冰淇淋的发明
（1295 年）


　　冰淇淋是孩子们最喜欢的冷饮食品之一。在炎热的夏季，吃上一根冰淇 淋，的确是一个很开心的享受。从冰淇淋最初的发展史上看，它是在国王的 宫廷中产生的。因为冰淇淋最初是作为一种奢侈品使用的。法老把雪放在双 层银质高脚杯里冰镇水果汁，并用这种果汁来招待宾客。
　　据说，西方人制作冰淇淋的方法是马可波罗在 1295 年从中国带回去的。 当时在北京有一种冰冻奶制品，在大街上用手推车推着卖。
1533 年，当卡特琳·德梅迪西与未来的法国国王亨利二世结婚时，威尼
斯人利用这个机会，向人们推销了一些冰冻的精美食品。在长达 34 天的婚礼 中，每天饮同一种冰冻的果汁，其中包括冰冻的柠檬水、桔子水和野草莓水。 还有一种用奶油做的半冰冻的甜点心，这种点心的制作方法高度保密。据说 英国的查理二世流亡到欧洲大陆的时候，曾要求尝一尝冰淇淋。
1550 年居住在罗马的一个叫比利亚弗兰卡的西班牙医生发现，如果把硝
酸钾加在雪里，能很快把温度降到冰点，使奶油的混合物完全凝结。佛罗伦 萨人最先利用这种知识大规模地生产真正的冰淇淋。
1870 年，伦敦建立了第一个制冰厂。冰淇淋成为普遍受人欢迎的食品。
据说，盛冰淇淋的圆形蛋卷，是在 1904 年的美国路易斯安那州交易会上，一 个卖冰淇淋的男孩子的女友发明的。他送给她一束花和一块冰淇淋，她把一 张薄饼卷成圆锥形来盛花，又卷了一张薄饼来盛开始融化的冰淇淋。在法国 科学家索林发明均化器之后，美国人发明了现在的软冰淇淋。

火炮的发明与发展
（1332 年）


　　中国是最早发明火炮的国家。早在元朝时，作为管形火器的竹管已开始 被金属管所代替。先前以粗毛竹制做的突火枪，也变成了用金属做的大型火 铳。这种用金属制作的大型火铳，就是早期的火炮。中国历史博物馆中展出 的元代至顺三年（1331 年）制造的青铜铸炮，重 6.94 公斤，长 35.37 厘米， 口径 105 毫米。
　　中国的火药和火器西传以后，火炮在欧洲开始发展。14 世纪上半叶，欧 洲开始制造出发射石弹的火炮。其中 1346 年克勒西会战时，英国国王爱德华 三世统帅的部队就使用了短管射石炮。到 1350 年，火器已流传到西欧、南欧 和中欧各国。百年战争中已使用生铁或青铜做成的火炮，发射铅弹、铁弹或 铁器。1378 年德国制成了铸铜炮和铸锡炮。
　　
　　15 世纪时，开始出现了带炮耳的火炮。这种火炮有两个短轴装置在炮管 平衡点上，围绕该点可使炮管俯仰。当然，对炮手来说，最重要的是怎样才 能简单迅速地调整火炮射程，正是这种需要导致了弹道学的诞生。伽利略提 出，弹丸飞行的轨迹是抛物线形的，从而纠正了人们认为炮弹在垂直下落之 前是直线飞行的错误观念。此后，英国的数学家本杰明·罗宾斯发明了一种 名为弹道摆装置，用于测量初速。
　　进入 18 世纪后，火炮技术取得了惊人的进展。1736 年，法国的古里鲍 巴尔对火炮作了重大改进。他对炮身长度、炮筒尺寸、弹丸重量及火药的装 药量等都进行了精心研究，并把火炮分成几段制造，即使炮体的一部分毁坏， 也能在更换后继续使用。
　　18 世纪中叶，普鲁士王弗里德里希二世和法国炮兵总监格里博沃尔曾致 力于提高火炮的机动性和标准化。在英法等国多次试验的基础上统一了火炮 口径，使火炮各部分的金属重量比例更为恰当。
　　从火炮出现到 19 世纪中叶以前，火炮一般是滑膛前装炮，发射实心球 弹，部分火炮发射球形爆炸弹、霰弹和榴霰弹。这种火炮的主要缺点是射速 慢，射程近，射击精度差。1846 年，意大利 G·卡瓦利少校在以往大量试验 的基础上制成了螺旋线膛炮，发射锥头柱体长形爆炸弹，提高了火炮的威力 和射击精度，增大了火炮射程。
火炮技术的一项重要进步是反后坐装置的创制。在 19 世纪末期以前，炮
身通过耳轴与炮架相连接，这种火炮的炮架称为刚性炮架。这种炮架在火炮 发射时受力大，火炮笨重，机动性差，发射时影响瞄准。在 1807 年英国旗舰 “胜利号”上曾用滑轮和重锤来限制火炮的后坐力。
19 世纪末期才出现了反后坐装置，炮身通过反后坐装置与炮架相连接，
这种火炮的炮架称为弹性炮架。影响最大的是法国 1897 年式 75 毫米野战炮。 这种火炮的设计包括具有两种重要功能的液压气动式反后坐装置。它不但能 吸收火炮射出时产生的后坐力，而且与当时处在研究阶段的其他方法不同， 能在发射之后把炮管复归原位，从而有效地提高了火炮的发射速度和威力。
从 20 世纪初开始，火炮进入多样化、专业和性能全面提高的大发展时
期。第一次世界大战期间，为了对隐蔽目标和机枪阵地射击，广泛使用了迫 击炮和小口径平射炮。随着坦克的出现又产生了坦克炮。为了对付空中目标， 广泛使用了高射炮。当时各交战国还重视大口径远程火炮的发展。法国 1917 年式 220 毫米加农炮，最大射程达 22 公里。德国 1912 年制成的 420 毫米榴
弹炮，最大射程 9300 米。
　　20 世纪 30 年代，火炮性能进一步改善。通过改进弹药、增大射角、加 长身管等途径增大了射程。轻榴弹炮射程增大到 12 公里左右，重榴弹炮增大
到 15 公里左右，150 毫米加农炮增大到 20～25 公里。炮闩和装填机构的改 进，提高了发射速度。普遍实行机械牵引，减轻火炮重量，提高了火炮的机 动性。
　　第二次世界大战中，由于飞机提高了飞行高度，出现了大口径高射炮、 近炸引信和包控炮瞄雷达在内的火控系统。由于坦克和其他装甲目标成了军 队的主要威胁，又出现了无后坐力炮和威力更大的反坦克炮。

军衔的出现与发展
（15 世纪末）


提到军衔，人们自然会想到它产生的历史。据美、苏两国出版的百科全
书记载，军衔最早出现于 15 世纪末叶，是伴随着常备军的产生和发展逐渐完 善的。
　　军衔的主要作用是通过把官兵的等级在服装上表示出来的方法，鲜明地 表示军人的军阶高低，以便于确定相互之间的隶属关系，准确识别和指挥作 战。
　　俄国是世界上实行军衔较早的国家之一。16 世纪中叶，俄国军队首先在 射击兵中实行了军衔。到 17 世纪末 18 世纪初，彼得一世才在他建立的正规 军中实行统一的军衔体制。
　　苏联十月革命胜利后，1917 年 12 月 16 日专门颁布法令，废除了旧的官 衔军衔。又经过近 20 年时间，直到 1935 年 9 月 22 日，苏军才颁布了新的军 衔制。到 1957 年，苏军颁布了更为完整的军衔制。
　　苏军的军衔分为大元帅、主帅、军种元帅、军种主帅、兵种元帅、兵种 主帅、专业兵元帅；大将、上将、中将、少将；上校、中校、少校；大尉、 上尉、中尉、少尉、准尉；大士、上士、中士、下士等 23 种。在服装上表示 军衔的符号竟多达 216 个品种。
美国军队军衔制的第一个倡导者是乔治·华盛顿。1775 年，华盛顿第一
个在美国军队中推广和实行军衔制。经过 200 多年的逐步发展，美军已形成 了比较适合其特点的军衔体制。
美军不设元帅，分为将、校、尉、准尉、军士、兵 6 类，其级别和苏军
大致相同。美国军队的军官符号一般在常服、礼服的肩带上和领子上以及宴 会服的袖端上。肩带上的符号又分为肩章和肩徽两种，前者用于蓝色礼服和 灰绿色衬衫，后者用于常服。肩章有金色的边缘，底色为兵种的颜色，上有 各种军阶图形。肩徽小于肩章，其军阶符号与肩章相同。士兵的军阶符号， 用佩带在袖子上方外侧的臂章表示，在穿作战夹克和作为外衣的灰绿色衬衫 时，在领子上佩带与臂章图形相同的金属领徽表示。
中国人民解放军于 1955 年 10 月 1 日，第一次颁布了自己的军衔。当时
的军衔分为帅、将、校、尉、军士、兵等 6 种，其级别也多达 20 多个。根据 颁布的军衔制，帽徽上设有等级的差别，而肩章和领章各不一样。例如元帅 的肩章，一般都是金黄色版面，正红色边，版面上端绣中华人民共和国国徽， 下端绣银白色五角星徽。将军的肩章，主要是星徽的数量有别，大将四颗星， 上将三颗，中将两颗，少将一颗。校官的肩章，除版面两条纵线外，其星徽 与将军相同。尉官的肩章则是版面上加一条纵线。军官的领章也有所不同， 元帅的领章除靠领口的一边外，其余三边绣金边，版地缀有中华人民共和国 国徽的金黄色扣。将军的领章，除靠领口一边外，其余三边镶金边，版地缀 军种、兵种及勤务符号。校、尉官的领章，均为版地缀军、兵种及勤务符号。
60 年代中期，中国人民解放军取消了军衔。
　　从 1988 年起，中国人民解放军又恢复了军衔。但比起 50 年代的军衔， 目前的军衔更加简明，等级级别进一步减少，形成了独具特色的军衔体制。
　　
近代发明

