆奶。经过无数次研制后,于1940年3月9日终于试制成功。取名“维他奶”,向市场试销。后来又经过不断的改进,终于研制成适台香港消费者口味的“维他奶”成了消费者的心爱之物。又经过不断努力,香港豆品公司的豆奶推向了世界。财源滚滚,罗桂祥步人了香港前30名大富豪的行列。
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咖啡的来历 一千多年前,有一位聪明伶俐的牧羊人,他家住在非洲埃塞我比亚的凯夫小镇。 一天牧羊人赶着羊群走着。发现有一块新鲜的草地,他把羊群赶到新草地上,让羊群吃饱。傍晚,牧羊人赶着羊群回家,他发现今天的羊比往常兴奋,回到家不愿意进圈,晚上不好好睡觉,像着了魔似的“、畔”的叫。牧羊人对羊群这些反常的现象感到有些奇怪第二天,他又把羊群赶到那片草地上。他进行了仔细的观察,发现这片草地上有一种从来没有见过的灌木,它开着小白花,结有小浆果,羊很喜欢吃它的叶子。到了晚上,羊群仍然如同第一天那样兴奋。牧羊人想让羊群恢复原来那样的安静。第三天他试着把羊群赶到没有那种灌木的草地上。到傍晚羊群又像往常一样的安静,听话了,牧羊人从中悟到:一定是那种灌木在起作用。于是他跑到有那种灌木的那片草地上,折了灌木的几个枝拿回家。他试着品尝灌木的叶子,觉得有点苦味。他又摘下几粒浆果放到嘴里,嚼嚼,觉得既苦又涩,他马上吐了出来,顺手扔进了火炉里。一会儿冒出一股好闻的香味。他又摘下几粒浆果,好奇地试着再嚼嚼。此时觉得虽然味道有些苦涩,但越嚼越觉得清新爽口。 牧羊人一连几天都嚼这种浆果,他感觉精神兴奋干活有劲他把这件事告诉了镇上的其他人。镇上的人一传十、十传百,人们都想尝尝,都觉得很爽口。有的人把浆果研成粉末冲水喝,这个办法很快传开了,成了当地人喜欢喝的饮料。因为这种饮料是在凯夫镇产生的,后来,人们就叫它“凯夫”。现在人们叫它“咖啡”,这正是“凯夫”的谐音。
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味精的发明 日本东京大学化学系有一名教授叫池田菊苗。1908年的一 天,他上午在学校试验室作一项化学试验,到中午试验做完了。他整理一下,下班回家了。贤惠的妻子已经做好午饭,端上餐桌。有几盘炒菜和一碗鲜汤。池田菊苗教授愉快地端起妻子盛好的一碗热饭,吃了起来。他用汤勺勺汤喝,品尝汤的味道,觉得非常鲜美可口。他高兴地赞扬妻子说:“你今天做的汤好喝极了,真鲜美呀!”妻子听后,也非常高兴。她笑着解释说:“我还正在担心这汤做得不好喝呢。今天上午我去菜市场没有买到合适的蔬莱,只好用海带和黄瓜烧了汤。”池田菊苗教授边听着妻子说,边喝着汤,一会喝完了一碗,还没有喝够,接着又喝了一碗。他边喝边想今天这汤为什么这样鲜美呢?是否与海带有关呢?吃完午饭。上班时他向妻子要了一些海带,带到了实验室。 在实验室里,池田菊苗教授对海带进行了无数次的化验、分析和研究。经过半年多时间的不懈努力,他终于发现了,海带里含有一种叫“谷氨酸钠”的物质。把它放进汤里,能使汤味更加鲜美。 池田菊苗教授把谷氨酸钠命名为“味精”。他继续研究中文从小麦和其他一一些植物中提取到了味精。这种奇妙的调味品很快传到全世界各地,人们至今仍然在使用。
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方便面的发明 现代社会激烈的市场竞争,给经营者带来了沉重的压力。使他们不得不时时刻刻地寻找机会,发展自己的生意。 20世纪50年代末,日本一家食品作坊的老板名叫安藤百福,他对人们的生活需求很敏感,深知在人们的需求中有做生意的机遇。他家住地距作坊有较远的路,每天上下班,都要乘公交电车。有一次他在等车时,看见许多人在饭店前排队,买热面条吃。这种景使他本能地感觉到机会就在眼前。他心里明白日本人是喜欢吃面条的,,应该在面条上下功夫多动脑筋,来发展自已的生意。 从这天起,安藤百福常观察日本人吃面条的传统习惯。他了解到普通面条需要用开水煮20多分钟才能食用。还要另外准备调料,耗费的时间与现代快节奏的生活是不相适应的。那些在街上排队等候吃面条的人,肯定不是心甘情愿的。他思索着,若能做种省时、不费事、简单、快速、可口的面条,一定会得到人们的欢迎和接受。 安藤百福下决心要开发出种用水一冲就能吃的面条。他结合日本人的生活特点、习惯吃的口味,开始进行试做。他开始的做法是,先往面里加调料,轧成面条,再蒸熟烘干,待要吃时用开水一冲就可以了。他这样轧出的面条不是一根一根的,而是像米饭一堆一块的。几次试作失败了。安藤百福没有灰心。接着他又想 出一个新的操作方案。先把面粉轧成普通面条,然后蒸熟,再浸到酱汤里,使面条吸进咸味。这样就把轧面和加味的问题解决了,他接下来又着手解决面条烘干和保存的问题。他试着用热风吹干的办法,觉得不理想,他又采取先进行预备性干燥,然后把它放进一种特制的模具里,经过油炸得到了定形的面条。 经过两年多时间的反复研究和试制,安藤百福的“鸡肉方便面”终于成功了,并于1962年获得了制作方便面的专利权。他的方便面一上市,就得到了消费者的普遍欢迎,成为市场上的抢手货。
