這不能算
還遠沒有達到符合標準的程度
第三次科技革命標准 至少是 等離子發動機,能量護盾,曲速躍進引擎,現在我們一個都沒達到
Ⅱ 1800-1900重大科學技術發明成果有哪些
人類幾千年的文明史,也是一部科技創新與科學發明的歷史,從遠古的石器到現代的航天技術和互聯網,無不凝聚著創新發明的結晶。每一項科技創新和重大發明都將引起生產變革或產業革命,從而推動生產力的發展和歷史的進步。在這個欄目里,將逐步向大家介紹有關科技創新與發明的重大成果,並請廣大創新發明人員參與推薦或自薦創新和發明成果。
中國重大發明簡介
我國人民自古以來都有發達的創造性思維,具有發明的光榮傳統。例如龍和鳳。鳳是用雞頭和孔雀身軀及其羽毛組合而成的神奇動物。龍更具有創造性,龍是由馬頭、鹿身、蛇軀、鷹爪、麟體、魚尾組合而成的神奇動物。再者,英國著名科學家李約瑟對我國古代的科學和技術成就進行了深入地研究,撰寫出世界聞名的巨著《中國的科學與文化》(中譯文書名為《中國科學技術史》)。羅伯特·坦普爾在李約瑟博士指導下,於1986年出版了《中國――發現和發明的國度》一書,以簡明通俗的文字介紹了中國的一百個「世界第一」。下面按發明先後順序介紹給大家。
1、鼓:
傳說公元前3500年中國人已有人造的鼓。公元前3000年,做鼓的方法是用獸皮蒙在框架或容器上。到公元前1000年,米索不達米亞的蘇默人製成了一人高的圓鼓,鼓身還繪有圖畫。後來有了小銅鼓和大銅鼓。15世紀騎兵用的大銅鼓,17世紀時開始為樂團採用。1692年蒲塞爾為「仙後」所作的配樂中就用上了。這種鼓現在叫定音鼓,19世紀有了低音大鼓。鼓聲可使節拍鮮明,粗獷有力。公元前2世紀中國人發明了定音鼓。
2、二進位制:
相傳在公元前3000年伏羲發明了二進位制。《周易》就是五經之一的《易經》,它是我國最古老的經典之一。《周易》相傳是由約公元前3000年的伏羲畫卦、周文王重卦、周公作爻(yao)辭,並經過孔丘修訂而成為《易經》。當代的電子計算機用的不是十進制而是二進制。二進制是誰發明的?《周易》中的「易數」 用的就是二進制。換句話說就是伏羲發明了二進制,伏羲就是神農。傳說神農嘗百草才有五穀,我國才有原始農業。伏羲對我國社會的進步可謂大矣!我國北京的先農壇就是為了祭奠神農(即伏羲)而建造的,這里表達炎黃子孫對他的敬佩之情。
3、繩索:
公元前2800年,中國人已經掌握了創造麻繩的技術。我國人民開始用大麻纖維制繩。到公元紀元開始時,用大麻纖維已成為世界上大多數地區的主要制繩材料。1775年,英國發明家馬虛發明制繩機,結束了手工制繩的時代。從1950年開始用人造纖維製造繩索,直徑約2毫米的馬尼拉繩受到5512公斤的拉力便會折斷,而同樣粗的尼龍繩則能承受13227公斤的拉力。
4、指南針:
相傳公元前2700年中國的軒轅黃帝發明了指南針。黃帝用指南針,在大霧中辨別方向,打敗了蚩尤。根據史書記載,中國人早在戰國時代已使用指南針。公元前3世紀的《韓非子》中說,戰國時代已有人用「司南」(指南針)。宋代沈括《夢溪筆談》對此記載更詳。1090年,中國和阿拉伯航海家開始在船上裝設了指南針。作導航工具。歐洲在11世紀左右,才用浮在水上的磁針製成指南針。 1250年左右,在地中海地區指南針的磁製已裝在有度的卡片上面,並以中央旋軸保持平衡。
16世紀時把指南針鑲在帶平架上,在船上發揮作用。19世紀鐵船用指南針要裝上一片弗林德斯頓鐵,以校正船的磁力所引起的誤差。20世紀製成的船和飛機用陀螺羅盤儀指南針。根據旋轉頂點穩定姿態與星體有關的原理,陀螺羅盤有兩大優點:既不因接近金屬而偏轉,雙指向真正北而不是磁北。1908年德國製成世界上第一台此類實用儀器。最優良的指南針是美國人斯波里所制。1910年在「德拉威」號船上試驗成功,很快就被美國海軍採用。總之,指南針是我國四大發明之一,後來傳遍全世界為全球航海業等方面的發展做出了很大貢獻。
5、養魚法:
公元前2500年中國人已經懂得養魚。那時我國人民能用人工孵化魚卵,把它養大食用。1960―1970年代,歐美才用人工養殖蛙魚等魚類。英國等西歐國家現在每年由養魚場生產淡水養魚約有10萬噸。
6、赤道式天文儀:
公元前2400年,中國人發明了赤道式天文儀。
7、十進計數制:
中國人於公元前14世紀,發明了十進計數制。在現代科學中是十分重要的,歐洲人正式採用它的最早時間的證據,是公元976年的一份西班牙手稿中發現的,而中國早在公元前14世紀的商朝,便已經採用了。在出土的公元前13世紀的甲骨文中,見有中國人用十進制記述了「547天」的實例。
8、印刷術:
公元前1324年,中國人已會雕刻印章,用墨水印在文件上,印刷術是世界上第一種傳播媒介,有了它才可把資料信息傳播出去。印刷術是我國的四大發明之一。我們中國人從古時候起就使用印章,刻上人名或官銜。印章本來是官銜的標職,到公元前1324年,又開始用來加蓋在文件上;最初是用墨水,到公元五、六世紀才開始用紅色印泥。中國印章大多用皂石、玉石、竹子甚至象牙雕刻而成。中國人認為,有印章為憑的文件書信和票據經簽字更可靠。現在的印刷書籍中,最古老的是《金剛經》,由中國人王印刷,如今已成孤本。868年中國人發明了雕版印刷術,《金剛經》是凸版印刷,它是一幅5.25米的卷軸,用多塊長91厘米,寬36厘米的刻版印的。後來落在英國人手中,現藏於倫敦大英博物館。
1040年代中國刻字工人畢升在北京歷年間發明了活字印刷術,泥六面體活字模,加熱變硬,按韻排在轉盤上。印時把活字鋪在有松脂、臘等粘合物的鐵板上,周圍用鐵框扎緊,放在火上加熱使粘合物熔化,冷卻後活字就粘在鐵板上了。印完後烤熱鐵板取出活字,以備日後再用。1403年朝鮮的李太宗創辦了最早的金屬鑄字工廠(當時朝鮮也用方塊字),又過了30年朝鮮參照古印度的梵文,創造了一套拼音字母以代替方塊字。現在的朝鮮文有40個字母,只需要少量字母就可拼出所有的字。1438年在德國梅茵茲城古騰堡居住的根弗第謝(德國人)創造了一套澆濤金屬字母活字的模具。用硬金屬雕出凸模字,再用錘字把凸模字壓在軟銅上,制出凹模,用凹模排在框架上印刷。到15世紀時大概已開始採用鉛錫合金。他在1451年印出歐洲第一本用活字印刷的書――《多納托斯拉丁文法》。約在1453年開始印刷拉丁文聖經。他的印刷機是用普通的螺旋壓榨機改裝的。把一頁為一個印版面上放在印刷的印台上,刷上油墨,鋪上紙張,用裝在螺旋下的壓印板加壓。一天才能排一頁,每小時只能印16張左右。
1457年,福斯特和舒奧佛發明了多色印刷,印出第一本雙色書――拉丁聖詩。1461年,班堡的靠士特把木刻版與活字印刷結合起來,印出第一本有插圖的書――德文的寓言,共有 101張插圖。1470年法國人讓森在威尼斯設計出第一批羅馬活字。1477年托雷米繪制了《世界地圖》,用凹版印刷術印出,共26幅銅版印製。不易仿製,紙面上的油墨稍微鼓起,特點較多,易辨真偽,所以仍用於印刷鈔票、郵票和有價證券等。1501年義大利人格里福出了一套斜體字;1561年他把這些字縮小印出袖珍本書籍。(西方的斜體字主要用於強調字句。)1620年,荷蘭的伯靳奧發明了收字方便印刷術,每小時可印150份。1642年德國的賽根發明了鏤刻凹版印刷法,最適於印畫,首幅畫是德國伊利莎伯爵夫人的肖像。
1107年,中國人還發明了彩色印刷術。600多年後,1719 年,德國的勒布朗設計的彩色印刷機取得了專利權。印出第一部書是《油畫色彩之調和》。1727年英國蘇格蘭金匠格特發明了澆鑄鉛版法。1775年法國人迪多制訂了量度活字大小的單位。1798年德國的遜納菲爾德發明平版印刷法,最適於印插圖。1875年英國首先使用膠印法,把圖像印到橡皮布上,然後正式印到彈性所需的材料上。1800年,英國的斯坦賀製成第一台鐵架印刷機代替了木製印刷機。每小時可印250張。1810年德國人在倫敦工作的哥尼格取得了蒸汽印刷機的專利權(機械化的手動印刷機),每小時可印400頁。1812年德國人哥尼格和鮑爾設計出滾筒式滾壓印刷機。《泰晤士報》賣了這台機器,每小時可印1100張。後來哥尼格還設計了每次能印兩面的印刷機。