近代发明概述


　　自从 15 世纪下半叶以来，科学技术取得巨大进步。在近代科学技术方 面，牛顿所创立的经典力学体系，实现了以力学为中心的科学知识的第一次 大综合。在研究天体力学和地球上物体力学过程中，数学得到划时代的发展： 从常量数学发展到了变量数学，由初等数学发展到了高等数学。其主要代表
是 17 世纪的三大成就，即耐普尔制定了对数，笛卡尔创立了解析几何，牛顿 和莱布尼兹发明了微积分。以蒸汽机为主要标志的第一次技术革命，有利地 推动了化工、机械加工、冶金和交通运输部门的发展，导致了世界性的工业 革命。机器大工业的发展要求自觉地利用自然科学，并为探索自然规律提供 了大量先进的技术手段，使得近代自然科学进入全面发展的阶段，它的一些 主要部门已由长期搜索材料为主转到整理材料为主的理论综合。1775 年，康 德发表了《宇宙发展史概论》，提出关于太阳系起源的星云假说；1833 年， 赖尔出版的《地质学原理》中提出了地球缓慢进化的学说；笛卡尔、迈尔、 焦耳、赫尔姆霍茨等人提出了能量守恒与转化定律；在化学方面则在 19 世纪 陆续建立了原子分子论，进行尿素的人工合成，发现了元素周期律；在生物 学上提出了细胞学说和物种进化理论。
随着自然科学的迅速发展，人类的发明创造活动也呈现出空前未有的活
跃局面。这一时期的发明创造有一系列重大突破。其中最重要的有两方面的 发明，它们对社会发展起到了划时代的作用。
首先是蒸汽机的发明和广泛使用，带来的近代史上的第一次技术革命，
促进了社会生产力的巨大发展。远古以来，人类只能直接利用热能（火）来 煮食、取暖、熔炼金属等，仅局限于运用热能本身。18 世纪蒸汽机的发明， 则是人类第一次实现了把热能转化为机械能，成为人类征服和改造自然中的 强大的物质力量。同时，蒸汽动力的广泛使用，带动了纺织工业、冶金工业、 煤炭工业、交通运输业、机器制造业的飞跃发展。不仅如此，蒸汽机的使用 促进了工业的大发展，从而引起社会生产方式的变革，加快了资本主义制度 的建立。
其次是电机的产生、电力的应用具有划时代的意义。如果说，蒸汽机的
应用标志着近代第一次技术革命，使资产阶级最终摧毁了封建贵族的统治， 确立了资本主义的生产方式，那么，以电力应用为特征的第二次技术革命， 则促进了资本主义社会生产力的大发展，创造了比蒸汽时代大得多的生产 力。恩格斯指出：“这实际上是一次巨大的革命。蒸汽机教我们把热变成机 械运动，而电的利用将为我们开辟一条道路，使一切形式的能——热、机械 运动、电、磁、光——互相转化，并在工业中加以利用。”
　　除此以外，近代还产生了许多重要发明成果。例如，在纺织工业上，产 生了飞梭、纺织机、精纺机三大发明，有力地促进了纺织工业的发展；在光 学仪器上，发明了望远镜、显微镜，为人类进入微观世界和了解宏观世界提 供了有力武器；在医学上，产生了体温表、免疫法、麻醉术、X 射线等发明， 为预防疾病、解除人们的痛苦创造了条件；在交通工具上，发明了汽车、火 车、轮船、飞艇、自行车等，为提高工作效率和生活质量创造了有利条件； 在通信方面，发明了电报、电话、光通信等，为加快社会信息交流奠定了重
　　
要基础；在文化用品方面，发明了钢笔、圆珠笔、打字机等，为文化事业的 发展作出了贡献；在材料方面，发明了水泥、橡胶等，为社会生活和生产提 供了新的材料，等等。
　　总的看，近代是发明创造的丰收时期，其数量之多，质量之高，都达到 了空前水平。这一时期发明创造的主要特点可归纳为四个方面：
　　一是发明创造与科技发展相辅相成。近代的发明创造，得力于科学技 术的有力推动。由于近代自然科学的迅速兴起与飞速发展，极大地提高了人 们认识世界与改造世界的能力，也为发明创造注入了生机与活力。不论是蒸 汽机的发明，电力的使用，还是其他各项重要发明创造，都是以近代科学为 理论基础的。离开了自然科学的支撑，就不可能有如此丰硕的近代发明成果。 另一方面，各项发明创造又极大地促进了近代科学技术的发展。特别是在技 术方面的进步，更是与发明成果紧密相关。比如炼钢技术、纺织技术的发展， 就是转炉、飞梭和纺织机发明的直接结果。因此，这一时期，发明创造与科 学技术的互相促进、互相结合是十分明显的。
　　二是发明成果形成系列 。与古代发明有所不同的是，近代许多发明成 果具有较强的相互关联性，往往形成某一方面的系列成果。比如电力发明与 使用后，很快形成了电器方面的家族。像电灯、电话、电报、无线电广播、 电冰箱等相继问世。而蒸汽机的出现，也导致了火车、汽车、轮船等一系列 以蒸汽机为动力的交通工具的诞生。之所以如此，是因为近代科学技术的发 展极大地拓展了人们的眼界，使人们对世界各种事物之间的内在联系及其规 律有了更深刻的认识，一旦某一方面有所突破，就会在深度与广度上得到迅 速扩展。
三是发明的主动性、目的性增强。近代发明中仍然具有很多偶然性因
素，比如望远镜、牛痘疫苗、电池、硫化橡胶、X 射线等等，其发明过程中 都有一些极富戏剧性的情节。但与古代不同的是，近代发明的偶然性，更主 要地发生在科学研究与实验之中，而并非像古代那样发生在生产实践中。这 是因为，随着近代科学的发展，科研实验已成为一项重要的实践活动，人们 探索自然奥秘的主动性、目的性大大增强了。发明创造不再是生活与生产中 碰巧发生的事，而是在人们有计划、有目的的研究探索中，必然要发生的事。 那些看似“得来全不费功夫”的发明，其实是“踏破铁鞋无觅处”之后的结 果。这表明，近代的发明创造活动进入了一个更加自觉的更高阶段。
四是发明家的作用更加突出。如果说古代有很多不知名的发明家、有
很多不知发明者的发明成果的话，那么到了近代，情况则大不相同。发明创 造活动已有受法律保护的专利权，发明人的地位突出了。纵观近代发明史， 不仅涌现出大批发明成果，而且出现了一批发明家。比较著名的像爱迪生、 贝尔、诺贝尔、富兰克林、瓦特、法拉第、富尔顿等，他们大都既是科学家， 又是发明家，一生致力于科学研究，取得显著成就。特别是被誉为“发明大 王”的爱迪生，一生有 2000 多项发明，获得专利的就有 300 多项，仅 1882 年一年就取得了 141 项发明专利，为人类的进步作出了巨大贡献。这一现象 只有在近代自然科学大发展之后，特别是人们掌握了科学的研究方法之后才 会产生。
　　总之，在世界发明史上，近代发明占有突出的地位，其大量的发明成果， 对人类社会的生产和生活都产生了重大而深远的影响。
　　
近代发明故事

体温表是怎样诞生的
（1593 年）


　　对于今天的人们来说，体温表已是非常普通的东西了，不仅医院广泛使 用，就连许多家庭也都是必备之物。由于体温表能准确测出人体的温度，因 而是医生看病的得力助手。然而在 300 多年前，医生们曾因为无法测量病人 的体温而大伤脑筋。为了解决这一问题，人们找到了伟大的物理学家伽利略， 请他帮助发明一种能准确地测出体温的仪器。
　　当时伽利略正在威尼斯的一所大学任教，对医生们的这一要求，他以其 科学探索的特有勇气承担了下来，但一时又难以找到正确的解决办法，他苦 苦思索着、探求着??
　　一天，伽利略给学生上实验课，他提问到：“当水的温度升高，特别是 沸腾的时候，为什么水位会上升？”有个学生立即回答说：“因为水达到沸 点时，体积增大，水就膨胀上升。水冷却，体积缩小，就会降下来。”
　　听到学生的正确回答，伽利略不由眼前一亮，他立即想到了测量体温的 方法问题。他想：水的温度发生变化，体积也随着发生变化。反过来，从水 的体积的变化，不是也可以测出温度的变化吗？
有了发明温度表的理论依据，伽利略立即跑到实验室，根据热胀冷缩的
原理，搞起实验来了。但是，一次次地实验都失败了，伽利略又陷入了困境。 这一天，伽利略又在实验室做实验。他用手握住试管底部，使管内的空 气渐渐变热，然后把试管上端倒插入水中，松开握着试管的手。这时他发现， 试管里的水被慢慢地吸上去一截；而当他再握住试管的时候，水又渐渐降下
去一点。这表明，从水的上升与下降，可以反映出试管内温度的变化。
　　伽利略根据这次实验，经过多次改进，终于在 1593 年制出了一个温度 表。其做法是：把一根很细的试管装上一些水，排出管内的空气，再把试管 封住，并在试管上刻上刻度，以便从水上升的刻度上知道人的体温。这样， 世界上第一个温度表就诞生了。
但这种温度表有个缺点，即到了寒冷的冬天，试管会由于水结冰体积膨
胀而被撑破。这样，这种温度表作为医用有很大的局限性。
　　1654 年，伽利略的学生斐迪南发现了酒精不怕寒冷的特性，进一步改进 了最初的温度表，用酒精代替水，解决了冬天温度表不能使用的问题。
　　1657 年，意大利人阿克得米亚发现水银是在常温下唯一呈液态的银白色 金属，零下 38.89 摄氏度凝固，其特异的物化性能优于酒精，他又用水银代 替了酒精，使体温表的制造技术又提高一大步。1867 年，英国医生奥尔巴特 又改进了体温表的笨重形态，研制出更为精巧的体温表，使用起来更方便了。

