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为人类进入太空，更进一步地认识宇宙创造了新的条件。
新武器装备的问世，极大地促进了军事技术和战术的发展。20世纪，发
生了历史上空前的、有深远影响的两次世界大战。而战争的迫切需要是发明
创造的直接动力。在第一次世界大战中，坦克、飞机、航空母舰崭露头角。
到第二次世界大战时，雷达、导弹等成为新式武器。特别是第二次世界大战
末期出现的具有极大杀伤力的原子弹和战后出现的洲际导弹与侦察卫星，使
军事技术产生划时代的变化，人们对战争的观念也不得不进行根本的改变。
20世纪还有许多发明具有重大意义：机器人的问世，标志着自动化、人
工智能技术的新突破；激光器的发明，则使人类利用光的本领达到了一个新
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高度；器官移植技术的创立，表明医学上的新成就；原子反应堆的建立，为
人类开辟了重要的新能源；避孕药的发明，使人类找到了控制人口增长的新
办法；尼龙的出现，拓展了人类生活的物质来源；人工降雨技术的出现，增
强了人与自然界作斗争的能力；晶体管、集成电路的问世，为电子技术的发
展创造了新的条件；气垫船的发明，为人类提供了新的交通工具；洗衣机、
电视机进入家庭，使人们减轻了家务劳动，丰富了文化生活，等等。
现代发明是建立在科学技术大发展的基础之上的，因而具有显著的时代
特点：
一是发明活动有了更为先进的研究手段。20世纪，由于新的实验技术和
巨大而精密的观察工具的产生，使人的视野在微观和宏观两方面都扩大了10
万倍以上，人的洞察力已从原子集团深入到基本粒子内部，人的眼界已经能
从直径10万光年的银河系扩展到200亿光年的大宇宙。这就使发明创造活动
能够向广度与深度进军。原子能的利用，宇宙飞船的诞生，计算机的成功，
都说明人类认识世界和改造世界能力的提高，说明了研究手段的先进。
二是发明活动更多地采取了集体攻关的形式。20世纪，大量的科学研究
工作从分散的单纯个人活动转化为社会化的集体活动，出现了所谓“大科
学”。发明创造同样如此，那种依靠个人进行发明活动的现象逐步为有组织
的集体研究所代替，其活动规模也越来越大。最突出的事例是美国1942年8
月为制造原子弹所组织的“曼哈顿计划”，1961年5月为实现登月所组织的
“阿波罗计划”，前者历时4年，耗资23亿美元，动员15万人；后者历时
7年，耗资240亿美元，动员400万人。第三代计算机——1bm360系列，其
研制开发费达20亿美元，仅其操作系统就耗费了4—5千人/年的劳动量。其
他发明如飞机、坦克、航空母舰、计算机、机器人等，也都决非个人所能胜
任，都是在大批科研人员共同努力下取得的成果。因此，在现代发明中，个
人发明的作用远不如近代那样突出了。也就是说，现代发明成果的出现，主
要不是依赖于个人的经验与智慧，而是依赖于集体的合作，依赖于系统的综
合的科学研究。
三是发明活动的规划性与计划性大为增强。现代发明与古代、近代有一
个很大的不同，即发明的偶然性大大降低了，在本书所列现代发明史实中，
除了少数发明如云南白药、味精、乳罩等之外，其他重大发明都是有计划、
有目的、有组织，经过长期科研攻关所取得的。比如载人飞船的研究，是1961
年美国总统肯尼迪提出的。他当时提出的目标是：“在十年内把一个人送上
月球，并使他安全返回。”为实现这一目标，美国各有关方面充分动员起来，
制定了庞大的“阿波罗计划”，并整整奋斗了7年，终于在1969年达到了目
