这不能算
还远没有达到符合标准的程度
第三次科技革命标准 至少是 等离子发动机,能量护盾,曲速跃进引擎,现在我们一个都没达到
Ⅱ 1800-1900重大科学技术发明成果有哪些
人类几千年的文明史,也是一部科技创新与科学发明的历史,从远古的石器到现代的航天技术和互联网,无不凝聚着创新发明的结晶。每一项科技创新和重大发明都将引起生产变革或产业革命,从而推动生产力的发展和历史的进步。在这个栏目里,将逐步向大家介绍有关科技创新与发明的重大成果,并请广大创新发明人员参与推荐或自荐创新和发明成果。
中国重大发明简介
我国人民自古以来都有发达的创造性思维,具有发明的光荣传统。例如龙和凤。凤是用鸡头和孔雀身躯及其羽毛组合而成的神奇动物。龙更具有创造性,龙是由马头、鹿身、蛇躯、鹰爪、麟体、鱼尾组合而成的神奇动物。再者,英国著名科学家李约瑟对我国古代的科学和技术成就进行了深入地研究,撰写出世界闻名的巨著《中国的科学与文化》(中译文书名为《中国科学技术史》)。罗伯特·坦普尔在李约瑟博士指导下,于1986年出版了《中国――发现和发明的国度》一书,以简明通俗的文字介绍了中国的一百个“世界第一”。下面按发明先后顺序介绍给大家。
1、鼓:
传说公元前3500年中国人已有人造的鼓。公元前3000年,做鼓的方法是用兽皮蒙在框架或容器上。到公元前1000年,米索不达米亚的苏默人制成了一人高的圆鼓,鼓身还绘有图画。后来有了小铜鼓和大铜鼓。15世纪骑兵用的大铜鼓,17世纪时开始为乐团采用。1692年蒲塞尔为“仙后”所作的配乐中就用上了。这种鼓现在叫定音鼓,19世纪有了低音大鼓。鼓声可使节拍鲜明,粗犷有力。公元前2世纪中国人发明了定音鼓。
2、二进位制:
相传在公元前3000年伏羲发明了二进位制。《周易》就是五经之一的《易经》,它是我国最古老的经典之一。《周易》相传是由约公元前3000年的伏羲画卦、周文王重卦、周公作爻(yao)辞,并经过孔丘修订而成为《易经》。当代的电子计算机用的不是十进制而是二进制。二进制是谁发明的?《周易》中的“易数” 用的就是二进制。换句话说就是伏羲发明了二进制,伏羲就是神农。传说神农尝百草才有五谷,我国才有原始农业。伏羲对我国社会的进步可谓大矣!我国北京的先农坛就是为了祭奠神农(即伏羲)而建造的,这里表达炎黄子孙对他的敬佩之情。
3、绳索:
公元前2800年,中国人已经掌握了创造麻绳的技术。我国人民开始用大麻纤维制绳。到公元纪元开始时,用大麻纤维已成为世界上大多数地区的主要制绳材料。1775年,英国发明家马虚发明制绳机,结束了手工制绳的时代。从1950年开始用人造纤维制造绳索,直径约2毫米的马尼拉绳受到5512公斤的拉力便会折断,而同样粗的尼龙绳则能承受13227公斤的拉力。
4、指南针:
相传公元前2700年中国的轩辕黄帝发明了指南针。黄帝用指南针,在大雾中辨别方向,打败了蚩尤。根据史书记载,中国人早在战国时代已使用指南针。公元前3世纪的《韩非子》中说,战国时代已有人用“司南”(指南针)。宋代沈括《梦溪笔谈》对此记载更详。1090年,中国和阿拉伯航海家开始在船上装设了指南针。作导航工具。欧洲在11世纪左右,才用浮在水上的磁针制成指南针。 1250年左右,在地中海地区指南针的磁制已装在有度的卡片上面,并以中央旋轴保持平衡。
16世纪时把指南针镶在带平架上,在船上发挥作用。19世纪铁船用指南针要装上一片弗林德斯顿铁,以校正船的磁力所引起的误差。20世纪制成的船和飞机用陀螺罗盘仪指南针。根据旋转顶点稳定姿态与星体有关的原理,陀螺罗盘有两大优点:既不因接近金属而偏转,双指向真正北而不是磁北。1908年德国制成世界上第一台此类实用仪器。最优良的指南针是美国人斯波里所制。1910年在“德拉威”号船上试验成功,很快就被美国海军采用。总之,指南针是我国四大发明之一,后来传遍全世界为全球航海业等方面的发展做出了很大贡献。
5、养鱼法:
公元前2500年中国人已经懂得养鱼。那时我国人民能用人工孵化鱼卵,把它养大食用。1960―1970年代,欧美才用人工养殖蛙鱼等鱼类。英国等西欧国家现在每年由养鱼场生产淡水养鱼约有10万吨。
6、赤道式天文仪:
公元前2400年,中国人发明了赤道式天文仪。
7、十进计数制:
中国人于公元前14世纪,发明了十进计数制。在现代科学中是十分重要的,欧洲人正式采用它的最早时间的证据,是公元976年的一份西班牙手稿中发现的,而中国早在公元前14世纪的商朝,便已经采用了。在出土的公元前13世纪的甲骨文中,见有中国人用十进制记述了“547天”的实例。
8、印刷术:
公元前1324年,中国人已会雕刻印章,用墨水印在文件上,印刷术是世界上第一种传播媒介,有了它才可把资料信息传播出去。印刷术是我国的四大发明之一。我们中国人从古时候起就使用印章,刻上人名或官衔。印章本来是官衔的标职,到公元前1324年,又开始用来加盖在文件上;最初是用墨水,到公元五、六世纪才开始用红色印泥。中国印章大多用皂石、玉石、竹子甚至象牙雕刻而成。中国人认为,有印章为凭的文件书信和票据经签字更可靠。现在的印刷书籍中,最古老的是《金刚经》,由中国人王印刷,如今已成孤本。868年中国人发明了雕版印刷术,《金刚经》是凸版印刷,它是一幅5.25米的卷轴,用多块长91厘米,宽36厘米的刻版印的。后来落在英国人手中,现藏于伦敦大英博物馆。
1040年代中国刻字工人毕升在北京历年间发明了活字印刷术,泥六面体活字模,加热变硬,按韵排在转盘上。印时把活字铺在有松脂、腊等粘合物的铁板上,周围用铁框扎紧,放在火上加热使粘合物熔化,冷却后活字就粘在铁板上了。印完后烤热铁板取出活字,以备日后再用。1403年朝鲜的李太宗创办了最早的金属铸字工厂(当时朝鲜也用方块字),又过了30年朝鲜参照古印度的梵文,创造了一套拼音字母以代替方块字。现在的朝鲜文有40个字母,只需要少量字母就可拼出所有的字。1438年在德国梅茵兹城古腾堡居住的根弗第谢(德国人)创造了一套浇涛金属字母活字的模具。用硬金属雕出凸模字,再用锤字把凸模字压在软铜上,制出凹模,用凹模排在框架上印刷。到15世纪时大概已开始采用铅锡合金。他在1451年印出欧洲第一本用活字印刷的书――《多纳托斯拉丁文法》。约在1453年开始印刷拉丁文圣经。他的印刷机是用普通的螺旋压榨机改装的。把一页为一个印版面上放在印刷的印台上,刷上油墨,铺上纸张,用装在螺旋下的压印板加压。一天才能排一页,每小时只能印16张左右。
1457年,福斯特和舒奥佛发明了多色印刷,印出第一本双色书――拉丁圣诗。1461年,班堡的靠士特把木刻版与活字印刷结合起来,印出第一本有插图的书――德文的寓言,共有 101张插图。1470年法国人让森在威尼斯设计出第一批罗马活字。1477年托雷米绘制了《世界地图》,用凹版印刷术印出,共26幅铜版印制。不易仿制,纸面上的油墨稍微鼓起,特点较多,易辨真伪,所以仍用于印刷钞票、邮票和有价证券等。1501年意大利人格里福出了一套斜体字;1561年他把这些字缩小印出袖珍本书籍。(西方的斜体字主要用于强调字句。)1620年,荷兰的伯靳奥发明了收字方便印刷术,每小时可印150份。1642年德国的赛根发明了镂刻凹版印刷法,最适于印画,首幅画是德国伊利莎伯爵夫人的肖像。
1107年,中国人还发明了彩色印刷术。600多年后,1719 年,德国的勒布朗设计的彩色印刷机取得了专利权。印出第一部书是《油画色彩之调和》。1727年英国苏格兰金匠格特发明了浇铸铅版法。1775年法国人迪多制订了量度活字大小的单位。1798年德国的逊纳菲尔德发明平版印刷法,最适于印插图。1875年英国首先使用胶印法,把图像印到橡皮布上,然后正式印到弹性所需的材料上。1800年,英国的斯坦贺制成第一台铁架印刷机代替了木制印刷机。每小时可印250张。1810年德国人在伦敦工作的哥尼格取得了蒸汽印刷机的专利权(机械化的手动印刷机),每小时可印400页。1812年德国人哥尼格和鲍尔设计出滚筒式滚压印刷机。《泰晤士报》卖了这台机器,每小时可印1100张。后来哥尼格还设计了每次能印两面的印刷机。
