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自我發明

發布時間:2021-11-18 20:32:23

⑴ 人類擴展自身能力的發明創造

汽車、火車、飛機、輪船、飛船等——人「腿」的延伸;
望遠鏡、顯微鏡、潛望鏡、雷達等——人「眼」的延伸;
機器人等各種工具——人「手」的延伸; .... 擴展視力:顯微鏡和望遠鏡。
語言聲音傳輸:電話。
電腦/計算機:思維計算能力。
手臂舉重:起重機。 水壩抗洪發電、水車、溝渠灌溉、人工降雨、水庫、自來水、自來水廠、水的凈化和再利用,瓶裝飲用水、消防栓等消防用品、船和航運 .
汽車、火車、飛機、輪船、飛船等——人「腿」的延伸;
望遠鏡、顯微鏡、潛望鏡、雷達等——人「眼」的延伸;
機器人等各種工具——人「手」的延伸;

⑵ 如何才能發明創造

怎樣培養學生創造力
教育的目的是什麼?教育是用來為學生圓夢的,孩子們都是懷著美好的「夢想」進學校的,他們的「夢」燦爛得很,都是「美夢」。教師也有「夢想」,真切地希望培養的孩子將來都是棟梁之才,能大展宏圖。教育歸根結蒂是提高人的生命價值,歷史悠長,人生苦短,同樣是短暫的人生,有的人光輝燦爛,有的人黯淡無光,關鍵決定於人的創造力高低。在人類進入知識經濟時代以後,創造力對實現人生價值的意義就更大了。
一碗米究竟能創造多少價值,在一般人手裡,按米是用來做飯的常規常識,加點水煮成米飯,就是一塊錢的價值,但如果在有創造力的人手裡,可以將米浸泡後分成幾份,找來蘆葦葉包成粽子,就可以買到五、六塊錢,當然如果將米加酒麴發酵,精心釀成一瓶美酒,可以賣到二、三十元錢。在這里,人的創造力是起決定性因素的,人的創造力是可以通過教育激發和培養的,我希望我的學生都具有創造力,使人生價值最大化,這是我在近三十年教師生涯中,堅持進行創造教育實踐和研究的原因。
我們無法使每個學生都能圓成為瓦特、愛因斯坦、比爾?蓋茨的夢,但幫助、激發學生為實現理想而努力,這是教師的職責。但在一切為考試,為分數而教的中國教育大環境下,不理會學生這樣那樣的夢想,使有成為瓦特、愛因斯坦、比爾?蓋茨潛質的孩子遭到摧殘和壓制,摧毀這些美好的夢想。審視一下我們現在的教育,素質教育進行很多年了,但有多少學校和教師真正把培養學生的創新精神和實踐能力作為教育的主要目標,又有多少教師了解或者掌握了創造教育的基本理論、原則和實施方法,我國學生的創造力水平又有多少實質性的提高?
創造教育的內涵是對學生創新精神和動手製造能力的培養,「兒童的智慧在手指上」,創新精神的養成離不開動手能力的培養,最有效的途徑是手腦並用,互相促進。讓學生在實踐中學會應用科學知識解決實際問題,從而逐步掌握科學方法與勞動技能,最終成為具有良好科學素養又有實踐動手能力的創新型勞動者,這是當今教育改革的方向。創造力的培養對學生終生的發展實在是太重要了。下面讓我們了解有關創造的一些基本知識。
一、什麼是創造
創造是人類為實現一定目的,通過其智慧行為向社會提供具有社會價值和社會意義的創造性成果的活動。
創造主要有以下幾個特徵:
(一)主體性
創造的主體必須是現實的人,是個人或群體,只有人能夠根據自己的需要積極地改造世界。同時,創造是一種創造性的勞動,創造者在創造過程中必須要進行積極主動的獨立思考和具有一定的思維智慧。強調主體的能動性、創造性、自主性,強調人們在創造活動中主體的創造性人格、創造性精神、創造性思維方式的綜合效應和作用。
(二)目的性
人在行動之前,總是抱有一定的目的,而一個人的行動就是把這種目的付諸實踐的過程。創造目標的選擇和實施,創造動機的產生,都受人們思維的控制和調節,創造是一種有目的的行為。
創造也是人類自我意識的一種體現,它促進了人類社會的進步,也促進了人類自身的發展。
(三)創新性
創造成果應當是新穎的、獨特的、前所未有的,模仿和抄襲都不屬於創造。人類的社會實踐並非都是創造活動,人類的勞動成果也並非都是創造成果。
創新也是人們經常使用的一個概念,創新是指人們創造性勞動及其價值的實現,在這一點上,創新和創造並無本質上的差別。但是,創新相對於創造可以是一個更加廣泛的概念,它並不過分強調成果的首創,對創新成果的界定也不如創造那樣嚴格,因而在習慣上,創新似乎比創造更容易被人們理解和接受。
(四)功利性
創造應該能為社會帶來實際或潛在的功利,也就是說,創造成果必須具有社會價值和社會意義,而不涉及創造者的創造動機。創造的有益性也往往被當作功利性的一個標准,即創造不能違反公共道德和科學原理。
基於對「創造性」涵義的不同理解,創造又可分為狹義創造和廣義創造,狹義創造是指產生的成果對整個人類社會來說是新的、有價值的、獨創的;廣義創造是指所產生的成果僅僅對於創造者本人或有限的群體來講是一種新的產物,而對全人類來說則不一定是新的,或許其他地區、國家已經有了。人們一般所指的創造都是指狹義創造。
在創造教育中,學生的許多創造成果,在嚴格意義上講都是「非創造性的」,根據創造的四項特徵,都不能視同創造,但學生為獲得成果而進行的探索過程,對其本人來說,卻是具有創造性的,對學生創造潛能的挖掘和創新能力的培養具有積極的意義,因而在創造教育中,我們不應過分看重創造成果的多少,而應注重對學生創新意識的培養和創新能力的提高。
二、創造的分類
人的創造活動,根據不同的劃分方法,可以有不同的分類形式。
(一)根據創造的涵義不同,可分為發展、發現和發明等
1.發展——指相對於原來狀態有所前進和提高。
2.發現——對客觀事物自身的狀況及規律的認識有新的突破、新的進展,獲得了新的知識。
3.發明——運用自然法則,按一定的目的去改變和調整客觀對象,從而獲得新的事物或事物新的狀況、結果和方法等。
(二)根據創造成果的新穎程度,又可分為創造、改造和改進 ,
1.創造——其參照系為整個人類歷史,創造成果對於整個人類社會來說是新的、有價值的、獨創的。
2.改造——指在已有創造的基礎上進一步改變和更新,或者是將某一領域的創造成果移植於另一新的領域。
3.改進—— 一般指相對於改造而言,其創新和進步的程度不如改造。
除按上述情況分類外,還可按創造活動指向的客體劃分 (如:新的、美的藝術形象和體能創造,產生新的物質產品的創造,產生新的精神產品的創造……);按專業領域劃分;按創造的產物或結果劃分等。
創造可以按照不同的特點進行分類研究,創造成果可以有不同層次的社會價值和社會意義,創造過程存在著不同的難易程度,但有一點值得強調,創造者在其創造探索過程中的創造性是等價的。因而,在學生中開展的「小發明、小創造、小探究」活動是值得積極推廣的。在這一點上,日本及其教育界給予了充分重視,對學生在學習和科研活動中的小創造、小發明採取許多有力措施予以支持,並制定了「實用新案」等法律措施予以保護,甚至認為小發明家、小創造者也「不比諾貝爾獎金獲得者遜色」。

