人类最早食用的是一些生的食物，这说明那时的人类还处在“茹毛饮血”的时代。生吃东西不但对身体的消化吸收很不利，对大脑和体质也会产生坏的影响。
在气候非常干燥的季节里，雷电往往会使森林出现大火。人类逐渐发现，在寒冷的天气里，接近燃烧的森林却感到身上非常暖和。那些来不及逃跑的动物被大火烧死了，人们还发现，动物肉如果被火烧过，闻起来非常香，肉质也非常软嫩，既好吃也好消化。
最初，人们把燃烧的木头运回山洞。没过多久，人类就学会了控制火，并从远处找来木柴烧火、取暖、做饭。
在50万年前北京人居住的洞穴里，考古学家发现了几层灰烬，最上一层的灰烬还分成两大堆。这些迹象表明，北京人不但懂得如何用火，还学会了保存火种，从而具有管理火的能力。
根据资料记载，原始民族最古老的保存火种的方法，就是利用篝火的方式。人们总是向燃烧着的火堆中投放一些木柴，好让火焰燃得高些，不用时用灰土盖上，使它慢慢阴燃，再用的时候就将灰土扒开，添上柴草使它燃得快些。
人们在加工燧石的时候，发现会出现火花四溅的现象。同时，当钻木、锯木、刮木的时候，木头本身会产生热量，甚至会产生烟火。通过这些启示，再经过长期的经验积累，人们逐渐想出了人工取火的方法。
在中国的古代典籍中，记载着燧人氏教老百姓“钻燧取火，以化腥臊”的传说。这种取火的方法，是寻找一块干燥的木头，在上面先打出一个小洞，然后用一根质地很硬的尖木棍，插在小洞里来回用力进行转动，摩擦发热，直到木头冒烟，形成珍贵的火种。
在大洋洲以及印度尼西亚的一些原始部落中，直到现在，人们还使用火犁作为取火的工具。火犁的结构包括一块带槽的木板和一块普通的木块。取火的人拿起木块，在木槽中反复摩擦，导致温度不断升高，形成火苗。
在东南亚和印度尼西亚地区，人们还发现了火活塞。这是一个竹筒和一个能通过压力给空气加热的活塞。在印度尼西亚地区，人们也发现了各种各样的古代取火工具。通过这些可以知道，人工生火的革新也许就在这一地区最先发端，然后向外传到世界各地。
火镰也是一种奇异的生火器具，它一直使用到19世纪火柴被发明的时候。在17、18世纪时期，欧洲人与土著美洲民族进行贸易时，还将火镰打火机当做一种颇有价值的商品。
002、犁的由来
人们定居生活后，农具突然增多，这是因为农业生产已成为人们维持生活的主要手段。那时候，耒、耜是人们主要的耕作工具。
“耒”这种农具，其前身就是挖草根的尖木棒，经过长时间的发展，这种尖木棒的下部逐渐绑有踏脚横木，后来下部变得膨大，而且增加了一对齿。耜的功能主要是掘地，是由石片演化而来的，它是由绑于小木棒上的石片组成的。这两种工具各有长处，结合在一起就成了“耒耜”，也就是犁的最早雏形。
据典籍记载，在夏朝时，人们就“始作牛耕”。既然耕田用到了牛，自然就有了犁。春秋战国之际，牛耕得到了大范围的推广，这个事件有相当重要的意义。在今河北易县、河南辉县，还有陕西关中各地，发现了很多战国铁犁铧，说明那个时候犁已不再用石料制作，而是开始用铁作为原料。
从耒耜到铁犁、从人耕到牛耕的发展，称得上是农业生产技术的重大变革。
两汉之际，全铁制成的犁铧出现，人们还加置了犁壁，使犁在翻土中的起垄效果大大提高。后来，人们还开动脑筋，创制了用于开沟的巨型铧，重量足有15公斤。
那时候，有一个官员名叫赵过，他将改进的耦犁予以推广。这种新犁需要二牛三人，由一人扶犁，另二人各自牵着一头牛。后来改用二牛一人，犁上还安装了犁箭，对耕犁的深浅进行调节。最晚在西汉末期，一人一牛的犁耕法已经出现。这种牛耕形式已经非常成熟，直到今天还被沿用。
在宋元两代，人们创造了耕犁挂钩和软套，这也是对农具的重要变革。挂钩和软套组合的装置将犁身和伏牛工具分隔开来，克服了犁身庞大，回转不便的缺点。这样一变革，耕犁不但适用于水田、平地，还能在山区的小块坡地上使用。
带有犁壁的中国犁，在17世纪由荷兰海员传入欧洲。这种犁经过大量的仿制，使欧洲的农业革命得到了极大的发展。
003、镰刀的由来
人们最早使用镰刀来收割庄稼，大约是在公元前9000年到公元前7000年之间。巴勒斯坦的纳图夫人使用的镰刀，是在牛角、骨头或木上安装磨尖的燧石片，然后用树脂、沥青使镰刀头在柄上紧紧固定。
考古学家通过辛勤工作，已经挖掘出那个时期的镰刀。那时的镰刀有着非常小的镰刀头，说明人们在收获庄稼时是用一只手将庄稼紧紧握住，然后用镰刀像拉锯一样把庄稼的头锯下来。
从公元前8000年的2粒小麦，到下一个千年的多颗粒小麦，随着粮食品种的进步，镰刀也在缓慢地发生着变革。随着金属如铜和铁的发现，更大而且效率更高的镰刀出现在农耕者的手上。这些镰刀能一下子把庄稼割断，使用效率大大提高。
004、播种机的由来
千百年来，农民喜欢用手撒的方式来播种。这种播种的方式显得很杂乱无章，而且会使许多种子浪费掉。因此，人们总是希望探索出一种更加巧妙的播种方法。
最早的播种机可以追溯到公元前1000年。那时，美索不达米亚人发明了一种机器，它是在犁头上安装了一个带小孔的木制部件，种子通过这个小孔，源源不断地流出来。
现代播种机的发明，应归功于英国人杰思罗·塔尔。他是个音乐家，当过律师，对农业却一窍不通。他在一个不大不小的农场上成为一个坐收粮食的“阔佬”。他完全没有必要去种庄稼。但他对农业有着浓厚的兴趣，他在自己的农场试种三叶草，邻居们都嘲笑他，把他形容为“老爷农民”。
塔尔非常喜欢思考问题。他经常设想，要是发明一种机器在土地上进行大面积播种，就能运用自己关于农业的理论，还可以减少雇工的数量，降低耕种成本。
有人在他之前进行过研究播种机的试验。那人造了一辆带轮子的车，车上有个装种子的容器。车轮开始转动时，种子就通过容器下面的金属管，或者空心犁刀往下掉。犁刀在地上犁出一条小小的犁沟，种子就掉进犁沟里。后面还有一个耙子，再把犁开的泥土耙回来，严严实实地盖住种子。他称这辆奇怪的车为播种机。
这种设计思想颇有可取之处，可它却很难真正应用于实践，原因是它对种子从容器掉进土里的速度难以实施有效的控制。
1701年，塔尔通过不断试验，终于将这个问题给解决了。他从管风琴传声结构的作用原理中得到重要启示，以管风琴共鸣板上的槽、簧片和弦为原料，组装出第一台播种机。这种机械用马来牵引，种子从漏斗中掉入一些小管子之中，一行行地播入地沟，再用一种小铲在行间翻土，将种子盖上。
塔尔还认为，把播种机和畜耕系统予以结合，能使耕作形式发生重大变革，如果把点播改成条播，就会使除草和松土变得更加方便。由于他主张将自己的这种播种机用于条播，因而这种机器又获得了“条播机”的称号。
在19世纪初的英国，播种机已经得到了普及。
005、收割机的由来
收割机的最早使用者是高卢的农夫。这种机器是一个有两个轮子的手推车，形状与马车非常相似，由马、牛来牵引，车前安装着一副铁齿。铁齿能把玉米剪断，玉米棒子很快掉进车里。
1814年，一位热衷发明的职业演员在舞台上用自己发明的收割机，来演示怎样收割庄稼。但是，真正实用的玉米收割机却是苏格兰人帕特里克·贝尔的创造成果。
那是1826年，他制作了一些三角刀，在收割机前面的两根水平杆上安装停当，上面的那根杆由两个啮合车轮带动进行往复运动。转动的翼板帮助把玉米送向剪刀。每刈一次，都由帆布圆筒将它们放倒在一边。但是，由于资金不够，他制作的收割机材料很差，做工过于粗糙。更令他没想到的是，没有一家公司愿意生产这种东西。
1832年，贝尔带着他的收割机来到美国。他每到一处，就多费口舌，向感兴趣的人们一再介绍。这样一来，虽然他自己并没有获得多少收益，却对收割机在美国的普及起到了促进作用。
在贝尔收割机的基础上，美国人麦考密克和赫西经过不断研究，制造出新的收割机，使这种机器的效率大大提高。1851年，他们将自己发明出的新机器带到了英国，并在那里争取到了专利权。
三年后，美国芝加哥的摩尔和海斯考将他们苦心制作的一台马拉联合收割机运往加利福尼亚州。这种机器既能收割，又能分开谷和茎，还有自动打包的功能。
美国的南北战争结束之后，农业劳动力大大减少。于是，人们决定采用机器生产，来解决农业人口减少的问题。人们改进了收割机，原来割下来的玉米只是放在一边，而现在的收割机却能自动用绳子将它们打成捆。
1887年，在加利福尼亚州，用16匹骡子来牵引的联合收割机终于问世。没过多久，蒸汽动力就取代了马和骡子，成为收割机的新伙伴。
联合收割机是将收割机和脱粒机组合起来，麦考密克的发明极大地改进了这种机器，还创办了影响巨大的国际收割机公司。所以人们总是将他的名字与联合收割机联系在一起。
006、辘轳的由来
自古以来，中国人民就很注重灌溉技术。人们除了挖渠引水之外，还要手抱汲水陶瓶到河边找水浇灌农田，这种方法非常原始，效率很低，到了商代，人们创制出桔槔，利用它来取水灌溉。
据《庄子》描述分析，桔槔是利用杠杆原理而制成的重要汲水工具。它的结构并不复杂，就是派人在河边、井边用一根长杠在树丫杈或木架上横支起来，在横木杠的一端，捆绑上像大石块等重物，将水桶挂在另一端。汲水时，利用杠杆原理，轻轻一拉绳子，使水桶浸入水中装满水，把绳子一放，另一端的重物就往下压。这样只需要花费很小的力气，就能把水桶提上来。
这种古老的汲水工具，时至今日，在某些地区仍在使用。
秦汉至南北朝，中国人更加重视灌溉技术。所使用的水源有两个：一个是凿井，另一个是开沟挖渠塘。可是井如果很深，用桔槔提水就会费时费力。于是，人们开动脑筋，创造出一种新的提水工具——辘轳。
一般都认为，是西周初年的史夫创造了辘轳。可见，辘轳已有3000多年的历史了。大约在秦汉之际，这种工具得到广泛运用。不但农田灌溉离不了它，它还用于盐井中取盐水来生产盐。
到了宋代，一种手摇辘轳出现，它被设置在水井上，并安装有曲柄。当时的辘轳是用木料做成的，后来，曲柄才改由铁制。人们发明了在缠绳下装置铁钩连接水桶的技术，这个发明是非常了不起的。人们可以手摇曲柄，让绳子一圈儿一圈儿地缠绕在辘轳上，这样就很容易地把盛满水的水桶从井中提上来。
到了明清时期，人们又在绳索、挂钩及传动部件上进行了革新，辘轳技术也大致定型了。人们在井口上安个架子，装上一个曲柄空心较长的横轴，轴上绕条粗绳，绳子的一端固定在轴上，一端系上水桶，提水时将曲柄轻轻摇动，放桶入井内装水，再摇动曲柄，使轴缠绕绞绳，一桶水就被提上来了。
辘轳虽然很古老，但直到今天，许多乡村提水时仍少不了它。村头水井台上的辘轳，成了农村的一种非常独特的景观。
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龙骨水车也有“翻车”之称，是一种独特的水利灌溉机械，它的发明者是中国人。在中国南方的一些山区，时至今日，人们还愿意使用它。西南的农民更直截了当地将它简称为“水车”。
龙骨水车的发明者是东汉时期的毕岚。汉灵帝时期，他在朝中担任“掖庭令”，专门负责宫廷手工制作。龙骨水车被安置在都城洛阳一座大桥的西面，其功能是给市郊南北大道洒水。龙骨水车的得名，是因为它的关键构造与传说中的龙骨非常相似。
在元代的《农书》和清代辚庆《河工器具图说》这两部典籍中，人们这样记述龙骨水车：车身是一个槽，用木板制成，长约1丈，宽4~7寸，大约有l尺高。槽中安装一条行道板，宽窄与槽一致。在槽板两端，又设置了大小不一的轮轴。行道板上下一圈，用龙骨板叶一节一节地连接在一起。在上端大轴的两端，各带拐木四根，在岸上木架之间安装停当。人们手扶木架，用脚将拐木踏动，像蹬自行车一样，龙骨板紧随着转动循环，在行道板上把水刮上岸。这是脚踏式龙骨水车的最常见样式。
如果河、溪与要浇的田地没有多大的落差，手摇龙骨水车就很适用了。它的构造与脚踏水车基本相似，所不同的只是没有脚踏拐木，而是改为用手摇转的木把而已。
最初，龙骨水车的运转主要靠人脚踏或手摇。大约到了宋元时期，龙骨水车在动力方面出现了重大革新，出现了用畜力和水力驱动的龙骨水车。
中国人发明的龙骨水车是古代世界上最先进的提水灌溉工具，中国人完全可以为这项发明而自豪。
007、农药的由来
自从农业出现后，人类就在寻找使农作物免除病虫害的方法。
在3000多年前的西周时期，人们利用硫黄熏蒸的方法来杀灭鼠类。在《山海经》一书中，还记载着用矿石来灭鼠。北魏农学家贾思勰在《齐民要术》中，记载了用艾蒿来防治虫害的先进方法。
明代时期，宋应星在《天工开物》一书中，记录了利用砒石对付虫害的奇妙方法；医学家李时珍在其著作《本草纲目》中，提到的具有农药性能的药物也有很多。
进入18世纪后半叶时，欧洲人开始重视硫黄、除虫菊、烟草浸出液的杀虫效力。近代化学工业诞生后，很多化工产品因为具有杀虫功能被当做农药来用。同时，伴随农业科学研究的开展，农药的使用逐渐有了科学依据。
舒尔斯特第一个把化学药剂当成农药，在农业领域中使用。1761年，他将硫酸铜当做种子的杀菌剂。可是，在以后的一个多世纪里，农药的发展不够理想，仅有几种农药被农民使用，它们是石灰硫黄合剂、染料巴黎绿、波尔多液、硫酸铁溶液等。这对农业生产是大大不够的。
20世纪初期，这种情况的改变相当大。由于化学工业得到较大的发展，农药作为化工产品的一个分类的概念开始形成。20~30年代，有机合成化学和昆虫学、植物病理学、植物生理学得到了重大发展，人们借助这些学科的成果，开始进行一系列有机农药的有益的研究。于是，有机农药大量出现，依据用途的不同而分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂三种。
从20世纪40年代开始，农药工业家通过不懈努力，使农药业逐渐形成为一个新的精细化工行业。1938年，瑞士人米勒经过仔细研究，终于发现DDT的杀虫作用。它是第一个重要的有机氯杀虫剂，在农业和卫生保健方面得到广泛使用。正因为米勒作出这样重大的贡献，他获得了诺贝尔生理学和医学奖。
1942年，英国的斯莱德和法国的迪皮尔各自展开研究，同时发现“666”的杀虫作用。后来50~60年代，有机农药发展得非常好，许多新的系列化品种出现在商店的柜台里。
在杀虫剂方面，有机氯杀虫剂的产品，除了DDT、666之外，还出现了新的宝贝——氯代环二烯系列。有机磷杀虫剂中，有对人畜毒性较低的敌百虫、马拉硫磷、杀螟硫磷。在杀菌剂方面，萎锈灵、克菌丹、硫菌灵、苯菌灵等出现，成为农民的新宠。在除草剂方面，出现了很多新产品，较为著名的有苯氧羧酸、氨基甲酸酯、酰胺等。
可是，由于农药被人们滥用，所以导致人畜中毒事故层出不穷，既污染了环境，又使生态遭到破坏，有害生物的抗药性问题也越来越严重。这样，从20世纪30年代起，农药工业加快了更新品种的速度，新农药开发的重点逐渐向高效、安全的产品转型。
时至今日，那些药效低、安全性差的杀虫剂、有机汞、有机砷杀菌剂，很多都被淘汰了，而相对高效、安全的新品种则层出不穷。
008、化肥的由来
在传统农业社会里，人们通常使用畜力进行耕种，也使用一些自然肥料。从1824年开始，德国化学家利比格对各种植物和土壤进行了细致的科学分析，想找到能给植物提供丰富营养的化学物质。1840年，他用硫酸处理骨粉制成了磷酸钙。可惜这种物质的浓度太高，植物无法吸收。可是，这个尝试毕竟开拓了化肥生产的途径，其功绩还是不可埋没的。