1839年英、美、俄三国分别发明了电铸版。用电铸金属板来代替木刻印板。1845年纽约的荷奥取得了第一架实用轮转印刷机专利。费城的《纪事报》购买了这台机器。1848年伦敦《泰晤士报》的工程师阿普斯和考珀设计了一台轮转印刷机,在此报运用,每小时能印8000张。1861年美国荷奥采用纸型制出的曲面铅版,从此有了完全圆形的印刷版面。 1852年,英国照相技术先驱塔尔博特发现了钢线凸版印刷的原理,1880年首先采用这种办法在纽约《画报》上复印一张照片,标题是“纽约贫民窟一景”。 1886年德国人默根索勒在美国工作发明了高速自动排字的策诺整排机,此机用于《纽约时报》。两年后正式投产,每小时可排字模6000个左右,速度是最熟练工人的四倍。1887年英国公务员兰斯顿发明了排字精良的莫诺铸排机,此机于1897年正式投入生产。在此之前,1477年前人们就知道雕刻铜凹版印刷法;1895年奥地利人克利克发明了照相凹版法;1839年,许布约在美国发明了照相排字机。从此印刷商不要金属活字,并改用平板印刷代替传统的凸版印刷。此法是把字母相继投射到照相纸上面,然后冲洗出来,贴到一页样本上。这张拼好的版用照相机转拍在金属板的感光膜上,经过酸蚀,使这块印版具有1798 年逊纳菲尔德发明的石印版的性能;油墨只附着于版上有图形的地方。现在,照相排字法已经取代了绝大多数传统的排字方式。
1965年德国发明了电子照相排字机之后,开始了用电脑控制排字时代。先进印刷厂是整页版面可在电脑屏幕上设计,设计者一页版面编排妥当之后,就用电脑记忆装置把全部内容存贮起来,包括文字、标题、图片位置等等。然后,由电脑控制的激光器在照相纸上扫描,把整个版面的图像印出来,再用照相法制成印版进行印刷,这叫激光照排法。当今世界上很多大型报刊都用先进方法进行排印,例如我国的《科技日报》、《中国电视报》和《北京晚报》等,都采用了此先进的印刷技术。
9、漆――世界第一种塑料:
中国人最迟在公元前13世纪已经发明使用了漆。1976年在河南省安阳市发掘出的“妇好”墓(葬于公元13世纪),她的上过漆的棺木就是证明。李约瑟说: “漆可能是人类所认识的最古老的工业塑料。”在古代中国,油漆业的组织和管理很有章法,有私人的油漆作坊,也有国家的制作中心。巴黎东方艺术博物馆存有一只油漆的木酒杯,杯上雕刻的铭文除说明该杯制作于公元四年外,还刻有参加制作的七名工匠和制作中心的五位官员的名字。这个木酒杯表现了中国人两千年前就有对制造工艺的看法;另一方面,这个杯子还表明当时的生产很可能已使用现代的工业生产的流水线那样的工艺流程。早在公元前二世纪,中国人已发现了漆的重要化学性质,发现了通过漆的蒸发过程使其变质的方法,发现了通过在漆中放几只螃蟹壳,漆就会保持液状,不会变干。公元前120年的《淮南子》一书和公元12世纪的李氏都提到螃蟹壳能使漆保持液态的特殊功能。现代科学家化验证实,甲壳体组织内确有抑制某些酶的活动的化学成份,其中一种酶就是漆变硬的酶。漆可以通过化学作用保持长久的液态,这使中国的这项生物化学工艺具有不衰的工业雏形模式。
10、铜镜:
约公元前12世纪中国人发明了铜镜。中国人于公元5世纪还发明了魔镜;英国结晶学家威廉·布莱格到1932年,系统地阐明了魔镜的理论,比中国晚了一千五百年左右。魔镜是世界上最奇异的物品之一。魔镜有何奇妙之处呢?在魔镜的反面铸有青铜图案――图像或文字,或二者兼而有之。反射光线的一面为凸状,是由经抛光处理的青铜制成用作镜面。在大多数照明情况下,这种镜子看上去与其它的普通镜子无异。但是,在明亮的阳光下使用魔镜时,它反光的一面就能被“看透”。用镜面将阳光反射到暗色的墙上,人们就能从投在墙壁上的影像中看到镜面的图案或文字。坚实的青铜制品变得透明了,这种令人感到神秘不解的现象使中国人给魔镜取了透光镜名称。青铜是不透光的,然而实际使人感到透光,这是为什么?这奥妙之深让中外学者探讨了几百年,中国的科学家沈活和外国科学家威廉·布莱格爵士都发表过高见。威廉·布莱格爵士于1932年发现这一奥妙时说:“正是反射的放大作用使图案清楚地显现出来。”李约瑟正确地将这一切称为“是在通向掌握金属表现微细结构道路上迈出的第一步。”
11、伞:
公元前1100年,中国人已经使用伞,那时已经用伞表示身份。伞骨用竹或檀香木制成,上面覆以树叶或羽毛做的伞面。公元12世纪英语才出现“伞”这个词。以前一直只有阳伞,到1733年代,巴黎人用油布做伞面,才制成雨伞。1750 年,英国的汉威到外国旅行后带了一把伞面回伦敦,轰动一时。1874年雪靠耳附近迪卡地区的金属拉丝工霍克斯取得弧形钢质伞骨的专利权。有了此伞骨,伞可以收紧,从此成为英国绅士常用的雨具。1930年柏林人豪普特发明了伸缩伞。在学术界也有人说,公元4世纪三国时期中国人才发明了伞。
12、风筝:
公元前1000年,中国人最先放风筝。早在信史之前,传说中国人已会放风筝。相传公元前四世纪,中国著名工匠鲁班(即公输班)做了一只风筝,升空三日而不坠。还有一个故事说一名将军包围了王宫,利用风筝测量宫墙与己方军队的距离。风筝可用于送砖上屋或在风筝尾部系上鱼钩钓鱼。公元1600年,东方的风筝(菱形)由荷兰人传到了欧洲。19世纪英国发明家克雷由风筝产生灵感而发明滑翔机。德克萨斯州演员科迪“上尉”,曾利用风筝拖动折叠式小艇,横渡英伦海峡;1901年再接再励,乘坐双箱形风筝飞行,使英国陆军部大感兴趣。不久,飞机取代了军用风筝,而科迪“上尉”也在1913年驾驶他的新双翼飞机时失事遇难。1970年,美国太空计划设计了各种“飞行翼”,使风筝再次成为成年人的玩意儿,例如罗格乐乐折叠飞行翼,本是专为水星号太空船仓安全着陆而设计的,后来被降落伞取代了;但这种折叠翼,结果成为今日悬挂式滑翔机的机翼。风筝飞上天空为飞机飞上天空提供了原理和灵感。
13、米酒:
公元前1000年,中国人发明了米酒。
14、弓箭:
中国人于公元前8世纪发明了弓箭。公元前200年中国人已发明了弩弓。它主要用于打仗和狩猎,可卧射、立射、骑射,威力甚大。而欧洲的意大利在公元10世纪才使用弓,比我国晚了一千二百年。
15、古代机器人:
公元前770年至公元前256年东周时期,中国人就已发明了古代机器人。当今世间,只要谈及机器人,言必欧美、东洋;然而可曾知道世界上最早制出古代机器人的,是我们中国人。我国制出的古代机器人不仅精巧,而且用途也很广泛,有各式各样的机器人。会跳舞的机器人、会唱歌吹笙的机器人、持赚钱的机器人和会捉鱼的机器人……等,应有尽有。
会跳舞的机器人。我国唐朝的段安希说:西汉时期,汉武帝在平城、被匈奴单于冒顿围困。汉军陈平得知冒顿妻子阏氏所统的兵将,是国中最为精锐骠悍的队伍,但阏氏具有妒忌别人的性格。于是陈平就命令工匠制作了一个精巧的木机器人。给木机器人穿上漂亮的衣服,打扮得花枝招展,并把它的脸上擦上彩涂上胭脂,显得更加俊俏。然后把它放在女墙(城墙上的短墙)上,发动机关(机械的发动部分),这个机器人就婀娜起舞,舞姿优美,招人喜爱。阏氏在城外对此情景看得十分真切,误把这个会跳舞的机器人为真的人间美女,怕破城以后冒顿专宠这个中原美姬而冷落自己,因此阏氏就率领她的部队弃城而去了。平城这才化险为夷。
会唱歌吹笙的机器人。唐代的机器人更为精巧神奇,唐朝人张骛在《朝野全载》中说:洛州的殷文亮曾经当过县令(相当于“县长”),性格聪巧,喜好饮酒。他刻制了一个木机器人并且给它穿上用绫罗绸缎做成的衣服;让这个机器人当女招待。这个“女招待”酌酒行觞,总是彬彬有礼。
