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移除书签第四章 发明科学
几千个“NO”
在伦敦博物馆里珍藏着的法拉第的科学日记表明，从1820年～1862年，法拉第从未间断过记日记。英国皇家学会在1932年出版的法拉第日记有7大厚本。当你翻开这厚厚的一摞日记本的时候，会在1821年～1831年这部分的每一页上，都看到一个醒目的“NO”字。“NO”，在英语里代表否定。为什么法拉第在每一页上都否定自己呢？
原来，这里记录了法拉第10年以来探索磁生电的艰苦历程。
1821年法拉第在自己的日记里写下了一个闪光的设想：“从磁产生电！”他确信电和磁好比是一枚硬币的图案和字样，是同一事物的两面。这虽然只是法拉第的一种直觉，但反映了他对自然规律的一种信念。
当时，世界上探索这件事的科学家不止法拉第一个人。德高望重的电学家安培，也在思考这个问题。安培想到静电感应现象，当用一根带正电的玻璃棒，靠近一个和地面绝缘的导体时，在导体上靠近玻璃棒的地方会聚集着负电荷，而远端则聚集着正电荷。这就是静电感应。静电感应可以使少量的电荷源源不断地感应出大量电荷，现在中学里使用的静电起电机就是用这个原理制成的。安培在想，能不能用电流感应出电流来，如果人们可以感应出源源不断的电流，就可以完全抛开伏打电池了。
安培为了这个伟大的理想不断地工作着。开始他用一根不通电的导线去靠近一根通电的导线，希望在那根电线里感应出电流来，但是没有成功。后来，又改用磁铁，等待他的又是失败。安培总结经验后，认为自己使用的磁铁太小，就到瑞士去订购了一个大的，因为法国还不会造那么大的磁铁。在归来的途中马车翻了，安培被摔伤，更严重的是磁铁也摔坏了。
这个不大的打击，对于安培来说却有些承受不了。回到法国，伤好之后，安培便终止了自己这项实验而转向电的理论研究。戴维从朋友的来信中知道了安培的遭遇，并把信交给法拉第。安培的失败没有使法拉第动摇，反而觉得自己的责任更加重大，于是写信向安培请教。他对安培的智慧一直怀有敬意，也相信安培的思想中蕴藏着有价值的东西，还没有完全挖掘出来。
安培毫无保留地把自己的研究成果转告给法拉第，并鼓励他继续干下去。这使法拉第深受感动。科学家之间的友谊比金子还要珍贵。实际上，当某一个定律前面冠上一位科学家的名字时，这位科学家只是那些忠于科学、奋斗不息的科学家群体的一个代表。一个科学家如果得不到别人的帮助，是绝对不会有任何成就的，这正如牛顿在晚年说的话：“我只是站在了巨人的肩上……”
1823年，32岁的法拉第，由于他在化学方面的成就，已经由一名助理实验员成为皇家学会的会员了，这几乎是最高的荣誉和学术地位。不少公司和厂家用重金聘请法拉第，他可以得到上千英镑的酬金。这时皇家学院正处于经济拮据的窘境，法拉第的妻子经常为衣食发愁。但是，法拉第毅然放弃发财的路而选择了在荆棘之路上的探索，他为了集中精力进行电磁研究，还辞去了学院的大部分职务。妻子理解他，宁愿过清贫的生活。
法拉第的一位同事，科学家丁铎尔后来感慨地说：“这位铁匠的儿子，订书商的学徒，把他的一生概括起来，一方面可以得到15万英镑的财产，一方面是完全没有报酬的学问，要在这两者之间作出选择。结果他选择了后者，终生过着穷困的日子。然而，这却使英国的科学声誉比各国都高，获得接近40年的光荣。”
起初，法拉第的实验只是仿照安培的做法，安培的磁生电的实验完全是对静电感应的模仿。静电感应时，只要把带电体靠近绝缘导体，在导体的另一端，就能感应出电荷。法拉第把两根导线靠在一起，在一根导线里通上电流，希望在另一根导线上感应出电流来，但是，实验结果是失败。后来，他又用一个强大的磁铁靠近接有电流计的导线，但是，导线里也没有像法拉第想象的那样出现电流。这样的实验许多人都做过，结果都是失败，惟有法拉第没有被失败吓倒。
法拉第认为，失败的主要原因是自己对电和磁的本质知道得太少。他听说有位名叫阿拉果的科学家把铁屑撒在通电导线周围，能形成环形图案。这些图案必定包含着什么秘密。法拉第决定从这神秘的磁力图案开始研究。
法拉第拿来一张白纸，纸下面放一块条形磁铁，把细铁屑撒在白纸上，轻轻地弹动这张纸，铁屑立即排列成从磁极出发的许多条美丽的曲线。这件事600多年前佩雷格里努斯就做过，但是理解它的只有法拉第。
法拉第给这些曲线起了一个名字叫磁力线。法拉第是一个使科学概念精确化的大师，我们现在使用的许多科学名词都是由法拉第命名的。法拉第每天都摆弄这些磁铁和铁屑，研究磁力线的性质，他画出了条形磁铁、马蹄形磁铁，甚至形状像地球的球形磁铁的磁力线。他发现了磁力线的许多性质。例如，磁力线从磁铁一个磁极出发到另一个磁极终止；磁力线之间有排斥的倾向，在空间总有散开的趋势。当一个线圈通上电流时，磁力线便引发出去；切断电流时，磁力线就收回消失；而电流接通后，磁力线就不再运动。法拉第对这些磁力线的研究，实际上已经揭示了磁场的本质，但是不被当时的科学界所接受。因为这里没有数学，在法拉第所在的19世纪初期，数学已经高度发展，大大超过现在非数学专业大学毕业生的数学水平。数学是研究物理的重要工具，但是它永远不能代替物理。从纷繁复杂的物理现象中找出实质，需要的是思想，有时并不需要有高深的数学知识。
著名的科学家汤姆逊在几十年后曾经评论说：“在法拉第的许多伟大贡献当中，最伟大的一个就是磁力线概念了。电场磁场的许多性质，依靠它就可以简明而形象地表示出来。”
法拉第发现，磁力线像一些链条一样把电流和电流、磁铁和电流之间联系在一起。如果能从这些拉拉扯扯的线团里理出一些头绪来，磁生电的愿望就会实现。
法拉第发现，磁力线在通过通电螺旋管时，非常顺从，就像梳理好的一束秀发。于是法拉第把两个螺旋管绕在一个铁环上，像左图中那样，一个是右侧的A线圈，另一个是左侧的B线圈，此时他想，如果给其中的一个线圈通电，磁力线一定会穿过一个螺旋管后，再穿过另一个螺旋管，从而把两个线圈联系在一起。
法拉第把线圈A和有10个电流的电池组相接，B线圈和电流计连接，当他合上电键时，他看到电流计的指针振动了一下，又回到零的位置，当切断电源时，电流指针又受到扰动。
法拉第非常高兴，但没有立即领地到这种现象的全部意义，他在1831年9月23日的一封写中写道：“我现在又忙于电磁的研究，并且认为抓到了一点好东西，但是还不能说明白。它可能是杂草而不是鱼。竭尽全力，我终究可以把它拉出来。”
法拉第利用磁力线进行分析，他断定，当A线圈通电的时候，一束磁力线立即从它发出穿过B线圈；而切断电源时，磁力线便缩回到A线圈中消失掉。恰是在磁力线伸缩时，产生瞬间电流。
法拉第开始领悟到安培实验失败的原因了。原来是静电感应现象的类比使自己走入歧途。在静电感应中，一切都是不动的，而这里运动则是关键。法拉第把这种运动形象地叫做线圈切割磁力线，只有此时才会有瞬时电流产生。
这些思考大约花去了法拉第3个月的时间，法拉第当时还担任着皇家学院的讲座工作。据说和奥斯特类似，法拉第也是在讲座课堂上获得了磁生电的重大发现。
说起法拉第演讲还有一个故事。皇家学院的科学讲座一直没有停止，因为，这样可以解决学院的部分财政问题。年轻的法拉第一开始是没有资格来举行讲座的。有一次，法拉第为电学家惠斯顿准备好了实验仪器，等待他来演讲，但是惠斯顿突然有事情不能来，可是大厅里已经坐满了前来听讲的听众，此时只好由法拉第代为演讲。毫无准备的法拉第进行了即兴演讲，做了许多有趣的实验，博得了听众的好评，从此以后，法拉第代替他的师傅戴维，成为主要的演讲人。
在一次演讲中，法拉第向人们讲述什么是磁力线。他把一个条形磁铁插入与电流计相连的线圈之中，就在这个时候，法拉第看到电流计指针的摆动；当把磁铁从线圈里抽出来的时候，指针向相反方向摆动。法拉第让磁铁不动，把线圈突然套在磁铁上，电流计的指针也在摆动；把线圈从磁铁上抽出来，指针又向相反方向摆动。这现象表示磁铁在线圈中抽动时产生了电流。但如果磁铁和线圈全不动，则不管磁铁是不是在线圈里，均不产生电流。
法拉第在演示磁力线的瞬间，自己切实地看到了，只有当线圈切割磁铁周围的磁力线时，才能有感应电流产生。这正是他10年来所追求的结果：只要线圈不断地切割磁力线，感应电流就会不断地产生出来。
这是他经过10年奋斗得到的结果。磁生电的理想终于实现了！这不仅是对法拉第，对整个人类来说也是一个莫大的喜讯！
讲座结束以后，法拉第回到家里，立即做了一个更精确的实验，实验过程都记录在1831年10月17日的日记上。
也许有人认为，法拉第的这项发现是出于偶然，法拉第偶然地把磁铁插入线圈中，又偶然地瞥了一眼桌上的电流计。其实这种看法并不是完全正确的。在10年前，安培和法拉第都曾观察到电流计出现的瞬时摆动，但是并不理解它，因此，也就不知道如何进一步去挖掘它。10年的研究使法拉第对电磁场有了深入的了解，尤其是他建立的磁力线学说，实际上几乎包含了电磁理论的全部内容，这是导致他发现电磁感应定律的内在原因。
法拉第并没有就此停步，他对于把磁铁从线圈里不停地拉出来又放进去这种产生电流的方法还不满意。他想，必须使磁铁在转动中就可以产生电流才有意义，因为当时的水轮机、蒸汽机，都是以转动的方式输出动力的。
法拉第找来一块大的马蹄形磁铁，把一个中心有轴的圆形铜盘固定在支架上，铜盘的一部分伸到马蹄形磁铁两极间。在铜盘的轴线处引出一根导线，铜盘在边缘通过一个电刷和另一根导线连接，两根导线连在同一个电流计上。当摇动这个铜盘时，电流计就指示出电流的读数。
在圣诞节举行的盛大演讲会上，法拉第非常兴奋地向听众展示了这个新奇玩意儿。法拉第有卓越的演讲技巧，演讲中充满了热情，就连擅长演讲的小说家狄更斯都很钦佩他，维多利亚女王的丈夫艾伯特亲王和儿子爱德华王子也是他的听众。
他详细地介绍了磁生电的原理，并开始摇动那个铜盘，电流计指针偏离了零点，随着摇动的加快，电流的读数越来越大。
听众中传来欢呼声，法拉第的额头也沁出汗珠。当他轻轻地拭去脸上的汗水时，却听到一位贵妇人不以为然的问话：“请问，先生，您发明的这小玩意儿有什么用呢？”
法拉第不失风度地向这位夫人微微一欠身，从容地回答道：“夫人，新生的婴儿又有什么用呢？”
多么恰当的比喻，法拉第的铜盘发电机确实只发出了微小的电流。然而，它又是真正的、实用的发电机的原始形态。历史已经表明，由此导致的发电机的诞生，为人类揭开了电气时代的第一页，到现在，任何人也不会否认，这个“婴儿”已成长为“巨人”。
电影之父的贡献
人类进入19世纪，科学技术的飞速发展为电影艺术的成长奠定下坚实的基础。
这里，首先要提到的是1839年摄影技术的产生和它的广泛应用。它构成了电影拍摄的重要组成部分。
说起来有点可笑，电影摄影机的发明，竟是由于一次打赌的意外收获。
1872年，一位美国富翁和朋友打赌。他说，马在奔跑时，在跃起的瞬间是四蹄离开地面的。那位朋友反对说，不管在什么时候，奔跑的马总是两蹄离地、两蹄着地的。于是富翁请了英国摄影师爱德华·麦布里奇来做试验。麦布里奇把24架照相机的快门上各牵上一根线，当马匹飞奔经过时，连续踩断了24根线，在极短的时间里，使照相机依次拍下24张照片，再将这些照片一张一张地按次序看下去，以便观察马儿是怎样跃起，又是怎样着地的。为了这一试验，麦布里奇和助手们吃尽了苦头，付出了大量的劳动，历时6年，终于拍摄出一套宝贵的“马跑小道”的珍贵资料，同时也证实了美国富翁的预言是正确的。然而，麦布里奇的成功又向人们提出了一个新问题：如果解决连续摄影的问题？因为他用24架照相机仅仅只能拍摄奔马的一段动作，如果马奔跑1000米的长距离，就得用上成千上万架照相机，胶卷的长度将会绕地球转一圈了。所以，如何运用一架单镜头的摄影机来代替多镜头的摄影机或者一组摄影机，就成了解决连续摄影的关键问题。
1882年，当麦布里奇带上自己拍摄的连续照片到欧洲旅行时，他们的成果使法国学者马莱受到了极大的鼓舞。经过几年的不懈努力，马莱运用左轮枪的原理，创造出一种轻便的“摄影枪”，这是第一架能从一个镜头里，一秒钟内获取若干底片的摄影机，它真正解决了连续摄影的问题，说明现代的摄影机和摄影术已经诞生。
到了1888年，英国发明家格林奈在前人研究的基础上，改进了摄影枪，发明了世界上第一部电影摄影机，同时拍摄了伦敦的街景。当试放他的电影，看见人物在布幕上活动起来时，他跑到街头激动地高呼：“成功了，成功了！”
在这一时期，世界著名的大发明家爱迪生的贡献也是不容抹煞的。
他的第一个贡献，是在1887年和他的助手狄克逊在胶片间发明了凿孔方法，解决了活动照片的放映问题，这便是“爱迪生型”影片的问世。
他的第二个贡献，是在1894年发明了“电影视镜”。它像一只大柜子，上面装有放大镜，里面装有50英尺的凿孔胶片，首尾相衔接，绕在一组小滑轮上，当马达开动后，胶片便渐渐移动，画面循环出现。“电影视镜”面世后，深受人们的欢迎。当它传入中国后，被称为“西洋镜”。
爱迪生的发明使电影技术日臻完善。他运用“电影视镜”拍摄了一些娱乐性的舞台影片，成为世界电影史上摄制戏剧电影的最早纪录，如1893年拍摄的《奥特打喷嚏》就是一个著名的例子。
在实践中，人们发现这种“电影视镜”还有一些缺陷：一是太笨重，使用很不方便；二是没有银幕，只能供一个人观赏，缺少群众性；三是放映速度过快，致使人物动作不太自然、平稳。
改进并完善“电影视镜”的任务就落到法国卢米埃尔兄弟的肩上。
卢米埃尔兄弟原是照相摄影师。这哥儿俩将爱迪生的发明、其他人的成果以及自己的“连续摄影机”进行综合研究后，于1894年研制成了世界上第一架比较完善的电影放映机——活动电影视镜，终于把影像投放到银幕上，使广大的观众能够共同欣赏这一新生的艺术。第二年，他们取得了拍摄和放映电影的专利，成为真正电影的发明者和创始人。
卢米埃尔兄弟的“活动电影视镜”是架手提摄影机，不仅灵活轻便，节约胶片，放映质量好，而且具有一身兼任三职——摄影机、拷贝翻印机和放映机的功能，对电影事业产生了深远的影响，因而后人尊称卢米埃尔兄弟为“电影之父”。
1895年12月28日是人类历史上值得纪念的一天。这一天，在巴黎卡普辛路14号大咖啡馆地下室，卢米埃尔兄弟公开售票放映了自己的影片。
首先放映的是《工厂的大门》。内容是：清晨，工厂的大门被慢慢地推开了。女工们穿着不同花纹的衣裙，软边帽上插着千姿百态的羽毛，三五成群说说笑笑地进入大门。男工们穿着敞怀的茄克衫，推着自行车，漫不经心地也走进厂门。随后来了一辆豪华的马车，工厂主旁若无人地坐在里面，马车驶入工厂后，大门便缓缓地关上了。影片内容虽然简单，但观众看得兴味盎然，放映获得极大成功，引起巨大轰动。这一天被公认为世界电影的诞生纪念日。
卢米埃尔兄弟一共拍摄了50多部短片，都是纪实片。这些短片从内容到表现手法都对后来的电影事业产生了深远的影响。
他们的影片，现实主义地表现了人们的生活。短片几乎没有什么故事情节，缺少矛盾冲突，然而动作性和新闻性较强，拍摄真实，成为写实主义的开路先锋。影片能够开阔人们的视野，开发人们的智慧，促进人类的科学技术发展。当高尔基看了这些影片后，热情地赞颂道：“可以肯定地预示，由于这个发明具有惊人的新颖性，它将获得广泛的发展”，“它一定能够为一般的科学任务服务，为改善人们的生活和发展人们的智慧服务。”
下面简单介绍几部影片对后世的影响。
《工厂的大门》：传说是卢米埃尔在里昂工厂对面一幢楼的窗口拍摄的，这是电影史上第一次用“隐蔽摄影法”拍片。
《水浇园丁》：是根据路易·卢米埃尔7岁的小弟弟的调皮举动拍摄的。说的是一名憨厚的花匠拉着一根长长的水龙头在浇花，来了个淘气的男孩，他悄悄地踩住了那根胶皮水龙头。花匠以为水龙头发生了故障，刚打开唧筒进行检查，小孩马上松开了脚，水龙头猛烈喷出的水浇了花匠满脸。花匠生气了，抓住小淘气，猛打他的屁股。这场追打孩子的镜头，形成了引人发笑的场面，取得了一般纪录片达不到的效果。这部短片尽管拍摄技术并不高明，光线灰暗，构图平淡，但可以说是最早带有“悬念”的喜剧片。它已具备简略的剧情，有开端、发展、高潮和结局，这为以后的故事片奠定了基础。
《膝行人》：比上一部的喜剧效果更浓。它叙述一个假装残疾的乞丐，为了逃避警察追捕，突然站起来逃跑，这便成了后来“追逐片”的先声。
《火车到站》：短片从开头出现一个远景车站，一个搬运工手推行李。接着从地平线出现一个黑点，逐渐增大，是一列火车开来，车头占满银幕。下面便是月台上许多旅客上下列车的种种表情。这部纪实片成功地运用了“景深”镜头，使画面产生层次感和纵深感。观众可以清楚地观赏到火车从地平线上出现的远景起，直到火车进站的近景止，了解到电影表现的无限可能性。镜头前实演实拍的人物，在画框内产生一连串的不同形象，和现代蒙太奇所体现的连续效果十分接近。
《机器肉店》：它描写一头又肥又壮的猪，摇头摆尾地从前面走进了一架古怪的机器里，后面出来的竟是一串串美味的香肠……这部引起观众哈哈大笑的滑稽有趣的短片，孕育着科幻片的胚胎，引起了人们无限的遐想。
《救火出动》等四部短片先在不同时间、不同地点拍摄后，卢米埃尔兄弟把它们连接起来放映，构成了一个消防队员救火的惊险小故事。它在电影史上最早运用了蒙太奇的手段。
卢米埃尔兄弟训练和培养了第一批摄影师。他们前往各地，拍摄了许多具有很高史料价值的新闻电影。有的学生如普洛米奥还创造了移动摄影法，使摄影机第一次获得了活动的自由。这种可贵的尝试，对后来的电影艺术的形成起了积极的作用。
能源开发的第一页
舌头上来的电
1800年3月的一天，英国皇家学会收到了一封来信，打开一看，是宣布一项发明的信函，发明人是巴费尔大学的教授伏打，发明项目就是今天的化学电源——伏打电池。
在这之前，要获得电能只有两种方法：一种是从静电机上通过摩擦收集电荷，另一种是从电容器的老祖先——莱顿瓶中收集电荷。
为此，许多科学家都在孜孜不倦地研究新的电源。意大利博洛纳大学的教授伽伐尼，就是热心为此奋斗的一员。经过多年的研究，他发现：当用两片不同的金属片接触到青蛙大腿时，青蛙大腿就会骤然一抽，这是由电流造成的肌肉组织的收缩。于是教授宣布：动物体本身也蓄有电流，只要用金属片将电流引导出来就行。
当时，许多学者都相信这位教授关于“动物电”的理论，可是巴费尔大学的伏打教授就偏偏不相信。他坚信“动物电”是一种误解，它的正确答案应该是：当两种潮湿而不同的金属放在一起，就会产生电流。
他曾做过有趣而简单的实验：把自己的舌头夹在一张锡箔和一块银币中间，当用手指按紧银币和锡箔时，他感到有一种特殊的酸味。他又做了无数次类似的实验，最后确信：当两种不同的金属导体之间放进一个潮湿的导体时，这两种金属导体的端处会产生出电流。他当众做了一个著名的实验：用一块银币和一块与它一般大小的锌板，中间夹着一张潮湿的纸板，做成一组最原始的电池。伏打用20组、30组、60组这样的电池连接在一起，流出来的电流就相当多了。这时如果用手指去触及这一大串电池的两端，就会明显地感到麻酥酥的。如果用一根导线连着一端去触及另一端，就会看到闪闪的电火花。
麻酥酥的触电感觉和瞬间的火花给了伏打极大的鼓舞，他知道，人们要寻找的新电源已经来到了他的实验室里。他又日夜埋头实验，努力使这种新电源得到完善。他发觉潮湿纸板里的水容易被挤出来，影响电流的产生，就改用类似杯子的容器。以后又发现用食盐水代替普通水，会产生更多的电火花。这里的伏打电池已经达到实用的地步了。
当伏打宣布这一发明的一个月后，伏打电池就已被人们用来把水分解为氧气和氢气了。
2000个电池也不行
19世纪初，英国科学家戴维做了一个有趣的实验：他用2000个伏打电池串联起来，正负极分别接在两根炭条上。结果，一个令人吃惊的现象出现了：炭条之间产生了长1厘米的刺眼的电光。
这种电弧光给人们带来了光明。可惜，它不能持久，这2000个电池里的电能很快就消耗完了。因此，人们很希望有一种能产生高电压大电流的新电源。
1831年，法拉第的一个实验把人们引上了这条希望之路。他用一块磁铁移近一个用60多米的铜线缠成的线圈，这线圈的两端就产生了电流，使电流计的指针微微摆动。摆动的指针告诉我们：在磁场中上下移动导体，可以产生电流。随后，法拉第制成世界上第一台铜盘发电机。
1832年，法国的皮克希也设计制造出一台发电机。这是一台手摇发电机，它有两个线圈是固定的，线圈下面有一个马蹄形的永久磁铁，由齿轮带动它旋转。齿轮是靠人摇动的。这正好和今天一般的发电机相反。
使发电机走上今日构造轨道的人，是美国的萨克斯通。他使两个线圈不断旋转，而永久磁铁固定不动。
1840年～1865年，人们已经制造出好几种发电机了，不过它们都是采用永久磁铁，结果效率并不高，发电量不超过1.5千瓦。当然，它和电池相比，已经向前跨出了一大步。
由于实践的需要，人们盼望能从发电机里流出电压更高、电流更强的电流。
1851年，又有人提出一种新方式，那就是在这发电机的永久磁铁外面也缠上线圈，让发电机发出来的电的一部分流入这线圈，发明者认为，这样可以增加发电机的磁场，可以使发电机获得更强的电流。
这个理论给正在寻找强电流的人一种启示，有许多学者努力通过实验，把这个理论变为现实。4年之后，由一个丹麦人制造成功这种发电机。由于它的优点显著，获得了专利权。到1866年，西门子进一步用电磁铁代替了永久磁铁，发电机的效率又向更高水平迈进。
1875年，发电机在迈向今天这种构造的轨道上走完了重要的一步。那就是在圆柱形铁棒身上开凿一条沟，就像纺织厂里的梭子一般，然后在这沟上缠上线圈，让这线圈在周围的马蹄形电磁铁之间旋转，这线圈两端就会产生出强电流。
1882年，世界上第一个商用电光源公司诞生，此时，发电机已经在50多年里，走完了从幻想到理论，从理论到实验，从实验到生产的历程，踏上了为人类服务的征途。直到今天，它们仍然夜以继日地为我们输送强大的电流，并朝着更新更完善的方向进展。
格拉斯哥草坪上的灵感
