改变世界的10大发明

人类是具有创造力的物种。虽然我们在地球上生存的时间相对来说比较短（地球已经存在45亿年了），但是现代人类已经可以发挥想象力，创造出令人惊讶的，甚至异乎寻常的东西。从人类开始在地上打碎岩石制造锋利的工具，到轮子的首次使用，再到火星“漫步者”和互联网的发展，这几个里程碑式的关键点在人类漫长的进化历程中脱颖而出。

【轮子】

大约公元前3500年，轮子被发明出来。在此之前，人类在货物运输数量以及运输距离方面深受限制。很明显，轮子本身并不是发明过程中最为困难的一部分，把一个不动的平台和旋转的圆形物体联系在一起，才是复杂的事情。灵感可能来自于轮轴这个概念，但是把灵感付诸现实也很困难。

例如，轮子的中心孔和固定轴的末端必须尽可能圆、光滑，轮轴的尺寸也是一个重要的因素，必须与中心孔精确吻合（不能太紧，也不能太松）。如今，无论是钟表、车辆、还是涡轮机，轮子无处不在，它已经成为我们生活中至关重要的一部分。

【钉子】　

如果没有发明钉子，人类文明的进程将会严重受阻。这项关键的发明可以追溯到2000多年前的古罗马时期，是在人类掌握金属的浇筑、塑性技能之后。在发明钉子之前，木式的建筑必须通过难以施工的几何互锁结构来建造。据佛蒙特大学记载，直到18世纪90年代后、19世纪早期，手工制作的钉子才有了标准规范，铁匠加热铁块，然后用锤子在四个面捶打成一个点。

制作钉子的机器出现于18世纪90年代和19世纪早期之间，制作钉子的工艺持续改进，继亨利•贝塞麦发明了将铁成批炼制成钢制品的生产流程之后，昔日的铁钉生产慢慢衰落。到1886年，美国10%的钉子由软钢丝制作而成，到1913年，这一比例上升到了90%。与此同时，人们认为螺丝钉出现于公元前三世纪，由希腊学者阿基米德发明而来，这是一种更加坚硬，更难插入的紧固件。

【指南针】

古时候的船员依靠星星在海里航行，但是这个方法并不适用于白天或者多云的夜晚。因此，对于远海航行，这很不安全。中国人在9世纪到11世纪之间的某个时间里发明了史上第一个指南针。它由天然磁石制作而成，极具吸引力。图片的司南是汉朝的罗盘。后来这项技术通过海上的相互交流传到了欧洲和阿拉伯。有了指南针，船员们可以安全地远海航行，进而促进了海上贸易的发展和“新大陆发现”的到来。

【印刷机】

一台1811年的印刷机，现陈列于德国慕尼黑德意志博物馆。两台运输机分开工作，一台翻页，另一台印文本。他们每天能够印刷3600页。大约在1440年，德国人约翰内斯•古腾堡发明了第一台印刷机，印刷机发展的关键之处在于它的手工造型。这种新的模制技术能够迅速并且大规模地生产可以移动的金属铅字。

虽然在此之前，中国已经发明出可以移动的金属铅字，但是，古腾堡是第一个实现将可移动铅字上的油墨（他从亚麻油和烟尘中提取而来）印制到纸上这一过程完全机械化的人。印刷机的出现在历史上首次迅速大范围地促进了知识的传播。到1500年，西欧的印刷量已经达到2000万之巨。

【内燃机】

在发动机内，燃料的燃烧能够释放高温气体，当气体膨胀时，对活塞产生推力，使活塞移动。因此，燃烧发动机将化学能转化为机械能。许多科学家参与了内燃机的设计，耗费数十年的时间，在19世纪中后期成型，内燃机引领了整个工业时代，促进了大量机器的发明，包括现代汽车和飞行器。

图片上显示的是四冲程内燃机的运行过程。过程如下：1）进气冲程-空气和气化燃料被吸入。2）压缩冲程-气体燃料和空气被压缩、点燃。3）做功冲程-燃料燃烧，活塞被向下推动，驱动机器。4）排气冲程-废气被排出。

【电话】

虽然有数位发明家在电子声音的传送方面做了创举，但是在1876年，贝尔是第一位被授予电话发明专利的发明家（他的专利图样如上图所示）。据PBS（美国公共电视网）报道，他的灵感来自于教授聋哑人学习和看望听力受损的母亲，他称第一部电话为“电子说话机器”。

【电灯泡】

当所生存之处只有自然光时，那么生产力将受限于白天的时间。电灯泡改变了世界，因为它使我们能够在夜晚活动。据历史学家所言，在整个18世纪，有24人对白炽灯的发明做出贡献。爱迪生被誉为发明第一人，因为在1879年，他发明了完整的电灯功能系统，包括发电机、导线和上述图片所显示的那种碳纤维灯泡。

这项发明除了把电引到了西方世界的千家万户之中，还有一个意想不到的结果——改变了人们的睡眠模式。以前人们在入夜之时就睡觉（因为没什么别的事情可以做），在整个夜晚要醒来好几次，但是现在人们除了7-8小时的睡眠时间外，一直保持清醒，理论上，我们都在一个点睡觉。

【盘尼西林】

1928年，苏格兰科学家亚历山大•弗莱明注意到他实验室中一个装满细菌的培养皿的盖子半开着。样品已经被霉菌污染，霉菌遍布，但细菌已经被杀死。这些就是后来制作抗生素盘尼西林的霉菌。在接下来的20年里，化学家对抗生素不断提纯，制造出了青霉素，青霉素能够杀死人体内大量的细菌，而对人体没有伤害。

1944年，盘尼西林被大量生产、广做宣传，这张海报里附上了路边的邮箱，暗示二战时期军人靠它来摆脱性病的折磨。

【避孕用具】

避孕药、避孕套和其它形式的避孕措施在发达国家里引发了一场“性”的革命，因为有了它们，人们可以享受做爱的乐趣，而不是为了繁衍后代。某些避孕用具，像避孕套，还能遏制性病的传播。自然避孕和草药避孕已经存在千年之久。避孕套在18世纪就开始被使用，而口服的避孕药片则在20世纪30年代后期由一名叫拉塞尔•马克的化学家发明而来。

【因特网】

这实在是无需介绍了：因特网是一个使全球相互联系在一起的计算机网络，在全世界范围内有数十亿用户。数不胜数的人们为它的发展做出过贡献，但是最常被誉为它的发明人的是计算机科学家劳伦斯•罗伯特。

在20世纪60年代，一队电脑科学家为美国服务，国防部的ARPA（高级研究计划局）建立了一个交流网络把机构内部的电脑连接在一起，这个网络叫阿帕网。它使用了一种叫做“封闭交换”的数据传输理论，这种理论是这队科学家中的一个叫罗伯特的人，以先前其他电脑科学家的研究工作为基础推理而来的。阿帕网就是因特网的前身。

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