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罐头的发明 1804年2月,法国拿破仑称帝。他为了巩固资产阶级革命的政权,强化中央集权的军事机构,不断对外用兵,他亲自率军远征打仗。他身经百战,多次粉碎反法同盟,打击了欧洲封建反动势力。战争中让他最苦恼的是后勤供应问题。由于常年远征,运输困难,军官和士兵经常吃不到新鲜蔬菜和水果,直接影响着兵的体质和情绪。为了解决这个问题,拿破仑皇帝在全国发出布告:凡是能提供长时间贮藏或长途运输新鲜蔬菜、水果办法的人,可奖赏两万法郎。 布告贴出后轰动了全国,人们纷纷想办法,出主意。巴黎有个年轻人,名叫波特。他看到布告后,回到家里,让妻子去菜市场买回许多种新鲜蔬菜。波特开始想,蔬菜变质,可能是阳光照射的吧,他把蔬菜放在阴暗处做试验。几天后,蔬菜烂了。波特又想,可能是蔬菜里进了脏东西引起了腐烂,就把蔬菜装进袋子里扎起来。这样保存的时间长了些,但还是烂了。 一天晚饭后,波特看见妻子把剩菜重新煮了一遍,他不解地问妻子:“煮这干什么?”妻子解释说:“这样煮后的剩菜,明天吃就不嫂了。”聪明的波特听妻子一说深受启发,接着他想出了新办法。他把蔬菜和水果分别装进玻璃瓶里,开瓶口,放进水里煮。待煮沸后,他用涂有蜡的软木塞塞住瓶口。用金属丝缠好,再将瓶子放进水里煮沸。然后取出瓶子凉下来,波特用粗麻布把瓶子层一层的裹起来,放在常温下。两个月后,波特打开瓶子一尝,食物没有变质,还很好吃。就这样波特发明了罐头,得到了奖赏。
墨水一擦净的发明 人们从小学生起就开始用铅笔写字,懂得用铅笔写错了字可用橡皮擦掉重写,是很方便的。但是当你用钢笔写字的时候,写错了字,用橡皮可就擦不掉了。对于这样一个问题,许多年来,在许多人的眼里,已熟视无睹了。但是,在发明者的眼里,却是一个难得的机遇。 陕西省宝鸡市有一位聪明的少年,名叫韩江涛,在他读六年级的时候,心中就开始琢磨着,用什么办法能擦掉钢笔字呢? 经过两年的思索,韩江涛决定用化学配方试制。又进行了年多的反复试验,终于试制成功了一种化学配方液体叫“墨水-擦净”。可以对红、蓝、黑三种墨水一擦即净,使用起来很方便,韩江涛发明了“墨水一擦净”后,向国家专利局申请专利权。1991 年6月国家专利局授予了韩江涛“墨水一擦净”发明的专利权。 当时宝鸡市有个家具厂已面临倒闭。厂方获得这个信息后主动与韩江涛联系,经协商双方签订了生产“墨水一擦净”的合同,立即转产。 “墨水一擦净”上市后很快成为走俏商品,畅销北京、上海等20多个省市,受到广大消费者的欢迎。只一年的时间宝鸡家具生产的“墨水一擦净”就获得近百万元的盈利,使一个面临倒闭的 厂起死回生了,同时还带动了4家为它提供原料和包装的小厂。 韩江涛的这项小发明,为社会做出了卓越的贡献:
邮票的来历 200年前,寄一封信是极不容易的事。当时的交通极不方便。交通工具是马车,人价们是用一种专用马车送信,收信人收到一封信后要付出很贵的邮费钱。才能取走。 在英国的一个偏僻的村庄里有一位姑娘。她的未婚夫要去伦敦找工作,临行前两人商定,为了节省高贵的邮费钱,他未婚夫到,达伦敦找到工作后寄信回来,在信的左下角上画个“○"表示已顺利地在伦敦找到了工作,信就不用看,把信退回,就不用付邮费了。 姑娘送走未婚夫后,过了两个月,一天邮递员来到这个偏僻的村庄送信。这位年轻的姑娘看见有自己的信,高兴地捧着信封看了又看,非常高兴。然后不好意思地把信还给了邮递员;“真对不起,我没有那么多钱付邮费,请把这信退回去吧。”旁边的人看见了都感到很婉惜。其中有一位名叫罗兰希尔的青年,主动要替姑娘付邮费钱。姑娘笑笑,婉言谢绝了。然后把信放在邮车上走了, 后来,罗兰希尔了解到事情的真相。他认为那位姑娘和她未婚夫的做法是投机取巧,他觉得应该杜绝类似事件的发生。他想出了三条改革建议,大胆的提交给议会了。这三条建议是:(一)降低邮资;(二)邮件按重量计费;(三)收邮件时先收邮费。议会采纳了他的改革建议。 政府很快实施了。罗兰希尔觉得在邮件上应有交费的证据. 他设计出了能表示邮费凭证的“邮票”,又得到了政府的采纳 1840年5月6日,英国政府首次发行了邮票,在全国通用。
洁净炭的发明 80年代初,久居城市的美国人,对繁华的都市生活已感到有些厌烦,出现了重返大自然的潮流,称之返璞归真。每逢节假日成群结队的美国人,纷纷涌向原野,涌向大森林。露宿和远足已成了美国人最时毫的享受。”这一则简短的新闻,在平常人看来是很平淡的事,并没有什么好奇的。但是在一位名叫饭岛宏一的日本人眼里,却产生了一种难得的创意。 饭岛宏一是日本全川路市的市民。他在生活中养成了事事留心的习惯,对社会需求非常敏感。一天,他偶然看到这则来自太平洋彼岸的新闻,从中了解到美国人生活中一个新特点。他琢磨着美国人在新生活中需要什么呢?他想远足露宿,野外生活少不了野炊,要吃熟食,少不了木炭。现在使用的木炭容易碎,手抓就是一手墨,也不方便携带。如果能够克服传统木炭存在的缺陷,发明一种新的木炭,是一定会得到美国人欢迎的。想到这里,饭岛宏一信心十足地着手研究解决木炭污手的问题。他首先使用放大镜观察木炭的结构。看见木炭表面有许多易脱落的炭粉,手摸时就会粘在手上,这样手就变黑了。原因找到后,饭岛宏一想,怎样使炭粉不脱落呢?沿着这个思路,经过反复研究多次试验,终于找到了解决木炭粉脱落的好办法。他把木炭碾成细炭末,然后加入粘结剂,再把这些粉末滚结成乒乓球大小的球状。待粘结剂干后,球表面的炭粉末粘得很牢,不会粘手了。过去的木炭是装在草袋中运输出售,携带不便。饭岛宏一把洁净炭装在透明、美观的塑料袋中出售。 洁净炭的发明很有特色,干净易燃烧携带方便,非常适应远足和露宿人们的需要,因此一上市就赢得了日本和美国商人的重视,成为市场上的热门货,很受远足和露宿的人们的欢迎。