1765年5月下旬的一天，天气晴朗，白云高高飘浮，微风吹拂着格拉斯哥的大草坪。有一个青年工人低着头聚精会神地走着，好像用脚步丈量草坪似的，走了一遍又一遍。
草坪上有什么东西吸引着他呢？
是一个理想的闪光在这个青年的脑海里掠过：他想起了在草坪前面的格拉斯哥大学，他在那里从事修理纽科门蒸汽机已经好多年了，发现了许多纽科门蒸汽机的毛病。现在想到的是：能不能自己动手改进纽科门蒸汽机，改掉它的毛病呢？这灵感像给多年积蓄的实践与知识的水库打开了闸门，水流朝着前方奔腾咆哮而去。
从此，这个青年工人走上了制造新型蒸汽机的道路。他就是赫赫有名的大发明家詹姆斯·瓦特。
一晃几年时间过去了，瓦特总结了过去维修纽科门蒸汽机的经验，找到了纽科门蒸汽机蒸汽消耗量大的根本原因，并做出了改进蒸汽机的设想和方案。他还做了大量的实验，研究了水蒸气的密度、压力和温度的关系，并着手进行改革纽科门蒸汽机的试验。
瓦特第一台改革的蒸汽机是在苏格兰制造的，但是没有成功。幸运的是，在伯明翰有个名叫马修·博尔顿的商人资助瓦特。不久，瓦特把家搬到伯明翰，在那儿他进一步改进了蒸汽机，终于获得了成功，造出了一台装有分离冷凝器、活塞用油润滑的单动式蒸汽机。
瓦特研制的蒸汽机的效率要比纽科门蒸汽机高，纽科门蒸汽机的热效率不到1%，每马力要消耗25千克煤，而瓦特蒸汽机热效率提高到3%，每马力只消耗煤4.3千克。
后来，博尔顿和瓦特合办了一个工厂，专门从事制造瓦特蒸汽机。1776年，有人前来订货购买瓦特蒸汽机。到1800年，他们这个工厂已经制造出蒸汽机173台。
瓦特并没有就此停步，他仍然不断地对蒸汽机进行改进。他发觉生产出来的蒸汽机中有93台用于纺织工业，有52台用于采矿业。他希望自己的蒸汽机最好没有什么特殊目的，而能适应一切工业部门的需要。他的老同事博尔顿也鼓励瓦特朝这个目标努力。
于是，瓦特独自又设计了一种新型的齿轮系统——“太阳与行星”，来代替原来的曲柄结构。以后瓦特又在汽缸上下工夫。1784年，瓦特的双功能发动机闻名于世。它运转平稳，动力又增大一倍。
从此，瓦特蒸汽机无敌于天下。这是人类开发和利用能源的具有划时代意义的进步，它拉开了人类生产机械化的序幕。
瓦特发明蒸汽机，并不像传说的那样，是偶然看到水壶盖被水汽顶起来后产生的想法，而是用自己的勤奋，让实践中的灵感开出了智慧之花，让闪光的理想结出了探索之果。
改变世界的发明
硅谷的崛起
提到电子计算机工业的发展，特别是半导体器件、集成电路、微处理器和微型计算机的问世，人们就会很自然地想到美国的“硅谷”，这是微电子工业的发祥地和中心，是近几十年为世人所瞩目的高科技发源地之一。
硅谷在哪里？硅谷位于美国加利福尼亚州，处于旧金山市和圣何塞市之间一块50千米长、16千米宽的狭长地带。在1950年时，那里还只是美国著名的杏梨之乡，以生产罐头和食品加工为主。它后来能成为高科技开发区，是与晶体管发明人之一肖克莱在这里的开发、研究工作密切相关的。
自从第一个晶体管问世以来，半导体工业以飞快的速度朝前发展，采用晶体管为元件的产品，包括计算机在内，层出不穷，而且它的体积越来越小巧，它的价格却由于可以批量生产而日益下降，半导体行业出现一片繁荣景象，而它的竞争也日益激烈。肖克莱作为晶体管的发明人之一，既十分了解晶体管的功能，又预见到它的发展前途未可限量，决定自己建立半导体公司。
1955年，肖克莱在自己的故乡加利福尼亚州的阿尔托建立起“肖克莱半导体公司”，公司聘用了一批精通半导体技术的科技人才，以便不断开发晶体管产品，改进晶体管的性能。当时肖克莱半导体公司在这里还是新出现的第一家半导体公司，可后来，聚集在肖克莱公司里的人才不断脱离肖克莱公司，在它的附近纷纷建立起自己的半导体公司，下面我们将要介绍的集成电路发明者之一的诺伊斯，他也是从肖克莱公司脱离出来后创建了自己的“仙童半导体公司”。
进入70年代以来，这里已集中了数以千计的微电子工业和其他高新技术企业，成为信息社会的先驱和范例。而这些企业的产品几乎都是用硅制作的半导体器件，因此人们把这一地区称为“硅谷”。而“硅谷”也以它发达的电子工业而驰名世界。
鉴于肖克莱在微电子学方面的贡献以及他率先开发硅谷的业绩，人们把他尊称为“硅谷之父”。
硅谷在发展中最有特色的，也是给它带来巨大财富的产品，当然首推集成电路。由于集成电路对微电子工业，特别是对人类信息产业的发展所产生的巨大影响，人们又把它称为改变世界面貌的发明。
相互独立的发明
集成电路的发明，是多项技术不断发展的综合结果。
最早提出制造半导体集成电路思想的，是从事雷达研究的英国科学家达默。他在1952年5月发表的一篇论文中提出：“由于现在晶体管的出现和半导体方面的研究成果，有可能制造单块形状的电子器件而省去连接线。这种器件由多层绝缘材料、通导材料、整流材料和放大材料构成，在各层中去掉某一部分就能使器件具有某种电功能。”
达默的上述设想很有意义，可惜他本人未能使之付诸实施。进入50年代以后，军事工业和宇航工业的迅速发展，迫切需要各种功能更强、能实现更加复杂功能的半导体器件，而且还希望这种器件越小巧越好。
在社会需要的刺激下，那些早期来到硅谷开创电子工业的一批年轻的微电子工程师们，很自然地把研究方向瞄准到上述目标上。他们设想把一些晶体管及一些元件在新的形式下组合成一种更复杂的线路，而不是简单地拼凑在一起，这种线路称为集成电路。从外形来看，它们就是小小的硅片，因此人们也把它们称为芯片。至今，在各种计算机、计算器及各种电器设备中处处都可以看到这种芯片。早在第二次世界大战期间，有人就已设法把油墨状的电阻材料和镀银金属片印在陶瓷基片上，做成电阻和连接线的组合体；而印刷电路工艺的发展和晶体管的发明，都为集成电路的发明做了必要的技术准备。
现在人们认为，世界上最早的集成电路，是1958年由美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立地研究发明的，为了认定这项发明的专利权，他们两人所属的公司之间曾为此引发了一场为时不短的争执，因此，回顾一下他们各自的发明过程，是很有意思的。
基尔比于1923年生于美国密苏里州杰斐逊市，1947年毕业于伊利诺大学，1950年在威斯康星大学获硕士学位。
1958年5月，基尔比进入得克萨斯仪器公司还只有3个月，他被安排去进行电子设备微型化的研究。当时电子设备应用了电子管，后来逐步使用晶体管，但体积庞大。
按照国防部的要求，基尔比的任务是研究如何通过采用较小的元件、更细密的接线，使电子设备体积缩小，更加紧凑灵巧。
在这一年夏天，当基尔比的同事都去度假时，他却在宁静的环境中，坐在办公桌前苦苦思索解决微型化问题的办法。他在想出新办法前，屡次碰壁，后来才想到，所需用的全部电路元件包括晶体管、电阻、电容在内，可以用同一种半导体材料制成；这些电路元件必须绝缘，因此能单独起作用，彼此没有干扰；而全部电路元件都焊接在半导体圆片的基片或附近，从而可以利用先进的半导体技术手段使电路相互连接，不必担心元件在连接的地方会出现短路。当时基尔比把这种电路称为固体电路(现在有人称为微型电路)。1958年9月，基尔比的第一个安置在半导体锗片上的电路——“相移振荡器”取得了成功。
诺伊斯于1927年出生于美国衣阿华州的一个小镇。他对现实世界充满了好奇心，在十二三岁时就同二哥先后制造过一架硕大的滑翔机，装配出一辆汽车。他在大学同时学习物理、数学两个专业，对晶体管及其应用也很感兴趣，在晶体管方面奠定了坚实的理论基础。在1949年考取博士研究生后，仍选修一些有助于晶体管基础研究的课程，而在学术活动中，又有机会见到晶体管领域著名的专家肖克莱等人。
诺伊斯在1953年取得博士学位后，宁愿到待遇低的小公司任职。他认为：“越是小地方，就越能得到多方面的锻炼，有利于发挥作用。这样既便于选择合适的课题进行研究，又能成为企业家。”
当1955年肖克莱在硅谷创建“肖克莱半导体公司”时，诺伊斯就是其中被聘请来的优秀科技人才之一。在肖克莱半导体实验室成立的第一年内，诺伊斯和他的同事们竭力鼓动肖克莱把研究重点转向硅晶体管，但肖克莱执意要搞四层二极管的研究。由于认识上的分歧，1957年，诺伊斯和公司的另外7名年轻人一起离开了肖克莱公司，自己成立了“仙童半导体公司”，成为硅谷的第一家专门研制硅晶体管的公司。从这个意义上来说，诺伊斯早年想当企业家的愿望果真实现了。
当时，仙童公司在生产晶体管中首先使用一种“平面工艺”。主持技术工作的是赫尔尼，他是当时硅谷最有才干的科学家之一。他提出的平面工艺法，是通过各种措施把硅表面的氧化层尽量挤压，直到压成一张扁平的薄片为止，使器件的各电极在同一个平面上。因此，只要预先设计出晶体管的电极结构图，通过照相制版的方法，把它精缩成掩模板，就可使立体形状的晶体管制作成平面形状的晶体管。于是，结构无论怎样复杂和精密的晶体管，都可以用这种平面工艺压缩在一片小小的半导体硅片上。
平面工艺法的提出，使仙童公司科学家的思路豁然开朗，他们一下子看到了令人振奋的应用前景，他们意识到，不只是几个晶体管可以放置在一块硅片上，几十个、几百个甚至几百万个晶体管都可以放到一块硅片上。
平面工艺后来很快就应用到集成电路的制造上。仙童公司的科学家发现，运用照相平板印刷技术，可以在硅的表面上，把同样的晶体管按照一定的规律重复地排列，同时又使这些晶体管彼此相连。仙童公司的副经理诺伊斯与他人共同提出了制造集成电路的平面工艺法，并主持制造出世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。
得克萨斯仪器公司的基尔比当然也认识到平面工艺法的重大价值。在诺伊斯之前半年就在制造“相移振荡器”时成功地实现了把电子线路安放在锗片上的设想。但诺伊斯制成的硅集成电路比基尔比的锗集成电路更实用，更容易生产。
当后来回忆自己在32岁发明集成电路的情况时，诺伊斯风趣地说：“我发明集成电路，那是因为我是一个‘懒汉’。当时曾考虑，用导线连接电子元件太费事，我希望越简单越好。”
而基尔比在得克萨斯仪器公司发明了后来称为集成电路的“固体电路”后，立即得到该公司负责人的重视，他们意识到这种新电子器件的重要性，并预计它将会得到广泛的应用，因此必须大力推广。
1959年2月，基尔比为他本人的“固体电路”申请了专利。不久之后，得克萨斯仪器公司宣布，他们已生产出一种比火柴头还小的半导体固体电路。而仙童公司的诺伊斯，虽然在此之前已使用平面工艺制造出半导体硅片集成电路，但并没有及时申请专利，直到1959年7月，诺伊斯才想到要去办专利申请手续，但时间已比基尔比晚了半年。
此后上述两家公司为集成电路的发明权长期争执不休，就是因为基尔比比诺伊斯申请专利的时间要早一些。基尔比先取得专利，但他的设计思想未能实现；而诺伊斯的平面工艺技术后来成为微电子革命的基础，但他却是在基尔比之后才申请专利的，更何况这一项技术在仙童公司并不是由他一人独自发现并加以完善的。
最后经法庭裁决，集成电路的发明专利权属于基尔比，而关键的有关集成电路的内部连接技术专利权属于诺伊斯。从1961年起，两人的专利使各自所在的公司都得到很大的经济效益，而他们两人也都因此成为国内外知名的发明家及微电子学的创始人，两人还一起获得美国科技人员最渴望得到的“巴伦坦奖章”。
发明家的感受
在集成电路发明20年后，基尔比回忆起他发明的这一段经历时说：“有时候，发明的念头就像灯泡亮起来一样，只是出现在一瞬间”，“我并不是一开始就知道某一项发明会有哪些用处的，在我生活中所经历过的一切，都使我确信，事物的发展总是有阶段性的。当你在寻找例证和建立基本原理时，是处于很模糊的阶段。然而它们之间的关系会在你的脑海中渗透，时间长短不一定，也许几天、几个月甚至几年，然后形成概念，得到启发，开始进行创造发明。”
基尔比接着说：“但是，关键的问题并不在于‘你能不能创造出来’，而是在于你是否能够使创造出来的东西的价格被人们乐意接受，可以说，工程学中包含着经济学。”
基尔比认为发明是一个循环的过程。发明家也许开始时先设想满足某种需求，然后寻找技术和设计工艺，以实现预定目标；也许早先已有现成的技术和设计工艺可用，发明家只要利用它们来开发新的用途就行了。
基尔比说：“无论是哪一种情况，都会出现一个重复交叉的过程，在需求、技术和设计之间，需要经过多次交替往复的考虑。直到你找到了自己认为是有用的东西，而且用现有的技术或经过开发的技术，把新发明的东西制造出来，最终以便宜的价格推销出去之后，你才能确定原先的设想是否真有价值。”
1966年，基尔比还研制出世界第一台袖珍计算器。
诺伊斯在谈到自己以往的经历时说：“我想，我只不过是在做我认为是最简单和最有趣的事。我推想这两点是相辅相成的，感兴趣的事容易做，容易做的事也容易使人感兴趣……正如老生常谈：‘你能做好你所喜欢做的事，你喜欢做的事就能做好。’”
在展望集成电路的发展前景时，诺伊斯说：“集成电路的发展，如果可能达到极限的话，技术至少要比现在复杂上千倍。按照目前的发展速度，我们还有20年的饭可吃。然而，科学技术发展的前提，不在于我们能不能做到，而是要看社会有没有这种需要。”
集成电路和后来大规模集成电路的出现，使各种设备实现了微型化，这对此后航空、通信、宇宙航行、家用电器的发展产生了深远的影响，对电子计算机的发展也产生了巨大的影响，可以说60年代以后技术出现的日新月异的变化，几乎都离不开集成电路。集成电路这一项发明确实使世界发生了天翻地覆的变化。把它称为改变世界的发明，是理所当然的。
在20世纪60年代的10年间，由于集成电路可以批量生产，产量增加了40倍，价格却不断下降，60年代初30美元一片的集成电路，到1970年就只值1美元了。
集成电路计算机时代
1958年制成的第一个单块集成电路，只包括一个晶体管，两个电阻和一个“电阻—电容”网络。随着集成电路工艺日趋完善，集成电路所包含的元件数量以每一两年翻一番的速度增长。到20世纪70年代初期，大部分电路元件都以集成电路的形式出现。至今，在指甲那样大(1平方厘米)的芯片上可以集成上百万个电子元件。集成电路从外表看来它们只是一块小小的硅片，因此人们常把它称为芯片。
集成电路的发展还促使计算机的更新换代，它在电子时代举足轻重，就像金属加工业在过去工业革命中所起的作用一样。
1964年4月，最早采用集成电路的通用计算机系列IBM—360问世，标志着计算机进入了集成电路计算机时代。
与晶体管相比，集成电路的体积更小，功率消耗更低，可靠性更高，成批生产的集成电路造价很低。集成电路的这些优点，使它在问世后迅速得到发展。1960年，第一块数字集成电路研制成功，1962年、1963年又先后研制出DTL(二极管—晶体管逻辑)集成电路和TTL(晶体管—晶体管逻辑)集成电路……这些为集成电路计算机的问世创造了条件。
计算机由于采用集成电路，计算速度进一步提高到每秒几十万次到上千万次，内存容量达几百K(1K为1024位)，可靠性也进一步提高，体积大大缩小，价格不断下降。机种多样化，各机种的相互兼容性强，结构实现了积木化，生产达到了系列化。磁芯存贮器被速度更快、价格更低、体积更小、功耗更低的半导体存贮器(大规模集成电路)取代。
由于应用了集成电路，计算机出现了新的发展方向，即计算机小型化。功能虽较少，但可靠、价低的小型机得到很大的发展。小型机的价格只及大型机的几分之一或几十分之一，但功能却与低档通用计算机不相上下，而且维修简便，于是计算机进入了一个空前的高速发展阶段，计算机开始普及到商业管理领域、自动控制行业和一般的科学单位等。
计算机事业出现上述兴旺的局面，都得益于集成电路的发明，而20世纪30年代至40年代印刷电路技术的发展，已经为集成电路的问世作了必要的技术准备。
和人类最亲密的发明
每个人心中都有一位创造大师，不过，这位大师特别爱睡觉，当他醒来的时候，我们就成了发明家。
牧童牵牛
唐诗有云：“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”这表明早在一千年以前，中国的儿童已经担当了放牛的重任了。力大无比、脾气倔犟的牛怎么会轻易服从幼童的号令呢？妙在一条牵牛的绳子和系绳子的地方。绳子系在牛鼻子上，那里肌肤细嫩，神经密集，稍有刺激就会引起牛强烈的反应。如果牛不与牧童合作，鼻子的痛苦将无法忍受。所以牧童只要轻轻牵动绳子，无论多么不听话的牛都会惟命是从。这种牵牛的方法不但建立了牛与人良好的合作关系，而且有效地解放了农业劳动的生产力，使牧牛成了悠闲的工作，壮劳力可以干更重要的活。
这是以小搏大的典型，是控制论在生活中最成功的应用。
绳套马脖
从前，马是欧洲农业和交通运输的主要动力。人们用马拉车耕地的时候，想当然地把绳子套在马脖子上，马儿往前走，绳子就勒着气管和颈动脉，跑得越快，勒得越紧，使马全身缺氧，大脑缺血，苦不堪言，干不了几年活就累死了。
很久以后，人们才发现问题出在绳套上：应把它套在马前肢上端胸部隆起的大肌肉上，并且将细绳子改成宽而柔软的带子。这个小小的改动，使马的气管和主动脉获得了自由，能够使出比从前大得多的力量，深翻坚硬的土地，拉动沉重的货物，提高奔跑的速度，还大大延长了马匹的役使寿命。
这次变革不仅使欧洲的农村经济产生了巨大的飞跃，而且促进了交通运输和城市的发展，增进了商业的繁荣。
你看，人们粗心要付出多大的代价！
马镫的奥妙
在发明马镫以前，人在马背上是坐不稳的。因为人是直立行走，以双脚为支点保持平衡的。一旦上了马背，双脚悬空，踩不着东西，只能以臀部为支点，人不习惯以这种支点保持平衡，稍一晃动就会掉下来。
马镫不仅是上马的“台阶”，更是骑手在马背上控制身体姿态的支点。骑手把几十年在地上练就的平衡本领“移植”到马背上，有了马镫，骑术就产生了飞跃。人的灵巧和马的速度完美地结合在一起，在狩猎、战争和邮件传递中发挥了重要作用。
相传欧洲的某个民族学会了使用马镫，他们的骑兵所向无敌。战败的人匍匐在地，恐惧地看着穿草而过、疾如流星的武士和骏马，以为是一种长着人身马腿的天神，于是，就产生了人头马的神话。
弓箭
弓箭的发明是兵器发展史上，也是控制技术史上的里程碑。弓可以把人体肌肉的能量积聚起来，在一瞬间释放出去，推动箭杆高速飞行，远距离杀伤敌人。同时，它可以让射手从容不迫地瞄准目标，在适当的时机精确命中。今天看来，它的动力系统是一个可触发的蓄能机构，它的控制系统是与动力系统分离的定位装置。
以前，人们投掷石块或标枪时，胳膊既要用力，又要掌握方向，难以兼顾，采用弓箭后便可两全了。后来，人们做了大量更大的弓，用很多匹马来拉它，拉开之后弦卡在弩机上，引而不发。需要时，扣动弩机，就把又粗又大的箭弹射出去，在更远的地方，以更大的威力杀伤敌人。
今天的枪炮火箭，从原理上说和弓箭是相通的。只是它们的动力来自爆炸释放的化学能，它们的瞄准系统采用了更先进的光学和电子技术。现代科学里，常常能看到古代智慧的影子。
小蜜蜂与青铜器
中国古代精美的青铜器，大多是在蜜蜂的“慷慨援助”下制造出来的。铸造青铜器先要做一套模子，把熔化的铜锡合金倒进模子里，冷凝之后就铸造完成了。模子什么样，铸出来就是什么样。模子是制造青铜器的关键，如何才能把模子做得精巧细致呢？一只小小的蜜蜂引发了古人的灵感。
蜂蜡是蜜蜂分泌的筑巢“材料”，受热会变软，遇冷就发硬，很容易在上面刻画出各种精细的文字和图案。比如要铸一只青铜虎，先用泥塑成一个坯，样子大体和虎差不多，然后在泥坯的表面敷上一层蜂蜡，刻上虎的眼睛和鼻子。等刻画完毕后，再用火烤一下，使蜡层的表面熔化，冷却之后，蜡虎光洁无比，然后用泥敷在蜡虎上面做成外模，在泥坯和外模之间的夹层里灌注熔化的青铜。于是，青铜取代了蜂蜡，就铸成了一只惟妙惟肖的空壳老虎。
淘金
黄金是一种奇妙的金属，人人喜爱。从古至今，人们大多用同一种方法从自然界获得它。这种办法就是“淘”。用水“淘”出来，而不是用火“炼”出来。发明这种方法的年代已不可考证，最早的发明人也不知是谁了。
在自然界中，黄金总是以元素状态存在，呈微小的颗粒状隐藏在沙石里，无法用手拣出来。人们在容器里装上含有金粒的泥沙，加进大量的水，反复摆晃，再让它们沉降。由于黄金比重大，相同体积的黄金和水相比，金比水重将近20倍。晃动过程中金粒逐渐沉积在容器底部，连续不断地用水把上面的泥沙冲走，再不断加进新的含金泥沙，周而复始，幸运的淘金者一天能从几吨泥沙里淘出一克黄金，而更多的人常常一无所获。
自然界的黄金越来越少，淘金越来越困难。年复一年，人们靠运气和劳苦重复祖先的劳作方式，却很少想运用智慧创造寻找黄金的新办法。
毛笔
在欧洲参观一个博物馆时，我看到了莎士比亚时代用的笔，那是在鹅毛上削一斜刀制成的“鹅管笔”，不禁由衷赞叹我们祖先发明的毛笔。
蓬松细密的毛做成笔头，构成了一个毛细管水库。许许多多平行排列的毛细管能迅速地把黑汁吸进去，并能克服重力作用使它们稳稳当当呆在笔头里，在写字的时候不会滴下来。笔和纸接触时，由于表面张力的作用，笔头中的墨汁又会顺顺当当顺着笔尖流下来，作成清秀飘逸的书画。
由于笔头是圆锥形的，笔和纸的接触面积可以连续改变，可写蝇头小楷，也可写出雄浑苍劲的大字。笔头有弹性，着笔力量大小不同，可以连续控制笔尖和纸的接触面，平滑地改变笔道的粗细，使中国书画具有变幻无穷的魅力。
我们的祖先把动物身上的毛拔下来插在竹管里，就变成了不可思议的毛笔。
墨的魅力
中国的毛笔和墨是一对“孪生兄弟”。墨是使用毛笔最理想的书写颜料。许许多多跨越历史长河的典籍文献、艺术珍品，都是用墨书写出来的，这是记录历史和智慧的载体。
墨比任何颜料都黑，书写时具有最大的反差。清晰，准确，不会有似是而非的印迹。常温下，墨在空气中不会氧化，遇水不会发生化学反应，也不会被酸碱腐蚀，所以人们形容某事证据确凿，就说是“白纸黑字”。