1839年英、美、俄三國分別發明了電鑄版。用電鑄金屬板來代替木刻印板。1845年紐約的荷奧取得了第一架實用輪轉印刷機專利。費城的《紀事報》購買了這台機器。1848年倫敦《泰晤士報》的工程師阿普斯和考珀設計了一台輪轉印刷機,在此報運用,每小時能印8000張。1861年美國荷奧採用紙型制出的曲面鉛版,從此有了完全圓形的印刷版面。 1852年,英國照相技術先驅塔爾博特發現了鋼線凸版印刷的原理,1880年首先採用這種辦法在紐約《畫報》上復印一張照片,標題是「紐約貧民窟一景」。 1886年德國人默根索勒在美國工作發明了高速自動排字的策諾整排機,此機用於《紐約時報》。兩年後正式投產,每小時可排字模6000個左右,速度是最熟練工人的四倍。1887年英國公務員蘭斯頓發明了排字精良的莫諾鑄排機,此機於1897年正式投入生產。在此之前,1477年前人們就知道雕刻銅凹版印刷法;1895年奧地利人克利克發明了照相凹版法;1839年,許布約在美國發明了照相排字機。從此印刷商不要金屬活字,並改用平板印刷代替傳統的凸版印刷。此法是把字母相繼投射到照相紙上面,然後沖洗出來,貼到一頁樣本上。這張拼好的版用照相機轉拍在金屬板的感光膜上,經過酸蝕,使這塊印版具有1798 年遜納菲爾德發明的石印版的性能;油墨只附著於版上有圖形的地方。現在,照相排字法已經取代了絕大多數傳統的排字方式。
1965年德國發明了電子照相排字機之後,開始了用電腦控制排字時代。先進印刷廠是整頁版面可在電腦屏幕上設計,設計者一頁版面編排妥當之後,就用電腦記憶裝置把全部內容存貯起來,包括文字、標題、圖片位置等等。然後,由電腦控制的激光器在照相紙上掃描,把整個版面的圖像印出來,再用照相法製成印版進行印刷,這叫激光照排法。當今世界上很多大型報刊都用先進方法進行排印,例如我國的《科技日報》、《中國電視報》和《北京晚報》等,都採用了此先進的印刷技術。
9、漆――世界第一種塑料:
中國人最遲在公元前13世紀已經發明使用了漆。1976年在河南省安陽市發掘出的「婦好」墓(葬於公元13世紀),她的上過漆的棺木就是證明。李約瑟說: 「漆可能是人類所認識的最古老的工業塑料。」在古代中國,油漆業的組織和管理很有章法,有私人的油漆作坊,也有國家的製作中心。巴黎東方藝術博物館存有一隻油漆的木酒杯,杯上雕刻的銘文除說明該杯製作於公元四年外,還刻有參加製作的七名工匠和製作中心的五位官員的名字。這個木酒杯表現了中國人兩千年前就有對製造工藝的看法;另一方面,這個杯子還表明當時的生產很可能已使用現代的工業生產的流水線那樣的工藝流程。早在公元前二世紀,中國人已發現了漆的重要化學性質,發現了通過漆的蒸發過程使其變質的方法,發現了通過在漆中放幾只螃蟹殼,漆就會保持液狀,不會變干。公元前120年的《淮南子》一書和公元12世紀的李氏都提到螃蟹殼能使漆保持液態的特殊功能。現代科學家化驗證實,甲殼體組織內確有抑制某些酶的活動的化學成份,其中一種酶就是漆變硬的酶。漆可以通過化學作用保持長久的液態,這使中國的這項生物化學工藝具有不衰的工業雛形模式。
10、銅鏡:
約公元前12世紀中國人發明了銅鏡。中國人於公元5世紀還發明了魔鏡;英國結晶學家威廉·布萊格到1932年,系統地闡明了魔鏡的理論,比中國晚了一千五百年左右。魔鏡是世界上最奇異的物品之一。魔鏡有何奇妙之處呢?在魔鏡的反面鑄有青銅圖案――圖像或文字,或二者兼而有之。反射光線的一面為凸狀,是由經拋光處理的青銅製成用作鏡面。在大多數照明情況下,這種鏡子看上去與其它的普通鏡子無異。但是,在明亮的陽光下使用魔鏡時,它反光的一面就能被「看透」。用鏡面將陽光反射到暗色的牆上,人們就能從投在牆壁上的影像中看到鏡面的圖案或文字。堅實的青銅製品變得透明了,這種令人感到神秘不解的現象使中國人給魔鏡取了透光鏡名稱。青銅是不透光的,然而實際使人感到透光,這是為什麼?這奧妙之深讓中外學者探討了幾百年,中國的科學家沈活和外國科學家威廉·布萊格爵士都發表過高見。威廉·布萊格爵士於1932年發現這一奧妙時說:「正是反射的放大作用使圖案清楚地顯現出來。」李約瑟正確地將這一切稱為「是在通向掌握金屬表現微細結構道路上邁出的第一步。」
11、傘:
公元前1100年,中國人已經使用傘,那時已經用傘表示身份。傘骨用竹或檀香木製成,上面覆以樹葉或羽毛做的傘面。公元12世紀英語才出現「傘」這個詞。以前一直只有陽傘,到1733年代,巴黎人用油布做傘面,才製成雨傘。1750 年,英國的漢威到外國旅行後帶了一把傘面回倫敦,轟動一時。1874年雪靠耳附近迪卡地區的金屬拉絲工霍克斯取得弧形鋼質傘骨的專利權。有了此傘骨,傘可以收緊,從此成為英國紳士常用的雨具。1930年柏林人豪普特發明了伸縮傘。在學術界也有人說,公元4世紀三國時期中國人才發明了傘。
12、風箏:
公元前1000年,中國人最先放風箏。早在信史之前,傳說中國人已會放風箏。相傳公元前四世紀,中國著名工匠魯班(即公輸班)做了一隻風箏,升空三日而不墜。還有一個故事說一名將軍包圍了王宮,利用風箏測量宮牆與己方軍隊的距離。風箏可用於送磚上屋或在風箏尾部繫上魚鉤釣魚。公元1600年,東方的風箏(菱形)由荷蘭人傳到了歐洲。19世紀英國發明家克雷由風箏產生靈感而發明滑翔機。德克薩斯州演員科迪「上尉」,曾利用風箏拖動折疊式小艇,橫渡英倫海峽;1901年再接再勵,乘坐雙箱形風箏飛行,使英國陸軍部大感興趣。不久,飛機取代了軍用風箏,而科迪「上尉」也在1913年駕駛他的新雙翼飛機時失事遇難。1970年,美國太空計劃設計了各種「飛行翼」,使風箏再次成為成年人的玩意兒,例如羅格樂樂折疊飛行翼,本是專為水星號太空船倉安全著陸而設計的,後來被降落傘取代了;但這種折疊翼,結果成為今日懸掛式滑翔機的機翼。風箏飛上天空為飛機飛上天空提供了原理和靈感。
13、米酒:
公元前1000年,中國人發明了米酒。
14、弓箭:
中國人於公元前8世紀發明了弓箭。公元前200年中國人已發明了弩弓。它主要用於打仗和狩獵,可卧射、立射、騎射,威力甚大。而歐洲的義大利在公元10世紀才使用弓,比我國晚了一千二百年。
15、古代機器人:
公元前770年至公元前256年東周時期,中國人就已發明了古代機器人。當今世間,只要談及機器人,言必歐美、東洋;然而可曾知道世界上最早制出古代機器人的,是我們中國人。我國制出的古代機器人不僅精巧,而且用途也很廣泛,有各式各樣的機器人。會跳舞的機器人、會唱歌吹笙的機器人、持賺錢的機器人和會捉魚的機器人……等,應有盡有。
會跳舞的機器人。我國唐朝的段安希說:西漢時期,漢武帝在平城、被匈奴單於冒頓圍困。漢軍陳平得知冒頓妻子閼氏所統的兵將,是國中最為精銳驃悍的隊伍,但閼氏具有妒忌別人的性格。於是陳平就命令工匠製作了一個精巧的木機器人。給木機器人穿上漂亮的衣服,打扮得花枝招展,並把它的臉上擦上彩塗上胭脂,顯得更加俊俏。然後把它放在女牆(城牆上的短牆)上,發動機關(機械的發動部分),這個機器人就婀娜起舞,舞姿優美,招人喜愛。閼氏在城外對此情景看得十分真切,誤把這個會跳舞的機器人為真的人間美女,怕破城以後冒頓專寵這個中原美姬而冷落自己,因此閼氏就率領她的部隊棄城而去了。平城這才化險為夷。
會唱歌吹笙的機器人。唐代的機器人更為精巧神奇,唐朝人張騖在《朝野全載》中說:洛州的殷文亮曾經當過縣令(相當於「縣長」),性格聰巧,喜好飲酒。他刻制了一個木機器人並且給它穿上用綾羅綢緞做成的衣服;讓這個機器人當女招待。這個「女招待」酌酒行觴,總是彬彬有禮。