的。而原子弹的研制，则是在罗斯福总统的支持下，通过实施历时4年的“曼
哈顿计划”而成功的。可见，现代发明已成为人类高度自觉地改造世界的实
践活动。
四是发明成果的科技含量大大增加。现代发明是以现代科学技术为基础
的，因而其成果无不凝聚着最先进的科技的结晶，特别是一些重要的综合性
发明，往往直接采用最新的发明成果，使之成为新发明的集大成者。比如机
器人的研制，就采用了机械制造技术和自动化技术的成果；电子计算机的发
展，则直接得益于晶体管、集成电路的发明；洲际导弹的出现，取决于火箭
技术、电子技术、核技术以及控制论、信息论的发展；而航天器的诞生，则
离不开电子计算机、自动控制、发动机等技术的有力支撑。这说明，现代发
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明具有综合利用各种先进技术的特点，能够代表科技研究的最新成果。
综上所述，现代发明的研究方式更趋于成熟，成就更加辉煌灿烂，对现
代社会的影响尤为深远，对人类文明的贡献更加伟大。
现代发明故事
吸尘器的发明
（1901年）
吸尘器是一个叫布思的人在1901年发明的。在电吸尘器问世之前，各种
吸尘器都是用风箱吸尘，有的用手操作，有的用脚操作，还有的是借助于打
扫器上的轮子操作。这类装置大都很笨重，至少要两个人来操纵：一个转动
曲柄或踏风箱的踏板，另一个拿着吸嘴对着地板吸尘。它们的主要优点是结
实耐用。
小型电动机问世之后，为吸尘器的发展提供了条件。布思主要从事桥梁
建筑和大型差动滑轮的设计，他解决了如何把灰尘从空气中滤去的问题，因
而成了第一个实用的真空吸尘器的发明者。他曾看过一种新的打扫器的表
演，这种打扫器的工作原理是把灰尘吹走。布思认为采取把灰尘吸进去的方
法更好些。于是他回到家中进行试验，并很快发明了灰尘过滤器。
布思研制的第一个吸尘器很大，清扫时用马拉到路上，然后用800英尺
长的软管伸到房屋里，把灰尘吸掉。由于吸尘器发出的噪音太大，常常使拉
车的马受惊，以致于受到警察的干预。从那时以来，各种真空吸尘器都基本
采用了布思的原理。
实现会飞的梦想——飞机的诞生
（1903年）
在中国神话小说《封神演义》里，有个叫雷震子的大将。他背生肉翅，
手使黄金棍，可以自由地腾空而起，从空中攻击对手。这个故事，表现了古
时人们对自由飞行于天地之间的梦想。而飞机的发明，使人们会飞的梦想变
成了现实。
在飞机诞生之前，人们一直都在进行飞行的尝试，这些尝试包括一些勇
敢的人，在双臂绑上羽毛，站在塔尖或悬崖上跳下，试图体验鸟儿的飞翔，
结果往往被摔断手脚甚至丧生。1847年，法国发明家唐普尔制造了一架蒸汽
推动的单翼机，它从滑道滑下，但离地飞行的时间只能保持几秒钟。接着，
一个叫莫柴斯基的俄国人也制造了一架单翼机，飞机上装有一台英国造的蒸
汽发动机。1884年这架单翼机载着发明者起飞，大约飞了50米，但这个机
械最终还是不能支持自己作持续飞行。1894年，侨居国外的美国人马克西
姆，造了一架大型模型双翼机，用蒸汽作动力，能离开轨道升起数英尺，但
实际上不过是无法控制的跳跃而已。
真正成功地研制出世界上第一架飞机的，是美国人韦伯·莱特和奥佛·莱
特兄弟。
莱特兄弟在童年时就热衷于放风筝，以后又潜心研究飞行器。有一次，
一位顾客到莱特兄弟经营的小自行车铺买了一条车胎。哥哥韦伯·莱特心不
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在焉地折叠着包装车胎的硬板纸，忽然，他发现手中的硬板纸形状酷似一只
盒形风筝。他不由心中一亮：能不能用折叠风筝的办法来控制飞行呢？经过