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化肥的诞生 30年前,我们的农业生产是靠勤劳的农民天天在田里辛苦劳动才有收获。庄地年复一年地耕种,十壤的肥力逐年减弱。地变薄了,农民靠栋些人粪、畜粪,拾些野草烧成灰,掺些土积成土杂肥,撒在地里补充地力,以求好收成。但是少量的土杂肥是解决不了问题的,粮食产量也得不到多少增加,有的地种久了,农作物的产量有减无增,可是人口在逐年增加。这样,粮食供应紧张,农副产品也紧张,人们只能按定量供给。农业收成少,农民难以摆脱困境。进人90年代后,多数人认识到了化肥能够使农作物增产,开始广泛的使用。同时化肥的质量、产量都有大幅度提高,品种逐年增加。随之农作物产量也逐年提高,粮食多了,副食品也多了,农民富起来了。人们吃粮也不定量了。 德国有位化学家名叫尤斯图斯·李比希(1803一1873)。1817年在吉森大学、慕尼黑大学任教。他观察到农田肥力逐年减弱,农作物产量逐年减少,看着农民生活越来越贫困,产生了同情和忧虑。他思索着怎样才能使农作物增产。他是位化学家,首先想到了如何把化学知识运用到农田上,使土地肥起来多产粮。于是他参阅了许多有关植物营养的书和资料,又分析了农民用的土杂肥的成分,了解到了植物生长所必需的化学物质有氮、磷、钾等。接下来,他琢磨着,怎样才能够让植物吸收到这些化学物质呢?他想只有把这些化学物质直接施人土中,增加土壤成分,让植物的根系吸收,才可能实现增产。这可是前所未有的大胆设想,应该试试。 此时他又想到这个试验在实验室做是不行的,应该到农田里去做。于是,李比希教授带领几名工人走出校门,在吉森附近的弗森丁塔尔找到一块贫的砂土地,开始搞起试验。他们把试验由分成儿块,分别施人不同品种、不同量的植物生长所必需的化学物质。初春时,他们在每块地里种上谷物和蔬菜,然后进行精心的看护。人夏,进行除草,灭虫、浇灌。雨季,他们在地里修渠排涝。看着农作物从幼苗成长到成熟,在每一个阶段,对每块地,他们都仔细地作了记录。秋收时节,他们把每块地谷物的产量、质量等,做了详细的比较和分析。在试验中,李比希得到了第一手宝贵资料:同一种化学药品,由于用量不同,效果也不同。用量适中的,谷物苗壮根肥,枝叶茂盛,果实丰满;用量不当的(或多或少),谷物茎萎叶黄,有的枯死,有的欠收;使用的不同化学药品有的能促进农作物生长,有明显的增产效果;也有的对农作物不利,不起作用或起破坏作用。李比希将他所得到的资料和所受到的启发,加以分析整理,于1840年写成一部著作一一《化学在农业及生理学上的应用》。此书针对长期以来困扰着人们的土壤肥力问题,做出了科学论证。李比希告诉人们,植物的生长.需要碳、氢、氧、氮、磷、钾及少量的硫、钙、铁、锰、硅等多种元素土壤是植物吸收所有元素的唯一来源。为了不使土壤逐年、逐步贫造成农作物减产,仅靠农民搞的土杂肥、农家肥是根本不够的,必须使用人造化肥,尤其是磷肥和钾肥。 李比希还进行了人造化肥的研制工作。经过反复的试验研究,他终于研制成功了一种颗粒状的含钾化肥。施用后农作物有显著的增产效果。他获得了生产此种化肥的专利权。李比希教授率先把化学应用于农业生产上,确定了恢复土壤肥力的施肥法和化学原理,从而开创了农业生产施用人造化肥的新时代。
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魔方的发明 大家都知道神奇的魔方是少年朋友喜欢玩的玩具,有些年轻人也玩得着迷。它已传遍了世界各地,所到之处无不受到人们的欢迎。 20世纪70年代,匈牙利布达佩斯美术学院有位教授,名叫伊尔诺·鲁比克,是他发明了魔方。 伊尔诺·鲁比克教授为了提高教学效果,使教育与实践相联系,经常结合教学的需要,自制各种各样的教具。 1974年,他用一些小方块拼成一个大立方体,为了区分立方体的每个面,他把每个面涂上了不同的颜色。只要稍稍加以转动,小方块的位置就变化了,这时会看到大立方块的位置就变化了。这时会看到大立方体的每个面上都会出现各种各样的颜色的小方块,是很有趣的。鲁比克教授为自已的设计成功感到高兴。但他马上就发现了问题,这些稍稍转动后的小方块,已无法还原了。就是说,无法把立方体的每个面都调成同一种颜色了。这是怎么回事呢? 鲁比克教授急着想还原它,越扭动就越乱。这种奇怪的现象使他惊呆了。真是令人费解。他像是着了魔,无论是走路、吃饭、睡觉,无时不在琢磨这个神奇的立方体。他手不离这个立方体,扭来扭去,花了一个月的时间。他仔细研究了各个小方块之间的联系终于将立方体各面的颜色还原了。 鲁比克教授高兴极了。在兴奋中他想到了,当揭开这个奥秘时,我能为自已的成功感到无比的喜悦。那么,如果让别人也来试一试,不也会有同样的喜悦感觉吗?何不将这种教具做成智力玩具,一定会得到人们的喜爱。估计谁拿到它玩都将会着魔,因此就起名叫“魔方”。