祖先们发明了巧妙的方法，利用油脂或木材不完全燃烧制出微细的炭粒，它们可以与黏合剂混合压制成墨，做成人们喜爱的各种样式，又容易在研磨时均匀地悬浮在水中形成胶体，成为流动性很好的墨汁，不会堵塞毛笔笔头中的毛细孔，也能迅速渗入纸的纤维孔隙之中，构成具有厚度的笔迹。
在近代化学工业出现以前，墨是最好的书写颜料。
无线通信的诞生
100年前，意大利人马可尼发明了无线电技术，实现了横跨英吉利海峡的无线通信。他想让电波越过大西洋，把信息从欧洲带到美国。年轻的马可尼来到在研究电磁波方面最具权威的德国，请教那里的专家。
权威们告诉他这是做梦。要让电磁波从欧洲到达美国，必须先在大西洋上空放一面大镜子，让电波先到达镜子，再把它反射到美国去，只有这样，才能让直线传播的电磁波绕过地球的障碍。先回去做镜子吧！
马可尼没有做梦，也没有做镜子，他不断改进天线和收发报机，终于实现了越过大西洋的无线通信。因为天上确有一面极大的“镜子”可以反射电磁波，这就是电离层，只是当时谁也不知道。
在科学领域，寻找真理的人们值得相信，倒是那些自以为掌握了真理的人们值得怀疑。
永动机和温度计
400年前，永动机曾是欧洲的热门话题，不断有人向皇宫送上自己设计的方案和样机。有一天，意大利物理学家伽利略奉命入宫审查样品。
这是一件全封闭的玻璃容器与管道构成的系统，不需加热，不用外力推动，容器中的水可周而复始、上上下下地循环流动。伽利略认真考察了几个昼夜，发现水流动的原因是由昼夜温差引起气体胀缩造成的，它不是永动机。
正巧，伽利略的一位行医的朋友曾请他设计一个可以测量病人是否发烧的仪器，他一直没有想出好办法。眼前这件所谓永动机给了他启发：何不用气体胀缩来测量病人的热度？他请了玻璃工匠做了一个精巧的带细管的小瓶，把小瓶倒插在水中，让病人的手握着小瓶，小管中的液面位置就可以反映病人的温度。这就是世界上第一支科学的温度计。
具有良好科学素质的人总是善于从各种事物中捕捉发明创造的灵感，甚至能从最荒谬的事物中发掘出它合理的成分。
针头和天花疫苗
天花疫苗问世之后，接种成了当时的难题。由于每次接种的疫苗很少，无法用注射器。于是，有的人就用刀尖在皮肤上划个小口，让疫苗从刀口里渗进去，但深浅宽窄难以掌握；有的人用针尖蘸上疫苗在皮肤上扎，但有弹性的表皮常常把疫苗阻挡在外面。由于接种方法不合理，妨碍了天花疫苗的广泛应用。
有位医生无意中捡到一枚穿线孔断了一半的缝衣针，出于职业习惯，用放大镜仔细查看它，发现那简直就是一支锋利的钢叉——能不能用它作接种疫苗的工具呢？实践证明，“钢叉”形状的针头很容易刺入皮肤；针头底部的半圆形弧线可以准确限定刺入的深度；又由于液体表面张力的作用，疫苗液滴自然附着在针头的弯月面上，保证每次送入皮下的疫苗一样多；而且接种时创口很小，不易感染。有了这种科学的工具，天花疫苗迅速普及到世界的许多地方，帮助人们制服了曾经肆虐一时的天花。
人类需要永不止息的创造，任何一位正在思考和劳作的人，都有可能成为开拓者和发明家。
轮胎秋千
西方的孩子们也喜欢秋千。与中国不同的是，他们玩秋千时不用担惊受怕，因为秋千不是用有棱角的木板、铁板做成的，而是巧妙地利用了废旧汽车轮胎。
旧轮胎做秋千有许多优点：安全、舒适、造价低廉。最主要的是解决了废旧汽车轮胎的处理问题。在西方，废旧轮胎是一种主要的垃圾公害，焚烧时会造成严重的环境污染。这种“变废为宝”的秋千使公害变成了儿童的天使。
人们有许多事情没有做好，当我们以新的目光审视这个世界的时候，就能创造出很多快乐和美。
数的发明
扳着指头数
古时候的人，数东西、数数都是扳着手指头数，一个人有10个指头，从1数到10,10个指头扳过一遍，记个整数，再从头数起，很自然形成了“逢十进一”。
可是，原始民族互相不往来，在记数的时候，各有特点，逢几进一也就是五花八门了。
有的民族，数数的时候，习惯使用一只手，数来数去只有5个指头，于是，记数就成了“逢五进一”。这叫五进制。
美洲的玛雅人，数数的时候，喜欢手脚并用，数完手指再数足趾。手和脚的指头共有20个，就来了个“逢二十进一”，它是二十进制。奇怪的是，在丹麦语中，至今仍然留有二十进制的痕迹。在丹麦语中，60是用3×20来表达的，90这个字的意思是“5个20上的一半”。意思是说，先数4个20，到了第5个20取它的一半，也就是4×20+10。
古巴比伦人却采用六十进制。表达243这个数，就应该是4个60加3，也就是4×60+3。六十进制有它的优点，60的质因数是2、3、5，约数很多，有2,3，4,5，6,10,12,15,20,30。做除法的时候，60可以被许多数整除，出现小数的机会少。
今天，计算角度和时间，仍然部分采用六十进制，比如1小时等于60分钟。
此外，还有二进制、八进制等等。
不过，作为记数，目前全世界都统一用十进制了。
给数字定位
今天，给你两个数字8和1，可以毫不费力地组成18和81两个数。你心里很清楚，8在个位上是8，在十位上就是80。
可是在古埃及，81这个数，必须写为8个10，再写一个1，才能组成81。所以，在读出81以前，必须做一个加法10+10+10+10+10+10+10+10+1＝81。
玛雅人使用的是二十进制，81必须写作2··.··，上面的每一个点表示20，下面那个点是1，这就是20+20+20+20+1＝81。
欧洲人使用罗马数字，数字很多，L代表50，X代表10，I代表1，那么，必须写作LXXXI，就是50+10+10+10+1＝81。
刚才说到的三种记数法，还带有刻木记事和结绳记事的痕迹。一条长绳上有许多结，大结是10，小结是1，总数是多少，你去边算边数呗！如果记的是一个上万的大数，恐怕就很难数了。
难就难在没有采用位值制。位值制，在我国公元前4世纪的《墨经》上就说得很清楚：一少于二而多于五，说在建位。1这个数，在个位上就比2少，换到十位上就比5多。每个数字的大小，除了本身的数值，还要看它在整个数中所处的位置。采取这个办法，记数只需要几个数字就够了。
我国是最早采用十进位加位值制的国家。
十进位值制是一大发明，对数学的发展有划时代的意义。
“0”从哪儿来
今天我们使用的数字一共是10个：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。从1到9，几乎是同时出现的，惟独0是一个特别的数字，出现得很晚。
只有了解零，才会发明出“0”这个数字。可是，最初的人认为零只代表“没有”，既然是“没有”，摸不着看不见，也就不需要用数字来表示了。在我国古代，遇到10、100、1000……这些带有0的数，就另外采用十、百、千、万的符号来表示。在埃及，也是另有符号的。
我国古代采用十进制，又同时使用位值制，很快就发现了零的用处不小。比如，要记下203这个数，就少不了中间那个零，于是在表示时，只好在2和3之间留一个空位，记作二三。
零是个空位，很容易被忽视，天长日久，就改用看得见的正方形来表示空位，203就记作二□三。到了写在纸上的时候，画个圆圈比画个正方形方便一些，203又记作二○三，这就有点像0了。我国的数学书中，最早出现0的时间是1247年。
今天通行世界的阿拉伯数字是印度发明的。印度的数字中，最早也没有0，需要0的时候，用“·”来代替，203的最初写法是2·3。
令人不解的是，0传到欧洲以后，罗马教皇曾经下令禁止使用，甚至对带头使用0的人施加刑罚。
十个数码的来历
0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，这十个数字，有人叫做数码，我们习惯上把它称作“阿拉伯数字”。“阿拉伯数字”，这是欧洲人的叫法，他们是从阿拉伯人那儿见到这些数字，才逐渐接受了的，所以印象深刻。
查一查历史，这十个数字的老家，其实并不是阿拉伯，而是印度。
印度早在公元前2500年，就出现了数字，那时的数字很简单，1就是一竖，2就是两竖……7就是七竖。过了2000多年，通行两种数码。这两种数码仍然没有定型，还在演变，变到8世纪，才出现德温那格利数码，形成今天的“阿拉伯数字”的雏形。
这时，印度的一位数学家来到了阿拉伯的巴格达，带来了这十个数码。埃及也是文明古国，本来有自己的数码，曾有一种非常好看的象形数码，可惜使用不方便。于是，印度数码就代替了阿拉伯数码，并且流传开来。
这一套数码，不但书写方便，而且适合十进位值制，只用十个数码就能组成所有的数。这就容易流传开来，并且引起欧洲人的注意。意大利数学家斐波那契曾到阿拉伯周游，看到这套数码使用很方便，1200年回国以后，写了一本《算盘书》，把这十个数码介绍到了欧洲。
13世纪的欧洲，仍然是一个保守的欧洲，对这套数码曾加以反对，意大利的佛罗伦萨城曾用法律禁止使用新数码！
然而，欧洲人还是接受了它，此后，印度-阿拉伯数字就走向了全世界。
“+”“-”“×”“÷”的来历
说来也怪，古代数学曾经有过辉煌的成就，会列方程，能计算精确的圆周率，却没有使用过“+”、“-”、“×”、“÷”这些最简单的符号。
你不妨设想一下，不使用“+”、“-”、“×”、“÷”这些简明的数学符号，怎么表示十位数的除法？怎么去解一个方程？你可能想得出办法，但那是一件困难而复杂的事，也可能写出别人看不懂的算式。
数学的发展在呼唤人们发明简单明了的数学符号。
1489年，德国人魏德迈首先使用了“+”号和“-”号。魏德迈是一个精于计算的人，他在财会业务中，用“+”来表示过多和盈余，用“-”来表示不足和亏欠，并且写进了商业算术书中。
后来，有人说，魏德迈在计算中，曾自言自语：“在横线上加一竖就表示增加，就叫加号吧。从加号中拿掉一竖就是减少，就叫减号吧。”这只能是后人的一种猜测。
第一次把“+”和“-”当做数学符号使用的人，是德国数学家史蒂夫。他于1544年在自己的代数专著中，首先使用了“+”和“-”。
“＝”号出现在1557年，是英国牛津大学雷克德创造的。他认为两条平行线是最相同的了，就用“＝”来表示相等。
“×”号出现的年代是1631年，比“+”号晚了150多年。最早使用“×”号的是英国的奥特莱特。而“÷”号出现的年代更晚，到了17世纪末期，瑞士人哈纳认为，用一条横线把两个圆点分开好比把一个整数分成几份。这就是除号。
纸和书
在古代，各种材料的书，这个兴起，那个淘汰，经过了好几千年，最后，终于出现了纸。从此，写字、印书就有了专门的材料。
于是，原来的竹简、帛书也就完成了它的历史任务；纸草书、皮书等等，也退出了历史舞台，开始出现了新的书籍。
纸的产生
纸是我国四大发明之一。
说到纸的发明，大家就会想起造纸技术的革新家蔡伦。蔡伦是湖南桂阳——现在的耒阳人。他是汉朝的一个官。开始当太监，后来担任尚方令，管理宫廷里的各种日常用品的制造和供应工作。那么，他是怎样想起要造纸的呢？
这里面有个“赫蹄”的小故事。
西汉末年有个女子叫赵飞燕，长得很漂亮，就被召到宫里，汉成帝看了，非常喜爱，于是当了昭仪。当时，宫中有个女官叫曹伟能，和汉成帝生了个孩子，赵昭仪知道了，非常妒忌，就派人把孩子扔了，又把曹伟能关了起来，给她一只绿色的小盒子，里面是用“赫蹄”包着的两颗毒药。上面写着“告伟能，努力饮此药……”就这样，曹伟能被逼服毒死了。
那么，这“赫蹄”是什么呢？
原来，它就是缫蚕丝时，在竹帘上余留下来的丝绵制成的丝绵纸。
还有一件事：
那是1957年5月。有一天，陕西省西安市郊灞桥瓦厂的工人，在挖土的时候挖到了一座汉朝时候的坟墓，里面藏着许多古代文物，其中发现了一些米黄色的古纸。后来经过几次化验，专家研究，确定原来这种纸是用麻制成的。因为发现在灞桥，所以就叫它为灞桥纸。
大家知道，我国古代是用丝绸和麻布做衣服的，因此，不可能用大量的丝绵和麻来造纸。同时丝绵造的纸价钱太贵，麻制的纸又厚又粗糙，都不适合写字，所以这两种纸一直没有发展起来。
蔡伦是一个既能写诗、又会做文章的人。所以，他非常了解用竹木、丝绸写字的困难。于是，他总结了前人造纸的经验，带领工匠们用树皮、麻头、破布和破鱼网等作原料造纸。经过反复实验，最后成功地把纸造出来了。从此，蔡伦造纸的方法，很快就在全国推广了。
因为纸比竹木轻巧，比丝绸便宜，又适合写字，所以，当纸一出现，就受到了大家的欢迎。它很快代替了竹木和丝绸，成为专门用来写字、印书的材料了。
卷轴式的书
纸的产生，是书籍材料上的一个大革命。它为书籍的发展，科学文化的繁荣，都创造了非常好的条件。那么，纸产生后的第一种书是什么样的呢？
在我们中国，第一种纸书，还是和丝绸写的帛书一样，也是卷子的。纸一般有一尺(约33厘米)左右宽，长就不一样了，可长可短，主要看文章的长短来决定。一般长一两丈，最长的有三四丈。卷头上接有一段纸，是彩色的，这叫缥。写字的部分也画着蓝色或红色的竖格。所以，这种卷轴式的纸书，看起来是很漂亮的。帛书的缥头上系有一条布带子，卷轴式的纸书上也有，这是用来捆扎书卷的。缥头的外面写有书名，这样，你要哪卷书，一看就知道了。不过，这样几卷书在一起还可以，要是书卷多了，查找的时候，一卷一卷地翻腾，还是很不方便的。因此，在卷轴的一头还拴有一个小纸牌，上面写着书名，叫做书签。这样，你要看哪卷书的时候，只要查看书签就能找到了。
这是卷轴式纸书的一般情况，也是一般人阅读的书。如果是皇帝贵族阅读的书，一些比较珍贵的书，那就要比这个讲究了。如卷头上的缥是用丝织的绫、罗、锦、缎做的；带子用丝织的彩带；书签是象牙的；书轴也不是木头油漆的，而是用象牙、珊瑚、金、玉等贵重材料做的了。
今天，我们的书是从上到下横写的，前面是文章的标题，然后，写正文。卷轴式的书是从右到左竖写的。每卷开头写文章的篇名，然后写正文，最后写抄书人的姓名和年、月、日。
经折装的书
卷轴式纸书的出现，是我国书籍发展史上的一大进步。它比起简牍和帛书有很多优点，比如比简牍轻、比帛书便宜，等等。但是，它和帛书一样，卷子太长，三四丈长的卷子，阅读的时候，展开，卷起，都非常不方便。如果要在书中间或末尾找一个字，或者找一句话，就得把卷子全部打开，找到后，再重新卷起来，这就更麻烦了。再说纸卷来卷去，很容易扯坏的。因此，后来就有人想出一种新形式，这就是经折装。经折装的书，就像我们今天有些字帖一样。它是将一幅长的纸，向左右反复折叠成几寸宽的一个长方形的折子，然后，再在折子的前后粘上两块硬纸板。讲究的，在硬纸板上贴一层有色纸、布或者绢，作为封面。
旋风装的书
经折装的书和卷轴比较起来，阅读时，要方便得多。你想看哪一段，要查哪句话，可以直接翻到所需要的地方。所以经折装在书籍形式上是一大进步。
但是，经折装的书用的时间长了，折子的折缝容易磨坏断裂，折子散开，因此，后来有人就把经折装改成了旋风装。旋风装是经折装的变形。它是用一张大纸对折起来，一半粘在书的最前一页，另一半从书的右边包到背面，粘在书的末页，这样，拿的时候，书页就不容易散开了。阅读时，从第一页翻到最后一页后，仍旧可以再翻回到第一页，翻来翻去，不会间断，就像旋风一样，所以叫做旋风装。
轮子的妙用
由轮变车
早期的轮子是光滑的圆木，人们借助于这些圆木在地面上移动物体。这种原始的方法，今天我们偶尔还可以看到。
可以想象，古时候，人们将一根根树木砍倒在地时，那些枝枝杈杈较少的圆木就会在平坦的地面上滚动起来，这种司空见惯的现象触发了人们的灵感：“唉，它会自动地滚动起来，这真可以省不少力呢！”有人由此萌生了“偷懒”的念头。
于是，对于那些粗大的圆木，人们不再吃力地去搬动它们，而是砍掉一些枝杈，在地上推滚起来……渐渐地，使用这种方法的人越来越多了。
熟能生巧。人们发现，当两根圆木一前一后滚动时，上面再搁一根也能一起前进。就这样，加在圆木上的东西越来越多，最终，有人将一块粗糙的木板放在两根圆木上面，再在上面放重物，这样既稳当又安全。
这就是今天所有车子的最早雏形！
考古学家们发现，大约在公元前2000年的古埃及文物中，就有了轮子；我国古代也早已有了发明和使用轮子的记载。
随着时间的推移，作为陆上交通工具关键部分的轮子也从原始形态逐渐变得更轻便更实用，开始出现了用几块板拼合成的圆形车轮；把两个圆形车轮用横木固定在木板车的两端，就可以轻便地载物运货了。在公元前3200年左右的美索不达米亚的乌尔国王巴尔基的坟墓中，就绘有苏美尔战车的镶嵌画，画上就有这种圆形车轮的马车。
木制的圆形车轮毕竟太笨重了，能不能发明一种比较轻的车轮呢？有人想了一个办法，创造了一种带辐条的车轮，就是用几根木棍将车轮和车毂连接在一起。这种车轮便是今天自行车轮、摩托车轮的前身了。
公元前2000年左右，美索不达米亚人就开始使用这种带辐条、装车轴的车轮子。这种车轮很快就被用于战车上，战马拉着战车所向披靡，勇往直前。
我国在公元前1300年左右，也出现了装车轴的车轮，并将它装在马车上。参观过秦始皇兵马俑遗址的人们一定会发现，大多数战车都装着这种车轮。秦始皇统一六国，“车轮”也帮了不少忙呢！
有了轮子，整个世界才真正地“转动”了起来。
踩着踏板奔驰
自行车是一种方便而廉价的交通工具。目前，全世界已有数亿辆自行车，其中以我国为最多，被称为“自行车王国”。
自行车结构虽然简单，但从开始发明直到完善定型，也有100多年的漫长岁月。说起来，自行车也有着一段不寻常的身世。
1813年，德国的杜雷士男爵发明了最早的自行车，当时他年仅28岁，喜欢钻研和摆弄机械。他想，人们在行走时，很多力气是花在两脚交替时对体重的负担上。他认为需要有一种辅助机械来减轻这种负担。为此他做了一个简单的支架，中间装上鞍座，前后各装一个轮子。使用时，人骑在鞍座上，两手紧握前面的支架，然后两脚交替地踩着前进。这样使轮子承受了身体的重量，两脚和地面间的摩擦大大减少了，所以骑着它跑得很快。杜雷士把它称做“奔跑机”。当杜雷士第一次骑着奔跑机在德国的曼轩城内行驶时，引起了人们的好奇，吸引了许多人。但在当时的豪门贵族眼里，搞机械是没有出息的，他们向杜雷士投以讥笑和讽刺。杜雷士弃此而不顾，他坚定地继续进行钻研。果然，几年以后，英国、法国、美国等都对奔跑机产生了兴趣，大家把它称做“玩儿马”、“漂亮马”。奔跑机成了当时一种时髦的新玩具。没有想到的是，由于奔跑机的发明，杜雷士后来竟丧失了领取退休金的权利。
1839年，苏格兰的青年铁匠麦克米伦，对奔跑机做了重大改进。他在奔跑机的后轮轴上安了两个曲柄，骑车人只要用两脚踩动两根长曲柄，车子就向前跑去。这一下，使骑车人的脚真正离开了地面，把双脚的交替运动变为轮子的滚动，大大提高了行驶的速度。麦克米伦把这种自行车取名为“后动自行车”。1842年，他骑着这种自行车，一天跑了20千米，由于车速太快，撞倒了一个小女孩，结果被罚了5个先令。
就在英国人麦克米伦对奔跑机做了重大改进的同时，法国巴黎的米苏父子也造出了一辆别出心裁的自行车。它前轮大后轮小，在前轮上安装了脚蹬曲柄。这种车无论在平坦的路面上还是下坡时，骑车人都比较舒适，而且速度也比奔跑机快多了。1861年巴黎成批生产了这种自行车。德国慕尼黑的一个展览馆至今还保存着一辆“米苏”式自行车。
从奔跑机发展到近代化的自行车，许多人在这一进程中展现了智慧和才干。如英国人劳森，最早把脚踏板改放在前后轮中间的就是他；瑞士人汉士雷诺特采用了链条传动等等。车架的结构也有不少变动。其中对自行车做出特殊贡献的要数英国人邓洛普了。他是第一个使用充气轮胎的人。原来自行车的轮子都是木制的，后来又改用实心胶带，这种轮子在平地上行驶问题还不大，如果在坎坷不平的小道上行驶，那可把骑车人震动得够呛，人们甚至给自行车起了绰号，称它为“震骨器”。看来改进车轮已成为迫切的需要。1888年，邓洛普所在的学校举行自行车比赛，邓洛普为了获胜，他把家中的一条旧橡胶管粘成圆环，打足了气，把它装在车上。出乎意外的是这样不仅增加了自行车的弹性，而且提高了车速，使邓洛普在比赛中名列前茅。偶然的比赛使邓洛普发明了充气轮胎，这是自行车发展史上的一大飞跃，影响很大。后来邓洛普干脆就干起生产充气轮胎的工作来了。
经过几十年的改进，自行车的结构日趋完善。19世纪90年代，已经有了大规模生产自行车的工厂。
近年来，为了节约能源，减少环境污染，锻炼人们的身体，许多国家都提倡使用自行车，骑自行车的人越来越多。在现代化的交通工具中，自行车仍占有特殊的地位。
奔驰在轨道上
火车的正规名称应为“列车”，由于在铁路上最初使用的是蒸汽机车，是以火力产生牵引动力的，因此，我们中国人便俗称它为“火车”，并且把凡与铁路有关的东西也都带上了“火车”二字，如火车头、火车厢、火车道、火车站、火车票……那么，火车是在什么时候、由什么人发明的呢？
铁路很早就有了，当然不像现在的这么先进，它也像其他一切事物一样，是慢慢发展起来的。
16世纪时，在德国、法国交界处的矿山，工人们为了把采的矿石从矿山里运出来，就铺了两根木头轨道，从矿山深深的巷道里一直延伸出来，矿车就沿着木轨滑行，把矿石运出来。这时的木轨可以说是早期的“铁路”了。
1784年，英国的瓦特发明了通用蒸汽机并申请了发明专利，兴起了工业革命，工业生产迅速发展起来。在工业生产中经常要用蒸汽机来帮忙，而造蒸汽机要用大量的铁，蒸汽机工作起来又需要很多煤，所以就要大量开采煤矿和铁矿。矿石开采出来后，要将它们运出来，于是，人们修了许多路，特别是在矿山里铺设了一种把铁皮包在木轨上的路轨，一直延伸到外面，煤呀铁呀就沿着它运出来，这种铁路比早期的木轨要好多了。在这种铁路上行驶的主要是马车。
不过，单单两根铁轨，时间久了，容易被压坏，而车子也容易打滑；再说经常日晒雨淋的，木头也容易干裂腐烂。于是，后来人们把它们都改成了铁轨，真正用铸铁做的，还在轨道之间横向铺设了一根根枕木，使轨道更加牢固，不容易压坏，这样就形成了最早的名副其实的铁路。
特里维西克是英国矿山里的一名技师。当时矿山里用来运输矿石的马拉有轨货车，速度比较慢，一天下来，只能运出去一部分矿石，已经远远不能适应矿山的运输需要。特里维西克看到这个情况，设想用蒸汽机来代替马力，开发出新的运输工具，造出蒸汽机车。从1781年开始，他就开始用心研究。几年过去了，特里维西克一直在努力研究，解决了一个又一个难题，像怎样使得蒸汽机变小适合装在机车上、机车行驶时锅炉怎样通风、汽缸如何排气等问题，终于在1804年造出了世界上第一台蒸汽机车。