认真研究，1899年11月，兄弟俩制作了一只翼展达1。5米的风筝，风筝上
系有四根操纵飞翔的牵绳。第二年，他们在北卡罗来纳州的一座小山上，又
成功地牵引起一架较大的滑翔机。
莱特兄弟在取得大量滑翔飞行经验后，决定往滑翔机上安装当时最先进
的汽油活塞发动机。但是，当时还没有生产出适合安装在飞机上的小型发动
机。后来，在一个叫狄拉的机械工人的帮助下，他们克服了许多困难，终于
试制成功一部符合飞机要求的4汽缸、12马力、重70千克的内燃机。接着，
他们又试制出螺旋桨。内燃机通过链条带动螺旋桨，这样，一架用轻质木料
为骨架，帆布为基本材料的双翼飞机制造成功了。1903年10月17日，世界
上第一架飞机试飞成功。第一次飞行12秒，高度3米，飞行37米远，当天
重复飞行4次。第4次飞行59秒，距离达200米远。
1905年6月，莱特兄弟的又一架被命名为“飞鸟三型”的飞机试飞成功。
飞行中，它可以倾斜，转弯，飞8字形和盘旋，并能以每小时约35英里的速
度飞行半小时。后来，“飞鸟三型”经过改进后，载两人成功地进行了飞行。
1908年，莱特兄弟第一次分别在欧洲和美洲各自驾驶新飞机作公开飞行，使
当时在欧洲大陆上进行的原始的飞行发生了革命。
带翅膀的船——水翼艇
（1905年）
在江河湖海上有很多船，您见过带“翅膀”的船吗？这种带“翅膀”的
船就是水翼艇，它航行时，船身离开水面，像在水面上飞驶一样，显得十分
矫健。
水翼艇是怎样发明的呢？原来，这是人们为了提高船艇的速度而采取的
一种新的设计。船在水中行，水的密度大，船的阻力就大，前进速度就快不
了。于是人们想到设计一种让船体部分或全部离开水面的船。但怎样才能做
到这一点呢？造船的工程师们从小孩在河边“打水飘”中得到了启示。
小孩子“打水飘”就是用很薄的石片或是碎瓦片，按接近与水面平行的
角度，将石片用力投出去，使它擦着水面跳跃前进。如果石片薄，表面很光
滑，角度好，用力大，石片就可以在水面上飘行几丈远。这一游戏说明了这
样一个物理现象：有一定表面的物体，以一定的迎水角度和速度沿水面运动
时，水就会产生一个支承物体的力，我们称它为水动力。“打水飘”时的石
片就是依靠水动力支持而飘行的。
根据这一道理，造船工程师们设计了一种船型：当这种船高速前进时，
就像石片在水面上飘行一样，并把这种船称作滑行艇。
滑行艇与一般的船不一样，它的底部比较平坦。当船前进时，由于艇底
向前挤压水，从而使底部的水压力升高，形成水动力，水动力就把艇部分地
托出水面。
滑行艇虽有利于高速行驶，但也带来一些问题，如滑行艇的耐波性能差，
不能在较大的风浪中航行。若在波浪中高速航行，船底与波浪相撞，艇底会
受到波浪的巨大冲击力，不仅使艇体产生强烈的震动，影响以至破坏仪器设
备的正常工作，有时也会引起艇体的破裂。
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能不能让艇体完全离开水面，使它跑得更快，而且不受波浪冲击呢？人
们开始设想给船装上“翅膀”，使它像飞机一样飞起来。这样，水翼艇就在
滑行艇的基础上产生了。
有关水翼艇的设想，早在1869年就有人提出过。第一艘水翼艇是意大利
发明家弗拉尼尼建造的，并于1905年在瑞士的马奇奥湖进行了试验。这是一
艘排水量只有1。65吨，75马力的水翼艇，试航时跑37节多。继弗拉尼尼之
后，美国人贝尔又建造了由自己设计的水翼艇，并于 1918年创造了每小时
71英里的航行记录。但因为当时对水翼艇的理论研究工作不够，大马力的动
力设备和轻的艇体材料没得到解决，所以水翼艇没有发展到实用阶段。
