科普-中华学生百科全书-第111部分
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独特的，具有一定社会意义和价值的技术成果，包括那些未获专利的技术创
造或革新成果，人们通常所说的技术“小发明”或技术改革，特别是青少年
在科学活动中和日常生活学习中的“小发明”，一般均属于广义的理解。往
往这类发明成果尚不够成熟或不够完备，它们有一些社会效益，而很难获得
较好的经济效益。但这类发明发展下去也有可能成为获得专利的发明，因为
它同样具备发明的新颖性、创造性和实用性。小发明孕育着大发明，小发明
是大发明的摇篮，这两者在本质上实际是相通的。
什么叫发现
我们在学习数学、物理、化学、生物这些课程时，学过许多自然现象、
自然规律以及自然物质的知识，如牛顿发现万有引力、法拉第发现电磁感应
现象、门捷列夫发现元素周期规律、弗莱明发现青霉素等都不能叫发明，因
为它们都不具备“前所未有”的特点，万有引力、电磁感应现象、元素周期
规律和青霉素本来就客观存在，只不过是牛顿、法拉第、门捷列夫和弗莱明
是人类第一个观察到或意识到它们而已。尽管发明和发现都属于创造的范
畴，但它们是两种不同的创造活动。发明是指利用自然规律和技术手段创造
前所未有的事物和方法，属于改造世界性质；而发现是旨在揭示或查明客观
世界本来就存在的特征现象和规律，属于认识世界性质。发现是不创造新的
物品或新的方法的。例如著名的三大发现——细胞学、进化论和能量守恒定
律都是如此。再如，病理学之父莫加格尼、古生物学之父属维叶、实验心理
学之父冯特、现代化学之父拉瓦锡、数学物理之父丹尼尔和太阳中心说的创
始人哥白尼，他们对人类的贡献都是发现而不是发明。又如云南省昆明市中
华小学扬正纯同学撰写的《螳螂川流域新发现的旧石器》一文，叙述的就是
他的发现而不是发明，因为这些旧石器早就在螳螂川存在了几百万年，只不
过是扬正纯同学第一个发现了它们的存在。
什么叫创造
所谓创造，是指提供新颖的、独特的，具有社会意义的产物的活动。创
即花样翻新，造即从无到有。创造出来的东西必须从未见过，同时具有一定
的社会意义和价值。因此科学上的发现，技术上的发明，文学艺术上的创作，
都是创造性的活动。而顽童在纸上乱画，精神病患者的胡言乱语，尽管内容
可能是新颖的、独特的，但毫无社会意义和价值，因而不能算作创造。是否
存在这样一种科技活动，它具有积极的杜会意义和教育意义，也具备独特性，
就是不具备新颖性呢？答案是肯定的——有，这就是科技制作活动。科技制
作活动的特点主要是模仿与重复，如航模制作，电子制作，标本制作等，这
类科技活动不具备创造性，所以既不是发现，也不是发明。
发现与发明的联系
发明创造不同于科学发现，但它们存在密切的联系。由于发明的事物或
方法不但要前所未有，而且必须符合科学原理，而科学原理只有通过探索发
现之后才得以为发明者所知晓并加以利用，所以发现是发明的重要源泉和理
论依据。世界科技史告诉我们一个重大的新发现往往会导致一系列的新发
明；而一项重大的发明往往会引起一次工业革命。如 18 世纪由于纺纱机和动
力织布机的发明，对动力的要求非常迫切，于是人们根据已发现的热力学规
律产生了一系列蒸汽机的发明。谈到蒸汽机，人们会立即想到瓦特，但最早
发明蒸汽机的不是瓦特。别人发明的蒸汽机煤耗大、热效率太低，没有实现
大工业生产的价值；而瓦特经过艰苦的努力，发明出带有单独冷凝器的蒸汽
机，并相继取得了四项旨在改良结构、提高效率的专利，使蒸汽机迅速在各
个工业部门得到应用。这是人类继发明学会用火以后，在驯服自然方面的又
一个里程碑，它彻底改变了当时动力工业落后的面貌，引起了第一次工业革
命。由于蒸汽机的广泛应用，促使能源、冶金、交通运输都发生了翻天覆地