这是一台只有一个汽缸的蒸汽机车，能牵引5节车厢，每小时可行驶5千米到6千米。
有意思的是，特里维西克的这台机车没有设计制造驾驶室，那驾驶员怎么开车呢？他就在机车行驶时跟在车旁边走边驾驶，可以想象，早期的火车一定不快，否则开起来后，驾驶员怎么跟得上呢？
特里维西克在机车造好后，曾经在英国伦敦的尤斯顿广场遗址上进行过试车。那里有一个围场，他在这圆形的围场里铺了一圈轨道，一辆拉着客车的特里维西克火车在上面行驶，向人们表现了它的雄姿，有的市民还乘坐在后面车厢里，兜了几圈呢！这景况使得围观的人心里也痒痒的，都想坐上去风光风光。
可是好景不长，这辆机车试了几次后不久，就经常发生零件损坏、翻出轨道、铁路断轨等事故。特里维西克做了几次修理、几次改革，但还是不能避免事故的发生。连特里维西克自己也失去了信心，他不愿意再多作研究了，把注意力转向了其他方面，放弃了对火车的探索。总的来说，特里维西克的尝试失败了。
不久，许多工程师弄清了特里维西克蒸汽机车发生事故的原因，是由于铁轨打滑造成的。于是，先后有好些人对它进行改进。先是在1812年，有两名英国人先在两条铁轨中间加一条带齿的轨，又在机车腹部安装一个转动的齿轮，希望齿轮和带齿的轨道吻合，结果失败了。后来在1813年，又有一名英国人为了解决铁轨打滑问题，想在机车后面装上两只脚，让它们像人脚一样交替行走来推车前进，但也失败了。
就在这时，斯蒂芬森开始了对蒸汽机车的探索。
1781年，斯蒂芬森出生在英国一个煤矿工人家庭，家境清寒，仅仅靠父亲微薄的薪水来养活一家8口人。为了生活，斯蒂芬森8岁就去给人家放牛，14岁就跟着父亲到煤矿做工了。工头看他年纪还小，就让他干些擦机器和保管蒸汽机零件的杂活。天天和蒸汽机打交道，使他对蒸汽机非常熟悉。
煤矿里的运输跟不上，工人们只好自己推着车，甚至自己背着重重的煤，从矿井下运上来。工人们弯着腰，累得直喘气，汗水从满是煤粉的脸上淌下来。看到父亲和工人们这么劳累、这么辛苦，而煤矿里的运输能力又是那样低，斯蒂芬森立下宏志，一定要改变煤矿运输的现状，解除工人们的劳苦，发明出比特里维西克机车更好更实用的运输工具。
可是，斯蒂芬森没文化，17岁了还识不了几个字，于是，他加入了矿上那所专门招收七八岁儿童的矿工子弟夜校，认真地学习起文化科技知识。
除了如饥似渴地学习科学文化知识，斯蒂芬森特别注意到实践中去学习知识。他一有空就去观察当时人们已制成的各种车，它们的优缺点在他心里清清楚楚。为了更好更完全地掌握蒸汽机的性能，他曾经不远千里，专门到瓦特的故乡苏格兰做工学习了一年多。在这一年里，他深入研究了瓦特蒸汽机的构造原理，了解到很多试制蒸汽机车的经验。
这时机会已悄悄地来到斯蒂芬森身边。有一天，矿上的蒸汽机坏了，技师修了老半天也没修好，老板、工人们都急得团团转，蒸汽机不动，就不能开工干活。斯蒂芬森走了过来，充满信心地说：“让我试试！”老板回头一看，原来是擦机器的杂工，疑惑地看看他，由于时间已来不及了，只好似信非信地点点头：“好吧！”斯蒂芬森在一双双眼睛的注视下，沉着冷静，很快就把蒸汽机修好了。大家都惊呆了，老板高兴地拍拍斯蒂芬森的肩，说道：“小伙子，好样的！从今天起，提升你为工程师。”斯蒂芬森笑了，他以自己的真本事，赢得了人们的信任，终于脱颖而出，从一个机器房的小杂工升到了机械工程师。
初试成功以后，斯蒂芬森发明创造的劲头更足了。1814年，33岁的他终于设计制造出了第一台新型蒸汽机车。这台机车能拉30吨货物，每小时可行驶7千米。的确，斯蒂芬森的机车比以前的机车快多了，但还有许多地方不太完善。就是这列火车在试车时，车上的一个螺丝帽被震松了，车子翻了，车厢里的英国国会议员和英国交通公司的董事长也被摔伤了。
这下可闯祸了。本来就反对火车的人，更是抓住这事不放，纷纷指责，硬是说火车没有马车安全，而且还说蒸汽机喷汽时产生的响声，把铁路附近的牛马都惊跑了。他们断定，用火车做交通工具是不可能的。在反对派强大的声势下，煤矿老板也退缩了，斯蒂芬森的第一台机车就像特里维西克的火车一样，默默无闻地被搁置一边。
但是，斯蒂芬森并没有退却，他开始了改进火车的工作。他想了许多办法，减小机车的噪音；用小管子把汽筒里的废蒸汽引到烟筒里去，这种蒸汽向上的冲力大，烟也出得更快，炉中空气循环加快，煤烧得也更旺，机车的牵引力就增加了好几倍；同时，他对铁路也做了改进，在枕木底下铺了许多小石子，防止铁轨因为火车的震动而断裂，现代铁路从此初具雏形。
就在这时，一个好机会又降临到他身上。1823年，英国政府聘请斯蒂芬森任修建铁路的总工程师，在拉兹河畔的海港城市斯托克顿和以盛产煤炭著称的达林顿之间，修筑世界上第一条40千米长的铁路。这条铁路主要用于运输。只是，这条铁路不是为行驶火车铺设的，而是为马车运输铺设的，所以，铁路铺成后，只准马车行驶。作为总工程师的斯蒂芬森，抓住这个机会，努力去说服一个又一个政府官员，终于使英国政府同意让火车在上面行驶。
1825年9月27日，火车通车典礼在斯托克顿城正式举行。“旅行号”蒸汽火车拖挂着33节车厢，载着450名乘客，像一条铁龙卧在铁轨上，等待出发。它的主要部分，是一个铁木合制的卧式圆桶锅炉，锅炉上面有两个垂直汽缸，通过机轴来带动锅炉底下的4个车轮转动；机车上也没有驾驶室，司机就站在车上操作；机车旁边还挂着一个装满煤炭的铁篮子，夜间行驶时，点燃篮子里的煤，便是一盏照亮火车前进的明灯了。
看，斯蒂芬森正要亲自驾驶他亲手造的火车。“开车！”只见“旅行号”缓缓启动，越来越快，越来越快，火车以每小时24千米的速度向达林顿城驶去。
顿时，铁路两旁观看的人群欢呼起来，有些人兴奋地跟着火车奔跑，有些人骑着马随着火车飞奔。且不说人，马也跑不过火车，他们早已被火车远远地甩在后头了。
成功了！成功了！斯蒂芬森驾驶着“旅行号”胜利到达终点，掌握、欢呼声响成一片，乘客们一个个激动地走下车，和欢迎的人们一起，把斯蒂芬森团团围住，热烈祝贺他的成功。
火车，从此真正被世人承认，并登上了交通运输的历史舞台。
斯蒂芬森当之无愧地被世界公认为火车的发明人。
疯狗脑髓的功用
春天来到了北方。葛洪(284～364，东晋医学家)查清两种怪病后才离开病区，趁着和煦的春光，继续往洛阳行进。
有一天中午时分，他路经一座村落旁边，只见四周田野上一片片金黄耀眼的菜花，蜜蜂争着在花丛中飞舞采蜜，村里炊烟缭绕，鸡声喔喔，显得非常宁静。突然间从村边传来一声惊叫，接着拥出一群人，有的举着锄头，有的拿着扁担，围着个什么东西在打，一边猛打还一边高喊：“打死它！打死它！”
葛洪赶过去一看，原来是人们在围打一只疯狗，那疯狗已被打倒在地闭了气，可仍然瞪着红通通的发直的眼睛，伸出的长长的舌头上流着口涎。被咬的是个小伙子，他出门担水，不提防冲来这只疯狗咬了他。小伙子此时抱着受伤的腿坐在地上，吓得两眼发直，脸色煞白，冷汗一滴滴地顺着鼻尖往下滴。
葛洪深深知道被疯狗咬伤后的严重恶果：人被疯狗咬了，会得一种“犬病”(即狂犬病、疯狗病)。病人兴奋若狂，受不得一点刺激，吹一点风，听一点声音，就会引起抽搐痉挛；看见水，甚至听到水的响声就要抽风，所以又叫做“恐水病”。得这种病的人最后往往全身麻痹瘫痪而死。当时的医生们对这种病都无能为力。葛洪早在家乡的时候，就看到过患疯狗病死去的人；来到北方游学，又遇到过几个这样的病人。为了找出医治这种病的办法，他曾经下过一番功夫。经过多次的访问、观察，他发现凡是被疯狗咬伤的人，一般每过7天都要发病一次；如果连续21天不发病，那么就可能脱离危险；但一直要过100天不发病，才算摆脱了这种恐怖的病症。得过这种病的人，还切忌吃狗肉和蚕蛹，如果吃了这两种东西，即使痊愈了的病人也会复发，而一旦复发就少有活命的希望了。
葛洪曾深入民间，摸索总结了治疯狗病的种种简易方法。例如，可先吸去病人伤口中的毒血，然后用艾绒灸10次，第二天起再每天灸一次，连灸百日，病人就可脱离险期；又可用薤白或地黄捣成汁敷在病人伤口上，同时让病人口服这种汁水，连敷连服下去，就可以逐渐好转；还可用矾石研成细末撒在伤口上，然后包扎起来，防止伤口恶化；另外，用干姜研成细末让病人连服带敷，也有一定效果。
但葛洪并不满足于这些治疗方法，因为这些方法虽有一定效果，可是把握性不很大，更不能保证以后不复发。他一直想寻求另外的治疗途径。
此时此刻，他目睹受伤小伙子的惨状，又看到旁边那只死疯狗的狰狞样子，一下触动了灵机。他想到：疯狗咬人，一定是将嘴里的毒传进人体，才使人中毒得病的。《黄帝内经》这本医书上有以毒攻毒之法，那么，治疗疯狗病，可不可以取疯狗身上的毒物来试一试呢？
他立即向村上的人说明了自己的主意。人们听说他是个医生，又见他热情和蔼，老成持重，就都愿意了。那个被疯狗咬伤的小伙子是位贫家子弟，家长和本人都无其他法子可想，听葛洪说得有理，顿时产生了希望，苦苦恳求葛洪当场医治。于是，葛洪用刀砍开疯狗的脑壳，取出白生生的脑髓，敷在小伙子的伤口上。为了观察效果，他暂时留在这座小村庄里。过了7天，那小伙子果然没有发病；又过了14天，小伙子仍旧安然无恙。
试验初步成功，葛洪高兴极了。从此以后，凡是碰到被疯狗咬了的人，只要可能，他都叫人立即把疯狗打死，依照这种办法治疗。经多次证明，这法子都灵验，被疯狗咬过的人，只要是在7天内敷了疯狗脑髓的，一般都不会发病；偶尔有发病的，也比通常的病人轻得多。
葛洪当时创造的这种治疗疯狗病的方法，用今天的科学观点来说，实际上就是免疫法。现代医学知识认为：细菌或病毒侵入人体，人体本身就有排斥、消灭它们的能力，所以不一定就发病；只有在身体抵抗力差的时候，细菌和病毒才能使人发病。免疫的方法，就是先让人体进行抗毒训练来提高抗病能力，然后使人免于得病。在欧洲，免疫法最初是从19世纪法国的巴斯德开始的，他用人工的方法使兔子得疯狗病，然后又把病兔的脑髓取出来制成针剂，用来预防和治疗疯狗病。至于免疫法的普遍使用，则是近代医学的成果。葛洪却在比巴斯德早1500年的时候就运用了类似的原理，有了免疫思想的萌芽。因此，他实在是世界上免疫法的先驱。
寻找魔弹
在19世纪，细菌学和免疫学进步很快。医学家在实验中已经发现，当细菌侵袭人体时，人体内部能产生一些物质，抵消细菌和细菌产生的毒素的作用。这些物质具有一定的针对性，既能准确地与所攻击对象发生作用，又不会给周围组织造成很大危险。然而，这些物质的作用是有限的，还有大量的疾病，人体产生的那种抵抗物质对它们却无能为力。
那么，能不能制造出这样一种物质呢？让它们进入人体后，只发挥消灭“细菌”敌人的作用，而不破坏人体组织的健康。如果能的话，那该多么好啊！它就像是神话中的“魔弹”一般，能够识别敌人，消灭敌人。
“能制造出这样一种‘魔弹’来吗？”保罗·艾利希反复地思考着这样一个问题。
艾利希于1854年3月14日出生在德国一个小城镇里，从小就爱好化学，因此，当他进入医科大学后，就开始研究某些化学物质对动物组织的作用。当时，还很少有人将化学与医学结合起来研究。艾利希的研究得到了老师的支持，老师还鼓励这位有头脑的青年，在科学研究上开辟自己的道路。
当时，德国的化学染料工业十分发达。在染料研究中，人们发现有些染料可以使动物组织着色；有些染料还可使某些特定的细胞而不是所有的细胞着色；还有些染料只能使某种细胞的某一部分着色。这项研究是由德国医生科赫开始的，但还存在着进一步完善和加以发挥的余地。艾利希被这些事实深深地吸引住了。他的博士论文就是探讨用染料进行动物组织染色的理论和技术问题的。此后，他还用染色技术提出了白细胞的分类方法。
思想活跃的艾利希在进行这一课题的研究时，很自然地想到，既然用适当的染色方法可以辨别出特定的细胞，那么，它也有可能辨认出特定的细菌。不久，他果然找到了一种可以使结核杆菌染色的办法，改进了科赫所用的方法。不幸的是，在研究结核杆菌染色中，艾利希感染上了轻度结核病，所以，他不得不暂时停下自己的工作，去进行疗养。
疗养中的艾利希依然思考着他在试验中遇到的一系列问题。此时，德国医学家贝林正进行消除细菌在人体内作用的研究，试图找到一种“体内消毒剂”，以便使侵入人体内的细菌无害化。他将白喉杆菌的肉汤培养物灭活以后，给试验动物注射几次，发现试验动物的血液里出现了能中和这些杆菌所产生的毒素的抗毒素。这种抗毒素能使另外的动物获得免疫，可以用它去治疗已经出现白喉症状的患者。现在我们把这种经过上述方法，从试验动物的血液里提取出来的抗毒素叫做抗毒素血清。
1889年，艾利希疗养归来后听说了贝林的发现。他与贝林共同研究，于1892年研制成功白喉抗毒血清。以后，用白喉抗毒血清治疗白喉的方法，很快得到推广，使白喉的病死率大幅度降低。
艾利希总结了他的观察和研究，他推断，各种不同的细胞、组织之间，必定存在着某些差异，所以一种物质对于某一特殊物质有一种“化学亲和力”，它类似于锁和钥匙的关系。在此基础上，艾利希提出了有机体和周围化学物质，如食物、药物等相结合的学说——侧链学说。“侧链学说”认为，细胞是装备有侧链(后来他又将侧链改名为受体)的巨大分子，这种侧链可与食物、药物等结合，还可与毒素结合。当细胞受到毒素作用后，可产生大量侧链，并从细胞上脱落下来，到血液中去中和毒素，所以称它为抗毒素。如果所产生抗毒素量不多，不足以中和所有的毒素，毒素便会与细胞结合，于是，细胞受到损害。
艾利希的这一学说，是第一个有广泛和深远影响的体液免疫理论，为此，他与梅契尼柯夫共获1908年诺贝尔生理学和医学奖。
艾利希在医学理论上做出了巨大贡献后，并没有停止他的研究，而是把自己的精力投入到新的研究中，以实现他多年来的梦想——寻找能杀灭人体内病菌，而不影响人体正常组织和细胞的“魔弹”。
染料能有选择地使细菌和原生动物染色的事实，一直萦回在他的脑海。他希望能找一种化学药品来帮助人体与疾病作斗争。艾利希首先选用锥虫作为寻找“魔弹”的射击对象，因为锥虫比细菌大，注射到小白鼠血管里，它可以快速繁殖，直至将小白鼠杀死为止，这对于研究十分有利。他用各种染料做试验，终于发现一种叫锥虫红的染料可以杀死引起睡眠病的锥虫。可是他随后又发现锥虫红虽然能杀死锥虫，可有时也能把小白鼠杀死，这就是非不清了。不久，他把注意力从染料转移到一种对睡眠病有效的阿托克西尔药品上。阿托克西尔是一种含砷的化合物。他知道化合物都是有毒的。他跳出了以往科学家的老路子，只在现成的化合物中去寻找药物。他决定以阿托克西尔为基础，改变它的结构，寻找毒性小、疗效高的药物。
艾利希立即着手试验，合成了数千种砷化合物，然后对这些化合物逐一筛选，观察动物对这些药物能承受的剂量，研究动物能承受的最大剂量能否有效地杀死细菌和原生生物。
他以锲而不舍的精神追寻着梦想的“魔弹”，每次试验他都亲临观察。试验过的药品数目在不断增加，1、2、3……101、102、103……301……401……他坚持毫不灰心地一直试验着，认真仔细地观察各种试验结果。
当试验到418号药品“偶砷苯基甘氨酸”时，终于显示出对锥虫有很高的杀灭效果，但受试的小鼠出现狂跳症状而死亡。艾利希和他的助手秦佐八郎仍继续着他们的试验，经常一连几天不停。累了，用几本书叠起来放在实验室的长椅子上当枕头睡上一会儿。
漫长而艰苦的工作，反复出现的不理想的结果，都没能动摇过艾利希的信心。他坚信，“魔弹”一定能够制造出来。
1909年，当他们试验到第606号化合物时，奇迹出现了。艾利希发现了一种既能杀死老鼠和马体内的锥虫，而又不引起眼盲或跳跃病的化合物。艾利希将这一化合物命名为“洒尔沸散”(意思是安全的砷剂)。在实验室工作的人们为这一伟大的发现而欢呼！这里面包含了他们多少繁重的劳动和多么顽强的意志啊！
“606”是艾利希梦想的“魔弹”，它终于制造出来了。“606”的发明，把非洲人从睡眠病的威胁中解救出来。
当时在世界范围内还流行着一种叫做梅毒的疾病，无论男人或女人，甚至刚出生的婴儿，都有可能染上这种可怕的疾病。成千上万的梅毒患者多么希望能有一种良药，使他们能摆脱这种疾病的痛苦啊！
当时医学家们已经查出，梅毒是由一种叫做“梅毒螺旋体”的微生物传染的。艾利希想，“606”能杀死微生物的锥虫，它能不能杀灭梅毒螺旋体呢？1909年整个炎热的夏天，艾利希及助手们都在紧张地研究着，经过反复的动物试验，他们证明只要注射一针“606”，就能消灭兔子体内的梅毒螺旋体。接着他们又进行了人体试验，结果顺利。艾利希又将“606”送到医院试用。1910年4月，第一批报告寄回来了，证明“606”治疗梅毒有显著疗效。
艾利希的梦想实现了！他找到了能治疗昏睡病和梅毒的“魔弹”606!这一重要的发现，使世界为之震动！人们为这一重大发现而欢欣鼓舞，因为最使人痛苦的疾病终于要被征服了。
艾利希的辛勤劳动开辟了化学治疗传染病的道路。艾利希的成功鼓舞了更多的科学家用化学合成的方法去探寻各种新的药物。
战火中出世的坦克
1914年夏天，第一次世界大战爆发了。以德国、奥地利、意大利为一方，组成了“同盟国”，而以英国、法国、俄国为另一方，组成“协约国”，双方展开了人类历史上首次大规模的殊死搏斗。
战争开始不久，英国有一个名叫斯文顿的新闻记者到前线去采访。他看到德国在前线修了很多的碉堡，而碉堡之间又拉上了带刺的铁丝网。战斗非常激烈。英法联军的士兵一次又一次地冲锋，但总是不能突破敌人的防线，许多士兵在机枪的扫射下，倒卧在血泊中……斯文顿心里很不平静。他总在想，难道没有更好的进攻办法吗？他苦思冥想，终于想到了“大力士”拖拉机。他想，能不能给它穿上厚厚的外衣，装备上大炮和机枪，使它既能冲进敌人的阵地，又能防御机枪的扫射呢？于是，他向英国政府建议，将拖拉机改装成能攻善守的战车。
斯文顿的建议得到了当时在英国海军部任海军大臣的丘吉尔的支持，就组织人员以“陆地巡洋舰委员会”的名义研制这种战车。他们参考了当时美国生产的能用来拖拉大炮的新式“霍特”拖拉机，很快就制成了一辆叫做“小威廉”的战车。斯文顿不满意，认为需要改进，于是又重新设计。在1915年9月，制成了名叫“大威廉”的战车。世界上第一辆坦克从此就正式诞生了。这种攻防两用的战车是在英国制造水柜的工厂里制造成功的。当时为了保密，研制人员就给这种战车起了个“水柜”的假名字。“水柜”的英文名是“tank”，读音是“坦克”，这个名字就一直流传至今。
“大威廉”坦克制成之后的第3天，就给英国政府的许多官员作了一次表演。这次表演虽然比较成功，但英国陆军部长却泼了冷水，认为这不过是儿童玩具，没有什么用处。社会上一些人也对坦克说三道四，认为它是一种价值很有限的机械化玩具，是一个“令人可笑的发明”和“一件骗物”，等等。然而，它还是受到很多人的赞许，把它看成是当时英国兵器中的“宠儿”。就在英国战车队离英赴法国参加作战之前，坦克还为英国国王乔治五世作过表演。抵达法国后，又在法军总司令霞飞和英军总司令黑格面前进行了表演。这两位将军对这一即将上战场参战的新式秘密武器很感兴趣，并祝愿它旗开得胜，“车”到成功。英国战车队的官兵更是信心百倍，希望一举成功。他们很快就投入了参战前的车辆调整和修理工作。
现在我们再来看看正在激烈进行着的世界大战。1916年，这场大战已进入第3个年头。这年7月，在法国北部的索姆河地区展开了一场声势浩大的争夺战。7月1日清晨在打破阵地暂时平静的哨声中，英法联军以3倍于敌的兵力在40千米宽的地段上向德军发动了冲击。就在英、法士兵还没有接近德军第一道防线时，德军的机枪就开始吼叫了，串串火舌像一张张血红大口扑向冲杀过来的人群。成千上万的英、法士兵倒下了……德军依仗着坚固的工事和强大的火力进行了顽强的抵抗，使英法联军伤亡相当惨重。到傍晚时分，在德军阵地前横七竖八地躺着6万多名伤亡的英法联军的士兵。由于德军的拼命坚守，使英法联军的进攻受挫，进展缓慢。到7月中旬，半个月的时间英法联军仅向前推进了几英里。而德军阵地上，碉堡林立，堑壕纵横，铁丝网密布，真可说是“难越雷池一步”。双方这种僵持对峙状态一直持续到9月中旬。
9月15日早晨，就在双方士兵互相对射的时候，突然从英法联军阵地上蹿出来一些像铁盒子似的巨大的“怪物”，直向德军阵地冲去。它们全身披着钢甲，脚底下虽然没安装轮子，却跑得和人一样快，而且子弹嗖嗖地从怪物的两侧飞射过来。德军士兵被这突如其来的场面惊呆了，慌忙向它射击。但子弹一碰上去就弹下来，像是碰撞在石头墙上似的。眼看着怪物越来越近了，士兵们更加紧张了，有的扔下枪逃跑，有的当即被怪物上的机枪射倒，有的还没有来得及躲藏就连人带枪被轧在怪物宽大的铁履带下……而那怪物更神气了，用它那高大的身躯挡住敌方士兵射来的子弹，掩护着跟在它后面的士兵向前冲杀，并用那副长而宽的铁脚板压垮铁丝网，越过堑壕，将德军的工事践踏得支离破碎。
这时，德军阵地上一片混乱，战壕里挤满了惶惶不安的士兵，这是他们惟一可以躲藏的地方。但是怪物毫不留情，用安装在它两侧可以旋转的机枪进行扫射，在短短几秒钟内就扫倒了100多人，没有被打死的人乖乖地举手投降。只用了两个半小时，怪物们率领的联军士兵就攻占了纵横5千米的阵地。德军被打得一败涂地。这些身手不凡的怪物，就是后来成为陆战中主将的坦克。
坦克在战场上首次亮相就取得显赫战果，打了一个大胜仗，使英法联军的士气大振。英军总司令黑格将军对首战告捷的坦克更是特别赏识，欣然向伦敦提出订购坦克1000辆。而深知坦克厉害的德国士兵，一听见远处坦克轰隆轰隆的响声，便高喊着：“坦克来了！”夺路而逃。
首次出现在战场上的坦克，就是斯文顿建议研制的“大威廉”坦克。在登上战场作战时，它已有了新名字，叫做“马克Ⅰ型”坦克。