會賺錢的機器人。唐朝時,我國杭州有一個叫楊務廉的工匠,研製了一個僧人模樣的機器人,它手端化緣銅缽,能學和尚化緣,等到缽中錢滿,就自動收起錢。並且它還會向施主躬身行禮。杭州城中市民爭著向此缽中投錢,來觀看這種奇妙的表演。每日它竟能為主人撈到數千錢,真可稱為別出心裁,生財有道。
會捉魚的機器人。唐代的機器人還用於生產實踐。唐朝的柳州史王據,研製了一個類似水獺的機器人。它能沉在河湖的水中,捉到魚以後,它的腦袋就露出水面。它為什麼能捉魚呢?如果在這個機器人的口中放上魚餌,並安有發動的部件,用石頭縋著它就能沉入水中了。當魚吃了魚餌之後,這個部件就發動了,石頭就從它的口中掉到水中,當它的口合起來時,它銜在口中的魚就跑不了啦,它就從水中浮到水面。這是世界上最早用於生產的機器人。
此外,在《拾遺錄》等書中,還記載了古代機器人登台演戲、執燈伴瞎等機巧神妙。
16、分行栽培與精細耕地法:
公元前6世紀,中國人發明了分行栽培與精細耕地法;歐洲人到1731年才使用此項技術,比中國晚了二千四百年左右。
17、鐵犁:
公元前6世紀,中國人發明了鐵犁。歐洲人到17世紀才使用鐵犁,比中國晚了二千三百年左右。公元1050年,中國人還發明了犁鏡,給犁裝上犁鏡,便於翻土,從而提高了農業產量。大約公元前3500年,米索不達米亞平原農夫發明了牛拉犁具。犁是人類早期開始耕地的農具,中國人大約自商代起已使用耕牛拉犁,木身石鏵。公元前500年,歐洲農夫造出了鐵犁,犁前有二個輪了和一個犁刃(即犁鏵)。中國戰國時期在木犁鏵上套上了V形鐵刃,俗稱鐵口犁。犁架變小,輕便靈活,更可以調節深淺,大大提高了耕作效率。歐洲人於1700年代開始用先進的羅瑟蘭犁、蘭塞姆金鐵犁和播種機。1830年美國移民開始用迪爾銅犁,其他各大洲也開始用銅犁。總之,犁的發明、應用和發展,凝聚了中國人和世界其他各位發明家的心血,並顯現了他們的智慧。
18、大定音鍾:
中國人於公元前6世紀發明了大定音鍾;歐洲人到公元1000年才有定音鍾,比中國晚了一千六百年左右。
19、長明燈:
大約在公元前589年,中國人發明了長明燈。燈蕊為石棉;燈油為海豹油或鯨油。
20、算盤:
公元前550年中國人發明了算盤,用於計算,也是自古以來商業上廣泛應用的計算工具,後來傳到世界各地,到12世紀才逐漸被現代阿拉伯數字所取代。到20世紀前蘇聯和遠東地區很多人仍然使用算盤,生塑算盤代替木竹算盤。目前世界上電子計算器和電子計算機有代替算盤的趨向,但因為算盤價格低廉,所以,用電子計算機在全世界完全代替算盤,至少還需要十年。
21、地毯:
公元前五百年地毯已在中國應用。已知最早的地毯起源於公元前五世紀的中國和伊朗。1606年,法國巴黎附近最早用上了織機編織的地毯。現在的地毯變為人造纖維和羊毛編織而成。
22、雙動式活塞風箱:
中國人於公元前5世紀發明了雙動式活塞風箱。西方於16世紀才用雙動式活塞風箱。比中國晚了二千一百年左右。
23、水涌缽
公元前5世紀,中國人發明了水涌缽。
24、空位表零法:
中國人在公元四世紀以前就開始用空位表示零,中國的算盤就是這樣表示的。按照西方的傳統說法,用符號「0」來表示零,是印度人在公元九世紀發明的,它出現在公元870年瓜摩爾的碑文中。但是,實際上,符號「0」的出現要比這早得多。在公元683年柬埔寨和蘇門答臘的碑文中,以及在公元686年蘇門答臘附近的邦加島上的碑文中,均出現這一符號。一些專家認為,這些國家出現的零的符號,是由中國傳過去的,而他們又將這符號傳到印度。零非常重要,如果忽視了零,那麼現代技術就會瓦解。當然用空位表示零這是中國人的一項發明,然而我們並不是說使用「0」符號的絕對優先權屬於我國,因為直到1247年「0」符號才第一次在我國印刷品中出現,盡管我們確信至少在一個世紀以前就已經使用這個符號了,但沒有人知道,這個表示零的符號中國人在何時、何地首先使用的,這是需要進一步考證的。
25、化學武器:
利用毒氣進行化學戰的歷史,在中國至少可以追溯到公元前四世紀早期。在墨家早期著作中,就有關於利用風箱把在爐子內燃燒的芥末釋放出來的氣體,打入圍城敵軍隧道的記載。這比第一次世界大戰中德國利用塹壕芥子氣早2300年。中國人化學武器有下列幾種:「糞彈」,這是毒氣彈的雛形。「飛砂彈」,它是將一管火葯放在陶罐里,火葯的成份是生石灰、松香、有毒植物的乙醇提取之。把這種武器從城牆上放下去,隨即炸開,致命毒物四散。「催淚彈」,公元二世紀中國人便使用催淚彈,它所產生的煙霧很快地使人淚如泉涌。海脈油、四川漆和海星等毒汁會使敵人聲音嘶啞。我國有的毒物能使敵人肌肉腐爛直至露出白骨。火矛包含著砒霜和一般的毒物。1540年貝林古西奧所著的《煙火葯學》一書中說,火矛被燃後,就吐出「熾熱地火舌,有兩三步遠,使人毛骨悚然」。在歐洲,直到1580年,砷才作為一種深受歡迎的東西,但在17世紀它被汞煙球所代替,這是當時中國奉獻給世界的禮物之一。
26、馬胸帶換具:
大約在公元前4世紀中國人發明馬胸帶換具。在此之前,西方在公元8世紀換馬的惟一手段是「項前肚帶換具」。這是一種不合理的方法,因為皮帶勒在喉部,意味著馬一旦使出最大力氣就會立即窒息死亡。我國發明的馬胸帶換具克服了這一缺點。我國的這項發明後來通過中亞傳到了歐洲。歐洲考古學家在公元7至10世紀的古墓中發現了胸帶換具遺物。
27、石油照明法:
大約於公元前4世紀,中國人發明了石油照明法和天然氣照明法。
28、鑄鐵術:
公元前4世紀,中國人發明了鑄鐵術。
29、馬肩套挽具:
公元前四世紀至公元前一世紀,中國人發明了馬肩套換具。這比在歐洲出現胸帶具後一百年出現的肩套換具要早一千年。中國人還發現,肩套換具可以用另一種更簡單的方式:換繩可以拴在肩套(項圈的兩側,直接套在車上)。正是這種形式的肩套換具,今天仍在全世界普遍採用。
30、硝石鑒別方法:
中國人在公元前3世紀以前發現了硝。這比西方早2000年。在發明火葯之前,首先必須認識到並且獲得它的三種成分中最重要的成分,這就是硝石。西方在中世紀以前不知有此物,歐洲缺少此物,而中國資源豐富,並且可區別於其他礦物而予以提純。鑒別硝石是根據顏色反應。硝石燃燒發出紫色火焰可證實鉀的存在。中國人至少在公元前3世紀就會用此法鑒別硝石的存在。中國人發現硝石為後來發明火葯奠定了基礎。
31、世界上第一條等高運河―――靈渠。
西方於公元13世紀才建了等高運河,比中國晚了一千六百年左右。
32、立體地圖:
中國人最遲在公元前3世紀就發明了立體地圖。在司馬遷寫的《史記》中,就記過了一張公元前210年繪制的秦始皇墓地圖。書上寫道:「以水銀為百川江河大海,機相灌輸,上具天文,下具地理。」1985年6月《每日電訊》的一篇報導說:秦始皇墓地雖然還沒有打開,但是可能已經發現了。據說是墓入口處的地方發現了微量的水銀。考古學家猜測這可能就是上述立體地圖上所示的水銀。
早在公元前3世紀,中國有名的蓬萊仙山的地圖就出現在罐子和香爐上。這對以後立體地圖繪制技巧的發展有著十分重大的影響。公元32年將軍馬援講到的軍事立體地圖,河谷山脈的模型是用糯米製作的。此外,還出現了木刻的立體地形圖,大科學家沈括在《夢溪筆談》中曾記述了這種地圖。1130年黃裳也製作了一張木刻立體地圖。此圖後來引了哲學家朱熹的興趣,他千方百計地收集木刻地形圖,以便進行研究。他自己也有時用粘土,有時用木刻製作立體地形圖。黃裳在一部《鶴林玉露》里,還講述了朱熹製作的一幅地形圖的情況:「(朱熹)嘗欲以木作華夷圖,刻山水凹凸之勢。合木八片為之。以雌雄榫鑲入,可以折。度一人之力可以負之。每出則以自隨,後竟未能成。」
很可能立體地形圖的製作由中國傳到阿拉伯,後又傳到了歐洲。1510年,保羅·多克斯製作了歐洲最早的地形圖,繪出了奧地利的庫夫施泰因的鄰近地區。阿拉伯人伊貝·巴蒂塔(公元1304―1377年)敘述了他在直布羅陀看到一張立體地形圖。中國以外的國家有關立體地形圖的記載沒有比這更早了。