香烟的出现
（1600 年）


　　吸烟是有害健康的，但世界上仍有许多人喜欢吸烟，而且人们还把向人 敬一支香烟看作是一种友好的表现。在一定意义上说，吸烟已成为一种具有 文化意义的普遍社会现象。
　　
　　然而在 18 世纪末以前的欧洲，没有一个有身份的人愿意接受作为雪茄替 代品的其他不值钱的香烟。因为那时香烟还是一种财富的象征，吸的香烟档 次高低，反映着本人的地位与身份。
　　雪茄是 1600 年前后由西班牙人引进欧洲的。纸卷的烟当时是很不值钱 的，它最初是西班牙塞维利亚地区的乞丐抽的一种劣质烟。这些乞丐把雪茄 的烟蒂捡起来用纸重新卷过，称之为纸烟。但是，到 1873 年的经济危机时， 许多有烟瘾的人发现，从市场上买些便宜的香烟抽能够大大减少经济上的支 出。于是，在经济利益的驱使下，一些有钱人也开始抽起纸烟来了。
　　香烟从西班牙传到意大利和葡萄牙，再由商人传到俄国和地中海诸国和 岛屿。法国人和英国人在西班牙国土上进行 1808—1814 年的拿破仑战争时， 才开始接触到少量的香烟。
　　1853 年，古巴的哈瓦那建起了一个卷烟厂，生产的香烟劲小而温和，直 到克里米亚战争时，抽这种烟的人才多了起来。最初时，英国人喜欢抽温和 的土耳其香烟，但时间不久，他们又选择了弗吉尼亚烤烟，而美国人都喜欢 抽土耳其和其他地方的烟叶。
　　最早的香烟既有工厂卷的，也有吸烟者自己卷的。现在，用手工卷烟的 已经很少了。因为 1860 年切碎机发明后，卷烟工业就引进了机器，开始了机 械化的生产。
到 20 世纪 20 年代，香烟的销售量超过了雪茄的销售量，从那以后，人
们对香烟的需求稳步上升。新近的科学研究表明，抽烟能引起肺癌、心脏病 和其他许多失调现象。可令人遗憾的是，这种宣传对香烟的销售量并没有产 生多大影响，就美国政府来说，政府每年征收的香烟税都在 20 亿美元以上。

从眼镜片到望远镜
（1608 年）


　　在科学发展史上，望远镜的发明具有重大意义，它极大地扩展了人类的 眼界，为人们观察与了解浩瀚无垠的宇宙提供了必不可少的工具。
说起来，望远镜的发明也带有很大的偶然性，其中有一段生动的故事：
　　1607 年，在荷兰的密特尔堡小镇上，有一个叫利珀希的眼镜制造匠人。 他靠开眼镜铺维持生活，日子过得并不富裕。利珀希有三个孩子，经常拿家 中的镜片当玩具。有一天，三个孩子拿着几只镜片正玩耍着，其中一个孩子 两只手各拿着一只眼镜片站在窗台上，两只手一前一后，使两只镜片重叠起 来，然后闭上一只眼睛，好奇地通过两只镜片望着远方。猛然间，他发现远 处的景物被拉到了眼前，看得十分清楚。这一发现，使他十分兴奋，并把这 一发现告诉了爸爸。利珀希听了之后，学着孩子的样子去做，果然看清了远 处的景物。这引起了利珀希的极大兴趣。他反复地查看这两只镜片，证明它 们一只是老花镜片，另一只是近视镜片。他发现老花镜片在前，近视镜片在 后，只要适当调整两只镜片之间的远近，就可以看清不同距离的东西。根据 这一原理，利珀希经过一番研究，制成了一架简单的望远镜。这架望远镜只 有一个 30 多厘米长的筒，里边装着一只老花镜和一只近视镜片，但它却是世 界上第一架望远镜。
　　故事到这里并没有结束，因为望远镜的真正价值是由一位伟大的科学家 伽利略的科学实验加以证实的。
　　
　　当时，哥白尼的日心学说已经形成，并在欧洲大陆产生着革命性影响。 伽利略也模糊地意识到了地球在动，但苦于没有办法去详细观看天体运行的 情况。1609 年，正在威尼斯的伽利略从朋友的信中了解到荷兰眼镜匠人制造 望远镜的消息后，他回到帕多瓦就自己动手制作了第一架天文望远镜。这个 用一片凸透镜和一片凹透镜构成的望远镜，最初只能放大三倍，以后又改进 到可以放大 30 倍。这就是有名的伽利略望远镜。
　　有了望远镜，伽利略就可以观测天体了。于是，人类第一次看见了月亮 的表面，看见了木星周围有四个小卫星围绕它旋转，看到了银河系许许多多 的恒星。尽管当时的那些神学家咒骂望远镜是“魔鬼的发明”，伽利略也因 宣传日心说而受到教会的迫害，但他的成就开辟了科学的道路，动摇了宗教 的统治地位，他本人则成了近代实验科学的奠基人。
　　此后，望远镜又得到了不断的改近。1611 年，开普勒创造了带两个凸透 镜的天文望远镜。1640 年加士可因在望远镜里加上了一个细细的十字线以提 高测量的准确性。
　　当时，望远镜还存在一个很大的问题：要看得远，就要不断加大望远镜 的口径。但是口径一大，看上去就出现各种颜色，这就是所谓色差。为了解 决这个问题，只好拉长焦点距离，这样，当时的望远镜竟有长达数十米的。 以后，又有人发明了消色透镜，即把多片不同材料的透镜重叠起来使用，就 可以消除色差了。

打开微观世界大门的工具——显微镜
（1665 年）


　　最早的显微镜是由一个叫詹森的眼镜制造匠人于 1590 年前后发明的。这 个显微镜是用一个凹镜和一个凸镜做成的，制作水平还很低。詹森虽然是发 明显微镜的第一人，却并没有发现显微镜的真正价值。也许正是因为这个原 因，詹森的发明并没有引起世人的重视。事隔 90 多年后，显微镜又被荷兰人 列文虎克研究成功了，并且开始真正地用于科学研究试验。关于列文虎克发 明显微镜的过程，也是充满偶然性的。
列文虎克于 1632 年出生于荷兰的德尔夫特市，从没接受过正规的科学训
练。但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。一次，他从朋友那里听说荷 兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看 不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价 格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗 暗地学习着磨制镜片的技术。
　　功夫不负苦心人。1665 年，列文虎克终于制成了一块直径只有 0.3 厘米 的小透镜，并做了一个架，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块 铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西。这样， 列文虎克的第一台显微镜成功了。由于他有着磨制高倍镜片的精湛技术，他 制成的显微镜的放大倍数，超过了当时世界上已有的任何显微镜。
　　列文虎克并没有就此止步，他继续下功夫改进显微镜，进一步提高其性 能，以便更好地去观察了解神秘的微观世界。为此，他辞退了工作，专心致 志地研制显微镜。几年后，他终于制出了能把物体放大 300 倍的显微镜。
1675 年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他

发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中， 这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微 镜发现了红血球和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现 者，被吸收为英国皇家学会的会员。
　　显微镜的发明和列文虎克的研究工作，为生物学的发展奠定了基础。利 用显微镜发现，各种传染病都是由特定的细菌引起的。这就导致了抵抗疾病 的健康检查、种痘和药物研制的成功。
　　据说，列文虎克是一个对自己的发明守口如瓶、严守秘密的人。直到现 在，显微镜学家们还弄不明白他是怎样用那种原始的工具获得那么好的效果 的。

高压锅的问世
（1681 年）


　　高压锅作为厨房用具的历史并不太长，但它的出现却是 300 多年前的事 了。发明高压锅的是法国科学家帕平，他于 1647 年出生于法国的布卢瓦，后 来到伦敦，担任著名科学家波意耳的助手。由于他有很多发明创造，成为了 英国皇家学会会员。
帕平早就有发明高压锅的念头。他想，既然水沸腾的温度可以随着压力
的升高而上升，那么，要是把盛水的容器密封起来，在使蒸汽不外泄的情况 下加热，器内的压力增高，沸点也会超过 100℃。如果把食物放在这样的容 器里，一定会熟的更快，煮的更烂。按照这一设想，他开始进行试验。
在密闭的容器里给水加热是很危险的。因为蒸汽不能外泄，它对容器的
压力就要大大升高，最后就会像炸弹一样引起容器爆炸。为了使容器内的压 力不致于太高，帕平发明了一个减压装置，用它使蒸汽在达到危险压力以前 就放泄出去，这个装置就是现在高压锅上的“安全阀”。帕平给他发明的安 全高压锅取了个名字叫“消化器”。
高压锅的初次使用是在皇家学会会员的一次集会上，帕平用他发明的高
压锅做了菜请大家品尝，给大家留下了深刻的印象。当时出席这次集会的皇 家学会会员约翰·叶维林在他的日记中这样写道：1681 年 4 月 12 日。这天 下午，几位皇家学会会员受帕平的邀请共进晚餐。席上的鱼、肉全是用帕平 的“消化器”烧煮的，连最硬的牛羊肉都煮得像奶酪一样稀烂，只用了 8 盎 司的煤就煮出了大量的肉汁。用牛骨煮的肉冻香气扑鼻，是我从未吃过、也 从未见过的。
　　1681 年，帕平写了一本书介绍这种装置，这本书包括一幅高压锅结构图 和详细说明其结构的文字，并用若干章的文字详细介绍了用压力锅做羊肉、 牛肉、兔子肉、鸽子肉、鲭鱼、狗鱼、大豆、青豆等食物的情况。帕平一再 强调说，用这种烹调法能保留用其他方法不能保留的香味和营养成份。
　　英皇查理二世对这一发明极感兴趣，并特地命令帕平为他制造了一个， 放在白金汉宫中国王的实验室里。
　　若干年后，帕平开始任皇家学会的临时实验室主任，1712 年前后逝世于 伦敦。