这种坦克，外形很像一个巨大的蝌蚪。在它的身体后面拖着一条“尾巴”，那是两个导向轮。它没有现代坦克一般都有的旋转炮塔。为子爬越障碍方便，它的车体设计成菱形。在车上装有一台105马力的汽油发动机，使它每小时能跑6千米。它的长度包括导向轮在内约为9.9米，宽4.2米，高2.49米，重达28.5吨。车体的装甲厚度为5～10毫米。车内乘员8人，其中半数为驾驶员。在坦克车体两侧的炮塔内分别安装着4挺机枪和两门57毫米加农炮。
从上面的情况来看，当时的坦克攻防能力都不强，只有口径很小的炮和机枪，装甲很薄，跑得又慢，充其量是一支“乘车的机枪队”而已。但是，它在战场上的出色表现，引起了许多军事家的注意，认为它是一种很有发展前途的武器。此后，坦克发展很快。就在这次世界大战的后期，英法联军在康布雷、亚雷两次战斗中，分别集中了约500辆和600辆坦克，对德军发动了猛烈的进攻，取得了重大的胜利。
历史上的超时代发明
蒸汽机
18世纪蒸汽机的问世，无疑是人类一项划时代的伟大发明。蒸汽机开创的蒸汽时代，推动了根本改变人类社会面貌的第一次技术革命。最早的活塞式蒸汽机，是在德国的法国人巴本于1690年发明的。这种兼锅炉、汽缸和凝汽器三重功能的蒸汽机，事实上并没有实用意义。但这种管状的活塞式蒸汽机，确实是能完成蒸汽机工作循环的蒸汽动力机。而真正有实用意义的蒸汽机，是1698年英国人萨弗里发明的蒸汽机，它用冷凝蒸汽产生的吸力从矿井中抽水。后来，英国铁匠纽科门在白铁匠卡利的帮助下，对萨弗里的蒸汽机进行了改进，于1712年制成了“大气机”——纽科门蒸汽机。这种被称为“煤老虎”的纽科门蒸汽机，热效率很低，但可以有效地代替牛马和人力，带动水泵来抽排煤矿的积水。当时煤矿经常因积水而停产，有的矿为排水竟动用了500匹马来转动辘轳。煤矿多用点煤是不在乎的，所以，纽科门蒸汽机很快在各地煤矿被采用。但其他工业对这种“煤老虎”动力蒸汽机，还很少有人敢问津。具有工业使用意义的蒸汽机，是英国格拉斯哥大学的仪器修理工瓦特，在1784年取得专利的“双动旋转式蒸汽机”。瓦特蒸汽机已初具近代蒸汽机的雏形，比纽科门蒸汽机有更大的功率和更高的热效率，很快被其他工业所采用。工业蒸汽机的应用和推广，很快就出现了蒸汽轮船和蒸汽机车，当然还有带动纺织机械的蒸汽动力机、冶金业的蒸汽鼓风机等，一个以蒸汽机为标志的蒸汽时代，就这样开始了。而蒸汽机正是作为具有商品意义的产品，才能发挥伟大的历史作用。
内燃机
没有内燃机的发明，就不会有汽车、飞机、远洋舰船，也不会有坦克、火箭、潜艇、战舰，还有移动电站、地质钻机、建筑工程机械等也不可能出现。这种高效率、低重量、体积小的动力机械，是19世纪末第二次技术革命中重要的进步发明。内燃机的历史，甚至可以追溯到17世纪80年代，荷兰物理学家惠更斯最早提出真空活塞式火药内燃机，但这种设想方案连实验都没通过。直至几乎一个世纪之后，法国发明家里诺在1869年制成了第一台实用内燃机，这种二冲程无压缩过程的电点火煤气机，很像一台以煤气代替蒸汽的卧式二冲程蒸汽机。它作为小型动力颇受欢迎。而德国工程师奥托，应用了法国同行德罗沙的内燃机四冲程循环原理，在1876年研制成功了第一台四冲程往复活塞式内燃机。这也是一种煤气内燃机，但比里诺的二冲程内燃机热效率大大提高，而且结构更为紧凑小巧，运转也更为平稳。这种奥托内燃机，终于成为能与蒸汽机竞争并最后获胜的新型动力机械。
当然，1883年英国工程师戴姆勒制成的第一台四冲程往复式汽油机，1892年德国工程师狄塞尔发明的压燃式柴油机，都是内燃机发展史中重要的一页。汽油机和柴油机的问世，真正推动了汽车、飞机、远洋商船、潜艇、坦克等更有时代意义的产品的发展。
自行车
自行车的发明，算不上是什么划时代意义的发明，但作为人力交通工具，这种机动灵活又能提高效率的代步机械，是人类的好朋友，对于被称为“自行车王国”的中国来说，更是重要的甚至不可缺少的朋友。最早有实用价值的滑行式自行车，是苏格兰铁匠麦克米伦在1839年发明的。这种前轮可由车头车把转向的双轮车，靠骑坐在车上的人双脚蹬地后向前滑行，前进滑行时双脚离地后可搁在专门做好的脚架上。它与其说是代步工具，不如说是一架游戏机械。
1861年，法国的一个制造马车的匠师米苏制成了第一辆用脚蹬直接带动前轮的真正自行车。1888年，当爱尔兰人邓洛普在自行车上装上充气轮胎代替木轮上的铁皮，自行车就在全世界风行起来了。邓洛普以后成为著名的汽车轮胎商，而后又发展成为汽车制造商，这是后话了。
汽车
1885年，一辆装有汽油发动机的三轮车出现在德国曼海姆街头，这就是现代汽车的鼻祖。这辆由德国人本茨发明的奇形怪状的三轮汽车，时速为13～16千米。而略早一点，英国工程师戴姆勒把他发明的高速汽油机装在木制的两轮车上，也可称得上是最早的汽车。1889年戴姆勒又把他制成的V型双缸汽油机用于汽车，并正式获得了专利。
但真正具有现代意义的汽车，是1908年美国人福特发明并大批生产的T型汽车。这种带有倒挡的、轻巧灵活又结实便宜的汽车，一时风靡市场，畅销世界各地。福特T型车使福特公司一跃而成为世界最大的汽车制造公司，福特本人也从此获得了“汽车大王”的称号，同时汽车部件的标准化和汽车的装配流水线也成为世界汽车制造业的典范。
火箭
中国四大发明中的火药与火箭有不解之缘。已有史料表明，最早的火箭是公元1000年(宋真宗咸平三年)，由谋士唐福所制造。这世界上第一枚火箭是一支填满火药的竹筒，带有“定向棒”和引火管，点燃后火药剧烈燃烧，喷射高温高压气体，推动火箭射向敌方。
世界上第一枚液体燃料火箭长3米，由美国克拉克大学的物理学教授戈达尔于1926年3月在马萨诸塞州送入长空。1957年苏联用火箭发射了世界上第一颗人造地球卫星。1978年美国的“阿波罗”运载火箭，把24人送进太空，其中12人在月球登陆，其运载火箭“土星5号”的第一级推力高达3500吨！由火箭发展而来的导弹、火箭炮，已成为当代战争中重要的战术、战略武器。
电池
假如没有电池的发明，麦克斯韦的电磁学理论就不可能建立，改变世界面貌的第二次技术革命也许还要推迟几十年或上百年。今天各式各样的电池，也是自动控制、电子技术、传感技术、航空航天、计时测试和家用电器不可缺少的能源。说到电池的发明，不能不提到1791年意大利博洛纳大学教授伽伐尼解剖青蛙时的重大发现，那就是不同金属接触蛙腿时会引起痉挛，这现象与蛙腿通过电流时的情况一样。意大利巴费尔大学物理教授伏打注意到了伽伐尼的发现，在重复伽伐尼的实验过程中，伏打发现不同金属在液体和湿布中会产生电流。1799年，伏打用铜片和锌片制成了能维持一定电流的“电堆”。1800年，伏打写信给英国皇家学会会长，宣布他制成了“伏打电池”。世界上第一个用浸在盐水里的铜片和锌片组成的电池，就正式问世了。
阿斯匹林
作为一种退热止痛药，它的发明也许称不上惊天动地，但发现阿斯匹林的悠久历史和它至今不衰并还在发展的有效功能，使阿斯匹林成为一种很典型的超时代产品。天然阿斯匹林的历史可以追溯到公元前5世纪至公元前4世纪，被称为“西方医药之父”的希波克拉底就曾介绍过咀嚼柳树皮可治疗分娩疼痛和产后发热，古罗马人用杨树皮的浸出液治疗坐骨神经痛，美洲印第安人用柳树皮泡制的茶来退烧，非洲霍屯督人用柳树皮饮料医治风湿病。这些民间土药的主要成分，就是天然阿斯匹林。1800年，人们开始从杨柳科植物的树皮中提取水杨酸盐类。1853年，德国化学家杰尔赫首次成功地合成纯水杨酸，确定了它的退热止痛有效作用，但毒性和副作用太大。1897年，德国化学家霍夫曼用纯水杨酸制成乙酰水杨酸，保持了有效功能而大大降低毒性和副作用，成为一直沿用至今的阿斯匹林的主要成分。1899年，德国拜尔公司大量生产阿斯匹林，并大做广告，于是退热止痛的阿斯匹林开始风行全球。
电灯
尽管目前各种新光源不断涌现，但白炽灯仍然是我们生产、工作和生活、娱乐的主要光源，而且在不久的将来，白炽电灯还将以它光亮柔和稳定、方便灵活价廉的特点而有一定的地位。1878年，英国的斯旺在新堡的化学学会展示了他发明的白炽电灯，而几乎同时，爱迪生在美国新泽西州孟洛花园的实验室中，点亮了他研制的白炽电灯。据说，爱迪生这位平均11天取得1项专利的伟大发明家，为研究白炽灯的灯丝材料，试用了包括妇女柔发、老人胡须和中国竹丝在内的1600多种不同材料，最后采用了碳化的棉线。第一只爱迪生的“棉线灯丝电灯”连续亮了40多个小时，宣告了真正具有实用意义的电灯的诞生。这是1879年10月21日的事。但目前使用的钨丝电灯，直至1908年才出现。应当指出的是，由于爱迪生反对交流电，所以他研制的电灯严格地讲是直流白炽灯，而我们现在使用的交流电源电灯，是稍后一些时间才问世的。
时钟
“一寸光阴一寸金”、“时间就是生命”，古今人们重视时间珍惜光阴。但若没有计时工具，如何衡量过去、现在？怎样区分前后快慢？更不用讲我们今天探月揽海、原子基因的研究和自动化、机器人、交通管理、激光通信的时间要求，要精确到百万分之一秒甚至万亿分之一秒。可以说，没有钟表，就没有现代世界。精确的计时使一个复杂的现代社会运行协调，而模糊的时间概念只能是低级原始社会的标志。钟表的时代意义就是精确程度。
古代的原始计时工具是铜壶滴漏、沙漏、日晷。11世纪我国北宋学者苏颂建造的“水运仪象台”，可称最早的机械时钟。由于需用水车供水作动力，故称“水钟”，每一刻钟用锣声、铃声和钟琴声报时。西方最早出现的机械时钟，可能要算13世纪英国一个铁匠为一座寺院“锻造”的一台机械钟，它粗大的齿轮、钟锤、柱轴和杠杆都是手工锻打而成的。而1309年安装在意大利米兰的圣欧斯托教堂的时钟，相比之下就要精密准确很多。但这些时钟都只能用声音报时而没有表面标度显示时间。
1583年，意大利科学家伽利略用脉搏测定教堂吊灯摆动的周期，发现无论摆幅多大，时间都相同，于是设想这个原理可以用做钟表的钟摆，通过实验他写成文章提出了著名的“钟摆原理”。而把钟摆原理运用在真正的时钟上，是荷兰的物理学家惠更斯，他在1658年制造成功了世界上第一台精确计时的摆钟。而更为轻巧方便的表，则是在后来人们发明了游丝摆轮代替单摆的事了。从挂表、怀表到手表、戒指表，机械钟表越来越精细轻巧，但更为精确的石英电子表从(1992年已开始占领钟表市场。日本的精工集团是全球最大的钟表制造厂商，每两秒钟就生产一块新表。1948年发明的铯原子钟，24小时的误差不到亿分之一秒。
计算机
数学是科学技术的基础，而数学离不开计算，计算就需要计算工具。结绳、垒石和刻痕，只能说是简单的记数，真正的计算工具，最早的是我国的算筹和算盘。算盘出现的年代已不易考查，但从《汉书》中出现“珠术”的名词推断，汉代以前我国就已有算盘，到明代则已有带横梁的上二珠下五珠的算盘，而且有了《盘珠算法》等专著。
虽然算盘这简单的计算工具可以进行复杂的计算，而且在一些运算上，速度、效率都很好，但真正现代意义的机械计算机，还应是法国数学家布莱斯·帕斯卡1642年发明的加法器。而英国数学家查尔斯·巴贝奇1822年设计的“差分机”和1833年设计的“分析机”，是历史上首次提出程序设计并含有运算器、存贮器、控制器和输入输出器等基本部件的通用数字计算机。很可惜，由于缺乏经费支持，这台数字计算机最终没有完成。1941年，德国工程师康纳德·朱斯制成了世界第一台应用二进制程序控制的通用自动机电计算机。1945年底，美国宾夕法尼亚大学在军方支持下，制成了世界第一台电子计算机“埃尼亚克”。这台有18000多个电子管、重达30多吨的电子计算机，运算速度是每秒5000次。实际上，电子计算机的功能已不仅是计算和高速运算，它的逻辑判断、高速运行、大容量的贮存以及图像转换、不同信号的输入输出和处理，早已超出数学计算的范畴，准确的称呼应该是“电脑”。但因为电脑确实是从机械计算机、机电计算机、电子计算机的道路发展而来，首先是为数字计算服务而设计的，因此称之为计算机也可说是不忘根本。如今随着运行速度的提高和功能的发展，已出现了每秒运算10多亿次的高速巨型电脑，速度更高、容量更大、性能更多的“光脑”也将问世。电子计算机、电脑正开辟着人类的一个新时代。有的国家已经规定，申报的新产品，必须报告产品中运用电脑的情况，否则不能批准，看来电脑时代已经到来。
电视
电视现在已成了很多城市人生活的一部分，世界杯足球赛期间，据说通过电视观看球赛的观众有几十亿，而在电脑、自动控制、安全防卫、遥感遥控和医疗卫生等方面的作用，就更为重要。
在19世纪后期，贝尔发明电话之后，很多人就有了想通过类似电话传送的技术来传送图像的考虑和设计。1884年巴普考发明的电动望远镜，对电视的研制又是一个激励，但一直到20世纪初，在无线电通信技术、电子技术和有关功能材料有了突破以后，电视的研制才飞速发展。1907年11月18日法国物理学家爱德华·贝兰首次实验有线图像传真成功。虽然只是固定图像的传输和接收，但称之为电视发展的第一步是完全合理的。嗣后各国科学家在电视的放送、传输、接收等方面都有了成功的进展。1929年，贝尔在伦敦公开播映歌星演唱，开创了世界上第一个电视节目。但因为画面和声音不能同步，因此观众在示波器的小屏幕上看到模糊不清的歌星张嘴好几分钟以后，才听到歌声，此时歌星又从屏幕上消失了。直至1930年7月，贝尔解决了声像同步的技术问题，英国广播公司才正式播映了世界上第一个电视剧《嘴里叼花的人》。目前彩色电视早已代替黑白电视，更先进的数字电视、立体电视、水下电视都已陆续问世，卫星电视更把电视信号投向世界每一个角落。电视已经跨越国界空间，也正在跨越时代。
核能
核能的发现和利用，是当代新技术革命的一个重要标志。核应用方兴未艾，核电站将在21世纪占领能源舞台，核时代正在到来。
1905年，爱因斯坦在“狭义相对论”中提出了著名的质能关系式E＝mc2，在理论上奠定了开发核能的基础。在以后的30多年中，居里夫妇、德国的哈恩和施特拉斯曼、奥地利的梅特纳等人，从放射性、慢中子效应、铀核裂变等一系列实验研究中，逐步揭开了核能的奥秘。1942年，美国在英国和加拿大的合作下，开展了代号“曼哈顿工程”的大规模核能计划。奥本海默博士负责领导原子弹的设计和研制工作。核能的研究开发从此有组织有计划地全面开展起来。
1942年12月，在费米的领导下，在美国芝加哥大学建成了世界第一座核反应堆。12月2日，首次成功地实现了人工控制的核裂变链式反应，正式揭开了核能时代的序幕。1945年7月16日，第一颗原子弹试验爆炸成功。由于战争环境的保密需要，第一颗原子弹惊天动地的爆炸，很多年以后才为世人所知。而在同年8月6日和9日向日本广岛、长崎投下的铀弹和钚弹造成的影响，至今还没停息。1952年11月1日，美国进行了第一次氢弹试验；1953年苏联爆炸了第一颗有实用意义的氢弹。1954年1月美国第一艘攻击型核潜艇下水……美苏的核军备竞赛使我国不得不有所防备，1964年10月和1967年6月，我国先后成功地进行了原子弹和氢弹的试验。
世界第一座核电站是1954年6月在苏联奥布宁斯克建成的。以后，美国、英国、法国等国家纷纷建立核电站。虽然由于美国三里岛和苏联切尔诺贝里核电站事故，造成一些人对核能利用的恐惧心理，但核能这种高能量密度、高效率、低成本、低消耗、低污染的新能源正在逐步登上能源的主舞台。
高分子合成材料
包括塑料、合成橡胶和合成纤维在内的高分子合成材料，无疑是20世纪发明中的骄子。有人称新技术革命的旗帜是高分子合成材料做的，真是一语双关非常精辟。高分子合成材料以其优异的性能、丰富的原料和低廉的成本，正在动摇着物质材料世界中占统治地位的金属和其他非金属材料的地位，已经成功地成为当今生产、工作、生活、文化娱乐中不可缺少的基础材料。
1920年德国化学家施陶丁格的高分子长链理论和美籍比利时科学家纽兰德关于乙烯合成橡胶的研究，为高分子合成材料的发展打下了理论基础。由于第一次世界大战的军事需要，合成橡胶和石油化工产物的研制开发发展最快，并使石油化工成为高分子合成材料的开发基础，塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料几乎全部来自石油化工。
最早的合成塑料是美国化学家贝克兰德在1907年研制成功的酚醛树脂，这就是通常说的“电木”。最早的可代替天然橡胶的合成氯丁橡胶是1928年纽兰德和柯林斯研制的。世界上第一种全人工合成纤维是聚酰胺纤维，世称“尼龙”，这是美国杜邦公司利用化学家卡罗泽斯的研究成果，在1938年推出的。当时尼龙被人称做“女妖的头发”，如今尼龙家族仅杜邦公司的产品就有1800多种。纤细的尼龙纤维，10千米长仅17克重，当今上百万吨的尼龙产品，足可以为地球裹上几层漂亮的外衣。高分子合成材料已经开始登上“分子设计”的台阶。在分子水平上设计制造人们所需要的各种材料，已经不是幻想，肯定它将骄傲地跨入21世纪。
机器人
20世纪初，机器人还只能出现在科学幻想小说之中。60年代问世的机器人，其实还只是进行喷漆、焊接的“机械手”，从外形到性能都一点不像人。随着微电脑技术、精密机械和自动控制技术的发展，70年代末80年代初，机器人的发展可谓突飞猛进，各式各样性能各异的机器人纷纷问世。法国有能清理站台、打扫卫生、擦拭座椅的地铁站务员机器人；日本有灭火喷水的消防员机器人，还有右手61指左手72指能演奏吉他的“独奏者”机器人。德国罗纳布格市的拳击陪练机器人，不仅能承受、躲避拳击手的各种攻击，而且还能伺机用它的“机器手”进行反击。英国奥斯丁·劳维尔汽车厂的机器人检验员，装备有69个摄像机和激光探测器，可以在43秒钟内完成148个检查项目。还有铺设地下管道的“地下工作者”机器人，会哭会叫会“流血”的牙科、外科实习机器人，能翻译外语的机器人，可以搬运重物登楼的机器人，会喂鸡、养鱼的机器人以及会说会笑、外形像人、会走路、会点头的仿人机器人等等。由智能机器人率领的机器人大军将在21世纪大展雄风。
假如还要介绍，抗生素、农药、化肥、染料、洗衣粉、潜艇、飞机、空调器、收音机，乃至罐头食品、缝纫机、拉链、眼镜、抽水马桶、吸尘器……都有一番颇有意味的历史和开拓意义，凡能在今天发挥作用的任何东西，当初发明问世都有着超越时代的意义。我们回顾历史，主要还是为了今天能想到明天、后天，这样的产品才真正有时代气息，而科技对这些新产品——未来商品的决定意义，从这些例子中已非常清楚了。
空气的新家族
英国物理学家瑞利，在做测量氮气密度实验的时候发现，两种不同来源的氮气，它们的密度总是相差0.5%，但瑞利没能找出原因。1894年，瑞利公开请求别的科学家一同来解决这一难题。英国化学家拉姆赛请求瑞利同意自己继续进行这一实验。拉姆赛猜想，造成差别的原因，可能是空气中含有微量的比空气轻的另一种元素氦。他决定通过使空气液化再蒸发的方法，将空中的不同成分一一分离出来，从而查出其中的氦。
意外的发现
“液态空气来了！”“液态空气来了！”
在拉姆赛实验室中工作的年轻人奔走相告。他们放下手头的工作，都来看这从来没见过的东西——液态空气，更想看看拉姆赛怎样从液态空气中提取氦。
杜瓦瓶中的液态空气像清水一样，慢慢地冒着小气泡。瓶子一摇动，气泡就增多，发出咝咝的声音。
在找氦之前，拉姆赛用液态空气，向他的学生们做了好几个奇妙的实验。
一个小橡皮球放进液态空气里，再拿出来扔在地上。橡皮球没有跳起来，而是摔碎了！原来橡皮在液态空气的温度下失去了弹性，变得像玻璃一样脆了。
拉姆赛在试管里装了小半管水银，中间插一根铁棍，把试管放在液态空气中。水银冻成了固体，拿着铁棍一拔，就连水银一起拔了出来。拉姆赛用这把水银锤子在墙了钉了一个钉了，原来水银冻得比铁还硬。
拉姆赛又把一块面包放进液态空气里。他让大家把窗帘都放下来。拿出面包来一看，这块冻硬的面包在漆黑的房间里发出天蓝色的光辉。
拉姆赛一个又一个地做着实验，各种常见的东西放进了液态空气，都希奇古怪地变了样。年轻人不时发出惊叹声。但是他们也越来越着急了：宝贵的液态空气越来越少了，还找不找氦呢？
拉姆赛停止了实验，让大家都去吃午饭。他自己也离开了实验室，让杜瓦瓶里的液态空气继续蒸发。
大约过了一个半钟头，拉姆赛才回到实验室。杜瓦瓶里的液态空气剩下不多了，但是他一点也不可惜。他认为：氦气比氧气和氮气蒸发得慢，多呆一些时间，可以让氧气和氮气先跑掉，氦气就会剩在杜瓦瓶里。
等到液态空气只剩下大约10立方厘米的时候，拉姆赛不让它们白白地跑掉了。他把最后这一点液态空气蒸发成的气体仔细收集起来。他认为，最后的这部分气体中，一定会有氦气。
为了把这部分气体中的剩余的氧气和氮气除掉，拉姆赛让气体通过装有炽热铜屑和炽热镁屑的瓷管，最后得到几个大气泡。
气泡被封在放电管中，通上高压电，发光了。拉姆赛开始研究它的光谱。
他看到了橙色和绿色的谱线，这是氩的谱线，没有错。但是令人失望的是，预料的那条黄色的氦的谱线没有出现。
没有氦！
看来拉姆赛估计错了。一个可能是空气中根本就没有氦气；另一个可能是氦气蒸发得很快，甚至比氧气和氮气蒸发得还快，它早就逃走了。
但是拉姆赛并不懊悔，他仔细观察光谱，发现了两条明亮的新谱线，一条是黄的，一条是绿的。这两条谱线跟已知物质的谱线都不重合。显然，放电管中除了氩气以外，还有一种新的气体。
拉姆赛在研究钇铀矿中的气体的时候，曾经把分解出的气体氦叫做氪。这一回，他把找氦的时候发现的新气体元素，叫做“氪”。就这样，拉姆赛想在空气中找氦，氦没有找着，却发现了氪。这真是意外的发现。这是1893年5月24日的事。
在空气中找到了氦
这一回没有找到氦，拉姆赛并没有失去信心。他已经储存了15升由空气中提取的氩气，他相信氦气就混在这些氩气中。由上面实验的结果可以预料，氦是非常容易蒸发的。他和他的年轻助手特莱凡斯设计了新的实验方案。
过了几天，在6月初，汉普松又送来了液态空气，这一回有好几升。新的实验开始了，他们把一端是球形的玻璃管浸在装有液态空气的杜瓦瓶里，然后把那15升由空气中提取的氩气，慢慢送到玻璃管里。在液态空气的温度下，氩气凝成了液体，积在球中大约有13～14立方厘米。
