什麼叫發明 所謂發明，是指運用有關的科學理論知識或借鑑有關科學技術原理，首創前所未有的事物和方法，來有效地解決某一實際需要。有人從狹義和廣義兩方面去理解發明。狹義的理解指國家專利法所承認的發明，即對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案。這一類發明具有較高的實用價值，可以帶來較明顯的經濟效益，並可以獲得專利權。廣義的理解指所有新穎的、獨特的，具有一定社會意義和價值的技術成果，包括那些未獲專利的技術創造或革新成果，人們通常所説的技術“小發明”或技術改革，特別是青少年在科學活動中和日常生活學習中的“小發明”，一般均屬於廣義的理解。往往這類發明成果尚不夠成熟或不夠完備，它們有一些社會效益，而很難獲得較好的經濟效益。但這類發明發展下去也有可能成為獲得專利的發明，因為它同樣具備發明的新穎性、創造性和實用性。小發明孕育着大發明，小發明是大發明的搖籃，這兩者在本質上實際是相通的。 什麼叫發現 我們在學習數學、物理、化學、生物這些課程時，學過許多自然現象、自然規律以及自然物質的知識，如牛頓發現萬有引力、法拉第發現電磁感應現象、門捷列夫發現元素週期規律、弗萊明發現青黴素等都不能叫發明，因為它們都不具備“前所未有”的特點，萬有引力、電磁感應現象、元素週期規律和青黴素本來就客觀存在，只不過是牛頓、法拉第、門捷列夫和弗萊明是人類第一個觀察到或意識到它們而已。儘管發明和發現都屬於創造的範疇，但它們是兩種不同的創造活動。發明是指利用自然規律和技術手段創造前所未有的事物和方法，屬於改造世界性質；而發現是旨在揭示或查明客觀世界本來就存在的特徵現象和規律，屬於認識世界性質。發現是不創造新的物品或新的方法的。例如著名的三大發現——細胞學、進化論和能量守恆定律都是如此。再如，病理學之父莫加格尼、古生物學之父屬維葉、實驗心理學之父馮特、現代化學之父拉瓦錫、數學物理之父丹尼爾和太陽中心説的創始人哥白尼，他們對人類的貢獻都是發現而不是發明。又如雲南省昆明市中華小學揚正純同學撰寫的《螳螂川流域新發現的舊石器》一文，敍述的就是他的發現而不是發明，因為這些舊石器早就在螳螂川存在了幾百萬年，只不過是揚正純同學第一個發現了它們的存在。 什麼叫創造 所謂創造，是指提供新穎的、獨特的，具有社會意義的產物的活動。創即花樣翻新，造即從無到有。創造出來的東西必須從未見過，同時具有一定的社會意義和價值。因此科學上的發現，技術上的發明，文學藝術上的創作，都是創造性的活動。而頑童在紙上亂畫，精神病患者的胡言亂語，儘管內容可能是新穎的、獨特的，但毫無社會意義和價值，因而不能算作創造。是否存在這樣一種科技活動，它具有積極的杜會意義和教育意義，也具備獨特性，就是不具備新穎性呢？答案是肯定的——有，這就是科技製作活動。科技製作活動的特點主要是模仿與重複，如航模製作，電子製作，標本製作等，這類科技活動不具備創造性，所以既不是發現，也不是發明。 發現與發明的聯繫 發明創造不同於科學發現，但它們存在密切的聯繫。由於發明的事物或方法不但要前所未有，而且必須符合科學原理，而科學原理只有通過探索發現之後才得以為發明者所知曉並加以利用，所以發現是發明的重要源泉和理論依據。世界科技史告訴我們一個重大的新發現往往會導致一系列的新發明；而一項重大的發明往往會引起一次工業革命。如18世紀由於紡紗機和動力織布機的發明，對動力的要求非常迫切，於是人們根據已發現的熱力學規律產生了一系列蒸汽機的發明。談到蒸汽機，人們會立即想到瓦特，但最早發明蒸汽機的不是瓦特。別#p##e#人發明的蒸汽機煤耗大、熱效率太低，沒有實現大工業生產的價值；而瓦特經過艱苦的努力，發明出帶有單獨冷凝器的蒸汽機，並相繼取得了四項旨在改良結構、提高效率的專利，使蒸汽機迅速在各個工業部門得到應用。這是人類繼發明學會用火以後，在馴服自然方面的又一個里程碑，它徹底改變了當時動力工業落後的面貌，引起了第一次工業革命。由於蒸汽機的廣泛應用，促使能源、冶金、交通運輸都發生了翻天覆地的變化。1807年世界上第一艘輪船誕生，龐大的船隊從此開始在各大洋遊弋；1814年製成第一台機車，開闢了交通運輸新紀元，從此烏黑髮亮的經濟大動脈——鐵路遍佈大地；到了1835年，英國的煤產量達3000萬噸，鋼產量達102萬噸；到了1850年，英國的鐵路已鋪設10000多公里。。使人類在不到一個世紀裏創造的財富比以前幾千年的總和還要多。又如19世紀的歐洲，英國裝訂工出身的法拉第發現了電磁感應的客觀規律，從而引發了一系列的諸如發電機、電話、電動機、無線電報等電氣設備的重大發明，從而引起了第二次工業革命，因為電力不僅比蒸汽力更偉大，而且更加神奇。電燈給黑暗中的人們帶來光明，而電報、電話大大延長和擴展了人類的感官功能，開創了信息革命，其意義大為深遠。第二次工業革命取得科學成就最多的是德國，在19世紀的後50年內，德國的重大科技成就幾乎是美、英、法的總和，結果導致了德國工業的飛躍和經濟文化的蓬勃發展，實力迅速超過了法國和英國。再如弗洛裏也正是在弗萊明發現青黴素的基礎上發明了一種劃時代的新藥——青黴素製劑，挽救了千萬人的生命。因此，有志於發明的人應該加強學習，廣泛瞭解各種科學新發現，用以鋪墊自己的科學發明之路。當然，從另一方面看，發明所創造出的新材料，新工藝、新設備也為新的科學發現提供了條件、工具和方法。