是谁发明了蒸汽机

（1698 年）


　　一提到产业革命最重要的条件——蒸汽机的诞生，人们立刻会联想到瓦 特的名字。但事实上，最早发明蒸汽机的并不是瓦特。
　　应当说，利用蒸汽作动力的思想是由来已久的，最有名的是亚力山大时 代的天才人物海隆。早在公元前二世纪，他就曾用热空气和蒸汽作动力开动 过机械玩具。只是由于当时的社会生产力状况对这种人为的动力源尚无迫切 需要，因而海隆的试验不过是供人们一时玩乐而已。
　　到 17、18 世纪，随着社会生产力的发展，对人工动力的需要逐步突出了。 当时英国要解决采煤炼铁问题，而采煤需要强大的动力在矿井中排水。据说 有一个矿竟用 500 匹马来做这项工作，这就大大影响了矿主的赢利。于是， 人们开始进行各种各样蒸汽机设计和制造。而最先取得成功的，是纽科门。 纽科门是达特默恩的一个金属器具商，他对德温和康沃尔的矿井很熟 悉，知道矿井的抽水是一个难题，他决心解决这个问题。后来，他花了 10 年的时间作实验，终于在 1705 年搞出了第一台用蒸汽推动活塞工作的抽水 机。其工作原理是：蒸汽机有一个顶上开口的垂直汽缸，活塞杆用链子连在 枢轴上转动的横梁的一端，泵杆则用链子连在横梁的另一端。当泵杆下降时， 其重量便将活塞从汽缸中提起。与此同时，一个阀门打开，让从锅炉来的蒸 汽在活塞下充满汽缸。当活塞到达顶点时，蒸汽供给卡断，另一个阀门打开， 开始喷射冷水，蒸汽的冷凝在汽缸内造成真空，活塞上端受到的大气压力便 将活塞下推。这种动力冲程举起泵杆，从而将矿井的水抽出。这台蒸汽机的 诞生，是人工动力上的一个重大突破。但因耗煤量太大，在远离煤矿的地方
难以应用，不能满足当时的需要。
　　对纽科门蒸汽机进行根本性变革的是瓦特。瓦特是英国商人的儿子，19 岁到伦敦当学徒，学习仪器制造，21 岁在格拉斯哥大学修理和制造仪器。瓦 特经常和一些教师讨论改进蒸汽机的问题，增长了不少科学知识。在 1761 年和 1762 年，他做过一些改进蒸汽机的试验，但没有取得进展。
1764 年，学校把一台纽科门蒸汽机交给瓦特修理。瓦特在试图降低蒸汽
消耗量的努力失败后，开始探讨蒸汽机的工作原理。他发现纽科门蒸汽机效 率低的一个原因是消耗不少热量用来加热汽缸本身。他想到，如果冷却在汽 缸外的另一个容器里进行，那就既有利于降低冷却温度，又有利于保持汽缸 的温度。经过实验，果然证实了他的设想。
1765 年，29 岁的瓦特发明了带有单独冷凝器的蒸汽机。由于把汽缸和另
外一个冷凝器相连接，使用过的蒸汽在冷凝器中凝结成水，这就能使汽缸在 运行中始终保持一定温度，从而大幅度地节省了燃料。四年之后，瓦特取得 专利权，并被称为“专利之王”。
　　瓦特并没有因此满足，他在伯明翰的机械厂主博耳顿的合作与支持下， 继续进行实验。后来，他又发明了蒸汽机的分汽阀以及能使蒸汽机往复运动 变成旋转运动的机构。这样，蒸汽机在它的主要方面就和今天差不多了。
　　发明蒸汽机之后，瓦特又在考虑怎样表达这种机器的效率问题。在这之 前，人们是用马来作动力，所以人们对于马有多大气力有个习惯的估计。瓦 特想到，说明机器效率最好是和马来比较。于是，他从一家啤酒厂借来几匹 拉车的马进行试验。他用一个重 100 磅的东西，拴上一条长长的绳索，再把 重物放进深井里，然后通过一个滑车用马拉。结果，这匹马拉着 100 磅的重
　　
物，每分钟可以走 220 英尺，每分钟可做 22000 英尺磅的功。考虑到滑车的 摩擦会消耗一些气力，瓦特又给 220 英尺加上了 50％，成为 330 英尺。这样 所做的功便相当于每分钟 33000 英尺磅，即每秒 550 英尺磅了。他把这个数 字称为一“马力”。“马力”这个单位就是这样来的。
打字机的问世
（1714 年）

打字机作为一种重要的现代办公用具，是在 18 世纪初发明的。1714 年 1
月 7 日，安妮女王向一个叫米尔的工程师颁发了一份专利证书。证书上说： “他谦恭地请求把他的发明献给我们。这是他花了许多的时间和精力，不惜 破费，终于研制成功，后来又逐步改进，使之臻于完善的人造机器或方法， 用它可以把字母单个或连续地打印出来，就像在书写一样。不管什么样的作 品都能整齐而准确地打印在纸上或羊皮纸上，跟印刷的没有区别。”
　　关于米尔的新发明，没有图纸或模型存留下来，有些人认为它可能只是 一张图纸。虽然这样，人们还是普遍认为米尔是打字机之父。然而，打字机 并没有很快推广。这是因为 18 世纪并不急需打字机。当时人们仍然习惯于使 用笔录的方法。像拿破仑的秘书梅内瓦尔和布里内，能够将这位伟大人物的 谈话记录下来，即使他以普通的速度讲话，一连讲数小时，他们也能记得很 清楚，而且准确无误。在以后的 100 年里，出现了许多关于机械记录器的论 文，但机械记录器还只是一种设想，并未制造出来。
1829 年，美国底特律的伯特发明了“伯特家用书信复写器”，并获得了
美国的打字机专利证书。4 年之后，法国马赛的普罗简制造出了他自己设计 的打字机。他宣称：打字机的打字速度和用笔写的速度不相上下。
与此同时，在密尔沃基的克兰斯特伯机械厂里，肖尔斯和格利登正在研
制一种连续地给书页编码的机器。格利登想到：“为什么不能把编码机造得 既能写数字，又能写字母和单词呢？”于是，他与肖尔斯开始用一个木制模 型来解决这个问题。虽然它没有活动键，而且只能打大写字母，但它是一台 很好的打字机，并很快被两位商人——登斯莫尔和约斯特购买了生产打字机 的专利，1873 年开始生产。
但当肖尔斯的打字机在 1876 年的博览会上展出时，并没有引起人们的兴
趣。它被博览会上展出的另一个发明——电话机挤到一边去了。为了推销打 字机，雷鸣顿公司采取了把打字机借给数百家公司使用的办法，这样才逐步 打开了市场。
　　肖尔斯是个谦逊的人，像许多发明家一样，当他的想法实现之后，他就 隐退了。他在去世之前写的一封信中说到发明打字机的价值时说：“关于打 字机的价值，我在初期所能感觉到的，它显然是人类的福音，特别是妇女的 福音。我感到欣慰的是我为发明打字机作出了贡献。我制造了一部我从未见 过的好机器，全世界都会从中获得好处。”
　　目前世界上已有几百种不同类型的打字机，如上行打字机、前行打字机、 带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机，比 原来怪模怪样的打字机进了一大步，但肖尔斯的键盘却几乎毫无改变地保留 了下来。
纺织工业的重大发明——飞梭
（1733 年）


飞梭是 18 世纪英国棉纺织工业的三大发明之一。它是由英国兰开夏的一
个自由农民的第 12 个孩子——约翰·凯伊于 1733 年发明的。 几百年以来，纺织工人一直是用手纺机纺织，将带线的梭子缓慢而费力
地从一只手抛到另一只手。约翰·凯伊的发明是：在织机的两边装上了梭盒， 梭盒用一个长木板连接。在每一个梭盒内都有一根水平的金属杆或锭子，自 由地随锭子滑动的是一个皮带传动器或皮结。每一个皮结上系着一根松松的 绳子，这些绳子通过一根棍子或清棉棒连接在织机中央，棍子或清棉棒握在 纺织工人手中。通过清棉棒朝一边拉和朝另一边推的方式，一个纺织工人用 一只手就能使每一个皮结按时滑动，带动梭子，将其抛到织机的另一面的梭 盒里。凯伊还引进了轮子，以减少梭子运动中的摩擦。
　　凯伊的这项发明，使人们能用比以前快得多的速度织出各种幅宽的布 来。但是用手纺机的人却很不欢迎凯伊，有些采用飞梭的人甚至拒绝交费。
1747 年，凯伊终于离开英国去了法国，最后在穷困潦倒中死于异乡。 尽管如此，这项发明的简单实用性保证了它的成功。飞梭的发明，大大
地促进了棉布的生产，增加了纺织品的产量。更为重要的是，它启示着人们 去寻求更快的纺纱方法。

征服天火的设备——避雷针
（1752 年）


　　在 18 世纪以前，人类对于雷电的性质还不了解，那些信奉上帝的人，把 雷电引起的火灾看作是上帝的惩罚。但一些富有科学精神的人，则已在探索 雷电的秘密了。
1749 年，波尔多科学院悬赏征求这样一个问题的答案：“在电和雷之间
有什么类似之处？”一个叫巴巴雷特的医生在论文中宣称：电跟雷是一回事。 他的论文因此而中奖。
然而，真正以科学实验寻求答案的，却是美国的富兰克林。富兰克林出
生于北美东海岸的海港城市波士顿。在他出生时，他的父亲已经 51 岁了。在 他前面已有了 11 个哥哥和姐姐。富兰克林的父亲原是英国的一个染匠，为逃 避斯图亚特王朝复辟时期的宗教迫害而远涉重洋，来到北美，在波士顿开了 一家小作坊，以制蜡烛和肥皂为业。
富兰克林自幼勤奋好学，他的父亲曾极想让他上大学，以便成为一个新
教神学家。无奈家境太苦，所以富兰克林只上了两年公立小学和一年私立小 学之后便停学了。停学后，富兰克林曾先后在自家和他家的作坊当过学徒。 后来又进了他大哥开的印刷所，一边做工，一边自学。
　　富兰克林 17 岁时离开波士顿，先后在纽约、费城等地流浪，后来又到了 英国，不久又返回北美。在社会这所大学中，他把自己培养成了一名出色的 社会活动家。
　　1746 年，40 岁的富兰克林开始全力投入电学研究。1749 年，他进行了 一些新的电学实验。在一次实验中，为了增大电容量，他把几个莱顿瓶连接 在一起。当时，他的妻子丽达正在一旁观看他的实验。她无意中碰到了莱顿 瓶上的金属杆，只见一团电火花一冒，并随之传出一声怪响，丽达已应声倒 地。原来丽达受到了电击。幸好当时的电容量不大，丽达躺了一个星期才慢
　　
慢好转。 这次使丽达差点送命的电击实验给富兰克林很大启示。他联想到人们对
雷电的两种不同的观念，决定从理论上探讨雷电的实质。富兰克林通过实验， 证明正负电荷在短路时发生的火花、响声和雷电非常相似，他确信：雷电就 是自然界的电。富兰克林弄清了雷电的性质之后，就开始研究控制雷电、避 免雷击的办法。当时，荷兰莱顿大学一位叫马森布洛克的教授做过一个试验： 在一个玻璃瓶里装上水，用来储存摩擦起电产生的电荷。试验成功后，经过 改进，在瓶的内外贴上金属箔，正式叫做莱顿瓶。富兰克林认为，既然莱顿 瓶里的电可以引进引出，自然界的电也应该能通过导线从天上引下来。
　　那么，怎样才能把雷电从天上引下来呢？细心的富兰克林观察到，闪电 和电火花都是瞬时发生的，而且光和声都集中在物体的尖端。他由此想到， 如果将带尖的金属杆装在屋顶上，再用电线把金属杆和地面相连，不就可以 把空中的电引到地下来吗？这样就能避免高大建筑遭受雷击。
　　1752 年 6 月，富兰克林冒着生命危险，进行了著名的费城风筝试验。这 一天，狂风漫卷，阴云密布，一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子 威廉一道，带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高 举起风筝，他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快就被放入高空。 刹那，雷电交加，大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线躲进一个 建筑物内。此时，刚好一道闪电从风筝上空掠过，富兰克林的手上立即掠过 一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“我被电击了！我 被电击了！”随即他用一串铜钥匙与风筝线接触，钥匙上立即放射出一串电 火花。随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。
在进行风筝实验之后的当年，富兰克林就发明了避雷针。其办法是：在
建筑物的最高处立上一根 2 米至 3 米高的金属杆，用金属线使它和地面相连 接，等到雷雨天气，雷电驯服地沿着金属线流问地下，建筑物就不会遭雷击 了。
富兰克林为了推广避雷针的使用，专门写了《怎样使房屋等免遭雷电的
袭击》的文章。文章发表后，美国的各个城市马上就开始安装避雷针。但这 却遭到教士们的反对，他们说雷电是上帝的震怒。也有人因缺乏电的知识对 避雷针的使用持怀疑态度。有个叫普林斯的医生发表看法说：“如果把雷电 导入地里，那儿带的电就会增加，就很可能发生地震。”“啊！”他叫道： “我们无法逃脱上帝的惩罚！如果我们逃脱了来自空中的惩罚，却不能逃脱 来自地上的惩罚??”避雷针在法国也受到了强烈反对。圣奥梅尔的居民对 当地安装了避雷装置的人提出控告，他们害怕上帝惩罚这种亵渎行为。
　　尽管有人反对，但避雷针还是普及开来了，因为事实证明，拒绝安装避 雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击，而比教堂更高的建筑物由于 装上了避雷针而安然无恙。
　　避雷针传入英国后，英国人开始时广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。 但美国的独立战争爆发后，富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将 要诞生的美国的象征。据说当时英国的国王乔治三世出于反对美国革命的盛 怒，曾下令把英国全部皇家建筑物上的避雷针的尖头上统统装上圆头，以示 与作为美国象征的尖头避雷针势不两立。
　　避雷针是早期电学研究中的第一项具有重大应用价值的技术成果，它不 仅使人类免受“雷公”肆虐之苦，而且也使雷电和上帝脱离了关系。
　　

珍妮纺纱机的发明
（1765）


　　在约翰·凯伊发明飞梭之后，人们一直致力于新的纺织机的研制。1761 年，英国皇家艺术学会曾专门悬赏鼓励人们发明新型纺织机。获奖的条件是： 新发明的机器要能“一次纺 6 根毛线、亚麻线、大麻线或棉线，而且只需要 一个人开机器或看机器。”尽管如此，新的纺织机的研制工作仍进展不大。
　　1764 年的一天，英国曼彻斯特有个兼做木工的织工哈格里夫斯在一次偶 然的发现中受到启示。有一天，他的妻子珍妮的纺车突然翻倒在地，但竖起 来的纱锭和车轮仍在转动。他猛然想到：几个纱锭并立在一起，不是仍可以 用一个轮子来带动吗？经过反复研制，他终于在 1765 年设计并制造出了一架 可同时纺 8 个纱锭的新纺机。这样，把纺纱的工效一下提高了 8 倍。为了纪 念这次偶然的发明，哈格里夫斯以他的妻子的名字为这种新的纺机命了名。 珍妮纺纱机是在一个框架的底部安上若干绕满粗纱的线轴。框架上有若 干个锭子。每一个线轴都用带子连在一个锭子上。在两个横条之间通过的锭 子形成一个杆，杆在框架上前后滑动。纺纱工人通过把杆向后移到一定距离 的方式抽出粗纱，然后横条挤拢来把带子夹紧，同时杆向后移，转动轮子， 轮子转动锭子。待绞合到一定程度时，杆又向前移动，同时锭子慢慢转动， 把纱线绕上。在这个时候，纺纱工人拉动控制杆，控制杆压下一根铁丝来，
铁丝将线推到能被锭子绕起来的位置。1770 年，这项发明获得专利权。
　　珍妮纺纱机一发明，便在纺织行业中迅速推广开来。后来，珍妮机的纺 锭由 8 个增加到十几个，纺织工效也提高了十几倍。

汽车的诞生和发展
（1769 年）


　　人类制造和使用车辆的历史源远流长。以中国而言，有历史资料可查的， 可以追溯到 4000 多年以前。那时，就已有了供人乘坐和运东西的车子。但在 几千年的发展中，车辆始终没离开人推马拉，既装得少，又走得慢。主要原 因是没有解决动力问题。因为当时用燃料产生动力的机械，如蒸汽机、汽油 机、柴油机等尚未诞生。但这并不是说人们没有想到这个问题。据记载，我 国唐代有名的天文学家唐一行就已经提出这样的设想：“激铜轮自转之法， 加以火蒸气运，名曰汽车。”应当说，唐一行是世界上最早提出汽车、火车 设想的人。
　　到了 18 世纪，人类社会生产力不断发展，出现了蒸汽机，由此引起了工 业大革命。在西欧许多国家，纺织工厂、食品工厂、造纸厂等，如雨后春笋 纷纷破土而出，资本主义迅速发展起来。经济发展了，人们也迫切需要有装 得多，跑得快的车辆来运输人员和物资，现代车辆也就应运而生了。
　　说来也很有意思，以动力机械代替人力或兽力，在车上装上蒸汽机，用 蒸汽机的力量来转动车轮，首先是由于军事上的需要促成的。
　　在 18 世纪，由于各国工业的发展，欧洲各国军队争相使用口径和射程越 来越大的火炮。军队火炮的重量迅速增加。用人推马拉的办法，很难保证火 炮跟随部队行动、作战。当时，有个叫尼古拉·居纽的法国炮兵军官为了解
　　
决这一问题，开始研究和制造蒸汽汽车。
　　1769 年，居纽成功地研制了世界上第一辆以动力机械——蒸汽机带动的 车辆。这种车子现在看来可能觉得十分原始、滑稽可笑：长长的车架下面装 着三个轮子，车架前端装着一个大锅炉。锅炉下可以生煤火，锅炉上有一根 管子，把锅炉里的蒸汽引入车子前轮上方的气缸里。由于蒸汽有较大的压力， 便可推动气缸内的活塞移动。而活塞是通过连杆与曲轴相连的，曲轴又与轮 子连在一起。因此，活塞移动时就会带动曲轴转动，曲轴带动车轮，从而使 车子行驶。
　　这种车子走起来时浓烟滚滚、蒸汽腾腾，远远看去，就像要把一大锅滚 烫的汤送到什么地方去似的。不过，这种车子的力气很大。当时出版的报纸 曾这样描写它：“??它的力量异常强大，甚至没有方法驾驭它。倘若在半 途之中，它撞到一堵石墙，就能毫不费力地把这堵石墙撞倒。”
　　不久，这种车子在英国、德国出现了，并作了一些改进。有的把锅炉移 到车子的中部，用罩子罩起来，两头装上几排座位。有的把锅炉移到车的后 部，前面坐人的地方装了一个擦亮的车箱，等等。
　　但车辆的这一重大发明却受到种种非难。那时，在欧洲各国主要交通工 具是马车。各城市的邮政厅就是大量马车的拥有者。他们便和大大小小的马 车主们联合起来反对蒸汽车。还要挟政府对蒸汽车加以种种限制。例如，英 国就下了这样一道命令：蒸汽车行驶时，必须有手持红旗的人在车前 55 米处 跑步前进，以招呼行人避让；不许蒸汽车鸣笛；在有马的地方不许放锅炉的 汽；在农村路上行驶时速不得超过 6 公里，在城市不得超过 3 公里。此外， 还特别加重对蒸汽车的营业税收。
蒸汽车虽然遭到冷遇，但热心于研究和改进它的人们并没有退却。可是，
由于蒸汽车的致命弱点，使研究者渐渐地失望起来。那时的蒸汽机又大又重， 车上装了它以后，就没有多少地方和能力坐人和运载货物了。加上蒸汽车常 常要停下来添煤加水，操作很不方便。蒸汽机还不断地、大量地排出浓烟和 蒸汽，坐车的人和行人都难免烟熏火烤之苦。
正当汽车的发展陷入困境之时，一种新的动力机械——内燃机破土而出
了，这就使汽车的发展道路豁然开朗起来。
　　1866 年，德国人奥托制造了第一台能够实际使用的煤气内燃机。1882 年，德国人戴姆勒又造出了汽油内燃机。这为汽车的发展创造了条件。
1886 年，由戴姆勒研制的汽车诞生了。当这辆古怪的车子出现在德国康
士坦丁街头时，行路的人们都停下脚步，以惊异的目光注视着这个怪物。它 跑得那样快，把一辆辆马车远远地抛在后头。现代汽车就是以这样的方式宣 告了它的诞生。
　　几乎与此同时，在英国、法国和美国等地都有人先后制造出类似的汽车。 这些汽车虽然取得了较大的成功，但毕竟都非常幼稚，还有许多不能令人满 意的地方。
　　它们的共同缺点是不适用、不结实、不方便、操纵费劲、不安全、快慢 不自如。
　　但这些问题不可能一下子都解决。人们在研制汽车时，有两个更迫切的 问题需要解决。一是汽油机的曲轴既要能可靠地带动车轮转动，在必要时又 要能方便地与车轮脱开联系，可以不相干扰地各自转动。这是因为，内燃机 起动时，只有曲轴与车轮脱开联系才能较容易转动；有时汽车需要暂时停下
　　
来，又要避免使内燃机频繁地熄火和启动，这都要求能方便地切断动力联系。 二是由于汽油机转速很高，如果让它直接带着车轮转，汽车则将以每小时近
100 公里的车速奔跑，那时这样的车速人们想都不敢想。 为了解决第一个问题，人们发明了离合器，使内燃机曲轴与车轮可以方
便地脱开；为了解决第二个问题，人们又发明了减速器，有效地控制了车速。 到第一次世界大战前夕，汽车的发展已日趋完善，前述那些缺点几乎都 被克服了。那种简陋、笨拙、粗糙的样子一扫而光、出现在人们面前的则是： 外型匀称、油漆闪亮、装载便利、乘坐舒适、牢固结实、安全高速的优良交
通工具了。 此外，汽车的各个部件也得到了进一步发展。动力装置有汽油机、柴油
机两种；底盘部分有适于较高车速、较大载重量的传动装置、转向装置、制 动装置、行驶装置，以及较完备的电器设备。
　　第一次世界大战中，汽车经受了严峻的考验。同时，人们根据战争的更 高要求，进行了不断的改进，使汽车这一重要的运输工具得到了进一步发展。