的变化。1807 年世界上第一艘轮船诞生，庞大的船队从此开始在各大洋游
弋；1814 年制成第一台机车，开辟了交通运输新纪元，从此乌黑发亮的经济
大动脉——铁路遍布大地；到了 1835 年，英国的煤产量达 3000 万吨，钢产
量达 102 万吨；到了1850 年，英国的铁路已铺设 10000 多公里……使人类在
不到一个世纪里创造的财富比以前几千年的总和还要多。又如 19 世纪的欧
洲，英国装订工出身的法拉第发现了电磁感应的客观规律，从而引发了一系
列的诸如发电机、电话、电动机、无线电报等电气设备的重大发明，从而引
起了第二次工业革命，因为电力不仅比蒸汽力更伟大，而且更加神奇。电灯
给黑暗中的人们带来光明，而电报、电话大大延长和扩展了人类的感官功能，
开创了信息革命，其意义大为深远。第二次工业革命取得科学成就最多的是
德国，在 19 世纪的后 50 年内，德国的重大科技成就几乎是美、英、法的总
和，结果导致了德国工业的飞跃和经济文化的蓬勃发展，实力迅速超过了法
国和英国。再如弗洛里也正是在弗莱明发现青霉素的基础上发明了一种划时
代的新药——青霉素制剂，挽救了千万人的生命。因此，有志于发明的人应
该加强学习，广泛了解各种科学新发现，用以铺垫自己的科学发明之路。当
然，从另一方面看，发明所创造出的新材料，新工艺、新设备也为新的科学
发现提供了条件、工具和方法。尤其是在科学向纵深发展的今天，更是如此。
电子计算机在科学探索中广泛地应用就是最好的例证。难怪有人把发明和发
现比喻成科学园中的两种果实，生长它们的果树，一棵叫基础科学，一棵叫
技术科学，而科学家和发明家则是栽培它们的辛勤园丁。
人类文明进步的阶梯——发明创造
人类之所以能够走出原始的洞穴住进豪华的别墅；从脱下遮盖的树叶、
兽皮到穿上华丽的盛服；从钻木取火、刻槽为渡、刀耕火种到使用现代化的
各种科学技术……，哪一项成果不是发明创造的结晶？哪一次进步不是创造
了人类自身？由此，我们可以毫不夸张地说，创造发明是神圣而又伟大的，
没有创造就没有人类的一切！从这个意义上来说，人类社会的进步与发展史
就是一部创造发明史。
翻开世界科学技术发展史，最值得中国人引以为荣的，莫过于指南针、
造纸术、活字印刷术和火药四大发明了，它们在历史上不但极大地推动了我
国经济文化的发展，而且对世界的文明进步也做出了难以估量的贡献。试想，
要是没有这些发明，今天的人类社会将是什么样子呢？——我们只好仍将字
写在竹片、龟壳乃至石头上，我们将没有现在的书和练习本；而作战的兵器
可能仍是长矛，大刀和弓弩……。一句话，没有成千上万诸如指南针、造纸
术、活字印刷术和火药那样的发明创造，就没有人类的进步。以发明马的使
用为例，起初马生来并不是为人类服务的，人类的祖先由于当时生存的需要，
人们经常从事时间比较长，劳动强度比较大的远程迁移，迫切需要代步工具
和交通工具，以减轻劳动强度。马的体能比人强，而且容易驯服，所以人类
发明了使用马作为交通工具的动力。据说最早把受力点放在马颈上，发现行
不通，后改放在马肩上，才发挥马的潜力。随着社会发展产生了战争，马又
被人类发明为作战的工具，为了增强战斗力，人类又发明马蹬、马鞍、马鞭
和马刺，当时发明使用了马蹬和马鞍的民族很快征服了没有这个发明的民
族。因为有了马蹬和马鞭，能更有效地发挥人类在地面直立行走积累的所有
的作战技能，显示了这个发明的科学性和实用性，很快传遍了全世界，推动
了人类社会的进步。后来人们又发明了给马脚钉铁马掌，一直沿袭至今。被
认为马的使用方面的发明已相当完美了，但是不然，随着材料科学的发展，
1985 年我国有人发明了塑料马掌。发明者认为，人可以穿塑料鞋，马为什么
不能套塑料掌呢？一来可以节约钢材；二来免去钉马掌的麻烦，只需往马脚