⑶ 舉幾個人類擴展自身能力的發明創造

補充幾個,增強視力的眼鏡、望遠鏡、夜視儀等;
增強感知的助聽內器、雷達、各類天容線,科學分析儀器,如顯微鏡、波普分析儀等;
增強運動力的交通工具、飛天的航空器,工程工具;
增強破壞力/狩獵能力的各種武器;
增強生存能力,適應性的宇航服、各種生命維持裝置、各類葯劑、興奮劑;
基本上,所有的科學發明都有對人類的某種能力進行增強,人類發明創造的根本就是在無盡慾望的鞭策下,對於理想的追求。
所以要舉例子的話,就和三樓的葯師月說的那樣:科技的影子到處都是

⑷ 叱吒風雲卻慘死自身發明手中的歷史人物有哪些

我覺得叱吒風雲卻慘死自身發明手中的歷史人物是黃超,韓信,石達開。在歷史上,許多人在生前都是全能的,他們也是當時的人。但是當他們死的時候,他們非常懦弱。這也是一種悲劇。此外,這種悲劇不是兩起,而是許多起。

然而,他們最終被呂後設計出來,放在布袋裡,用棍子打,用竹竿戳,最後死於懦弱。你為什麼用這種方法殺死韓信?我認為我不必向所有讀者解釋太多。簡而言之,韓信的死真是懦弱。所以我覺得叱吒風雲卻慘死自身發明手中的歷史人物是黃超,韓信,石達開。

⑸ 人類從自然界中發現什麼並發明

1、由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2、從螢火蟲到人工冷光;
3、電魚與伏特電池;
4、水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
5、人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6、根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
7、模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8、根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
9、現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10、屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11、船槳模仿的是魚的鰭。
12、鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13、蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14、嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15、壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16、貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。
17、船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。
18、科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。
19、火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。
20、科研人員通過研究變色龍的變色本領,為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。
21、美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能,研究開發出了微型熱感測器。
22、人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯(hang)。
23、人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

魯班發明鋸的故事
相傳有一年,魯班接受了一項建築一座巨大宮殿的任務。這座宮殿需要很多木料,魯班就讓徒弟們上山砍伐樹木。由於當時還沒有鋸子,他的徒弟們只好用斧頭砍伐,但這樣做效率非常低,工匠們每天起早貪黑拚命去干。累得精疲力盡,也砍伐不了多少樹木,遠遠不能滿足工程的需要,使工程進度一拖再拖,,眼看著工程期限越來越近,這可急壞了魯班。為此,他決定親自上山察看砍伐樹木的情況。上山的時候,由於他不小心,無意中抓了一把山上長的一種野草,卻一下子將手劃破了。魯班很奇怪,一根小草為什麼這樣鋒利?於是他摘下了一片葉子來細心觀察,發現葉子兩邊長著許多小細齒,用手輕輕一摸,這些小細齒非常鋒利。他明白了,他的手就是被這些小細齒劃破的。後來,魯班又看到一條大蝗蟲在一株草上啃吃葉子,兩顆大板牙非常鋒利,一開一合,很快就吃下一大片。這同樣引起了魯班的好奇心,他抓住一隻蝗蟲,仔細觀察蝗蟲牙齒的結構,發現蝗蟲的兩顆大板牙上同樣排列著許多小細齒,蝗蟲正是靠這些小細齒來咬斷草葉的。這兩件事給魯班留下了極其深刻的印象,也使他受到很大啟發,陷入了深深的思考。他想,如果把砍伐木頭的工具做成鋸齒狀,不是同樣會很鋒利嗎?砍伐樹木也就容易多了。於是他就用大毛竹做成一條帶有許多小鋸齒的竹片,然後到小樹上去做試驗,結果果然不錯,幾下子就把樹皮拉破了,再用力拉幾下,小樹桿就劃出一道深溝,魯班非常高興。但是由於竹片比較軟,強度比較差,不能長久使用,拉了一會兒,小鋸齒就有的斷了,有的變鈍了,需要更換竹片。這樣就影響了砍伐樹木的速度,使用竹片太多也是一個很大的浪費。看來竹片不宜作為製做鋸齒的材料,應該尋找一種強度、硬度都比較高的材料來代替它,這時魯班想到了鐵片。於是他們立即下山,清鐵匠們幫助製作帶有小鋸齒的鐵片,然後到山上繼續實踐。魯班和徒弟各拉一端,在一棵樹上拉了起來,只見他倆一來一往,不一會兒就把樹鋸斷了,又快又省力,鋸就這樣發明了。
在魯班之前,肯定會有不少人碰到手被野莫劃破的類似情況,為什麼單單只有魯班從中受到啟發,發明了鋸,這無疑值得我們思考。大多數人只是認為這是一件生活小事,不值得大驚小怪,他們往往在治好傷口以後就把這件事忘掉了。而魯班卻有比較強烈的好奇心和正確的想法,很注意對生活當中一些微小事件的觀察、思考和鑽研,從中找到解決問題的方法和思路,甚至獲得某些創造性發明。這告訴我們一個道理,留意生活中許多不起眼的小事,勤干思考,會增長許多智慧。

蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種「復眼」,由30O0多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件,它的用途很多。

自然界形形色色的生物,都有著怎樣的奇異本領?它們的種種本領,給了人類哪些啟發?模仿這些本領,人類又可以造出什麼樣的機器?這里要介紹的一門新興科學——仿生學。

仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學,它是在本世紀中期才出現的一門新的邊緣科學。仿生學研究生物體的結構、功能和工作原理,並將這些原理移植於工程技術之中,發明性能優越的儀器、裝置和機器,創造新技術。從仿生學的誕生、發展,到現在短短幾十年的時間內,它的研究成果已經非常可觀。仿生學的問世開辟了獨特的技術發展道路,也就是向生物界索取藍圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強的生命力。

【人類仿生由來已久】

自古以來,自然界就是人類各種技術思想、工程原理及重大發明的源泉。種類繁多的生物界經過長期的進化過程,使它們能適應環境的變化,從而得到生存和發展。勞動創造了人類。人類以自己直立的身軀、能勞動的雙手、交流情感和思想的語言,在長期的生產實踐中,促進了神經系統尤其是大腦獲得了高度發展。因此,人類無與倫比的能力和智慧遠遠超過生物界的所有類群。人類通過勞動運用聰明的才智和靈巧的雙手製造工具,從而在自然界里獲得更大自由。人類的智慧不僅僅停留在觀察和認識生物界上,而且還運用人類所獨有的思維和設計能力模仿生物,通過創造性的勞動增加自己的本領。魚兒在水中有自由來去的本領,人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎,他們就在船尾上架置木槳。通過反復的觀察、模仿和實踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船隻航行自如。

鳥兒展翅可在空中自由飛翔。據《韓非子》記載魯班用竹木作鳥「成而飛之,三日不下」。然而人們更希望仿製鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中。早在四百多年前,義大利人利奧那多·達·芬奇和他的助手對鳥類進行仔細的解剖,研究鳥的身體結構並認真觀察鳥類的飛行。設計和製造了一架撲翼機,這是世界上第一架人造飛行器。