机械之母——机床的发明
（1774 年）


　　机床作为一种工作母机，是制造机械的机械。它的发明对整个社会生产 具有重大意义。对于产业革命而言，如果说瓦特发明的蒸汽机是一个重要前 提的话，那么机床的发明则是产业革命的重要基础。
在机床的发明史上，有着诸多的杰出人物。
　　1774 年，维金森发明了镗床，镗床相当于木工的刨子，主要用于材料的 抛光。当时由于蒸汽机的出现，汽缸和活塞的加工要求很高，而镗床的出现 满足了这一需要。维金森发明的镗床是用水车使汽缸材料旋转，让刀具从材 料的纵的方向上前进，对汽缸内部进行切削。用这种镗床加工直径 72 英寸的 汽缸，误差只有一枚硬币那么厚，这在当时已经是很高的精度了。
1794 年出现的滑动刀架，是莫兹利的一项重要发明。滑动刀架是现代机
床的重要部件。它能够沿转动工件水平地移动固定在屋架上的刀具。1800 年，莫兹利又发明了能够车螺纹的车床，成为产业革命中重要的机械之一。
到 19 世纪初，另一种重要的机床——铣床出现了。它先是由瑞士机械师
波德梅尔于 1839 年发明，后来又为美国工程师布朗所改进。铣床上安有一个 转动的刀具，在工件通过时对工件进行切削。布朗发明的铣床称为“万能” 铣床。它能使用任何的刀具：有的像圆锯，有的能够在工件上开方槽或圆槽， 有的能铣平表面。这种“万能”铣床于 1867 年拿到巴黎博览会上展出时，获 得了极大的成功。
　　打孔机出现于 1765 年。那时，英国早期的伟大建筑工程师斯米顿设计了 一种筒形打孔机，它是用水轮作动力的。由于钻孔工具的末端是在圆筒内的 小轮子上不断移动的，钻孔工具不很快，钻的孔也不平。1775 年，另一位英 国工程师约翰·威尔金森，用一种有效的工具支架改进了钻孔机，其办法是 让钻孔杆通过圆筒，牢牢地安在两个支座上。
　　19 世纪，英国、欧洲大陆和美国由于工业发展，各大公司成立了研究小 组，集体研究成果逐渐取代了个人发明。因此，有些机床和技术已很难说清 是什么时候、到底是谁创造发明的。
　　

天花病的克星——牛痘疫苗
（1776 年）


　　两百多年前，天花作为一种传染病，曾严重威胁着人类的生命。在欧洲， 当时由于天花蔓延，人口大量死亡，就连荷兰国王威廉二世、奥地利皇帝约 瑟、法国国王路易十五以及俄国皇帝彼得二世等知名人物都没能幸免。如何 找到防治天花的办法，成为当时世界各国的一大难题。
　　早在 16 世纪以前，中国就有“一度得过天花的人就永不得同样病症”的 认识。因此，有在幼年时故意使人得天花的做法。这就是，有意识地把天花 的脓汁放在孩子的鼻子里去，使他感染天花，从而不再生这种病。这种做法 俗称“种花”。这种预防接种的方法 18 世纪经波斯、土耳其，传到了英国。 可是这种方法是很危险的，不少人因此而丧生。
　　1766 年，英国人琴纳跟随一个医师学医时，收治了不少天花病人。一天， 一位农场挤牛奶的女工前来看病，听到医生们在议论寻找防治天花的办法， 就接上来说：“前些日子天花作乱，但我们农场挤奶女工却没一个得病。有 人说，这是我们常接触奶牛，手上常长牛痘，才免去了灾祸。”琴纳听了若 有所悟，但另一位医生却说：“这跟防治天花有什么关系，难道让全世界的 人都去挤牛奶。”琴纳觉得也有道理，就没有再想这件事。
十年之后，当琴纳成了正式医生，并苦苦探索防治天花的办法时，他偶
然想起了挤奶女工的话。于是他专门赶到农场，对挤奶女工进行调查。结果 了解到，这些挤奶女工都感染过牛痘，但都没患过天花。因为这些女工在挤 牛奶时，无意间都接触过患天花的奶牛的脓浆，使她们的手上长出了小脓疱， 身体也略感不适，但很快脓疱就消失了，身体也恢复正常。
琴纳从调查研究中认识到，牛痘和天花十分相似，人体中产生的抗牛痘
能力也能够预防天花。根据这一推断，琴纳先在动物身上作了试验，取得了 预期效果。接着，他又决定在自己的儿子身上作试验。结果，儿子接种牛痘 后感染的程度很轻，很快就好了。为了证实种牛痘之后不会染上天花，琴纳 又把大量的天花脓液接种到儿子身上，儿子不仅没有染上天花，连稍为不适 的现象也没出现。琴纳终于成功了。
琴纳发明的种牛痘法，在当时受到了强烈的反对。但实践反复证明这一
方法是有效的，缺乏根据的反对难以成立，终于受到了全世界的欢迎。 为奖励琴纳对人类作出的伟大贡献，1802 年英国政府奖给他 1 万英镑的
重金。1806 年又奖给他两万英镑。俄国皇帝还赠送给琴纳一个昂贵的宝石戒 指，作为永久的纪念。

走锭精纺机的发明
（1779 年）


　　走锭精纺机是继飞梭和珍妮纺纱机之后，棉纺织工业中的又一重要发 明，它的发明人是英国的克朗普顿。
　　自从哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机之后，阿克赖特又于 1769 年发明了水 力纺纱机。这种纺纱机纺出的纱虽然粗糙，但是很结实，而且这种机器是用 水作动力的。利用这种机器，人们很快建起了一大批纺织工厂。
　　
　　但是，不论是珍妮纺纱机还是水力纺纱机，都有其自身的局限性，需要 进一步改进。这个问题引起了克朗普顿的兴趣。1774 年，年仅 21 岁的克朗 普顿就开始试制新的纺纱机了。
　　克朗普顿是个腼腆的青年，他性格内向，独自在兰开夏郡博尔顿郊区一 个庄园里工作。他的守寡的母亲是这个庄园的看管人。他埋头苦干了 5 年， 最后终于把机器研制成功了。这时他结了婚，并在妻子的帮助下开始纺纱和 卖纱。由于机器先进，他们纺的纱又好又细，没有任何地方的纱比得上。
　　很快地，一些同行业的竞争对手开始打探克朗普顿新发明的秘密。他们 有的搭着梯子爬到顶楼的窗户跟前，偷偷地窥探这种奇妙的新机器。由于他 付不起申请专利的花销。便被迫在大庭广众之下签名将这种机器的秘密公 开，而他只收到 60 英镑作为报酬。
　　克朗普顿发明的精纺机综合了哈格里夫斯和阿克赖特的设计思想，增加 了一个至关重要的滑动架。滑动架上安着旋转的锭子；新纺出的纱线绕在锭 子上。滑动架前后移动，轻轻地把精纺的纱线绷直，而且一直都是绷直的。 克朗普顿还设计了一种小型的精纺机，安装在纺纱者的屋子里，以手臂作动 力，以传统的手工方式进行生产。以后他又采用了蒸汽和水力作动力，为改 变手工生产方式创造了条件。当时新兴的资本家利用这种新型纺织机，把它 作为解决经常性的棉纱短缺的一种方法。
1812 年，英国议院补发给克朗普顿 5000 英镑的奖金。表示对其发明的
认可。此时，在英国已经安装了 400 万个锭子的克朗普顿精纺机来生产棉纱， 它相当于 400 万个妇女用 400 万台手纺车的生产能力。成千上万的童工在纺 纱机旁每天工作达 18 个小时之久，为资本家创造了巨大的财富。