尤其是在科學向縱深發展的今天，更是如此。 電子計算機在科學探索中廣泛地應用就是最好的例證。難怪有人把發明和發現比喻成科學園中的兩種果實，生長它們的果樹，一棵叫基礎科學，一棵叫技術科學，而科學家和發明家則是栽培它們的辛勤園丁。 人類文明進步的階梯——發明創造 人類之所以能夠走出原始的洞穴住進豪華的別墅；從脱下遮蓋的樹葉、獸皮到穿上華麗的盛服；從鑽木取火、刻槽為渡、刀耕火種到使用現代化的各種科學技術。。，哪一項成果不是發明創造的結晶？哪一次進步不是創造了人類自身？由此，我們可以毫不誇張地説，創造發明是神聖而又偉大的，沒有創造就沒有人類的一切！從這個意義上來説，人類社會的進步與發展史就是一部創造發明史。 翻開世界科學技術發展史，最值得中國人引以為榮的，莫過於指南針、 造紙術、活字印刷術和火藥四大發明了，它們在歷史上不但極大地推動了我國經濟文化的發展，而且對世界的文明進步也做出了難以估量的貢獻。試想，要是沒有這些發明，今天的人類社會將是什麼樣子呢？——我們只好仍將字寫在竹片、龜殼乃至石頭上，我們將沒有現在的書和練習本；而作戰的兵器可能仍是長矛，大刀和弓弩。。。一句話，沒有成千上萬諸如指南針、造紙術、活字印刷術和火藥那樣的發明創造，就沒有人類的進步。以發明馬的使用為例，起初馬生來並不是為人類服務的，人類的祖先由於當時生存的需要，人們經常從事時間比較長，勞動強度比較大的遠程遷移，迫切需要代步工具和交通工具，以減輕勞動強度。馬的體能比人強，而且容易馴服，所以人類發明了使用馬作為交通工具的動力。據説最早把受力點放在馬頸上，發現行不通，後改放在馬肩上，才發揮馬的潛力。隨着社會發展產生了戰爭，馬又被人類發明為作戰的工具，為了增強戰鬥力，人類又發明馬蹬、馬鞍、馬鞭和馬刺，當時發明#p##e#使用了馬蹬和馬鞍的民族很快征服了沒有這個發明的民族。因為有了馬蹬和馬鞭，能更有效地發揮人類在地面直立行走積累的所有的作戰技能，顯示了這個發明的科學性和實用性，很快傳遍了全世界，推動了人類社會的進步。後來人們又發明了給馬腳釘鐵馬掌，一直沿襲至今。被認為馬的使用方面的發明已相當完美了，但是不然，隨着材料科學的發展，1985年我國有人發明了塑料馬掌。發明者認為，人可以穿塑料鞋，馬為什麼不能套塑料掌呢？一來可以節約鋼材；二來免去釘馬掌的麻煩，只需往馬腳上一套即成；三還可以美化馬，因為塑料馬掌可以做成各種不同的顏色；四還可以克服以往鐵馬掌容易生鏽腐蝕、打滑易摔的缺點。隨着騎馬者安全的需要，1987年我國又有人發明了防止騎馬者摔下來被拖傷的裝置——脱鞍馬蹬。由此看來，創造發明是沒有止境的，只要有需要，就會產生創造發明，而只要產生人們需要的創造發明，就會給人類造福，推動人類社會的進步。 小發明推動小進步，大發明推動大進步。瓦特發明蒸汽機、法拉第發明發電機、愛迪生髮明電燈等，不都是極大地推動了人類社會的進步嗎？因此，從這種意義上來説，創造發明的確可以被譽為“人類社會進步的階梯”。 世界發明創造史 古代的發明，發生在歷史記載之前，發明人的姓名大都無法考證，在有歷史記載以後，所列出的年份與姓名也不一定準確，因為一個人在作出真正的發明之前，或將其公佈於世之前，該發明恐怕早已產生了。還有一種情況，同一發明項目是兩個或兩個以上的科學家在世界不同的地域各自研究後幾乎在同一時期發明成功的。例如電報，由美國的莫爾斯和英國的惠斯頓及庫克幾乎同時在1837年發明成功，我們還是按照國際專利慣例將這個發明歸功於美國的莫爾斯，儘管他超前惠斯頓及庫克的時間不多。以下發明為古今一些較為重大的發明，以先後為序編列，從而可以顯示出人類的智慧、知識和技藝的漸進過程 公元前400萬年左右，東非的史前人發明了石刀和卵石器 公元前2萬年左右，在法國多敦河區的洞穴裏，發現有2萬多年曆史的骨制縫衣針 公元前1萬年左右，地中海沿岸居民已發明用魚網捕魚 公元前7500年左右，英國的約克君星沼出土的古代短槳，表明當時人類 已發明了船 公元前4000年，米索布達米亞人發明了楔形文字，蘇默人以及與之貿易的波斯、巴比倫、亞述等地人均採用這種楔形文字 公元前3500年，米索布達米亞的一個蘇默人擁有的圖章刻有犁的圖形，是迄今所知最早的犁形農具 公元前2000年，米索布達米亞人發明了牆垛建築技術 公元前1500年，希太特人到處征戰，把發明的鍊鐵技術從那託利亞傳到了鄰近地區 約公元前11世紀，中國人最早發明創造瓷器 公元前5～4世紀，中國發明修建了防禦用的世界第一長的城牆——萬里長城 公元前3世紀280～220年，李冰創造性地發明設計建造了都江堰這一著名的水利工程 公元前255年，埃及在亞歷山大港矗立起發明的第一座燈塔 公元前130年，亞歷山大的希羅發明了汽輪機 公元前10年，羅馬建築師兼作家維特魯維斯首先在他的著作中提及起重機 公元105年，中國的蔡倫在西漢“灞橋紙”基礎上發明了可供大眾使用的“蔡侯紙” 公元27～97年，東漢王充在他所著《論衡。是應》裏曾記載指南工具——司南的發明 公元78～139年，張衡發明製造了測定地震方位的“候風地動儀”，同時製造了世界第一台天文儀器“水運渾象儀” 公元？～208年，東漢華佗首創麻醉手術，首創闌尾外科手術 公元225～295年，劉徽完成數學名著《九#p##e#章算術》並首創十進位分數、割圓術，重建重差術理論 公元362年，古羅馬皇帝米利首創醫院，收容患病公民 公元605～611年，中國發明修建了世界開鑿最早、規模最大、里程最長的人工航道——京杭大運河 公元581～682年，孫思邈發明導尿術，首創治療腳氣病方法 公元635年，西班牙塞維爾的聖伊西多記載，已發明了翎羽製造的翎羽筆。 