以上這些模仿生物構造和功能的發明與嘗試,可以認為是人類仿生的先驅,也是仿生學的萌芽。

【發人深省的對比】

人類仿生的行為雖然早有雛型,但是在20世紀40年代以前,人們並沒有自覺地把生物作為設計思想和創造發明的源泉。科學家對於生物學的研究也只停留在描述生物體精巧的結構和完美的功能上。而工程技術人員更多的依賴於他們卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,進行著人工發明。他們很少有意識的向生物界學習。但是,以下幾個事實可以說明:人們在技術上遇到的某些難題,生物界早在千百萬年前就曾出現,而且在進化過程中就已解決了,然而人類卻沒有從生物界得到應有的啟示。

在第一次世界大戰時期,出於軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而製造出潛水艇。當工程技術人員在設計原始的潛艇時,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來。以後經過改進,在潛艇上採用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。以後又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使可它潛入水中。需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中後,再把速潛水艙內的海水排出。如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處於半潛狀態。潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕後潛艇就可以上浮。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對於潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。

聲音是人們生活中不可缺少的要素。通過語言,人們交流思想和感情,優美的音樂使人們獲得藝術的享受,工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中,成為頗為重要的信息之一。自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲;而潛艇沉入水中後,也須准確測定敵船方位和距離以利攻擊。因此,在第一次世界大戰期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭採用了各種手段。海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段。首先採用的是水聽器,也稱雜訊測向儀,通過聽測敵艦航行中所發出的雜訊來發現敵艦。只要周圍水域中有敵艦在航行,機器與螺旋槳推進器便發出雜訊,通過水聽器就能聽到,能及時發現敵人。但那時的水聽器很不完善,一般只能收到本身艦只的雜訊,要偵聽敵艦,必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音,這樣很不利於戰斗行動。不久,法國科學家郎之萬(1872~1946)研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇。用一個超聲波發生器,向水中發出超聲波後,如果遇到目標便反射回來,由接收器收到。根據接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標的方位和距離,這就是所謂的聲納系統。人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們為之驚嘆不已。豈不知遠在地球上出現人類之前,蝙蝠、海豚早已對「回聲定位」聲納系統應用自如了。

生物在漫長的年代裡就是生活在被聲音包圍的自然界中,它們利用聲音尋食,逃避敵害和求偶繁殖。因此,聲音是生物賴以生存的一種重要信息。義大利人斯帕蘭贊尼很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是堵塞蝙蝠的雙耳後,它們在黑暗中就寸步難行了。面對這些事實,帕蘭贊尼提出了一個使人們難以接受的結論:蝙蝠能用耳朵「看東西」。第一次世界大戰結束後,1920年哈台認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍。並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同。遺憾的是,哈台的提示並未引起人們的重視,而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的。直到1983年採用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的。但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了。

另一個事例是人們對於昆蟲行為為時過晚的研究。在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之後,人們經過長期反復的實踐,終於在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想。由於不斷改進,30年後人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能。但是在繼續研製飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象。當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生。飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了。可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。如果把翼眼去掉,飛行就變得盪來盪去。實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似。假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益於解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!

以上這三個事例發人深省,也使人們受到了很大啟發。早在地球上出現人類之前,各種生物已在大自然中生活了億萬年,在它們為生存而斗爭的長期進化中,獲得了與大自然相適應的能力。生物學的研究可以說明,生物在進化過程中形成的極其精確和完善的機制,使它們具備了適應內外環境變化的能力。生物界具有許多卓有成效的本領。如體內的生物合成、能量轉換、信息的接受和傳遞、對外界的識別、導航、定向計算和綜合等,顯示出許多機器所不可比擬的優越之處。生物的小巧、靈敏、快速、高效、可靠和抗干擾性實在令人驚嘆不已。

【連接生物與技術的橋梁】

自從瓦特(James Watt,1736~1819)在1782年發明蒸汽機以後,人們在生產斗爭中獲得了強大的動力。在工業技術方面基本上解決了能量的轉換、控制和利用等問題,從而引起了第一次工業革命,各式各樣的機器如雨後春筍般的出現,工業技術的發展極大地擴大和增強了人的體能,使人們從繁重的體力勞動解脫出來。隨著技術的發展,人們在蒸汽機以後又經歷了電氣時代並向自動化時代邁進。

20世紀40年代電子計算機的問世,更是給人類科學技術的寶庫增添了可貴的財富,它以可靠和高效的本領處理著人們手頭上數以萬計的各種信息,使人們從汪洋大海般的數字、信息中解放出來,使用計算機和自動裝置可以使人們在繁雜的生產工序面前變得輕松省力,它們准確地調整、控制著生產程序,使產品規格精確。但是,自動控制裝置是按人們制定的固定程序進行工作的,這就使它的控制能力具有很大的局限性。自動裝置對外界缺乏分析和進行靈活反應的能力,如果發生任何意外的情況,自動裝置就要停止工作,甚至發生意外事故,這就是自動裝置本身所具有的嚴重缺點。要克服這種缺點,無非是使機器各部件之間,機器與環境之間能夠「通訊」,也就是使自動控制裝置具有適應內外環境變化的能力。要解決這一難題,在工程技術中就要解決如何接受、轉換。利用和控制信息的問題。因此,信息的利用和控制就成為工業技術發展的一個主要矛盾。如何解決這個矛盾呢?生物界給人類提供了有益的啟示。

人類要從生物系統中獲得啟示,首先需要研究生物和技術裝置是否存在著共同的特性。1940年出現的調節理論,將生物與機器在一般意義上進行對比。到1944年,一些科學家已經明確了機器和生物體內的通訊、自動控制與統計力學等一系列的問題上都是一致的。在這樣的認識基礎上,1947年,一個新的學科——控制論產生了。

控制論(Cybernetics)是從希臘文而來,原意是「掌舵人」。按照控制論的創始人之一維納(Norbef Wiener,1894~1964)給予控制論的定義是「關於在動物和機器中控制和通訊」的科學。雖然這個定義過於簡單,僅僅是維納關於控制論經典著作的副題,但它直截了當地把人們對生物和機器的認識聯系在了一起。

控制論的基本觀點認為,動物(尤其是人)與機器(包括各種通訊、控制、計算的自動化裝置)之間有一定的共體,也就是在它們具備的控制系統內有某些共同的規律。根據控制論研究表明,各種控制系統的控制過程都包含有信息的傳遞、變換與加工過程。控制系統工作的正常,取決於信息運 行過程的正常。所謂控制系統是指由被控制的對象及各種控制元件、部件、線路有機地結合成有一定控制功能的整體。從信息的觀點來看,控制系統就是一部信息通道的網路或體系。機器與生物體內的控制系統有許多共同之處,於是人們對生物自動系統產生了極大的興趣,並且採用物理學的、數學的甚至是技術的模型對生物系統開展進一步的研究。因此,控制理論成為聯系生物學與工程技術的理論基礎。成為溝通生物系統與技術系統的橋梁。

生物體和機器之間確實有很明顯的相似之處,這些相似之處可以表現在對生物體研究的不同水平上。由簡單的單細胞到復雜的器官系統(如神經系統)都存在著各種調節和自動控制的生理過程。我們可以把生物體看成是一種具有特殊能力的機器,和其它機器的不同就在於生物體還有適應外界環境和自我繁殖的能力。也可以把生物體比作一個自動化的工廠,它的各項功能都遵循著力學的定律;它的各種結構協調地進行工作;它們能對一定的信號和刺激作出定量的反應,而且能像自動控制一樣,藉助於專門的反饋聯系組織以自我控制的方式進行自我調節。例如我們身體內恆定的體溫、正常的血壓、正常的血糖濃度等都是肌體內復雜的自控制系統進行調節的結果。控制論的產生和發展,為生物系統與技術系統的連接架起了橋梁,使許多工程人員自覺地向生物系統去尋求新的設計思想和原理。於是出現了這樣一個趨勢,工程師為了和生物學家在共同合作的工程技術領域中獲得成果,就主動學習生物科學知識。