33、吊橋:
中國人李冰於公元前3世紀在四川省灌縣修建了安藍橋。這是世界最早修建的竹纜鏈橋。它總長為320米,有八個孔,整個結構中沒有一塊金屬材料。此吊橋上鋪了板便於人們行走。這種用竹了做的索橋是極有效的,整個纜索是以竹子為內芯,外邊包著從竹子外層劈下的竹條(蔑片)編成的「辮子」。編成辮子是因為蔑片把內芯纏得越緊,纜索的強度就越大,從而增加了安全因素。並且,中國人於公元1世紀又發明了鐵吊橋。這橋可用於通行車輛。1655年到中國訪問的西方人馬丁· 馬蒂尼曾描述過貴州境內一條河上的鐵索橋,並編在那個時期有名的巨著《中國圖集新編》中。西方的第一座吊橋,即溫奇橋。是公元1741年建成的,跨於英格蘭的提茲河上,它只有纜索而沒有橋面供車輛通行。由於歐洲人於1809年才建成第一座可以通行車輛的吊橋,因此在這方面中國人比西方要領先1800年以上。
Ⅲ 有關科技領域方面的發展成果
科來技領域方面的發展成果:
源1、信息技術領域我國不斷加大在這一領域的支持力度,諸多成果引起世界矚目:研製成功曙光4000A高性能計算機,實現了峰值速度每秒11.2萬億次,使中國成為繼美國、日本之後第三個能製造和應用十萬億次級商用高性能計算機的國家;以龍芯、眾志等為代表的高性能通用CPU設計技術經歷了從初步掌握到逐步成熟的發展過程,初步改變了我國信息產業「空芯」的狀況;我國研發了具有自主知識產權的第三代移動通信標准,填補了我國百年通信史的空白,規模網路應用實驗順利完成。
2、生物科技葯物研發取得突破,研製成功重組人P53腺病毒注射液,成為全球第一個正式上市的基因治療葯物。
3、軍事方面 空軍的殲10戰斗機和梟龍戰斗機,海軍的170和171中華神盾,元級aip潛艇和093商和094晉核潛艇,陸軍99式主戰坦克,二炮的東風41洲際導彈列裝。
4、航空航天。神舟11號飛船順利升空、返回;量子號通訊衛星成功發射。
Ⅳ 二十世紀人類取得了哪些科學、科技方面的成就
一、20世紀人類取得的科學方面成就:
1、相對論:1905年,20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在他26歲時創立了狹義相對論,在理論上為原子能的應用開辟了道路。
2、量子力學:1900年普朗克提出輻射量子假說;1905年愛因斯坦提出光量子概念;1913年以玻爾為首的哥本哈根學派(玻恩、海森堡、泡利、狄拉克等),以及德布羅意、薛定諤、費米、康普頓、愛因斯坦等一大批物理學家,共同創立了量子力學。
3、基因理論:1910年開始,美國遺傳學家摩爾根等進行了大量的實驗研究,在細胞遺傳學基礎上建立起基因理論;1953年生物學家沃森和克里克在《自然》雜志上發表論文《核酸的分子結構》,提出DNA雙螺旋結構模型的理論,標志著分子生物學的誕生。
4、核能技術:1939年原子分裂實驗成功;1945年美國製造出第一顆原子彈;1956年人類開始利用核能發電;1952年美國爆炸了第一顆氫彈。
5、航天技術:1957年第一顆人造衛星由蘇聯發射升空;1969年美國阿波羅11號宇宙飛船登上月球;1977年美國發射旅行者1號、旅行者2號探測器,它們傳回了太陽系8大行星以及冪王星的大量圖片,探測器攜帶錄有地球信息的鍍金唱片;1981年美國成功發射第一架太空梭「哥倫比亞號」。
6、互聯網技術:1969年,本世紀發明的全球最大的由眾多網路互相連接而成的計算機網路,與電視機一起,讓每天發生的世界性新聞及時傳播到地球的每一個角落,拉開了信息時代的大幕。
7、激光技術:激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論「光與物質相互作用」。1960年5月15日,美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光,這是人類有史以來獲得的第一束激光,梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領域的科學家。
8、微電子技術:1943年美國製造出第一台電子計算機;1947年發明了晶體管,引發了電子領域的半導體革命,隨後大規模集成電路開始應用,1948年製造出第一台半導體收音機。
9、克隆技術:1997年,英國科學家成功地培育出克隆綿羊「多利」。

二、20世紀人類取得的科技方面成就:
1、阿司匹林:1897年,德國人費利克斯·霍夫曼合成乙醯水楊酸,兩年後登記的商品名為阿司匹林,一個世紀後成為最大眾化的葯品。
2、輸血:1901年奧地利維也納大學的卡爾.蘭德斯泰納首次發現了ABO血型系統,自此安全輸血才得以實現,拯救了無數人的生命。
3、原子:1900年,德國科學家普朗克發現,原子在裂變時,會釋放出巨大的能量,他把這種能量稱為「誇特」。
4、飛機:1903年,美國發明家萊特兄弟研製出世界上第一架飛機「飛行者一號」。
5、手錶:手錶人類歷史上改變次數較多的發明之一,出現於1904年。
6、復印機:1907年,世界上最早的照相復印機在美國紐約出現;1959年,施樂914型靜電復印機面市後復印機開始被廣為應用。
7、塑料:1909年,美國人L·貝克蘭發明的酚醛塑料的製作方法。
8、空調:1911年,美國人W·卡里爾發明了空調。
9、汽車:1913年,美國福特公司正式啟用汽車生產流水線,極大地提高了生產效率並降低了成本。
10、電燈:1913年,鎢絲獲得專利,電燈開始大規模普及。
11、信用卡:1920年信用卡金錢史上,信用卡的出現是自貨幣出現後的最大革命。首張信用卡是20年代印發的,普遍使用的信用卡是1950年印發的。
12、電視機:第一台電視機面世於1924年,由英國的電子工程師約翰·貝爾德發明。
13、青黴素:1928年,人們稱青黴素是本世紀最有貢獻的葯品,它的發明者是英國細菌學家亞歷山大·弗萊明。
14、避孕葯:1954年避孕葯,美國醫師格雷戈里·平卡斯發明了避孕葯。
Ⅳ 美國的科技究竟發展到什麼程度
美國的科技當然發達,比如說它已經發射了很多的太空探測器和飛船,69年就登上了月球,比我們中國至少要領先二三十年。科幻片是要以科技為支撐的,既然美國的科幻片做得好,那麼它的硬體——科技就要很突出了。但不一定科技發達,科幻片就水平高,我們中國的科技雖然在世界上很突出,但科幻片總體是比較差的,很難給人離奇變幻的感官享受了。 美國的科技: 美發布《第十次全球綜合國力排名》 中國空軍實力僅為美軍中國空軍實力僅為美軍年8月24日,美國發布《第十次全球綜合國力排名》。中國綜合國力在美、日、德之後,位居世界第四,其中經濟實力世界第三,軍事實力世界第三,科技實力世界第八,教育實力世界第十。 中國的綜合國力相當於美國的48%,其中政治力相當於美國的92%,外交力相當於美國的89%,資源力相當於美國的88%,軍事實力相當於美國的36%,經濟實力相當於美國的25%,科技實力相當於美國的20%,教育實力相當於美國的12%。 中國經濟崛起剛剛開始,還差的很遠中國的經濟總量雖然是世界第三,但僅相當於美國的25%,人均GDP位列全球第100位,僅相當於美國的5.5%。無論從經濟總量上看,還是人均GDP看,中國經濟與美國的差距都非常巨大。這說明中國經濟的崛起才剛剛開始。 中國軍事崛起方興未艾,但仍然脆弱天基力量:中國僅為美國的5% 美國的衛星數量超過400顆,佔世界衛星總量的一半以上,軍用衛星超過100顆。 中國在軌衛星一共20顆,且中國官方一直聲稱都是民用衛星,最多也就是軍民兩用。 