公元700年，西班牙人發明了泰羅熔鐵爐，它是現代鼓風爐的雛形 公元683～727年，中國的僧一行首創最先進的歷法“太衍歷”，發明了世界最早的鐘表渾天銅儀和測量太陽運行軌道的黃道遊儀 公元？～1015年，畢昇發明活字印刷術 公元1031～1095年，沈括著26卷的科學鉅著《夢溪筆談》，首次記載發現了磁偏角 公元1450年，德國人約翰谷登堡發明了印刷機 公元1489年，德國人威德曼在萊比錫出版了一本關於算術的書，首先用到了加號（+）和減號（-） 公元1511年，德國人紐倫堡鐵匝漢來恩發明了計時用的表 公元1565年，瑞士蘇黎世人差司那最先描述了鉛筆的製造方法 公元1568年，法國數學家貝林發明螺紋車牀，切削出來的螺絲規格統一 公元1569年，佛蘭德斯地理學家麥卡脱髮明瞭“麥卡脱投影圖法”用以繪製世界地圖 公元1585年，佛蘭德斯工程師史帝文首先發明使用小數，但是仍未懂得使用小數點 公元1589年，英國人威廉。李發明針織機 公元1518～1593年，李時珍著《本草綱目》一書，一直被認為是中醫中藥的經典 公元1590年，荷蘭的詹生父子發明了顯微鏡 公元1680年，荷蘭的米德爾堡眼鏡工人漢斯。李伯錫偶爾把凹透鏡迭加起來觀看遠處物體時，遠處的東西竟放大了，從而發明瞭望遠鏡，並在荷蘭議會上向議員示範 公元1609年，意大利的伽利略發明了空氣温度計 公元1562～1633年，中國的徐光啟所著《農政全書》是我國古代的一部農業百科全書 公元1631年，英國倫敦索瑞地方的數學家奧特雷德在所著《數學之鑰》一書中，首先用了乘號（×） 公元1641年，蘇格蘭數學家納皮爾首創了對數 公元1643年，意大利的托裏拆利發明了水銀氣壓計 公元1646年，德國的柯切爾發明了幻燈 公元1650年，德國的格里克發明了空氣泵 公元1656年，荷蘭數學家惠更斯發明計時的擺鐘，1657年他在計時錶裏裝上游絲，使擺轉更有規律 公元1587～1661年，中國的宋應星所著《天工開物》被譽為“中國17世紀的工藝百科全書” 公元1666年，英國的牛頓在劍橋大學首創微積分方法，1668年他發明了反射式望遠鏡 公元1679年，法籍物理學家巴班寄居倫敦時發明了高壓鍋 公元1696年，西方最早發明使用信封的是蘇格蘭國家大臣奧格爾維 公元1701年，在英國伯克郡實驗室塔爾發明了播種機，免除手工播種造成的浪費 公元1709年，英國什滿郡的達比首創“焦炭鍊鐵法”，提高了鐵產品質量。意大利人克里斯朵夫發明了鋼琴 公元1712年，英國人鈕科曼發明了活塞式蒸汽機，從此世界進入“蒸汽時代” 公元1716年，瑞典工程師特里沃德發明利用管道輸送熱水給房子各部分供暖的方法 公元1720年，德國的法倫海特發明了水銀温度計 公元1733年，英國蘭開夏紡織工約翰。凱發明了機械化的快速織布工具——飛梭 公元1741年，瑞典的攝爾賽斯發明把水的冰點至沸點温度劃分為100個等份，用來表示温度的數值的百分温標 公元1748年，德國的贊生髮明鋼筆 公元1752年，美國科學家富蘭克林發明避雷針 公元1767年#p##e#，英國的哈格里夫斯發明珍尼紡織機 公元1769年，英國的阿克頓特取得水利紡織機專利並於1771年投產 公元1777年，英國的瓦特發明了適用於大工業普遍應用的獨立冷凝器蒸汽機 公元1779年，英國的卡朗普頓發明走錠紡織機 公元1783年，法國的蒙哥菲埃兄弟發明了熱空氣氣球 公元1785年，英國的卡特頓特申請了蒸汽動力機械的專利 公元1788年，英國的瓦特和博爾頓發明了搖臂式蒸汽機 公元1792年，英國的默克多發明煤氣燈 公元1795年，法國大革命後，法國及其領地首創正式採用公制 公元1800年，意大利的伏打發明伏打電池 公元1801年，英國的德維在英國科學研究所示範電弧燈 公元1807年，美國的富爾頓發明了汽船 公元1814年，英國的斯蒂芬森發明蒸汽機車 公元1818年，英國的戴維發明礦工安全燈 公元1923年，英國的物理學家發明電磁鐵 公元1826年，居住在法國的涅普斯發明了照相技術 公元1827年，英國的約翰。約克發明摩擦火柴 公元1829年，法國一名窮裁縫提孟提埃發明了工業用縫紉機 公元1831年，電子之父——英國的法拉第發明了劃時代的發明——直流發電機，從此世界進入了“電器時代”；法拉第還發明瞭變壓器。美國人亨利發明了電鈴 公元1837年，美國的達文波特發明了實用電動機。美國的莫爾斯發明電報 公元1839年，美國的佩奇教授發明電動機車；英國的麥克米倫發明自行車；英國的內史密司發明蒸汽錘；美國的固特異發明硫化橡膠 公元1840年，英國物理學家惠特斯通取得線性感應電動機的專利權 公元1842年，美國人摩爾斯發明在紐約港海底鋪設電纜，供傳遞電報之用 公元1852年，法國的吉法德發明蒸汽推動的飛船；法國的瓊。佛科發明迴轉儀 公元1855年，法國里昂的皇家街裝置了電弧街燈 公元1856年，意大利人巴爾桑蒂和馬泰烏奇發明了實用的內燃機；英國的貝西默發明了酸性圍爐，又稱貝氏轉爐 公元1859年，法國物理學家伯朗台發明實用的蓄電池 公元1862年，美國的加特林發明機關槍 公元1867年，瑞典的諾貝爾發明黃色炸藥；美國的威斯汀豪斯發明氣剎車；法國的化學家勒朗舍發明了乾電池 公元1874年，薩洛蒙在英國發明電動三輪車 公元1876年，美國的貝爾發明的電話首次通話 公元1877年，美國大發明家愛迪生髮明瞭留聲機 公元1878年，英國的戴維。