⑹ 歷史上有哪些出人意料的發明

提名加特林機槍。這個武器是在美國南北戰爭時期一名叫做加特林的醫生發明的,那個醫生回本想用加特林機槍強大的答火力來減少士兵的死亡。but,耐衣服,他的發明不僅沒有減少士兵死亡還使士兵死亡大幅度上升(當然是敵方士兵)。說起來加特林機槍自己都不信自己誕生的初心,竟然是拯救更多的生命。

⑺ 科學發明和發現的故事

阿基米德(Archimedes,約前287—212),誕生於希臘敘拉古附近的一個小村莊。他出生於貴族,與敘拉古的赫農王(King Hieron)有親戚關系,家庭十分富有。阿基米德的父親是天文學家兼數學家,學識淵博,為人謙遜。阿基米德受家庭的影響,從小就對數學、天文學特別是古希臘的幾何學產生了濃厚的興趣。當他剛滿十一歲時,藉助與王室的關系,被送到埃及的亞歷山大里亞城去學習。亞歷山大位於尼羅河口,是當時文化貿易的中心之一。這里有雄偉的博物館、圖書館,而且人才薈萃,被世人譽為「智慧之都」。阿基米德在這里學習和生活了許多年,曾跟很多學者密切交往。他兼收並蓄了東方和古希臘的優秀文化遺產,在其後的科學生涯中作出了重大的貢獻。公元前二一二年,古羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德被羅馬士兵殺死,終年七十五歲。阿基米德的遺體葬在西西里島,墓碑上刻著一個圓柱內切球的圖形,以紀念他在幾何學上的卓越貢獻。 阿基米德的成就

阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產生的最偉大的數學家及科學家,他在諸多科學領域所作出的突出貢獻,使他贏得同時代人的高度尊敬。

阿基米德求得了拋物線弓形、螺線、圓形的面積和體積以及橢球體、拋物面體等復雜幾何體的體積。在推演這些公式的過程中,他熟練的啟用了「窮竭法」,即我們今天所說的逐步近似求極限的方法,因而被公認為微積分計算的鼻祖。他還利用此法估算出∏值在 和 之間,並得出了三次方程的解法。面對古希臘繁冗的數字表示方式,阿基米德提出了一套有重要意義的按級計演算法,並利用它解決了許多數學難題。 阿基米德在力學方面的成績最為突出,這些成就主要集中在靜力學和流體靜力學方面。他在研究機械的過程中,發現了杠桿原理,並利用這一原理設計製造了許多機械。他在研究浮體的過程中發現了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。

阿基米德不僅是個理論家,也是個實踐家,他一生熱衷於將其科學發現應用於實踐,從而把二者結合起來。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠桿來抬起重物,不過人們不知道它的道理。阿基米德潛心研究了這個現象並發現了杠桿原理。

赫農王對阿基米德的理論一向持半信半疑的態度。他要求阿基米德將它們變成活生生的例子以使人信服。阿基米德說:「給我一個支點,我就能移動地球。」國王說:「這恐怕實現不了,你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧。」這條船是赫農王為埃及國王製造的,體積大,相當重,因為不能挪動,擱淺在海岸上已經很多天了。阿基米德滿口答應下來。 阿基米德設計了一套復雜的杠桿滑輪系統安裝在船上,將繩索的一端交到赫農王手上。赫農王輕輕拉動繩索,奇跡出現了,大船緩緩地挪動起來,最終下到海里。國王驚訝之餘,十分佩服阿基米德,並派人貼出告示「今後,無論阿基米德說什麼,都要相信他。」

金冠之謎

赫農王讓金匠替他做了一頂純金的王冠,做好後,國王疑心工匠在金冠中摻了銀子,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?既想檢驗真假,又不能破壞王冠,這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。後來,國王將它交給了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失敗了。有一天,他去澡堂洗澡,他一邊坐進澡盆里,一邊看到水往外溢,同時感到身體被輕輕拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,連衣服都顧不得穿就直向王宮奔去,一路大聲很著「尤里卡」, 「尤里卡」(Fureka,我知道了)原來他想到,如果王冠放入水中後,排出的水量不等於同等重量的金子排出的水量,那肯定是摻了別的金屬。這就是有名的浮力定律,既浸在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等於物體所排出液體的重量。後來,該定律就被命名為阿基米德定律。

愛國者阿基米德

在阿基米德晚年時,羅馬軍隊入侵敘拉古,阿基米德指導同胞們製造了很多攻擊和防禦的武器。當侵略軍首領馬塞勒塞率眾攻城時,他設計的投石機把敵人打得哭爹喊娘。他製造的鐵爪式起重機,能將敵船提起並倒轉,拋至大海深處。傳說他還率領敘拉古人民製作了一面大凹鏡,將陽光聚焦在靠近的敵船上,使它們焚燒起來。羅馬士兵在這頻頻的打擊中已經心驚膽戰,草木皆兵,一見到有繩索或木頭從城裡扔出,他們就驚呼「阿基米德來了」,隨之抱頭鼠竄。羅馬軍隊被阻入城外達三年之久。最終,於公元前二一二年,羅馬人趁敘拉古城防務稍有鬆懈,大舉進攻闖入了城市。此時,阿基米德正在潛心研究一道深奧的數學題,一個羅馬士兵闖入,用腳踐踏他所畫的圖形,阿基米德憤怒地與之爭論,殘暴的士兵哪裡肯聽,只見他舉刀一揮,一位璀璨的科學巨星就此隕落。

愛迪生(1847~1931)是美國著名的發明家。一生勤奮好學,善於思考,努力工作,在75歲的時候,還每天准時到實驗室簽到上班,他在幾十年間幾乎每天工作十幾個小時,晚間在書房讀3至5小時書,若用平常人一生的活動時間來計算,他的生命已經成倍的延長了。因此,愛迪生在79歲生日的那天,他驕傲地對人們說,我已經是135歲的人了。他活到84歲,一生中的發明有1100項之多,其中最大貢獻是發明留聲機和自動電報機,實驗並改進了白熾燈和電話。愛迪生20歲出頭開始研究電燈,歷時10餘年,他先後選用了竹棉、石墨、鉭……等等上千種不同物質作燈絲材料進行試驗,時常通霄達旦,有一次他和助手們竟連續工作5晝夜。1879年愛迪生用碳絲作為白熾燈絲,並點燃40小時。由於碳絲表面多孔,性脆,強度很低。不久被鎢絲代替。

1883年愛迪生發現了熱電子發射現象,也叫「愛迪生效應」,即金屬表面附近的部分電子或離子因高溫而使其無規則運動得到足夠的動能,克服表面的束縛,逸出金屬之外。愛迪生效應對於一切真空管的操作至為重要,作為發射表面的陰極常塗上一層鹼土金屬氧化物,以利電子發射,並用電流加熱以維持高溫。

1900年愛迪生發明了鐵鎳蓄電池,是一種鹼性蓄電池,電動勢約為1.3~1.4伏,壽命長,但效率不高。愛迪生一生有許多發明,可是當別人問愛迪生成功原因時,他說:有些人以為我有什麼天才,這是不正確的,「天才」是百分之一的靈感,百分之九十九的出汗。

艾薩克·牛頓

公元1642~公元1727

茫茫蒼海夜,

萬物匿其行。

天公降牛頓,

處處皆光明。

——亞歷山大·蒲柏

艾薩克·牛頓是曾出現過的最偉大、最有影響的科學家。他於 1642年聖誕節出生在英格蘭伍爾斯索蒲村,這一年正值伽利略與世長辭。和穆罕默德一樣,牛頓也是一個遺腹子。童年時代的牛頓就顯示出巨大的力學天賦。他有一雙非常靈巧的小手。他聰明伶俐,但對功課卻總是粗心大意,在學校並未引起特別的重視。十幾歲時,母親讓他輟學,希望他能成為一位象樣的農民。幸虧他的母親被說服了,她相信了兒子的主要天賦不在於務農,而是另有所為。十八歲的牛頓進入劍橋大學後,迅速地掌握了當時的科學和數學知識,很快就開始進行獨立的研究工作。他在21到27歲期間為科學理論奠定了基礎,使隨後的世界發生了革命性的變化。

十七世紀中期是一個科學鼎盛的時期,該世紀初期望遠鏡的發明,使天文學的研究發生了徹底的革命。英國哲學家弗朗西斯·培根和法國哲學家勒內·笛卡爾都極力勸告所有歐洲的科學家,再不要依賴亞里士多德的權威,而要親自做觀察和實驗。培根和笛卡爾的倡導為偉大的伽俐略所實踐。他用新發明的望遠鏡所做的天文觀測給天文學帶來了革命,他的力學試驗建立了現在人稱的牛頓第一運動定律。

其他偉大的科學家,如發現血液循環的威廉·哈維和發現行星繞日運動定律的約翰尼斯·開普勒都為科學領域提供了新的基本知識,而且純科學成了知識分子的一種消遣,但還無法證明弗朗西斯·培根的預言:當科學被運用到技術領域時,就會使人類的全部生活方式發生革命。

雖然哥白尼和伽俐略澄清了古代科學中的一些錯誤觀念,為人類更好地了解宇宙作出了貢獻,但是還沒有一套系統的定律來把這些似乎是互不相乾的發現變成可以做科學預測的統一學說。是艾薩克·牛頓提出了這種統一的學說,從而使現代科學進入了它一直所遵循的航程。

牛頓一般不願意發表他的研究成果。早在1669年他就在他的大多數著作里對基本概念作了系統的闡述,但是他的許多學說卻在很久以後才公開發表出來。他公布的第一個發現是有關光的性質的一項突破性的貢獻。牛頓經過一系列認真的試驗,發現普通光是彩虹所有的不同色光的混合光。他還對光的反射和折射定律的結果做了認真的分析,根據這兩個定律,1668年他設計並真正製造出了第一台反射望遠鏡,如今大多數天文台都使用這類望遠鏡。牛頓29歲時把他的這些發現及其許多其他光學試驗結果呈交給英國皇家學會。

僅就光學方面的成就或許就可以使他在本書中佔有一席之地,但是他在這方面的成就比起他在數學或力學方面的成就來,那就相形見絀了。他對數學的貢獻主要是發明了積分,這一成就可能是他在二十三、四歲時做出的,這一發明是當代數學中最偉大的成就,它不僅僅是許多現今數學學說產生的種子,而且也是必不可少的重要工具,沒有這一工具現代科學在隨後就不會取得進展。如果牛頓僅僅發明了積分而別無所獲,也可以使他在本冊中排到相當高的名次。

但是牛頓最重要的發現是在力學方面,力學是研究物體運動的科學。伽俐略發明了第一運動定律,這一定律描述在沒有外力的作用下物體運動的情形。當然在現實中所有的物體都受外力作用,力學中最重要的問題是這種情況下物體怎樣運動。牛頓提出的最著名的第二運動定律,解決了這個問題,這一定律可能被理所當然地視為經典物理學中最基本的定律。他的第二定律(其數學表達式為F=ma)可表述為:物體運動的加速度(即速度變化率),與作用在該物體上的合力成正比,與物體的質量成反比。除了這兩個定律外,牛頓又提出了著名的第三運動定律(這定律可表述為,有作用力即外力就必然有反作用力,且兩者大小相等方向相反)和他的科學定律中最著名的定律——萬有引力定律。這四條定律一起構成一個統一的體系,實際上所有的宏觀力學體系都可以利用這一體系來加以研究和預測,從單擺的振動到行星繞日在其軌道上運動都用得上。牛頓不僅提出了這些力學定律,而且還利用積分這一數學工具說明了如何利用這些基本定律來解決實際問題。

牛頓定律可以而且已被用來解決極其廣泛的科學和工程學方面的問題。牛頓在世時,他的定律的最有戲劇性的應用是在天文學領域里。他在這個領域里也處於領先地位。1687年發表了他的偉大著作《自然哲學的數學原理》(人們通常只稱作《原理》),在該書中他提出了萬有引力定律和運動定律,並說明如何利用這些定律來准確預測行星繞日的運動。牛頓的這一壯舉圓滿地解決了動力天文學的主要問題,即准確預測星體和行星的位置和運動。因此牛頓常被認為是所有的天文學家之魁。

應該怎樣評價牛頓在科學中的重要地位呢?如果我們翻閱一部科學網路全書的索引,就會看到提到牛頓及其定律和發現的條目比任何其他一個科學家都要多(也許多二到三倍)。況且我們還要考慮其他偉大的科學家對牛頓的評價。萊布尼茲決不是牛頓的朋友而是與他進行過唇槍齒劍之爭的對手,他寫道:「從有世以來,到牛頓所處的時代,他在數學領域所做的工作佔了整個的絕大部分。」偉大的德國科學家拉普拉斯寫道:「《原理》一書比任何其他天才的作品都出類拔革。」拉格朗日常說牛頓是曾經出現過的最偉大的天才。厄恩斯特·馬赫在1901年寫道:「自從牛頓時代以來所取得的一切成就都是牛頓力學在演繹上、形式上和數學上的進展。」這也許說出了牛頓的偉大成就的關鍵所在:他發現科學是一門由孤立的事實和定律構成的雜學,它能描述一些現象,但只能預測幾種現象,他為我們留下了一個統一的定律體系,這個體系能解釋大量的物理現象,能用來做准確的預測。

由於篇幅有限,不能把牛頓所有的發明都一一包羅進來,因此他的小發明就其本身來看雖然也是重要的成就,但這里只好忽略不提了。牛頓對熱力學(對熱的研究)和聲學(對聲的研究)都作出了重大的貢獻:他提出了極其重要的物理學定律:動量守恆定律和角動量守恆定律;他發現了數學中的二項式定理;他第一次對星體起源作出了令人信服的解釋。

現在讀者雖然會認定牛頓是曾出現過的最偉大、最有影響的科學家,但是仍然會提出為什麼把牛頓排在如亞歷山大大帝和華盛頓這樣重大的政治人物以及如耶穌·基督和喬達摩·佛倫這樣重大的宗教人物之前呢?我自己的觀點是:盡管政治變化是重大的,但仍有理由認為在亞歷山大之死前後1000年間的大多數生活方式並沒有發生變化。同樣,就主要的日常活動而論,大多數人在公元前後3000年間的生活方式也沒有發生變化。但是在過去的500年中,隨著現代科學的出現,大多數人的日常生活發生了徹底的變化。但是與1500年的人們相比,我們的吃喝穿戴有了變化,我們的娛樂活動也有了很大的改觀。科學發現不僅僅使技術和經濟發生了革命,而且使政治、宗教思想、藝術和哲學發生了徹底的變化。科學革命使人類所有的活動方式均有變化。正因為如此,許多科學家和發明家才被列入本冊。牛頓不僅僅是無與倫比的科學家,而且是科學理論發展中最有影響的人物,因此在任何一部世界上最有影響的人物冊上,他名列前茅是當之無愧的。

1727年,牛頓這顆巨星隕落了,他安葬在西敏寺大教堂①,是被賜予這種榮譽的第一位科學家。

注釋:①西敏寺大教堂:位於西敏寺的哥德式建築。10世紀仟海王愛德華所建,此後曾重建多次。歷代君主的加冕儀式皆在此舉行,內有許多君主、政治家、軍人、詩人等的墓。

居里夫人簡介

居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法國籍波蘭科學家,研究放射性現象,發現鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法國籍波蘭科學家,研究放射性現象,發現鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。作為傑出科學家,居里夫人有一般科學家所沒有的社會影響。尤其因為是成功女性的先驅,她的典範激勵了很多人。很多人在兒童時代就聽到她的故事 但得到的多是一個簡化和不完整的印象。世人對居里夫人的認識。很大程度上受其次女在1937年出版的傳記《居里夫人》(Madame Curie)所影響。這本書美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地處理了。美國傳記女作家蘇珊·昆(Susan Quinn)花了七年時間,收集包括居里家庭成員和朋友的沒有公開的日記和傳記資料。於去年出版了一本新書:《瑪麗亞· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),為她艱苦、辛酸和奮斗的生命歷程描繪了一幅更詳細和深入的圖像。

居里夫人:兩次榮獲諾貝爾獎的偉大科學家

在世界科學史上,瑪麗·居里是一個永遠不朽的名字。這位偉大的女科學家,以自己的勤奮和天賦,在物理學和化學領域,都作出了傑出的貢獻,並因此而成為唯一一位在兩個不同學科領域、兩次獲得諾貝爾獎的著名科學家。

一、靠自學走進巴黎大學

瑪麗·居里於1867年出生於波蘭華沙,她是家中5個子女中最小的。她的父親是一名收入十分有限的中學數理教師,媽媽也是中學教員。瑪麗的童年是不幸的,她的媽媽得了嚴重的傳染病,是大姐照顧她長大的。後來,媽媽和大姐在她不滿10歲時就相繼病逝了。她的生活中充滿了艱難。這樣的生活環境不僅培養了她獨立生活的能力,也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。

瑪麗從小學習就非常勤奮刻苦,對學習有著強烈的興趣和特殊的愛好,從不輕易放過任何學習的機會,處處表現出一種頑強的進取精神。從上小學開始,她每門功課都考第一。15歲時,就以獲得金獎章的優異成績從中學畢業。她的父親早先曾在聖彼得堡大學攻讀過物理學,父親對科學知識如飢似渴的精神和強烈的事業心,也深深地薰陶著小瑪麗。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器,長大後她又讀了許多自然科學方面的書籍,更使她充滿幻想,她急切地渴望到科學世界探索。但是當時的家境不允許她去讀大學。19歲那年,她開始做長期的家庭教師,同時還自修了各門功課。這樣,直到24歲時,她終於來到巴黎大學理學院學習。她帶著強烈的求知慾望,全神貫注地聽每一堂課,艱苦的學習使她身體變得越來越不好,但是她的學習成績卻一直名列前茅,這不僅使同學們羨慕,也使教授們驚異,入學兩年後,她充滿信心地參加了物理學學士學位考試,在30名應試者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的優異成績,考取了數學學士學位。

1894年初,瑪麗接受了法國國家實業促進委員會提出的關於各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中,她結識了理化學校教師比埃爾·居里,他是一位很有成就的青年科學家。用科學為人類造福的共同意願使他們結合了。瑪麗結婚後,人們都尊敬地稱呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成績,完成了大學畢業生的任職考試。第二年,她又完成了關於各種鋼鐵的磁性研究。但是,她不滿足已取得的成績,決心考博士,並確定了自己的研究方向。站到了一條新的起跑線上。

二、鐳之光

1896年,法國物理學家貝克勒爾發表了一篇工作報告,詳細地介紹了他通過多次實驗發現的鈾元素,鈾及其化合物具有一種特殊的本領,它能自動地、連續地放出一種人的肉眼看不見的射線,這種射線和一般光線不同,能透過黑紙使照象底片感光,它同倫琴發現的X射線也不同,在沒有高真空氣體放電和外加高電壓的條件下,卻能從鈾和鈾鹽中自動發生。鈾及其化合物不斷地放出射線,向外輻射能量。這使居里夫人發生了極大的興趣。這些能量來自於什麼地方?這種與眾不同的射線的性質又是什麼?居里夫人決心揭開它的秘密。1897年,居里夫人選定了自己的研究課題--對放射性物質的研究。這個研究課題,把她帶進了科學世界的新天地。她辛勤地開墾了一片處女地,最終完成了近代科學史上最重要的發現之一--發現了放射性元素鐳,並奠定了現代放射化學的基礎,為人類做出了偉大的貢獻。

在實驗研究中,居里夫人設計了一種測量儀器,不僅能測出某種物質是否存在射線,而且能測量出射線的強弱。她經過反復實驗發現:鈾射線的強度與物質中的含鈾量成一定比例,而與鈾存在的狀態以及外界條件無關。

居里夫人對已知的化學元素和所有的化合物進行了全面的檢查,獲得了重要的發現在:一種叫做釷的元素也能自動發出看不見的射線來,這說明元素能發出射線的現象決不僅僅是鈾的特性,而是有些元素的共同特性。她把這種現象稱為放射性,把有這種性質的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫「放射線」。她還根據實驗結果預料:含有鈾和釷的礦物一定有放射性;不含鈾和釷的礦物一定沒有放射性。儀器檢查完全驗證了她的預測。她排除了那些不含放射性元素的礦物,集中研究那些有放射性的礦物,並精確地測量元素的放射性強度。在實驗中,她發現一種瀝青鈾礦的放射性強度比預計的強度大得多,這說明實驗的礦物中含有一種人們未知的新放射性元素,且這種元素的含量一定很少,因為這種礦物早已被許多化學家精確地分析過了。她果斷地在實驗報告中宣布了自己的發現,並努力要通過實驗證實它。在這關鍵的時刻,她的丈夫比埃爾·居里也意識到了妻子的發現的重要性,停下了自己關於結晶體的研究,來和她一道研究這種新元素。經過幾個月的努力,他們從礦石中分離出了一種同鉍混合在一起的物質,它的放射性強度遠遠超過鈾,這就是後來被列在元素周期表上第84位的釙。幾個月以後,他們又發現了另一種新元素,並把它取名為鐳。但是,居里夫婦並沒有立即獲得成功的喜悅。當拿到了一點點新元素的化合物時,他們發現原來所做的估計太樂觀了。事實上,礦石中鐳的含量還不到百萬分之一。只是由於這種混合物的放射性極強,所以含有微量鐳鹽的物質表現出比鈾要強幾百倍的放射性。

科學的道路從來就不平坦。釙和鐳的發現,以及這些放射性新元素的特性,動搖了幾世紀以來的一些基本理論和基本概念。科學家們歷來都認為,各種元素的原子是物質存在的最小單元,原子是不可分割的、不可改變的。按照傳統的觀點是無法解釋釙和鐳這些放射性元素所發出的放射線的。因此,無論是物理學家,還是化學家,雖然對居里夫人的研究工作都感到有興趣,但是心中都有疑問。尤其是化學家們的態度更為嚴謹。為了最終證實這一科學發現,也為了進一步研究鐳的各種性質,居里夫婦必須從瀝青礦石中分離出更多的、並且是純凈的鐳鹽。

一切未知的世界都是神秘的。在分離新元素的研究工作開始時,他們並不知道新元素的任何化學性質。尋找新元素的唯一線索是它有很強的放射性。他們據此創造了一種新的化學分析方法。但是他們沒有錢,沒有真正的實驗室,只有一些自己購買或設計的簡單的儀器。他們出於工作效率的考慮,分頭開展研究。由居里先生試驗確定鐳的特性;居里夫人則繼續提煉純鐳鹽。

有志者事竟成!大自然的任何奧秘都會都會被那些向它頑強攻關的人們揭開。1902年年底,居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳,並准確地測定了它的原子量。從此鐳的存在得到了證實。鐳是一種極難得到的天然放射性物質,它的形體是有光澤的、象細鹽一樣的白色結晶。在光譜分析中,它與任何已知的元素的譜線都不相同。鐳雖然不是人類第一個發現的放射性元素,但卻是放射性最強的元素。利用它的強大放射性,能進一步查明放射線的許多新性質。以使許多元素得到進一步的實際應用。醫學研究發現,鐳射線對於各種不同的細胞和組織,作用大不相同,那些繁殖快的細胞,一經鐳的照射很快都被破壞了。這個發現使鐳成為治療癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖異常迅速的細胞組成的,鐳射線對於它的破壞遠比周圍健康組織的破壞作用大的多。這種新的治療方法很快在世界各國發展起來。在法國,鐳療術被稱為居里療法。鐳的發現從根本上改變了物理學的基本原理,對於促進科學理論的發展和在實際中的應用,都有十分重要的意義。

三、金子一般的心靈

由於居里夫婦的驚人發現,1903年12月,他們和貝克勒爾一起獲得了諾貝爾物理學獎。他們夫婦的科學功勛蓋世,然而他們卻極端藐視名利,最厭煩那些無聊的應酬。他們把自己的一切都獻給了科學事業,而不撈取任何個人私利。在鐳提煉成功以後,有人勸他們向政府申請專利權,壟斷鐳的製造以此發大財。居里夫人對此說:「那是違背科學精神的,科學家的研究成果應該公開發表,別人要研製,不應受到任何限制」。「何況鐳是對病人有好處的,我們不應當藉此來謀利」。居里夫婦還把得到的諾貝爾獎金,大量地贈送別人。

1914年,巴黎建成了鐳學研究院,居里夫人擔任了學院的研究指導。以後她繼續在大學里授課,並從事放射性元素的研究工作。她毫不吝嗇地把科學知識傳播給一切想要學習的人。她從16歲開始,成年累月地學習、工作,整整50年了。但她仍不改變那嚴格的生活方式。她從小就有高度的自我犧牲精神,早年她為了供姐姐上學,甘願去別人家裡做傭人。在巴黎求學期間,為了節約燈油和取曖開支,她每天晚上都在圖書館讀書,一直到圖書館關門才走。提取純鐳所需要的瀝青鈾礦,在當時是很貴重的,他們從自己的生活費中一點一滴地節省,先後買了8、9噸,在居里先生去世後,居里夫人把千辛萬苦提煉出來的,價值高達100萬金法郎以上的鐳,無償地贈送給了研究治癌的實驗室。

1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最後死於惡性貧血症。她一生創造、發展了放射科學,長期無畏地研究強烈放射性物質,直至最後把生命貢獻給了這門科學。她一生中,共得過包括諾貝爾獎等在內的10種著名獎金,得到國際高級學術機構頒發的獎章16枚;世界各國政府和科研機構授予的各種頭銜多達100多個。但是她一如既往地那樣謙虛謹慎。偉大的科學家愛因斯坦評價說:「在我認識的所有著名人物裡面,居里夫人是唯一不為盛名所顛倒的人。

⑻ 求10個東西發明者的艱苦過程事例

愛迪生於1847年2月12日誕生於美國中西部的俄亥俄州(Ohio)的米蘭(Milan)小市鎮。父親是荷蘭人的後裔,母親曾當過小學教師,是蘇格蘭人的後裔。愛迪生7歲時,父親經營屋瓦生意虧本,將全家搬到密歇根州(Michigan)休倫北郊的格拉蒂奧特堡定居下來。搬到這里不久,愛迪生就患了猩紅熱,病了很長時間,人們認為這種疾病是造成他耳聾的原因。愛迪生8歲上學,但僅僅讀了三個月的書,就被老師斥為「低能兒」而攆出校門(因「愚鈍糊塗」被勒令退學了)。從此以後,他的母親是他的「家庭教師」,決定自己教兒子讀書識字,並教育他要誠實、愛祖國、愛人類。由於母親的良好的教育方法,使得他對讀書產生了濃厚的興趣。「他不僅博覽群書,而且一目十行,過目成誦」。8歲時,他讀了英國文藝復興時期最重要的劇作家莎士比亞、狄更斯的著作和許多重要的歷史書籍,到9歲時,他能迅速讀懂難度較大的書,如帕克的《自然與實驗哲學》。
愛迪生對於自然科學的最早興趣是在化學方面。10歲時酷愛化學。他收集了二百來個瓶子,並節省每個小錢去購買化學葯品裝入瓶中。11歲那年,他實驗了他的第一份電報。為了賺錢購買化學葯品和設備,他開始了工作。12歲的時候,他獲得列車上售報的工作,輾轉於休倫港(PortHuron)和密歇根州的底特律(Detroit)之間。他一邊賣報,一邊兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到圖書館看書。1861年美國爆發了南北戰爭,剛滿14周歲的愛迪生買了一架舊印刷機,利用火車的便利條件,辦了一份小報(周刊)——《先驅報》,來傳遞戰況和沿途消息,第一期周刊就是在列車上印刷的。他一人兼任記者、編輯、排字、校對、印刷、發行的工作。小報受到歡迎,他也從緊張的工作中增長了才幹、知識和經驗,還掙了不少錢,得以繼續進行化學試驗。他用所掙得的錢在行李車上建立了一個化學實驗室。但不幸的是,一次他在火車上做實驗時,列車突然顛簸,使一塊磷落在木板上,引起燃燒。列車員趕來撲滅了火焰,也狠狠地給了他一個耳光,打聾了他的雙耳,他被趕下了火車,那時愛迪生才15歲。(另一種說法是:不幸有一次化學葯品著火,他連同他的設備全被扔出車外。另外有一次,當愛迪生正力圖登上一列貨運列車時,一個列車員抓住他的兩只耳朵助他上車。這一行動導致了愛迪生成為終身聾子。)