空軍:中國僅為美國的美國空軍38.26萬人,配備預警機52架,戰斗機2674架,戰略轟炸機174架(其中B-1B型架、B-52H型66架、B-2A型13架),偵察機57架,運輸機846架,加油機607架,教練機1225架,直升機220架。另外,美國民用直升機在1萬架以上。 中國空軍22萬人,各型作戰飛機3000餘架,直升機250架,600座地對空中程導彈發射裝置,2000門高炮。 按照質量乘以數量的原則,中國空軍的實力僅為美國空軍的20%。 海軍:中國僅為美國的美國海軍57萬人,配備潛艇95艘(其中戰略潛艇18艘、戰術潛艇75艘、其他用途2艘),航空母艦12艘,導彈巡洋艦30艘,導彈驅逐艦57艘,導彈護衛艦44艘,巡邏艦艇20艘,掃雷艦艇25艘,兩□艦艇252艘,支援及雜物艦艇93艘(其中中途補給艦40艘),軍事運輸司令部轄船隻123艘。 美國海軍航空兵配備飛機2732架(其中作戰飛機1598架),直升機1361架(其中反潛直升機321架、攻擊直升機180架)。 美國海軍陸戰隊17.3萬人,配備各型飛機約1000架、主戰坦克403輛、輕裝甲車590輛、兩□裝甲車1258輛、火炮857門、反坦克導彈3225具、火箭筒3142具。 中國海軍30萬人(包括海軍航空兵5.6萬,海軍岸防部隊3.5萬,海軍陸戰隊5.6萬人),配備74艘主戰艦艇,55艘柴電潛艇,6艘核潛艇,55艘中型和重型兩□攻擊艦,49艘海岸導彈巡邏艇。 按照質量乘以數量的原則,中國海軍的實力僅為美國空軍的15%。 陸軍:中國與美國相當美國陸軍49萬人,配備主戰坦克M-60A3、M-1A1、和M-1A2型等共7836輛,輕型坦克型131輛,裝甲偵查車"狐狸"113輛,步兵戰車M-2和M-3型共6720輛,裝甲輸送車M-113型18200輛,各類火炮7428門,高炮329門,反坦克導彈32857具,防空導彈復仇者"式660部,"愛國者"式474部,各型飛機264架,直升機5002架,兩□艦艇161艘。 台海戰爭:中國不敢輕舉妄動雖然中國的天基力量僅為美國的5%,空軍僅為美國的20%,海軍僅為美國的15%,但是由於中國陸軍與美國相當,且中美雙方均能確保摧毀,所以中國的軍事實力在總體上相當於美國的36%。 與美國相比,中國當前的經濟、軍事、科技和教育都非常稚嫩,中國國內也存在各種問題,但是中國崛起已經不可阻擋。中國教育的進步非常緩慢,但最終會實現對美國真正致命的一擊。中國本土的人力資源一旦被中國教育培養成人才資源,美國就註定會喪失人才資源優勢。這樣一來,中國超過美國就是歷史的必然。中國超過美國或許是在2020年,或許是在2050年,這取決於中國教育何時實現對美國真正致命的一擊。 排 名 國 名 經濟力 科技力 軍事力 資源力 社會發展 政府調控 外交力 年增長率 綜合國力 1 美國 3251 1718 2249 547 559 185 131 0.43% 8639 6 中國 1321 312 508 483 245 133 116 2.98% 3119 ~~期。
Ⅵ 列舉美國科技領先做出貢獻的兩位科學家及其發明成果
電話,貝爾,飛機,萊特兄弟
Ⅶ 1880年美國有哪些新的科技成果或發明被用於戰爭
1880年美國有哪些科技成果或發明被用於戰爭,這個就多了去了。
Ⅷ 在科技方面,是美國先進還是歐洲先進
美國
21世紀是創新經濟的時代,新技術、新發明及其產業化發展的周期大大縮短,科技進步推動經濟增長的作用大大增加,計算機、通信和存儲信息技術的集成與廣泛運用,有力地改變了人類社會的技術基礎,加快了全球一體化的進程。這些技術不僅為社會提供了新的財富形態和發展動力,突破了依賴稀缺自然資源和地理條件實現經濟增長的傳統模式,而且對科技發展和構建國家創新體系提出了更高的要求。在人類歷史上知識資源首次成為創造財富的核心。因此,任何一個國家如果想在日趨激烈的綜合國力競爭中贏得主動,就必須加大科技發展力度,積極構建國家創新體系,搶占高科技產業化發展的制高點。在這方面,美國的做法和經驗對我國具有重要的借鑒意義,值得認真研究。
一、美國的科技政策與科技體系
美國是當今世界科技最發達的國家,擁有世界上最龐大的科學家、工程師隊伍。20世紀90年代,美國有35位科學家獲得了自然科學類的諾貝爾獎,占總數的61%。在世界公認的四大科技文獻檢索系統中,美國發表的論文數佔到了總數的近40%。美國還是世界上擁有專利最多的國家。此外,美國的科研設備和科研手段、科研水平與潛力、高科技產業發展也均居世界領先地位。
1.美國的科技政策
美國是市場經濟國家,20世紀40年代以前,政府很少介入科學研究,而把這項工作主要交給市場來調節。第二次世界大戰爆發後,出於戰爭的需要,美國政府開始廣泛地介入科學研究和技術發展。1940年,羅斯福總統批准成立了國防研究委員會,一年後改為科學研究與發展局,由科學家V·布希出任局長。V·布希在1945年發表的報告《科學:無盡的前沿》,已成為美國國家科技政策的經典之作。在這個報告里,V·布希分析了科學技術發展的革命性意義及其對國家安全的重要作用,指出「政府應該承擔起促進新科學知識傳播以及從青年人中培養人才的新責任」。他主政科學研究與發展局的一項重要成就就是組織並實施了製造原子彈的曼哈頓計劃,並通過實施該計劃,創建了一批重要的研究機構,確立了政府把研究工作安排給私人部門,通過政府、企業和民間研究部門互動,實施國家科技計劃的美國機制。
冷戰時期,美國政府進一步加強了國家的技術開發工作,並把重點傾斜到國防、原子能和航天航空領域。到了20世紀90年代,面對冷戰結束後世界經濟競爭日趨激烈的新形勢,柯林頓政府強調國家安全的重心已經轉移,今後國家安全取決於經濟和技術的整體實力,要維持美國的霸權地位,必須把保持美國科學研究和教育的優勢置於最重要的地位。在柯林頓總統和戈爾副總統合著的《科學與國家利益》中,更是形象地把技術進步比做經濟增長的發動機,而科學研究則是發動機永不枯竭的燃料,明確提出了「保持在所有科學知識前沿的領先地位;增進基礎研究與國家目標之間的聯系;鼓勵政府、產業部門和學院的合作關系以推動對基礎科學和工程學的投資,以及有效地利用物力資源、人力資源和財力資源;造就21世紀最優秀的科學家和工程師;提高全體美國人的科學和技術素養」五項科技政策的主要目標。圍繞上述目標,柯林頓政府進一步加大了全美科技投入力度,制定了R&D(研究與開發)經費達到GDP的3%左右的指導性計劃,鼓勵產業界、學術界和各種社會力量共同參與科技發展。政府在全面指導協調的同時,一方面大力推行「先進技術計劃」,鼓勵基礎研究成果向商業化產業化轉化,另一方面注重發展基礎研究和市場機制調節不到而又至關重要的科技項目,從而增強了美國科研潛力,進一步強化了科技作為經濟發動機的作用,推動了美國的經濟增長。
2.美國的科技體系
按照三權分立原則,美國的科學技術是由憲法和法規來規范的。國會中參議院的商務、科學和交通委員會,眾議院的科學、空間和技術委員會在國家科技政策制定中發揮著重要作用。美國政府中沒有專門的科學管理部門,總統通過白宮科技政策辦公室和總統科技顧問協調全國科技工作。1993年,聯邦政府為了強化政府的領導職能,成立了國家科學技術委員會,由總統兼任主席,由政府各主要部門領導共同組成。同時,還成立了總統科學技術顧問委員會,吸收學術界和產業界的人士參與科技決策。在政府各部設有負責科技事務的司局,並由一名副部級領導分工負責。政府還成立了一些管理科技工作的獨立部門,如環境保護署、國家科學基金會等。此外,美國國家科學院、國家工程院、醫學研究院以及史密森氏學會等半官方、非官方機構在科學技術的研究、普及和發展方面也有很大影響。
在科技創新方面,根據1988年《貿易和競爭法》設立的國家標准與技術研究院發揮著重要作用。該院通過設立區域製造技術轉移中心,組織研究機構與企業共同實施先進技術,促進政府與企業間的合作。目前,全美各州都設有此類中心。