会赚钱的机器人。唐朝时,我国杭州有一个叫杨务廉的工匠,研制了一个僧人模样的机器人,它手端化缘铜钵,能学和尚化缘,等到钵中钱满,就自动收起钱。并且它还会向施主躬身行礼。杭州城中市民争着向此钵中投钱,来观看这种奇妙的表演。每日它竟能为主人捞到数千钱,真可称为别出心裁,生财有道。
会捉鱼的机器人。唐代的机器人还用于生产实践。唐朝的柳州史王据,研制了一个类似水獭的机器人。它能沉在河湖的水中,捉到鱼以后,它的脑袋就露出水面。它为什么能捉鱼呢?如果在这个机器人的口中放上鱼饵,并安有发动的部件,用石头缒着它就能沉入水中了。当鱼吃了鱼饵之后,这个部件就发动了,石头就从它的口中掉到水中,当它的口合起来时,它衔在口中的鱼就跑不了啦,它就从水中浮到水面。这是世界上最早用于生产的机器人。
此外,在《拾遗录》等书中,还记载了古代机器人登台演戏、执灯伴瞎等机巧神妙。
16、分行栽培与精细耕地法:
公元前6世纪,中国人发明了分行栽培与精细耕地法;欧洲人到1731年才使用此项技术,比中国晚了二千四百年左右。
17、铁犁:
公元前6世纪,中国人发明了铁犁。欧洲人到17世纪才使用铁犁,比中国晚了二千三百年左右。公元1050年,中国人还发明了犁镜,给犁装上犁镜,便于翻土,从而提高了农业产量。大约公元前3500年,米索不达米亚平原农夫发明了牛拉犁具。犁是人类早期开始耕地的农具,中国人大约自商代起已使用耕牛拉犁,木身石铧。公元前500年,欧洲农夫造出了铁犁,犁前有二个轮了和一个犁刃(即犁铧)。中国战国时期在木犁铧上套上了V形铁刃,俗称铁口犁。犁架变小,轻便灵活,更可以调节深浅,大大提高了耕作效率。欧洲人于1700年代开始用先进的罗瑟兰犁、兰塞姆金铁犁和播种机。1830年美国移民开始用迪尔铜犁,其他各大洲也开始用铜犁。总之,犁的发明、应用和发展,凝聚了中国人和世界其他各位发明家的心血,并显现了他们的智慧。
18、大定音钟:
中国人于公元前6世纪发明了大定音钟;欧洲人到公元1000年才有定音钟,比中国晚了一千六百年左右。
19、长明灯:
大约在公元前589年,中国人发明了长明灯。灯蕊为石棉;灯油为海豹油或鲸油。
20、算盘:
公元前550年中国人发明了算盘,用于计算,也是自古以来商业上广泛应用的计算工具,后来传到世界各地,到12世纪才逐渐被现代阿拉伯数字所取代。到20世纪前苏联和远东地区很多人仍然使用算盘,生塑算盘代替木竹算盘。目前世界上电子计算器和电子计算机有代替算盘的趋向,但因为算盘价格低廉,所以,用电子计算机在全世界完全代替算盘,至少还需要十年。
21、地毯:
公元前五百年地毯已在中国应用。已知最早的地毯起源于公元前五世纪的中国和伊朗。1606年,法国巴黎附近最早用上了织机编织的地毯。现在的地毯变为人造纤维和羊毛编织而成。
22、双动式活塞风箱:
中国人于公元前5世纪发明了双动式活塞风箱。西方于16世纪才用双动式活塞风箱。比中国晚了二千一百年左右。
23、水涌钵
公元前5世纪,中国人发明了水涌钵。
24、空位表零法:
中国人在公元四世纪以前就开始用空位表示零,中国的算盘就是这样表示的。按照西方的传统说法,用符号“0”来表示零,是印度人在公元九世纪发明的,它出现在公元870年瓜摩尔的碑文中。但是,实际上,符号“0”的出现要比这早得多。在公元683年柬埔寨和苏门答腊的碑文中,以及在公元686年苏门答腊附近的邦加岛上的碑文中,均出现这一符号。一些专家认为,这些国家出现的零的符号,是由中国传过去的,而他们又将这符号传到印度。零非常重要,如果忽视了零,那么现代技术就会瓦解。当然用空位表示零这是中国人的一项发明,然而我们并不是说使用“0”符号的绝对优先权属于我国,因为直到1247年“0”符号才第一次在我国印刷品中出现,尽管我们确信至少在一个世纪以前就已经使用这个符号了,但没有人知道,这个表示零的符号中国人在何时、何地首先使用的,这是需要进一步考证的。
25、化学武器:
利用毒气进行化学战的历史,在中国至少可以追溯到公元前四世纪早期。在墨家早期著作中,就有关于利用风箱把在炉子内燃烧的芥末释放出来的气体,打入围城敌军隧道的记载。这比第一次世界大战中德国利用堑壕芥子气早2300年。中国人化学武器有下列几种:“粪弹”,这是毒气弹的雏形。“飞砂弹”,它是将一管火药放在陶罐里,火药的成份是生石灰、松香、有毒植物的乙醇提取之。把这种武器从城墙上放下去,随即炸开,致命毒物四散。“催泪弹”,公元二世纪中国人便使用催泪弹,它所产生的烟雾很快地使人泪如泉涌。海脉油、四川漆和海星等毒汁会使敌人声音嘶哑。我国有的毒物能使敌人肌肉腐烂直至露出白骨。火矛包含着砒霜和一般的毒物。1540年贝林古西奥所著的《烟火药学》一书中说,火矛被燃后,就吐出“炽热地火舌,有两三步远,使人毛骨悚然”。在欧洲,直到1580年,砷才作为一种深受欢迎的东西,但在17世纪它被汞烟球所代替,这是当时中国奉献给世界的礼物之一。
26、马胸带换具:
大约在公元前4世纪中国人发明马胸带换具。在此之前,西方在公元8世纪换马的惟一手段是“项前肚带换具”。这是一种不合理的方法,因为皮带勒在喉部,意味着马一旦使出最大力气就会立即窒息死亡。我国发明的马胸带换具克服了这一缺点。我国的这项发明后来通过中亚传到了欧洲。欧洲考古学家在公元7至10世纪的古墓中发现了胸带换具遗物。
27、石油照明法:
大约于公元前4世纪,中国人发明了石油照明法和天然气照明法。
28、铸铁术:
公元前4世纪,中国人发明了铸铁术。
29、马肩套挽具:
公元前四世纪至公元前一世纪,中国人发明了马肩套换具。这比在欧洲出现胸带具后一百年出现的肩套换具要早一千年。中国人还发现,肩套换具可以用另一种更简单的方式:换绳可以拴在肩套(项圈的两侧,直接套在车上)。正是这种形式的肩套换具,今天仍在全世界普遍采用。
30、硝石鉴别方法:
中国人在公元前3世纪以前发现了硝。这比西方早2000年。在发明火药之前,首先必须认识到并且获得它的三种成分中最重要的成分,这就是硝石。西方在中世纪以前不知有此物,欧洲缺少此物,而中国资源丰富,并且可区别于其他矿物而予以提纯。鉴别硝石是根据颜色反应。硝石燃烧发出紫色火焰可证实钾的存在。中国人至少在公元前3世纪就会用此法鉴别硝石的存在。中国人发现硝石为后来发明火药奠定了基础。
31、世界上第一条等高运河―――灵渠。
西方于公元13世纪才建了等高运河,比中国晚了一千六百年左右。
32、立体地图:
中国人最迟在公元前3世纪就发明了立体地图。在司马迁写的《史记》中,就记过了一张公元前210年绘制的秦始皇墓地图。书上写道:“以水银为百川江河大海,机相灌输,上具天文,下具地理。”1985年6月《每日电讯》的一篇报导说:秦始皇墓地虽然还没有打开,但是可能已经发现了。据说是墓入口处的地方发现了微量的水银。考古学家猜测这可能就是上述立体地图上所示的水银。
早在公元前3世纪,中国有名的蓬莱仙山的地图就出现在罐子和香炉上。这对以后立体地图绘制技巧的发展有着十分重大的影响。公元32年将军马援讲到的军事立体地图,河谷山脉的模型是用糯米制作的。此外,还出现了木刻的立体地形图,大科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾记述了这种地图。1130年黄裳也制作了一张木刻立体地图。此图后来引了哲学家朱熹的兴趣,他千方百计地收集木刻地形图,以便进行研究。他自己也有时用粘土,有时用木刻制作立体地形图。黄裳在一部《鹤林玉露》里,还讲述了朱熹制作的一幅地形图的情况:“(朱熹)尝欲以木作华夷图,刻山水凹凸之势。合木八片为之。以雌雄榫镶入,可以折。度一人之力可以负之。每出则以自随,后竟未能成。”