最后，他们关闭了玻璃管上的活塞。这时候，玻璃管仍旧浸在液态空气里。过了几分钟，他们把玻璃管中的未液化的气体抽了出来，装进了放电管。通电以后，这气体在放电管中发出美丽的红光。
用光谱仪检查，拉姆赛和特莱凡斯发现了几条明亮的橙红色的谱线。查对一下，这是又一种新的气体。他们给这新气体元素起名字叫做ne致许广平$(希腊文“新”的意思)——我国译作“氖”。
再仔细检查一下，他们在光谱中找到了那条黄线——氦的谱线，位置一点也不差。但是这条黄线很暗淡，说明氦气很少。
氦也被找到了。这个曾经是很神秘的太阳元素，原来在我们周围的空气中就有。
几年以后，拉姆赛在一次公开讲演中谈到氦的发现经过，他说：“寻找氦，使我想到了老教授找眼镜的笑话。他拼命地在地上找，桌子上找，报纸底下找，找来找去，原来眼镜就搁在自己的额头上。氦也被找了很久，而它却就在空气里。”
空气里的惰性气体
在上面的实验里，15升空气中的氩气被液态空气冻成了液体。拉姆赛和特莱凡斯首先抽出了液体上面没有液化的气体，发现了氖，还有氦。接着，他们让液体不断蒸发，并且一份一份地抽出蒸发的气体，检查它们的光谱。
开头，收集的气体大倍分是氩，随后，就是不久前发现的氪，而把最后一点点气体装进放电管，通上电却发出了美丽的蓝光，又一种新的气体元素被发现了。这是1893年7月12日的事。
这种发蓝光的新的气体元素起名叫做xen致许广平$(希腊文“陌生”的意思)——我国译作“氙”。
就这样，拉姆赛在得到液态空气以后，不到一个半月，就在空气中又发现了三种新的气体元素——氪、氖和氙。
现在让我们来回顾一下这段历史：在瑞利和拉姆赛在空气中发现氩之前，科学家都认为空气是由氧和氮组成的。接着，拉姆赛和特莱凡斯又证明了先前发现的氩也不是纯的气体，它里面还混杂着氦、氖、氪和氙。
为了研究这些气体的性质，拉姆赛和特莱凡斯蒸馏了大量的液态空气，他们得到了纯粹的氩气、纯粹的氪气和纯粹的氙气。但是氖气和氦气总是在一起，没法把它们分开，因为在液态空气的温度下，它们都不会变成液体。
需要比液态空气更低的温度，才有可能使氖气和氦气变成液体。这就需要用液态的氢。液态空气的沸点是零下192摄氏度，而液态氢气的沸点是零下253摄氏度。
可是哪里有液态的氢呢？那位发明制冷瓶的杜瓦，在1898年第一回制得了液态氢。可是他连液态空气都不肯给别人，更不用说液态氢了。怎么办呢？
特莱凡斯决心自己装一台机器制造液态氢。经过一番努力，液态氢真的得到了！头一批产品——100立方厘米的液态氢，立刻用来分离氖气和氦气。
氦气和氖气的混合气体送进了浸在液态氢中的玻璃小球，氖气不仅变成液体，而且立刻凝结成了固体，氦气却仍然是气体。于是，最难分离的氦气和氖气也分开了。
拉姆赛和特莱凡斯证明：在1升空气中大约有10立方厘米的氩气，18立方毫米的氖气，5立方毫米的氦气，1立方毫米的氪气，氙气最少，只有0.1立方毫米。
为了详细地研究这些气体的性质，他们先后用了3年时间。
他们测定了每种气体的密度，结果是按着氦、氖、氩、氪、氙的次序，一个比一个大。他们做了许多化学实验，结果证明，这一群气体，不仅氩气和氦气，就是后发现的氖气、氪气和氙气，也不肯跟任何物质发生化学反应。它们极不活泼，所以人们把它们叫做“惰性气体”。在门捷列夫周期表上，氦、氖、氩、氪和氙形成单独的一族——零族元素。
在拉姆赛的时代，从空气中取得一点点纯粹的惰性气体，要花很大气力，所以人们也把它们叫做“贵气体”，或者叫“稀有气体”。
现在就不同了，世界各国都建立了大的气体工厂，这些工厂的原料就是空气。空气在工厂中先变成液体，再用分馏法来分离，制成纯粹的氮气、氧气和氩气，它们都装在钢瓶里出售。氦气、氖气、氪气和氙气也提纯了，装在特制的容器里，供给生产技术部门和科学研究单位使用。
这些“稀有气体”，现在都不是很难得到的东西，价钱也大大降低了。“贵气体”这个名字，现在不大有人用了。1962年，人工合成了氙跟铂、氟的化合物，以后又陆续合成了不少氪的化合物和氙的化合物，如氟化氪、氯化氙、氧化氙等等。“惰性气体”这个名字，看来也不大正确了，但是由于习惯，现在仍然应用。
星空中的“四不像”
20世纪60年代初，天文学家在茫茫的星海中，发现了一种过去闻所未闻、见所未见的奇特天体，它们的照片如恒星但又肯定不是恒星，光谱似行星状星云但又不是星云，外形像星团又不是星团，发出的射电(即无线电波)似星系又不是星系，真叫人惊诧莫名。几经斟酌，才把这种天界“四不像”定名为“类星体”(QSO)。这是射电天文学自20世纪30年代末诞生以来打响的第一炮，它的发现使世界科学界为之轰动，也使天文学家对射电研究的成果刮目相看。
1960～1961年，美国有两位天文学家正在用射电望远镜研究星空中的一个射电源3C48。所谓射电源，就是如电台一样，能发出无线电波的源泉。大家知道，射电望远镜与一般的光学望远镜有一个显著的区别：光学望远镜是用眼睛看的，眼睛可敏锐地鉴别光的来源，牛郎星的光与织女星的光绝不会搞错；但射电望远镜收到的是看不见、听不到的无线电波，只能把这种电波记录到纸上(为复杂的曲线)。在20世纪60年代初时，射电望远镜的性能还较差，分辨本领太低。天文学家收到了3C48发出的电波，测出了强度，可是说不出3C48到底是什么天体，是恒星、变星、超新星？还是双星、星团？或者是星云？更令人烦恼的是，天文学家只知道3C48大约位于仙女座方向，却指不出其确切位置，真是“仅闻其波，不见其影”。这样，要作进一步研究就很困难了。
正当他们一筹莫展时，我们的月亮来帮忙了。从计算中知道，不久后月球将从3C48发出射电波的那个天区通过(月掩星)，那么只要把电波突然中断的时刻确定下来，那时月球的位置也应当就是3C48的实际位置。月掩3C48过去后，他们又用大望远镜对准这个天区，发现那儿正好有一颗16等“恒星”。但是，人们又无法解释，一颗恒星怎么会发出如此巨大的射电的。有人拍得了它的光谱——除了少数吸收线外，绝大多数是又宽又强的发射线。这有些像行星状星云的特征，可行星状星云的发射线要窄、细得多。何况现在所有线都看不出其所属的“主人”，任何一位光谱专家都无法辨认出其中任何一条谱线是什么元素产生的。这真叫人疑上加疑，愁上添愁！接着又发现了两个这种天体3C196和3C286，对它们的照片和光谱，那些专家教授也只能发愣、耸肩。
一晃两年过去了，人们还是一筹莫展。1963年又出现了一次月掩星的机会，人们又找到了一个与3C273相对应的光学天体，那是一颗亮度为13等的“恒星”，它的光比3C48强15倍，光谱的资料也好得多。更幸运的是，这次在作光谱分析时，天文学家没有按常规处理。他们把眼光放开，终于认出了其中几条谱线。原来它们并非是什么特殊元素，而是一些最熟悉的老相识——氢、氧、氮、镁等，只是它们原来应当在紫外区域，平时看不见，现在却鬼使神差地跑到了可见光区域来；而本来应在可见光区出现的谱线，则到了不可见的红外区域！原来它们的红移太大了，不仅令恒星望尘莫及，也超过了一般星系，3C273的红移Z＝0.158!也就是说，它离开银河系的退行速度是47400千米／秒，达光速的15.8%！
循着这条线索顺藤摸瓜，马上又检验出3C48原是与它一路货，它的光谱之奇特就在于它的红移值更大——Z＝0.48。接着，3C196、3C286的疑案也迎刃而解。原来，这些底片很像恒星的射电源(当时称它为类星射电源)，与恒星根本是两码事，巨大的红移值也说明它们位于宇宙的深处，根本不是在银河系之内。
科学家最喜欢在未知世界中探险猎奇，类星射电源使天文学家趋之若鹜。因为从光学研究中发现它们都有很强的紫外辐射，所以天文学家们设法给一些大望远镜装了一副特殊的“有色眼镜”，只让紫外光通过(正常的天体反而会看不见)。这样，拍到的照片都是些很蓝的星体——“蓝星体”(习惯不称为紫星)。当然蓝星体与类星射电源并不能画等号，但前者同样有强而宽的发射线，同样Z值很大，因此，人们把它们合二为一称为“类星体”。
类星体表现出来的种种奇异的特性，至今仍使人迷惑不解，因而它的魅力与日俱增，已是当代天文学最热门的课题之一。类星体的队伍也迅速壮大起来。在最初10多年中，人们一共只找到了508个，而从1976～1980年的5年中便使它达到了四位数。截至1982年12月31日，类星体的总数为2004。1985年的类星体花名册上，已有了2835个成员！
认识“陌生巨人”
我们生活在地球上，在太阳系的九大行星中，你也许可以说出我们这个“老家”的许多特点，但是有一个很不寻常的特点你可能反而不会注意，那就是只有地球表面具有的温度，能使水同时以固态、液态、气态3种状态存在。而且，地球还是太阳系中惟一拥有巨大海洋的天体。这个连成一片的海洋的一些统计数字让你吃惊：总面积为3.62亿平方千米(占地球总面积的70.8%)，平均深度3795米，海水总体积达13.7亿立方千米。难怪有人说我们所在的星球与其叫“地球”，不如称它为“水球”更合适。
覆盖在地球表面的这层连续的海水，根据它们的分布特点，可以分成太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。剩下不到20%的大陆地区，有地表水断续分布，这就是江河湖泊。在地表以下的土壤和岩石里，还存在着连续不断的地下水。地表水、地下水互相连接，最后又都跟海水相通。这样，地球表面包括地表以下一定深度的水，实际上构成了一个完整的圈层。这就是水圈。
几乎可以百分之百地肯定，地球上的生命起源于海洋，海洋是生命的摇篮。现在海洋中还有20多万种生物，依靠光合作用，它们每年的生长量约占全球生物量的43%。
但是，在人类诞生以后的绝大部分时间里，人类的活动始终局限在陆地上，海洋对他们来说似乎是个不可逾越的“水的王国”，是位神秘莫测的“陌生巨人”。
人们对海洋的探索长期以来停留在很低的水平上：观察海浪的起伏，记录海潮的涨落，尝尝海水的味道，观测近海的深浅……直到不久以前，人们对于海洋的认识依然十分肤浅，甚至可以说，地质学家对于海底表面的了解，比天文学家对于月球表面的了解还少得多。
近代海洋学的奠基人是美国学者莫里。他原本是一位美国海军上尉军官，30岁那年的一次事故使其腿瘸致残，这对一个年轻人来说实在是极大的不幸，但他却把它变成了好事。伤残以后，莫里被派去从事海图和仪器的保管工作，这个闲职不仅没有使他灰心丧气，相反使他得到了一展身手的机会，从此他全身心地投入到了有关海洋的研究工作中去。
莫里是最早研究海洋与气象相互关系的学者。他收集了大量关于风、海流、水温等观测记录，于1846年编写了《海洋气象观测报告》第一卷。第二年，他又绘制出精确的导航图，图上详细地记载了风力、风向、信风、赤道无风带、表面水温，以及不同月份的暴风次数、雨和雾的频度等。1855年出版的《海洋自然地理学》是莫里的代表作，它第一次系统地叙述了海流、风、盐度、温度、海洋与大气关系等自然地理现象，成为近代海洋学的第一部重要著作，莫里也因此成了近代海洋学的奠基人。
莫里的重要贡献之一是对海流进行了系统、详细的记录和研究。具体来说，他特别研究、论述了墨西哥湾暖流。这条海流最早是由美国学者富兰克林于1769年发现并进行研究的。莫里研究了这条海流之后，在《海洋自然地理学》一书中形象地写道：“在海洋中有河流，它在最大干旱的情况下不会干涸，在最大洪水的情况下不会溢出两岸。这河流的两岸和河床是由冷水组成的，而河里的流水则是温水，墨西哥是它的源头，北冰洋是它的河口。”
陆地上任何地方也找不到这样雄伟的水流。一般海流的宽度为几十千米至几百千米，深度是几百米，流速每分钟几十米，流量可达每秒几百万、几千万立方米。墨西哥湾暖流不仅比陆地上任何一条江河都大得多，而且也是海洋里“河流”的冠军。它在佛罗里达海峡处的水流量为每秒2600万立方米，接近切萨皮克湾时已达每秒八九千万立方米，相当于几千条密西西比河的入海水流量。
海流是怎样形成的？经过科学家多年来的大量观测研究，总算基本上弄清了它们的成因和某些规律。地球上海流的分布主要受盛行风、海水密度、地球偏转力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等的影响，按它们的成因，海流可分为风海流、密度流、梯度流、倾斜流、补偿流；按它的水温高于或低于所流经的海区，海流又分为暖流和寒流。
在海流研究方面，瑞典海洋学家埃克曼做出了最大的贡献。他首先提出了风海流(漂流)理论，并在1905年设计制造了能同时测量海水流速和流向的“埃克曼海流计”，这种仪器以后经过3次改进，一直是测量海流的主要工具。他还研究了密度流、梯度流、深层流、混浊流等理论。埃克曼以研究海流动力学闻名于世，是物理海洋学的先驱。
世界各大洋近表层的一些主要海流都属于风海流。风吹水动，这里的水流走了，邻近的水过来补充；如果风总是朝着一个方向吹，它就会推动海水顺着风的方向在海洋里作长距离的远航，连续不断，这就是风海流。比方说，北半球盛行东北信风，南半球盛行东南信风，这些风都是定向风，有了定向风就有定向流，所以一般的风海流都是有规律地流动的。
海流还受地球自转的影响。由于地球在不停地自西向东旋转，地球上运动的物体就将受到一个惯性力的作用，这个惯性力最早由法国数学家科里奥利于1835年开始进行了研究，为此又叫做科里奥列力。拿地球这个自西向东自转的旋转体来说，在科里奥利力的作用下，北半球运动的物体将向右偏，南半球运动的物体将向左偏，所以北半球的钢轨右方磨损较大，河流右岸冲刷较多，南半球则正好相反。同样的道理，北半球海洋的表面流向总是偏于风向右面45度，形成顺时针方向的环流，南半球海洋的表面流向总是偏于风向左面45度，形成逆时针方向的环流。
海水受风和地球自转的影响形成的风海流，深度一般不超过数百米，属“表层海流”。表层海流往往凭直观就能感觉出来，用普通海流计即可测定流速和流向。但是，要直接了解深层的海流可不那么容易。过去有人认为，既然海洋里的大海流差不多都是风吹起来的，而所涉及的深度又不过几百米，那么再往深处，没有风的作用，当然就不会有海流，那里只是死水一潭。可这又很难想像，特别是当人们了解到海洋的深处也存在着生物之后，更使人相信深层的海水也是流动的，否则怎么能向海洋深部输送氧气和养料，以满足海底生命的需要呢？
接着出现的问题是：海洋深部的海水算什么流动？最容易使人想到的一个因素是海水的密度。由于温度和含盐量(盐度)不同，海水的密度也不一样，密度大的海水流向密度小的地方，这样就形成了与风海流相应的密度流。
深层海水是怎么流的？早先说法很不一致。由于缺乏实际观测资料，一时难以测定，大家各持己见，谁也说服不了谁。深层海水的流动太微弱了，当时还没有足够精密的仪器可以用来测定它们的流速和流向。
进入20世纪以来，科学家们开始想到采用间接的方法，比如根据海水密度的大小以及它的水平分布和垂直分布，来分析和追踪深层海水究竟流向何方和流至多远。随着海洋观测资料，特别是海洋深层温度资料的增多，深层海流的研究工作也有了长足的进展。海洋学家斯费德鲁普和乌斯特等，根据海流动力学理论以及对海水温度、盐度、溶解氧等资料的分析，提出了更符合实际的海洋深层环流模式。
在南极地区，人们发现了一个深入南极大陆的威德尔海。冬季，这里低温、高盐的表层水密度要比它下面的海水密度大，于是它就一直下沉到海底，沿着海底北上，充溢于三大洋的大部分海底，并保持着来自威德尔海的低温高盐特性。在大西洋，这种南极“底层水”可以北上到纽芬兰浅滩；在太平洋，它到达阿留申群岛；在印度洋，它来到孟加拉湾和阿拉伯海。
在北大西洋，人们也找到了一个高密度海水区域——挪威海，不过它与大西洋之间有海槛分隔，所以当挪威海的下层高密度水越过海槛俯冲溢出时，会同周围的海水发生强烈的混合作用，使其密度降低，不能沉到大西洋底部，而只能位于南极底层水之上的1500米至4000米之间，并向南扩散，形成所谓的“深层水”。深层水可以向南越过赤道，进入南大西洋，然后围绕南极大陆流动，来到威德尔海，成为南极底层水的补偿流；它也可以绕过好望角进入印度洋，再由印度洋进入太平洋西部北上，做顺时针回转，越过赤道，从太平洋东部南下，在南极海区上升，同样成为南极底层水的补偿，从而形成一个巨大的南北间的海洋深底层环流。
除了威德尔海和挪威海内有海水下沉，其他海区也有海水“辐聚”下沉，这就是南极辐聚和亚热带辐聚。南极辐聚围绕南极大陆，这里的海水密度不是很大，因而这部分海水只能下沉到800米至1500米的中层，叫做南极中层水，它也像南极底层水一样自南向北扩展，充溢于各大洋的深层水之上。亚热带辐聚下沉的海水密度更小，只能沉到表层水之下、中层水之上，称为上层水。
就这样，整个海水被分成了5层：表层、上层、中层、深层、底层。除了表层海流主要是风海流，其余各层基本上是密度流。各层海流之间，也像表层海流一样，首尾相接，连绵不断，构成一个完整的海洋环流。
1957年，英国和美国的海洋学家组织了一次联合海洋考察，获得了许多更直接的证据，证明深层的海水确实是这样流动的，从而推翻了长期以来盛行的大洋环流的理论。他们主要采用了英国海洋学家斯瓦洛发明的特种浮子，适当重量的浮子能在预定深度的海水里漂浮前进；根据它所发出的超声波信号，即可得知它的运动方向和速度。另外，用它还可同时进行温度、盐度以及深度的测量。
各种海流有各自的运动方式。1973年，美国发射的“天空实验室”航天站上的第一批宇航员，用遥感仪器发现墨西哥等海岸水流中有大涡旋，接着又在美洲东西海岸，澳大利亚、新西兰、非洲和夏威夷群岛等地的附近海域发现有大涡旋存在。这些涡旋是海流之间海水交换的渠道，它们大大小小，形形色色，有人称之为“涡流大观园”。“涡流大观园”的发现被认为是20世纪50年代以来海洋学的重大进展之一。
所有的海水都在一刻不停地运动之中，海浪、海潮、海流……海流对地理环境和人类活动都有重大影响，它是航行的助手，又是旱涝预报员和气候调节器。墨西哥暖流像一道巨大无比的暖气流，横越大西洋流向寒冷的北冰洋，一路上春意盎然，给极地带来常年不冻的良港，给高纬地区带来暖和的冬天。还有，寒流和暖流交汇的海区——辐聚区，营养丰富，水温温和，鱼虾汇集，几乎都是世界上最著名的大渔场。
蜘蛛的惊异
发黏的网和特殊的汗
蜘蛛走进科学家的王国，被科学家从科学的角度进行观察研究的时代，可能从19世纪末受到法国昆虫学家的关注开始。
法布尔曾经系统地观察了各种蜘蛛——黑腹毒蜘蛛、克罗素蜘蛛、有带纹的蜘蛛、囊蛛、蟹蛛、园蛛、迷宫蜘蛛等。他为蜘蛛专门写了一本厚厚的书，叫《蜘蛛的故事》。在这本书里，法布尔详细地描述了他观察到的蜘蛛的生活习性，还提出了不少吸引人的思考问题。
法布尔曾经对园蛛的蛛网进行了细致的观察。首先吸引法布尔的是蛛网的蛛丝，它在太阳下面闪闪发光，好像一串精巧的珍珠。法布尔曾经用放大镜去观察它，但是看不仔细，因为蛛网上的蛛丝在气流的影响下始终不停地颤动。没办法，法布尔只好将玻璃片伸到蛛网下面，专门粘上几根蛛丝，可以放在放大镜或显微镜的下面仔细观察。
真是不看不知道，世界真奇妙。原来这缕缕透明的蛛丝，并不是单纯一根丝，而是一根根密密缠绕而成的空心细管，细管里面充满了像胶水一样的液体，这种液体从缠绕的细缝中慢慢地渗透出来，使蛛丝变得非常有黏性。法布尔无论是往蛛丝上放一根稻草或一小片羽毛，都会立刻被蛛丝粘住。怪不得凡是撞到蛛网上的昆虫，不管它是蚱蜢还是飞蛾，都被粘住再也飞不出去。
这时，法布尔明白了蛛网的秘密，却同时产生了新的问题：“蛛网有这么大的黏性，蜘蛛自己在网上跑来跑去，蛛网为什么不把蜘蛛自己粘住呢？”
这时，法布尔想到了自己的童年，他和同学常常在假日用收集到的蛛网到麦田里去粘金翅雀。蛛网的丝很黏，于是他们就在手上抹点油，再去收集蛛网，手上就不会被蛛丝粘住。——看到这里的少年朋友，我不知道你们用蛛网到树上去粘知了的时候，是不是也有自己不被蛛丝粘着的窍门。
于是法布尔想：“蜘蛛在网上跑来跑去而不被粘在网上，是不是因为它的脚上也有一层油呢？”
想到这里，法布尔先用一根稻草做实验，他在稻草上抹了一点油，用带油的稻草去触动蛛网，果然稻草不再被蛛网粘住了。
接着，法布尔又做了一个实验，他从一只活蜘蛛身上摘下一条腿，用这条腿接触蛛网，蛛网粘不牢它。然后，法布尔把这只蛛腿放在二硫化碳的溶液里浸泡了一刻钟。(二硫化碳是溶解油脂的溶剂。)然后取出蛛腿又用沾了二硫化碳溶液的刷子将蛛腿仔细地洗刷干净。完成了这些步骤，法布尔再将这条蛛腿放到原来的蛛网上接触的时候，蛛腿被蛛网牢牢地粘住了，和平时粘住稻草或羽毛一样。
于是法布尔用自己的观察和实验得出结论：“蜘蛛是用一种特殊的汗，使它能在网的各部分跑来跑去而不受到牵制。”
法布尔的观察是正确的。后来科学家们进一步发现，蜘蛛腿里的那种液体，不但是一种能防止自己粘在蛛网上的润滑剂，而且是一种“液压传动”装置。原来蜘蛛的腿里没有肌肉，只充满着那种液体，蜘蛛靠调节腿里液体的压强，使8只腿能灵活地跑来跑去。
液压传动是现代机械手、机器人通常采用的一种传动方式，因为它们都是没有肌肉的铁家伙，采用液压传动技术可以让它们像蜘蛛的腿那样灵活地动作。
灵敏的电报接收装置
法布尔饲养了6种园蛛，他发现，只有有带的蜘蛛和丝蛛两种经常停留在网中，不管有多强的阳光晒着它们都不怕。而别的几种蜘蛛，在结好网以后只让网张在那里，自己则跑到一个隐蔽的角落里果着，到了晚上才出来。
使法布尔感到奇异的是，虽然白天蜘蛛并不停在网上，但是如果有飞过的蜻蜓或蚱蜢不当心撞到网上而被粘住的时候，那躲在角落的蜘蛛马上会像闪电一般地冲过来，将网上的猎获物用丝网死死地缠住。
法布尔想，蜘蛛是怎样发现网上有了猎获物的呢？是它的眼睛看见的，还是有别的什么获取消息的方法？
一开始法布尔当然认为是蜘蛛用眼睛看到的，于是他进行了一些考察蜘蛛视力的实验，他把死蝗虫轻轻地放在蜘蛛的前面、背后或两旁，或者放在靠近网中心的地方，然而，不管蜘蛛是正在网上呆着或者是躲藏在什么角落，它们都一概不予理睬。