在運行機制上,政府的科技計劃和預算,須報經國會兩院審議並通過,經總統簽署後,方能生效。而政府根據法律,並通過科技計劃、經費預算、訂立合同以及組織評估,對全國科技活動實施組織和領導。與科技活動直接相關的立法,最重要的是1976年國會通過的《國家科技政策、組織和優先法》,到目前這部科技基本法已進行了多次修改。
美國在法律上把所有的機構分為三大類:政府機構、非營利機構和營利機構。聯邦和州的法律對這三類機構的規定,如《政府機構與雇員法》、《模式非營利機構法》等,對科技部門都是有效的。此外,稅法、專項法中有關科技的部分,也適用於科技部門。其中值得指出的是,美國的專利系統及知識產權方面的法規在鼓勵發明者對其專利進行開發、利用方面發揮著重要作用。
美國的科技機構可以劃分為四大系統:聯邦政府系統、企業系統、高等院校系統和其他非營利系統。在美國聯邦政府系統內,國家實驗室是主要的科技骨幹力量。其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室、田納西州的橡樹嶺國家實驗室、佛羅里達州的肯尼迪航天中心等。目前全美大約有800個國家實驗室,年度經費約占政府R&D總經費的1/3。美國政府十分重視聯邦實驗室科技成果轉化問題,通過各種法案鼓勵技術成果向產業界轉移。
企業的科技工作在全美佔有重要地位。大約3/4的R&D工作是企業部門完成的,3/4的科研人員分布在企業科研單位,這里還吸納了全國60%以上的R&D總經費。在企業研發工作中,大型企業發揮著重要作用,其中貝爾實驗室等享有盛譽。20世紀70年代以來,中小企業的科技開發作用也顯著增加,特別是在科技工業園發展中,中小企業及其技術創新活動起了決定性作用。
大學是美國從事基礎研究的主要基地。在全美3000多所高等院校中,擁有研究生院的綜合大學有300多所,其中麻省理工學院、斯坦福大學、哈佛大學、普林斯頓大學、康奈爾大學、加州大學伯克利分校、加州理工學院等研究型大學更是科學研究的佼佼者。由於美國高等教育和研究的經費來源分散,各大學為爭取教員、學生和研究基金而充滿了競爭,同時也形成大學與工業緊密聯系的傳統。
二、美國科技創新體系的縮影——矽谷
自20世紀50年代起,隨著信息與通信技術、生物技術、新材料、新能源、航空與航天以及海洋技術等高技術的興起和發展,美國的工業企業、大學和政府部門為了更便利地利用大學的研究力量,開始在大學周圍建立從事高技術研發的實驗室,進而派生出了創業公司,形成了高技術產業聚集帶,成為高技術工業園。其中著名的有西部後來被稱為矽谷、依託斯坦福大學的「斯坦福研究園」,東部波士頓城郊、依託麻省理工學院的128號公路地區等,這一趨勢至今方興未艾。但是由於種種原因,不少園區中途夭折,或一蹶不振,只有矽谷始終引領著世界高技術產業發展的潮流。
矽谷位於加利福尼亞州北部,北起聖馬特奧縣,西至聖克拉拉縣,是一塊1500平方英里的狹長地帶,中心在帕拉阿托,人口250萬。經過40年的發展,矽谷目前已成為美國重要的信息科技產業和生物科技產業聚集地。到20世紀90年代,矽谷的研發人員已佔勞動力總數的11%,是全美國平均水平的2.5倍。1999年,矽谷雇員人均創造價值11.5萬美元,而同年美國的平均數字是7.8萬美元。1999年,矽谷首次公開上市的企業達到72家,有130億美元的風險投資湧向這一地區,佔美國風險投資總額的1/3。此外,矽谷還不斷創造著財富聚集速度的世界記錄,與傳統企業的長時間苦心經營相對照,達到10億美元的市值,雅虎僅用了兩年時間,而Netzero更是只用了9個月的時間。通過這些急劇升值的企業,矽谷培養出了一大批知識型的億萬富豪。
持續不斷創新是矽谷取得成功的最大訣竅。技術創新,創業企業家、創業精神和創業企業,制度環境以及支持系統的有機組合,使矽谷始終保持著旺盛的活力,領導著世界高科技產業的發展。
1.技術創新
矽谷成功地抓住了20世紀50年代以來世界信息產業四次技術浪潮的機遇,穩居IT業潮頭。第一次是20世紀50年代,惠普等公司借美國國防工業對電子產品的大量需求的東風,促進了企業的快速擴展,建立了矽谷的技術基礎設施和支持行業。第二次是1959年集成電路的發明,導致了20世紀六七十年代半導體工業的急劇增長。快捷、英特爾、AMD和國家半導體公司等著名企業就是在這個階段出現的。第三次是20世紀70年代中期以來,個人計算機的產業化發展,矽谷又走在前面,涌現出蘋果電腦等20家計算機公司以及更為復雜的以太陽微系統等公司為主導的工作站產業。第四次是互聯網。1993年互聯網的商業發展和萬維網的創立,為矽谷開辟了新的發展前景,網景公司、思科公司和3com公司已成為互聯網革命的領導者。同時,20世紀90年代以來,隨著生物技術的突破,生物科技產業已成為新的高科技產業熱點,矽谷又以其特有的敏感性和優勢吸納了生物科技企業在此落戶。到1998年,矽谷的生物技術市場資本總額已居全美第一位。
2.創業企業家、創業精神和創業企業
矽谷的實力建立在高新技術基礎上,但是這里沒有囊括全部的高科技成果,就連IT業中的國際互聯網技術也是在別的地區率先突破的。因此,矽谷的與眾不同之處並不僅僅在於高新技術。這里匯聚的創業企業家、創業精神和創業企業同樣發揮著至關重要的作用。矽谷成功的企業家中除了才華和能力外,還有一個共同的特點,就是具有昂揚的創業精神和在第一時間將新產品、新工藝、新方法引入產業化生產、引入市場的勇氣。惠普、蘋果、雅虎等企業均是由兩個白手起家的年輕人創建的,這些例子並不是巧合。創業企業家們不僅具有高科技的背景,而且有通過創建企業向全世界推廣新技術的強烈願望,對他們來說,創建企業的過程以及與整個世界共享新技術成就的遠景才是創業的真正理想所在。此外,創業企業結構靈活、前景遠大、回報率高、主體意識強等特點也進一步激發了企業家們不拘一格的創新意識。創業企業家聰明才智與創業精神的有機結合,是造就矽谷輝煌的決定因素。
3.鼓勵創新的制度環境
美國有一套全國性的法律以及證券、稅收、會計、公司治理、破產、移民和研發等規范。它們是分權和分散的,但是又有緊密的聯系和很強的互補性。這個體制以市場為導向,鼓勵競爭,特別是鼓勵創新企業。比如,在歐洲建立一家公司平均所耗時間是在美國所需時間的12倍,而且成本高3倍。同時,與絕大多數國家相反,美國根據反壟斷法,一直約束著市場上的大公司,比如在計算機行業對IBM和微軟的約束。此外,政府還通過制定公司運營規則、購買公司產品、資助研發經費等形式推動了以矽谷為代表的計算機產業發展。最後應該指出的是,盡管美國一直標榜貿易自由,但是在20世紀80年代中期仍是通過向日本施壓以保持美國半導體在日本市場的份額。
4.專業化的創新支持系統
在矽谷,為新的高技術企業提供的支持服務應有盡有,包括風險投資家、銀行家、律師、獵頭公司、會計師、咨詢顧問以及大量其他專業人員。其中風險投資業發揮著舉足輕重的作用。高技術企業不同於擁有許多真實資產的傳統企業,它的主要資產是創意、人力資源、技術與市場知識,更具有風險性。同時,由於高技術的飛速發展,時間對於創業企業搶占產業制高點尤為重要。矽谷成功的一個重要條件就是有一個了解技術並知道如何進行結構化交易和投資組合、為創業企業提供快速融資的風險資本行業。思科公司、基因技術公司、英特爾、太陽微系統公司以及雅虎等成功企業都是在風險資本的支持下快速成長起來的。風險資本也從成功的高技術企業中贏得了巨額回報。1998年,矽谷的信息技術和生命科學兩個主要產業中共有1824家企業吸納了125億美元的風險投資。
此外,自由流動的高質量勞動力,鼓勵冒險、容忍失敗的社會氛圍,開放的商業環境以及產、學、研之間的互動等也都在矽谷的發展中起到了重要的促進作用。
Ⅸ ★想詳細了解美國對世界科技的貢獻,謝謝!