到了第二次世界大战时，随着科学技术的进步，德国制造了一些民用和
军用的水翼艇，而且达到了一定水平。如VS—10水翼鱼雷艇，排水量为47。5
吨，最高航速可达55节多。
第二次世界大战后，水翼艇的发展大致分为两个阶段：
50年代和60年代初，是水翼艇试制并投入批量生产阶段。这期间，水
翼艇主要是作为内河高速客船，吨位由9吨发展到100吨，航速35节左右。
60年代以后，水翼艇的发展方向是面向海洋，面向军用。水翼艇的吨位
已达320吨。如1966年美国建造了一艘“普朗维尤”号水翼反潜试验艇，长
64。7米，宽12。3米，排水量为320吨，最大航速达62节，持续航速为50
节。此艇是自控全浸式水翼，水翼能旋转上翻到甲板上。船体材料是铝合金，
它是美国海军中最大的一艘水翼艇。
80年代以来，虽然水翼艇的吨位没有明显增长，但其航速已达40—60
节。有的国家还在研制80节的水翼艇。随着电子技术、自动控制技术的发展，
耐腐蚀的轻型艇体材料的出现，以及大马力轻型动力设备——燃气轮机的诞
生，都为水翼艇的发展开辟了广阔的前景。
无线电广播的发明
（1906年）
在现代信息社会中，无线电广播技术起着极为重要的作用。而广播技术
的发明过程是很复杂的，它是多种重要发明汇合起来形成的一个大型技术。
无线电的基本发明是德国人赫兹的功绩。1889年，赫兹发现，在火花线
圈的两端加上高电压使它发生火花，这时便从火花射出电波，可以使远处的
线圈产生电流，无线电的基础就是电波的利用。
有记载的首次成功的无线电广播是在1906年的圣诞节之夜，美国的费森
登使用功率为1千瓦、频率为50赫的交流发电机，借助麦克风进行调制、播
发讲话和音乐，许多地区，包括海上的船只都可清楚地收听到。
第一次世界大战前，许多国家进行无线电广播试验。大战期间，比利时、
荷兰和德国出现一些地区性广播节目。正规的定时广播是从1920年开始的。
两年后，在美国约有600个广播台，100万听众。在英国，马可尼公司进一
步试验，并于1922年5月在伦敦创办了著名的ZLD广播台。
无线电广播技术史上一个最重要的进展方向是使用波长的不断缩短。在
20年代，所使用的波长是长波和中波。许多国家完全依赖中波。由于传播距
离有限，不得不建立许多中继站。有些国家除中波外还利用长波，因为使用
功率强大的发射机发射的长波，可以覆盖全国。
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地面波传播理论使人们以为只有长波才能远距离传播，而波长在200米
以下的短波，由于传播距离极短，不会有什么用处。可是，大批无线电业余
爱好者由于在长波波段的活动受到限制，一心想在较短波长的波段内创造奇
迹。
第一次大战结束后，那些入了迷的业余爱好者积极探索用短波通信的可
能性。他们日以继夜地在家中安装无线电装置，进行试验探索。1921年 12
月，在从美国到英国的的试验中，利用200米波获得成功，从此短波长广播
成为长距离广播的主要方式。
与长波相比，短波传播可以做到有较强的方向性，因而用较低的功率就
可以发射到较远的距离。所以200米短波广播试验成功后，对短波的研究进
展很快，特别是荷兰的年轻工程师冯·贝茨利尔于1925年4月建造了一个波
长约为30米的发射机，在5月13日的试验中，在印度尼西亚收到了这个发
射机发射的信号。两个月后，在荷兰和印尼之间建立了短波无线电联系。
后来还发现，用特制的高频发射管制造的发射机可以向世界范围发射信
号。1927年6月1日，荷兰女皇利用这种发射机向东、西印度群岛发表了广
播讲话，这是第一