法布尔猜想，也许灰色的蝗虫不足以引起蜘蛛的注意力，于是改用一团最鲜艳的红色的丝绒团放在蛛网上，同样也没有引起蜘蛛的注意。
但是，当法布尔用一根稻草轻轻拨动那死蝗虫或红色的丝绒团时，蛛网发生了震动，蜘蛛就急急忙忙冲过来了。
于是，法布尔断定，蜘蛛的眼睛非常近视，它不靠眼睛去帮助寻找猎获物，而是靠一种震动来接收外界信息的，如果是这样，蜘蛛必须有一套接收震动的特殊的装置。这装置是什么呢？经过仔细观察，法布尔终于发现，在蛛网的中心，有一根蛛丝从那里引出来，沿着一个倾斜的角度，一直通到蜘蛛躲藏的地方，被蜘蛛的一只脚紧紧地握住。这根从蛛网中心伸出的蛛丝，就是蜘蛛的“电报线”，因为它的连接点在蛛网的中心，所以，不论蛛网的哪个部分受到猎物的震动，它都能把这种震动立即传给躲在角落里的蜘蛛。同时，它又是最快、最近、最方便的空中通道，蜘蛛一旦接到震动的信息，立即就能沿着这根蛛丝以闪电般的速度奔向猎获物。
这个观察结论正确吗？法布尔还用实验从反而进行验证。当他剪断了与蜘蛛相连的这根蛛丝电报线以后，不管再有多大的猎获物在网上震动，蜘蛛却始终一无所知。
使法布尔感到惊奇的是：蛛网悬在空中，经常受到不同强度的风的拂动，但是，对于这种拂动，蜘蛛能够很清楚地分辨出来，并不会错把这当做是有了猎获物的信息而奔了出来。于是，法布尔认为，蜘蛛握着那根蛛丝电报线的脚上的接收装置，有很灵敏的分辨力。这根电报线决不仅仅只像一根能传达外界震动的绳子，而是一根可以传达各种不同声波的电话线。而它的握着电报线的脚，有很灵敏的听觉分辨力，可以分辨出哪是由于猎获物在挣扎时引起的震动，哪是由于风吹过时引起的震动。
现在，人们进一步发现，蜘蛛用来感知震动的器官非常巧妙。它是长在蜘蛛脚上的一小条裂缝，功能类似“耳朵”，它能够感知到每秒钟20次至25次的震动。这样微小又这样灵敏的“音响探测器”很令人类羡慕。人们正在研究是否能够揭开这种构造的秘密，从而模拟制造出可以供给人类使用的音响探测器。
奇异的丝织厂
法布尔在观察蜘蛛用丝结网，并织成用来产卵的丝袋的时候，他注意到了，这类蜘蛛有一个肥大的丝囊，囊里贮存着抽丝的黏液。他注意到蜘蛛抽丝和蚕吐丝不一样。蜘蛛的丝不是从头部“吐”出来的，而是在丝囊的后面，有许多出丝孔。从出丝孔里挤出一小滴一小滴的黏液，蜘蛛再用突然下落或突然快跑的方式移动身体，飞快的速度和拉力使得这滴黏液被抽拉成很细很细的丝；有时它也用后腿帮忙，在较短的距离中迅速将滴出的黏液抽拉成丝。
法布尔对于蜘蛛的这种结网技巧非常佩服，他承认蜘蛛在结网时动作非常熟练，非常快捷，快到令人眼花缭乱的程度。所以他说：“蜘蛛结网的经过很难看清楚，因为这一步步的动作非常之快，一忽儿突然一跃，一忽儿左右摇摆，一忽儿又前后弯曲，看得人眼花缭乱。要辨明这一步步的工作，就需要不断的观察了。它的一双后腿是掌管纺织的工具，它不住地动着，靠近网外边的那条后腿从丝束中抽出一根丝来，迅速递给靠近网中心的另一条后腿，这条腿就熟练地把它放置在蛛丝适当的地方，好像量准了距离似的。蛛丝一旦搁在了适当的地方，马上就会和网架的几根辐射丝相胶合，因为蛛丝本身就是黏的。整个织网工程没有一点迟缓的动作。”
法布尔还注意到，蜘蛛用透明的丝织它的网，用白色的丝织它的产卵袋，用棕色的丝来完成它的窝，还用一种深褐色甚至黑色的丝来织成带子，好把产卵袋张挂起来……从蜘蛛的丝囊里竟变出了这么多的花样，使法布尔惊奇不已，他慨叹说：“这是一个多么令人惊奇的丝织厂啊！从一个非常简单的只包含着后腿和丝囊的设备，蜘蛛完成了制绳者、纺绩者、织造者和染织者的工作，蜘蛛怎么会有这么一种奇怪的设备呢？它怎么能随意得到不同色彩、不同品质的丝？它怎么能在把它们输送出来的时候一会儿是这个样子，一会儿又变成了那个样子？我只看到了结果，可是我不知道到底是什么原因，我也不知道这些工作的过程是怎么样的。这两个问题我都解决不了。”
自然界的许多秘密确实是仅仅用肉眼观察所回答不了的，这是法布尔研究工作的缺陷。但是，法布尔从对蜘蛛“丝织厂”的观察得到了两个方面的重要发现：一个方面的发现是关于制成蛛丝原料方面的，即蛛丝是由一种黏液经过迅速抽拉而形成的，从丝囊中出来的并不是一根根的丝；另一个方面的发现是关于抽拉蛛丝的工具方面的，即由丝囊后面挤出黏液的那许多小孔。
当然，这两个方面，在法布尔的时代，他只是有了极初步的直观印象，甚至还没有看清楚全部的过程，但这两个方面的发现有很重大的意义，给后人在模仿蜘蛛制造人造丝方面带来很大的启发。
向蜘蛛要丝
首先揭开昆虫是怎样“吐丝”或“抽丝”秘密的是英国皇家学会的实验室主任、著名的物理学家胡克，他在“光”的理论上曾经和牛顿唱“对台戏”，使牛顿感到心烦意乱。他是最为著名的显微镜学家之一，借用显微镜，他观察到了自然界的许多肉眼所看不到的秘密，其中就有关于昆虫怎样吐丝的秘密的描写，还有他由此产生的奇妙的设想。1664年，胡克在《显微绘图》一书中说：“也许能找到某种方法来制造一种黏性的东西——这种东西通过网筛拉出后很像蚕吐出的丝，也许比蚕丝更好。这种想法可能启发一些好奇的天才，使他们情不自禁地要试一试。如果实验成功……我想他们不会失望的。”
据说有一位名叫卜翁的科学家，饲养了许多蜘蛛，希望能够利用蛛丝作为纺织的原料。他把蜘蛛的丝囊割破，取出里面的黏液，把它们抽成了细丝，织成了世界上的第一双蛛丝手套。它确实很漂亮，轻盈透亮。可惜那样的手套并不结实，而且易溶于水，因此这双用原始蛛丝织成的第一双手套不幸也就是世界上最后的一双蛛丝手套。
后来，又有一位名叫列奥慕尔的法国物理学家，他就是那位发明列氏温度计的人，同时又对昆虫等小动物有着浓厚的兴趣，也进行过细致的观察研究。他曾经有一个科研课题是决定蛛丝是否有值得利用的工业价值。
这方面的研究使人们发现，接连着蜘蛛腹部丝囊的后沿，有6个吐丝器，每个吐丝器的表面又有许多小孔，总共有1000多个小孔，每个小孔分泌出一细滴黏液，经过迅速拉扯变细变长，遇到空气以后就凝结成为丝。
可惜列奥慕尔的研究未能取得期望中的成功。因为他的研究结果表明，如果将蛛丝和蚕丝相比较，生产一磅蚕丝，需要2500个蚕茧，而如果生产一磅蛛丝，数量则需要增加265倍，也就是说，需要饲养662500只蜘蛛。这样高的消耗本来就难以设想，更何况蜘蛛和蚕的习性相差太远。蚕吃桑叶，而蜘蛛必须吃昆虫，它们在饥饿的时候甚至互相残杀。人们不曾见到过合群的蜘蛛，它们孤独成性，人们难以成群饲养。再有，蜘蛛不像蚕那样专门吐丝结成一个茧，蜘蛛的丝是随时需要随时抽出来结网，不用时就贮存在丝囊里，人们无法从蜘蛛那儿得到整批整批可以利用的蛛丝。
因此，列奥慕尔关于蛛丝的工业开发价值的研究，得出的是悲观的结论：蛛丝没有进行工业开发的商业价值。
列奥慕尔也曾经尝试过利用树胶一样的物质让它从小孔中挤出成为细丝，可惜也没有能达到目的。
因此，在相当长的一段时期里，人们只能简单地利用那极为宝贵的蜘蛛丝。
在20世纪的30年代，当人们需要找到一种极细的丝用来作为大炮瞄准望远镜的坐标线，以便提高瞄准效率的时候，人们试用了许多材料，都觉得不够满意，因为那些材料制成的丝太粗了，放在望远镜里的坐标线如果太粗，那么，坐标的中心点虽然瞄准了，而实际的误差却非常大，在这里用“失之毫厘，谬以千里”来形容，是一点也不过分的。
找来找去，人们想到了蜘蛛的纤细的丝。经过实验，认为蜘蛛中以“园蛛”和“络新妇”这两种蜘蛛丝的质量符合要求。这样一来，蛛丝就成为望远镜筒中特用的坐标丝，后来又推广到在显微镜的镜筒上应用。
蛛丝在科学仪器中独居宝座一直延续到第二次世界大战以后，人们制出了极细的金属丝，蛛丝才不再称霸于这一领域。
歪打正着的发明
正像科技史中不少发明是歪打正着的成果那样，纺绩器的发明却是和电灯的发明相关联的。纺绩器的发明人名叫斯旺，他是发明电灯的爱迪生的合作者。斯旺从青年时代就致力于使电产生光的研究，他和爱迪生差不多同时发明了实用的白炽灯。本来在发明的专利权方面斯旺和爱迪生是有争议的，后来他们在法庭外面解决了这一争议，在英国合作建立了一家联合公司。
我们知道，最早发明的白炽灯灯泡里的灯丝是用植物纤维碳化以后做的。斯旺在研究改进灯丝的过程中，发明了一种抽丝的方法，可以将硝化纤维的黏液强迫通过许多小孔挤压而成为一缕缕的细丝，再将这种细丝碳化，用来作为白炽灯泡的灯丝。可惜用这种硝化纤维做灯丝的实验研究未能得到预期的效果，这时，兴趣和爱好都很广泛，知识又很渊博的斯旺想到：虽然抽拉出来的丝没能用来做灯丝，但是这种拉丝器如果用来作为人造丝的纺绩器，不是很有意义吗？
于是，斯旺专门为自己发明的这一纺绩器申请了专利，它就是制造人造纤维、人造丝的最早的拉丝器，至今人们还记住了斯旺在这一领域中所做出的贡献。
如果说斯旺发明类似蜘蛛丝纺绩器那样的拉丝器，是在研究改进灯丝课题时获得的一项意外的成果的话，那么，无独有偶，最早的人造纤维的发明，也是一项意外的成果。
那是在法国，化学家巴斯德接受了法国政府的委托，研究当时危害法国蚕丝业生产的蚕病防治方法。一位名叫夏尔多内的学生当了巴斯德的助手。对蚕和它的丝的质量的研究，使夏尔多内对丝发生了兴趣。巧的是夏尔多内同时又喜欢研究照相。在研究照相底片的过程中，夏尔多内无意中发现，当将搅和硝化纤维黏液的玻璃棒从黏液中抽出来的时候，又黏又稠的硝化纤维黏液竟被拉成长长细细的丝。夏尔多内用手去捻一捻这种丝，发觉它的手感很好，和天然的丝极为相似。一个发明的火花突然闪现在他的脑海：如果我用这种硝化纤维通过拉丝器的小孔，把它挤压抽拉成许多根根纤细的丝，是不是就可以得到大量的人造丝呢？夏尔多内一试，果然抽拉出来细长、光亮、美丽的人造丝。
据说当时夏尔多内极为兴奋地欢呼：
“成功了，这就是说，蚕能够做的事，人类也能够完成。”
夏尔多内将自己的发明申请了专利，并且在法国开办了一家人造丝工厂。那里生产的人造丝在巴黎博览会上展出的时候，获得妇女们一片赞美声。
美中不足的是，这种人造丝很怕火，在一次宴会上，一位穿着人造丝服装的妇女，在众人羡慕的目光中正在得意的时候，不料一位吸烟者的火星落到身上，衣服顿时剧烈地燃烧起来，当人们赶来把火扑灭的时候，这位妇女已经死去了。
后来真正发明出接近蛛丝的人工合成丝织品的人是美国人卡罗瑟斯。他考虑的是：夏尔多内发明的是借助植物纤维制造的人造丝，而他要发明的是不依靠植物纤维，而是利用化学方法人工合成的丝。1938年9月，美国杜邦化学工业公司宣布他们将出售一种新产品。广告是这样说的：“我公司利用煤炭、空气和水制成了一种丝，这是一种比蜘蛛丝还要细，比钢铁还要牢固的丝。”
这种丝就是卡罗瑟斯发明的尼龙66。用尼龙66制成的第一批产品是尼龙丝袜，它的确赶得上有蛛丝那么细，有蛛丝那么透明，而且价格不贵。所以，公司第一批投入市场的1万双尼龙丝袜，只卖了3天就被抢购一空。
尼龙丝织品到现在仍旧是很受人们欢迎的一种化学纤维。
蛛丝进入高科技
虽然在尼龙66以后，化学家们又陆续发明了维尼纶、涤纶等化学纤维，但是人们仍旧忘不了由蜘蛛的丝囊里抽出来的真正的蛛丝，因为蛛丝有属于它自己的许多优良品质。
它很细，它的直径只有二百分之一毫米，将100根蛛丝加在一起，才不过只有1根头发那么粗。
它很轻，将蛛丝的单丝环绕地球一周，它的总重量也不过200克。
它很坚韧，富有弹性，在一根蛛丝原来的长度上再拉长五分之一，它也不断，这是同样粗细的钢丝也办不到的。
它的强度又很大，每根单丝可以承受3克的重量。这也是同等粗细的钢丝办不到的。
蛛丝是人们公认的世界上最精细的固体之一。蛛丝加入了现代高科技研究的行列。
在美国曼彻斯特大学进行的一项核聚变实验中，科学家将一个只有头发般粗细的管囊悬吊起来，管囊里充满氢气，再用高达12万亿瓦特激光撞击加热，使管囊里的氢气被加热到9000万摄氏度的高温，这时，管里的氢气就会发生热核聚变，人们就能像从太阳那里得到能量一样得到热核聚变产生的能量。
在进行这项高科技的实验研究中，需要解决的关键问题之一是：用什么材料来悬吊这只有头发般粗细的管囊，又要求它能经受得起这样高的温度和冲击。
经过多次筛选，科学家们找到了蜘蛛丝。他们说，蛛丝轻而且柔韧，具有优异的机械性能，比如说，它的弹性非常好。
蛛丝就这样走进了高科技实验的行列，参加了这项最尖端的热核聚变实验。据说，如果没有找到蜘蛛丝这项材料，仅仅是为开发这种管囊悬吊系统，可能要花数百万美元的经费呢！
蜘蛛的惊异
尽管直接用蛛丝织造织物的实验失败了，尽管人们后来又从蜘蛛那里得到许多启发，发明和生产出来了各种人造纤维、人造丝和合成纤维，人们并没有忘记蛛丝的魅力。
人们仍旧向往能够得到真正的蛛丝，用来织造各种有特殊用处的织物。
这一次，是生物学家的研究发现给人们带来了希望。19世纪时，奥地利的修士孟德尔种了22种不同的豌豆，记载了每一种豌豆后代的遗传特性。1866年，孟德尔根据他种植了10年豌豆的记载，整理发表了关于遗传规律的论文。他认为，每一种生物的后代都从他们的父母以至祖父母等祖先那里得到了遗传的信息，所以才像他们的父母、祖父母……1910年，美国的生物学家摩尔根用果蝇进行实验，也发现了果蝇的后代有遗传现象，遗传的规律和孟德尔总结的相同。
那么，决定生物遗传的物质是什么呢？孟德尔和摩尔根都提出了一个遗传因子的假说，认为遗传的信息是由遗传因子来决定的。摩尔根将这种遗传因子叫做“基因”。
1953年，美国的沃森和英国的克拉克合作，发现了遗传基因的物质是一种叫做DNA的双螺旋结构。DNA上面携带了几亿个遗传密码，这些密码传递着遗传的信息，人们只要破译出这些密码，就能按照人的意志得到所需要的遗传特性。
1973年，美国科学家将大肠杆菌的一个带抗四环素和一个带抗链霉素的遗传信息的基因重新组合，又移植到大肠杆菌中复制，结果得到的新的菌种就既有抗四环素的特性又有抗链霉素的特性。这是人们第一次按人的意志来制造新的生物。
1977年，人们又将人工合成的脑激素基因移植给大肠杆菌，结果大肠杆菌果然不断地繁殖出带有脑激素的物质。脑激素是治疗糖尿病的良药，它本来只能从牲畜的脑浆中提取，10万只羊脑才能提取到1毫克的脑激素，不但价格昂贵，而且在事实上又会有几个病人能幸运地得到这种药品的治疗呢？可是采用移植脑激素基因的方法，现在只要有2升大肠杆菌的培养液，让大肠杆菌根据脑激素基因不断繁殖带有脑激素的物质，就能提取出1毫克脑激素。这样，不但不需要再四处去寻找羊脑，省去了许多繁杂的工疗而且成本大大降低，价格不再那么昂贵，于是，就可能有更多的病人及时得到这种脑激素的治疗。
遗传科学的发展诞生出一门新的学科，它叫遗传工程学，人们只要破译出DNA的种种密码，将这些密码切割下来，移植到另外的生物体内，或者将它们重新组合，人们就可以像设计一般的工程那样，对生物进行工程设计，创造出各种自然界不存在，而是按照人们的意志产生的新的生物或生物物质。所以这门新兴的学科又叫生物工程学。
现在我们就要讲到这门科学给想得到蛛丝的人们的启发。它激发了美国一位名叫斯蒂芬·隆巴迪的分子生物学家的灵感。这位美国马萨诸塞州内蒂克陆军研究实验室的年轻研究人员，从军事角度考虑，他觉得蜘蛛丝有许多重大的用途，分子生物学给他开辟了一条新的思路。他想：既然分子生物学已经发展到这一程度，我们何必非得要求由蜘蛛去生产蛛丝呢？我们不能请别的容易培育和繁殖迅速的生物——比如细菌——来帮帮忙吗？
隆巴迪进行了一系列的实验，他从一种名叫黄圆纺织娘的蜘蛛中分离出一种基因，它带有生产蛛丝蛋白的密码；再把这种基因移植到一种细菌体内，使这种细菌具有了分泌蜘蛛蛋白的能力。隆巴迪再用这种蛛丝蛋白抽拉出一根4英寸长的蛛织丝。
这种由细菌分泌出的蛛丝蛋白制成的蛛丝，具有属于真正的蛛丝的优异性能。它的拉伸强度是同样粗细的钢丝强度的5倍到10倍；它具有极强的韧性，可以拉伸到原来长度的18%而不断裂。而且，将它和蚕丝相比较，它具有蚕丝的质地和手感，但比蚕丝结实，又比蚕丝容易染上色。
虽然这个消息于1991年2月26日在美国《华尔街日报》公布时，隆巴迪得到的由蛛丝蛋白抽拉出的蛛丝才不过只有4英寸长，但它给人们带来的希望和由此所产生的兴奋心情却远远超过了4英寸蛛丝的价值，因为这一成果向人们展示的是一条崭新的、可行的，而且价廉物美可以批量生产蛛丝的道路。
这是因为培植细菌比饲养蜘蛛要容易得多，也简单得多。细菌繁殖快，对生活条件的要求也很简单。这样，人们把制造蛛丝蛋白的复杂工作交给细菌来完成，不需要很复杂的设备就可以得到源源不断的蛛丝蛋白，再把这种蛛丝蛋白放进抽丝器里以极快的速度抽拉出极细的蛛丝，而后，人们就可以得到各种各样的蛛丝品。
在美国军方看来，隆巴迪的发明给改善(改革)军用品带来美好的前景。他们希望不久的将来可以用蛛丝制造重量轻、强度大的军用品。例如织成防弹背心，用来取代现在采用的凯夫拉尼龙防弹背心；用来制作头盔、降落伞和降落伞绳；制作帐篷、军装、睡袋、被褥等，也许还可以用来制作光纤材料。
当然，蛛丝蛋白的出现也给纺织界和服装商人展现一片美好的前景，他们设想，将来可以用这种原料织造出美丽的面料，以便做高贵的时装、西装和礼服，做领带、丝袜……如果说，蜘蛛在童话中曾经以它的蛛丝不可能被人类所利用而感到骄傲，那么，现在就该由它们来感到惊异了。它们一定会感到十分纳闷：蜘蛛生产蛛丝的专利，从老祖宗到现在，严格保密已经将近4亿年，怎么到了20世纪的90年代第一春，就被人类给复制出来了呢？
地球生命大爆炸
生命的起源
《圣经》上说，上帝创造了一切。
上帝第一天创造天地，第二天创造空气，第三天创造草木、菜蔬，第四天创造昼夜，第五天创造鸟兽鱼虫，第六天创造人。
第七天，上帝安息，因为要创造的都创造了。
公元1654年，爱尔兰大主教厄谢尔经过“考证”，得出了上帝在公元前4004年10月26日上午创造地球的结论。
瑞典著名科学家林奈(1707年～1778年)则认为：上帝曾经创造了1万个以上的物种，这些物种从来没有演化或改变模样，也不曾灭绝过——因为上帝绝不会将其所创造的物种再取走。
“神创论”一度非常盛行。一直到今天，还有一些人依然对比深信不疑。人们认识世界需要有一个过程。当无法解释某些自然现象的时候，人们总是想：该是有超自然的力量在支配吧？何况宇宙诞生、地球诞生、生命诞生这样极为重大的事件呢？
地质记录和化石证据证明，厄谢尔的结论和林奈的观点是不对的。
我们都认识这样一位老人：秃顶、大胡子、目光敏锐。他的名字叫查理·达尔文。
达尔文是英国人，生于1809年，1882年去世。1831年到1836年，他乘海军勘探船“贝格尔号”环球旅行，在动植物和地质等方面进行了大量的观察和采集，于1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。他认为，生物最初是从非生物发展而来，现代生存的各种生物，有共同的祖先。在进化过程中，通过变异、遗传和自然选择，生物从低级到高级、从简单到复杂，种类由少到多。这一学说的诞生，成为向“神创论”挑战的一个里程碑。
达尔文令人景仰。但是，人们在景仰他的同时，忽略了这样一个事实：达尔文深深地困惑着。这个困惑使他的晚年焦躁不安。
按照进化论的说法，现代生物有共同的祖先，生物的进化是渐变的。但是，从隐生宙到显生宙，怎么会突然出现那么多的生物呢？打一个比方。达尔文的进化论认为，生物有共同的祖先，就像地球上最初只有一棵小树苗，小树苗在成长的过程中逐渐分杈，直到枝繁叶茂。而不断发现的化石告诉人们，显生宙一开始不是只有一棵树苗，而是突然就有了一片小树林。在这片小树林中，只有一小部分树长大和繁衍。
达尔文无法解释。达尔文之后的许多年，大家也无法解释。
这不能怪我们的科学家们。古生物学不承认童话、神话和幻想，甚至不承认看起来十分合理的推断。科学就是科学。古生物学上的一切问题，都要通过“化石”来解决。
惊人的发现
1942年，地质学家何春荪到云南澄江帽天山勘探磷矿。他是最早到澄江进行地质研究的人，可惜他不是古生物学家。
1984年，年仅34岁的古生物学家侯先光在帽天山发现了娜罗虫化石——以往只在加拿大伯吉斯山生物群中出现过的古老节肢动物化石。他是最先发现帽天山“天大的秘密”的人。比伯吉斯山生物群早1500万年的澄江生物群，从此在科学界大放异彩。
1985年，张文堂和侯先光发表了关于澄江生物群研究的第一篇论文。此后，侯先光、孙正国又陆续写出一批论文。
1987年，陈均远和侯先光在澄江做了大规模的化石发掘工作，并根据研究成果发表一系列论文，震撼了科学界。著名古生物学家、德国的塞拉赫教授称：“澄江生物群就像是来自天外的信息……”
1990年以后，以陈均远教授为首的跨国科学研究小组，为破解寒武纪生命大爆炸之谜，多次在帽天山地区进行大规模发掘活动。
1991年，陈均远等古生物学家在著名的《调查与探险》杂志发表论文，并构思了第一幅寒武纪早期的水下生命景观图，引起许多人注意。《纽约时报》根据有关科学家建议，将这一生物群列入“20世纪最令人惊奇的发现之一”。
1991年，以中国科学家为主的国际性合作研究计划开始展开，一些重要成果相继在极具权威性的国际性科学杂志上发表，引起全球新闻媒体的追踪报道。
1992年，著名的《自然》杂志以澄江发现的微网虫化石作为封面。1992年夏季是澄江化石发掘史上成果辉煌的一年。朱茂炎是第一块完整奇虾类化石的发现者，周桂琴是第一块完整巨虾类化石的发现者。
1995年，陈均远教授在中国南京主持召开了“寒武纪大爆炸国际学术讨论会”，这是有史以来第一次以“寒武纪大爆炸”为议题的国际性学术讨论会。寒武纪大爆炸是借用炸药或原子弹爆发时的突发性，来类比赛武纪早期所发生的一次生物突发事件。
澄江生物化石群所处的时代为寒武纪大爆炸后期。从各方面的证据判断，这一爆炸事件从开始到结束，整个时间短于300万年，可能只有100～200万年。在短短几百万年的时间，生物大量出现，而完全没有祖先的痕迹。几百万年的时间当然很长，但用生命历史35亿年这一尺度来衡量，几百万年只是一瞬间。因此，澄江化石群撼动了达尔文学说。