美國先進的科學技術
1、主導20世紀科學技術的發展
20世紀是人類歷史上科學技術空前輝煌和科學性充分發展的世紀。20世紀的科學成就及其所創造的物質財富,大大超過了以往數千年的總和。百年來的經驗告訴我們,未來世界各國間經濟實力的競爭,包括軍事實力的競爭,實質上就是國家科技實力的競爭。美國強大的經濟實力正源於其背後有著強大的科技實力。縱觀本世紀科學技術發展所經歷了三次重大變革。我們會看到以美國為首的發達國家一直領導著當代科技發展的潮流。
發生在20世紀的第一次科學技術的重大變革是大體結束於1930年的以物理學為核心的科學革命。這場革命最偉大的成就是相對論和量子理論的創立。這一期間,愛因斯坦創立了相對論,從而揭示了時間、空間、物質和運動之間的普遍性規律,並為高能物理、天體物理、放射物理等一批新興基礎科學以及航天技術、核能應用等一批高技術的誕生開辟了道路。普郎克、薛定諤、波爾等人創立的量子理論,是人類對微觀世界物質運動及相互作用認識的一次歷史性飛躍,它不僅成為結構化學、凝聚態物理、理論生物等學科的理論基礎,而且也為微電子、光電子、激光、新材料、原子核等技術及其產業的問世打開了大門。
50年代半導體技術的突破和脫氧核糖核酸(DNA)雙螺旋結構的發現,引發了世界科學技術的迅猛發展。隨後,原子能技術、空間技術、微電子技術、通信技術、生物工程技術、新材料研究等都取得了重大進展,極大地提高了人類認識和改造自然世界的能力。這就是發生於二戰後期到60年代的第二次科學技術的重大變革,此次科學技術的重大變革是在新的科學理論的基礎上取得了一系列技術上的突破,從而帶來核工業、電子工業、航天工業、電子計算工業、生物工程等新興高技術產業的發展,使世界經濟格局和人類生活面貌煥然一新,因而人們又將這場科學技術的重大變革稱為科技革命或產業革命[10]。
20世紀第三次科學技術的重大變革是我們正在經歷的始於70、80年代的信息技術革命,它是以資訊理論和控制論為理論基礎而興起的新科技革命或新產業革命,如今這一新技術革命已經成為世界科技和經濟發展的主流。信息技術主要是指圍繞信息的獲取、儲存、傳遞和處理等組成的技術綜合體。它包括微電子、通信、電子計算機與人工智慧、自動化、光導和光電子等一系列技術。微電子技術作為新興基礎技術,將電子計算機和現代通信技術等有機地綜合在一起,從而導致現代信息技術的誕生。難怪有人說繼發明語言、文字和印刷術之後,計算機革命帶來了人類歷史上第四次信息大爆炸[11]。當今社會,人類獲得所需的各種信息都是依靠現代通信技術為基礎的通信設施來獲取、處理、存儲和傳輸。當代科學技術的每一次重大變革都伴隨科學和技術知識的爆炸式增長,都導致了一場新的經濟高增長,甚至是一場新的產業革命。而美國經濟的迅猛增長無不得益於其科學技術的飛速發展。
2、一貫重視科學技術事業
美國之所以成為站在當今知識經濟浪潮前頭的國家,絕非一日之功。應該說美國建國二百多年來,科技事業就一直持續發展。美國的開國元勛們非常重視科技,在第一部美國憲法中就提出教育與科學事業不受任何干預獨立發展。作為傑出的科學家,美國第三屆總統托馬斯.傑斐遜認為,經濟的發展很大程度上取決於科學與技術的發展,並採取了許多促進科技發展的政策。在當時國力條件下,主要是學習和引進歐洲技術以改變落後的殖民地經濟。南北戰爭結束後,美國開始尋求科技發展的創新與突破。在電力工業技術等一些重要的領域里,取得了重大成就,也造就了愛迪生這樣的傑出代表。油田的發現和內燃機傳入美國並普遍使用,使得包括鋼鐵工業、機械製造業和交通運輸業在內的產業革命迅速全面發展。
19世紀的中期,各學科領域的科研活動已在美國蓬勃開展。1867年,美國建成了國家科學院。同時,許多私人企業也視科學技術為工業發展的基礎,紛紛設立了自己的研究部門與實驗室。到本世紀初,美國政府建立了全國研究委員會等科研管理機構,開始協調全國的科技工作,還投資興辦國家實驗室,於是有利地推動了物理學、醫學、農業科學等方面的應用研究,並促進了政府與科技教育的結合。早在二戰前,一個適應現代化大生產的多元分散的科研體系就已經在美國建立起來了。
二次世界大戰使美國人從原子能的研究到原子彈在日本的爆炸,從雷達的研究到歐洲戰場上發揮威力看到了基礎研究的重要性。於是二戰結束後,美國開始注重基礎研究。1950年成立了美國國家科學基金會,用來協助基礎研究,為物理學、生物學、數學和醫學領域內基礎研究提供經費。40年代成立的原子能委員會和國家衛生研究院也都是致力於基礎科學研究的政府機構。同時,美國政府不斷加強實驗室的建設。還與大學合建了一系列重要的研究中心,美國的許多重大科研項目都是在這些實驗室或研究中心完成的[12]。
1957年,前蘇聯將人類第一顆人造衛星送上太空,使一直認為是20世紀世界科學技術第一超級大國的美國感到恥辱,受到刺激,美國政府認識到了應用與開發是經濟發展的直接推動力,而基礎研究又是經濟發展的源推動力。因此改變了科技戰略,確定了基礎研究作為國家最根本資源的地位。美國聯邦政府首先加大了對科技的投入,尤其是基礎科學研究的投入,科研經費連年增長,強有力地推動了基礎科學研究的發展。激烈的國際科技競爭促使美國政府加速科技發展。其主要措施不僅是加大了對基礎科學研究的投入,還增加了國防科技開支,更增加了基礎教育的經費。一系列的措施使美鱸諢?±礪鄯矯婊竦昧酥卮笸黃疲?群蟠戳⒘絲刂坡邸⑿畔⒙邸⒘W游錮懟⒃?雍宋錮懟⑾赴??鎇А⒁糯?У妊?擔?廡┗?±礪堊芯可系耐黃剖姑攔?蒲а芯恐兩袢源τ謔瀾緦煜鵲匚弧?蒲Ъ際醯姆⒄垢?攔??戳司藪蟮木?眯б媯?詼嗟目蒲Ъ際跬黃疲??戳似搗鋇拇蔥虜?貳6??蘭褪瀾縞細鞴?懶⑼瓿傻?9項重大發明中,美國就佔有19項。二戰後全世界的110項重大創新成果中,美國就佔有74項。
促使美國經濟發展的最重要因素是美國採取的一系列發展科技的戰略措施。由於科學技術的巨大進步,美國無論農業、工業還是服務業的生產效率都處於世界先進水平。美國在19世紀末20世紀初就已基本實現了工業化,1900年美國人均收入超過了歐洲各國,邁入了富裕國的行列。1910-1940年,隨著工業的現代化,農業也實現了機械化、電氣化。早在20世紀末,美國農民平均可耕地1800-2400畝,而中國目前每個農民平均只可以耕地幾十畝。1929-1941年,美國科技進步對經濟增長的貢獻率達到33.8%;到了80年代,美國的科技貢獻率高達80%。無論是歷史同期還是現在,美國的科技貢獻率都是世界上最強的國家[12]。
科技對經濟作用的另一方面就是促進了產業結構的優化。1890年,美國工業產值躍為世界第一位,成為世界最大的工業國。隨著大機器的使用和流水線操作,工業人口又轉入第三產業。今天,美國的第三產業占國民經濟的比重已達73%,是世界第三產業比重最高的國家。同時,產業結構內部也發生了很大變化,如由於科技的發展,帶動了許多新興產業的發展,微電子技術產業、信息產業、生物工程產業、醫葯工業等。高技術部門已經成為美國最大的工業部門,產值占國內生產總值的8%。二次世界大戰以來,美國在高技術的各個領域一直都占據領先地位,它已經把美國帶入了一個全新的知識經濟時代。
1991年4月美國政府向國會提交的關系國家命運和前途的[國家關鍵技術]報告中,確定美國將發展22項「關鍵技術」。美國於1993年11月,在美國歷史上破天荒地在白宮內設立了以國家領導人為首的國家科技委員會,與國家安全委員會和國家經濟委員會三足鼎立。同年美國政府確定將科教工作重點從軍用轉向民用或軍民共用,大力發展以「信息高速公路」為重點的高技術產業。到本世紀末,以信息產業為代表的高技術產業已成為美國經濟的主導。信息工業已成為美國第一大產業,它是推動美國國民經濟發展越來越重要的動力。在過去的5年裡,信息技術行業為美國創造了1,500萬個新就業機會,是美國吸納就業人數最多的行業,美國經濟增長的25%歸功於信息技術,計算機和電信業的發展速度是美國經濟增長速度的2倍。沒有高技術產業,就沒有今天美國經濟的飛速發展。美國近年來經濟發展強勁有力,完全得益於高技術產業。高技術在美國國民經濟中起著決定性作用,高技術產業已成為帶動美國經濟發展的火車頭[9,10]。
3、不斷增加對科技的投入
研究與開發(R&D)是一個國家科技發展的動力來源,因此研究與開發的投入和產出就是當今國際上評論科技創新活動的重要指標。從國際經驗看,凡是科技領先或創新活動活躍的國家或地區,其科技投入的絕對量或相對量都居領先地位。從科研活動的基礎上看,美國對科技投入一直很重視,二戰後科技投入在迅速增加,1940年,研究與開發經費的開支還不到美國政府預算支出的1%,1963年已超過總預算的10%,1965年達到12.6%。今天,無論從總量上說,還是從相對量上說,美國的科研都處於世界領先水平。1996年,美國研究與開發活動支出總額為1846.65億美元,居世界第一位,比名列第二位的日本多21.2%,而中國只有39.33億美元,名列世界第17位。據美國國家科學基金會的最新統計顯示,美國1998年投入研究與開發(R&D)的經費,總計達2,206億美元,比1997年實質增加5.3%,研究與開發經費占國內生產總值(GDP)比重則為2.61%,高於1997年的2.54%與1996年的2.57%,是自1992年的2.64%之後,創下了六年來最高水平,依然蟬聯世界之冠。[14-16]
從基礎、應用、開發三類研究費用的比例中也可以看出美國科技政策的改變。1953年,美國這三類研究費用的比例為9:25:65;1977年為12.7:22.05:65.19;1981年為13:22:65。此比例從80年代之今一直保持在15:25:60左右,可見,基礎研究費用比率一直在上升。1997年,美國研究開發的支出達2,057億美元,其中用於基礎研究的費用為312億美元,比1996年增長了2.8%。美國去年投入研發的總經費其中344億美元是投入基礎研究,498億美元是投入應用研究,其餘1,364億美元則是投入開發,基礎、應用、開發三類研究費用的比例為16:23:61。在今年美國聯邦政府預算中,研究經費又比去年增加了8%。雄厚的資金力量和龐大的研究規模使美國眾多的基礎學科領域保持著世界領先水平,如物理、航天、天文等[15-17]。