休斯發明炭精微音器 公元1880年，美國的愛迪生髮明的電燈用於街道照明 公元1881年，美國的愛迪生在德國取得立體聲專利，用於柏林的有線廣播；在英國索瑞郡哥達明第一座水力電廠投入生產，用的是西門子公司製造 的水力發電機，向工廠、街道、住宅實行商業供電 公元1882年，德國西門子公司發明的首輛無軌電車在柏林示範行駛 公元1883年，英國的艾弗裏特發明了防竊自動售貨機出售明信片 公元1884年，英國帕森斯發明現代的蒸汽輪機；美國瓦特曼發明實用的自來水筆 公元1885年，德國的戴姆勒發明汽車；美國的默金撒勒發明行型活字鑄排機 公元1888年，英國鄧洛普發明充氣輪船 公元1889年，美國芝加哥第一家工廠發明適合農場的拖拉機、發動機以汽油為燃料 公元1890年，英國發明的地下鐵路通車，運行於倫敦城與南倫敦之間 公元1894年，美國的巴爾的摩—俄克俄鐵路實現幹線電氣化；美國紐約百老匯的霍蘭兄弟活動電影院首次放映了電影 公元1895年，德國的倫琴發明X光管；意大利年僅20歲的馬可尼在波隆納附近示範使用無線電；法國的盧米埃#p##e#兄弟在巴黎初次把電影圖像投射到銀幕上讓觀眾觀賞 公元1896年，英國倫敦電機工程師道辛發明了把電動機裝到汽車上的起動機；費辛敦教授在美國示範使用了無線電話；美國人費歇發明的電動洗衣機生產銷售 公元1903年，美國威爾和伯奧維爾、賴特發明動力飛機 公元1904年，英國弗萊明發明二極真空管 公元1906年，美國貝克蘭發明電機；美國德福雷斯特發明三極真空管 公元1914年，英國斯温頓發明軍用坦克車 公元1922年，第一套有聲電影《縱火犯》在柏林製成 公元1923年，美國蘇魯金髮明電視光電顯像管 公元1926年，西班牙人貝爾德和德拉西瓦發明電視機，在倫敦示範用電視接收圖像 公元1928年，中國人侯德榜發明侯氏聯合制鹼法；英國的裏卡德茲和裏費爾合作發明了世界上第一個自動工作機器人，從此世界進入“電子時代”；美國的法恩茲沃思發明電視析像管 公元1930年，科克羅特和華爾頓在美國劍橋大學建成了首座加速器，把粒子射進原子裏；美國的卡羅瑟斯發明尼龍；英國的惠特爾發明噴氣式發動機 公元1931年，德國柏林化學研究所的哈恩教授宣佈他研究的原子核分裂實驗獲得成功 公元1942年，原籍意大利的物理學家費米在芝加哥大學一個壁球場上裝置了他發明的世界上第一個原子反應堆，引發了持續的原子核反應。從此世界進入“原子時代” 公元1943年，一位發明家發明了導彈，納粹德國空軍的He293型飛機首次用空對地導彈攻擊英國戰艦“白鷺”號；匈牙利新聞工作者波羅取得圓珠筆專利，並於1945年投產 公元1945年7月16日，在美國新墨西哥州拉摩戈多空軍基地試爆成功原子彈；1945年8月6日世界上第一次使用原子彈，美國原子彈襲擊了日本廣島市，將其完全摧毀；美國科學家埃克特和莫其利在賓夕法尼亞大學合作 研究，為美國陸軍軍械局發明製造了世界第一台電子計算機，從此世界進入“信息時代” 公元1948年，美國蕭克利發明電晶體；美國巴丁、布拉頓發明半導體晶體三極管 公元1949年，美國發明家發明火箭，從美國新墨西哥州白沙沙漠發射的“維京”號火箭創下僅用54秒半的時間升空84公里的新紀錄 公元1950年，美國有克利等人用單晶鍺製成NPN結晶體三極管，促成電子技術小型化的發展 公元1952年，美國在太平洋馬紹爾羣島試爆氫彈成功 公元1953年，英國科克雷爾發明鼓翼機 公元1954年，前蘇聯在奧勃尼斯克建成第一個核能發電廠，並開始向工廠和農場供電 公元1957年，美籍華人楊振寧、李政道首次提出強弱相互作用下“宇稱不守恆定律”，美籍華人吳健雄證明了“宇稱不守恆定律”，解開了原子物理和核物理的第一號謎底。為此，楊振寧、李政道成為首次獲得諾貝爾獎的華人。1957年10月4日，前蘇聯發射成功“伴侶1號”世界第一顆人造地球衞星，它重84公斤，時速為17。5公里，從此世界進入“航天時代” 公元1960年，美國物理化學家梅曼發明了世界上第一個激光器 公元1961年，前蘇聯宇航員加加林駕駛世界上第一艘載人太空船“東方一號”在西伯利亞西部升空併成功返回；美國達拉斯市的德州儀器公司研製成集成電路，並取得了專利，從此世界進入“徽電子時代”，開闢了利用硅片的新局面 公元1964年，萬國商業機器公司在英國和美國出售磁帶控制的打字機，兼有打字機和電腦的雙重功能，這是世界上第一台文字處理機 公元1971年，前蘇聯成功地發射了“敬禮”號太空站，並且將袖珍電子計算機在美國投放市場；美國國際通訊公司研究製成微型處理#p##e#機，在一塊硅片內包容了整體電腦的邏輯和計算功能，並取得專利，世界高科技之一的電腦走向全球 公元1973年中國人袁隆平在世界上第一個育成強優勢秈型雜交水稻，被譽為“中國雜交水稻之父” 公元1974年，美籍華人丁肇中發現亞原子粒子，並定名為“丁”粒子，該發現增進了人們對基子粒子的認識，並因此獲1976年諾貝爾物理學獎；視頻電報發明成功，英國的費迪研製成潛力更大的可視數據系統，1979年投入服務 公元1978年，由生理學家愛德華茲和婦科醫生司泰撥託合作，使得第一名試管嬰兒在英國奧爾丹市總醫院出生 公元1981年，美國研製的航天飛機“哥倫比亞”號試航成功，它是世界上第一艘可供重複使用的太空船 公元1991年，美國研製的“太陽挑戰者”號太陽能飛機飛越了英倫海峽，動力來源是飛機上的1。