探求生命的奥秘
在古生物学中，一直有一个很吸引人的大谜题，那就是到底有没有发生过寒武纪大爆炸。伟大的达尔文一方面正确地坚持了唯物主义，一方面却不相信大突变。他在一封信中说：“如果我的天择说必须借助于突变，那么我将弃之如粪土。”
现在澄江生物化石群证实，大爆炸事件在5.3亿年前确实发生过。
我们在陈均远教授饱经风霜的脸上找到多年野外发掘的痕迹，也从他的眼睛中看到了智慧之光。作为澄江化石群发掘的主持者，他和他的同事们采集到了1万多块化石！
寒武纪生命大爆炸的确是一件不可思议的事。面对这么多复杂生命的突然出现，许多人试图以各种假设来解释它。
约翰霍普金斯大学的史坦利教授提出过收成原理说。
美国达拉斯的物理学家柏克纳·马歇尔提出过含氧量上升说。
瓦楞泰提出过发育调探机制说和细胞说。
马克斯利提出过重组生殖说。
陈均远教授提出了广义演化论。
“演化生物学正在酝酿着一场科学革命，寒武纪大爆炸学派是这场科学革命的主导者，正一步步地撼动自达尔文以来所建构的演化科学框架。这场革命与演化物理学、新热力学及复杂科学的合流势在必行，新的演化理论不久即将出现，并最终发展成为一个新的科学理念。”陈均远教授说。
“科学家们的解释不一，说明对于寒武纪早期生物群的研究，到目前为止还只是处于非常初步的阶段。科学界对于寒武纪大爆炸之谜的探讨，目前所触及的也只是群山的一隅——帽天山。帽天山附近还有许多重要的化石产地，有待于进一步发掘和研究。已经采集到的化石显然只是当时生物群留下的极小的一部分，目前对其生命的含义也只是略窥一二而已。只有不懈地努力和研究，才可望揭示这个远古生命世界的奥秘。”陈均远教授又说。
这是一个探求地球生命奥秘的课题。
这是一个需要在未来1000年探求的课题。
中国云南澄江生物化石群，为人类探求这个课题提供了窗口和可能。
以火灭火
在库帕尔所写的《草原》一书里，记载了这样一个故事：美洲的草原上失了火，一群旅客都着急得有点惊慌失措了，只有一个老猎人在观察，在沉思。以后的情况，书中是这样描写的：
“是行动的时候了，为了我们全体都有救，现在大家要听我的。”老猎人昂起头，像军队的指挥官下命令似的，决心采取断然的措施。
“现在行动已经太迟了，可怜的老头子！”米德里顿叫道，“大火距离我们只有400来米，而且风又这样猛烈地向我们吹来。”
“这些我都知道，只要你们听我的，火并没有什么可怕。请大家立即动手，消灭掉我们面前的这块干草，清出一块地方来。”
大家想不出别的办法，看到老猎人是那样的自信，而且又已带头动手，也就只好跟着行动起来。在很短的时间内，就清出了一块直径约5米的空地。老猎人让妇女们把携带的东西搬到空地的一边去，并用被褥把那些容易着火的衣物盖起来。这些预防措施做好后，老猎人就走到这块空地的另一边。那里大火已经像一堵高大的围墙，向旅客迅速逼来。他拿了一束非常干的草放在枪尖上点起来，等到这束干草烧旺了，老猎人就把它扔到近旁的高树丛里，然后起到空地上，耐心等待着自己行动的结果。
他放的这把火贪婪地扑向新的燃料，一会儿连附近的干草也烧着了。
“现在大家可以看到我们这条火龙如何去扑灭那逼近我们的火墙了。”老猎人安慰着受惊的人群说。
“这不是更危险了吗？”吃惊的米德里顿大声叫道，“你不但没有把大火赶走，反而把它引到身边来了。”
老猎人放的这把火愈烧愈旺，同时向三个方向蔓延开来；但在第四个方向——人们所在的地方，却因燃料稀少熄灭了。这火龙按着老猎人的意愿向前猛扑过去了，留给人们的是愈来愈大的空地。这片刚出现的还在冒着烟的空地，比用镰刀割出的空地都光得多，直到这时候，受惊的人群才认识到：老猎人的简易灭火法真是有效。因为随着火龙的伸展，不仅人们有了安全的空地，而且一些方向上的火墙已经减弱下去，眼看就要熄灭。虽然这时黑烟还呛得人们难受，但人们已一致向老猎人投出了感谢的目光。
这种跟草原上或森林里的大火作斗争的方法，并不简单，只有那些极有经验的人才能掌握。
一般情况下，火总是顺着风的方向燃烧的，但在故事里，老猎人却能让自己放的火迎着火焰烧去，显然这是很不简单的。
不过你可不要因为这么一说就产生一种错觉：以为老猎人真能顶风放火了。其实，不管什么时候火焰总是顺着风的方向的。以蜡烛的火焰为例来说吧。火焰中的空气受了热(参与燃烧)，体积膨胀，比重减小，于是上升；别处的空气立刻来补充。这样就形成了向上的微弱的风，火焰自然也就向上晃动。
在草原上的大火燃烧时，风虽然是从燃烧着的草原那边向旅客吹来，但在火焰前离火很近的地方，是有相反气流向火焰吹的。正像蜡烛燃烧时，空气既从左边吹来，又从右边吹来(实际是从四面吹来)一样。这种情况使得老猎人巧妙地挽救了自己和其他人。老猎人的具体做法是：他先仔细地观察和考虑，等到发现有相反的气流向大火流去时，才动手顺风放火，使自己放的火顺风向大火扑去。这种做法成败的关键在于：掌握好时机。放火太早了，相反气流没出现，放的火自然是烧向自己，造成更坏的局势。放火太晚了，放的火还没有扑向火墙去，火墙就已经烧着了自己。放火必须不早不迟。
掘墓人死亡之谜
埃及古代的许多法老陵墓都先后被人扒开，许多人从中发了大财。20世纪初，又有人发掘出公元前14世纪的吐坦哈蒙墓，但参加发掘的人都先后死去了，这件事给世人留下了一个谜。
事情是这样的。20世纪初，英国考古学家卡尔特带着他的助手们，一边细心查阅埃及历代国王陵墓的资料，一边进行仔细勘查。几年后终于在埃及利比利沙漠的山崖间发现了未被扒开的吐坦哈蒙法老地下陵墓。
这座陵墓修建得十分巧妙，墓穴入口完全是隐蔽的，很难被发现。挖掘工作直至进行到第六年，仍未找到陵墓之门。后来，工人们在一间倒塌的小屋中，偶然发现了一条通向墓穴的阶梯，顺梯而下很快就找到了入口。墓穴的门封砌得很严，仔细一瞧，能看出上面盖有一个奇特的印记。印记上画着一只胡狼和几个被捆绑着的俘虏。考古学家的助手们看到这个印记后，一个个心里直“发毛”，因为害怕这是凶兆。
陵墓被打开了。墓室中停放着一个体积很大、用金箔包着的棺椁。棺材共有6层，1～4层是木制的，第5层是石制的，最里层是用纯金制成的棺材，约有136千克重。棺材里躺着一个头戴珍贵王冠的木乃伊，其面部还覆盖着一个金制假面具。
这座陵墓的发掘，是考古工作中最有价值的一项。撇开别的贵重物品不说，仅取出的黄金就有200多千克。
就在考古学家和他的助手们欢天喜地之时，一幕幕悲剧相继发生了。考古学家卡尔特的那个同事首先病倒，先是发高烧，后来肌肉剧痛。医生们诊断不出他患的是什么病，因而无法治疗。不到三星期，他就在极度痛苦中死去了。
紧接着，凡是进到阴暗墓穴里去工作或参观过的人，都先后患了这种无法诊断的疾病。尽管反复给病人验血。但仍查不出致病原因。医生们慌了手脚，试用各种药物都无济于事，只好眼睁睁地看着那些病人在极度痛苦的挣扎中死去。
这个不幸的消息迅速传遍全球。由于对这一连串的死亡无法进行科学解释，于是各种迷信的传说也就流传开了。有人说：陵墓发掘者触犯了神，于是他们受到了惩罚。有人说：死去的法老显灵了，他对发掘者在进行报复。几十年过去了，科学还无法对这种神秘的死亡作出回答，难道真是法老显灵吗？
1965年，南非的一个科学家在山洞里研究蝙蝠的粪便，得了病。医院的一位主治医生是位经验丰富的博士，他由此而想到类似的几个病例，后来又仔细研究了几十年前发掘埃及吐坦哈蒙墓的考古人员的病史，确定他们的死亡是因患了一种“洞穴病”。这种病是由蝙蝠粪中的一种病毒引起的。不久，那位南非科学家的病就被治好了。
后来，吐坦哈蒙墓的研究工作者确实在墓室里找到了这种蝙蝠粪，经化验，发现其中有致人于死地的病毒。科学终于战胜了迷信，解开了掘墓人的神秘死亡之谜。
时隐时现的小岛
1831年7月10日，E国的一位船长在地中海上航行。当他经过西西里岛南边时，看到有一块很大的海面在沸腾，波涛汹涌，水汽弥漫，接着有一股高高的烟柱从那里升起，随后便有闷雷般的声音传来。到了夜晚，那里更是光辉闪烁，老远就能看见。后来，这种奇异的现象又反复出现。一个星期后，船长再经过此地时，发现海上新添了一座高出水面约几米的小岛。又过了一星期，当S国的地质学家霍夫曼来到这个新生岛附近考察时，发现它已高出水面约20米。到了8月4日这个小岛又“长高”了，已高出水面60米左右，岛的周围总长也约有1海里了。
S国政府根据霍夫曼的考察结果，在地图上标出了它的位置，并将它命名为“格雷海姆”岛。这块土地虽然很小，但它还是很诱人的。S国政府准备采取先入为主的做法，在同年的12月份就派出一艘舰艇，让舰长把国旗插到这一小块没有领主的土地上，然后公开宣布对它享有主权。
那个舰长带着国旗和地图，指挥舰艇在格雷海姆岛所在的海域游弋了几十个小时，也没有找到这块陆地，只好扫兴地返航。政府首脑得知这个消息后，不以为然，于是又派霍夫曼去查证，结果还是没有找到它。S国政府只好把对格雷海姆岛的领土要求搁下了。
后来，这个小岛再次出现了，但过了不久又消失了。这种时隐时现的循环，曾有过许多次。最近一次出现是在1950年，当时国际局势比较紧张，E国政府、S国政府以及离格雷海姆岛较近的几个国家政府对它的主权发生了强烈争执。正当E国政府派出武装部队准备强行占领时，它又突然消失了。
这个小岛真像跟人们捉迷藏似的，忽隐忽现。我们不禁要问，究竟是什么力量使它能冒出海面？又是什么原因使它消失了？
要回答第一个问题，还得从地球内部的构造说起。地球里面是个高温世界，越往深处，温度越高。到地下30多千米的地方，温度已超过了1000摄氏度，那里的许多物质和岩石都熔化了，变成岩浆。岩浆中含有大量水分和气体，在高温下它们不断膨胀，遇到地壳上较薄的地方和有裂缝的地方，岩浆就冲出地面，形成火山爆发。这种火山爆发多数发生在陆地上，而发生在格雷海姆岛下的是海底火山爆发。海底火山爆发后，从地壳内部喷出大量的高温物质，它们堆积起来，形成一个锥形的山丘，钻出海面的部分就形成了格雷海姆岛及其他小岛。
那为什么格雷海姆岛又时常隐没呢？这是因为地球上的火山有两种类型。一种是以前曾经喷发过，可是后来一直没有喷发，这叫死火山。非洲的乞力马扎罗火山，我国山西大同的火山群等都是死火山。另一种火山是不断喷发或者周期性喷发，这叫做活火山。美国华盛顿州的圣海伦斯火山，意大利西南部的维苏威火山，加勒比海中马提尼克岛上的培利火山等都是活火山。前面说到的格雷海姆岛的海底火山也是活火山，当火山喷发时，火山喷出物沉积下来就使格雷海姆岛露出水面；当火山停止爆发时，这些堆成小岛的岩石就经常受到海水的侵蚀，天长日久，这些布满泡沫孔的岩石终于抵抗不住海水的侵蚀而逐渐下沉。待到下一次火山喷发后，它又会露出水面。所以，它好像总是在同人们捉迷藏似的，时隐时现。
尘暴、烟尘为什么会使太阳变成蓝色的呢？
在说明这一现象之前，先讲一些太阳光的性质。
太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种肉眼可见的光线和肉眼看不到的红外线、紫外线组成的。红光、橙光波长较长，红外线的波长最长；蓝光、紫光波长较短，紫外线波长最短。阳光进入大气层后，就被空气分子散射，但空气分子散射波长较短的蓝光的能力，比散射波长较长的红光、橙光的能力大好几倍。由于太阳光中的蓝光被散射到四面八方，使我们看到天空是蔚蓝色的，而太阳本身呈金黄色。
空气中的悬浮物，如尘埃、水滴等也会散射阳光中的蓝光。但是直径为0.6～0.8微米的尘埃微粒和小水滴，它们散射红光、橙光的能力大于散射蓝光的能力。如果空中悬浮着大量的这种微粒，红光、橙光会被散射掉而留下蓝光，使人们看到太阳是蓝色的。
1965年春，北京地区出现的蓝色太阳，正是由于黄土高原刮来的特大尘暴中，有大量细微的黄土尘雾，把阳光中的红光、橙光散射掉，而剩下蓝光的缘故。
1951年9月底欧洲出现蓝色的太阳，则是由于加拿大西部森林大火灾引起的上升气流，把大量烟尘带入高空，烟尘随空气飘到北欧上空而引起的。
鸡蛋里的秘密
第一次世界大战期间，法国索姆的一部分被德国占领，被分成两半。同一城市的居民被分界线隔开，但来往依旧。战斗停止的间歇里，德占区和法占区的居民纷纷越过分界线，探望另一边的朋友和亲戚。
在这些来往的人们中，有一个妇女引起了反间谍人员的注意。她几乎每天都要穿过分界线，从德占区走到法占区去看望她的弟弟。由于她穿越分界线的次数过于频繁，以至防线的守护人员都认识她。法国人对她这样频繁来往于两方感到不解，怀疑她抱有其他目的。
但是，法国反间谍人员找不出她有任何破绽。每一次经过防线接受检查时，找不出一点儿可疑之处。她同一般的妇女一样，总是携带一些诸如鸡蛋、面包或者针线一类的生活必需品。到法占区的弟弟家后，她也不呆很长时间就离开。总之，她与所有穿越分界线的居民别无两样，不像抱有特殊目的的危险人物。
但是，老练的法国反间谍人员始终不敢放松对她的警惕。
一天，她又像往常一样从法占区弟弟的家返回，提着篮子来到分界线的检查站。一位反间谍人员上前检查。由于常来常往，两个人已经很熟悉了。反间谍人员边与她说话，边检查篮子里的东西。
篮子里仍然同往常一样装满了食品：一大堆熟鸡蛋和八大块面包。法国人漫不经心地问这妇女一些诸如气候等日常的问题，手却在不停地摆弄篮子里的东西，而眼睛则注视着妇女的表情有什么变化。
他从篮子里拿起一只鸡蛋，摆弄半天，随手往上一抛然后用手接住，这样一个并非有意的小游戏，却使这个妇女的表情有些异样。
机敏的法国人看到了这一点儿，于是他继续抛鸡蛋。鸡蛋被抛得越来越高，似乎一不小心就可能摔得粉碎。旁边的人都对这个检查人员大惑不解。
法国检查人员看到，鸡蛋抛得越高，这个妇女越紧张。她满脸通红，神色慌张。莫非这鸡蛋中有什么名堂？
他停下来仔细检查鸡蛋，但找不出破绽，蛋壳上没有任何记号。但这个妇女何至于这样慌乱呢？
他于是把这些熟鸡蛋敲开，小心地剥去蛋壳，在一个鸡蛋的蛋白上，发现了许多很小的符号和字！
经放大和破译之后才知道，蛋白上的符号和字迹，标出了法军各支部队的驻扎区域，法军的全部防线都在这一个鸡蛋内。
试想，蛋内有字，鸡蛋壳上却什么也看不出来，这是什么道理呢？原来，这是德国人的一个发明：用醋酸在蛋壳上写字，等醋酸干后再煮鸡蛋，这些字就会被吸收，并穿过蛋壳印在煮熟的蛋白上，而蛋壳上却不会留下任何痕迹，即使是在显微镜下也看不出来。
可是机敏的法国人却通过察言观色，看出了那妇女的反常表情，识破这一计谋。那个妇女后来以间谍罪被处死。
不安分的“噫嘻”
噫嘻，什么怪名字，一点儿正经样儿都没有，坐没坐相，站没站相，而且，干脆说吧，压根儿连个固定的模样儿都没有，从来也不让人看出他的真面目。行动起来，轻飘飘的，连个脚步声也没有，神不知鬼不觉地来了。他还爱好一点儿小讲究，走到哪里，都留下一点儿淡淡的、甜甜的水果香气，很淡很淡，不注意的话，根本就觉不出来。好在噫嘻脾气随和，同他开开玩笑，对他压力大点、小点，他都不在意。
噫嘻就是这么个样，没办法，因为他是一种气体。他是石油妈妈的孩子。这石油妈妈，当她被禁锢在大地底下的时候，黑黢黢的，黏糊糊的，连行动都慢吞吞的，真是其貌不扬。没想到从地底下被请了出来，进了现代化的化工厂，受到现代生活的调理，也就改变了她那土里土气的模样，变得又年轻，又漂亮，又活泼，又充满活力，能开汽车、飞机，别人对她也就刮目相看，给她另取了一个名字叫汽油、航空汽油，在全世界都走俏得很啦！
石油妈妈还生了许多机灵可爱的孩子。“噫嘻”只是其中之一。还有叫做“厅”的，叫做“笨”的，他们有许许多多兄弟。他们比石油妈妈还要能干，性格也特别开朗，能和许多别的小朋友做朋友，玩出许多有创造性的游戏。在游戏当中，他们变成了橡胶、塑料、染料、香精，还有各种药品，以至染发剂等等。这些新花样，是他们的石油妈妈呆在地底下、过着不见世面的单调生活的时候，连想都想不到的。所以，到现在，石油妈妈不但心满意足，而且还时不时升起一种自豪感哩！
眼下，石油妈妈的孩子都在一条条的管道里匆匆忙忙地奔跑着，到需要他们的地方去。不大理想的是，行动不那么自由，不准去的地方不能去。人在那儿管着哩，人还装了这种那种的“眼睛”，专门监视着他们的行动。
噫嘻当中的一个噫嘻，偏偏不那么安分。他想，我干吗非得只走一条管道，顺着别人的老路走呢？我干吗只能做别人叫我做的游戏呢？我自己走一条路，做点自己喜欢的游戏，不是更好吗？
于是，管道里的噫嘻放慢了脚步，他仔细察看着经过的管道。突然，他发现了一道非常狭、非常细的缝隙，就缩紧了身子这么使劲一挤，得，就挤出管道来了。
只见大厅里各种监视仪器中，有一盏红灯突然亮了一下，看管仪器的人连忙睁大眼睛紧张地注视着，好在那盏红灯只亮了一眨眼工夫就不再亮了，报警器也没有鸣响，一切恢复正常，看管仪器的人也就放心了。噫嘻躲在一旁，也悄悄地笑了。他立刻胀大了身子，放轻了脚步，一点声息也没有，悄悄地飘出了化工厂的监视大厅。他对那盘绕着无数大大小小管道的化工厂挥了挥手：“拜拜！”就飘到田野里去了，他本来就是一种气体呀！
从那窄窄的管道里出来，突然来到宽阔的田野，阳光刺得噫嘻睁不开眼睛，绿色的植物也还是头一回见到。在石油的化工世家里是没有这些朋友的，所以噫嘻看见每一位绿色朋友都很好奇，跟他们一个一个都打了招呼。
一种绿色的植物开着一串小瓶子似的白花。噫嘻问：“你是谁？这是你的什么？”
“我叫芝麻。我开的这一串花，将来要结好多好多芝麻。”
一种绿色的植物开着一朵一朵的小黄花。噫嘻问：“你呢？你是谁？”
“我是西红柿。等我结好多好多西红柿的时候，欢迎你再来参观。”
“好的。”噫嘻很高兴地回答，“那时候我准来。”
噫嘻又遇见了正在长蔓的南瓜、西瓜，和他们说了几句话，接着向南方飘去。
他经过一片树林，那些树的树叶都是三片三片长在一起的，身上还有一道道伤口。噫嘻说：“你们是什么树呀？为什么你们身上有一道道口子呢？”
“我们是三叶橡胶树，我们流出来白色的乳汁，好制成橡胶呀！”
“原来是橡胶树，久仰久仰！”噫嘻说，“我有一些兄弟，他们能变成人造橡胶。我们应该成为好朋友。”
“当然，当然。”三叶橡胶和噫嘻握手告别。
噫嘻又去逛了苹果园、香蕉园。他觉得累了，玩得也没意思了，就睡着了。没想到，忽然有人来找他，说他闯了祸，叫他去说说是怎么回事。噫嘻只好跟着人去了。只见地里围着好些绿色的植物，在那儿吵吵嚷嚷，也不知是怎么回事。
噫嘻走了进去，只见有哭的，有笑的。
芝麻说：“都怪噫嘻，他走了以后，我浑身的叶子突然都落光了，还结什么芝麻呀！”说着哇哇地哭开了。
西红柿说：“我本来能结很大很大的西红柿，怎么你一来，长这么一点儿大就先熟了，这么小的西红柿谁喜欢呀？”西红柿一通埋怨。
噫嘻看见芝麻和西红柿难过的模样，自己也非常难过，搓着两只手说：
“真对不起，我一点儿没想到，也一点儿不知道，为什么会使你们受这么大的损失，真是太抱歉了！”
可是也有表扬噫嘻的。南瓜和西瓜各自带着好几个大南瓜和大西瓜孩子站在一旁，乐呵呵地说：“噫嘻到了我们那儿，我们开的雌花可真不少，瞧，结了这么多大南瓜、大西瓜。我们都得好好谢谢他。”
噫嘻瞪大着惊愕的眼睛看着这两位瓜大嫂，心想：这和我又有什么关系呢？
正说着，南方橡胶园里的三叶橡胶代表来了，他说：“自从噫嘻到了我们胶园，也不知咋的，我们的乳汁就增多了，胶园增产，都说有噫嘻的一份功劳。”
香蕉园、苹果园的代表也说，噫嘻来得正是时候，使他们结的香蕉、苹果都提前成熟了，也要好好谢谢他。
听到这些表扬，噫嘻比听到埋怨还要不知所措。他涨红着脸说：“各位大叔、大婶，我什么也不会，什么也没做，我只是好玩到你们那儿去的，你们快别这么说，真叫我不好意思。”
人们送走了植物界的各位代表，马上开会研究怎么对待噫嘻这孩子。
有人说：“这孩子就是散漫，不守纪律，玩心太重，到处闯祸，应该把他更严格地管教起来，还应该给他处分。”
有人说：“也不能只看到他闯祸的一面，再说他也不是有意闯的祸。而且，而且他还帮植物做了不少好事呢！”
反对的人说：“做好事也不是噫嘻有意识这样去做的。”
爱护的人说：“那也说明噫嘻本性中还有好的一面，可以引导启发嘛！”
反对的人说：“噫嘻喜欢标新立异，走自己的路，不愿意走给他规定好的路。”
爱护的人说：“如果噫嘻自己选择的路，既符合他的兴趣爱好，又能发挥他的个性特长，助他一臂之力，不是也很好嘛！”
总之，人们开了一个又长又激烈的辩论会，噫嘻忐忑不安地等待着对自己的命运的决定。要知道，他其实本来只是一个好奇的、又很善良的好孩子呀！他对自己的优点和缺点都还没有很清楚的认识哩！
后来，爱护他的人和反对他的人一同来找他，问道：“你是喜欢和绿色植物做朋友呢，还是喜欢到化工厂去工作？”
噫嘻回答：“我喜欢和绿色植物做朋友，但是我害怕他们又会受到我无意的伤害。”
爱护的人说：“如果我们告诉大家怎样注意防止植物受到伤害，只让你专门去帮助绿色植物，你愿意吗？”
噫嘻困惑地问道：“我能给他们什么帮助呢？”
爱护的人说：“我们分析过了，你能帮助绿色植物中的瓜类多开雌花，多结果；能帮助橡胶多分泌乳汁；能帮助香蕉、苹果、西红柿等果实很快成熟，如果让你去做这些工作，你愿意吗？”
噫嘻一蹦老高，笑得咧开了大嘴，兴奋地回答说：“愿意，愿意！这个工作对我太适合了！再说，我也不能总是整天在外面闲逛荡，我也得做点儿帮助别人的工作才好呀！”
于是，爱护的人、反对的人和噫嘻都取得了一致的意见。这个不安分的噫嘻终于找到了又能发挥自己特长、又符合自己兴趣的工作，大大地施展了他的才华。他的石油妈妈，他的“厅”兄弟、“笨”兄弟和其他的“噫嘻”兄弟，都为他感到高兴。
这位不安分的噫嘻在哪儿呢？他的正式名称叫乙烯利，是一种植物激素，在菜园、果园很容易见到他。
“厅”兄弟是谁呢？就是“烃”类化合物。
“笨”兄弟呢？或许你已猜到了，那就是“苯”类化合物。
这几位兄弟的大名和他们制成的化工产品，你们该不会太陌生吧！