很可能立体地形图的制作由中国传到阿拉伯,后又传到了欧洲。1510年,保罗·多克斯制作了欧洲最早的地形图,绘出了奥地利的库夫施泰因的邻近地区。阿拉伯人伊贝·巴蒂塔(公元1304―1377年)叙述了他在直布罗陀看到一张立体地形图。中国以外的国家有关立体地形图的记载没有比这更早了。
33、吊桥:
中国人李冰于公元前3世纪在四川省灌县修建了安蓝桥。这是世界最早修建的竹缆链桥。它总长为320米,有八个孔,整个结构中没有一块金属材料。此吊桥上铺了板便于人们行走。这种用竹了做的索桥是极有效的,整个缆索是以竹子为内芯,外边包着从竹子外层劈下的竹条(蔑片)编成的“辫子”。编成辫子是因为蔑片把内芯缠得越紧,缆索的强度就越大,从而增加了安全因素。并且,中国人于公元1世纪又发明了铁吊桥。这桥可用于通行车辆。1655年到中国访问的西方人马丁· 马蒂尼曾描述过贵州境内一条河上的铁索桥,并编在那个时期有名的巨著《中国图集新编》中。西方的第一座吊桥,即温奇桥。是公元1741年建成的,跨于英格兰的提兹河上,它只有缆索而没有桥面供车辆通行。由于欧洲人于1809年才建成第一座可以通行车辆的吊桥,因此在这方面中国人比西方要领先1800年以上。
Ⅲ 有关科技领域方面的发展成果
科来技领域方面的发展成果:
源1、信息技术领域我国不断加大在这一领域的支持力度,诸多成果引起世界瞩目:研制成功曙光4000A高性能计算机,实现了峰值速度每秒11.2万亿次,使中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家;以龙芯、众志等为代表的高性能通用CPU设计技术经历了从初步掌握到逐步成熟的发展过程,初步改变了我国信息产业“空芯”的状况;我国研发了具有自主知识产权的第三代移动通信标准,填补了我国百年通信史的空白,规模网络应用实验顺利完成。
2、生物科技药物研发取得突破,研制成功重组人P53腺病毒注射液,成为全球第一个正式上市的基因治疗药物。
3、军事方面 空军的歼10战斗机和枭龙战斗机,海军的170和171中华神盾,元级aip潜艇和093商和094晋核潜艇,陆军99式主战坦克,二炮的东风41洲际导弹列装。
4、航空航天。神舟11号飞船顺利升空、返回;量子号通讯卫星成功发射。
Ⅳ 二十世纪人类取得了哪些科学、科技方面的成就
一、20世纪人类取得的科学方面成就:
1、相对论:1905年,20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论,在理论上为原子能的应用开辟了道路。
2、量子力学:1900年普朗克提出辐射量子假说;1905年爱因斯坦提出光量子概念;1913年以玻尔为首的哥本哈根学派(玻恩、海森堡、泡利、狄拉克等),以及德布罗意、薛定谔、费米、康普顿、爱因斯坦等一大批物理学家,共同创立了量子力学。
3、基因理论:1910年开始,美国遗传学家摩尔根等进行了大量的实验研究,在细胞遗传学基础上建立起基因理论;1953年生物学家沃森和克里克在《自然》杂志上发表论文《核酸的分子结构》,提出DNA双螺旋结构模型的理论,标志着分子生物学的诞生。
4、核能技术:1939年原子分裂实验成功;1945年美国制造出第一颗原子弹;1956年人类开始利用核能发电;1952年美国爆炸了第一颗氢弹。
5、航天技术:1957年第一颗人造卫星由苏联发射升空;1969年美国阿波罗11号宇宙飞船登上月球;1977年美国发射旅行者1号、旅行者2号探测器,它们传回了太阳系8大行星以及幂王星的大量图片,探测器携带录有地球信息的镀金唱片;1981年美国成功发射第一架航天飞机“哥伦比亚号”。
6、互联网技术:1969年,本世纪发明的全球最大的由众多网络互相连接而成的计算机网络,与电视机一起,让每天发生的世界性新闻及时传播到地球的每一个角落,拉开了信息时代的大幕。
7、激光技术:激光的理论基础起源于物理学家爱因斯坦,1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论“光与物质相互作用”。1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。
8、微电子技术:1943年美国制造出第一台电子计算机;1947年发明了晶体管,引发了电子领域的半导体革命,随后大规模集成电路开始应用,1948年制造出第一台半导体收音机。
9、克隆技术:1997年,英国科学家成功地培育出克隆绵羊“多利”。

二、20世纪人类取得的科技方面成就:
1、阿司匹林:1897年,德国人费利克斯·霍夫曼合成乙酰水杨酸,两年后登记的商品名为阿司匹林,一个世纪后成为最大众化的药品。
2、输血:1901年奥地利维也纳大学的卡尔.兰德斯泰纳首次发现了ABO血型系统,自此安全输血才得以实现,拯救了无数人的生命。
3、原子:1900年,德国科学家普朗克发现,原子在裂变时,会释放出巨大的能量,他把这种能量称为“夸特”。
4、飞机:1903年,美国发明家莱特兄弟研制出世界上第一架飞机“飞行者一号”。
5、手表:手表人类历史上改变次数较多的发明之一,出现于1904年。
6、复印机:1907年,世界上最早的照相复印机在美国纽约出现;1959年,施乐914型静电复印机面市后复印机开始被广为应用。
7、塑料:1909年,美国人L·贝克兰发明的酚醛塑料的制作方法。
8、空调:1911年,美国人W·卡里尔发明了空调。
9、汽车:1913年,美国福特公司正式启用汽车生产流水线,极大地提高了生产效率并降低了成本。
10、电灯:1913年,钨丝获得专利,电灯开始大规模普及。
11、信用卡:1920年信用卡金钱史上,信用卡的出现是自货币出现后的最大革命。首张信用卡是20年代印发的,普遍使用的信用卡是1950年印发的。
12、电视机:第一台电视机面世于1924年,由英国的电子工程师约翰·贝尔德发明。
13、青霉素:1928年,人们称青霉素是本世纪最有贡献的药品,它的发明者是英国细菌学家亚历山大·弗莱明。
14、避孕药:1954年避孕药,美国医师格雷戈里·平卡斯发明了避孕药。
Ⅳ 美国的科技究竟发展到什么程度
美国的科技当然发达,比如说它已经发射了很多的太空探测器和飞船,69年就登上了月球,比我们中国至少要领先二三十年。科幻片是要以科技为支撑的,既然美国的科幻片做得好,那么它的硬件——科技就要很突出了。但不一定科技发达,科幻片就水平高,我们中国的科技虽然在世界上很突出,但科幻片总体是比较差的,很难给人离奇变幻的感官享受了。 美国的科技: 美发布《第十次全球综合国力排名》 中国空军实力仅为美军中国空军实力仅为美军年8月24日,美国发布《第十次全球综合国力排名》。中国综合国力在美、日、德之后,位居世界第四,其中经济实力世界第三,军事实力世界第三,科技实力世界第八,教育实力世界第十。 中国的综合国力相当于美国的48%,其中政治力相当于美国的92%,外交力相当于美国的89%,资源力相当于美国的88%,军事实力相当于美国的36%,经济实力相当于美国的25%,科技实力相当于美国的20%,教育实力相当于美国的12%。 中国经济崛起刚刚开始,还差的很远中国的经济总量虽然是世界第三,但仅相当于美国的25%,人均GDP位列全球第100位,仅相当于美国的5.5%。无论从经济总量上看,还是人均GDP看,中国经济与美国的差距都非常巨大。这说明中国经济的崛起才刚刚开始。 中国军事崛起方兴未艾,但仍然脆弱天基力量:中国仅为美国的5% 美国的卫星数量超过400颗,占世界卫星总量的一半以上,军用卫星超过100颗。 中国在轨卫星一共20颗,且中国官方一直声称都是民用卫星,最多也就是军民两用。 空军:中国仅为美国的美国空军38.26万人,配备预警机52架,战斗机2674架,战略轰炸机174架(其中B-1B型架、B-52H型66架、B-2A型13架),侦察机57架,运输机846架,加油机607架,教练机1225架,直升机220架。