瑪麗·居里是家中5個子女中最小的,也是最聰明的一個。她的父親是一名收入十分有限的中學數理教師,媽媽也是中學教員。瑪麗的童年是不幸的,她的媽媽得了嚴重的傳染病,是大姐照顧她長大的。後來,媽媽和大姐在她不滿10歲時就相繼病逝了。她的生活中充滿了艱難。這樣的生活環境不僅培養了她獨立生活的能力,也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。
瑪麗從小學習就非常勤奮刻苦,對學習有著強烈的興趣和特殊的愛好,從不輕易放過任何學習的機會,處處表現出一種頑強的進取精神。從上小學開始,她每門功課都考第一。15歲時,就以獲得金獎章的優異成績從中學畢業。她的父親早先曾在聖彼得堡大學攻讀過物理學,父親對科學知識如飢似渴的精神和強烈的事業心,也深深地薰陶著小瑪麗。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器,長大後她又讀了許多自然科學方面的書籍,更使她充滿幻想,她急切地渴望到科學世界探索。但是當時的家境不允許她去讀大學。19歲那年,她開始做長期的家庭教師,同時還自修了各門功課,為將來的學業作準備。這樣,直到24歲時,她終於來到巴黎大學理學院學習。她帶著強烈的求知慾望,全神貫注地聽每一堂課,艱苦的學習使她身體變得越來越不好,但是她的學習成績卻一直名列前茅,這不僅使同學們羨慕,也使教授們驚異,入學兩年後,她充滿信心地參加了物理學學士學位考試,在32名應試者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的優異成績,考取了數學學士學位。
1894年初,瑪麗接受了法蘭西共和國國家實業促進委員會提出的關於各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中,她結識了理化學校教師皮埃爾·居里,他是一位很有成就的青年科學家。用科學為人類造福的共同意願使他們結合了。瑪麗結婚後,人們都尊敬地稱呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成績,完成了大學畢業生的任職考試。第二年,她又完成了關於各種鋼鐵的磁性研究。但是,她不滿足已取得的成績,決心考博士,並確定了自己的研究方向。站到了一條新的起跑線上。

喬治。華盛頓(1732——1799)享有美國國父之稱。1789年,在美國立國後的第一次大選中他以全票當選為美國總統,之後,又於1793——1797年連任,但他拒絕蟬聯第三次,這就形成了美國總統任期一般不超過兩屆的慣例。

華盛頓早熟,16歲時,他本可以過悠閑舒適的生活,可是,他卻選擇了艱苦。他主動要求參加勘探隊,到弗吉尼亞的大河谷去進行勘探。白天,他和探險隊員們頂著烈日,在河谷、土坡、叢林里穿行測量;晚上,只能在荒野里燃起篝火,裹著爬滿臭蟲的破毯子露宿。有時整天冒雨在泥濘的道路上行進;有時睡得正香,帳篷卻被大風刮翻了。

艱苦的生活鍛煉了他,19歲華盛頓就當上了少校級的副官長。他潛心地閱讀軍事著作,虛心學習武器的使用和戰術的運籌。

一次,在抗英法的戰斗中,剛開始,華盛頓的軍隊處於劣勢,傷亡很大。他的軍衣被打穿四個洞,兩匹馬也先後被殺,他所在省份經濟匱乏,軍官開不出支,可這些他全然不顧,志願參戰,既沒有薪餉,還要自己負擔一大筆開支。他樂意干這種既破財還可能喪命的苦差事。最後他的隊伍終於打敗了敵人,而他本人也贏得人們的愛戴,使他在後來能被推舉為抗英獨立戰爭的總司令,成為改變美國歷史的第一個重要人物

愛爾蘭作家布朗,在他短暫的一生中創作了五部小說,三本詩集,從而成為愛爾蘭最有名的詩人和小說家。這個一降生就全身不能動,只能用左腳趾打字的殘疾人,創造了意志戰勝病殘的又一個奇跡。

克里斯蒂。布朗出生在都柏林一個貧苦人家裡。布朗一出生就患了嚴重的大腦癱瘓症。到五歲時,他還不會走路,不會說話,頭部、身體和四肢都不能自由活動。他父母見此十分著急,到處求醫,都無濟於事。就在布朗五歲那年,一天,他看見妹妹正在用粉筆寫字,他忽然使勁地伸出左腳,將他妹妹手中的粉筆夾過去,在地上勾畫起來。

就這樣,小布朗以聰明的才智,以他的身殘志不殘、持之以恆,成功地學會了用左腳打字、畫畫,並開始寫作詩文。

1954年,布朗21歲時,他出版了第一部自傳體小說《我的左腳》。16年後,他又出版了另一部自傳體小說《生不逢辰》。在這部小說中,他以真摯的感情、深刻的哲理、動人的故事和詩一般的語言震動了讀者和文學界。不久,這本小說成為國際暢銷書,還被攝製成電影。

1972年,他與一位愛爾蘭姑娘結婚了。在他妻子的精心照料和幫助下,布朗的創作熱情更加高漲。又出版了多部小說和三部詩集。布朗在臨終前完成了他的最後一本小說《錦綉前程》的寫作,該作品於1982年正式出版

美國總統羅斯福是一個有缺陷的人,小時候是一個脆弱膽小的學生,在學校課堂里總顯露一種驚懼的表情。他呼吸就好像喘大氣一樣。如果被喊起來背誦,立即會雙腿發抖,嘴唇也顫動不已,回答起來,含含糊糊,吞吞吐

⑼ 自我簡介怎麼寫(急需!!!關於發明的,500字)

你認識我嗎?我,一雙水汪汪的大眼睛,一個好看的鼻子,在鼻子的下方有一張能說會道的嘴。我喜歡唱歌,畫畫,喜歡站在舞台上有成就感的自己,喜歡彈琴,喜歡嘗試一切新鮮的事物,跟喜歡朴實的自己。00 0
00從小由於媽媽的嚴格管教,我很聽話,凡是見過我的長輩們無不誇我是一個聽話,懂事的好孩子。而在家裡我卻很活潑,很愛笑,喜歡看電視,嬉笑怒罵,無所顧忌。在學校里時而高談闊論,海吹神侃;時而被某君的妙語連珠逗得哈哈大笑,我身上彷彿放下千斤重擔,一片輕松。0 0
00我很膽小。記得有一次我媽媽和我在車站接叔叔,在去的路上媽媽安頓我,見了叔叔要問好。到了車站見到叔叔,我卻說不出口。媽媽連忙迎著說:「這孩子不懂事,別見怪。」還有一次,爸爸和媽媽晚上出去,讓我一個人在家。爸爸媽媽走後,外邊躺到床上睡覺,不知怎麼了,天空好像故意和我作對,下起了雨,是我不敢睡覺。這時,外面忽然有了咕嚕咕嚕的聲音,我心裡想:媽呀,小偷來了。於是,我把身子縮在被子里,動也不敢動。過了一會兒,外面的聲音停止了,我就壯著膽子出來看了看。唉原來是飲水機在作怪。我這才放心的去睡覺。又過了不久,門外突然門鈴響了。哎呀,這下小偷真的來了。我躲在被窩里打哆嗦,外面傳來了媽媽的聲音:「快開門,我和你爸爸都淋濕了。」哦,原來是爸爸媽媽呀。打開門,我一臉蒼白,滿頭大汗,媽媽問我怎麼了?我說沒事。如果告訴了他們,准會笑話我一番。00 0
00這就是我,一個喜歡唱歌、畫畫、彈琴、有很膽小的xx

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