上一套即成；三还可以美化马，因为塑料马掌可以做成各种不同的颜色；四
还可以克服以往铁马掌容易生锈腐蚀、打滑易摔的缺点。随着骑马者安全的
需要，1987 年我国又有人发明了防止骑马者摔下来被拖伤的装置——脱鞍马
蹬。由此看来，创造发明是没有止境的，只要有需要，就会产生创造发明，
而只要产生人们需要的创造发明，就会给人类造福，推动人类社会的进步。
小发明推动小进步，大发明推动大进步。瓦特发明蒸汽机、法拉第发明发电
机、爱迪生发明电灯等，不都是极大地推动了人类社会的进步吗？因此，从
这种意义上来说，创造发明的确可以被誉为“人类社会进步的阶梯”。
世界发明创造史
古代的发明，发生在历史记载之前，发明人的姓名大都无法考证，在有
历史记载以后，所列出的年份与姓名也不一定准确，因为一个人在作出真正
的发明之前，或将其公布于世之前，该发明恐怕早已产生了。还有一种情况，
同一发明项目是两个或两个以上的科学家在世界不同的地域各自研究后几乎
在同一时期发明成功的。例如电报，由美国的莫尔斯和英国的惠斯顿及库克
几乎同时在 1837 年发明成功，我们还是按照国际专利惯例将这个发明归功于
美国的莫尔斯，尽管他超前惠斯顿及库克的时间不多。以下发明为古今一些
较为重大的发明，以先后为序编列，从而可以显示出人类的智慧、知识和技
艺的渐进过程
公元前 400 万年左右，东非的史前人发明了石刀和卵石器
公元前 2 万年左右，在法国多敦河区的洞穴里，发现有 2 万多年历史的
骨制缝衣针
公元前 1 万年左右，地中海沿岸居民已发明用鱼网捕鱼
公元前 7500 年左右，英国的约克君星沼出土的古代短桨，表明当时人类
已发明了船
公元前 4000 年，米索布达米亚人发明了楔形文字，苏默人以及与之贸易
的波斯、巴比伦、亚述等地人均采用这种楔形文字
公元前 3500 年，米索布达米亚的一个苏默人拥有的图章刻有犁的图形，
是迄今所知最早的犁形农具
公元前 2000 年，米索布达米亚人发明了墙垛建筑技术
公元前 1500 年，希太特人到处征战，把发明的炼铁技术从那托利亚传到
了邻近地区
约公元前 11 世纪，中国人最早发明创造瓷器
公元前 5～4 世纪，中国发明修建了防御用的世界第一长的城墙——万里
长城
公元前 3 世纪 280～220 年，李冰创造性地发明设计建造了都江堰这一著
名的水利工程
公元前 255 年，埃及在亚历山大港矗立起发明的第一座灯塔
公元前 130 年，亚历山大的希罗发明了汽轮机
公元前 10 年，罗马建筑师兼作家维特鲁维斯首先在他的著作中提及起重
机
公元 105 年，中国的蔡伦在西汉“灞桥纸”基础上发明了可供大众使用
的“蔡侯纸”
公元 27～97 年，东汉王充在他所著《论衡·是应》里曾记载指南工具—
—司南的发明
公元 78～139 年，张衡发明制造了测定地震方位的“候风地动仪”，同
时制造了世界第一台天文仪器“水运浑象仪”
公元？～208 年，东汉华佗首创麻醉手术，首创阑尾外科手术
公元 225～295 年，刘徽完成数学名著《九章算术》并首创十进位分数、
割圆术，重建重差术理论
公元 362 年，古罗马皇帝米利首创医院，收容患病公民
公元 605～611 年，中国发明修建了世界开凿最早、规模最大、里程最长
的人工航道——京杭大运河
公元 581～682 年，孙思邈发明导尿术，首创治疗脚气病方法
公元 635 年，西班牙塞维尔的圣伊西多记载，已发明了翎羽制造的翎羽
笔。
公元 700 年，西班牙人发明了泰罗熔铁炉，它是现代鼓风炉的雏形
公元 683～727 年，中国的僧一行首创最先进的历法“太衍历”，发明了
世界最早的钟表浑天铜仪和测量太阳运行轨道的黄道游仪
公元？～1015 年，毕升发明活字印刷术
公元 1031～1095 年，沈括著 26 �
