过去50年来的50大创新

在过去的半个世纪中，科学技术的进步使世界发生了翻天覆地的变化。大众机械师（PM，即popularmechanics——译者注）邀请的25名专家将组成专家组，共同评选出最具影响力的发明。其领域上到太空下到医院、厨房。下面就为大家介绍这些时代创举。



1955  电视遥控器



它的出现标志着人类为生存而斗争的正式结束，其追求轻松自在的日子则拉开了序幕。当时，由无线电公司Zenith的工程师Eugene  Polley发明的第一个遥控器，从严格意义上来说，还只是一只闪光灯而已。当Zenith  公司发现阳光也可改变电视频道时，公司开始使用超声波技术来实现遥控并成为延续二十多年的主导设计。直到80年代初，遥控器才改用红外技术。



1955年  微波炉



1945年，Percy  Spencer安装雷达的磁电管的时候有一种强烈的感觉，当他看到自己口袋里的一块花生巧克力开始融化，他觉得他发现了新大陆。当他把爆米花核放在磁电管面前时，它们噼里啪啦地四散飞溅到整个实验室。10年后，Spencer申请高频无线电波的专利，同一年，塔班（Tappan）公司推出第一台家用型微波炉。



1957年  避孕丸  



炔雌醇甲醚片是得到美国FDA认可的治疗月经失调的一种药物，但它同时也带来一个副作用：其中的合成的黄体酮和雌性激素会抑制排卵。两年后，超过50万名美国女性在使用炔雌醇甲醚片，但不是所有的人都有效。1960年美国FDA批准炔雌醇甲醚片作为第一种口服避孕药投入使用。



1958年  喷气式客机



首次亮相的这架波音707-120作为世界上第一架成功的商业化喷气式客机，宣告了大规模空中旅行时代的来临。装有四喷射引擎的707载客量174人，最大航程5800公里。第一个商用喷气飞机从纽约飞往巴黎，国内首个航班是纽约到洛杉矶。



1959年，浮法玻璃



普通窗玻璃歪曲了一切的原因：它们被迅速压缩了炽热的两个热辊，生产虽便宜，但制作出的却是不均衡的窗格玻璃。英国工程师Alastair  Pilkington发明的新方法是：把熔融的玻璃，在大约1000℃左右，从熔炉里连续倒进一个有熔融锡的浅槽中，它浮在锡上，展开并形成一个水平层。玻璃的厚度取决于把凝固过程中的玻璃带从锡槽里拉出来的速度。经过退火（有控制的冷却），玻璃就像被“火”打磨过一样，具备了真正平整的表面。第一个生产浮法玻璃的工厂于1959年开业，目前估计有百分之九十的平板玻璃仍然是这样生产的。



1961年  无绳工具



百得集团公司发布了第一款无绳电钻，但却无法用其镍镉电池制造出20瓦特电压。于是，他们努力提高其工作效率，采用更好的材料。这些创造性的发明造福了喜欢DIY的人们，甚至在阿波罗15登月时，都是使用百得发明的充电式无绳电钻钻开月球表面的。



1961年  工业机器人



第一批工业机器人“尤尼梅特”被安装到通用汽车新泽西州工厂的装配线上。这些机器人虽能移动和拿东西，但在美国却反响平平。而日本得制造商格外喜欢它，并在1968年，开始主宰全球工业机器人市场。



1962年  通信卫星



这颗卫星上装有无线电收发设备和电源，可对信号接收、处理、放大后再发射，从而大大提高了通信质量。Telstar的设想来源于1945年科幻作家C.Clarke提出的概念——在地球同步卫星基础上建立起全球通信网络。两个星期后通信卫星首次亮相，肯尼迪总统在华盛顿举行记者招待会，而这是跨大西洋的现场直播。