6萬個太陽能電池 中國發明創造史 我們偉大的祖國，雄峙在亞洲大陸的東部，幅員遼闊，物產豐富。她不 僅有着960萬平方公里的錦繡山河，12億勤勞勇敢的各族人民，還有着悠久的科學文化歷史和燦爛的創造發明。從170萬年前的“元謀人”起，我們的祖先就勞動生息在這片廣袤的土地上，從原始社會的“石器時代”、奴隸社會的“青銅器時代”、封建社會的“鐵器時代”及半殖民地半封建社會的“捱打時代”而跨入現代社會主義的“高科技時代”。在這漫長的歲月裏，有文字可考的歷史就達4000年左右。在這歷史的長河中，我們勤勞智慧的祖先，遺留下了豐富的科學典籍和創造發明。那九曲連環奔騰咆哮的黃河，是哺育中華民族成長進步的搖籃；綿延起伏逶迤萬里的古長城，是中華民族祖先創造智慧和科學實力的明證。我們偉大的祖國，早在二、三千年前，就以當時較為發達的科學技術和創造發明而躋身於世界四大文明古國（中國、埃及、巴比倫、印度）的行列，後來又與古希臘的科技文明相輝映。而當歐洲進入中世紀“黑暗時代”，科學文化技術的發展陷入停滯狀態時，我國的科學文化技術卻在持續地向前發展。這時我們偉大的民族“龍的傳人”發明了高超的冶煉技術，促進了生產工具的鐵器化，穩步地進入了封建社會“鐵器時代” 的大門。被古羅馬人稱為“賽里斯”（絲綢之國）的中國人創造的精湛的紡織技術和絲綢產品飲譽中外，“絲綢之路”至今仍然閃爍着歷史的光輝。中國人創立的具有獨特風格的農業技術和中醫藥技術已形成了體系，對西方人來説，似乎帶有傳奇的色彩。富有東方特色的天文觀測技術獨樹一幟，膾炙人口的“四大發明”對西方近代科學技術的創立產生了深遠的影響。對於我國在科學技術上的卓越成就，每個中華兒女莫不感到驕傲和自豪。下面以時間為序，簡介中國曆代社會主要的創造發明成果，以激勵我們的創造熱情和鬥志。 原始社會舊石器時代的創造發明 ①石器和骨器的打製發明考古發現表明，早在170萬年前的元謀人時代，我們的祖先已經發明用較堅硬的石英巖石和動物的骨骼，打製粗糙的石器和骨器了。從北京周口店龍骨山的洞穴及其附近，也發現50萬年前北京人所打製的粗糙的石器。這是按照生產和生活的需要，按照一定的方法打製出來的，大體可分為尖狀器、刮削器和砍砸器3種類型。在以後其他考古發現中，還可以看出這些打製的石器，在邊刃上有仔細修飾過的退跡，説明石器打製的技術更為精細了。除石器外，還在其他遺址中發現大量的骨器，如骨針、骨矛尖、骨魚叉等，這是人類最早的“工業產品”。 ②發明利用火和鑽木取火技術在北京人的洞穴裏，還發現了很厚的灰層，有的竟厚達#p##e#六尺，而它們都是按一定的方位分佈着的。有的灰堆中，還有被燒過的獸骨和石塊，這有力地證明了北京人已發明保存和使用火了。他們認真地把火種保存起來，並用火來防寒取暖，燒烤食物，抵禦猛獸侵害。由於有了熟食，便結束了長期的“茹毛飲血”的生活。尤其重要的是，我們的祖先，還發明瞭“鑽木取火” 的方法。他們在打製石器時，從由石頭相互敲打而產生的火星中得到啟示。 但這種火星瞬息即逝，只是在使用木製工具時，乾燥的木頭被猛力摩擦出熱而產生的火星，才温度高且燃燒時間長，再加上易燃的乾草，就會燃起火焰，這就是“鑽木取火”的方法。這對以後的科技發展起着巨大作用。 ③漁網、弓箭的發明由於打魚的需要，除發明了骨魚叉以外，還發明瞭漁網；因為狩獵的需 要，除投槍外還發明瞭弓箭。從山西朔縣的舊石器時代遺址中所發現的石箭鏃，足以説明早在28000多年前，我國就發明了弓箭。恩格斯指出“弓、弦、箭已經是很複雜的工具，發明這些工具需要長期積累的經驗和較發達的智力。。”彎弓射箭在實際上已具有動力、傳動和工具等3要素，人把弓拉開就起了動力作用，把拉開的弦鬆開，將箭射出去，這就起了傳動作用，而射到動物身上的箭鏃，則起到殺傷的工具作用了。可以説弓箭是最早儲存能量的機械，它涉及到人類最早的物理學。 原始社會新石器時代的創造發明 ①磨製石器和骨器的發明這一發明屬新石器時代的發明，表現在對石（骨）器原料的選取、切割、磨製、鑽孔、雕刻等一系列工序上。石料的選取已經不只是在河牀中去隨意選取，而主要是從地層裏去開採、切割石料。特別是能利用礪石或沙子將初步打成的石器雛形的表面，尤其是刃部磨光，使之不僅光滑可愛，而且還十分鋒利。石器穿孔是這一時期的一大發明，運用鑽穿，管穿和琢孔的技術，把各種石器穿上大小不同的孔眼，使之能比較牢固地捆縛在木柄上，這些帶柄的先進的複合工具，既便於攜帶，更便於使用，加之鋒刃鋭利，大大地提高了勞動效率，再在這些石器上雕琢各種花紋、圖案，恐怕這是最早的工藝品了。 ②陶器的發明從科技史角度來看，陶器的發明，在製造技術上是一個重大的突破。最初人們只是在木製或編制的容器上塗上粘土，使之能夠耐火，後來才直接用粘土作成成型的容器，加以燒製，這就是最早的陶器。最初是“手製”，即用手把粘土捏成坯，後來才發展為“輪制”即把陶泥坯料放在快速轉動的陶輪上，製成圓形的陶器。燒製也由露天燒製改為陶窯燒製。由於陶器的燒製，既改變了物體的性質，又塑造了物體的形狀，從而具有新的技術意義和經濟意義，對往後的人們生活方式的改進，農業和手工工業的發展，都起了重大作用。 ③原始農業和原始畜牧業的發明原始農業，是在採集經濟的基礎上發明產生的。由於長期的採集活動，人們逐步認識和掌握了一些野生植物的生長規律，便運用當時已經大為改進的石器工具，進行人工栽培植物的嘗試，從而發明了原始農業。而原始畜牧業則是在狩獵經濟的基礎上發明產生的。在狩獵活動中，由於弓箭、網的發明和陷井、柵欄的發明應用，能夠捕獲活的動物，於是把盈餘的動物飼養起來，逐漸使之馴化，又繁殖了許多小動物，這就發明產生了原始的畜牧業。 ④原始宗教和神話的發明由於人們對自身的夢境、感覺等精神現象無法理解，對生老病死現象感到茫然，對大自然的日月星辰、風雨雷電及災難等現象不可思議，因而產生了“靈魂不死”“萬物有靈”的觀念；由於幻想用某種法術去影響他人，影響自然，隨着語言的產生，就有了“巫術”的發明和職業巫師的出現，這就是原始宗教的主要表現。這時期神話隨之發明#p##e#產生，至今還有許多膾炙人口的優美的神話傳説，如“盤古開天”、“女媧補天”、“夸父追日”、“精衞填海”、“羿射九日”等都是我們祖先借助幻想和企圖征服自然的心理髮明的表現，有着積極的意義。 奴隸社會青銅器時代的創造發明 奴隸社會是從公元前21世紀的夏代開始，這一時期由於農業和畜牧業的分工，農牧業與手工業的分工，使農業、畜牧業特別是手工業的生產技術有了較大的發展。這時期產生了青銅冶煉，紡織、陶瓷等手工業技術發明。更重要的是，形成了腦力勞動和體力勞動的分工。腦力勞動者由於擺脱了繁重的體力勞動，更能有效地進行科學、文化等活動。因而不但創造了我國最早的文字——甲骨文和金文，而且還發明建立了經驗科學，即描述科學。它的特點是把人類同自然界長期鬥爭的豐富經驗記錄下來，經過積累、整理、逐漸使之系統化。如早期的農學、醫藥學、天文學和數學等。這一時期，還創立了具有樸素唯物主義思想的陰陽五行説和八卦説，《周易。繫辭》一書就是闡述這一學説觀點的。 封建社會鐵器時代的創造發明 ①高超鋼鐵冶煉技術的發明遠在奴隸制時代的古希臘就已經使用鐵製工具，但採用的“塊鍊鐵”冶煉技術十分落後，產量很低，質量很差，因這種鐵器含碳量低，質地很軟，作為工具應用於生產時效率很低。我國春秋末期，已經廣泛使用生鐵冶煉技術，這種生鐵是鐵礦在1150℃～1300℃的高温下冶煉出來的，出爐時呈液態（古希臘的呈固態），可以連續生產，還可鑄成形，這種生鐵所制的鐵器工具，無論在數量上和質量上都遠比古希臘的“塊鍊鐵”所制的鐵器工具為優。 這種高超的冶鐵技術在長達1000多年的時間裏，在世界上一直處於遙遙領先的地位。與冶鐵技術有密切聯繫的是鍊鋼技術的發明。考古發現證實，最早的鋼件是用塊鍊鐵反覆錘打滲碳而成的，後又發明了更高超的“百鍊鋼法”、“炒鋼法”和“灌鋼法”3種鍊鋼技術。因為鋼鐵冶煉同燃料有着密切的關係，我國還是世界上最早發明用煤鍊鐵的國家。在河南鞏縣鐵生溝漢代冶鐵遺址中，就出土了煤炭，證明在西漢時期我國就已經廣泛地用煤鍊鐵了。據《馬可。波羅遊記》中記載，歐洲直到16世紀才開始以煤鍊鐵，比我國晚了3個世紀。 ②精湛的紡織技術的發明這一時期已發明絲、麻、毛、棉等四大紡織系列技術，生產出了絲、麻、毛、棉等四大紡織品。其中絲織品最早，麻織品和毛織品次之，棉織品出現最晚。但棉織品的紡織技術發展最快，這要歸功於宋末著名的女織棉技術革新家黃道婆，她發明的皮輥式、鋸齒式軋棉機取代了手剖或鐵杖擀棉，大大提高了工效，比歐洲早500年。她發明椎弓可把棉絮彈鬆，雜質去除，起到了清棉作用，為後面紡紗、織布工序的工藝流程的開展創造了條件。她在紡織機具改革發明中最大的貢獻，是把原來流行的手搖式紡車改為腳踏式紡車，把單維式紡車改為三維式紡車。這不僅節省了人力，還能提高功率3倍。 ③歷史悠久的農業方面的創造發明創立了“以農為本”、“以農立國”的思想體系，發明並發展了耕、耙、種、鋤、糞、灌、收等各個生產環節的科學生產技術。發明了各種農作物以及蔬菜、林木、藥材等的種植、保護等栽培技術和貯藏、利用的方法。發明了一系列的提高農業勞動生產率的農業機具。如西晉劉景宜的“一牛轉八磨” 的“牛轉連磨”和東漢杜詩的“水排”等。在農田水利工程方面，首創了“人工自流灌溉系統”，如李冰父子設計修建的“都江堰”，鄭國設計修建的“鄭國渠”及史祿領導修建的“#p##e#靈渠”等，不但能自流灌溉，還能起到防洪，合理分配洪水和枯水季節流量，有效防止或減輕農業水旱災害的作用，使受益 地區成為“沃野千里、無凶年”的富饒的“天府之國”。有的如秦代的“靈渠”還能行船，因它是一條長15多公里，寬約5米的渠道，把長江水系的湘江同珠江水系的灕江聯通起來，這在世界航運史上，不能不説是一大發明創造。 ④獨具風格的中醫藥技術的創造發明隨着醫藥學基本理論的不斷髮展，在疾病症狀的診斷和治療、鍼灸、養生之道等方面，均有不少方法的發明，這些在中醫藥鉅著《黃帝內經》和《傷寒雜病論》中均有記載，此外在《脈經》、《黃帝三部鍼灸甲乙經》、《肘後方》、《諸病源候論》、《千金方》、《神農本草經》、《本草綱目》等著作中也有記載。特別值得一提的是這一時期的“人痘接種法”預防天花的發明在英國人琴納1796年發明“牛痘接種法”之前，為天花的預防開闢了一條有效途徑，在世界醫學史上佔有重要的地位。這種“人痘接種法”很快傳向世界。 ⑤富有東方色彩的天文儀器的創造發明有文字記載的用來觀測天體方位的發明恐怕首推西漢的民間天文學家落下閎發明的渾天儀和示範用的渾天象（即天球儀），稍後就是東漢大科學家張衡發明的水運渾象，即用水轉動的渾天儀。為了使渾象能按時自行轉動，張衡利用當時已經掌握的機械方面的技術，創造性地把它同計時用的“滴漏” 巧妙地聯繫起來。由於以漏水為原動力並利用“滴漏”的等時性，通過齒輪系統的轉動，使渾象每日均勻繞軸旋轉一週，自動把天象演示出來。人們只需要在室內觀察渾象，就能準確地知道室外天空什麼星從東方升起，什麼星已到中天，什麼星要向西方下落等等。由於它能比較準確反映實際的天象，使世人驚羨不已。張衡之後的唐代李淳風又改進發明瞭一架新型的渾天黃道銅儀，僧一行和樑令瓚設計製造了黃道遊儀，不僅發展了張衡水運渾象原理，還安裝了自動報時器。宋代蘇頌、韓公廉等人，發明了水運渾象台，利用一套齒輪在漏壺流水的推動下，使儀器經常保持恆定的速度和天體運動一致，既能演示天象，又能觀測天象，被譽為世界上最早的“天文鐘”。此後元代郭守敬又發明了簡儀。 ⑥享有“數學之鄉”盛譽的數學科學的創造春秋戰國時代數學科學創立的“十進位制”籌算計數法是在“十進位制” 基礎上的進一步創造與發展。現在世界上用阿拉伯數碼的“十進位制”最初起源於印度，但從考古資料來看，古文物中所見到最早的印度十進位制數碼，要比中國晚1000多年！馬克思對此作了極高的評價，譽之為人類“最妙的發明之一”。漢代數學專著《九章算術》中數學上的創造性貢獻可從算術、代數和幾何三方面來考察。算術方面創立了系統的分數四則運算，各種比例問題，“盈不足”問題和一些數學難題的分析解題方法，它是世界上最早闡述發明分數運算方法的著作。代數方面創立有聯立一次方程的解法，正負概念的引入、正負數加減法則的引入、開平方、開立方的計算法，一般二次方程的解法等。其中系統化的聯立一次方程的解法，是我國古代數學最傑出的創造之一，比歐洲要早1500年左右，比印度早500年左右。幾何方面有主要為適應當時築城、築堤、開溝、丈量土地、計算田畝，以及建築各種形式的糧窖等實際需要，要求計算面積和體積，而創立的幾何學。因為計算面積就要涉及正方形、長方形、三角形、矩形、弓形、圓形、橢圓形等形狀，計算體積就要涉及立方體、長方體、角錐體、圓柱體、方台、長方台等。其主要特 點是同實際結合得非常緊密。南北朝時代的祖#p##e#衝之創立圓周率的計算方法得出小數點後六位的準確結果，在世界上一直領先了1000年之久，宋、元時代著名的數學家沈括、泰九龍、李治、楊輝、朱世傑等創立了高次方程的解法，多元高次方程組的消元法，聯立一次同餘式解法等比歐洲早400～800年。在我國數學史上，除上述籌算創造外，還特別要提到的是珠算的發明，15世紀初，由於生產發展和社會需要，要求計算快速，因此出現了珠算和算盤的發明，到公元16世紀萬曆年間，徐心魯的《盤珠算法》和程大位的《算法統實》等著作講述珠算方法，一直沿襲至今，再也沒什麼變化。明代才傳入一衣帶水的日本。 ⑦預告西方資產階級社會到來的四大發明在輝煌燦爛的中國古代科學發明中，閃耀着四顆光彩奪目的巨星，這就是舉世聞名的四大發明——指南針、火藥、造紙術和活字印刷術。 首先説一下指南針的發明。相傳在4000多年前的黃帝就已發明了指南車。這裏所説的指南針，最早可追溯到戰國時期發明的簡便指南工具——司南。司南的發明表明我國首先發現了磁石的吸鐵性和指極性，這在《山海經》、《管子》、《淮南子》等古代典籍中均有記載。後又進一步發現鋼鐵在磁石上摩過或按一定方向放在地磁場中，也會產生磁性，而且還比較穩固，於是有人造磁鐵的產生，並以此為原料發明了新的測向儀器——指南魚。指南魚在利用地磁學的發展史上，的確是件了不起的創造。指南針就在這一基礎上，把薄磁鋼片改成細小的磁鋼針而製成的。這在11世紀北宋年間就出現了，從沈括的《夢溪筆談》中可以找到詳細的記載，指南針的重大作用是用於航海，這在11世紀我國宋代就出現了。公元1119年宋人朱或的《萍洲可談》裏，就有在海船上應用指南針的記載，這是世界航海史上使用指南針的最早記錄。宋元時代，由於對外貿易的海上交通的發達，指南針及其應用技術也隨之外傳。先是傳到波斯及阿拉伯各國，後又傳到歐洲，到13世紀初，歐洲的書籍上第一次提到指南針在航海上的應用，要比我國的有關記載晚100多年。 一提起造紙，人們立即會聯想到蔡倫，實際上東漢的蔡倫，並不是我國紙張的發明者，他只是後來改革製紙原料的能供大眾使用的新型紙——“蔡侯紙”的發明者。我國最早的紙。也是迄今為止所知道的世界上最早的紙，當推2000多年前西漢的“灞橋紙”，這種紙是1957年在西安附近灞橋古墓中發現的，故以此命名。公元6世紀後，我國的造紙術便陸續外傳，東面傳到日本，西面經中亞、西亞、東非而傳到歐洲。公元8世紀時，阿拉伯人學到了中國的造紙技術，於是此法又經由阿拉伯人傳到非洲和歐洲。直到公元1150年，西班牙才有了第一家造紙工場，比中國晚了1200多年。至於歐美的其他國家掌握我國造紙技術並建立造紙工場的時間就更晚了，俄國是1567年，美國則是1690年的事了。 從印刷技術本身的發展歷程來看，我國在發明活字印刷之前，主要是雕版印刷。活字印刷技術是在雕版印刷技術的基礎上發明產生的。早在1300年前的隋代，我國在長期使用印章和拓石的基礎上，發明了雕版印刷技術。 據明代《河汾燕閒錄》記載，這種雕版印刷技術開始於隋文帝開皇13年，即公元593年。