之后不久，一些科学家通过细心研究，证明氮、磷、钾对植物生长有促进的作用，是植物不可缺少的元素。有了充足的氮元素，植物的叶子长得更绿更大，可以加快植物的生长，增加作物的产量。磷在肥料中存在的形式是磷盐酸，能对糖分和碳水化合物的制造提供帮助，对生长初期的幼根生长产生刺激，促使植物提早成熟。
而钾在肥料中存在的形式是碳酸钾，这种元素对调节植物的水分含量很有帮助，能减少叶子的水分蒸发，对很多需要储存大量水分的蔬菜、瓜果和豆类有相当重要的意义。
有一位英国乡间的爵士名叫劳斯，他的庄园在哈特佛郡的罗森达德。1842年，他在伦敦设厂生产磷肥——过磷酸钙。1898年，德国化学家弗兰克和卡罗经过细心研究，又创制出合成氮肥的方法。
20世纪初以来，化学家开始对大气中的氮进行大量利用。当时氮肥主要有两种：一种是硝酸钠，只在智利生产；另一种是副产品硫酸铵，是为生产煤气而研制出来的。
在有关农业的生产活动中，氮肥有很大的需要量，人们担心硝酸钠会很快用完，硫酸铵的存量也变得很短缺，所以，氮肥问题使科学界格外重视，因为大气中4/5是氮，氮是取之不尽、用之不竭的资源。
可是，利用氮气与氢气化合生成氨，在科学研究方面却是一个难以攻克的难题。1909年，德国物理化学家哈伯终于找到了一种解决问题的新方法。他使氢气和氮气在高温高压下产生反应，直接生成氨。由于氢气、氮气在反应器中转变为氨的只有很小的一部分，所以，他又指出，可以让没有参与反应的气体回到反应器，进行再循环。这样，对寻找新型催化剂很有益处。
1912年，德国化学家米塔斯细心研究，对2500种催化剂作了6500次试验，真可谓费尽辛苦。通过不断实验，他终于研制出以钾、铝氧化物为助催化剂的铁催化剂。这种催化剂非常便宜，在化学制品中实属难得。
至于在工业化过程中难免遇到一些重大难题，比如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制成的合成氨反应器的寿命不高等，也被一位名叫博施的德国工程师所攻克。
这种合成氨的哈伯—博施法，是在工业上实现高压催化反应的重要里程碑。由于哈伯和博施的突出贡献，他俩分别获得1918年和1931年的诺贝尔化学奖。
009、嫁接术的由来
“连理枝”，又有“木连理”之称，是树木在自然环境下，枝干相互发生摩擦而损伤后，两个枝干自然愈合而后联结生长在一起的现象。
早在汉朝，人们就将“连理枝”作为吉祥的象征。从这些自然现象中，人们受到很大启发，进而发明了嫁接技术，一直影响到今天。
那个时候，为了使大葫芦生长出来，人们采用了靠接的方法。就是把10颗籽长出的10根茎，用布捆绑起来，再用泥紧紧封住。几天之后，这10根茎就在捆绑处合在一起了。再通过整枝，就可以把弱枝和不结籽的枝条去除，而只保留最强壮的一枝。这样，结出来的葫芦与普通的葫芦相比，要大10倍之多。
其实，人们运用嫁接技术最多的是果树，以梨树的嫁接为最早、最普遍。
北魏农学家贾思勰曾撰有《齐民要术》一书，书中有“插梨”一篇，专门介绍嫁接梨树的具体方法。
隋唐宋元以后，人们将嫁接技术大量用于改造花木和果品的形状、颜色和品质。如柿接桃就是金桃；梅接桃则脆；桑上接杨梅则不酸；李接桃则为李桃；桃树接杏则大；还有海棠色红，以木瓜头接之则色白。
对这种现象，清代有人进行了总结，说接换树木“花小者可大，瓣单者可重，色红者可紫，实小者可巨，酸苦者可甜，臭恶者可馥。是人力可以回天，惟在接换之得其传耳。”
早在唐朝，人们就认识到，有些树木种子形态相似，嫁接在一起就很容易成活。元代的嫁接方法增加到6种，有身接、根接、靥接和搭接、皮接、枝接。到了明代，人们根据实践又提出了“接树三诀”一树青，二就节，三对缝。这种说法虽然没有什么理论高度，却标志着中国的嫁接技术进入了一个新的阶段。
010、杂交术的由来
杂交技术的故乡是中国。中国最初的杂交技术，实际上是动物的杂交。
早在2000多年前的先秦时期，中国人在动物繁殖方面就使用到了杂交术。北方的游牧民族利用马驴杂交，培育出了骡子。
在《齐民要术》一书中，在驴马杂交方面有专门的论述。作者认为，公驴配母马所生的骡子，其杂种优势不如公马配母驴所生的骡子明显。作者还认为，要想提高骡子的质量，关键是要对母驴有所选择，要选那些齿龄7~8岁、骨盆大的母驴。
这说明，当时人们不仅认识到马驴杂交具有优势，还注意了杂交优势与母体间的关系。
古代的杂交技术还能在别的动物身上有所体现。人们成功地实现了牦牛与黄牛的杂交、番鸭与麻鸭的杂交以及家蚕雌雄之间的杂交。在这些杂交技术中，牦牛与黄牛的杂交可谓意义重大。
明代学者叶盛在《水东日记》一书中曾提到：“牦牛与黄牛合，则生犏牛。”牦牛，本来是青藏高原上的一种凶猛的野牛，经过驯化后成为藏族人民最重要的家畜。藏族和周围各族经过长期交往后，大胆将黄牛品种引进，使之与牦牛杂交，这就培育出了一种新品种——犏牛。
犏牛既有牦牛的优点，另一方面，其性情之温顺，肉味之鲜美，产乳量之高，驮运挽犁能力之大，对于气候变化的适应性之强，则是牦牛所远远不及的。
在古代，人们还在蚕种繁殖方面运用杂交技术明代科学家宋应星的《天工开物》曾经作了这样的记录，用早雄配晚雌的方法，即用一化性的雄蛾与二化性的雌蛾进行杂交，经人工选择可以培育出一种非常好的良种。
当然，古人在杂交利用方面也遭到过失败。比如，有人将家鸡与野鸡杂交，培养出一种称作“猥夷鸡”的家伙，这种鸡并没有改变野鸡原有的野性。还有人用番鸭与麻鸭杂交，培育出的后代，与番鸭相比，个头居然要小一半，因此得了一个“半番”的诨号。这些失败的例子，从杂交后代根本看不出杂交的优势。
总的说来，中国古代的先民在杂交优势利用方面积累了大量经验，开辟了杂交优势的利用途径。20世纪以来，很多科学家把杂交原理运用于粮食育种领域，通过不断摸索，取得了相当大的成果。
趣味链接：袁隆平为什么是“杂交水稻之父”？
自古以来，水稻就是人们的主要粮食之一。在当代，中国的袁隆平院士培育出系列杂交稻，使全世界的粮食产量得到很大的发展。人们鉴于他对粮食安全的杰出贡献，尊称他为“杂交水稻之父”。
那么，杂交水稻是怎样创造出来的呢？
袁隆平从1964年起，开始进行水稻杂交的研究工作。
要在水稻上利用杂交优势，他发现必须突破三大关才有希望：培育出雄花不育的母稻，即不育系；给不育系授粉，使它一代一代传下去，而后代仍保持不育的保持系；给不育系授粉，使它重新回到正常结实的状态，变为优势强的公稻，即育性恢复系。
为了培育不育系，在水稻扬花的季节，袁隆平不畏酷热，脚踩烂泥，手持放大镜，对水稻进行细心观察。经过了长时期的摸索，他好不容易找到一棵不育株。接着，他年复一年，选择了上千个品种，进行3000多个组合。但由于亲缘关系太近，不育特性总是不能保持下来。
于是，他转而用野生稻开展自己的研究。1970年，他带领助手费尽千辛万苦，来到海南岛考察，寻找野生稻。这种稻茎秆匍匐花药瘪小，是一种花粉败育的野生稻，人们称之为“野败”。他经过细心的培育，终于得到了少量而珍贵的种子，为二系的选育打开了一扇成功之门。
1971年春，农业部将杂交水稻的研究列入国家重大科研项目，“野败”分送南方省市20多个科研单位，要求大家联合攻关。他们使用上千个品种，进行了上万个杂交组合，与野败杂交转育。经过近一年的不懈努力，在江西、湖南培育成了第一批水稻雄性不育系和保持系，这就把第二个难题给解决了。
寻找“恢复系”的工作也是很辛苦的。他们对1000多个品种作测交和筛选试验，终于找到了100多个有恢复能力的品种。后来，他们在东南亚品种里搜集到一批优势强、花药发达、花粉量大、恢复率在90%以上的恢复系。这样，最后一道难关终于也被攻克。
人们终于使三系配套成功，培育出了首批杂交水稻——籼型杂交水稻，它的特点是根系发达，分蘖性强，茎根粗壮，穗大粒多，米质优良，适应性广，抗逆性强。
后来，杂交水稻得到推广，使中国的农业生产发生了巨大变革。以籼型杂交水稻的诞生为标志，人类的第二次绿色革命开始了。
011、克隆技术的由来
1997年，英国的伊恩·维尔穆特博士兴奋地对外宣称，他在1996年7月用取自一只成年羊的乳腺细胞第一次培育成功了一只克隆绵羊——“多利”。这位博士是罗斯林研究所的胚胎学家，它为这只克隆羊付出了无数心血。
这只克隆羊作为克隆技术的结晶，是一个轰动全球的研究成果，标志了一个新世纪——生物学世纪的出现。
克隆是英语单词clone的音译，是指生物体通过体细胞的无性繁殖，得到一个新的生命个体，而这个生命个体的基因型与母体是毫无二致的。
实际上，人们以前对克隆技术并不是毫无认识的。比如，从植物植株上剪下一根枝条，通过扦插，就可以使之发育成一个完整的个体植物。把马铃薯切成许多小块，结果繁殖出很多小苗。只不过，这些都是植物克隆的现象，人们都认为动物克隆是不可能实现的事情。
那么，“多利”到底是怎样克隆出来的呢？
首先，依靠显微注射仪，在放大好几十倍的情况下，用特制的极细玻璃管，对着一个成熟卵细胞刺进去，把卵细胞核吸出来，这样就获得了一个在核中的卵细胞。然后，把一个绵羊的乳腺细胞置于它的外膜上面。
接下来，对它们施加一次电击，需要持续几微秒的时间，使两个细胞膜上的一些微孔被打开，在乳腺细胞中挤进卵细胞，使它们进入类似受精卵的状态，这样29个胚胎就被培养出来了。最后，对这些胚胎再培养l周后，把它们植入作为借腹母亲的黑脸绵羊体内。
几个月后，瓜熟蒂落，“多利”降生了！这真是一个奇迹！
克隆羊成功的理论贡献在于，它能够使人们相信体细胞，特别是高度分化的成年体细胞，有可能在遗传信息的保存上是全能的，而在一定的条件下，这个全能性得到充分表现。
在生产实践上，它的意义也是非常重大的。
利用克隆技术对转基因羊进行大量培育，可以大大降低利用转基因羊来生产药物的成本。它还会使器官移植中的啉异问题得到解决，有利于建立动物基因模型，可以用来保护像大熊猫之类的濒危动物，甚至还有使灭绝的动物再生的可能。
克隆羊“多利”的出现，不但将人们的陈旧观念打破，还给人们的伦理道德、社会观念带来了相当大的冲击。羊能克隆，那么人类也一定能克隆出来，这种事多么让人惊奇和惊恐呀！
假如一位母亲克隆出一个胚胎，经科学家置于女儿体内生下一个女孩。那么，这个克隆婴儿究竟该算做这位母亲的姐妹，还是她的外孙女呢？她的女儿与克隆人的关系又是怎样的？
有人担忧，克隆技术如果被心术不正的人掌握，用来克隆出一批战争狂人，那必定给人类带来不幸！克隆人还可能给户籍管理和社会治安造成相当大的困难，无论是指纹鉴定，还是DNA鉴定，都不能把克隆人区分开。
另外，生物是需要多样性的，人类也不能逃过这个法则。不然的话，人人都成为理想之人，很可能会产生一种新的病毒，使全人类灾祸连连……
可是不管怎么说，克隆技术毕竟是生物科学上的一个重大进步，而人力是无法阻止科学的进步的。人们有理由相信，人类是理智的，科学家也是谨慎的，克隆技术的发明，必将会把人类社会带进一个光辉美好的世界。
012、温室栽培的由来
温室栽培的发明最早可追溯到我国秦朝。一年冬天，秦始皇传下命令，让人在今西安郊外的骊山种瓜。没想到，骊山的实验还真取得了成效，所种的瓜都结出果来。可有些食古不化的儒生们总觉得自己读的书多，认为冬天种瓜能结果的事情纯属海外奇谈，因此对秦朝当局的说法将信将疑。
秦始皇很光火，他早就发觉儒生们对他独裁说三道四。于是，他想利用这次机会，将儒生们好好收拾收拾，于是就让他们去实地察看。秦始皇让士兵在骊山附近设下埋伏，把前来看瓜的七百多名儒生用乱石砸死。这是一次惨绝人寰的大屠杀，直到今天，人们仍为秦始皇的暴虐而气愤。
可是，在那时候，冬天种瓜结果的事情能是真的吗？
众所周知，骊山附近的地热资源非常丰富。秦朝官员利用温泉形成的小气候，在冬季栽种蔬菜成活则是完全可能的。至少，这种可能在唐代就得到了证实。诗人王建在一首诗中就描述了这种现象：
酒幔高楼一百家，
宫前杨柳寺前花。
内园分得温汤水，
二月中旬已进瓜。
这充分说明，在长安附近，有些农户专门为皇室生产蔬菜瓜果，他们采用温水浇灌的办法，在春寒料峭之际，就向宫里进献了成熟的瓜果。当时，朝廷里还设置了一个叫“温汤监”的机构，专门掌管这件事情。
但是，单纯利用温泉来种植瓜菜显然远远不够，还要进行一定的遮盖，才能保证瓜菜成熟。因为，西安冬季气温大多在10℃左右。要是四周和顶部没有一点遮盖，就算地温再高，蔬菜瓜果也很难成活，更别说开花结果了。而这种遮盖可能就是最早的温室。
到了汉代，关于温室的确切记载出现了。汉元帝时，为了让蔬菜在冬天能够正常生长，人们盖了一间屋，在里面不分昼夜地烧火，从而使室内的温度大大提高。有了合适的温度，蔬菜自然也就能够正常生长了。
可是，有人却提出，温室栽培出来的蔬菜是一种“不时之物”，吃后对人的身体会带来害处。所以，当时的朝廷还一度传下严令，禁止人们食用这种瓜菜。
汉代以后，温室栽培迅速地发展。除了用于栽种蔬菜以外，温室还广泛运用于花果栽培。这方面，以宋代的“堂花术”最为有名了。这种花卉栽培技术一直流传下来，甚至到今天还有很大影响。现在，北京中山公园的唐花坞就是从堂花发展过来的。
那么，堂花是怎么种植出来的呢？所谓的堂，开始不过是一间用纸做成的房子而已，里面开有沟，沟中倒入热水，从而较大地提高室内的温度和湿度，还加上牛溲、马尿和硫黄等，增加土壤的肥力。这样一来，就能使堂中栽培的花卉提前一段时间开放。这种技术由于人们不了解，在当时被当做是一种奇术。
相比之下，温室在欧美就出现得很晚。西欧的温室栽培在18世纪初叶出现，有“绿色的房子”之称。而美国进行温室栽培，则是1880年以后的事了。至于中国的老邻居日本，在19世纪30~40年代才开始制造温室。值得一提的是，日本的温室也叫“纸屋”，这可能是受到中国宋代堂花术的影响吧！
013、纺织的由来
大约在公元前6500年前，纺织由草席和篮筐编织的技术发展而来。几种自然纤维是纺织的理想材料。我们所知道的最早的布就是亚麻布，是用亚麻织成的。
当时要把亚麻变成织布材料并不是一件简单的事情。这需要好几个步骤：把亚麻置于水中浸泡几个星期，晒干并敲打，然后再将亚麻分成粗和细两种纤维。
在古埃及，人们喜欢种植亚麻，它就好像棉花一样。
新石器时期，纺织是一种核心技术，这种技术是从近东创造出来的，随着农业的发展而渐渐传到欧洲。但是，在欧洲的不同地区，纺织的传统和风格是迥异的。在欧洲的偏远地区，纺织品取代皮革的进程非常缓慢。在这些地区，绵羊的产毛量是微小的，亚麻和其他植物纤维则在较先进的、加重的织布机上得到采用。
绵羊、山羊和各种骆驼产的毛，是用来纺织的优秀材料。在显微镜下，毛是鳞状的，而且，由于毛纤维的鳞状体总是联结在一起，所以很容易将空气兜住，这就使毛织品的保暖性非常强。
丝作为一种天然纤维，也是纺织的重要原料。它是公元前3000年前在中国被发现的。人们在桑树上发现了蚕所做成的茧，从而发现了丝。如果茧在蚕出来以前收获，就可以把茧置于水中，使蚕死掉。人们从一只茧中抽出的每根丝，可以有l000码（1码=0.9144米）的长度。
在古代文化中，纺织技术可能是各自独立发展的。最早的织布机很可能在公元前5000年就被发明出来。非洲有一种小型的膝上织布机，只有5英寸宽，显示出那里纺织技术的特色。这种技术现在作为一种神奇的手工技术，仍在尼日利亚和象牙海岸流行，养活了很多聪明的纺织者。