美國企業投資研究開發可謂歷史悠久,許多大公司都有自己的研究所和實驗室,進行新產品實驗或新工藝的研究,這是直接依附市場的科研,對經濟的推動更直接、更現實。1996年,美國企業直接用於研究與開發活動的總支出額為1,342億美元,仍居世界第一位,比名列第二位的日本多34%,而中國只有24.93億美元。企業研究與開發的投資提高了美國企業的長期競爭力。在一些發達國家,正是資本投入的增加對經濟增長的相對重要性在上升。進入知識經濟階段,科技創新已成為發達國家經濟持續增長的龍頭。1997年美國企業的研究開發投入占總額的60%,增長率為5%,在國際市場中有重要地位的300家美國公司的研究開發經費佔全部企業開發總經費的88.3%[15,16,18]。
風險投資事業在資金投入體系中佔有舉足輕重的地位。美國目前風險投資機構有3,000多家,風險投資金額達1,400億美元,超過了美國銀行的儲蓄總額。1999年第二季度新興公司所獲得的風險資本投資達到了創記錄的77億美元,比第一季度剛剛打破的43億美元的記錄高出近一倍。上半年風險資本投資總額120億美元,比去年同期增長了62%。第二季度獲得風險本投資的公司的數量比去年同期的763家上升了30%,達992家,平均投資規模也比去年同期的490萬美元上漲了57%,達740萬美元。風險資本投資已經成為美國經濟不可分割的部分。由於技術進步已獲得更快發展,更多的投資資金將最終促進生產力的提高和技術創新。據悉,新興互聯網企業第二季度獲得38億美元風險資金,約占風險資金總數的一半,技術公司總體上在第二季度獲得69億美元,占總發布資金的90%[19]。
隹蒲型度氳娜肆?純矗?攔?耐度胍埠芨摺?993年,美國從事研究與開發的總人數為96.27萬,每萬人中從事研究與開發活動的科學家、工程師為74.3人;而中國1997年從事研究與開發的總人數為58.87萬;每萬人中從事研究與開發活動的科學家、工程師為8.4人。1991年,美國企業界從事研究與開發活動的科學家、工程師占從事研究與開發總人數的比例為80.8%;而1997年,中國企業界從事研究與開發人數的這一比例才為35.2%。美國研究和開發的人員人均研究費用居世界最高水平,1993年已高達17.15萬美元/人年;而1997年,中國研究與開發人員每年人均研究費用約為8.1萬元人民幣,與美國存在十分大的差距[10,15,16,18]。
4、良好的科學技術發展氛圍
美國在經濟方面的領先地位,仰仗於美國在科學技術方面的領先地位,而這又離不開美國有著良好的科技發展氛圍。從銀行自動提款機到超級市場的掃描器,科技已經幾乎深入美國生活的每一個角落,並幫助推動美國經濟獲得持續八年的增長。美國企業對高科技的不懈投資,加上因此創造的就業機會,使高科技行業在整個經濟體系中的分量日益加重。科技特別是電腦科技的發展,對美國經濟和公司盈餘的增長作出了貢獻。最新估計指出,核心的電腦和通訊科技業目前已佔美國國內生產毛額的6.5%至7.5%,並超過汽車製造、服務業和營建業,成為僅次於健保服務的第二大產業。
據聯邦政府的統計,九十年代美國企業約一半的商用設備支出都投到了信息科技領域,而從九十年代初期開始,與電腦和通訊相關的商品和服務支出則增長了大約三分之一。美國信息科技協會估計,美國企業對信息和通訊科技的支出已經從1992年的4,520億美元增長到了1997年的6,430億美元。在過去八年間,光學校和家庭用的個人電腦數量就增加了一倍。美國副總統高爾說:新的信息數字科技正在改變美國人工作、生活、溝通與娛樂的方式[20,21]。
美國政府和各類科學技術機構均設有各種獎項,如各類美國總統獎和名目繁多的學會協會獎,用於表彰鼓勵為科學技術事業作出貢獻的人。美國諾貝爾獎得主眾多,也為美國注入了良好的科技氛圍。1950-1997年,全球諾貝爾獎(限於物理、化學、生理及醫學和經濟學)得主共334人,其中美國人超過一半,共184人,遠遠超過處於第2位共47人的英國[12]。
5、特別注重科技創新
知識創新是指通過科學研究,包括基礎研究和應用研究,獲得新的基礎科學和技術科學知識的過程。知識創新的目的是追求新發現,探索新規律,創立新學說,積累新知識。知識創新是技術創新的基礎,是新技術和新發明的源泉,是促進科技進步和經濟增長的革命性力量。
進入知識經濟階段,科技創新已成為發達國家經濟持續增長的龍頭。在美國,幾乎所有的名牌企業,都十分重視不斷開發新技術和新產品。他們認為只有搶佔新技術和新產品的制高點,才能取得競爭之優勢。在美國揚名世界的貝爾試驗室里聚集了5萬名科學家,正是這些科學家為他們的公司創造了無數個「世界第一」。英特爾(Intel)公司從成立的1968年到1994年,其營業收入就增長了1,000多倍。
據統計,在美國的矽谷里,集中了7,000多家高新技術公司的總部,世界上最大的100家高新技術公司中,就有20家在這里安營紮寨,如電腦公司惠普,軟體公司微軟,晶元公司英特爾等。矽谷的輝煌不在於它生產了晶元、電腦、軟體等,而重在這里聚集了一大批世界上最具有創新精神、創新觀念和創造才能的人才,並由這些人建立了創新的制度、體制和管理方法,以及由此而形成的一派熱氣騰騰的創新社會環境。正因為有了這樣特殊的環境,又不斷地培育出一批批創新力更強的人。創新成為這里永恆的主題[20]。
授予專利的數目從另一角度反映了一個國家的科技創新水平,從1885年開始,美國每年的專利申請數目達3,000件以上,19世紀90年代,專利累計共約21萬件。今天,美國在保護知識產權方面處於世界先進水平,1991-1995年間,授予國民專利的數目以年平均2.15%的速度增長。1995年,美國對國民授予專利的數目為64,509件。1995年,美國國民在國外獲得的專利項數為109,146,比第二位的日本多28,241項,而中國只有213項。美國平均每10萬居民中持有的有效專利項數為422,而中國只有2項[12]。
美國政府早就認識到新興小企業是一支有力的科技創新生力軍,為了增加小企業對科技創新和解決就業的貢獻,1958年美國國會通過了小企業科技投資法案。自1958年至1969年間,聯邦政府對科技新創型中小企業的風險投資就有300億美元之多。比同期的民間投資大三倍。今日美國的幾家成名的大科技公司,如蘋果計算機(AppleComputer),康柏(Compaq),英特爾(Intel)等在初創期間都是靠政府創設的科技投資基金成長起來的。經過二十年的實踐,美國國會發現政府花在小企業上的研究與開發資金,效果比在大企業、大學和國家實驗室要好得多,無論在創新程度、研究進度及商品化率等方面均收效顯著,尤其在國家國防技術向民用轉移方面做的更為出色。所有在1982年後,國會又連續通過了三個與小企業創新研究與發展相關的法案,政府在這些法案框架中運作,先後設立了[中小企業創新研究計劃(SBIR)]、[中小企業技術轉移計劃(STTR)]和[先進技術計劃(ATP)],使美國的中小高科技企業迅速發展。從80年代初IBM個人計算機誕生開始至現在,美國在計算機產業小企業的推動下,完成了從工業經濟向知識經濟的轉變,從而支撐了美國經濟近年來連續高速地增長。據報道,目前美國國民生產總值有37%來自中小型企業,中小型企業並為全國勞工市場提供接近50%的工作機會,而且,新的工作機會亦有接近三分之二是由小型企業創造[22]。更加令人驚奇的是,大部分的新產品和新主意都出自小型企業。
1990年,美國商務部開始實施了一個稱為[先進技術計劃(ATP)]的科技創新體系。它是政府與私人企業間的一種獨特的合作形式,目的在於推動和促使企業對風險很大的高新技術進行研究和開發,以便提高美國產品的質量,增強美國產品和服務在世界市場上的競爭力,促進美國科技經濟的發展。美國商務部國家標准與技術研究院(NIST)今年上半年完成了對先進技術計劃(ATP)的評估。評估報告認為,實施先進技術計劃所創造的經濟效益,遠遠超過了對這一規劃的投入。評估報告說,如果沒有這個科技創新計劃,美國的許多產業如生物技術產業、電子產業、製造業、軟體業都難以達到今天的技術水平。如在先進技術計劃的支持下,由一些中小公司聯合開發的一整套監測和控制汽車車身製造過程的技術,已經在克萊斯勒和通用汽車公司設在北美的一半以上工廠里得到應用。到2000年這項技術將得到充分使用,這將使美國最重要的產業部門之一--汽車製造業每年的生產成本下降6,500萬到1.6億美元。而由一家剛成立的小公司所開發的一項加工大型半導體晶片的新技術,已使美國成為世界市場上第一個能加工新一代300毫米直徑的半導體晶片的國家[23]。
美國政府早就認識到高技術對經濟發展的重要性,歷年來投入了大量的財力和物力來發展高技術產業。1993年,柯林頓提出「技術是經濟發展的發電機,科學為發電機加油」的口號,制定了一系列促進科技發展的政策。1996年7月,美國國際科教委員會發表[利國的技術]報告[24],提出:「進入21世紀,我們把握技術領導地位的能力將很大程度上決定著美國的富強、安全和全球影響力,並因此決定著美國人民的生活水平和生活質量。」
Ⅹ 美國在第一次工業革命中,它主要剽竊和利用哪一國的科技成果
第一次工業革命時期,最具代表性的國家就是英國。而當時的美國13塊殖民地的宗主國就是英國,英國把工業革命的成果都帶到了美洲殖民地,推動了美國經濟的崛起和民族意識的復興。早起的美國移民也是以英國為主。