1962年  发光二极管（LED）



作为通用电气顾问，Nick  Holonyak发明了发光二极管（LED），它提供了一个简单而廉价的方式来使电脑传递信息它们出身卑微——从便携式计算机走出来，从仪器仪表的指示光源到如今用作路透社时代广场前的巨型LED电子显示器。



1964年  无人机



无人机的广泛使用是从越南战争开始。当时美国部署了1000架AQM-34无人侦察机。1962年，这些29英尺长的飞机模型在短短90天内完成任务。AQM-34无人侦察机完成了34000多次监视任务，它们的成功促使无人机的大量使用。



1962年  电子游戏



那时麻省理工的程序员编写了“太空战争”这款游戏；43年后百分之八十九的学生在玩电子游戏。



1955  脊髓灰质炎疫苗



当Jonas  Salk找到了预防脊髓灰质炎的方法时，全球有28985个病例。到了2005年，这一数字下降到1200。



1957年  三点式安全带



根据美国交通部的说法，在2005年，由于Nils  Bohlin发明的三点式安全带，15000多个美国人在交通事故中死里逃生。



世界上第一台电脑——近30吨埃涅阿克（1947年），使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。1959年，那些小部件被连接到一起成为集成电路。在互联网出现之前，1969年曾有由4台电脑组成的阿帕网。它介绍了“分组交换”的概念，即把短消息以一个个小单元的形式发送出去，再在目的地重新组合。



1964年  音乐合成器  



Robert  Moog发明了第一台电子合成器，使机器一跃成为乐器。Moog的新设备不仅比其他合成器拥有更好的音质，而且控制也更加方便——采用键盘式而不再是穿孔卡片式。电子音乐的广泛应用为后来电脑、手机和音响的发展奠定了基础。



1966年  高产水稻



国际水稻研究所在菲律宾发布的半矮秆高产籼稻品种和高产小麦一起引领绿色革命。籼稻在亚洲和南美洲的热带地区的蓬勃发展，使1970年全球产量增加了百分之二十。



1969年  烟雾探测器  



Randolph  Smith和Kenneth  House注册了一个家用电池供电式烟雾探测器的专利。后来发展了一种非常便宜的探测器——内置一块镅-241的电离探测器。该元素的放射性粒子产生一个小电流。如果烟雾进入电离腔，它就会干扰电流，触发报警。



1969  电荷耦合器件



电荷耦合器件由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1969年发明，它由一组规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列和输入、输出电路组成。传统的固态电子器件，信息的存在和表示方式，通常是用电流或电压。而在CCD中，则是用电荷，因此CCD对信息的表达，具有更高的灵敏度。固体成像、信息处理和大容量存储器是CCD的三大主要用途。各种线阵、面阵传感器已成功地用于天文、遥感、传真、摄像等领域。CCD信号处理兼有数字和模拟两种信号处理技术的长处，在中等精度的雷达和通信系统中得到广泛的应用。CCD还可用作大容量串行存储器，其存取时间、系统容量和制造成本都介于半导体存储器和磁盘、磁鼓存储器之间。



1970年  数字音乐



太平洋西北国家实验室的科学家James  Russell发明了第一个数字光学记录和播放系统，这种声音是由0和1的字符串代表和激光读取盘片上的感光蚀刻的二进制模式。罗素是无法说服音乐业界采用他的发明，但20年后，时代华纳和其他光碟制造商支付3000万美元解决与Russell前雇主的专利侵犯问题。



1971年  铁模跑鞋



俄勒冈大学的田径教练Bill  Bowerman，在一顿早餐上，不小心将橡胶倒进他妻子的烘蛋奶饼的铁模里，从而制作出了适合运动员的轻型跑鞋。三年后，Bowerman的公司，耐克，开始生产Waffle  Trainer，这是一个即时的冲击。



实话实说插入HTML  标记  



1962年  电脑鼠标“我不知道为什么我们可以称之为鼠标。它一开始就这样，以后我们就没有改变它了。”1968年，斯坦福研究院的工程师Doug  Engelbart说道。



1969年  自动取款机



“从9月2日起，我行将在9:00开放，从此永不关闭！”1969年，汉华银行长岛支行在广告里如此说道。



1973年  手机



“Joel，我是从一个真正的通信手机上打给你。”1973年，摩托罗拉手机部主管，Martin  Cooper在打给AT&T的贝尔实验室的研究员Joel  Engel时说。



1978年  体外受精



“希望有一天，我们能拥有自己的孩子。这是一个可以成真的梦想。”2003年，世界首个试管婴儿Louise  Brown  Mullinder步入了婚姻殿堂。



1979年  索尼随身听



“该产品将满足那些整天都想听音乐的年轻人。”-  盛田昭夫，索尼公司董事长，1979年2月



自由基纤维



小到球鞋、网球拍大到飞机，那些革命性的材料已经改变我们的生活。1955年，George  de  Mestral  申请了专利号为2717437的维可牢，灵感来源于当他带着爱犬到森林中漫步时发现裤子和狗身上粘满了带刺的苍耳。196年日本研究人员开发高品质的碳纤维复合材料。由于DuPont's  Stephanie  Kwolek和Herbert  Blades于1965年发明高强度的聚合体纤维——凯夫拉，身穿防弹衣的2920名警察及政府官员在受到致命伤害时仍然能幸存下来。“光导纤维”早在1956年就制造出来了，但直到1970年科学家在康宁公司才生产出能够将光信号转换成电信号的超高纯度玻璃的纤维。



1972年  电子点火



克莱斯勒铺平了电子点火而不是传统点火的道路。它带来的是控制点火时间和燃料计量，更先进的电子控制系统。今天，这些包括了电子控制变速器换挡点，防抱死刹车，牵引力控制系统，和安全气囊。



1973年核磁共振成像



每个人都一致同意核磁共振成像（MRI）是一个辉煌的发明，但是对于谁是发明者却各有异议。核磁共振成像的物理原理依赖于核磁共振——这一技术赢得了1944年和1952年诺贝尔物理学奖。许多人认为，当Raymond  Damadian第一次使用核磁共振辨别健康组织中是否有癌变时，他就建立起了机器的药用价值体系。然而，在2003年，由于Peter  Lauterbur和Peter  Mansfield“开创性的发现”，他们被授予了诺贝尔医学奖。谁是最有价值的候选人仍然在争论中。



1978年  全球定位系统



全球第一颗用于“导航星”全球定位系统  （全球定位系统的前身，运输号，开发于60年代初，用于定位核潜艇。）很早之前就发射了。但直到2000年，克林顿总统才授予用户访问非军事GPS信号。现在，价格便宜的手持GPS装置就可以定位个人位置，精确度在3码之内。



1981年  扫描隧道电子显微镜  



扫描隧道电子显微镜是利用电子在原子间的量子隧穿效应，将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的。这些扫描隧道电子显微镜不仅价格不菲，它还可以操纵原子的排列结构。该显微镜的发明者，来自IBM的研究人员——Gerd  Binnig和Heinrich  Rohrer，获得了诺贝尔奖并开创了纳米技术的新纪元。



1984  DNA指纹鉴定  



分子生物学家Alec  Jeffreys  设计一套方法，通过分析比较人与人之间差异最大的序列来使人类DNA序列中的30亿个单元更容易管理。由于其可以用来证明被诬陷的人的清白并确定真正的犯人，他的方法迅速延伸到刑事案件中。