在1298年，关于纺车的记载就出现了。据说，纺车的发明者是中国人。在罗马帝国时期，它通过中东传到了欧洲。1480年的一本书中就画着一个完整的纺车。
使用纺车时，可以把整整一根长线绕到锭子上。在梭子里装着必不可少的纱锭，梭子则在织布机上装好的经线里不断地穿行。
把丝绕成纺织用的丝线的工作，一开始是用手工来完成的。但那样又慢又累，是不合算的。后来，人们发明了纺纱轮。后来的发明，如1733年发明的飞梭和1767年发明的珍妮纺纱机，都极大地推动了欧美的工业革命。
014、养蚕种桑的由来
中国养蚕种桑的历史非常源远流长，已有数千年之久。1926年，在山西夏县西阴村古遗址中，考古学家通过不断发掘，发现了一个半割的蚕茧，应当是5000~6000年前的遗物。1958年，在浙江吴兴钱山漾古遗址中，考古学家又找到了一批丝织物，包括绢片、丝带和丝线，也是5000年前的宝贝。
《夏小正》上有这样的记载：“三月……摄桑……妾子始蚕。”也就是说，阳春三月，是女子们对桑树进行修整、采桑养蚕的时间。由此可以知道，在4000年前的夏朝，采桑、养蚕就已经是常见的农家事了。
到了殷周之际，成片的桑田遍布于黄河中下游地区，采桑成了姑娘们主要的生产活动。在周代文学名著《诗经》中，有许多反映女子一边采桑、一边歌咏的描写。在一件战国铜器上，还有一幅《采桑图》，表现的是古代劳动妇女提篮采桑的情景。
汉代时期，栽桑养蚕技术已经日趋成熟。那时，这方面的许多专著都出现了，比如《蚕书》、《蚕法》、《泛胜之书》、《秦观蚕书》、《种树藏果相蚕》、《广蚕桑说》等，记录了古代人民栽桑养蚕的丰富经验。
到了5世纪，人们在桑树繁殖方面开始使用压条法。这种方法是用桑树枝条来使桑树大量繁殖。与播种法相比，这种方法可以缩短生长时间。宋元以来，南方的蚕农发明了一种桑树嫁接技术，对于加速桑苗繁殖、培育桑树优良品种等，意义相当重大。
南北朝以来，人们除了饲养春蚕以外，在南方还喜欢养夏蚕和秋蚕。为了一年饲养多种蚕，人们利用低温，使蚕卵受到抑制，从而使孵化时间大大延迟。这样，一种蚕就可以在一年里连续孵化几代，为一年中多批养蚕创造了有利的条件。
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丝绸是在中国首先出现的。它的发明与应用，极大地丰富了人们的物质文化生活，是中国古代人民对人类文明的重大贡献之一。
1977年，在浙江余姚的河姆渡遗址中，考古学家挖掘出一个骨制盅。人们惊奇地发现，盅上刻有4条形态逼真的蚕纹，蚕的头部和身上的横节纹历历在目。这说明，早在7000年前，河姆渡人就开始开始注意蚕了。
在距今4700年前的浙江吴兴的钱山漾遗址，丝帛、丝带和丝绳之类的实物陆续出现，说明古籍中“伏羲氏化蚕”、“嫘祖教民养取丝”的传说是有据可考的。
在甲骨文和铜器铭文中，出现了“蚕”、“茧”、“丝”等字眼，而有“丝”旁和与“系”字有关的象形字非常之多。商王还设置了“上丝”这个官职。
战国时期，热锅上架起的丝框出现，大大地提高了缫丝的产量，不过需要两人操作。进入汉代，人们创造出一人操作的缫丝机，这种机器使用踏杆使丝框产生转动作用。
在唐宋元三代，人们对脚踏缫车进行了重大改进。元代的王祯在《农书》中说，在长江南北的农村，改进过的踏脚式南缫车和北缫车已经得到普及。
明代科学家宋应星在《天工开物》一书中，还总结出一句缫丝的六字诀，就是“出口干、出水干”。出口干，是讲蚕茧解舒好以后，缫丝要确保一个头抽干净；出水干，是说缫丝时要随缫随干，才能使丝质的坚韧性和色泽得到保证。
将蚕丝缫制完毕，就要用工具编织成丝绳和丝带，再经纬交织成丝绸，就可以用来制作服饰了。关于编织的起源，很可能是从编筐篮、结渔网起源的。
从战国至汉代，有框架的多综多蹑织机、花楼式束综提花机先后出现。使用它们时，总要用蹑（脚踏杆）代替手来提综，从而使花纹循环数得到增加，花纹从传统的商绮、周锦的对称几何纹，逐步发展为动物纹、人物纹等较为复杂的花纹。
到了汉代，中国的丝织技术已经达到精湛的地步。20世纪70年代初，在长沙马王堆西汉墓中，出土了一件素纱禅衣，衣长128厘米，袖长190厘米。更让人惊奇的是，整件衣服虽然做工复杂，却仅有49克，连一两都不到。
中国的丝织品传入中亚、西亚和欧洲的时候，是在汉武帝派张骞通西域之后。那时候，联结中西双方友谊的，是一条闻名天下的“丝绸之路”。早在公元前4世纪，外国人就知道中国是丝绸大国，送给中国一个雅号——赛里斯，就是丝国的意思。
但是，中国人虽然将丝绸卖到西方，却一直严守丝绸生产技术的秘密。直到552年，居住在君士坦丁堡的拜占庭帝国皇帝查士丁尼获得了一批走私丝绸及技术。后来，阿拉伯人得到了制丝技术，并加以发展，丝绸技术才慢慢地在近东地区流传开来。
015、印染的由来
在古埃及、中国、印度，印染工艺最早出现。
藏红花与指甲花一样，都会产出一种橘黄色。最早的蓝色染料是从木蓝和茜草中提取出来的。提尔紫色染料则是从地中海东部提尔近海的软体动物血管中提取到的。由于提尔紫非常昂贵，在地中海地区，紫色便成为皇室的象征。提炼一克重的提尔紫色，需要杀死大约8500个贝类动物。
如果用媒染剂将布匹预先处理一下，这种动物或植物染料就会得到最好的效果，因为媒染剂属于一种金属溶液，它能使染料更好地在布匹上附着，并使印染效果大为提高。古代的媒染剂包括硫酸铝，以及酒石膏状的锡。从树皮中提炼的丹宁酸，在印染棕色和棕褐色时被用作染剂。
在遥远的古代，各种颜色总是与不同的地方甚至是不同的村庄联系在一起，因为当地的金属盐与当地可获得的植物染料可以相互产生影响力。
随着商业向新地区的扩展，染料被用于商品交换，新的颜色种类逐渐增加。到了13世纪，一种从青苔提炼出来的新的紫色染料，在意大利北部出现，受到人们的欢迎。欧洲人发现美洲大陆以后，胭脂虫洋红、美洲黑栎和洋苏木树又为人们提供了新的色彩。
在美洲，人们从一种小虫身上得到了一种胭脂虫洋红。那里的居民利用这种颜色，来制作一种鲜艳的红粉，方法是把捕获的雌虫晒干后碾碎。时至今日，加纳里群岛仍在生产这种颜料。人们用它为黑樱桃酒着上红色。栎皮粉取自北美橡树的内皮，于1775年获得专利。
在公元4世纪，人们就已经知道一种奇妙的树木——巴西木。巴西的国家名称就来自于这种用作染料的树木。18世纪时期，在氯漂白剂发明以前，人们漂白布匹还经常借助海藻。
人工染料是由英国化学家威廉·亨利·珀金发明的。当时他用煤焦油做实验，提取了一些人工奎宁。他从石脑油中发现的苯胺染料，后来被一名法国纺织厂商命名为苯胺紫染料，并日益受到人们的喜爱，很快成为流行之物。到19世纪90年代，这种染料被人们广泛采用，这个十年也因此有了“紫色的十年”之称。
珀金在1856年获得该染料的专利，那一年，他才18岁，称得上是年轻有为。珀金公司每天生产1吨多的茜素，这种黄中带红的颜色是他于1871年从煤中提炼出来的。他36岁将公司卖掉，从此不再做生意，而把心思全部放在学术研究方面。珀金实际上是合成印染业的开山鼻祖。
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100多年前，给材料染色并不容易，当时，人们染布料时，只能利用茜草、郁金、大黄、蓝靛、红花等植物的根、叶和皮之类的汁，让布匹呈现出自己喜爱的颜色。因为植物染料数量不多，种类也很少，所以染出来的东西缺乏明亮的色泽，远不能满足人们对色彩的追求。
人们对色彩的需求，是在化学合成染料问世后才得到解决的。英国人珀金是化学染料的发明人。
19世纪40年代，在非洲的英国殖民地，疟疾大肆流行。奎宁是治疗疟疾的特效药，但天然的奎宁产量少，满足不了需要。当时英国皇家化学院由霍夫曼任院长，霍夫曼为了解决非洲的困难，他费尽脑汁，想从煤焦油中提取出珍贵的奎宁。
1856年，他招收了一个研究生，这名研究生就是珀金，当时年仅18岁。
珀金参与到导师的研究中后，连节假日都放弃了，在自家庭院角落的一间小屋里辛勤地做实验。他从煤焦油提取了一种苯的化合物——甲苯胺，想让它发生化学变化，转化成奎宁。可是，他的多次试验却都以失败告终。
在这种情况下，他又把目光转向煤焦油的另一个成分——苯胺盐。在合成的最后阶段加重铬酸钾进行氧化时，白色的奎宁结晶没有出现，一种黑色的黏稠液体却意外地映入珀金的眼帘。他并没有放弃信心，就将一些酒精倒入瓶子之中，盼望着能有奇迹发生。顿时，黑色液体沉淀溶解成了鲜艳的紫红色。这一来，更证明它不是奎宁。但珀金却想到：这种东西虽不是药品，但能不能用它来做染料呢？
为了辨明这种物质有无染色功能，他在瓶内放入一块布片。结果，布片被染成了同样的色彩，美观鲜艳。于是，第一种合成染料——苯胺紫诞生了。
后来，珀金为自己争取到合成染料的专利权，并劝说父亲在哈罗附近建起了一个印染厂，进行淡紫色染料的生产，他们的产品受到女士们的青睐。1881年发行的紫色便士邮票也要归功于它。就连维多利亚女王也非常喜欢这种颜色，她出席集会时就经常穿这种颜色的裙子，人们竞相模仿，该颜色风靡一时。
珀金终于因为生产这种人人喜爱的染料而成为巨富，那一年，他才35岁。后来，他对做生意感到厌倦，就重新回到实验室里，从事化学研究工作。
发明苯胺紫在化学史上是一个重大突破。虽然这一物质的发明带有一定偶然性，但珀金仍是当之无愧的科学家，他为化学工业作出的贡献将永远载入史册。
016、颜料的由来
颜料与染料相比，历史要早得多。它的构成部分是干的色素和溶剂。
根据考古资料，早在两三万年前，就出现了为数不少的绘画作品。那时原始人还居住在洞穴里，由于审美的需要和好奇心的驱使，在洞壁上画了不少的画（岩画），描绘的对象多为动物和人。
那时，他们绘图时使用的颜料主要是铁、锰的氧化物。这些颜料分为黄色、红色和黑色三种。他们使用了多种方法，把颜料涂抹到墙壁上。有人用手直接绘制，有人则开始使用小块的毛皮，还有人独出心裁，将棍子的一端咬碎，做成笔来绘图。特别值得一提的是，原始人还弄来动物的肩胛骨，当做调色板来使用。
在西亚、北非地区，从6000年前的古埃及巴达利亚时代起，人们经常用到的颜料依然是天然赭石。将它进行细致的加工，可以制成黄、红和棕三种颜料。另外，他们把碳酸铜打成粉末，可以做成绿色颜料。又有人用天青石、加热硅石、碳酸铜、碳酸钙和泡碱生成的办法做成蓝色颜料。至于白色颜料，是用白垩、石膏、铅白来做成的。
那时候，绘画的基本材料，有石膏、陶器、象牙、石头和木头等物。如果想在石头和木头上作画，就要先涂上一层石膏。颜料的溶剂非常简单，有时用的是清水，有时则用植物胶汁液，还有蛋清之类的东西。有意思的是，原始人为了保护自己的得意之作，往往还要在画上涂一层蜡。
其实，真正的壁画是在公元前2500年出现的。克里特岛上留下的壁画，包括作画人运用的颜料，都对后来的画家产生巨大影响。16世纪杰出的绘画大师米开朗琪罗，在画西斯廷教堂天顶的时候，就将这种古老的画法体现在绘画之中。
从公元前5世纪起，一种新奇的画法出现了，这就是蜡画法。它不仅用于绘画，还用来装饰战船。这种画法的最大特点是，用热蜡做颜料的溶剂，较之于用蛋白做溶剂来调颜料的画法，画出的色彩会更浓重一些。
油画，尽管人们在公元6世纪已经了解它了，但这种艺术到了15世纪才逐渐成为时尚。先是在比利时的佛兰德，后来是在意大利，油画兴盛起来。其实，这种画没有任何神秘之处，所用的颜料是用亚麻籽油作为溶剂的。
用油画颜料作画的效果是非常理想的。人们在无色或有色的光滑面上，尽情使用油画颜料作画，颜料能够达到的深度和精细度，是用蛋白做溶剂的壁画画法所无法比拟的。这样一来，油画终于成为西方绘画艺术的主流并长盛不衰。
至于别的画法，比如水彩画、彩色蜡画和树胶水彩画，近年来采用很多新的颜料代替了已有的颜料。
017、风车的由来
风车的发明权应归功于东方人。在公元700年，中国人和阿富汗人就创造了风车。风车在一根高于地平线的轴上转动，叶片中间产生一种涡轮作用。
到了12世纪，在欧洲出现了风车。凡是有风车的地方，都是地势平坦、河流缓慢、无法建造水轮机的地方。欧洲最早的水平轴风车出现于1185年的英国约克郡。那辆风车上安装着迎风的叶片。仅仅过了几年，风车就普及了。
在13世纪，风车在整个欧洲可以说随处都能见到。因为在欧洲这片土地上，风车比水轮占有多种优势。因为这里冬天河上结冰，水轮在冬天根本无法利用。那个时候，在伊伯莱斯附近就建有大约120台风车。即使在敌军围城期间，人们照样可以利用风车来磨面粉。
在13~14世纪，风车与水轮催生了各种节省人力的磨坊。这样一来，使工业生产的地理位置得到改善，如在有水能的地方，各种工场很快出现，人们利用这种宝地来晒粮、洗衣、锯木、粉碎矿石、抡锤、推碾子，给武器上光。
风车也有风力工场，人们利用这种地方来染颜料、捣麦芽浆酿酒、捣纸浆造纸、给玉石抛光、给硬币轧花边等。风车的机械动力在14~15世纪的时候，使整个欧洲发生了一场工业革命，并使思想家开始实验一些更为先进的动力机械，如蒸汽机。
风车已经成为整个荷兰的象征，因为荷兰没有落差较大的河流，只能利用风力。而风车也成了西班牙拉曼查地区的象征，因为那里的风力较大，完全可以利用。在巴黎的几台风车遗迹，已成为当地人的骄傲。红磨坊酒店就是那里最著名的遗迹之一。
018、核能的由来
核能的全称叫“原子核能”，它的发现与人们对原子世界的探索密切相关。
1932年，英国物理学家查德威克通过不断试验，终于发现了中子，这是一个了不起的发现。中子是一种中性的粒子，它的质量与质子大体相当。没过多长时间，有人提出理论，认为原子核是由质子和中子组成的模型。
原子核虽然很小，但非常“结实”，很难被外力攻破。中子的发现，使人们找到了一种“攻破”原子核的武器。这是因为中子的特点是不带电，这使它非常容易与原子核接近。
到了1934年，意大利物理学家费米利用慢中子，对周期表上的各元素的原子核进行逐个轰击，希望它们能够发生蜕变，出现意想不到的效果。当轰击到第92号元素铀的原子核时，出现了比较复杂的情况，他也弄不清其中的原因，铀原子受中子轰击后是否可以变成一种新元素？他把这个有待证实的元素称为铀X。
1938年底，德国化学家哈恩通过试验发现，铀原子核受中子轰击后发生化学反应，变成了钡和氪的原子核。身为犹太人的奥地利女物理学家迈特纳，与侄子弗里施对哈恩的论文进行了细致研究，认为铀原子核受中子轰击后会分裂成两半。他们借用生物学中的一个词，把铀核的一分为二称之为“裂变”。
与铀核裂变一同出现的，是大量能量被释放出来。一个只有几电子伏能量的慢中子，轰击铀核使它产生裂变反应，由于质量受到亏损，它所释放的能量竟然有几亿电子伏之多。
多次科学实验，终于证明了一个令人吃惊的事实：所有物体的每1克质量的变化，都会释放出与2500万千瓦/小时电相当的能量！这种能力实在是太强大了！
但是，为什么人们感觉不到普通物质会释放出如此巨大的能量呢？这是因为在日常生活中所见到的物理反应、化学反应之中，前后的总质量并没有发生变化。
比如，燃烧1吨煤，就能够产生出相当多的热量，可是，从质量变化来说，煤的质量与燃烧所耗的氧气的质量加在一起，和燃烧后生成的二氧化碳总质量相比，只失去了0.000028克质量。失去的这点质量实在是太微不足道了。