古老的飞行器——热气球
（1783 年）


　　征服自然，飞上天空，是人类很早就产生的一种强烈愿望。但人类能够 上天飞行，则是在 1783 年气球发明之后。作为把人类带上天空的飞行器，它
比 1903 年美国莱特兄弟发明的第一架飞机要早 100 多年。
　　1783 年 6 月 5 日，在法国东南部的昂诺内小镇，有个名叫约瑟夫·蒙戈 菲尔的青年，他是一个造纸商的小伙计。他受炊烟上升现象的启示，做了一 个丝质球形口袋，并将这个口袋底朝上，口朝下，通过燃烧稻草和木柴，使 袋内的空气受热，气球就离地升起，飘然远去，大约飞了一英里半。这便是 欧洲最早出现的热空气气球。
　　实际上，这种利用热空气浮升的方法，并非始于欧洲。在中国，2000 多 年前就有人进行这种试验了。汉武帝时，淮南王刘安等人写的《淮南子》一 书记载：“取鸡子，去其汁，燃艾火纳空卵中，疾风因举之飞”。意思是说， 把鸡蛋控空，在空壳里点火，把空气烧热，蛋壳就能飞起来。现在根据实验 与计算得知，由于空蛋壳太小，里面充满了热空气还不足以使蛋壳浮到空中， 但它说明我们祖先很早就注意到热空气的浮升作用。
　　五代（公元 907～960 年）时，辛七娘指挥作战，曾用竹蔑扎成方架糊上 纸，下面用松脂点燃，靠热空气把纸灯送上天空，作为军事信号。这种灯被 称为“松脂灯”，实际上就是一只热气球。这说明中国人制造的热空气气球， 比欧洲的气球早好几百年。但那时的气球都还没达到能载人载物的程度。
　　
　　约瑟夫·蒙戈菲尔研制的第一只热气球试验成功后，他想，要是把球做 得大些，浮力就会增大，一定可以装上更多的东西上天。于是他又花了三个 月时间做了一个大气球，形状像只大鸭梨，直径最大处有 12 米，长 17 米。 球体的表面蒙上轻质的纱布，上面还糊了一层防止漏气的纸。气球的下面吊 着一只用柳条编的笼子，里面装着一只公鸡、一只鸭子和一只山羊。
　　1783 年 9 月 19 日，蒙戈菲尔带着气球来到法国首都巴黎表演。凡尔赛 宫前的广场上挤满了看热闹的人群，法国国王路易十六，也带着满朝文武官 员到现场观看。蒙戈菲尔首先点燃气球下的稻草和柴禾，等到热空气充满气 球后，他放开气球，于是热空气便托着这只巨大的气球，慢慢上升。飞到离
地 500 米空中，8 分钟后，气球在 3 公里以外降落，三位“乘客”中只有那 只公鸡受了点轻伤。但不是因为飞行出了问题，而是高兴的公鸡，在空中引 颈高歌时，被受惊的山羊踢了一脚造成的。
　　这次表演成功了，这促使国王批准进行世界上首次载人气球飞行试验。 但由谁来驾驶呢？
　　国王路易十六认为，乘气球升天是十分危险的事，因此找了两个被判了 死刑的犯人来进行试验，并宣布：如果犯人愿意乘气球上天的话，可以免除 死刑。但那时人们对天空充满着神奇和恐惧的心理，认为乘气球上天简直是 送死，甚至觉得比死还可怕。所以当这两名犯人听说要让他们乘气球上天时， 吓得连连哀求，不肯到气球上去。
这件事很快被两个年轻的科学家皮拉特尔·德·罗依尔和阿兰德知道了。
他们便去见国王，对国王说：乘气球上天，成为人类中第一个上天的人，是 一件非常光荣的事，不应让犯人来担任。他们向国王要求，让他们做试验。 看到他们坚决的态度，国王只好同意了。
1783 年 11 月 21 日，试飞的时候到了。闻讯赶来观看的人非常多，把广
场挤得水泄不通，连房顶上都站满了人。只见罗依尔和阿兰德登上气球后， 解开缆绳。气球便载着两名勇敢的年轻人，飘然升空，一直升到 300 多米的 空中。风推着他们越过塞纳河，直到气球里的热空气开始变冷了，气球才安 然落地。试验成功了，罗依尔和阿兰德成了世界上最早上天的人。
自从第一只热气球升空后，许多从事科学研究的人，都在议论这个新奇
的发明。热空气球虽然简单，但燃料有限，在当时条件下，不可能造得很大， 也飞不远。因此大家都认为可以用氢气代替热空气，使气球飞得更高、更远。 在发明热空气气球之前，英国人卡文迪西于 1766 年已发现了氢气，但当 时大量生产还有困难。于是法国成立了一个以雅·查理教授为首的专门小组，
设法生产氢气，进行气球试验。 在罗伯特兄弟的协助下，他们用坚韧的丝质材料做了一个大气囊，上面
涂上橡胶，使气体不致泄露。然后往里面灌进氢气。查理教授等人花了四天 四夜，才将气球充满氢气。第五天天一亮，他们就用一辆马车把气球运到巴 黎附近的一个大广场进行升空试验。
　　这次试验取得了成功，它证明氢气球比热气球好得多，它不需要燃料， 可以长距离飞行，浮力比热空气大两倍多，完全可以把人送上高空。这之后， 氢气球很快就得到了普遍利用。

飞艇的发明与发展
（1784 年）


在 1783 年发明了气球之后，人们马上就想方设法推进和驾驶气球。
1784 年，法国罗伯特兄弟制造了一艘人力飞艇，长 15.6 米，最大直径
9.6 米，充氢气后可产生 1000 多公斤的升力。罗伯特兄弟认为，飞艇在空中 飞行和鱼在水中游动差不多，因此把它制成鱼形，艇上装上了桨，这桨是用 绸子绷在直径 2 米的框子上制成的。
　　7 月 6 日进行试飞，当气囊充满氢气后，飞艇冉冉上升，随着高度的增 加，大气压逐渐降低，囊内氢气膨胀，气囊越胀越大，眼看就要胀破，这可 把罗伯特兄弟吓坏了，他们赶紧用小刀把气囊刺了一个小孔，才使飞艇安全 降到了地面。
　　这次试验启示人们，应当在气囊上留一个放气阀门。2 个月后，兄弟俩 又对飞艇进行了改装，做了第二次飞行。这次飞行由 7 个人划桨作动力，飞 行了 7 个小时，但只飞了几公里。虽然飞行速度很慢，但它毕竟是人类第一 艘有动力的飞艇。
　　1872 年，法国人特·罗姆制成了一艘用螺旋桨代替划桨的人力飞艇。飞 艇长 36 米，最大直径 15 米。加上吊舱，高达 29 米，可载 8 人。螺旋桨直径
9 米，几个人轮流转动螺旋桨，使其产生拉力，牵引飞艇前进，速度达每小
时 10 公里，比划桨的飞艇好多了。 不久之后，另一个法国人卡奴·米亚从自行车受到启发，设计了一种脚
踏式螺旋桨飞艇。这种单人飞艇在无风时可以短时间飞行，速度可达每小时
16 公里，比起手转螺旋桨飞艇又快了许多。 但这时飞艇飞行中有一个难题还没解决，就是飞艇一升高，就要通过阀
门放气，以防止气囊膨胀爆裂。但气放掉之后，就再也无法升高了。
　　为解决这一问题，法国的查理教授和罗伯特兄弟于 1874 年制成了一种装 有空气房的气球。它的形状像纺锤，与现代飞艇很相似。这种气球，外面是 一个大的丝质胶囊，里面有一个小气囊，小气囊上面有一个气体阀门。外囊 充氢气，使气球产生浮力升到空中，内囊用来充空气。这个小气囊就叫“空 气房”。
气球在升空之前，先将“空气房”充进空气。当气球升到一定高度后，
就将“空气房”打开，放出一部分空气。这样，外囊膨胀后，“空气房”就 因受挤压而缩小，使外囊膨胀的压力有所减小，以保证气囊不致胀破。这一 发明，解决了气球升空的一大难题，是飞艇发展史上的又一重大突破。此后， “空气房”很快便在所有飞艇上使用了，并一直使用至今。
　　18 世纪 60 年代，蒸汽机、内燃机、电动机相继发明，为飞艇动力的改 进创造了条件。
　　1851 年，一台重 160 公斤，功率为 2.2 千瓦的蒸汽机制造成功，并很快 被应用于飞艇上。1852 年，法国的齐菲尔德制造了一艘椭圆形的飞艇，长 44 米，最大直径 13 米，总升力 2 吨多。飞艇上安装了螺旋桨，并用这台蒸汽机 作动力。
　　9 月 24 日，这艘以蒸汽机作动力的飞艇在巴黎郊区试飞。那天，天气晴 朗，风和日丽。飞艇升空后，蒸汽机以每分钟 110 转的速度，带动直径 3 米 多的三叶螺旋桨旋转，前进速度达到每小时 9.4 公里。但由于没有考虑操纵 问题。因而飞艇起飞后不能返回起飞地点着陆。
1884 年，法国的军官路纳德和克里布又制造了一艘“法兰西”号飞艇，

长 51 米，前部最大直径 8.4 米，用蓄电池供电的电动机作动力。8 月 9 日凌
晨 4 点，在法国科学院观察员的陪同下解缆试航。飞艇先向南飞行，然后向 凡尔赛宫飞去，在离开出发点 4 公里处返航。在高度 300 米处打开放气阀门 排氢降落，在降落中多次前后转动，以对准着陆点。飞艇到达 80 米高度时， 丢下缆绳由地面拉降固定。试飞历时 25 分钟，飞行速度最高达每小时 24 公 里。这是人类第一艘能操纵的飞艇。
　　在飞艇发展史上，德国的退役将军菲迪南德·格拉夫·齐柏林是一个重 要人物，他是硬式飞艇的发明者，被后人称为“飞艇之父”。
　　1900 年，齐柏林制造了第一架硬式飞艇。它的最大特点是有一个硬的骨 架，骨架是由一根腹部纵向大梁和 24 根长桁及 16 个框架构成，并使用了大 量纵向和横向拉线，以增强结构强度。艇体构架外面蒙上防水布制成的蒙皮。 艇体内有 17 个气囊，总容积达到 1.2 万立方米，总浮力达 13 吨，比当时软 式飞艇大 5 至 6 倍。由于多气囊还能起到类似船上隔水舱的作用，所以大大 提高了飞行的安全度。
　　1908 年，齐柏林又用自己的全部财产设计制造了当时世界上最大的一艘 飞艇——“Lz—4”号。齐柏林对这艘飞艇的性能非常满意，他曾亲自驾驶这 艘飞艇作了一次远航试验。飞艇从德国起飞，飞过阿尔卑斯山，到达瑞士后 返航。这一成就引起了德国政府的重视，他们宣布，如果飞艇续航时间能超
过 24 小时，政府就购买它，并愿意支付发展硬式飞艇所用的全部研制费用。
　　这年 8 月 4 日，是“Lz—4”号飞艇正式接受检验的日子。政府官员和许 多观众都来到了现场。齐柏林亲自驾驶飞艇升空。开始一切都很顺利，可是 几小时后，发动机就出了毛病，飞艇只好迫降地面，进行维修，准备再次升 空。谁知祸不单行，偏偏在这个时候又起了一阵狂风，将飞艇的锚绳吹断。 飞艇朝一片树丛撞去，当场毁坏了。
正当齐柏林走投无路时，一位法兰克福时代报的记者富果·艾肯纳博士
帮助了他。艾肯纳将飞艇的现场客观地作了报导，又把齐柏林为发展飞艇而 奋斗的事迹作了一番宣扬。全德国的报纸都转载了艾肯纳的文章。
齐柏林的事迹深深打动了人们的心，德国人民发动了一场捐款活动，在
很短时间内就筹集了 600 万马克，足够齐柏林再造一艘新飞艇。 齐柏林总结了过去失败的教训，重新设计制造了“Lz—5”号、“Lz—6”
号飞艇，经过试飞都获得了成功，在空中停留的时间都超过了 24 小时。后来
他又制造了三架飞艇，性能都不错，完全可以进行运输。 这样，齐柏林与艾肯纳决定成立航空公司，起名叫德拉格公司。这是世
界上第一家航空公司。
　　1910 年 6 月 22 日，第一艘飞艇正式从德国法兰克福飞往杜赛尔，建立 了第一条定期空中航线，担任首航运输任务的就是“Lz—7”号飞艇，它一次 可载 24 名旅客，有 12 名乘务员，飞行速度为每小时 69—77 公里。
　　齐柏林逝世后，他的继承人艾肯纳博士提出了一个大胆的计划：建造一 艘环球飞艇，开辟洲际长途客运。艾肯纳设计的环球飞艇确实很大，这艘飞 艇长达 237 米，最大直径 30.5 米，可充 10.47 万立方米的氢气，本身重量为
118 吨，载重 53 吨，用 5 台柴油发动机作动力，最大速度每小时 193 公里，
于 1927 年 7 月建成。为纪念齐柏林，特地将这艘飞艇命名为“格拉夫·齐柏 林”号，由他的女儿主持了建成典礼。
1929 年 8 月 8 日，“格拉夫·齐柏林”号飞艇开始了一次伟大的环球飞