“插式积木”的创造 有些老人退休了,在家没事做,有失落感。恰好儿女有小孩需要人带,就只好帮助带了。 美国有一位名叫菲尔·狄标的老人躺在安乐椅上,看孙子搭积木。小孩好玩,喜欢搭积木。搭起的积木,刚像个样子,由于手脚笨,不小心,就碰倒了。这样倒了又搭,搭差不多了又倒,经过几次失败,小孩承受不了,委屈得一屁股坐在地上腿摔积木哭了起来。菲尔·狄标疼爱自已的孙子,见状连忙抱起孙子,哄着别哭,并用责备的眼光看着积木,看来这种传统的积木有易倒的缺点,小孩虽然喜欢玩,但它易倒,也容易气馒。这时菲尔·狄标心里突然冒出一个念头,怎样使积木搭起来不倒呢?他相信一定会有办法解决这个问题的。于是他沿着这条思路,用心思索。在两年多的时间里,他经过无数次的设计和试做,终于试制成一种插嵌式积木。 他非常高兴,拿这种样品申请专利,转让给生产厂。他先后找过华尔德公司、塞瑞斯公司,都没有被接受,还表示“我们可不想生产这种东西”。遭到连续碰壁后,菲尔·狄标并没有灰心,他坚信自已的改革没有错。于是他决心自已创业。他拿出自已的多年积蓄,找一家很小的塑料作坊代为加工,又与一家福利厂合作,为他生产外包装。不久,插嵌式塑料积木上市了。他亲自到芝加哥推 销,很受欢迎,又通过宣传,产品迅速推销全美国,接着销向全世界,已成为幼儿园的必备玩具。
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冰箱除味器的发明 日本有位名叫长尾的是白元公司的经理,他眼力灵敏,与众不同,善于发现人们的需求。 日本由于采取自动化生产,电冰箱造价大幅度下降,很受消费者的欢迎。由于价格较低,每家都能买得起,在日本很快得到了普及。长尾经理的白元公司是个小型企业,无力参与电冰箱生产的竞争。但是长尾经理看到电冰箱深受人们的欢迎,也想使自已的白元公司参与电冰箱的生产。他不断地细心观察和思考人们在使用电冰箱上有什么不方便的地方,想从中找到自已的机会。 不久,长尾经理发现,人们使用冰箱确实很方便,但也不是完美无缺的。如在使用中冰箱内某一种食物发生气味,就会影响另一些食物。许多人正为电冰箱中食物串味感到烦恼。长尾经理想如果开发一种新产品,放在冰箱里可防止电冰箱内食物串味,一定会得到广大用户的欢迎。长尾经理的知识面很广,他知道目前 已有许多行业将椰子炭、活性炭用于吸收气味了,只是还没有人把它用于冰箱除味。机会难得呀。想到这里他立即找来活性炭装进纸袋,放进冰箱里,试看结果如何。经试验,电冰箱内放的各种食物所散发的气味都被活性炭吸收了。长尾经理特别高兴。他迅速申请专利改进包装,在白元公司组织生产。电冰箱除味器产品上市后,受到冰箱用户的普遍欢迎。
89 暖水瓶的发明 19世纪末 20世纪初,英国有位化学家名叫杜瓦。1900年,他第一次在摄氏零下240度的低温下,成功地将氢气压缩变成液体。当时,世界上还没有能够保持恒温的容器。杜瓦要保存液态氢,只好让制冷设备不停地运转,这样就得耗用许多能量。杜瓦想能不能发明一种保持恒定温度的容器呢?于是杜瓦开始深人地研究热传递原理。他根据热传递原理,设计一个能够阻止热量传递的瓶子,经过研制试验成功了,他用这个瓶子贮存了液态氢。 这个瓶子是用内外两只玻璃瓶套装在一起的,两层玻璃瓶壁之间的空气已被抽出,成为真空层。瓶壁上都涂有银。瓶口用塞子塞紧,再拧上盖子。这样外界的热量要进人瓶子里,首先要经过真空层。而真空层是隔热的,因为真空不易传递热量。另外,瓶壁上涂的银层也能把一部分热反射回去。因此,这种瓶子内就能保持较长时闻的恒温,起到保温的作用。 由于这种瓶子保温效果好。成本低。价格较便宜,使用起来也方便,深受消费者的欢迎,因此很快就传到世界各地。这就是人们现在普遍使用的暖水瓶。
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金属披叠板的创造 日本有一位企业家名叫石川。20世纪60年代他在日本北海道地区经营一家瓦厂。冬季里北海道地区,天气寒冷,雪下得很厚,积雪的时间很长,冰天雪地一片北国风光。当时人们居住的屋顶大部 分使用的是石川瓦厂生产的传统瓦。此瓦特点是物美价廉,但防寒性差,每逢冬季人们为了保暖,都在瓦的上面铺盖一些稻草。 石爪看到这些,知道自已瓦广生产的瓦存在缺陷。他开始思索着如何进行改进。他曾设想将瓦加厚,可以增加御寒性,但是瓦重了,冬季再加上很厚的积雪,屋梁就难以承受。因此只能考虑用一种轻质材料,做出的瓦即轻,又保暖还美观,这样人们是一定会欢迎的。石川时刻地注意观察寻找能够制造防寒保暖瓦用的轻质材料, 一天,石与朋友聊天时听朋友说有一种名叫“聚氨酯”的材料,可以保温,隔热、阻燃性能好。他很快买到了聚氨酯,想试试。他学着别人的使用方法,经过反复研究和多次试验,最后他用两层薄金属板叠起来,中间夹一层发泡聚氨酯。使用这种板作瓦,具有防寒、保暖、防火、重量轻、便于切割加工、易运输等特点,是理想的建筑材料。石川把自己试制成功的板起名叫金属披叠板他的瓦厂转产后,也改名为爱奇工业公司。 伴随着日本经济的快速发展,国民经济收入也不断增加,人们手中有了钱,要求改善自己的居住条件,渴望建一座冬暖夏凉的住宅。 石的爱奇工业公司生产的金属披叠板,恰好适应了人们的心理需求。他加大力度作广告宣传,很快成了市场的热门货。
