第一章走进技术世界第二节技术的发明与革新

lztiandi 2016-07-14

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人类的技术水平是在不断创新的过程中得到发展的，技术创新是技术发展的灵魂。技术创新表现为两种形式，一种是技术发明，一种是技术革新。

技术的发展为什么需要发明和革新？

一、技术发明
人类历史无数的技术发明，勾绘出了技术创新的轨迹。

集成电路的发明

美国硅谷是微电子工业的发祥地和中心，轰动世界的集成电路，最早就是在这里发明的。美国贝尔实验室经过精心研究，发现了半导体的电流放大原理，并发明了可代替电子管的晶体管。1958年，硅谷的一家公司发明并制造出了世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。此后，许多科技人员进行了无数次应用技术实验、研制出了从装有1000个以上晶体管的集成电路到自身具有完整功能单元的大规模集成电路，再到装有10万~100万个晶体管的集成度更高的超大规模集成电路（图1-4）。集成电路——大规模集成电路——超大规模集成电路的发展轨迹，其实就是一个技术不断创新的过程。

集成电路的发明，促进了计算机的支新换代，同时对航空、航天、通信以及家用电器的发展产生了深远影响。可以说，20世纪60年代以后，全球技术发生的日新月异的变化，都离不开集成电路。

在当今的知识经济社会，技术发展的灵魂是创新，技术发明是推动人类社会进步的动力。不久前，80多位科学家在电脑网页上选出了11项“超级发明”：眼镜、原子弹、印刷术、时钟，水管设备、马镫，阿拉伯数字、橡皮和涂改液、电脑、古典音乐、避孕药。他们认为，这些都是两千年来改变了人类生活，但往往容易被忽视的重大发明。

综合以上的分析，我们可以认识到，技术发明是推动人类社会进步的动力。无数事实证明，中国与世界的技术发展史实际上就是一部创新史。

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通过实例说明技术发明对人类生活有哪些深刻的影响？

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近代以来几项重大技术发明

珍妮纺纱机：18世纪60年代，英国的棉纺织产品市场需求量大，产品供不应求。为了提高产量，织布工哈格里夫斯发明了“珍妮纺纱机”，一次可以纺出多根纱线，大幅度增加了棉纱产量。“珍妮纺纱机”的出现，首先在棉纺织业中引发了发明机器、进行技术革新的连锁反应，揭开了工业革命的序幕。此后，水力纺纱机、水力织布机等棉纺织机械相继问世，不久，在冶金、采矿等生产部门，也都陆续有了机器生产。

蒸汽机：机器数量的增多，对动力提出了新的要求，原有的畜力、水力和风力等动力已经无法满足需要。英国机械师瓦特借鉴前人的研究成果，经过多年努力，终于制成能够利用热能的改进型蒸汽机（图1-5）。1785年以后，瓦特改进的蒸汽机开始在纺织部门投入使用，并很快广泛运用于其他工业部门，人类社会由此进入“蒸汽时代”。瓦特蒸汽机出现后，人们开始设法使蒸汽机应用于交通工具，轮船和火车等新型交通工具相继出现。

电力和内燃机：1870年以后，各种新技术、新发明展出不穷，并被迅速应用于工业生产。第二次工业革命蓬勃兴起。发电机问世后，电力开始带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。电灯的发明，照亮整个世界。人类社会进入电气时代。以煤气、汽油和柴油为燃料的内燃机的发明，大大改进了交通运输工具的发动机问题，内燃机车，远洋轮船、飞机等因此得到迅速发展。

电子计算机：20世纪40年代，电子计算机出观，人类掀起了新一轮技术革命的浪潮。电子计算机的发明和运用，具有划时代的意义、它是人工智能的一次重大突破，极大地增强了人类认识世界和改造世界的能力；改变了人们的生产、生活和交往方式，对社会的发展产生了巨大的影响。

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结合生活实际，举例说明什么是技术发明？这些技术发明在哪些方面起到了哪些作用？

二、技术革新
技术革新是技术创新的另一种形式。那么，技术革新的具体内容是什么呢？

㈠多功能缝纫机的诞生

近年来，家电产品的热销势头有增无减，而缝纫机则处于滞销状态。一家公司的设计师深入市场调研后发现，缝纫机的单一功能已经很难满足现代人的需要。于是，他们借鉴西欧流行的一机多用的特色，设计出了一种带电脑的多功能通用机（图1-6）。这种通用机既能缝纫，又能进行文字处理和设计多种几何图案花纹；同时，它的造型美观，操作简便。投放市场后，迅速受到消费者的青睐。

㈡日本的技术革新
从1945年到1970年，日本采取“引进、消化、吸收、创新”的技术政策，从欧美国家引进了大量先进技术，然后加以改造、提高。日本生产的微型数码照相机、微型化（掌上）摄像机（图1-7）、超薄型电视机、小型化汽车、微型家用洗衣机等，无一不是技术革新的成果。它们并不是新的发明，而是对原有某项成熟技术的改进。然而，正是这些新颖、实用、技术含量颇高的产品。迅速占领了全球市场。