行，从美国的新泽西州出发，经过德国、苏联、中国、日本，于 8 月 26 日回 到洛杉矶市。整个航程历时 21 天 7 小时 34 分。
　　齐柏林号飞艇环球飞行的成功大大促进了飞艇的发展。据统计，在 20 世纪 20 至 30 年代，美国建造了 86 艘，英国建造了 72 艘，德国建造了 188 艘，法国建造了 100 艘，意大利建造了 38 艘，苏联建造了 24 艘，日本也建 造了 12 艘。这是飞艇的鼎盛时期，所以人们把这期间称作飞艇的“黄金时 代”。

轮船的真正发明者
（1787 年）


　　提到轮船的发明，人们都会想到美国发明家富尔顿。但事实上在富尔顿 之前，就已有人捷足先登了。
　　1787 年，美国人约翰·菲奇即已把瓦特改进的蒸汽机用作轮船的动力， 建成世界上第一艘轮船，而且在地拉维亚河开了定期班轮。菲奇生于贫苦的 农家，只读过两年小学，但他通过刻苦自学，掌握了数学、测量术及钟表修 理制造等知识和技术。独立战争中，他参加了华盛顿军，从事武器制造，当 过英军的俘虏。战后，他一直从事测量师的工作。关于菲奇发明轮船的过程， 有这样一个故事：
一个星期天早晨，他从教堂回来，一辆受惊的马车从他身边奔驰而过，
吃了一惊的菲奇看着飞奔而去的马车，心里突然闪现出一个念头：“难道不 能不用马拉车就使车‘自动’吗？能不能利用开水壶喷出的蒸汽的力量呢？ 不行，道路上尽是石头，行不通。但是，如果在水面上走，阻力就会很小。 对呀！能不能用蒸汽来开船呢？”
自从有了这一想法，菲奇便一头钻到发明轮船的工作中去了。他按照自
己的想法，绘制出设计图，委托制造马车的作坊给他制造出模型。他带着这 个模型到各州去寻求议会的支持。当时正是美国建国之初，州议会顾不上这 些问题，没有人支持他的实验。最后经过反复做工作，终于获得了新泽西州 议会的支持，批准他从 1788 年起 14 年的专利权。菲奇便以这项批准为根据 在费城成立了造船公司。
不久，菲奇的公司制造了第一只试验船，发动机是交替地向活塞两面送
汽的蒸汽机。但这只船试验失败了。第二只试验船的设计是在船的两侧各装 两组联动的长桨，用蒸汽机带动。这次取得了成功。
　　此后，菲奇又开始制造较大的汽船，1789 年建成，1790 年在费城和巴林 敦之间开始了定期航行。但由于他利用这个发明专做投机生意，年终决算亏 了很多钱，公司因而倒闭。他本人也默默无闻地离开了人世。
　　继菲奇之后，富尔顿是对轮船发明作出重大贡献的杰出人物。少年时代 的富尔顿善于幻想，酷爱绘画艺术。但他最大的兴趣还是搞科学发明。从小 时候起，富尔顿就一直想制造一种不用人力和风力，便能自动行驶于水上的 船只。成年之后，他到法国巴黎学习绘画。1799 年，他认识了当时美国驻法 公使利文斯顿，对方也有发明轮船的愿望。二人志同道合，最后利文斯顿竟 招富尔顿做了自己的女婿，这使富尔顿在轮船研制上获得了可靠的经济后 盾。
1802 年，富尔顿到英国伦敦学画，又认识了发明蒸汽机的瓦特。两人一

见如故，成了好朋友。这之后，他开始投入研制轮船的工作。经过 9 年的努 力，研制成一艘 8 马力的蒸汽轮船，在法国的塞纳河下水试航成功。不幸的 是，当晚的狂风把这艘船打沉了。
　　1807 年，富尔顿离开欧洲，回到美国，在纽约的哈得逊河上，造了一艘 名为“克莱蒙特”号的轮船。这艘船长达 47 米，宽 9 米，排水量约为 100 吨。船体的两侧各有一个大水车式的轮子，船的上面立着一个直冒黑烟的烟 囱。
　　8 月 9 日这一天，“克莱蒙特”号试航开始，船体慢慢向水中滑去。接 着，由富尔顿设计、瓦特亲手制造的发动机轰鸣起来，船体两侧的水轮拍打 着河水，驶向远方。从纽约到阿尔巴尼城，“克莱蒙特”号以每小时 8 千米 的速度行驶着，出色地完成了往返 480 多公里的长距离航行，在轮船航运史 上写下了崭新的一页。

免疫疗法的应用
（18 世纪末）

用人工方法使人体产生自动免疫能力来预防传染病的方法，古已有之。
18 世纪末在欧洲，用科学的方法制造痘苗，成为最早利用自动免疫作用进行 预防疾病的方法。19 世纪 80 年代巴斯德建立起自动免疫的原理并制造了狂 犬病疫苗。
19 世纪末德国的科赫等曾为取得预防结核疫苗而努力，但未获成功。20
世纪初英国医生、病理学家赖特研制的伤寒疫苗，可以增加白细胞吞噬细菌 的能力，在预防军队士兵的肠热病感染上起了良好的作用。差不多同时，霍 乱疫苗也开始使用。
20 世纪 20 年代后期，使用白喉和破伤风的类毒素作为预防疫苗，获得
成功。30 年代在欧美的一些大城市的学生和婴儿中广泛注射白喉疫苗，根除 了白喉的发病。第二次世界大战中在士兵中普遍注射破伤风的主动免疫疫 苗，获得良好结果。
卡介苗的研制成功经过了漫长的实验过程。从 1906 年开始，法国巴斯德
研究所的医生兼细菌学家卡尔麦特和介兰开始实验。两年之后，偶然发现牛 胆汁可以减弱结核杆菌的毒性。他们连续作了 231 次减弱毒性的培养，每次 间隔三个星期，共花了 13 年的时间，到 1921 年才得到一种无害而有效的稳 定疫苗，命名为卡介苗（取卡尔麦特和介兰的第一个字母）。从 1921 年起， 在人身上作实验，婴儿接受这种注射后对来自母亲的结核病的感染具有免疫 力。于是卡介苗在法国很快就被推广使用。但在英、美等国对卡介苗的安全 性和有效性一直持怀疑态度，特别是由于产品质量出过问题，更难消除怀疑。 直到 50 年代，经过在上千人身上注射优质的卡介苗同另一组同等数目的未注 射的人作对照实验，终于肯定了卡介苗是无毒而有效的抗结核病的免疫疫 苗。
　　对病毒病的免疫法除了最早的种痘苗预防天花和后来的预防狂犬病疫苗 外，长期没有成功的事例。但对病毒的认识，在 20 世纪取得很大进展。19 世纪末，经过德国化学家迈耶、俄国微生物学家伊万诺夫斯基和荷兰生物学 家贝伊耶林克等对烟草花叶病的研究，发现了过滤性病毒。到 20 世纪 20 年 代已发现植物、昆虫、鸟类和哺乳类都有过滤性病毒传染的疾病。
　　
　　1935 年，美国化学家斯坦莱第一个取得烟草花叶病毒的结晶。40 年代借 助电子显微镜的观察和化学分析，才认识到病毒是由核酸和构成外壳的蛋白 质组成。但一切杀菌的化学药品和抗生素对多数病毒病没有疗效，于是把防 治病毒的希望寄托于免疫治疗。
　　本世纪研究防治较多的是预防脊髓灰质炎（小儿麻痹）的疫苗。由于患 过该病的美国总统罗斯福的重视，美国政府给予大量资助，从 40 年代起研究 工作迅速开展。1952 年底美国医生兼病毒学家索克研制出具有免疫效应的疫 苗。经过在 150 万幼儿中作实验观察，于 1957 年才完全肯定了索克疫苗的安 全性和有效性。
　　到 40 年代又制出了预防流行性感冒的疫苗，1957 年从亚洲发源并扩展 的流感，就是由于使用了这种疫苗才防止了蔓延。70 年代以来，又成功地取 得麻疹的预防疫苗，为征服病毒病带来了良好前景。
　　1979 年 10 月，联合国世界卫生组织向全世界宣布人类已消灭了天花。 这是大规模的、优质的痘苗生产同世界性的历时十年的国际合作相结合而创 建的伟大业绩。