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轻质泡沫金属材料的创造 日本有位冶炼工程师,知识面广,事业心强,对科学技术的发展水平、工农业生产和人们的生活需求有比较全面的了解。他很注意从日常生活中吸取灵感,得到创意。 日本是个资源贫乏的国家,工业生产很需要一种重量轻、经济、坚硬的金属材料。当时有些人在寻求这种重量轻而坚硬的金属材料,但是还没有办法解决,是个大难题。这位冶炼工程师,更是心急如火。他在日常生活和工作中时刻观察,细心思索,想得到启迪。一天中午下班,他路过面包店买几个面包拿回家里。在吃面 包的时候,面包的松软,引起了他的注意,他联想到自己要解决的难题,边吃边琢磨。他想着面包的松软,是因为面包内有许多气孔;气孔的产生是因为面包在烤制过程中释放出气体,在面团里形成了无数个小空泡而成的。想到这里,这位冶炼工程师受到启发。沿着这条思路,他开始进行冶炼重量轻而坚硬的金属材料试验。他在溶化的金属液体中,加人一定量的起泡剂,再迅速冷却下来,形成了轻质的泡沫金属材料。他试验成功了。这种新产品满足了工业上的特殊需要,节省了大量贵重金属,很受用户的欢迎
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女朋友裙子给他的创意 美国有一位年轻的制瓶工人,名叫鲁托。他文化不高,胸怀大志,爱动脑筋,好琢磨问题。因为他是制瓶工人,每天接触玻璃瓶,他的脑子里经常想着瓶子。平常注意观察人们使用瓶子的情况,了解人们对瓶子有什么要求。他探索出:人们心中理想的玻璃瓶是,当手握上瓶颈时,不会有滑落的感觉;瓶里装的液体看起来少,而实际分量多。怎样才能制成这种瓶子呢?鲁托不断地思考着,在日常生活中时刻地注意寻找创新的启迪。当时鲁托正值热恋中,夏季的一天,女朋友约会他。俩人会面时,他看见女朋友穿着一件裙子,脚面宽,向上渐窄至膝盖,再向上又渐宽,腰部细,显得很有吸引力。善于联想的鲁托,一看后,已顾不上与女友说话眼睛直町着女友穿的这件美丽动人的裙子,他心里出现了一个奇特的念头。把瓶子做成像裙子这样,一定会受人们喜欢的。 鲁托经过认真的思考后,下决心要试试。他回到工厂后,就模仿裙子款式,制造形状相似的玻璃瓶,他还在瓶子上面加上了与女朋友裙子布料一样的花纹。经过半个多月的反复试制,新形状的玻璃瓶试制成功了。鲁托为自已做的新式样瓶子申请了专利 1923年鲁托将自已的专利以600万美元的价格卖给可口可乐公司,成为可口可乐的专用瓶。
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邮票齿孔的来历 1840年5月6日,英国政府首次正式发行邮票后,由于这种邮件上贴的标志邮费的凭证,使用起来方便简捷,很快传遍了世界。许多国家也都先后开始发行邮票。 邮票的诞生,给人们的通信带来了极大的方便。但是,当时的邮票是许多张连在一起的,使用时要用刀裁开,既麻烦,又不容易裁整齐。英国有位发明家名叫亨利·阿塞尔。1848年的一天,他来到伦敦一家酒馆里喝酒。见到旁边桌上坐着一位先生,看着桌上放着一封已写好的信,手里拿着一大张邮票,想裁开但是身上没有带小刀,正在为难。那位先生见到亨利·阿塞尔,很客气地说;“先生,您带小刀了吗?可否借给我使用。”阿塞尔摇摇头说:“对不起,我也没有带。”过一会见那位先生从自已的西服领带上取下一个别针,在各枚邮票的连接处,刺了一行行小孔。然后很容易、很整齐地就把各枚邮票分开了。 亨利·阿塞尔被那位先生的做法吸引了。他着迷地思索应该研制一种专为邮票打孔的机器。于是,他进行了精心的设计和制 造,一种新型邮票打孔机试制成功了。用它打过的整张邮票,撕下每张邮票时,都非常方便,也很整齐。英国政府邮政部门立即采用了这种机器。至今全世界各地还在使用邮票打孔机。
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带橡皮铅笔的诞生 美国佛罗里达州有一位画家,名叫李浦曼。家里很穷,成套的画具也买不起。但是,他人穷志不穷,没有放弃对理想和事业的追求。他热爱画画,坚持画画,没有钱买笔,就一支铅笔削了用、再削再用,一直用到只剩一点点,也还凑合着用。 李浦曼是一位勤奋、聪明的画家。一次,他正在全神贯注地创作一蝠题为“梦中的少女和绅士”的画。他已全身心地沉浸在创作的激情中,他手握很短的铅笔头,画一会,停一会,琢磨一会,有不妥的地方,就用小橡皮擦掉再画。又停一会,瞧一会,突然发现有一处画的太差劲了。他忙随手拿橡皮,想擦掉再画。可是没有拿到,小橡皮不知放哪去了。画家东找西寻,找过来找过去,最后在墙根找到了。他用橡皮擦完后,转身拿铅笔头要再画,铅笔头又不见了。原来在匆忙中急着找橡皮,把铅笔头也给搞掉了。此时,李浦曼文急文气。他自言自语地切念着得想个办法,得想个办法。他找到铅笔头后,用线将橡皮栓在铅笔头上。这样橡皮和铅笔在一起,就不用现用现找了,方便多了。可是这样用来也有不便之处那就是橡皮在铅笔上晃来晃去,磕磕撞撞的,李浦曼觉得还应该改进一下。于是,他文想出一个办法。找来一条薄铁皮,用薄铁皮卷成小筒将橡皮插进筒里一些,再将筒插在铅笔的平头上,固定起来。做好后,他拿起铅头试一试觉得很方便。他突然意识到这个小创造应申请专利。他获得了专利权后又将这个专利卖给了铅笔公司,得到一笔专利转让费,既为他自已筹措了一笔画画的资金也为社会做了一件有益的事。
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吸汗片的创造 日本有位姑娘叫小川信子。爱出汗,特别是她的腋下经常出汗,她用手绢或毛巾垫在腋下,没多长时间就被汗水湿透了。由于腋下汗多做事不方便,她感到很苦恼。作为一个姑娘是要讲究体面的。为此,小川信子曾经多次去医院皮肤科诊治,都没有取得明显效果。 小川信子爱漂亮,很聪明,又爱动脑筋。为了解决腋下爱出汗的苦恼事,她经常留心日常的各种事物,想从中寻求解决办法。 一天,在药店里,她见到妇女哺孚乳期漏乳用的吸水垫巾。心想这个东西可以买来试试。她立即买了几块吸水垫巾,回到家里,在吸水垫巾的背后贴上双面可粘的胶带,然后把它贴在内衣的腋部,再穿上内衣。经过试用她感到这种办法可以吸汗,有效果,但是还不够理想。因为被吸收的汗水,很容易渗出衣外,把衣服弄湿,显得太不雅观。小川信子想到了用纸尿布等高分子材料试试。她知道这种材料是吸水聚合物,这样垫巾内吸的水会更多。她又在垫巾的内侧贴上一层防水膜,用来防止汗水渗出。为了消除汗臭,她在垫巾中,还加上了除臭剂。这样经过不断完善和改进,于1985年终于创造出了一种比较完善、适用的腋下吸汗片,并申请了专利。 随着社会的进步和经济的发展,人们生活水平在不断地提高,市场上清洁用品越来越畅销。这种贴在内衣腋部的吸汗片颇受消费者的欢迎。
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即诊术的发明 世上在没有X光,也没有听诊器之前,医生给病人看病是用即诊术。即诊时让病人仰卧在床上,医生将左手的中指或食指第二节紧贴在患者胸部或其他部位,再用右手中指叩打左手指节二节,这样可以听到叩诊声音。医生以此音来判断病因。因为人体的肌肉、肝、心和含有气体的肺、装有食物的胃肠,在被叫击时,都会,发出不同的声波。不同部位的叩诊声音也是不同的。医生根据不同的声音来诊断病人得的是什么病。 公元1700年以前,意大利有位医生名叫奥恩布鲁格,他出生在商人家庭,父亲是一个酒店的老板。那时候酒是装在一人高的大木桶里,存放在地窖中。奥恩布鲁格小时候常跟爸爸到地窖里取酒。哪个桶里有酒呢?他父亲用手指敲一敲酒桶,就能探听到桶内是否有酒。因为空桶被敲后能发出清脆的声响;满桶被敲后发出的声音是沉闷的。小奥恩布鲁格很快就学会了这个技巧,掌握了这种敲桶探测法。 奥恩布鲁格长大后学医,成了一名医生。有一天,有位病人找他看病,说胸口不舒服,喘气很费力。是什么病呢?那时还没有诊断器具,奥恩布鲁格查来问去弄不清楚病人得了什么病,眼巴巴地看着病人死了。 奥恩布鲁格要弄清病人死的原因,求得死者亲人的同意,解剖了患者的发作体。原来患者胸腔积满了水,是胸致死的。奥恩布鲁格医生真后悔,早知道是脓胸,是有办法抢救患者的。这件事后,他几天没有睡好觉。户体里的脓水在他眼前不断地出现,家属的哭泣声在他耳边不断地回响。一个尖锐的问题摆到他的面前。他思索着以后再遇到这类病人该怎么办呢? 他忽然想起,童年时跟随爸爸敲酒桶的事,联想到人的胸腔不是很像酒桶吗?如果敲一敲胸腔不就可以听出里边有没有水了吗?于是奥恩布鲁格做了反复的实验和观察解部,探索着胸腔病和叩击声音之间的关系,终于写出了医学论文,发明了叩诊术。
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火柴的发明 现在人们取火多数使用打火机。在打火机没有出现之前,人们取火都是使用火柴。火柴没有发明前,古代人取火的方法是用打火石,还有最古老的钻本取火。 17世纪末,德国有位金匠名叫布朗特。他在汉堡冶炼黄金时有一次,意外地发现一种易燃的物质一一磷。布朗特是个很细心的人,也很会赚钱。他摸索出一套炼磷的秘密方法。他把这个秘密炼磷法以1000英镑的高价卖给了英国人克莱夫德。 1677 年,克莱夫德将炼磷的整套技术带给了英国科学家波义耳。波义耳(公元1627一1691年),英国化学家、物理学家。8岁时人伊顿公学读书,后去法、意两国游学,1644年回国,致力于科学研究。波义耳得到易燃的磷后,想着如何使用它。忽然想起用它取火。于是他开始试验研制火柴。经过反复试验,终于在 1680年研制出了最早的火柴,称之为取火棒。这种取火棒是用木材做的细棒。细棒的一端涂有硫磺。另外在粗糙的纸上涂有磷。人们取火时拿一根取火棒,将涂有硫磺的一头,在涂有磷的纸上摩擦,就会将细木棒点燃。火柴发明成功后,很快传到各地,被广泛使用,人们用起来确实很方便在使用中人们发现磷有剧毒。不安全,又贵。到1826年有个人叫沃克,他对火柴进行了改进,他用树脂、水、硫化锑和氯酸钾等调和一起,搅成糊状,将细木棒的一头沾裹上。人们使用时,只要将火柴头在砂纸上一擦,火柴棒便会燃着起火。这种火柴即安全又便宜,很快传到世界各地。至今人们还在使用
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纺纱机的发明 18世纪中期,英国有名工匠叫哈格里沃斯。他和妻子、女儿一家三口居住在一个城市里。为了生活,妻子租了一台纺车,每天纺纱忙个不停。那时的纺车只有一个纱锭。妻子起早贪黑忙一天也只能纺出一磅纱。一天,妻子对工匠说:“这纺车若是一次能多纺两个纱锭就好了。”工匠是个即聪明又细心的人。他听到妻子说后,心里就开始琢磨着,为了让妻子减轻负担,应该改进一下纺车。一天,哈格里沃斯在外边做完工,回到家里,不小心将纺车倒了。原来水平放的纱锤一下竖了起来,但它没有被卡住,仍在飞快地转动着。哈格里沃斯望着飞转的纺锤发呆,惊喜中自言自语地说:“太好啦,这就是未来纺纱机。”他想若是在一个框子里并立几个纺锤,用一个纺轮带动,让它们一起转动,就可以同时纺出几根纱来。沿着这个思路,他兴奋地开始设计新型纺车。经过反复的试验和研制。付出了千辛万苦,终于在1764年研制成功一台能同时纺8个纱锭的新式纺车。他非常高兴地看着妻子愉快的纺着但他没有因此满足。接下来他又继续改进和完善。将纺纱机上的纱锭增加到 16个、32个,后来竟能在一台纺纱机上同时纺出80 个,工作效率提高了几十倍。为了纪念自已的发明,哈格里沃斯以自已女儿的名字将纺车命名为“珍妮纺纱机”。消息传出后受到人们广泛的欢迎,很快地被推广应用开了。它就是现代纺纱机的前身。
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坦克的诞生 19世纪末至 20 世纪初,在欧洲形成了德、奥、匈、意组成的同盟国和英、法、俄组成的协约国两大军事集团。双方为了重新瓜分世界、争夺殖民地而展开了激烈斗争。1914年6月 28日的“萨拉热窝事件”成为大战的导火线,继而暴发了第一次世界大战(公元 1914一1918年)。此战历时四年零三个月,参战国家33个,15亿人口卷人战争漩涡,死伤达3000余万人,经济损失约2700亿美元。结果以同盟国的失败而告终。此次大战一个重要的特点是飞机坦克、潜艇等新式武器大量装备部队,火力得到空前的加强。从此这些新式武器登上了战争的舞台。 大战期间,英国有位随军记者名叫斯文顿。在前线采访中亲眼看到自己的同胞一次次的冲锋,倒在血泊之中。他目睹惨景,头脑里出现一个问题:“用什么方法能够抵御枪弹,使部队继续前进呢?”于是他经常细心地琢磨着。一天,他看到履带式拖拉机在清除道路障碍,受到启发。他想若是给拖拉机穿上一层厚钢板外衣,再装备上火炮和机枪,一定能够成为既能防御又能进攻的武器。斯文顿把自己的想法写成建议书上报英军司令部, 斯文顿的建议很快受到重视和采纳,并立即交给了英国林肯城生产水柜的威廉·浮士德机械厂,按照斯文顿的建议立即研制由于是战争急需,这个工厂组织了精兵强将上阵,很快就研制成功了,并投人批量生产。当时英国内部称它为“机枪破坏器”。为了保密对外则叫它“水柜”。水柜的英文发音就是坦克,坦克的名字就这样叫开了。 第一次世界大战进行到第三个年头时,1916年9月15日,计划在索姆河发动反攻的英法联军突然出动十儿个巨大的“怪物” 向德军阵地冲去。它身披铁甲,形如房屋,身看不见轮子,却能行动,自由地运行。巨大的轰鸣声震撼大地。身后扬起的尘土遮天盖地。这些喷射火舌的怪物将德军士兵吓呆了。任凭步枪射击,机枪扫射,它全不在乎,大摇大摆地穿过平地越过堑壕,一直向德军冲去。战斗只用了两个半小时,英、法联军就攻占德军阵地纵深5 公里,占领了有利地形,俘虏德军300多人,获得了反攻的胜利。 第一次世界大战最大的一次坦克战,是1917年11月20日至12月7日的康布雷镇战役。11月20日英国第三军司令官朱利安·宾将军决定在适宜坦克作战的康布雷镇,同时出动381辆坦克。战斗打响后轰鸣的坦克直扑德军阵地,防线很快被突破。战役结果英军有65辆坦克被击毁,还有118辆陷于战壕里,但是德军有7500多名被俘虏,英军获得了战役的全胜,这是一次成功的坦克战。
100 原子弹的诞生 1933年初,德国总统兴登堡任命希特勒为总理,随即法西斯主义的纳粹党在德国上台组建政府。1934年希特勒自封为国家元首,宣布成立“德意志第三帝国”。从此,他不惜使用一切兜手段,对内实行慈怖的独裁统治,对外实行侵略扩张和种族灭绝政策。他狂妄地扬言:“要霸占全球,征服全世界。”在希特勒的授意下,德国试图利用原子科学的成果制造一种毁灭性极强的新式武器,开始进行一项秘密工程。这个惊人的消息,于1939年夏季从柏林传出。当时欧洲战云密布,科学家们担忧,万一德国法西斯抢先制造出原子弹,人类的命运将是不堪设想。 1939年8月31日希特勒首先向波兰举起了血淋淋的屠刀悍然发动了第二次世界大战。由于纳粹德国疯狂地迫害知识分子和犹太人,许多杰出的科学家,如科学巨人爱因斯坦、原子的核裂原理发现人迈特纳等,都先后逃离德国,迁居美国。这些科学家出于对人类命运的极大关注,请爱因斯坦出面写信给当时的美国总统罗斯福,要求美国务必抢在德国前研制出原子弹。罗斯福收信后默默地研究着,他觉得这件事非同小可,涉及人力、经费、保密和安全等许多问题。罗斯福苦苦思索一周,终于在 10 月 19 日下 了决心。他指令军事助手“必须处理好这件事”。随即,按照罗斯福的指令,秘密组成了一个代号“S一11”的特别委员会,开始进行核试验研究。1942年8月美国陆军工程兵团格罗夫斯将军主持”S-11"特别委员会,制定了个命名“曼哈顿”的新计划。选用了著名科学家罗勃·奥本海默主持原子试验室工作。罗勃·奥本海默 1904 年 4月 22 日出生于美国纽约。他的父亲是有名的企业家。他在童年时就打下了良好的基础。12岁时,他应邀为著名的专家学者作了题为“曼哈顿岛上的基岩”的学术报告。他学习勤奋,有惊人的记忆力。1925年,他毕业于哈佛大学。第二年他到英国剑桥大学跟随卢瑟福深造,后来受波恩的邀请到哥廷根大学工作,和波恩一起发明了“波恩一奥本海默近似法”。1929年,他回到美国,在加利福尼亚理工学院和加利福尼亚大学同时任教。1936 年他晋升为教授,1941年当选为美国科学院院士。这时的奥本海默不仅是一位超凡的物理学家、出色的实验室主任,而是一名有管理才干、能够和各种各样人打交道的出众人物。因此,“S一11”特别委员会认为奥本海默负责原子弹的研制工作,是最佳最可靠的人选 奥本海默上任后,于1943年1月亲自挑选了著名物理学家弗米·玻尔、康普顿、尤里和劳伦斯等人,参加原子弹的研制工作。他选中了美国新墨西哥州阿拉莫斯荒凉的高地,那里邻近沙漠:地方偏僻,人烟稀少,在那里修建起一处秘密实验中心,进行实验和研制原子弹。 与此同时,纳粹德国也在加紧研究制造原子弹。1942年6月:罗斯福从情报中获悉,德国占领挪威后,命令挪威一家生产重水的工厂每年向德国提供五吨重水。重水是使原子反应堆中的中子得以减速的缓冲材料。有了重水,就能控制反应堆,制造原子弹就有可能。为了不让德国制造原子弹,罗斯福下令必须炸毁挪威的重水工厂,切断德国的重水来源。 1943年 2月 11日,以隆纳贝尔为首的突击小组在挪威空投成功。突击小组成员冒着狂风暴雨,忍受着零下 25℃的严寒向重水厂前进。深夜,突击队员在月光照耀下,依靠悬崖峭壁上长的灌木丛,爬上了300米高的危崖,沿着一根管道迅速潜人设在一座陡峭山坡上的重水厂。当他们突然出现在重水车间时,守夜的一名职员,面对全副武装的英国士兵,吓得目瞪口呆说不出话来。隆纳贝尔命令他靠墙站着,然后从背夹里取出20块炸药,贴在重水罐的壁上,很快点燃了导火线。轰的一声巨响,重水罐被炸裂,重水横流满地。当纳粹发现重水罐被炸时,突击队员早已不知去向了。由于这次爆破的成功,重水工厂至少一年之内不能生产。使纳粹德国丧失了建立原子反应堆必不可少的重水。 为了抢在德国之前造出第一颗原子弹,美国向欧洲战场派出了一支名叫“阿尔索斯”的行动小组,专门在欧洲各地搜捕德国科学家和收集德国制造原子弹的情报。1994年春“阿尔索斯”小组突然发现在德国占领区内一个叫黑兴根的小镇,有德国“U计划”的一个基地。美国“曼哈顿”总部把这一情报,报告了美国陆军总部。陆军参谋长马歇尔和几个高级将领在地板上摊开一张大地图,趴在上面找了半天,才找到了这个不出名的小镇。当即决定派出一个突击兵团袭击黑兴根小镇。这个行动获得了成功。 美国在实施“曼哈顿”计划时,格罗夫斯将军坐镇华盛顿“曼哈顿”总部指挥。每天,与原子实验室基地主持人罗勃·奥本海默通话数次,即时解决工作中出现的问题。他们在操作中高度保密。连副总统杜鲁门也是在1945年4月罗斯福死后接任总统时才得知 原子弹的“炸药”是高纯浓缩的铀一235。为了早日获得足够的铀一235,奥本海默采取三管齐下的方法。他首先让弗米领导个组负责筹建原子反应堆获得铀一235,又让劳伦斯负责筹建电磁同位素分离器从天然铀中分离铀一235,还让尤里采用气体扩散法生产浓缩铀一235。他又特意找来一位工程师着手设计原子弹的结构。 奥本海默和科学家们经过两年的共同努力,终于研制成功了原子弹。1945年7月16 日 5时30分,美国制造的第一颗试验性的原子弹,在新墨西哥州爆炸成功。一道闪电在方圆400公里的范围内划破长空。一团巨大的火球直升8000米高空,大地被震得微微颜抖。美国整个西部都听到了爆炸声,很多人惊奇地以为太阳提早升起广。科学家们为此高兴得互相拥抱,欢呼不止。 美国第一批原子弹只制造出三颗,第一颗试爆的原子弹命名为“瘦子”,第二颗和第三颗分别叫“胖子”和“男孩”。 美国总统杜鲁门得知原子弹试验成功,非常高兴。他在8月2 日决定向日本投掷原子弹。原子弹的研制成功使人们欢愉的同时也使许多科学家产生了担忧。当他们知道美国军方有向日本和平居民投放原子弹的意向后,联名向美国总统杜鲁门呼吁不能使用原子弹。但是他们的努力没有用。1945年8月6日和9日,美国分别在日本广岛和长崎投放了两枚原子弹,使两座城市完全变成了废墟。奥本海默听到这惨痛的消息后,既追悔莫及,又非常伤心。 奥本海默由于多年从事核研究工作、惠了咽癌,1967年在美国新泽西州普林斯顿逝世,终年63岁。
100个发明创造的故事 这些成功的发明是人类灿烂的现代文明的重要组成部分 感悟发明家创造者的成功历程 无论是瞬时间的灵感,还是长时间的钻研探索 都离不开日常知识的积累 每个人的知识都不是与生俱来的而是需要后天的努力学习。
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