活字雕版印刷技術的發明堪稱世界印刷史上的一次重大的突破，實現這一重大突破的是北宋優秀刻字工人畢昇，他被譽為世界活字印刷技術的首創者。他在總結前人印刷經驗的基礎上，經過近9年的潛心研究探 索發明了膠泥活字，利用膠泥活字排版印刷的工藝流程與現代流行的鉛字排版印刷的工藝流程完全相同。畢昇作為一名普通的工人，他的這一重大發明並不為當時的人所重視，只是由於沈括在其《夢溪筆談。活板》中作了詳細記載，才流傳至今而不致於湮沒無聞。元代的王禎在畢昇#p##e#的基礎上，又成功地創造了木活字印刷法，並將木活字按音韻排在他發明的可以旋轉的轉輪排字架上，使用這種排字架，工人便能在揀字過程中，通過旋轉輪盤，使字就人，大大減輕了勞動量，節省了勞動時間，提高了勞動效率。王禎把他製造木活字，使用轉輪排字的方法加以總結，以《造活字印書法》為題記載下來，作為其《農書》的附頁，這便成了世界上最早的活字印刷技術的專著。我國古代的印刷技術，特別是活字印刷技術的外傳，在世界上產生了深刻而廣泛的影響。雕版印刷技術大約在8世紀由我國傳到日本，13世紀傳到埃及，14世紀開始傳到歐洲，歐洲才開始有木板印刷術的圖像。木活字印刷術在14世紀，由我國往東傳到朝鮮、日本，往西傳到高加索、小亞細亞和埃及的亞歷山大城。歐洲的活字印刷技術是我國元代傳去的，那裏直到15世紀才有了活字印刷。大約在公元1450年，德國人谷登堡依照中國活字印刷技術的原理，初步製成一種鉛，銻、錫合金的活字，鑄成拼音字母用於印刷，這比我國畢昇發明活字印刷技術的時間，晚了400多年，比我國採用金屬活字也要晚100多年。 我國至遲在唐代初年（公元7世紀），已經發明瞭火藥。初唐時期，在“藥王”孫思邈的《丹經要訣》一書中，就記載了配製火藥的方法。火藥的重要作用不是作為鞭炮、禮花供節日吉慶之用，而是應用於軍事，製造火藥武器。我國最早的火藥武器是火箭、火槍和火炮。簡單的火炮在唐代末年就已經發明應用了。以往的?是石旁，因為它是用拋石機拋出石頭，就像我們從電視《三國演義》中看到的那樣，火炮發明後“炮”字就改為火旁了，因為它是用拋石機發射裝有火藥的火球。到了宋代，火藥武器有了迅速的發展，並應用於對西夏、遼、金、元的戰爭中。在公元1044年出版的軍事百科全書式的著作——《經武總要》裏，已經記載了許多複雜的火藥配方，這比世界上任何國家的記錄都早。1132年一個叫陳規的人發明了火槍，繼而又發明了突火槍，這是一種管形並裝有子彈的火槍，13世紀左右，這種火槍又由竹管改為金屬管，稱為“銃槍”。稍後，又發展為金屬製造的管形火炮。到了元代出現的銅鑄火銃，由於威力巨大而被譽為“銅將軍”，現在中國歷史博物館還珍藏着元至順3年（1332年）的銅火銃，這是至今已發現的，世界上最古老的銅炮。到了明代還發明瞭原始的“導彈”和“兩極火箭”，這在當時的確是一種令人瞠目結舌、威力無比的新式武器。我國火藥在南宋時期，大約於公元1225～1248年，便開始以商人為媒介，傳到阿拉伯各國。到了元代，我國火藥武器的製造技術和使用技術，也傳到了阿拉伯。14世紀以後，我國製造、使用火藥和火藥武器的技術，才經阿拉伯傳到歐洲。火藥武器的製造和使用，不僅我國漢族早於歐洲，我國某些少數民族（例如彝族），也是早於歐洲的。 總之，對於指南針、造紙術、活字印刷術及火藥這輝煌的四大發明，我國各族人民歷來是引以自豪的，這從世界範圍看，“四大發明”發明的時間最早，在當時的水平最高，外傳後在國際上的影響最大，特別是對歐洲文藝復興時期科學文化的推動，生產技術的發展，以至社會政治的進步，都起到了巨大的作用。馬克思在1861～1863年寫的《政治經濟學手稿》中有一段極 其精闢的論述：“火藥、指南針、印刷術——這是預告資產階級社會到來的三大發明。火藥把騎士階級炸得粉碎，指南針打開了世界市場並建立殖民地，而印刷術則變成新教的工具，總的説來變成科學復興的手段，變成對精神發展創造必要前提的最強大的槓桿。”馬克思把它們向西方的傳播看成是推動西方社會發展，實現由封建社會向資本主義社會改革的強大力量。 16世紀後，#p##e#我國在科學技術上，與西方由落後迅速向先進轉化的情況相反，逐漸由先進向落後轉化了。究其原因，除政治制度限制了科學理論研究的發展外，主要是用來作為發明創造根據的科學理論大為落後了。儘管16世紀初～18世紀初，我國出現了像李時珍（著《本草綱目》）、徐霞客（著《徐霞客遊記》）和宋應星（著《天工開物》）等偉大的科學家，但同西方文藝復興後由哥白尼所開創的、伽利略奠基的、併為牛頓集其大成的近代科學理論體系相比，我國還是處於經驗科學理論體系階段，儘管也產生了諸如建在天壇的“迴音壁”的發明，以及雜交蠶蛾法、鍊鐵聯合作業法、濕蠟鑄造法、花機織羅法，排除煤礦的瓦斯法等世界首屈一指的發明創造，但在經驗科學體系的指導下，不可能產生劃時代的重大發明創造了。18世紀我國由於“重農抑商”的經濟政策，“重文輕技”的文化政策、科技政策，“八股取士”的教育政策以及“閉關鎖國”的外交政策，影響了社會經濟和科學文化的發展，埋沒和摧殘了人才，阻礙了國際科學技術的交流，呈惡性循環態勢，加之受列強侵略，因而在世界民族之林落伍了。新中國成立後，特別是黨的十一屆三中全會以來，我國的科學技術有了突飛猛進的發展，與西方發達國家在科學技術上的差距日趨縮小，某些領域已站在世界的前沿，成為這些領域科學技術的輸出國之一。