另外,美国民用直升机在1万架以上。 中国空军22万人,各型作战飞机3000余架,直升机250架,600座地对空中程导弹发射装置,2000门高炮。 按照质量乘以数量的原则,中国空军的实力仅为美国空军的20%。 海军:中国仅为美国的美国海军57万人,配备潜艇95艘(其中战略潜艇18艘、战术潜艇75艘、其他用途2艘),航空母舰12艘,导弹巡洋舰30艘,导弹驱逐舰57艘,导弹护卫舰44艘,巡逻舰艇20艘,扫雷舰艇25艘,两□舰艇252艘,支援及杂物舰艇93艘(其中中途补给舰40艘),军事运输司令部辖船只123艘。 美国海军航空兵配备飞机2732架(其中作战飞机1598架),直升机1361架(其中反潜直升机321架、攻击直升机180架)。 美国海军陆战队17.3万人,配备各型飞机约1000架、主战坦克403辆、轻装甲车590辆、两□装甲车1258辆、火炮857门、反坦克导弹3225具、火箭筒3142具。 中国海军30万人(包括海军航空兵5.6万,海军岸防部队3.5万,海军陆战队5.6万人),配备74艘主战舰艇,55艘柴电潜艇,6艘核潜艇,55艘中型和重型两□攻击舰,49艘海岸导弹巡逻艇。 按照质量乘以数量的原则,中国海军的实力仅为美国空军的15%。 陆军:中国与美国相当美国陆军49万人,配备主战坦克M-60A3、M-1A1、和M-1A2型等共7836辆,轻型坦克型131辆,装甲侦查车"狐狸"113辆,步兵战车M-2和M-3型共6720辆,装甲输送车M-113型18200辆,各类火炮7428门,高炮329门,反坦克导弹32857具,防空导弹复仇者"式660部,"爱国者"式474部,各型飞机264架,直升机5002架,两□舰艇161艘。 台海战争:中国不敢轻举妄动虽然中国的天基力量仅为美国的5%,空军仅为美国的20%,海军仅为美国的15%,但是由于中国陆军与美国相当,且中美双方均能确保摧毁,所以中国的军事实力在总体上相当于美国的36%。 与美国相比,中国当前的经济、军事、科技和教育都非常稚嫩,中国国内也存在各种问题,但是中国崛起已经不可阻挡。中国教育的进步非常缓慢,但最终会实现对美国真正致命的一击。中国本土的人力资源一旦被中国教育培养成人才资源,美国就注定会丧失人才资源优势。这样一来,中国超过美国就是历史的必然。中国超过美国或许是在2020年,或许是在2050年,这取决于中国教育何时实现对美国真正致命的一击。 排 名 国 名 经济力 科技力 军事力 资源力 社会发展 政府调控 外交力 年增长率 综合国力 1 美国 3251 1718 2249 547 559 185 131 0.43% 8639 6 中国 1321 312 508 483 245 133 116 2.98% 3119 ~~期。
Ⅵ 列举美国科技领先做出贡献的两位科学家及其发明成果
电话,贝尔,飞机,莱特兄弟
Ⅶ 1880年美国有哪些新的科技成果或发明被用于战争
1880年美国有哪些科技成果或发明被用于战争,这个就多了去了。
Ⅷ 在科技方面,是美国先进还是欧洲先进
美国
21世纪是创新经济的时代,新技术、新发明及其产业化发展的周期大大缩短,科技进步推动经济增长的作用大大增加,计算机、通信和存储信息技术的集成与广泛运用,有力地改变了人类社会的技术基础,加快了全球一体化的进程。这些技术不仅为社会提供了新的财富形态和发展动力,突破了依赖稀缺自然资源和地理条件实现经济增长的传统模式,而且对科技发展和构建国家创新体系提出了更高的要求。在人类历史上知识资源首次成为创造财富的核心。因此,任何一个国家如果想在日趋激烈的综合国力竞争中赢得主动,就必须加大科技发展力度,积极构建国家创新体系,抢占高科技产业化发展的制高点。在这方面,美国的做法和经验对我国具有重要的借鉴意义,值得认真研究。
一、美国的科技政策与科技体系
美国是当今世界科技最发达的国家,拥有世界上最庞大的科学家、工程师队伍。20世纪90年代,美国有35位科学家获得了自然科学类的诺贝尔奖,占总数的61%。在世界公认的四大科技文献检索系统中,美国发表的论文数占到了总数的近40%。美国还是世界上拥有专利最多的国家。此外,美国的科研设备和科研手段、科研水平与潜力、高科技产业发展也均居世界领先地位。
1.美国的科技政策
美国是市场经济国家,20世纪40年代以前,政府很少介入科学研究,而把这项工作主要交给市场来调节。第二次世界大战爆发后,出于战争的需要,美国政府开始广泛地介入科学研究和技术发展。1940年,罗斯福总统批准成立了国防研究委员会,一年后改为科学研究与发展局,由科学家V·布什出任局长。V·布什在1945年发表的报告《科学:无尽的前沿》,已成为美国国家科技政策的经典之作。在这个报告里,V·布什分析了科学技术发展的革命性意义及其对国家安全的重要作用,指出“政府应该承担起促进新科学知识传播以及从青年人中培养人才的新责任”。他主政科学研究与发展局的一项重要成就就是组织并实施了制造原子弹的曼哈顿计划,并通过实施该计划,创建了一批重要的研究机构,确立了政府把研究工作安排给私人部门,通过政府、企业和民间研究部门互动,实施国家科技计划的美国机制。
冷战时期,美国政府进一步加强了国家的技术开发工作,并把重点倾斜到国防、原子能和航天航空领域。到了20世纪90年代,面对冷战结束后世界经济竞争日趋激烈的新形势,克林顿政府强调国家安全的重心已经转移,今后国家安全取决于经济和技术的整体实力,要维持美国的霸权地位,必须把保持美国科学研究和教育的优势置于最重要的地位。在克林顿总统和戈尔副总统合著的《科学与国家利益》中,更是形象地把技术进步比做经济增长的发动机,而科学研究则是发动机永不枯竭的燃料,明确提出了“保持在所有科学知识前沿的领先地位;增进基础研究与国家目标之间的联系;鼓励政府、产业部门和学院的合作关系以推动对基础科学和工程学的投资,以及有效地利用物力资源、人力资源和财力资源;造就21世纪最优秀的科学家和工程师;提高全体美国人的科学和技术素养”五项科技政策的主要目标。围绕上述目标,克林顿政府进一步加大了全美科技投入力度,制定了R&D(研究与开发)经费达到GDP的3%左右的指导性计划,鼓励产业界、学术界和各种社会力量共同参与科技发展。政府在全面指导协调的同时,一方面大力推行“先进技术计划”,鼓励基础研究成果向商业化产业化转化,另一方面注重发展基础研究和市场机制调节不到而又至关重要的科技项目,从而增强了美国科研潜力,进一步强化了科技作为经济发动机的作用,推动了美国的经济增长。
2.美国的科技体系
按照三权分立原则,美国的科学技术是由宪法和法规来规范的。国会中参议院的商务、科学和交通委员会,众议院的科学、空间和技术委员会在国家科技政策制定中发挥着重要作用。美国政府中没有专门的科学管理部门,总统通过白宫科技政策办公室和总统科技顾问协调全国科技工作。1993年,联邦政府为了强化政府的领导职能,成立了国家科学技术委员会,由总统兼任主席,由政府各主要部门领导共同组成。同时,还成立了总统科学技术顾问委员会,吸收学术界和产业界的人士参与科技决策。在政府各部设有负责科技事务的司局,并由一名副部级领导分工负责。政府还成立了一些管理科技工作的独立部门,如环境保护署、国家科学基金会等。此外,美国国家科学院、国家工程院、医学研究院以及史密森氏学会等半官方、非官方机构在科学技术的研究、普及和发展方面也有很大影响。
在科技创新方面,根据1988年《贸易和竞争法》设立的国家标准与技术研究院发挥着重要作用。该院通过设立区域制造技术转移中心,组织研究机构与企业共同实施先进技术,促进政府与企业间的合作。目前,全美各州都设有此类中心。