1958  激光  



具有美白牙齿，去除刺青，纠正视力，跟踪导弹的作用。



1978  基因工程  



生产胰岛素，制作疫苗，克隆羊，延长番茄的保质期，改进人类细胞以防止疾病。



1958  强力胶水  



修复一个破碎的尾灯，重新组合一个花瓶，加强吊床上一节，愈合伤口。



在过去的50年里，几个关键的医学发现显著地提高了成人的预期寿命。1956年，Wilson  Greatbatch  拿错了电阻器并连接到一个记录心跳的装置上。当电路发出一个脉冲时，他意识到这种装置可以用来控制心跳节奏；196年起搏器首次成功地植入人体。1967年，Rene  Favaloro首次主持了冠状动脉架桥外科手术，将腿部静脉移植到冠状动脉上。这使得血液流动到受阻部分。由于这些新技术，美国心脏病死亡人数下降了近百分之五十。受到艾滋病毒感染的人也有很大的改观。1995年，美国FDA批准的沙奎那韦是第一种HIV蛋白酶抑制药。  通过与HIV蛋白酶的激活点结合，使之失去结合和水解断裂多肽的功能。



1985  聚合酶链式反应（PCR）



生物化学卡里穆利斯发明了一种技术，只要利用酶就可以低成本高效率地复制DNA。不管多么小或干涸的血迹，现在法医科学家可以收集到足够基因做DNA指纹鉴定。有了PCR，医生还可以搜索跟踪艾滋病毒遗传密码，比起传统方法更加迅速地诊断病情。



1987年  百忧解(氟西汀)



百忧解成为在美国FDA批准的第一种称为“选择性血清素再吸收抑制剂”的抗抑郁药物。药理是通过补充提高人体内五羟色胺的浓度来产生快乐感，消除忧郁感。服用百忧解最快2周后血液浓度可达到抵制抑郁的效果。虽然时有争议，但百忧解帮助患者解决临床抑郁的问题，重塑我们对于药物可以控制性格和情感的认识。5年内，450万美国人服用百忧解，使之成为最为广泛接受的精神科药物。



1998年  基因排序



科学家Craig  Venter宣布，他的公司可以用3亿美元，在短短三年内测出人类所有的基因组序列，和各国参与的“人类基因组计划”相比少用了12年和20亿美元。Venter使用的方法称为“鸟枪法测序”，使基因测序自动化，而不是像政府用花钱还不讨好的方式。这引发了一场残酷的竞赛，最终以平局收场。这两个集团宣布在2001年的人类基因组序列的完成发表的论文。



1998年MP3播放器



MP3播放器对于传统唱片公司来说是一种文化的终结，而对于其他普通人来说，则是一个新世界的开端。早在苹果问：“你要哪款iPod？”之前，韩国世韩公司于1998年就推出了MPMan。当几个月后钻石里奥乐队发行新专辑时，美国唱片协会就大规模地宣传和推动数字技术。



2002年802.16



电气电子工程师学会的天才们发明了一种被称之为无线城域网的技术。802.16传输速度传输可以与DSL和有线宽带相媲美。当它普及时，802.16使发展中国家摆脱对有线通信的依赖，最终走进数字世界。



随着驾车人数在美国达到1.96亿人次，一个小小的创新可以节省大量的石油。



燃料电池至少可以追溯到150年前，第一辆燃料电池车——一台20马力的拖拉机，于1959年建成。但是，直到1993年，一家加拿大公司，巴拉德动力系统公司，才展示了首款零排放的公共汽车。自那时起，燃料电池汽车的进展缓慢而稳定。同样，1902年，Ferdinand  Porsche在奥地利Exelberg爬山比赛中的凭借四轮驱动混合动力轿车赢得比赛。但是，近一个世纪之后，于1997年，丰田向日本消费者才发布一款混合动力车——普瑞斯，使得对手措手不及。  又花了3年时间才使普瑞斯走向北美市场。



《大众机械师》的专家



要选出过去50年的50大创新，《大众机械师》专门咨询了全国17个博物馆和大学的25名专家。他们的知识领域涵盖航空，生物，物理，医药，汽车和技术。原本计划列出100项发明，但最终通过专家们的投票，减少了50项。当然啦，这样的一份列表肯定会引起争议。我们非常欢迎读者们提供其它有价值的发明。