费米还进一步进行推想：如果在铀核裂变的过程中同时释放出一些中子，那么，新一代中子会导致更多的原子核产生分裂。假如能这样一代比一代更快、更大规模地进行下去，这就会造成“链式反应”。这样一来，这种核裂变的链式反应能不能导致“核爆炸”的出现呢？科学家们通过仔细研究，认为这种现象是可能出现的。
核能的发现，为核的应用前景铺平了道路。这主要表现在：建造核电站用于发电，造福于人类；制造核武器用于作战，使人类安全受到严重威胁。
019、太阳能的由来
太阳传到外大气层的辐射能量非常巨大，比人类消耗的全部能量还要大出28000倍之多。而到达地球大气层的太阳热能，被反射回去的居然有35%，18%被大气层吸收，转变成风力，一次又一次地降临地球，另外的47%则穿透大气层，来到地球表面。这样一来，世界上所有国家的能量消耗，与落在他们屋顶上面的免费太阳能相比，是远远赶不上的。
太阳能虽然相当丰富，可以随便用，但实在太分散了，收集、利用它简直是太困难了，因为代价太高，所以费用不菲。
不过，人类利用太阳能的历史却很久远。人们很早就学会在冬天晒太阳，中国人居住在北半球，总是喜欢把房子建成坐北朝南的样子，其实主要是为了采集阳光，让屋子更暖和些。
在公元前214年，科学家阿基米得在叙拉古海的沿岸设置了大量金属镜，用来反射阳光，将兵临海上的罗马舰队烧得大败而归。后来，有很多的人用镜子聚光，将纸屑点燃，甚至用来点烟。
1615年，法国工程师德高斯向公众宣布，说自己发明了一种太阳能水泵，可以利用太阳能为民众造福。仅仅过了一个半世纪，瑞士物理学家德索苏就创制出一种太阳能锅，令世人瞩目。它由一套同心玻璃透镜组成，使太阳能在中央容器上聚焦，能用来烧汤。这些早期的探索，极大地影响了后世。
到了1861年，法国的莫谢教授创造出一种太阳能发动机。这种机器用一面镜子使太阳光在小锅炉上聚焦，用这种能量来驱动蒸汽机运转。1869年，他还出版了第一本讲太阳能的书。后来，在巴黎博览会上，他还颇为得意地展出了一种太阳能冰箱。
1872年，在智利拉斯萨林纳斯，一位名叫威尔逊的英国工程师创制出第一套太阳能蒸馏器。它的结构包括64个镶玻璃的框架，每天生产19000升淡水，但所需的费用与烧煤蒸馏器相比，只是它的l/4。
这种蒸馏器的原理是仿效地球的水循环制成的：太阳的热力不断蒸发海水，使之进入大气中，然后凝结成雨，降落到地面上。这种太阳能机器是最简单的，直到今天仍然在很多干旱少雨的沿海地区得到广泛应用。
20世纪70年代以来，以石油为代表的能源危机出现，人们极想利用太阳能。这样，太阳能的利用得到很多人士的大力推动。利用太阳能给水加热、供暖、发电以及太阳能电池发电，是现在太阳能利用发展的几个颇为重要的方面。
020、炼钢的由来
公元前15世纪的时候，居住在高加索中南部的亚美尼亚人就知道如何炼钢。他们的炼钢技术名叫“渗碳法”，具体方法是将熟铁反复加热锤打，使碳素在熟铁表面渗入。这种原始的炼钢办法后来得到人们的重视，一直到18世纪还在应用。
早在2000多年前的汉代，中国人就掌握了一种名叫“炒钢”的技术，并在中国影响深远。近年来，考古学家在河南巩义挖掘出一些汉朝的遗物，其中就有那时颇具规模的炒钢宝炉。
“渗碳法”这种炼钢技术流传了很长时间，虽然造出的刀剑锋利惊人，被当成是至宝。但这种千锤百炼的办法实在太耗费精力了，炼出来的钢数量也很有限，与人们需要大量钢铁的情况已经大不适应了。
1740年，英国人哈尔曼以印度的“坩埚”炼钢法为基础，通过不断实验，创制了一套现代的炼钢技术。他把铣铁、碎玻璃和木炭盛在坩埚里，放在反射炉里从上加热。经过这番研究，铣铁就能够熔化成钢落入坩埚底部，然后使之进入模型，冷却后就能作为制造工具和武器的材料了。
说到现代炼钢技术，其发明权则应属于另一个英国人贝塞麦。
1854年，英、法、土联军在近东和俄国作战，打得非常激烈，这场硬仗就是克里米亚战争。贝塞麦发明的来复线派上了用场，它使大炮射程更远，也能更准确地击中目标，可当时的大炮因为所用的钢铁原料质量不佳，炮管总是会破裂。
军方给贝塞麦下了一道指令，要求他研制出一种坚固耐用的大炮，以利于克敌制胜。而他却知道，要使炮的质量达到上乘，关键是要炼出高质量的钢。为解决这一难题，他阅读了大量与冶金技术相关的资料，考察了英格兰的炼铁厂，随即又创建了冶炼实验工厂。
有一次，贝塞麦正在实验工厂炼铁，他使鼓风箱运转起来往坩埚里吹风，偶然发现一块铁片在锅边上紧紧粘住。当他将这块铁片取下来，仔细察看时，发现这是一块炼成了的钢。此时他十分兴奋，于是下定决心要将铁片变钢的奥秘揭开。
经过多次试验，贝塞麦终于明白了。原来，由于氧气吹进坩埚，导致生铁中的碳大部分被氧化，成为货真价实的钢。想到这一点，他茅塞顿开，想出一个从锅底部吹进大量氧气的好办法。
很快，这种办法得到了实际运用，因而造成了一种新式转炉。这是一个罐形装置，可以转动和倾斜。铁水进入转炉，人们再加入清除杂质的物料，然后从炉底吹入强烈的热风，就产生了钢。
1855年7月的一天，贝塞麦发现，从埚口有许多雨点般的火花飞出，仅仅过了一刻钟，就没有火花了，火焰由红变白，再变弱，最后完全消逝。他迅速取出样品进行化验分析，证实这次炼出来的是相当优秀的纯钢。以往要用几个星期才能炼成的钢，现在只用了十几分钟就完成了。
这年8月，他在英国将这项炼钢的新技术予以公开。1877牢，英国人托马斯使用碱性耐火材料，使转炉有了一层碱性内衬。这样一来，过去容易被磷腐蚀的转炉，其性能有了极大的提高。
1952年，奥地利的林茨公司和德纳威茨公司进行合作，通过不断研究，创造了氧气顶吹转炉炼钢法。这种转炉是从上部用高速喷嘴向炉里吹氧气，而不是从底部将氧气吹入，这样就将炉子的容量扩大，也使产品质量得到很大提高。
目前在多数情况下，现代化钢厂还是使用这种耐用的转炉。
021、采矿的由来
一些证据说明，人类最早发现的矿是铜矿，而釆燧石矿是后来才有的事情。人类在能进行金属加工以前就使用了燧石器具。在塞尔维亚，人们已经发现了大约公元前4500年历史上最早的铜矿，而在西欧发现的燧石矿是在大约公元前4000年时开采的。
人们采燧石矿时，总是用鹿角制成的锹进行挖掘。而牛肩胛制成的铲主要供清除废石之用。
埃及贵族们总是向往黄金，他们将带着锁链的囚犯放出，让他们在东部沙漠和南到努比亚的地区不停地开采金矿，使金子源源不断地流向宫廷和富人的府第。在今天的伊拉克的纳杰夫沙漠和西奈半岛上，有许多绿宝石和铜矿被发现。到了公元前2000年，埃及人对这些矿产非常垂涎，就动用武力占有了这些矿产。所罗门国王所控制的矿实际上是铜矿。
早在汉朝时期，聪明的中国人就对煤矿有所关注，并进行开采。在河北省发现的一个古代煤矿，其竖井垂直有150英尺那么深。罗马人看中了西班牙的铜和银以及英国的煤和铁，下令进行开采，而西班牙的几处古铜矿和银矿，都有600英尺的深度。
矿产能带来巨大的财富，吸引着许多开掘者。它的被开采，使其他技术蓬勃发展起来。
考古学家在西班牙的里奥·廷托通过不断挖掘，发现了公元前1世纪时的罗马脚踏水轮系统装置，这个装置能从约100英尺深处调动水源。水轮的铜轴上装有八个轮，在高度不同的水箱里用脚踏轮，水就从一级水箱提到另一级水箱，最后提到地面。到了公元1500年后，西班牙人将类似的汲水系统应用于中南美洲的金矿和银矿。
开矿还加快了照明、通风以及测量技术进步的速度。最早的铁轨车是矿里使用的斗车，而铁制工具的改进品，以及为清除矿内积水而设计的抽水系统，对蒸汽机的发明功不可没。
022、火箭发射倒计时的由来
现代火箭、导弹的发射、核装置的起爆等，都是采用倒数计时而不是顺数计时的发射程序，这里有一段颇有意思的故事。
自从1912年美国的莱特兄弟发明制造了飞机后，人们再次萌发了太空旅游的念头。于是，1926年3月16日，世界上第一枚液体火箭终于在美国的马塞诸塞州试飞成功。
此后，西方顿时掀起了太空旅行热，尽管当时遨游太空还不能实现，但为了迎合这一潮流，德国的乌发电影公司决定拍摄第一部描述太空旅行的科学幻想故事片——《月球少女》。
为了加强影片的戏剧效果，该片导演弗里兹·朗格在火箭发射的镜头中设计了倒数计时的发射程序，即：3，2，1，发射！
影片上映后这一发射程序引起了火箭专家们的兴趣，经研究，专家们认为这种倒数计时发射程序是十分科学的。它反映出即将完毕、发射就要开始的紧迫感。
正因为如此，在以后的真正火箭发射时就利用了倒数计时的程序。
023、指南针的由来
指南针是中国古代的一种定向仪器，被列入中国古代四大发明之一。
关于“指南车”的生动描述，见于中国上古的神话传说之中。根据传说，黄帝为了拯救万民，与蚩尤激烈交战，蚩尤利用法术生成一场大雾，令黄帝军队无法交战。黄帝发明了可以辨别方向的指南车，终于挫败了蚩尤的军队。
在春秋时期，人们开始认识到奇异的磁现象。那时的人们认为：磁石如同慈母怀子一样，能将铁吸至自己身边。所以，在春秋时的文献中，“磁石”一般多写作“慈石”。
到了战国时期，人们对磁石的认识有了进一步的发展。哲学家韩非子的著作中不但记载了磁现象，还记有可通过磁性来辨别方位的观点。于是，在那时候，终于出现利用天然磁铁矿石琢成的指南器具，当时称为“司南”。
司南的形状与勺子相似，磁勺的头总是指向北方，指向南方的则是磁勺的柄。既然司南的指向是北而不是南，那为什么不称“司北”呢？这与我国对方位的传统认识有关。
我国古代一直以“南”为南北方位之主，面向南方为尊位。曾有“南面而王，北面而朝”之说，即面朝南方的称帝王，面朝北方的则是朝拜君王的臣子。因此，指南针虽指北，人们仍叫它“司南”。
由于司南须摆放在平整光滑的地方才会产生效果，所以人们又赋予它“罗盘”的名称。那时候，司南总是在看风水一类的活动中得到应用，代表着中国的神秘文化。
南宋时，一种指南针——旱罗盘的形状被改变成乌龟的形状。乌龟是中国古代“四灵”之一，旱罗盘的改变，也许寄托着中国人对科学事业的美好祝福，那时的中国人在建筑和修路时，开始将指南针用作定向工具。
在中国早期的航海事业，人们导航时所依靠的不过是星辰、月亮、云流、风向等自然事物和自己的经验。到了11世纪，指南针开始用于航海。这说明，中国人将指南针当成重要的航海工具走在欧洲人之前很久。他们把经过磁化的钢针穿上几根灯草，放在一只盛满水的碗里，它就能浮在水上为航船指示方向。
其实，指南针所指的方向还不是真正的北，而是偏北。因为磁力所指的北极与真正的北极有稍微的差别（这个误差被称为偏角）。在12~13世纪时，中国人对这一点就已经认识清楚，并在航海图中将偏角明确表示出来。而欧洲人直到15世纪，对偏角才有所认识。
12世纪，南海航路成为指南针向西传播的通道。中国的指南针先传到印度，又从印度向阿拉伯传播，最后由阿拉伯人辗转带到了欧洲。
第一个仿制出指南针的欧洲人，是一个名叫古约的法国科研者。1205年，他尝试着制造出一个完全有效的指南针。当然，他的制造不可能无所依傍，参考的是中国指南针的制造技术。14世纪初，意大利人乔亚把用纸做成的方向刻度盘和磁针连接在一起传动。这是指南针发展过程中的一次飞跃。
15世纪，在逐渐兴起的海上探险活动中，指南针得到了广泛运用。这有力的促进了开辟新航路的行动。
进入16世纪以后，指南针的一种新装置问世，它就以发明者的名字被命名为“卡尔达诺装置”。它由三个具有互相垂直旋转轴的同心环组成的装置，使罗盘在内环上被紧紧固定，整个装置通过外环牢牢架设在船体上。这样，不管海上出现多么大的风浪，船体如何东摇西晃，罗盘总能保持水平，准确指示南方。
后来，人们创造出一种提供真北基准的指向仪器，它就是著名的“电罗经”。这种仪器有两个突出的优点：一是如果接近金属不会发生偏转，二是指针的方向是真北而不是磁北。
指南针和电罗经的成功问世，都为现代导航仪器的出现铺平了道路。
024、机器人的由来
人们对机器人的幻想，已持续了2000多年。早在1000多年前，我国就有“木牛流马”的传说。13世纪，德国科学家曾试制过能替主人开门的机器人。16世纪，捷克斯洛伐克有人试制过帮助人劈柴打水的机器人。
不过，这种种幻想、传说和试验中的机械装置，当时都不叫机器人。第一次使用“机器人”一词的，是捷克一个名叫卡伯的剧作家。1923年，他写了一部寓言剧，名叫《罗素姆的万能机器人》。在剧中，他提到了一台可以自动操作的机器，称之为机器人。
20世纪40年代，人们创造了一些自动操作机器，让它们在原子能工业生产中对放射性物质进行处理。这是世界上最早的机器人。
1954年，美国工程师乔治·迪波尔创办了一家机器人制造公司，并且经过7年努力，于1961年制造出一个机器人。1962年，这家公司出售了一批专供工业企业使用的机器人，它们属于捡拾安放型机器，能从一个地方将物体搬到另一个地方，但活动范围很小。
1969年，日本川崎公司制造出日本第一批机器人。从那以后，其他国家竞相效法，一个制造、使用机器人的热潮席卷全球。机器人产量的急剧增加和广泛使用是从1979年开始的。因此，这一年被称为“机器人元年”。
机器人作为一种先进的机械装置，不但能模拟人的四肢动作、部分感觉，还被人类赋予了一定的思维能力，它是用电器元件、电子仪器控制，通过液压传动元件操纵杠杆机构，来实现预期目的的。
现代机器人自从被应用以来，已经经历了三代的发展。
第一代机器人，仅仅能做出固定的和变换工作程序的简单机械动作。1966年，美国一架飞机发生事故，导致一颗氢弹落入地中海。如果用人去捞取，一定会遭到射线的危害。于是，美国派出一个有电视眼和机械手的简单机器人负责氢弹的打捞，结果顺利地完成了任务。
同年，美国一家医院在进行放射线源的安装时，有半支香烟头大小的放射性C60掉了出来。于是，这种简单的机器人再度出动，把危险物质拾起来重新放入铅盒内。
1967年，前苏联也开始利用机器人。当时，该国发射月球卫星，就将挖取月岩和土壤的光荣任务分派给机器人。
第二代机器人在视觉、触觉方面有一定功能，能够对周围环境有所“理解”，进而开展工作。它由电子计算机控制，能够对周围环境反馈的信息进行存储和处理，然后按既定的要求操作。1958年的时候，美国人首先提出过这种设想。到了1961年，这种设想变为了现实，电子数字计算机控制的机械手模型问世。
1970年，一个电子液压控制的机器人在丹麦出现，它是操纵挖掘机的能手，发明者是该国的科学家索伦森。美国则研制出模仿人的肩、肘、腕和手指动作的机器人，行走时可以变换好几种速度。
第三代机器人具有人的简单智力和学习功能。它的自由度和灵活性很高，在复杂条件下，它对于处理物品的形状和相对位置的任务，完全能做到应付裕如。它还具有识别环境及其变化，并作出正确判断和进行工作的能力，在“思考”学习方面显示出一定的智能。
20世纪70年代初，日本就研制出一种拥有智力的机器人，它可以看清图纸，在传送带上代替人完成装配工作。随后，智能机器人又被日本人研制出来。这种机器人体内装有电脑、有视力的电视摄像机、有触觉的传感器以及与手腕功能相似的机械手。
1973年7月，一种有腿的机器人被日本早稻田大学的一个研究组成功地研制出来。这种机器人具备人造耳，可根据人的口头指令做出反应，能通过人造眼和有触觉的手对物品进行识别，以及通过人造口回答人们所提出的问题。
1974年，美国航空航天局和麻省理工学院为了加快对月球表面的研究，又使机器人具备电视摄像机和激光器的人造眼以及编入几千个指令的电脑。
20世纪80年代以后，智能机器人和人类相比，已经具备部分视觉、触觉、温度感觉功能，能讲简单的语言，对图纸和图像进行识别，并做出反应和进行大量操作。
现在品种繁多、性能各异的机器人，除分布于工业、军事、商业各领域，还能从事看病、裁剪、绘画、弹琴、做饭、看孩子、搞卫生、看门、帮助观众找人等劳动。
025、望远镜的由来
15世纪时，荷兰有一位叫汉斯·利珀希的眼镜匠，他住在密特尔堡小镇上。1607年的一天，他的几个孩子拿出好几个眼镜片，上楼玩弄起来。
这时候，有一个孩子别出心裁地问：“我在想，一块镜片能把眼前的东西变得很大，那么，要是把两块镜片重叠起来，眼前的东西又会变得怎么样呢？”于是，他们很快把几块镜片重叠起来进行观察。
果然，镜下的东西迅速变了模样。他们又推开窗户，拿着镜片进行远视。这一瞧非同小可，但见远方的树木、河流、教堂、别墅等自然景物和建筑群，一下子就在自己的眼皮底下。他们立即伸手去摸，却是空空的一片。这时，孩子们禁不住高兴地叫喊起来。
孩子们越看越高兴，就跑到利珀希那里，将这件事当做趣闻来讲。利珀希听了之后，学着孩子们的样子，果然也看清了远处的景物。利珀希对此产生了浓厚的兴趣。他反复查看这两只镜片，发现一只是老花镜片，另一只则是近视镜片。
他继续观察，了解到老花镜片在前，近视镜片在后，只要将两只镜片之间的距离加以适当的调整，就能够看清不同距离的东西。
经过认真的研究，利珀希制成了一架望远镜。它有一个筒，约30厘米长，里边装有一只老花镜和一只近视镜片。这架望远镜虽然非常简单，却是世界上第一架望远镜，有着非常重要的意义。
026、显微镜的由来
1590年，荷兰的眼镜制造匠詹森发明了显微镜。它的结构相当简单。
据说有一天，詹森13岁的儿子，偶然发现用两块凸镜在一定距离观察物体时，物体显得格外大。孩子惊奇的叫喊引起了詹森的注意。
詹森把这两块凸镜固定在直径不同的圆筒上，并使小圆筒能在大圆筒内自由滑动，放大率近10倍。这便成了今天显微镜的原始雏形。这架具有划时代意义的显微镜是一种双透镜，也就是“复式显微镜”，现仍保存在荷兰东兰德省的博物馆里。
詹森虽然是显微镜的发明者，但他对显微镜并不重视，根本不了解它的重要价值。
1610年，著名科学巨匠开普勒对一种双透镜仪器有所描述。1612年，科学大师伽利略使用了这种双透镜装置。1619年，一位荷兰实验者科尼利斯·德布雷对外宣称，说他发明了“复式放大镜”。1625年，约翰·费博正式给这种装置取了一个“显微镜”的美名。
17世纪晚期，荷兰有一位名叫列文虎克的布料商兼眼镜商，他对显微镜的研究很感兴趣，研制出一种新的显微镜。
列文虎克从小没有受过正规教育，成年以后，他在阿姆斯特丹一家布店当店员。一次，有个朋友告诉他，一家眼镜店能够磨制放大镜，人通过放大镜，就能看清肉眼无法看清的东西。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。于是，他就找到这家眼镜店，经常进去瞧瞧，认真观察别人磨制镜片的工作，偷偷学习磨制镜片的技术。
1665年，在列文虎克的手中，一块直径只有0.3厘米的小透镜被成功地制造出来。他非常高兴，给这面镜子做了一个架子，使镜子镶在架子上，又在透镜下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进来而对所观察的东西进行反射。这面小透镜就是列文虎克制造的第一台显微镜。
列文虎克继续研究，对显微镜进行了重大改进。几年过去了，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，列文虎克想知道雨水当中到底有些什么，就在自家院子里舀了一杯雨水，用显微镜进行细致的观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量多得惊人。用他的话说，在一滴雨水中，所含的小生物比全荷兰的人数还要多出很多倍。
显微镜真是进行科学研究的有力武器！以后，列文虎克又通过显微镜发现了红血球和酵母菌。一个个微小世界的秘密，在显微镜底下得到破解。
从1675年开始直到去世的50多年里，列文虎克对自己的研究成果进行阐述，并配以插图。他对细菌、精液、原生动物以及红血球进行了认真的描述，还涉及昆虫的口器和植物体的结构。他还通过书信形式，将自己的许多发现通报给了位于英国伦敦的皇家学会。
列文虎克最引人注目的成绩，当属对原生动物和精液细胞的发现，他称这些物质为“小生命”。这一发现使卵源论者和精源论者之间的争论得以解决。
世人已公认列文虎克是世界上微生物世界的首位发现者。1680年，为了肯定他的功绩，英国皇家学会选举列文虎克为会员。没过多久，法国科学院也向他敞开大门，宣布他为该院的院士。
目前，显微镜已经能够放大到1500倍左右。但是，由于科学日新月异的发展，它仍然不能满足科学研究的需要。于是，紫外线显微镜、电子显微镜、透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等相继出现，使人类对微观世界的认识得到了进一步提高。
027、航天飞机的由来
航天飞机作为一种翱翔于宇宙之间的新型飞行器，可以重复使用。它不但能够飞行，还可以完成运载的任务。
航天飞机作为一种运载工具，具有与火箭一样的功能，但火箭只能使用一次，远不如它能够节约成本。它可以像飞船和卫星那样在轨道上运行，而又克服了飞船和卫星无法在空中修理的缺点；它可以像飞机那样进行机动飞行、滑翔和升降，但飞机是不能离开大气层的，而航天飞机却不受大气层的限制。
早在20世纪70年代，航天飞机的研究工作就在美国开始启动。1976年，洛克威尔国际公司终于推出他们的研究成果——轨道飞行器“立宪”号。由于当时的人们觉得它不是美国独家的技术产物，而是世界科学家共同努力的结晶，于是决定对它的名字进行改动，它的新名最终确定为“企业”号。
1978年，美国科学家通过不断研究，终于创造出“哥伦比亚”号航天飞机。在这艘航天飞机的制造过程中，科学家们使用了先进的主发动机、助推器和控制系统，最重要的是，当代最有效的热防护系统也在这项科学课题中得到使用。
1981年4月12日，“哥伦比亚”号航天飞机发射升空，它围绕地球运行了36圈，然后安全返回地球，时间延续了54.5个小时之久！以后又3次飞上太空，其反复进入太空的能力得到充分证明。它从研制到首次飞行，历经了10年的过程，所耗资金高达90亿美元。
1982年11月11日，“哥伦比亚”号第二次飞入太空，这是航天飞机的第一次业务飞行。在这次旅途中，有2颗通信卫星从航天飞机货舱里送出，任务完成得很圆满。从1983年起，除了“哥伦比亚”号外，美国的“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号3架新的航天飞机也加入到太空旅行当中，为人类探索太空的事业作出了贡献。
1995年2月6日，载人进入太空的任务落到了美国“发现”号航天飞机身上。这艘航天飞机搭载着5名美国宇航员和1名俄罗斯宇航员，与俄罗斯和平号空间站在太空相会。当“发现”号发射升空时，“和平”号正沿轨道飞行，从印度西北部的上空飞越而过！
“发现”号机长詹姆斯·瑟比将“发现”号航天飞机与“和平”号的距离控制在10米左右，又将相聚时间定为恰当的13分钟。之后，两艘航天器在太平洋上空390公里的轨道上定位，完成了世界航天史上的一次壮举。
028、空间站的由来
20世纪70年代，接踵而来的航天发射计划，带来了大量人力、物力和财力的耗费。巨大的消耗迫使人们必须考虑，能否让航天器重复使用？可不可以让它一直在空中停留，进行长期的科学考察？在这种构想的影响下，空间站终于出现了。
那时候，超级大国之一的苏联出于自身条件的考虑，把发展空间站当成自己的重要目标。
空间站是一种空间实验室，它的特点：一是环绕地球运行，二是具有半永久性，三是用于长时间的科学研究。人们又把它称为“航天站”、“轨道站”。它的结构并不简单，一般由对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池翼组成。
1971年4月19日，苏联成功地发射了“礼炮1号”。这是世界上第一个空间站，为空间站的发展创造了一个良好的开端。
紧随其后，“东方”号火箭又成功地将“联盟10号”飞船带入太空，实现了飞船与空间站的对接。这样持续了5个小时之后，飞船与空间站分离，然后飞船和3个宇航员回到了地面。
1971年6月7日，“联盟11号”飞船进入太空，与空间站对接，进入空间站开展工作的，是两名精神饱满的宇航员。但不幸的情况出现了，24天后，他们完成工作后回到飞船，飞船在返回地球的途中发生爆裂，两名宇航员全部牺牲。
1973年5月14日，美国发射了本国有史以来第一个空间站，这就是“天空实验室”。11天后，实现了“阿波罗”飞船与“天空实验室”对接，3名宇航员将电源故障排除，空间站的功能恢复。从那时起直到1974年2月8日，进入该空间站工作的有3名宇航员，工作时间分别为28天、59天和84天。
1977年9月29日，美国发射了“天空实验室”空间站、苏联则发射了“礼炮6号”空间站。两个空间站在同一天升上太空，而且都没有出现问题。美苏两国的科学家们为世界航天史写上了浓重的一笔。“礼炮6号”空间站一直工作到1982年6月，使空间站成为一座真正半永久性的实验室。
后来，苏联建造了一艘巨型火箭，它的功率在当时是最大的。1985年，这艘火箭携带着重约110吨的超大型空间站“和平号”，进入近地空间轨道。2001年5月，“和平号”空间站在超期服役后悄然坠入太平洋，引起人们的无限遐想。这样，空间站历史上的一个重要时代终于结束了。
029、灭火器的由来
灭火器来源于英国，发明者是一个名叫曼比的发明家。早先，他有很多救生发明，包括营救遇难船只的水手救生索等。1813年，他亲眼目睹了爱丁堡的一次火灾。由于消防队员没有进行充分准备，水龙软管未能拉入五楼，结果这栋漂亮的房子化为灰烬。这件事使他受到很大刺激，于是下决心要发明一种效果显著的灭火工具。
1816年，便携式灭火器问世，它的发明者就是曼比。它由一个容积为4加仑（1英制加仑=0.004546立方米）的坚固铜容器组成，容器上安装了活栓和喷射管。喷射管从容器的颈部伸进去，下端接近容器的底部。在容器里装3加仑的水，用一个泵把空气压入水上面的空间，再将活栓紧紧关闭。活栓一旦打开，压缩空气就把水压出，导致喷射发生。
他还在灭火装置上装了一个皮套。皮套与一根皮带紧紧相连，使用者可将皮带挂背在肩上。另外，他又设计了一种有6个分隔间的手推车，使灭火器的运送速度大大增加，从而节约了救火的时间。
大约过了50年，一种更完善的手提灭火器在法国出现，发明者是该国的一个医生，名叫加利埃。他把碳酸氢钠和水混合置于筒内，另外用一个玻璃瓶装满硫酸，放在筒内接近筒颈的地方。使用时，只要用撞针将瓶子击破，导致多种化学物质混合在一起，就会产生二氧化碳，把水压出筒外。
到了19世纪末，化学灭火器得到公众的喜爱，从而流行开来。1905年，俄国的劳伦特教授在圣彼得堡创制了一种泡沫灭火剂，把硫酸铝及碳酸氢钠溶液混合并加入稳定剂。一旦喷口被打开，喷出后生成的泡沫会含有二氧化碳的成分，并浮在燃烧的油漆上，从而隔绝氧气扑灭火势。
1909年，纽约的戴维森通过试验，使灭火器在二氧化碳的作用下压出四氯化碳。他还为自己的这项发现取得了专利。这种液体会化成不可燃的较重气体，将火势闷熄。
高压水式灭火器可称得上是最新式的灭火器了。它借助于一个泵来使空气受到压缩。这样，又回复到曼比原来的灭火器的原理上了。
030、避雷针的由来
避雷针是一种房屋上的装置，它能保护建筑物，使之免受雷电的破坏。
在18世纪以前，西方人还不了解雷电的性质，觉得雷电非常神秘。一些信奉上帝的人认为，雷电所引起的火灾是上帝惩罚人类的结果。而进入18世纪后，一些富有科学精神的人已经开始对雷电之谜进行不懈的探索。
有一天，美国学者富兰克林在妻子丽达的注视下将几个莱顿瓶连接起来。丽达一不小心，碰到了莱顿瓶上的金属杆，只见杆上冒出一团电火花，一声怪响传了过来，丽达应声倒地。原来是丽达受到了电击。幸好电容量不大，没有造成严重的后果，她仅仅躺了一个星期，身体就恢复了健康。
这次实验使富兰克林深受启发。他认识到，正负电荷在短路时发生的火花、响声与雷电是非常相似的。他确信，雷电就是自然界的电。
从此，他开始对雷电进行潜心研究，寻找免受雷击的办法。他想到，莱顿瓶里的电可以引进引出，而自然界的电火花也是在极短的时间内发生的，在物体的尖端正集中了光和声，二者十分相似。
他由此展开进一步的思考，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连在一起，不就能把空中的电引入地下保护人类吗？如果这样做，高大的建筑物一定可以免受雷击。
富兰克林于1752年冒着被雷电击死的危险，做了誉满全球的“风筝试验”，对解释自然界中放电现象作出了不朽的贡献。同年，他设计出一种效果明显的避雷针。办法实际上很简单：将一根2~3米高的金属杆立在建筑物的最高处，用金属线使它和地面紧紧相连，如果出现雷雨天气时，雷电就会沿金属线向地下流去，建筑物就会远离雷电之灾。
富兰克林为了使避雷针得到普及，写了一篇名为《怎样使房屋免遭雷电的袭击》的文章，这篇文章的影响很大。很快，美国的各个城市都制订了安装避雷针的计划。可有些食古不化的教士硬说雷电是上帝的震怒，因此反对安装这个装置。虽然遭到教士的一再反对，但避雷针还是普及开来，并成为建筑物所不可缺少的保护装置。
富兰克林使避雷针普及到千家万户，所以很多人都把他当成是避雷针的发明人。但是，有一个外国修道士马卡连在游历中国之后，于1688年出版了一本介绍中国的书，书中谈到中国当时的房屋建筑时写道：“屋顶的四角被雕饰成龙头的形状，仰着头，张着嘴。在这些怪物的舌头上有一根金属芯子，这金属芯子的末端一直通到地里。如果有雷打在房屋上，电就会顺着龙的舌头跑到地里，不会产生任何危险。”
马卡连的观察比富兰克林差不多早100年，由此可知，中国人发明避雷针远比富兰克林早。
031、天线的由来
1888年，29岁的波波夫得知德国著名物理学家赫兹发现电磁波的消息后，这位曾经立志推广电灯的年轻科学家对朋友们说：“我用毕生的精力去安装电灯，对于广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小的一角。假如我能指挥电磁波，那就可以飞越整个世界！”
于是，他埋头研究，向新的目标发起了冲击。
1894年，波波夫制成了一台无线电接收机。这台接收机的核心部分用的是改进了的金属屑检波器，波波夫采用电铃做终端显示，电铃的小锤可以把检波器里的金属屑震松。电铃用一个电磁继电器带动，当金属屑检波器检测到电磁波时，继电器接通电源，电铃就响起来。
有一次，波波夫在实验中发现，接收机检测到电波的距离突然比往常增大了许多。
“这是怎么回事呢？”波波夫查来查去，一直找不出原因。
一天，波波夫无意之中发现一根导线搭在金属屑检波器上。他把导线拿开，电铃便不响了；他把实验距离缩小到原来那么近，电铃又响了起来。
波波夫大喜，连忙把导线接到金属屑检波器的一头，并把检波器的另一头接上。经过再次试验，结果表明使用天线后，信号传递距离剧增。无线电天线由此而问世。
032、测谎仪的由来
据说，大多数人说谎时，吞咽能力和唾液分泌能力会产生轻微的阻碍。因此，有些古人就从这两方面对别人进行检测，来判断他的话是否属实。
现在人们常使用的测谎装置，却是通过传感设备，将受测者回答问题或作证时的生理变化记录下来，对他们的诚实度进行判断。
意大利有一位名叫切萨雷·隆布罗索的著名犯罪学家，他以罪犯的面部和身体特征的变化为依据，判断他们的性格。人们对他的测谎技术非常信任。他的研究成果在1889年出版的著作《犯罪者》里有所描述。
1895年，隆布罗索通过不断观察，研究出一种新的测谎方法：通过测量犯罪嫌疑人的血压和脉搏速度，来确定他的话是否属实。他制造了一个水脉搏描记器，这种仪器是个水槽，里面装满了水，只要将犯罪嫌疑人的一只手浸入水槽，水平面就会随着他的血压和脉搏的变化而出现异常情况。仪器的滚筒纸和上面的笔会忠实地将这种异常情况记录下来。
1914年，维托里奥·贝努西开展了一项研究课题，了解呼吸频率和说谎有何关联。1917年，马斯顿对说谎进行研究，仔细了解了心脏舒缩血压在说谎时发生的变化，发明了一种血压测量计。
1921年，一种利用波动描记器的测谎方式诞生。这种方法利用了好几种波动描记器，使之在滚筒纸上对几个测量结果分别予以记录。此方法的发明者是美国一位名叫约翰·拉森的警察。这种新方法为后来出现的测谎仪提供了理论基础。
拉森还发明出了一种特殊的方法：向受测者提问一些容易回答且没有任何威胁的问题（虽然这些问题确切答案是已知的），从而为测谎工作确定了一条基准线。多种波动描记器不仅测量犯罪嫌疑人的身体变化，还会对他们皮肤导电性的差异进行记录。
伦纳德·基勒与“驻芝加哥犯罪科学检测实验室”建立了合作关系。他们也用多种波动描记器来对证人进行评估，对证词的真伪进行判断。1935年，法庭第一次承认了用这种方法获得的证据。
后来的测谎仪准确率最低的可达到70%，最高的则有90%之多。由于受测者面对发问者的一再诘难，就算没有说谎也会导致焦虑情绪的反复发生，所以在很多时候，测谎仪的测量结果也会出现不准确的情况。
033、指纹侦破的由来
1686年，马尔丕哥教授运用当时新发明的显微镜，发现指纹的纹线都是从手指顶端的圆环和螺旋线中引出来的，他的论文题目是《指纹纹线放大若干倍》。1823年德国普克尼教授指出：手指最末端指骨上的纹线，多样性和差别性非常突出。他制订了一些标准，把纹线划分为九个类别。
1858年，英国驻印度的行政长官威廉·赫胥尔，要求居民在契约上既要签字又要按指纹，这是第一次由官方规定在很大范围内运用指纹。1877年，赫胥尔提出了一份报告，要求将指印作为鉴定识别犯人的工具，他的报告没有得到批准，但赫胥尔却在自己管辖的省份大力推广了这一方法。
1889年，英国科学杂志《自然》发表了福尔茨医生的论文《识别犯罪的第一步》。文章提出，只要在犯罪现场上发现、提取有关指纹，就能够发现犯罪分子，尽管罪犯可能会通过其他手段对手指进行掩饰，但指纹仍然是不变的。
这一理论为实践部门所接受，成为现代指纹科学中最早提出的理论之一。
034、石油名称的由来
我国很早就有使用石油的记载，但古时不叫“石油”。秦汉时候，在高奴县人们发现洧水上漂浮着一层黑漆似的东西，搜集起来，可以当燃料。这种未经提炼的石油，又稠又黑，犹如黑漆，所以当地人叫它“石漆”。
唐代段成式《酉阳杂俎》中说：“高奴县石脂水，水腻，浮水上，如漆，采以瞢车（作为车轴的润滑剂）及燃灯，极明。”段成式把石油叫“石脂水”。
正式把这东西称作石油，是北宋的沈括。他在《梦溪笔谈》这部笔记体著作中说：“延境内有石油，旧说高奴县出‘脂水’即此也。”
当时他还弄不清石油的生成，也不懂开采，只是看到喷冒于地面的一些油苗。但他所起的“石油”名词，由于形象且通俗，一直沿用到今天。
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英国的物理学家瑞利平时很注意观察各种事物。有一天，瑞利的家来了几个客人，瑞利的母亲沏好茶，将小茶碗放在碟子上，端到客人面前。
然而，母亲稍不留神，茶碗在碟子里一滑，热茶洒了出来，溅到了客人的衣服上。瑞利的母亲一边说着“对不起”，一边拿出手帕帮客人擦衣服。
这时，瑞利注意到，碟子开始只有一点点倾斜，茶碗就滑动了。可当母亲一只手忙着帮客人擦衣服时，另一只手中托着的碟子虽然倾斜得更明显，茶碗却一动不动，像粘在碟子上似的。“这是怎么回事呢？”瑞利没有放过这个小小的细节。
瑞利用茶碗和碟子反复实验，终于弄明白了碗碟之间的秘密。原来，茶碗和碟子表面总是有点油腻，使碗碟之间摩擦减小，很容易滑动。当洒了热茶后，油腻融解了，茶碗在碟子上就不大容易滑动了。
瑞利又进一步研究，他发现利用油的润滑作用，可以减少固体之间的摩擦。后来，在瑞利发现的基础上，不久人们就发明了润滑油。
035、水泥的由来
早在古罗马时代，人们就制造出了水泥，并广泛用于高大而美丽的建筑。不过，当时使用的水泥是一种天然形成的物质，还不是今天的合成化学水泥。
当时，罗马人使用的水泥被称为“白榴”，是用火山灰与石灰混合制成的。如果用它砌墙，其结实耐用的程度比灰浆要高得多。如果将它与沙、碎石、水混合搅拌起来，就形成了更加耐用的混凝土。可是，火山灰毕竟不多，人们又总是远离火山而居，运输起来很麻烦。
古罗马帝国覆灭之后，人们很少用到混凝土和水泥。直到19世纪以前，建筑技术的进步速度非常缓慢。造成这种情况的重要原因之一，就是缺乏性能卓越的建筑材料。
而那时，人们只是将土、木、砖、瓦、沙、石作为盖房的材料。这些材料的性能与水泥相比，实在是太微不足道了。
18世纪发生了工业革命，人们开始大规模修建港口、堤坝、桥梁之类的水上设施，这使得人们去寻找耐水的胶结材料。1756~1759年，工程师斯米顿在英国西南海岸建造了埃迪斯通灯塔。他制造了新的水泥，所用的用料无非是石灰、黏土、砂和铁渣等。他的行为使整个水泥生产业得到复兴。
1824年，有一个名叫约瑟夫·阿斯普汀的泥瓦工研制出一种水泥，是对纯石灰石、白垩石和黏土进行加热而得到的，他还申请了专利权。这种水泥成型后，与英国的波特兰岛的石头非常接近，所以被人们称为“波特兰水泥”。
生产这种水泥的过程相对来说很简单：把原料和水的混合物，通过一个倾斜的转动圆柱端送入炉内，火在底层向上焙烧。随后，用球磨机把焙烧好的混合物磨成细粉。球磨机的结构很科学，包括一些内有钢球的转动的水平圆筒容器。
从此，人们通过不断实践，掌握了水泥的化学成分和性质，并对生产工艺加以不断革新，专门生产水泥的工厂也出现了。1840年和1855年，两座水泥制造厂分别在法国和德国成立。
20世纪以来，人们越来越需要水泥，导致其用量急剧增长，水泥的产量和标号得到提高。水泥出现以后，在建筑工程中，混凝土得到广泛运用。直到今天，水泥在所有建筑材料之中，还是最重要的一种。
036、电梯的由来
早在古罗马时期和中世纪，原始的升降机就出现了。在17世纪的法国，科学家布莱尔通过构思创造出一种平衡升降机。据说，18世纪法国国王路易十五将一个“飞椅”设置在凡尔赛宫，乘坐它去较高的楼层，以便和情妇见面，共叙衷肠。
到了19世纪上半叶，在欧洲的很多工厂里，水力升降机得到了广泛应用。这里有两个英国人很值得一提，他们是弗罗斯特和斯特拉特。1835年，他们发明了一种名叫“蒂格尔”的升降系统，在当时引起了很大的影响。
早期的升降机中，水力驱动的机械占到了大多数，它们比较安全，但运行速度很慢，效率不高。
1857年，奥梯斯发明了最早的用蒸汽驱动的安全电梯，设置在霍沃特公司的纽约商场里面。这个举动不可小视，它开辟了电梯应用的新时代。
1887年，奥梯斯公司制造出世界上第一部电梯，这是一部以直流电动机传动动力的电梯。它被装设在1889年的纽约德玛利斯大厦里。这部古老的电梯每分钟只能走10米左右，当初设计的电梯纯粹是为了省力。
其实，真正意义上的电梯，就是大家常常提到的用电力使之运转的电梯，其批量生产是在1889年以后才开始的。
随着超高层建筑的出现，电梯的设计、工艺不断得到提高，电梯的品种也逐渐增多。1900年，世界上第一部电动扶梯问世。1902年，瑞士的迅达公司成功研制了世界上第一部按钮式自动电梯，采用全自动的控制方式，提高了电梯的输送能力和安全性。
1904年，奥梯斯公司抢在同行之前，首先研究出不用齿轮牵引的电梯。这种电梯速度相当快，而且结构简单，成本低廉，使摩天大楼的出现成为可能。
1950年，科学家们又制成了安装在高层建筑外面的观光电梯，使乘客能在电梯运行中清楚地看到电梯外的景色。
037、摩天大楼的由来
1857年，伊莱沙·格雷夫斯·奥梯斯发明了电梯。1865年，亨利·贝塞麦发明了制钢。这两项发明，使摩天大厦的建造成为可能。
但是，直到1884~1885年，第一座钢结构的摩天大楼才得以问世。当时都市地价的上涨，刺激了对高层建筑的需要。所以建筑师威廉·勒巴隆·詹尼才完成了那座摩天大楼，它是芝加哥的高10层的保险公司。
这个建筑的铸铁墙柱是正方形的。6层以下用的是铸铁柱，7层以上则用钢柱来支撑。每层楼的梁柱都被固定起来，同时与圆柱紧紧相连，整个钢骨结构宛如一个笼子。
后来，摩天大楼得到不断发展。1889年，詹尼在芝加哥设计出一栋利特大楼，这幢大楼成为第一栋无自立式壁的摩天大楼。
1891年，人们建起了16层高的曼哈顿大楼和费耳大楼。它们都有弯曲的支柱。1895年，詹尼和另一个芝加哥的建筑师，使弯曲支柱钢骨结构的设计达到了完善程度，并提出了“幕墙”的理念——把墙体挂在钢架上，而不是用墙体来支撑它上面的重量。
詹尼手下的很多建筑师继续开展詹尼没有完成的工作，其中包括著名的路易斯·沙利文和威廉·霍拉伯德。
19世纪90年代~20世纪20年代，美国出现了建筑热，结果导致美国城市的外貌发生很大的改变。当时，许多具有艺术装饰特征的摩天大楼出现，比如纽约的克莱斯勒大厦和帝国大厦，就是其中的佼佼者。
摩天大楼的建造准则，是大楼一定要从两边逐渐增高。一是为了不至于把阳光挡住，二是为了避免街道变成高墙簇拥的“峡谷”。
20世纪30年代，摩天大楼建造得不多，可是第二次世界大战结束后的一段时期，出现了一种新的设计方案。其特点是以平玻璃作为“幕墙”，且外部没有任何特色可言。这种时髦的风格在20世纪70年代后被广泛采用，被称为后现代主义风格。这种建筑风格使摩天大楼的装饰、色彩及底座的大型购物商场，不再显得机械和枯燥。
038、混凝土的由来
混凝土是建筑业常用的材料，一般是由水泥、水、沙子和碎石混合制成的。由于水泥和水能够产生化学反应，所以能把沙、石凝结起来。人们使用大小不同的沙石，可用小石子将大石子的间隙填满，而沙子则将小石子的间隙填满。
早在公元前3世纪，罗马人就能制造混凝土。他们发现，如果将少量火山灰加入到石灰之中，制成水泥，再加入石子和沙子，比较耐久的混凝土就会形成。这种物质既可防水，又能在水中凝固，强度更高。因为当时的火山灰来自维苏威火山附近的波佐利，所以罗马人管这种混凝土叫做波佐利石。
火山灰是非常有用的建筑材料，含有氧化铝、硅和铁等化学物质，只是罗马人不知道罢了。这些化学物质的作用，实际上与近代“波特兰水泥”相同。他们用这种材料建造了很多优秀的建筑，如万神殿的大圆顶、罗马地下水道和地上渡槽、庞培城剧院的基座以及戴欧克里兴皇帝浴池的穹顶等。
公元5世纪，罗马帝国覆灭，原来制造水硬性水泥的技术，随着逝去的罗马而一度失传。后来的中世纪城堡和哥特式教堂的大墙，足有3~4米那么厚，一般是在两层砖石中填塞碎石而建成的。
有时候，欧洲人也要造一些混凝土，就在碎石里面灌入石灰液。他们虽然成功了，但他们所造的混凝土其强度并不令人乐观。
一位名叫约翰·斯米顿的英国土木工程师，将石子粒料加入到普通的混凝土中，结果制造出一种可以在水下硬化的混凝土，并在1759年建造埃迪斯通灯塔时使用了这种物质。
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19世纪后期，混凝土得到广泛运用，原因是人们发明了人造水泥，使混凝土的质量得到改善。一般说来，混凝土的拉伸强度很低，受到张力就会开裂。于是，人们为了提高混凝土的承受张力，在它受拉的地方包入钢筋。这种办法非常管用。
一个名叫莫尼尔的法国花卉商，是以科学观点来认识钢筋混凝土的第一人。1867年，莫尼尔在温室中种花，经常要移植花盆中的花，一不小心就会把花盆打碎。
起先，他用木盆来代替，但木盆比瓦盆贵。当时，水泥已经得到应用，莫尼尔便用水泥等来做花盆，虽然水泥制成的花盆比瓦盆坚硬得多，但也容易碎裂。于是，他在水泥制成的花盆外面缠上几道铁箍，用来加固。
为了保证花盆的美观，莫尼尔又在铁箍外面涂上一层水泥，硬结后，发现这种花盆特别坚固，不容易碎裂。后来莫尼尔用粗铁丝做骨架，在铁丝骨架外面抹上水泥，硬结后就成了坚固美观的花盆。
从此，钢筋混凝土运用于水盆和花盆的制造之中。随后，莫尼尔又想到把这个方法应用于制造横梁、楼板、管道和桥梁。
对混凝土进行人力搅拌，要花费相当大的力量。1857年，一个叫塞尚的法国土木工程师，发明了第一台利用蒸汽为动力的混凝土搅拌机。搅拌机的出现，为普遍使用混凝土铺平了道路。
1892~1893年，一个名叫弗朗索瓦·埃内比克的法国人，争取到了钢筋的专利权，并花费了数年的时间，使这项技术得以推广。
1894~1899年间，修建巴黎蒙马特尔的圣·让教堂时，使用了钢筋混凝土。1897年，这种物质又被用于建造英格兰南安普敦的码头。很快，它的优点就得到了人们的认可。1898年，美国人在华盛顿的海军船坞建造了第一个用于检验船体模型的水池，所选择的建筑材料就包括钢筋混凝土。
等到19世纪末的时候，在欧洲、北美洲和澳洲，钢筋混凝土得到广泛使用。这种物质使水泥得到强化，带来了非常大的好处：在水泥中加入金属结构，可以大片倒入工地的木质模子中，而不需要再往工地运入浇铸建材，钢筋使水泥的力度和负重量得到极大的增强。
039、不锈钢的由来
如何能让钢铁带有抗腐蚀的功能呢？其实，只要对一种金属的含量加以控制就成了，这种金属就是铬，它是一种有很高硬度、不怕任何物质腐蚀的银白色金属。当钢中的金属铬的含量达到12%以上，它的表面就会生成一层很薄的氧化膜，所以任何腐蚀都不怕。
20世纪初，不锈钢问世。它的制造者是英、法两国的科学家们，可是这些科学家虽然造出了不锈钢，却不了解这些合金的特性，更无法预料它们给人类带来的巨大影响。例如，在1904~1911年的法国，科学家吉耶和波特万研制出奥氏体不锈钢，却对这种物质的抗腐蚀性一无所知。
1911年，不锈钢和钝化理论被德国科学家蒙纳尔茨提出。他是认识到不锈钢的抗腐蚀性能的第一人。与此同时，他还为自己争取到在德国生产不锈钢的专利，想投身商业，大大地赚一笔钱。
仅仅过了一年，一种重要的不锈钢就出现了，它就是马氏体不锈钢，是英国的冶金学家布里尔利发明的。他亲手制作了一批刀子，很快就使马氏体不锈钢投入大批量生产。
1911~1914年，美国的丹齐经过不断实验，发明了铁素体不锈钢。这种不锈钢既能够进行热加工，又是冷加工的上好材料，对建筑和汽车上的装饰非常适用。
到了20世纪30年代，人们发明了奥氏体—铁素体双相不锈钢。紧随其后，马氏体和奥氏体沉淀硬化不锈钢、节约镍的不锈钢、含碳量超低碳不锈钢先后被开发出来。这样，不锈钢阵营的主要将帅就都凑齐了。
不锈钢一出现，就在化工、石油、航空、造船、武器制造等许多领域得到应用。用不锈钢做原料，飞机在恶劣天气也能正常飞行，轮船则不怕海水的侵蚀……这种钢材也走进了人们的日常生活，经过加工成为日常用品。
不锈钢的诞生，在世界冶金史上是一件了不起的大事。在20世纪，也是全人类的一项值得夸耀的科技成果。
040、玻璃的由来
公元前2500年，古埃及生产的装饰品中就包括了玻璃珠。有考古学家在中国洛阳的西周墓葬中发现了玻璃珠，它的颜色呈白色。后来又在宝鸡的西周墓葬中发现了透明的玻璃管和玻璃珠，约有上千件。
中国的玻璃制造业得到较大发展的时候，是从战国到秦汉这一时期。那时候，蓝、绿、黑、红等彩色玻璃问世，还出现了俗称为“蜻蜓眼”的多色玻璃珠。可是奇怪的是，三国以后，玻璃制造技术竟然神秘地失传了。一直到北魏时期，西域的大月氏人将烧制玻璃的技术传到大同，中国的玻璃制作才又复兴起来，为世人所瞩目。
西方的玻璃则是腓尼基人传入的。
在一个阳光明媚的日子，地中海沿岸的贝鲁斯河河口，来了一艘腓尼基的大商船。船上装了一批天然结晶苏打。船员们来自远方，并不了解海水涨落的规律。很快，船在离河口不远的一片沙洲上搁浅了。
船上的人见船难以前进，就从大船上跳下来，奔向陆地，一边尽情嬉戏，一边等候涨潮后继续开船。中午到了，海水还没有涨上来，他们就决定在沙洲上做饭，饱餐一顿。可沙洲上到处是软软的细沙，一块石头都没有，拿什么来固定饭锅呢？突然，有人想到了那些天然结晶苏打。
大家搬来一些苏打垒起锅灶，用木柴烧起火来。当他们吃完后收拾餐具准备回船时，有人发现锅下沙子上竟然有一种晶莹发光的东西。他们开始不知道这是什么，其实，这是因为沙洲上的温度很高，导致苏打块和地上的石英砂发生化学反应，形成了晶莹透亮的玻璃。
腓尼基人非常聪明，他们很快掌握了制作玻璃的方法——先将石英砂和天然苏打搅拌起来，然后用特制的炉子把它们熔化，再把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。
到了公元前2000年，美索不达米亚人也能生产玻璃制品，只是他们的产品较为简单罢了。而真正的玻璃器皿则是公元前1500年前后在埃及出现的。从公元7世纪起，一些地区，包括美索不达米亚、波斯、埃及以及叙利亚，兴起了玻璃制造业，一度达到了繁荣的景象。阿拉伯人在制作清真寺用灯时，还将透明玻璃和彩色玻璃作为原料。清真寺的用具是非常神圣的，可见阿拉伯人对玻璃是非常看重的。
13世纪时期，在威尼斯的玻璃工匠手里，普通的玻璃经过细致的加工，很快就变成了丰富多样的工艺品。后来，威尼斯玻璃制造商开发出了一种水晶玻璃。
1675年，乔治·拉文克罗夫发现，如果在玻璃中加入铅，玻璃制品就会变得重一些，并且清澈透明。当时，人们在制作贵重餐具时，有时还要用到一种名叫水晶玻璃的优质玻璃。
在威尼斯和荷兰，玻璃制造业得到迅猛发展，使眼镜、望远镜和显微镜等以玻璃为原料的制品开始兴起。17~18世纪，欧洲制造的各种玻璃曲颈瓶、试管、烧瓶以及其他各种形状的玻璃瓶，使化学得到发展，这对氧气和其他元素的发现产生了有利的作用。
041、塑料的由来
塑料，就是一种很容易塑造的材料。塑料的分子一般由碳原子链组成。塑料的发展与纤维质的天然长链分子有着很大的关系。
19世纪中叶，一个名叫派克士的英国人发现，硝酸纤维素能够转变为可塑物质。1862年，国际博览会上的说明书里，用“硬如角，韧如革，可浇铸，可冲压，可染色，可雕塑”来形容这种可变性物质。其实，它就是第一种塑料。
1869年，一位名叫海厄特的美国科学家发现，如果将樟脑和少量酒精加入到硝酸纤维素中，可制成一种可塑性物质，热压下可成型，这种制品被命名为“赛璐珞”。三年后，这种新产品开始大批量生产，从而开启了塑料工业的新阶段。
当时，人们制作台球和衬领时，常常将赛璐珞作为原料，人们还将它作为天然象牙的代用品。
1889年，一个叫伊士曼的美国厂商用它来生产摄影胶卷后，赛璐珞这才广为人知。后来，这种物质被电影业广为使用，它几乎成了这个行业的同义词。如果没有“赛璐珞”，电影工业就不可能发展得那么早。
赛璐珞与电影工业结缘后，从此摇身一变，成为一种价值独特的产品。
1909年，一位名叫培克兰的比利时化学家通过不断试验，发明了一种酚醛塑料，取名为“电木”。这是第一种防热塑料，绝缘性能极佳，大量用作电灯的附件和开关，以及把手、烟灰缸、电话机、厨房用具和各种容器。电木完全是一种人造化学用品，所以具有很强的发明意义。
过去，有机化合物的产生途径是从煤焦油中提取，数量并不多。后来，人们有了一个惊人的发现：在石油中含有大量有机化合物。这个发现导致整个化学工业的发展呈现出突飞猛进的局面。
1928年，一个名叫卡罗瑟斯的美国化学家，对巨分子物质展开了系统的研究，开创了塑料研究的辉煌时代。发明氯丁橡胶是他的重要功绩之一。当然，在1935年他发明了尼龙，才使得他扬名天下。
1933年，聚乙烯问世。它的发明应归功于英国卜内门化学工业公司。用它生产的塑料袋具有美观、轻便、不透水、无毒的优点，在食品包装业中被广泛应用。可是，人们大量使用这种物质，又使得“白色污染”现象出现，给生活环境带来了极大的危害。
042、阀门的由来
公元前3世纪，阀门就出现了，它的发明应归功于古希腊的特斯比亚斯。他提议在水钟里采用浮球阀。水箱一满，浮球阀就升起来，将供水管堵住；水位低了，浮球阀就会下降，让水流入。
有人说，由于阀门只允许水、油、空气沿一个方向流动，可以断定，它最先只不过是风箱的一个部件。据说，有一种瓣阀同楔形板风箱一样古老。但人们无法说清它出现的具体年代。“瓣阀”这个术语则来自古老的皮袋型风箱。
从克特西比压力泵开始，人们将阀门运用于机械上。公元1世纪，维脱劳维斯和赫罗两个人详细地介绍了压力泵的功能，他们说：“灵巧地安在管道口内的环形薄片，不会让压入容器的东西再往回跑。”这样看来，克特西比压力泵的原始瓣阀，形状如同一个长筒，那时是用来为屋顶通风的。后来改用矩形阀，但并没有改变名称。
在文艺复兴时期以前，在所有的泵和风箱阀上都会发现瓣阀。
后来，科学家达·芬奇创造了一种锥形跳动阀门。在1588年，拉梅利写了一本《机械发明手册》，书中所画的那些阀门则以锥形跳动阀门为蓝本。与拉梅利同时代的阿勒奥蒂，将一种蝴蝶阀应用于自动木偶戏中，使管道内的水流得到控制。
蒸汽机出现后，人们需要更精确地控制流入和流出的顺序，这使得精密阀门问世。这种阀门包括纽科门设计的气缸“喷气阀”、保持双动发动机活塞平衡的平衡阀和默多克的滑阀等。
1679年，出生于法国的科学家帕平在英国伦敦创制出一种安全阀，装在他发明的高压锅上。进入18世纪，这种安全阀在蒸汽机上得到普遍使用。当锅炉里的蒸汽压力大于一定的限度，安全阀就自动开启，放出蒸汽来减压。
1845年，第一个实用浮球阀在英国约克郡罗塞蓝市问世，它的发明者是克赖姆斯。水箱内的正确水位依靠浮球阀保持。利用随水位起落的中空浮球，自行开关进水阀来使水位得到控制。从此以后，浮球阀便安装到各种抽水马桶之中，人们使用起来非常方便，对这种阀门赞不绝口。
043、千斤顶的由来
作为一种手动工具，千斤顶携带起来非常方便，而且只需要普通人的力量，它就能够从下部将沉重物件托起。利用杠杆、棘轮机构、齿条齿轮装置、螺旋机构、液压机，只需把手柄绞转，用手上下进行扳动，就能使支座升起，凭机械作用把重物托高。
千斤顶的用途非常广泛，可以将笨重的门扇举起，支承修葺中的建筑物，架起大炮、货车……如今，汽车抛锚是寻常事，而修车的过程中如果要更换轮胎，非得用千斤顶不可。
千斤顶的设计思想是在1250年左右提出来的，第一个提出者是法国建筑师维拉尔。他曾经留下一部草图集，其中就有千斤顶的图样，而且是他亲手绘制的。
千斤顶是一种先进思想的产物。它以液体提升的原理为理论基础，而最早对这种理论予以阐发的，是16世纪的史蒂文和17世纪的帕斯卡尔。但真正把理论变为现实，却已是150年以后的事了。
1795年，一个水压机在英国问世，发明者是一个叫布拉默的人。先前，在新建的住宅里，布拉默想安装抽水马桶，但苦于遇不上懂行的人，只得花力气去研究水力学。在发明水压机不久，他还获得了液压秤的专利权。他的水压机最早的用途是对棉花打包，压碎树木之类的东西。很显然，这种机器用于起重，自然就成了千斤顶。
1812年，布拉默提出了一种设想，那就是制造一种双重螺旋水力千斤顶。没过多久，这种水力千斤顶真的出现了。不过，它一开始使用时，就表现出了一定的局限性，主要是它会使超重重物的速度降低。19世纪40~50年代，斯蒂芬森和布鲁内尔两人在检测用于吊桥的铁链时，曾先后利用过水力千斤顶。
1847年，另一个英国人阿姆斯特朗为了纽卡斯尔码头的工作，设计出一种水力起重机。事实证明，这种机械非常成功，很快就在其他港口得到推广。
1858年，布鲁内尔想利用一些办法，使重量超大的“伟大的东方号”轮船下水，可是他的试验总是难以成功。后来，他改用了18个大型水力千斤顶进行这项试验，效果非常理想，从而也使千斤顶名声大噪。
044、起重机的由来
根据推测，起重机发明的具体时间约是公元前10年。那时候，在一本建筑手册里，一位叫维特鲁维斯的罗马建筑师描述了关于起重机的情况。这种机械装有一根桅杆，杆顶有滑轮，由牵索使桅杆的位置得到固定，用绞盘拉动通过滑轮的缆索，使物件吊起。有些起重机可用两根桅杆，构成人字形，可以把吊起的重物横向移动，但不会有多大的移动幅度，操作起来也非常吃力。
在中世纪的欧洲，人们崇敬上帝，到处都矗立起高大的教堂。要把建筑材料弄到屋顶上去，自然离不开起重机。至于修建那些高耸的塔楼和塔尖，尽管用到的单个石头很小，可要提升的高度却不是以前的建筑所能比拟的。这或许就是因为发明了杆式起重机的缘故。
所谓杆式起重机，都有一个长臂，向水平方向伸出，在中世纪英国的建筑史中称之为hawke。从1078年起对伦敦塔的修建，也使用了这种长臂起重机。值得一提的是，建筑物建好后，人们却因为考虑到维修时也许还会用它，所以并不急于将起重机搬走。据说，在科隆教堂旁边，有一台16世纪的起重机竟然一直待了300年，还没有被弄走。
进入14世纪以后，转臂式起重机在意大利出现。它有一根倾斜的悬臂，臂顶装有滑轮，既能升降还能够旋转。它使用起来非常灵活，效率也非常高，很快就在欧洲各国的码头上露面了。
19世纪以来，人们对起重机进行了比较大的改进。1805年，英国工程师伦尼应伦敦船坞的要求，为他们建造了一批蒸汽起重机。1846年，水力起重机问世，它的发明应归功于阿姆斯特朗。
从20世纪初起，欧洲开始使用塔式起重机。到30年代，活动式起重臂出现在起重机上。后来，有了各种各样的起重机，建造现代化的建筑物和从事大规模起卸货物就变得可能了。
045、地震仪的由来
古代文献中有很多关于地震的记载，最早在舜帝时，人们就已经注意这种自然现象了。可是一直到西汉，还没有关于研究地震的记录。直至到了东汉，科学家张衡发明了地动仪，人类对地震的研究才得以启动。
张衡是河南南阳人，在他生活的那个时代，总是发生地震，百姓深受其害。有一年，京城洛阳发生大地震，地面陷裂，地下涌出洪水，房屋大量倒塌，许多灾民只得远离故土，到别处谋生。这件事使张衡受到很大触动，于是，他下决心对地震进行真正的研究，试图设计一种先进仪器，使之具有监测地震的能力。
张衡以对地震方向性的认识为基础，又受到建筑中“都柱”（宫室中间设柱）的重要启示，公元132年，他终于发明了一种能够监测地震的仪器——地动仪。这是世界上第一台地震仪。这一仪器的出现，证明我国的地震研究在当时走在世界前列。
张衡苦心创造出的这个仪器，“以精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒樽”，里面的结构非常精巧，发挥主要作用的是中间的“都柱”，相当于一种倒立型的震摆。在它周围，还有八组机械装置。樽外相应安装了8条口含小铜珠的龙，分别用来表示东、南、西、北、东南、东北、西北、西南八个方向。
龙倒伏，龙头向下，每个方向各有一只张口的蟾蜍，蹲在龙头之下。一旦发生较强的地震，“都柱”受到震动，就会失去平衡而触动八组机械装置中的一组，使相应的龙口张开，小铜珠就落到蟾蜍口中，发出清脆的响声，从而提示人们，使人们掌握地震发生的时间以及方向。
现在，北京的国家博物馆和科技史馆中收藏的地动仪模型，是今人根据古代文献中的记载制作而成的。该模型与当年张衡制作的地动仪总体上是相符的。
张衡当年制成地动仪后，人们还不敢十分相信。公元139年，仪器西边方向的龙嘴里掉下一颗铜珠，监测的官员据此说明京城西方有地震发生。几天后，陇西地区果然有人到京城洛阳报信，说那里有强烈地震出现。这证明了地动仪的预报是较为准确的。
在古代地震学中，张衡的地动仪属于最高成就了。欧洲同类仪器的出现，与地动仪相比足足要晚1700多年。
趣味链接：地震的定级为什么叫“里氏震级”？
地震作为自然灾害给人类带来的灾难是沉重的，每次发生地震后，科学工作者总要告知地震为多少级，那么地震的震级是如何得来的呢？
早在19世纪末和20世纪初，意大利和瑞士的科学家都曾提出过划分震级的方法。但这些标准都是按照地震造成的破坏程度为依据，应该相当于我们现在所说的“烈度”，并非真正表示地震的强度。
1939年，美国人里奇特和古腾堡在分析加州发生过的地震时，试图建立一种能直接反映地震实际强度的分级法，震级分成大、中、小三类。
里奇特在研究时发现：越是强的地震，留下的曲线振幅就越大。里奇特意识到这是一种划分震级的理想参考依据。
后来古腾堡建议，如果某次地震使距离震中100公里处的标准地震仪的划针摆动1微米，即记录下的曲线振幅宽1微米，这次地震就定为一级；如果曲线振幅宽达10微米，地震强度则要定为二级。
依此类推，曲线振幅每扩大到前一级的10倍，就说明震级高了一级。后来，这种定级方法被人们认可，于是在世界各地开始使用此法。这就是现在国际惯用的“里氏震级”的由来。
046、气压计的由来
气压计是在17世纪出现的，发明者是科学家伽利略的学生托里切利。
1643年，托里切利和他的同事维亚尼，将一些水银灌入一根长约0.9米的一端封闭的管子里，用大拇指将顶端按住，然后把它倒置，使管口在一个装有水银的盘子里浸入。
当实验者拿开大拇指后，管子里的水银就开始下降，在水银的顶端，有6英寸长的一段真空形成。这段真空被后人称为“托里切利真空”。
托里切利对人们解释说，空气的压力向下压盘中的水银，托住管内的水银，使水银柱的重量，与气压产生的上托力恰好平衡，水银柱的高度则用来表示大气压力的大小。根据这个认识，他制造了第一个气压计。这就是今天用来量度大气压力的装置。
后来，帕斯卡尔通过科学研究证实了他的看法。帕斯卡尔把托里切利的气压计带到山顶上去。水银柱在他爬山时就以缓慢的速度下降。越向上爬，空气越稀薄，气压计受大气压力的影响就越小。
托里切利和维亚尼通过仔细观察，还发现每天水银柱的高度都会发生细微的变化。不久，他们又发现气压低，往往表示天气不稳定，要不就是快有暴风雨了。以他们的这个发现为依据，有些国家在1649年开始进行系统的气象观察，而气压计则为科学家们提供了很有用的资料，成了他们不可缺少的法宝。
1843年，世界上第一个非水银气压计问世，它的设计者是一个名叫维迪的法国人。现在家用的气压计与当初维迪设计的仪器基本相同，都显得小巧坚固，是一种无液气压计。
047、发电机的由来
提起发电机的发明，就不能不提科学史上的两个巨人，另一位是西门子，一位是法拉第。
第一台发电机是西门子制造出来的，电磁学理论是这台机器的理论基础。而享有盛誉的英国物理学家法拉第，则奠定了电磁学的实验基础。
1820年，奥斯特进行了多次试验，发现了电流对磁针能产生作用。法拉第听到这个信息，敏锐地认识到它的重要性。1821年，他在日记中写下了一个重要的科学设想：用磁生电。
之后的一天他突然发现，一个通电线圈产生的磁力，尽管不能在另一个线圈中导致电流产生，可是，当通电线圈的电流刚接通，或是掐断的一刹那，另一个线圈中的电流指针能产生微小的偏转，则是毫无疑问的。
他抓住这个发现进行了好几次试验，终于得出一个结论：如果磁作用力发生变化，那么另一个线圈中就会产生电流。
他发现线圈在磁场运动中能够产生电流，从而明白了制造发电机的原理。按照这个原理，最初制造的几种发电机，其所需的磁场是用永久磁铁来提供的，用蒸汽机带动线圈转动。但这种发电机的磁场不够强，发电效率不高，所以要想推广开来也很困难。
1866年，那时德国的西门子还是一位工程师，他发明了一台发电机。这台机器能够提供强有力的电流，从而使发电机这种机器由实验中的样品，转变为用于现实生活中的产品。
以前，西门子曾在军队里当过炮兵。那时的他就对科学研究非常着迷，对新发展起来的电报表现出了异乎寻常的兴趣。1847年，他组建了以自己名字命名的公司，开始生产电报设备，建立电报线路。这家公司后来成为跨国集团。
为了解决德国电镀工业对电力的需要，1866年，公司实验室成功地研制出一项产品，即用电磁铁代替永久磁铁的自激磁场式发电机。它的发电效率高，发电容量大，为现代电力工业打下了牢固的基础。
发电机问世以后，发电厂一座座建立起来，输电网也出现了。发电机如同光明之源，它的问世，标志着人类已经步入电气化时代。
048、留声机的由来
留声机又叫唱机，它的发明者是美国科学家爱迪生。它的出现与一起偶然的事件密切相关。
爱迪生曾对电气通讯问题进行过长期研究，喜欢在电报机的探索中投入大量精力。他的设想是在一个圆纸板上，用切口的方式刻上电文，再让一个个小杠杆和电开关连动起来，就能将电报自动地发送到远方。
在实验的过程中，一个有趣的现象引起他的注意：当纸板飞快地旋转时，小杠杆就传出了奇怪的声音。这是为什么呢？他不断地对此进行思考。最后他认为，这是圆纸板上刻的切口，使小杠杆振动而发出的声音。
一天，爱迪生在实验室里拿起一根短针做起了试验。他将短针竖在纸板上，用手指轻轻按住。当他对准模板讲话时，短针就颤动起来。
试验结束后，他产生了一个想法：说话的快慢高低，能使短针产生相应的不同颤动。那么，反过来，这种颤动也一定能发出原来的说话声音。
于是，爱迪生开始研究起声音重发的问题。
1877年8月15日，在实验室里，爱迪生让助手克瑞西按他所设计的图纸上的图样，制出一台由大圆筒、曲柄、两根金属小管和模板组成的怪机器。
12月，爱迪生公开进行了录音实验。他一边轻轻摇动手柄，一边对着振动膜引吭高歌，演唱了一首叫“玛利有一只小羊”的民歌：“玛丽有只小羊羔，雪球儿似的一身毛……”针尖在圆筒的锡箔上一圈又一圈地划动。
然后，爱迪生又把针尖移回到最初的位置，再使圆筒转动。结果，机器里飘出了歌声，和爱迪生刚才唱过的毫无二致。
留声机从此就问世了。第二年，爱迪生的留声机技术在巴黎博览会上荣获了发明奖。后来，爱迪生又把留声机上的大圆筒和小曲柄改进成类似时钟发条的装置，带动一个薄薄的蜡制大圆盘。
现在的留声机中，以激光唱机最为流行。这种机器是在20世纪70年代末由德国科学家开发出来的。
激光唱机需要唱臂、唱头和唱针，这就将传统唱机工作时所产生的噪声消除得一干二净了。它用激光扫描代替唱针，接上高保真放大机，人们就能听到声音了。激光唱机是集电脑、激光、数码技术三位一体的新型唱机。
049、电话的由来
电话是在北美洲首先问世的，它的发明者是出生于英国苏格兰地区的科学家亚历山大·格雷厄姆·贝尔。
1874年，贝尔遇到了年仅18岁的电气技师沃特森。贝尔非常欣赏沃特森的才华，于是聘任他为自己的助手，与他一道继续展开对电话的研究。沃特森在科研方面表现得非常出众，这使得贝尔更愿意与他合作。他们默默地对电话设备进行改进，使之臻于完美。
当时，怎样使声音的机械能量变成电气能量，这是电话研究者关注的主要问题。为了使这个问题得到解决，贝尔于1875年赶到华盛顿，向电报的发明者之一、著名物理学家约瑟夫·亨利请教。
1876年2月14日，哈伯德作为贝尔的代表，向专利局提交了一份申请书，表示要争取到发明电话的专利权。而仅仅过了两个小时，另一位科学家格雷也来到专利局，同样递交了一份申请，表示他已经开始研制电话装置。
贝尔对制造电话的设想是：在随声音而振动的金属板上装上一个开关。可是由于声音的振动速度非常快，开关总是跟不上声音的速度。1876年3月3日，贝尔由于一时疏忽，在金属板和开关接触的情况下进行了实验。可是竟然误打误撞地获得了成功：声音终于变成了电流。
为什么会出现这种情况呢？原来，金属板如果和开关相连，由声音引起的振动，就会在开关的线圈里产生感应电流，这就是送话器的原理。如果将这个原理反过来加以应用，就能够制成成功的受话器。电话就这样问世了。
当时，沃特森在二楼接到了贝尔的电话，他非常兴奋。第一次通过电话传递的话语，后来成为人们街谈巷议的话题。那句话是：“沃特森先生，请到这儿来，我需要你。”
不久，在费城的百年展览会上，贝尔骄傲地将他的发明展示给公众。在那里，此项发明甚至使巴西皇帝格外关注，众多的普通人更是在心里发出喝彩。1876年3月7日，贝尔对电话专利权的申请得到了批准。
但与此同时，格雷的研究也取得成功。到了1877年，发明大师爱迪生发明了碳粒送话器，也取得了专利权。那么，电话的专利权到底应当属于谁呢？三个人为了争夺专利权打起了官司。法庭也不能及时作出判断。这样，三人之间的复杂斗争就一年又一年地延续下去了。
1877年10月，一幅电话特写刊载在《科学美国人》杂志的头版。德国邮政局局长亨利希·斯蒂芬看到这本杂志，于是想得到一部电话。没过多久，他通过与伦敦电报公司经理的联系得到了一部，并在柏林和波茨坦郊区安装了多部电话。
德国商人厄恩斯特·维尔纳·西门子得知贝尔没有在德国申请专利保护，马上将电话投入大批量生产，并很快使生意扩大到德国全境。
贝尔创办了一家公司，做起了电话生意。1882年，他加入美国国籍。1892年，美国一家最大的电信公司——西方联合公司，将格雷和爱迪生的专利权购买了下来。在这之后，它与贝尔开创的公司因为争夺垄断权而进行着非常激烈的斗争。为了避免两败俱伤，西方联合公司最终作出让步，承认贝尔的全部所有权，不再插手电话事业。
而贝尔公司也必须给西方联合公司一些补偿，也就是向对方支付收入的20%，期限为17年。至此，这场旷日持久的纠纷终于解决，贝尔成为电话的真正发明者。
050、光纤通讯的由来
光的传播速度是非常快的。在中国古代，出现了“举火为号”的现象，这其实就是最原始的光通信。进入近代以后，信号弹、闪光通信等光通信形式出现。当然，这些方式在远距离通信中无法运用，超出人的视野就不灵了，更无法传送具有复杂内容的信息。
19世纪末以来，人们一直在寻找新的光通讯形式。
1880年，发明电话的美国科学家贝尔开始发送与接收光电话。到了第二年，贝尔发表论文《关于利用光线进行声音的产生与复制》，对他的光电话装置进行了如实的报导。可是这种早期光通信系统，并没有适合光通信的电磁波，通讯质量不高。
进入20世纪60年代以后，技术手段渐渐完备，光纤通讯呼之欲出。1960年，世界上第一台红宝石激光器问世。人们总是将这件仪器的发明归功于美国休斯研究所的梅曼。这台仪器开创了现代光通信的历史时代。可是当时进行激光通信受到的障碍不小，主要是气候因素导致大气层内信号的衰减。
光导纤维的问世，使激光在大气传输中出现的问题得到解决。
美籍华人高焜博士曾大胆提出利用光导纤维，实现激光通信的设想。1966年，他和他的同事霍可汉写了一篇题为《光波介质表面波导》的论文，首先指出：可以利用一定规格的玻璃纤维，作为光波导体而在实际通信中应用。这篇论文受到通信界的欢迎，高焜本人也得到了“光导纤维之父”的美誉。
1968年，一种新型无套层光纤被日本一家公司成功地研制了出来，它具有聚焦和成像的功能，得到了“聚焦纤维”的别称。几乎同时，美国宣布研制成一种新型的“液体纤维”，制造它时，所使用的主要原料为石英毛细管。可惜的是，这两种光纤的光耗损很难降低，所以并没有什么实用价值。
1970年，康宁公司成功地研制出一种套层光纤。它的耗损率仅为20分贝/公里，却能够传输15075路电话和275套电视。这项成果使通信光纤的研究走向了一个新的阶段。
光纤通信系统所使用的并非是单根光导纤维，而是一种光缆。这种物质是由许多光导纤维组成的。一根直径为1厘米的光缆，包含的光导纤维可达到千根之多。光缆和电缆一样可以架在空中，也能够埋入地下，还可在海底铺设。
1976年，日本在大阪附近的历史文化名城奈良，筹建了世界上第一个完全用光缆进行光通信的实验区。仅仅过了两年，那里就拥有了300个用户。1979年，法国进行了一次光缆电视的实验，取得了极大的成功。
现在，在中国的北京、上海以及许多省会城市，激光数字通信系统以及传输彩色电视的光纤通信系统已经建立起来。
051、同步卫星的由来
卫星通信作为一种通信方式，具有传输质量好、灵活而又价廉的特点。现在，它是国内、国际通信的一种主要手段，人们公认它是现代通信的重要支柱。
通信卫星又被人称为“同步通信卫星”，它与普通卫星有很大的不同。一般，卫星如果位于地球赤道上空36000公里处，又能围着地球的圆形轨道运行，那么它绕地球一圈的时间是24小时，与地球自转是同步的。而人们发射上天的物质中，只有这种卫星能做到这一点。换句话说，这种卫星与地球之间的关系总是处于相对静止的状态，因此被称为“同步卫星”、“静止卫星”。
早在1945年10月，一位名叫阿瑟·克拉克的空军雷达军官预言，如果利用在赤道上空同步轨道上运行的卫星，就可以进行远距离的通信。在卫星的发展史上，他首先提出利用静止卫星进行通信的设想。
从1954年开始，美国多次将月球、铜针无源偶极子带、无源气球卫星等作为中继站，进行电话、电视传输的试验。这些试验为美国考察太空积累了丰富的经验。1958年12月，美国发射了阿特拉斯火箭，将“斯柯林”卫星成功地送入椭圆轨道，这颗卫星重达150磅，发射难度可想而知。
这颗卫星上的发射机输出功率为8瓦，射频为150兆赫。为了进行远距离的通信，卫星飞到甲站上空时，先将甲站发出的信息以录音的形式保存下来，等到卫星飞到乙站上空时，再把录音信息向地面转发。这颗卫星前后共展开了12天的工作，这次尝试是非常可贵的。
20世纪60年代初，美国在卫星试验阶段所取得的成果是最大的。1963年，美国航空航天局发射了一枚非常重要的卫星。这颗卫星的重量达到170磅，输出功率则只有3瓦，主要用于美国、英国、法国、意大利和日本之间的电话、电视、传真数据的传输试验。
1964年8月，一颗进入静止同步轨道的卫星发射成功。这是世界上第一颗试验性静止同步卫星，发射者利用它进行了一系列试验，包括电话、电视和传真的传输。在同年的10月，这颗卫星还向美国转播了奥林匹克运动会的实况，该运动会的举办地点在日本东京。
1965年4月，西方国家财团设置“国际通信卫星组织”，向静止同步轨道输送了第一代国际通信卫星“晨鸟号”。它位于大西洋上空，序列为“IS—1”，意思就是第一代国际通信卫星。它将国际通信业务承担起来，可供480人同时打越洋电话，还负责着一套电视节目的传输任务。从此，人类开始进入卫星通信的新时代。
20世纪70年代以来，为了使区域性国际通信的需求得到满足，美洲、亚太、欧洲、中东等地区先后将覆盖本地区的同步通信卫星发射上天。80年代以后，印尼、日本、泰国、澳大利亚和中国，也向同步轨道传送了国内制造的同步通信卫星。
目前，区域性和国内的同步卫星，在本区域和国家内的通信中显得越来越重要了。
052、因特网的由来
在20世纪的通讯领域中，网络通讯属于一项重大发明。它是基于电子计算机技术和电话通讯技术而发展起来的快捷、安全的通讯网络。而网络通讯之中的突出代表，就是人们常常用到的因特网。
“因特网”的中文意思为“互联网”、“互联网络”。它是一个全球网络系统，由分布于世界各国的众多小网络系统所组成。
20世纪60年代，美国国防部高级研究项目署展开了一个研究项目，就是战时电脑联网通信。1969年10月，美国人第一次通过电话线实现“交互信息处理”的应用。他们在加利福尼亚大学和斯坦福大学的两台电脑之间，建立了信息联系。这一成果后来被科技史学者当做互联网发展的序幕。
没过多久，由国防部资助、阿帕公司承建，将美国军队用于军事和研究的4台电脑主机联结起来，形成了一个军事电脑网络，取名叫阿帕网。“阿帕”是英文“高级研究项目组织”的缩写。这个网络没有中央控制室，如果网络中的一台电脑遭到破坏，别的电脑还可以分担它的工作。阿帕网就是因特网的前身。
1983年，科学家罗伯特·卡恩开发出“网络通讯协议”（TCP/IP），取代了原有的“网络核心协议”（NCP）。1985年，军用研究从民用研究中独立出来。在国家科学基金会的资助和鼓励下，很多大学开始加入网络。到1988年，系统扩容和连接的改进得到了巨大的发展。
20世纪80年代后，一个连接各大学、研究机构的网络问世，使阿帕网的作用得到扩充。这个新网络是由美国国家科学基金会资助的，它形成了后来的因特网的骨干网络。入网的用户除了享用网络中所提供的信息外，还开始了相互间的通信联系，这使得人们入网的热情和兴趣与日俱增。1989年，人们开始正式使用“因特网”这个词汇。
进入90年代，因为商业性机构也参与到网络发展中来，入网的用户数越来越多，应用领域不断扩大，因特网成了全球规模最大的电脑网络。
1990年，阿帕网完成了它的历史使命，终于光荣退役。当然，它在世界科技史上所起到的特殊作用，人们永远不能忘怀。阿帕网的运行为20世纪的科学发展添上了浓重的一笔。
这个时候，在远距离计算机的网络协议中，TCP/IP系统得到大量应用，成为网络系统的重要成员。
1995年，联邦网络委员会利用TCP/IP技术和其他更新换代产品，将全球信息系统连接起来，并将此正式命名为“互联网”。这一系统虽然仍处于不断成长与革新之中，但是它保持自由进入的特点没有得到改变。
21世纪之际，人们发现，通过因特网连接起来的个人以及公共机构，需要用亿来计算。因特网的扩大使一场通讯和信息的革命悄然发生。
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