在运行机制上,政府的科技计划和预算,须报经国会两院审议并通过,经总统签署后,方能生效。而政府根据法律,并通过科技计划、经费预算、订立合同以及组织评估,对全国科技活动实施组织和领导。与科技活动直接相关的立法,最重要的是1976年国会通过的《国家科技政策、组织和优先法》,到目前这部科技基本法已进行了多次修改。
美国在法律上把所有的机构分为三大类:政府机构、非营利机构和营利机构。联邦和州的法律对这三类机构的规定,如《政府机构与雇员法》、《模式非营利机构法》等,对科技部门都是有效的。此外,税法、专项法中有关科技的部分,也适用于科技部门。其中值得指出的是,美国的专利系统及知识产权方面的法规在鼓励发明者对其专利进行开发、利用方面发挥着重要作用。
美国的科技机构可以划分为四大系统:联邦政府系统、企业系统、高等院校系统和其他非营利系统。在美国联邦政府系统内,国家实验室是主要的科技骨干力量。其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室、田纳西州的橡树岭国家实验室、佛罗里达州的肯尼迪航天中心等。目前全美大约有800个国家实验室,年度经费约占政府R&D总经费的1/3。美国政府十分重视联邦实验室科技成果转化问题,通过各种法案鼓励技术成果向产业界转移。
企业的科技工作在全美占有重要地位。大约3/4的R&D工作是企业部门完成的,3/4的科研人员分布在企业科研单位,这里还吸纳了全国60%以上的R&D总经费。在企业研发工作中,大型企业发挥着重要作用,其中贝尔实验室等享有盛誉。20世纪70年代以来,中小企业的科技开发作用也显著增加,特别是在科技工业园发展中,中小企业及其技术创新活动起了决定性作用。
大学是美国从事基础研究的主要基地。在全美3000多所高等院校中,拥有研究生院的综合大学有300多所,其中麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、普林斯顿大学、康奈尔大学、加州大学伯克利分校、加州理工学院等研究型大学更是科学研究的佼佼者。由于美国高等教育和研究的经费来源分散,各大学为争取教员、学生和研究基金而充满了竞争,同时也形成大学与工业紧密联系的传统。
二、美国科技创新体系的缩影——硅谷
自20世纪50年代起,随着信息与通信技术、生物技术、新材料、新能源、航空与航天以及海洋技术等高技术的兴起和发展,美国的工业企业、大学和政府部门为了更便利地利用大学的研究力量,开始在大学周围建立从事高技术研发的实验室,进而派生出了创业公司,形成了高技术产业聚集带,成为高技术工业园。其中著名的有西部后来被称为硅谷、依托斯坦福大学的“斯坦福研究园”,东部波士顿城郊、依托麻省理工学院的128号公路地区等,这一趋势至今方兴未艾。但是由于种种原因,不少园区中途夭折,或一蹶不振,只有硅谷始终引领着世界高技术产业发展的潮流。
硅谷位于加利福尼亚州北部,北起圣马特奥县,西至圣克拉拉县,是一块1500平方英里的狭长地带,中心在帕拉阿托,人口250万。经过40年的发展,硅谷目前已成为美国重要的信息科技产业和生物科技产业聚集地。到20世纪90年代,硅谷的研发人员已占劳动力总数的11%,是全美国平均水平的2.5倍。1999年,硅谷雇员人均创造价值11.5万美元,而同年美国的平均数字是7.8万美元。1999年,硅谷首次公开上市的企业达到72家,有130亿美元的风险投资涌向这一地区,占美国风险投资总额的1/3。此外,硅谷还不断创造着财富聚集速度的世界记录,与传统企业的长时间苦心经营相对照,达到10亿美元的市值,雅虎仅用了两年时间,而Netzero更是只用了9个月的时间。通过这些急剧升值的企业,硅谷培养出了一大批知识型的亿万富豪。
持续不断创新是硅谷取得成功的最大诀窍。技术创新,创业企业家、创业精神和创业企业,制度环境以及支持系统的有机组合,使硅谷始终保持着旺盛的活力,领导着世界高科技产业的发展。
1.技术创新
硅谷成功地抓住了20世纪50年代以来世界信息产业四次技术浪潮的机遇,稳居IT业潮头。第一次是20世纪50年代,惠普等公司借美国国防工业对电子产品的大量需求的东风,促进了企业的快速扩展,建立了硅谷的技术基础设施和支持行业。第二次是1959年集成电路的发明,导致了20世纪六七十年代半导体工业的急剧增长。快捷、英特尔、AMD和国家半导体公司等著名企业就是在这个阶段出现的。第三次是20世纪70年代中期以来,个人计算机的产业化发展,硅谷又走在前面,涌现出苹果电脑等20家计算机公司以及更为复杂的以太阳微系统等公司为主导的工作站产业。第四次是互联网。1993年互联网的商业发展和万维网的创立,为硅谷开辟了新的发展前景,网景公司、思科公司和3com公司已成为互联网革命的领导者。同时,20世纪90年代以来,随着生物技术的突破,生物科技产业已成为新的高科技产业热点,硅谷又以其特有的敏感性和优势吸纳了生物科技企业在此落户。到1998年,硅谷的生物技术市场资本总额已居全美第一位。
2.创业企业家、创业精神和创业企业
硅谷的实力建立在高新技术基础上,但是这里没有囊括全部的高科技成果,就连IT业中的国际互联网技术也是在别的地区率先突破的。因此,硅谷的与众不同之处并不仅仅在于高新技术。这里汇聚的创业企业家、创业精神和创业企业同样发挥着至关重要的作用。硅谷成功的企业家中除了才华和能力外,还有一个共同的特点,就是具有昂扬的创业精神和在第一时间将新产品、新工艺、新方法引入产业化生产、引入市场的勇气。惠普、苹果、雅虎等企业均是由两个白手起家的年轻人创建的,这些例子并不是巧合。创业企业家们不仅具有高科技的背景,而且有通过创建企业向全世界推广新技术的强烈愿望,对他们来说,创建企业的过程以及与整个世界共享新技术成就的远景才是创业的真正理想所在。此外,创业企业结构灵活、前景远大、回报率高、主体意识强等特点也进一步激发了企业家们不拘一格的创新意识。创业企业家聪明才智与创业精神的有机结合,是造就硅谷辉煌的决定因素。
3.鼓励创新的制度环境
美国有一套全国性的法律以及证券、税收、会计、公司治理、破产、移民和研发等规范。它们是分权和分散的,但是又有紧密的联系和很强的互补性。这个体制以市场为导向,鼓励竞争,特别是鼓励创新企业。比如,在欧洲建立一家公司平均所耗时间是在美国所需时间的12倍,而且成本高3倍。同时,与绝大多数国家相反,美国根据反垄断法,一直约束着市场上的大公司,比如在计算机行业对IBM和微软的约束。此外,政府还通过制定公司运营规则、购买公司产品、资助研发经费等形式推动了以硅谷为代表的计算机产业发展。最后应该指出的是,尽管美国一直标榜贸易自由,但是在20世纪80年代中期仍是通过向日本施压以保持美国半导体在日本市场的份额。
4.专业化的创新支持系统
在硅谷,为新的高技术企业提供的支持服务应有尽有,包括风险投资家、银行家、律师、猎头公司、会计师、咨询顾问以及大量其他专业人员。其中风险投资业发挥着举足轻重的作用。高技术企业不同于拥有许多真实资产的传统企业,它的主要资产是创意、人力资源、技术与市场知识,更具有风险性。同时,由于高技术的飞速发展,时间对于创业企业抢占产业制高点尤为重要。硅谷成功的一个重要条件就是有一个了解技术并知道如何进行结构化交易和投资组合、为创业企业提供快速融资的风险资本行业。思科公司、基因技术公司、英特尔、太阳微系统公司以及雅虎等成功企业都是在风险资本的支持下快速成长起来的。风险资本也从成功的高技术企业中赢得了巨额回报。1998年,硅谷的信息技术和生命科学两个主要产业中共有1824家企业吸纳了125亿美元的风险投资。
此外,自由流动的高质量劳动力,鼓励冒险、容忍失败的社会氛围,开放的商业环境以及产、学、研之间的互动等也都在硅谷的发展中起到了重要的促进作用。
Ⅸ ★想详细了解美国对世界科技的贡献,谢谢!
美国先进的科学技术
1、主导20世纪科学技术的发展
20世纪是人类历史上科学技术空前辉煌和科学性充分发展的世纪。20世纪的科学成就及其所创造的物质财富,大大超过了以往数千年的总和。百年来的经验告诉我们,未来世界各国间经济实力的竞争,包括军事实力的竞争,实质上就是国家科技实力的竞争。美国强大的经济实力正源于其背后有着强大的科技实力。纵观本世纪科学技术发展所经历了三次重大变革。我们会看到以美国为首的发达国家一直领导着当代科技发展的潮流。
发生在20世纪的第一次科学技术的重大变革是大体结束于1930年的以物理学为核心的科学革命。这场革命最伟大的成就是相对论和量子理论的创立。这一期间,爱因斯坦创立了相对论,从而揭示了时间、空间、物质和运动之间的普遍性规律,并为高能物理、天体物理、放射物理等一批新兴基础科学以及航天技术、核能应用等一批高技术的诞生开辟了道路。普郎克、薛定谔、波尔等人创立的量子理论,是人类对微观世界物质运动及相互作用认识的一次历史性飞跃,它不仅成为结构化学、凝聚态物理、理论生物等学科的理论基础,而且也为微电子、光电子、激光、新材料、原子核等技术及其产业的问世打开了大门。
50年代半导体技术的突破和脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构的发现,引发了世界科学技术的迅猛发展。随后,原子能技术、空间技术、微电子技术、通信技术、生物工程技术、新材料研究等都取得了重大进展,极大地提高了人类认识和改造自然世界的能力。这就是发生于二战后期到60年代的第二次科学技术的重大变革,此次科学技术的重大变革是在新的科学理论的基础上取得了一系列技术上的突破,从而带来核工业、电子工业、航天工业、电子计算工业、生物工程等新兴高技术产业的发展,使世界经济格局和人类生活面貌焕然一新,因而人们又将这场科学技术的重大变革称为科技革命或产业革命[10]。
20世纪第三次科学技术的重大变革是我们正在经历的始于70、80年代的信息技术革命,它是以信息论和控制论为理论基础而兴起的新科技革命或新产业革命,如今这一新技术革命已经成为世界科技和经济发展的主流。信息技术主要是指围绕信息的获取、储存、传递和处理等组成的技术综合体。它包括微电子、通信、电子计算机与人工智能、自动化、光导和光电子等一系列技术。微电子技术作为新兴基础技术,将电子计算机和现代通信技术等有机地综合在一起,从而导致现代信息技术的诞生。难怪有人说继发明语言、文字和印刷术之后,计算机革命带来了人类历史上第四次信息大爆炸[11]。当今社会,人类获得所需的各种信息都是依靠现代通信技术为基础的通信设施来获取、处理、存储和传输。当代科学技术的每一次重大变革都伴随科学和技术知识的爆炸式增长,都导致了一场新的经济高增长,甚至是一场新的产业革命。而美国经济的迅猛增长无不得益于其科学技术的飞速发展。
2、一贯重视科学技术事业
美国之所以成为站在当今知识经济浪潮前头的国家,绝非一日之功。应该说美国建国二百多年来,科技事业就一直持续发展。美国的开国元勋们非常重视科技,在第一部美国宪法中就提出教育与科学事业不受任何干预独立发展。作为杰出的科学家,美国第三届总统托马斯.杰斐逊认为,经济的发展很大程度上取决于科学与技术的发展,并采取了许多促进科技发展的政策。在当时国力条件下,主要是学习和引进欧洲技术以改变落后的殖民地经济。南北战争结束后,美国开始寻求科技发展的创新与突破。在电力工业技术等一些重要的领域里,取得了重大成就,也造就了爱迪生这样的杰出代表。油田的发现和内燃机传入美国并普遍使用,使得包括钢铁工业、机械制造业和交通运输业在内的产业革命迅速全面发展。
19世纪的中期,各学科领域的科研活动已在美国蓬勃开展。1867年,美国建成了国家科学院。同时,许多私人企业也视科学技术为工业发展的基础,纷纷设立了自己的研究部门与实验室。到本世纪初,美国政府建立了全国研究委员会等科研管理机构,开始协调全国的科技工作,还投资兴办国家实验室,于是有利地推动了物理学、医学、农业科学等方面的应用研究,并促进了政府与科技教育的结合。早在二战前,一个适应现代化大生产的多元分散的科研体系就已经在美国建立起来了。
二次世界大战使美国人从原子能的研究到原子弹在日本的爆炸,从雷达的研究到欧洲战场上发挥威力看到了基础研究的重要性。于是二战结束后,美国开始注重基础研究。1950年成立了美国国家科学基金会,用来协助基础研究,为物理学、生物学、数学和医学领域内基础研究提供经费。40年代成立的原子能委员会和国家卫生研究院也都是致力于基础科学研究的政府机构。同时,美国政府不断加强实验室的建设。还与大学合建了一系列重要的研究中心,美国的许多重大科研项目都是在这些实验室或研究中心完成的[12]。
1957年,前苏联将人类第一颗人造卫星送上太空,使一直认为是20世纪世界科学技术第一超级大国的美国感到耻辱,受到刺激,美国政府认识到了应用与开发是经济发展的直接推动力,而基础研究又是经济发展的源推动力。因此改变了科技战略,确定了基础研究作为国家最根本资源的地位。美国联邦政府首先加大了对科技的投入,尤其是基础科学研究的投入,科研经费连年增长,强有力地推动了基础科学研究的发展。激烈的国际科技竞争促使美国政府加速科技发展。其主要措施不仅是加大了对基础科学研究的投入,还增加了国防科技开支,更增加了基础教育的经费。一系列的措施使美鲈诨?±砺鄯矫婊竦昧酥卮笸黄疲?群蟠戳⒘丝刂坡邸⑿畔⒙邸⒘W游锢怼⒃?雍宋锢怼⑾赴??镅А⒁糯?У妊?担?庑┗?±砺垩芯可系耐黄剖姑拦?蒲а芯恐两袢源τ谑澜缌煜鹊匚弧?蒲Ъ际醯姆⒄垢?拦??戳司薮蟮木?眯б妫?诙嗟目蒲Ъ际跬黄疲??戳似捣钡拇葱虏?贰6??兰褪澜缟细鞴?懒⑼瓿傻?9项重大发明中,美国就占有19项。二战后全世界的110项重大创新成果中,美国就占有74项。
促使美国经济发展的最重要因素是美国采取的一系列发展科技的战略措施。由于科学技术的巨大进步,美国无论农业、工业还是服务业的生产效率都处于世界先进水平。美国在19世纪末20世纪初就已基本实现了工业化,1900年美国人均收入超过了欧洲各国,迈入了富裕国的行列。1910-1940年,随着工业的现代化,农业也实现了机械化、电气化。早在20世纪末,美国农民平均可耕地1800-2400亩,而中国目前每个农民平均只可以耕地几十亩。1929-1941年,美国科技进步对经济增长的贡献率达到33.8%;到了80年代,美国的科技贡献率高达80%。无论是历史同期还是现在,美国的科技贡献率都是世界上最强的国家[12]。
科技对经济作用的另一方面就是促进了产业结构的优化。1890年,美国工业产值跃为世界第一位,成为世界最大的工业国。随着大机器的使用和流水线操作,工业人口又转入第三产业。今天,美国的第三产业占国民经济的比重已达73%,是世界第三产业比重最高的国家。同时,产业结构内部也发生了很大变化,如由于科技的发展,带动了许多新兴产业的发展,微电子技术产业、信息产业、生物工程产业、医药工业等。高技术部门已经成为美国最大的工业部门,产值占国内生产总值的8%。二次世界大战以来,美国在高技术的各个领域一直都占据领先地位,它已经把美国带入了一个全新的知识经济时代。
1991年4月美国政府向国会提交的关系国家命运和前途的[国家关键技术]报告中,确定美国将发展22项“关键技术”。美国于1993年11月,在美国历史上破天荒地在白宫内设立了以国家领导人为首的国家科技委员会,与国家安全委员会和国家经济委员会三足鼎立。同年美国政府确定将科教工作重点从军用转向民用或军民共用,大力发展以“信息高速公路”为重点的高技术产业。到本世纪末,以信息产业为代表的高技术产业已成为美国经济的主导。信息工业已成为美国第一大产业,它是推动美国国民经济发展越来越重要的动力。在过去的5年里,信息技术行业为美国创造了1,500万个新就业机会,是美国吸纳就业人数最多的行业,美国经济增长的25%归功于信息技术,计算机和电信业的发展速度是美国经济增长速度的2倍。没有高技术产业,就没有今天美国经济的飞速发展。美国近年来经济发展强劲有力,完全得益于高技术产业。高技术在美国国民经济中起着决定性作用,高技术产业已成为带动美国经济发展的火车头[9,10]。
3、不断增加对科技的投入
研究与开发(R&D)是一个国家科技发展的动力来源,因此研究与开发的投入和产出就是当今国际上评论科技创新活动的重要指标。从国际经验看,凡是科技领先或创新活动活跃的国家或地区,其科技投入的绝对量或相对量都居领先地位。从科研活动的基础上看,美国对科技投入一直很重视,二战后科技投入在迅速增加,1940年,研究与开发经费的开支还不到美国政府预算支出的1%,1963年已超过总预算的10%,1965年达到12.6%。今天,无论从总量上说,还是从相对量上说,美国的科研都处于世界领先水平。1996年,美国研究与开发活动支出总额为1846.65亿美元,居世界第一位,比名列第二位的日本多21.2%,而中国只有39.33亿美元,名列世界第17位。据美国国家科学基金会的最新统计显示,美国1998年投入研究与开发(R&D)的经费,总计达2,206亿美元,比1997年实质增加5.3%,研究与开发经费占国内生产总值(GDP)比重则为2.61%,高于1997年的2.54%与1996年的2.57%,是自1992年的2.64%之后,创下了六年来最高水平,依然蝉联世界之冠。[14-16]
从基础、应用、开发三类研究费用的比例中也可以看出美国科技政策的改变。1953年,美国这三类研究费用的比例为9:25:65;1977年为12.7:22.05:65.19;1981年为13:22:65。此比例从80年代之今一直保持在15:25:60左右,可见,基础研究费用比率一直在上升。1997年,美国研究开发的支出达2,057亿美元,其中用于基础研究的费用为312亿美元,比1996年增长了2.8%。美国去年投入研发的总经费其中344亿美元是投入基础研究,498亿美元是投入应用研究,其余1,364亿美元则是投入开发,基础、应用、开发三类研究费用的比例为16:23:61。在今年美国联邦政府预算中,研究经费又比去年增加了8%。雄厚的资金力量和庞大的研究规模使美国众多的基础学科领域保持着世界领先水平,如物理、航天、天文等[15-17]。
美国企业投资研究开发可谓历史悠久,许多大公司都有自己的研究所和实验室,进行新产品实验或新工艺的研究,这是直接依附市场的科研,对经济的推动更直接、更现实。1996年,美国企业直接用于研究与开发活动的总支出额为1,342亿美元,仍居世界第一位,比名列第二位的日本多34%,而中国只有24.93亿美元。企业研究与开发的投资提高了美国企业的长期竞争力。在一些发达国家,正是资本投入的增加对经济增长的相对重要性在上升。进入知识经济阶段,科技创新已成为发达国家经济持续增长的龙头。1997年美国企业的研究开发投入占总额的60%,增长率为5%,在国际市场中有重要地位的300家美国公司的研究开发经费占全部企业开发总经费的88.3%[15,16,18]。
风险投资事业在资金投入体系中占有举足轻重的地位。美国目前风险投资机构有3,000多家,风险投资金额达1,400亿美元,超过了美国银行的储蓄总额。1999年第二季度新兴公司所获得的风险资本投资达到了创记录的77亿美元,比第一季度刚刚打破的43亿美元的记录高出近一倍。上半年风险资本投资总额120亿美元,比去年同期增长了62%。第二季度获得风险本投资的公司的数量比去年同期的763家上升了30%,达992家,平均投资规模也比去年同期的490万美元上涨了57%,达740万美元。风险资本投资已经成为美国经济不可分割的部分。由于技术进步已获得更快发展,更多的投资资金将最终促进生产力的提高和技术创新。据悉,新兴互联网企业第二季度获得38亿美元风险资金,约占风险资金总数的一半,技术公司总体上在第二季度获得69亿美元,占总发布资金的90%[19]。
隹蒲型度氲娜肆?纯矗?拦?耐度胍埠芨摺?993年,美国从事研究与开发的总人数为96.27万,每万人中从事研究与开发活动的科学家、工程师为74.3人;而中国1997年从事研究与开发的总人数为58.87万;每万人中从事研究与开发活动的科学家、工程师为8.4人。1991年,美国企业界从事研究与开发活动的科学家、工程师占从事研究与开发总人数的比例为80.8%;而1997年,中国企业界从事研究与开发人数的这一比例才为35.2%。美国研究和开发的人员人均研究费用居世界最高水平,1993年已高达17.15万美元/人年;而1997年,中国研究与开发人员每年人均研究费用约为8.1万元人民币,与美国存在十分大的差距[10,15,16,18]。
4、良好的科学技术发展氛围
美国在经济方面的领先地位,仰仗于美国在科学技术方面的领先地位,而这又离不开美国有着良好的科技发展氛围。从银行自动提款机到超级市场的扫描器,科技已经几乎深入美国生活的每一个角落,并帮助推动美国经济获得持续八年的增长。美国企业对高科技的不懈投资,加上因此创造的就业机会,使高科技行业在整个经济体系中的分量日益加重。科技特别是电脑科技的发展,对美国经济和公司盈余的增长作出了贡献。最新估计指出,核心的电脑和通讯科技业目前已占美国国内生产毛额的6.5%至7.5%,并超过汽车制造、服务业和营建业,成为仅次于健保服务的第二大产业。
据联邦政府的统计,九十年代美国企业约一半的商用设备支出都投到了信息科技领域,而从九十年代初期开始,与电脑和通讯相关的商品和服务支出则增长了大约三分之一。美国信息科技协会估计,美国企业对信息和通讯科技的支出已经从1992年的4,520亿美元增长到了1997年的6,430亿美元。在过去八年间,光学校和家庭用的个人电脑数量就增加了一倍。美国副总统高尔说:新的信息数字科技正在改变美国人工作、生活、沟通与娱乐的方式[20,21]。
美国政府和各类科学技术机构均设有各种奖项,如各类美国总统奖和名目繁多的学会协会奖,用于表彰鼓励为科学技术事业作出贡献的人。美国诺贝尔奖得主众多,也为美国注入了良好的科技氛围。1950-1997年,全球诺贝尔奖(限于物理、化学、生理及医学和经济学)得主共334人,其中美国人超过一半,共184人,远远超过处于第2位共47人的英国[12]。
5、特别注重科技创新
知识创新是指通过科学研究,包括基础研究和应用研究,获得新的基础科学和技术科学知识的过程。知识创新的目的是追求新发现,探索新规律,创立新学说,积累新知识。知识创新是技术创新的基础,是新技术和新发明的源泉,是促进科技进步和经济增长的革命性力量。
进入知识经济阶段,科技创新已成为发达国家经济持续增长的龙头。在美国,几乎所有的名牌企业,都十分重视不断开发新技术和新产品。他们认为只有抢占新技术和新产品的制高点,才能取得竞争之优势。在美国扬名世界的贝尔试验室里聚集了5万名科学家,正是这些科学家为他们的公司创造了无数个“世界第一”。英特尔(Intel)公司从成立的1968年到1994年,其营业收入就增长了1,000多倍。
据统计,在美国的硅谷里,集中了7,000多家高新技术公司的总部,世界上最大的100家高新技术公司中,就有20家在这里安营扎寨,如电脑公司惠普,软件公司微软,芯片公司英特尔等。硅谷的辉煌不在于它生产了芯片、电脑、软件等,而重在这里聚集了一大批世界上最具有创新精神、创新观念和创造才能的人才,并由这些人建立了创新的制度、体制和管理方法,以及由此而形成的一派热气腾腾的创新社会环境。正因为有了这样特殊的环境,又不断地培育出一批批创新力更强的人。创新成为这里永恒的主题[20]。
授予专利的数目从另一角度反映了一个国家的科技创新水平,从1885年开始,美国每年的专利申请数目达3,000件以上,19世纪90年代,专利累计共约21万件。今天,美国在保护知识产权方面处于世界先进水平,1991-1995年间,授予国民专利的数目以年平均2.15%的速度增长。1995年,美国对国民授予专利的数目为64,509件。1995年,美国国民在国外获得的专利项数为109,146,比第二位的日本多28,241项,而中国只有213项。美国平均每10万居民中持有的有效专利项数为422,而中国只有2项[12]。
美国政府早就认识到新兴小企业是一支有力的科技创新生力军,为了增加小企业对科技创新和解决就业的贡献,1958年美国国会通过了小企业科技投资法案。自1958年至1969年间,联邦政府对科技新创型中小企业的风险投资就有300亿美元之多。比同期的民间投资大三倍。今日美国的几家成名的大科技公司,如苹果计算机(AppleComputer),康柏(Compaq),英特尔(Intel)等在初创期间都是靠政府创设的科技投资基金成长起来的。经过二十年的实践,美国国会发现政府花在小企业上的研究与开发资金,效果比在大企业、大学和国家实验室要好得多,无论在创新程度、研究进度及商品化率等方面均收效显著,尤其在国家国防技术向民用转移方面做的更为出色。所有在1982年后,国会又连续通过了三个与小企业创新研究与发展相关的法案,政府在这些法案框架中运作,先后设立了[中小企业创新研究计划(SBIR)]、[中小企业技术转移计划(STTR)]和[先进技术计划(ATP)],使美国的中小高科技企业迅速发展。从80年代初IBM个人计算机诞生开始至现在,美国在计算机产业小企业的推动下,完成了从工业经济向知识经济的转变,从而支撑了美国经济近年来连续高速地增长。据报道,目前美国国民生产总值有37%来自中小型企业,中小型企业并为全国劳工市场提供接近50%的工作机会,而且,新的工作机会亦有接近三分之二是由小型企业创造[22]。更加令人惊奇的是,大部分的新产品和新主意都出自小型企业。
1990年,美国商务部开始实施了一个称为[先进技术计划(ATP)]的科技创新体系。它是政府与私人企业间的一种独特的合作形式,目的在于推动和促使企业对风险很大的高新技术进行研究和开发,以便提高美国产品的质量,增强美国产品和服务在世界市场上的竞争力,促进美国科技经济的发展。美国商务部国家标准与技术研究院(NIST)今年上半年完成了对先进技术计划(ATP)的评估。评估报告认为,实施先进技术计划所创造的经济效益,远远超过了对这一规划的投入。评估报告说,如果没有这个科技创新计划,美国的许多产业如生物技术产业、电子产业、制造业、软件业都难以达到今天的技术水平。如在先进技术计划的支持下,由一些中小公司联合开发的一整套监测和控制汽车车身制造过程的技术,已经在克莱斯勒和通用汽车公司设在北美的一半以上工厂里得到应用。到2000年这项技术将得到充分使用,这将使美国最重要的产业部门之一--汽车制造业每年的生产成本下降6,500万到1.6亿美元。而由一家刚成立的小公司所开发的一项加工大型半导体晶片的新技术,已使美国成为世界市场上第一个能加工新一代300毫米直径的半导体晶片的国家[23]。
美国政府早就认识到高技术对经济发展的重要性,历年来投入了大量的财力和物力来发展高技术产业。1993年,克林顿提出“技术是经济发展的发电机,科学为发电机加油”的口号,制定了一系列促进科技发展的政策。1996年7月,美国国际科教委员会发表[利国的技术]报告[24],提出:“进入21世纪,我们把握技术领导地位的能力将很大程度上决定着美国的富强、安全和全球影响力,并因此决定着美国人民的生活水平和生活质量。”
Ⅹ 美国在第一次工业革命中,它主要剽窃和利用哪一国的科技成果
第一次工业革命时期,最具代表性的国家就是英国。而当时的美国13块殖民地的宗主国就是英国,英国把工业革命的成果都带到了美洲殖民地,推动了美国经济的崛起和民族意识的复兴。早起的美国移民也是以英国为主。