A. 人类的伟大发明有哪些呢
历史上最伟大的发明?这个话题一直被人们无休止地争辩着。我们从中挑选了24项最伟大的发明,他们深刻地改变了人们生活。
1 石斧
�6�7作为工具使用的石斧距今已经有1,76,000000年的历史了,最早是在肯尼亚的图尔卡纳湖发现的。
2 火的掌握
�6�7火的掌握也许是最重要的发明,但是却不知道是谁。事实是,我们不知道我们的祖先是如何成功地有计划地生起火的。
3 耕种农业
�6�7中国有了大米,而墨西哥同时有了玉米。两者标志着耕种农业的兴起。通过耕种,人类从游牧采集文化转向了定居社会。
4 车轮
�6�7如果有谁想再发明车轮,肯定是在浪费精力。车轮无疑是当代最完美的物品,提升空间狭小。
5 纺织品
�6�7棉花代替了粗麻,使得人类的衣装,保暖、装饰上更上一层。
6 造铁术
�6�7到底是哪位前辈首先坐在火炉旁边看着里面的几块铁片变成液态,至今是个谜。
7 火药
�6�7相传在早在德国弗莱堡就有火药踪迹。不过却缺少相关证据。只有15世纪的一段文字记载。而据说1354年的丹麦海战就曾经用过黑火药。不过黑火药名称的由来到19世纪才得来。而绝大多数的论述中,中国人早在公元九世纪就发明了火药,用于军事目的。但是证据也贫乏。中国主要是用在鞭炮里。而德国元旦前夕的烟花每年要放掉5百万只,大概100吨的黑火药。
8 文字
�6�7如果有人要问,是谁发明了书写,这是个棘手的问题。首先要弄明白,是字母还是读音,或者是图画的象征,抑或是混合体?如果不那么严格的话,第一个应该是一副四世纪的画。这种文字的优势是,不管使用什么语言都能懂。在中国3500年前就出现了象形文字。
9 印刷术
�6�7印刷术的发明并非偶然,是对现实问题的解决。中国9世纪就有了纸张,而在几百年后才发明了印刷术。在欧洲印刷机诞生前,佛教的《大藏经》的80,000印刷板展现了这个宏伟的工程。
10 望远镜
�6�7对于大多数人来说,望远镜的发明并不能让其觉得是重要的。因为没有望远镜小的一样可以看。17世纪采用了玻璃的装置。而1608年荷兰的望远镜投入使用。
11 钟表
�6�716世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针,钟面分成四部分,使时间准确至最少的十五分钟。
12 热气球
�6�71783年6月4日,孟格菲兄弟在里昂安诺内广场做公开表演,一个圆周为110英尺的模拟气球升起,带着三只动物飘然飞行了1.5英里。1783年11月21日下午,孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次载人空中航行,热气球飞行了25分钟,在飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。
13 蒸汽机
�6�71698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特改良出早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。
14 铁路
�6�7今天的铁路要感谢19世纪的发明。1805年,英国人理查·特里维西克在英国威尔士发明了第一台能在铁轨上前进的蒸汽机车,但没赚到什么钱。这条铁路长约15千米,耗费了10吨的铁。1825年在英国第一条载人的公家铁路运输线路诞生。在德国,直到1835年才有第一个蒸汽机火车。
15 摄影
�6�7两个法国人对摄影事业做出了卓出贡献,一位是1822年法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要长达八个小时的曝光。另一位法国画家路易·达盖尔发明了世界上第一台真正的照相机,可携式木箱照相机。1889年美国柯达公司生产出了新型感光材料“胶卷”。
16 发电
�6�7早在两千年前,希腊人就通过琥珀的摩擦,而发现了电的存在,并且用琥珀做成了衣刷。希腊语的“琥珀”在日后逐渐变成了电力的代名词。而至于如何发明电力,则是在18世纪,并且只是用于研究领域。在1886年,西门子发明了发电机,制造出电力,投入到制冷,水源,风力和原子能中。这样催生了第二次世界工业革命。
17 无线电
�6�71897年古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)发明了无线电,这是在电话和电磁波的基础之上的进一步成果。而俄国人亚历山大·波波夫于1895年就曾经在国立大学成功试验了用无线电来传输语言。1906年圣诞前夜,在美国实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。德国直到1920年才使用了无线电,并且刚开始无线电一词只是指称“广播”,而今天这个词也包括了“电视”。
18 青霉素
�6�7如果非要举出一个偶然发明的科学事件,非青霉素莫属。1928年英国细菌学教授夏弗莱明意外发现青霉素。1938年由麻省理工学院的钱恩、弗洛里及希特利领导的团队提炼出来。弗莱明因此与钱恩和弗洛里共同获得了1945年诺贝尔生理学或医学奖。
19 计算机
�6�7随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣,1623年德国人Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一部计算设备,这是一个能进行六位以内数加减法,并能通过铃声输出答案的“计算钟”。1941年5月12日,德国工程师Konrad Zuse完成了他的图灵完全机电一体计算机“Z3”,这是第一部具有自动二进制数学计算特色以及可行的编程功能的计算机,但还不是“电子”计算机。而现代电脑的里程碑发展,今天为我们所使用的个人电脑,简称PC,是美国企业IBM在1981年完成的。
20 核能
�6�7第一个成功的核裂变实验装置在1938年的柏林被德国科学家奥托·哈恩、莉泽·迈特纳和弗瑞兹·斯特拉斯曼制成。1942年12月2日,恩里科·费米在芝加哥大学建成了第一个完全自主的链式核反应堆,在他的研究基础上建立的反应堆被用来制造轰炸了长崎的原子弹“胖子”中的钚。1945年在新墨西哥海岸进行了第一次核爆炸实验。
21 宇宙火箭
�6�7中国古代的火箭是现在火箭的鼻祖,早在宋朝宋军保卫汴京时,便已用来对抗围城的元军,后来火箭技术经由阿拉伯人传至欧洲。在1923年,赫尔曼·奥伯特(1894-1989)在慕尼黑大学拒绝了他的博士论文后,将其一个博士论文版本出版成为《飞向行星太空的火箭》。纳粹德国在第二次大战中用于长程武器,尤其是后来声名大躁的V2火箭。1943开始,V2火箭开始制造投入使用。
22 避孕药
�6�7避孕药的祖先应该是奥地利生理学家Ludwig Haberlandt。通过动物实验,1919年哈布兰特发现了避孕药的原理。他将妊娠母兔的卵巢移植入非妊娠动物兔子体内,可以抑制排卵。1961年6月1日是历史性的一天,拜耳先灵医药公司(当年的Bayer AG)在西德推出了欧洲第一种口服避孕药Anovlar。这种药品是处方药,只在药店出售。200名著名历史学家一致认为,爱因斯坦的相对论、原子弹,甚至是电脑和网络对20世纪的影响力都不及这小小药片来得强大。
23 互联网
�6�721世纪的人类已经离不开互联网的使用。1969年在美国的两所实验室里互通信息。起初电脑只是通过电话线联系着四个研究机构。1974年ARPA的鲍勃·凯恩和斯坦福的温登·泽夫提出TCP/IP协议,定义了在电脑网络之间传送报文的方法。1983年1月1日,ARPA网将其网络核心协议由NCP改变为TCP/IP协议。
24 基因科技
�6�71968年,沃纳·阿尔伯、丹尼尔·内森斯和汉弥尔顿·史密斯第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶,它能够在DNA上寻找特定的“切点”,认准后将DNA分子的双链交错地切断。自1970年代以来,人们已经分离提取了 400多种“分子剪刀”。有了形形色色的“分子剪刀”,人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链的切割了。而将这些基因组合,第一次成功的尝试是在1973年斯坦福大学医学院。
B. 发明~(急!!!)
算盘:
关于算盘的来历,最早可以追溯到公元前600年,据说我国当时就有了"算板"。古人把10个算珠串成一组,一组组排列好,放入框内,然后迅速拨动算珠进行计算。东汉末年,徐岳在《数术记遗》中记载,他的老师刘洪访问隐士天目先生时,天目先生解释了14种计算方法,其中一种就是珠算,采用的计算工具很接近现代的算盘。这种算盘每位有5颗可动的算珠,上面1颗相当于5,下面4颗每颗当作1。
雨伞:
是谁发明的雨伞?对这个问题一直众说纷芸。有的说,阿拉伯埃及共和国人最早使用雨伞,早在公元前1200年,阿拉伯埃及共和国(Egypt)的贵族们外出旅游时常常要奴隶(slave)为他们撑太阳伞(parasol)。罗马人用伞遮挡地中海地区的阳光。在中国,伞是公元前1000年由鲁班的妻子发明的,伞被称作“能移动的房屋”。
望远镜:
17世纪初的一天,荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希(HansLippershey),为检查磨制出来的透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好像变大拉近了,于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜,不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者。
随着感光材料的发展,1871年,出现了用溴化银感光材料涂制的干版,1884年,又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。
随着放大技术和微粒胶卷的出现,镜头的质量也相应地提高了。1902年,德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论,和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃 ,制成了著名的“天塞”镜头,由于各种像差的降低,使得成像质量大为提高。在此基础上,1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的 、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。
不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷;1931年,德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器,提高了调焦准确度,并首先采用了铝合金压铸的机身和金属幕帘快门。
1935年,德国出现了埃克萨克图单镜头反光照相机,使调焦和更换镜头更加方便。为了使照相机曝光准确,1938年柯达照相机开始装用硒光电池曝光表。1947年,德国开始生产康泰克斯S型屋脊五棱镜单镜头反光照相机,使取景器的像左右不再颠倒,并将俯视改为平视调焦和取景,使摄影更为方便。
1956年,联邦德国首先制成自动控制曝光量的电眼照相机 ;1960年以后,照相机开始采用了电子技术,出现了多种自动曝光形式和电子程序快门;1975年以后,照相机的操作开始实现自动化。
照相机:
在公元前400年前 ,墨子所著《墨经》中已有针孔成像的记载;13世纪,在欧洲出现了利用针孔成像原理制成的映像暗箱,人走进暗箱观赏映像或描画景物;1550年,意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮清晰 ;1558年,意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高;1665年,德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱,因为当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画 。
1822年,法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要 八个小时的曝光。1826年,他又在涂有感光性沥青的锡基底版上,通过暗箱拍摄了一张照片。
1839年,法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机 ,它是由两个木箱组成,把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦,用镜头盖作为快门,来控制长达三十分钟的曝光时间,能拍摄出清晰的图像。
1860年,英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机;1862年,法国的德特里把两只照相机叠在一起,一只取景,一只照相,构成了双镜头照相机的原始形式;1880年,英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。
随着感光材料的发展,1871年,出现了用溴化银感光材料涂制的干版,1884年,又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。
自行车:
1790年,有个法国人名叫西夫拉克,他特别爱动脑筋。有一天,他行走在巴黎的一条街道上,因为前一天下过雨,路上积了许多雨水,很不好走。突然,一辆四轮马车从身后滚滚而来,那条街比较狭窄,马车又很宽,西夫拉克躲来躲去幸而没有被车撞倒,还是被溅了一身泥巴和雨水。别人看见了,替他难过,还气得直骂,想喊那辆马车停下,讲理交涉。西夫拉克却喃喃地说:“别喊了,别喊了,让他们去吧。”马车走远了,他还呆呆地站在路边。他在想:路这么窄,行人又那么多,为什么不可以把马车的构造改一改呢应当把马车顺着切掉一半,四个车轮变成前后两个车轮……他这样一想,回家就动手进行设计。经过反复试验,于1791年第一架代步的“木马轮”小车造出来了。这辆小车有前后两个木质的车轮子,中间连着横梁,上面安了一个板凳,像一个玩具俱似的。由于车子还没有传动链条,靠骑车人双脚用力蹬地,小车才能慢慢地前进,而且车子上也无转向装置,只能直行,不会拐弯,出门骑一会儿就累得满身大汗。
刚刚出现的新东西总是不那么完善的。西夫拉克并不灰心,他继续想办法加以改进。可惜,不久他因病去世了。
1818年,在德国有个看林人名叫德莱斯,他每天从村东的这一片树林,走到村西的另一片树林,年年如此。他想:如果人坐在车子上,走走停停,随心所欲,不是很潇洒吗?德莱斯开始制作木轮车,样子跟西夫拉克的差不多。不过,在前轮上加了一个控制方向的车把子,可以改变前进的方向。但是骑车对依然要用两只脚,一下一下地蹬踩地面,才能推动车子向前滚动。当德莱斯骑车出门试验的时候,一路上遭到不少人的嘲笑。尽管如此,他还是十分喜欢自己创作的这架“可爱的小马崽”。一次德莱斯在骑车闲逛时开过来一辆马车,车夫嘲笑他说他的车慢,于是他就和车夫说:“你信不信我的车比你的马车还快”于是他们两个打了个赌。路程是从村东到村西的一个来回,结果德莱斯比车夫整整快了1个多小时。
1840年,英格兰的铁匠麦克米伦,弄到了一辆破旧的“可爱的小马崽”。他在后轮的车轴上装上曲柄,再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来,并且前后轮都用铁制的,前轮大,后轮小。当骑车人踩动脚蹬,车子就会自行运动起未,向前跑去。这样一来,就使骑车人的双脚真正离开地面,以双脚的交替踩动变为轮子的滚动,大大地提高了行车速度。1842年,麦克米伦骑上这种车,一天跑了20公里,由于不小心,踩车的速度过快,撞倒了路上的一个小女孩,因此而被警察抓住,并处以罚款。其罪名是野蛮骑车。
1861年,法国的米肖父子,原本职业是马车修理匠,他们在前轮上安装了能转动的脚蹬板;车子的鞍座架在前轮上面,这样除非骑车的技术特别高超,否则就抓不稳车把,会从车子上掉下来。他们把这辆两轮车冠以“自行车”的雅名,并于1867年在巴黎博览会上展出,让观众大开眼界。
1869年,英国的雷诺看了法国的自行车之后,觉得车子太笨重了,开始琢磨如何把自行车做得轻巧一些。他采用钢丝辐条来拉紧车圈作为车轮;同时,利用细钢棒来制成车架,车子的前轮较大,后轮较小。从而使自行车自身的重量减小一些。从西夫拉克开始,一直到雷诺,他们制作的5种型式的自行车都与现代自行车的差别较大。
真正具有现代形式的自行车是在1874年诞生的。英国人罗松在这一年里,别出心裁地在自行车上装上了链条和链轮,用后轮的转动来推动车子前进。但仍然是前轮大,后轮小,看起来不够协调,不稳定。
1886年,英国的斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样子基本一致了。
1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因路面不平而震动;同时大大地提高了行车速度,减少了车轮与路面的摩擦力。这样,就根本上改变了自行车的骑行性能,完善了自行车的使用功能。由此可知,从18世纪末叶起,一直到20世纪初期,自行车的发明和改进,经历了大约200年的时光,有许多人为之奋斗不息,才演变成现在这种骑行自如的样式。
C. 简单又实用的科技小发明,要有步骤和简介
家里的金鱼缸里的水时间长了,水质浑浊,因此需要更换。但是一般没有专用设备的话,换水还是比较麻烦的。加之专用的换水设备比较昂贵,不如我们自己做一个简易抽水泵。这样动手动脑又实用的机会,大家可不要错过呦!
1、你需要找一个微型电动机,直径大约3公分。还需要找一个比电机大1公分的玻璃瓶,最好是一端有塞子的片瓶子。
2、用酒精灯均匀加热瓶底,然后迅速放入到凉水中去。这时,瓶子的底部会因受热不均而脱落,请用细纱纸将瓶底处打磨干净,以免制作时划伤手指。
3、用酒精灯在距离瓶底1/3处加热,待玻璃柔软后,用细玻璃棒点入这一区域,然后往回拉,形成一个细长的突起,必须保证突起的中间是空的。
4、用铁皮剪出一个螺旋桨,直径比瓶子的内径稍小。可以安装在圆珠笔空芯上面。笔芯的另外一端最后会安装在电机的主轴上。剪三片直径比瓶子内壁稍大1-2毫米的胶皮垫,其中的两块上面剪出比电机直径稍微小1-2毫米的洞,在电机机壳的前后端各加入一块。另外一块我们在中间剪出比圆珠笔芯大2毫米的圆洞。
5、先把中孔小的橡皮垫放在螺旋桨和电机的中间。再把剩余两片胶皮垫安装在电机的机壳上,然后把电机由瓶口安装到瓶子里面,因为胶皮垫稍微有点大,所以安装时有些费力。固定完毕后,在瓶塞上钻两个孔,把电机的电线穿过瓶塞,在电线穿出处和圆珠笔芯与胶皮垫的接触处分别抹点凡士林油,这样既可以防水,又不影响转动。
6、用废弃的铁纱窗作成一个小漏斗,放在瓶子的底部。它可以起到过滤的作用。
7、在细长突起处,我们接一根比较长的橡皮管,它的作用是排水。这样,金鱼缸抽水泵就作好了。
使用:先把整体放入水中,等水充满进水腔和排水管后,将排水管的口放在鱼缸的外面,开动电机,水就可以抽上来。鱼缸里的一些杂质会被过滤网拦住。这样你可以随心所欲的为你的小鱼换水了。
原理:将整体放入水中后,泵的进水腔暂时没有空气了,也就不存空气压力了,随着螺旋桨的转动,进水腔里的水随螺旋桨提供的压力就被推出了排水管,起到了抽水的作用。
D. 世界上哪些发明是受自然界启示而发明
仿生设计学
仿生设计学,亦可称之为设计仿生学(Design Bionics),它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。
仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同,它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上,仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展,是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。
仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到了高度的统一,正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。
自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。
人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础。
在我国,早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿。
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络。春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下。”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。
我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思。以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。
外国的文明史上,大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。
一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机。
后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。
二、仿生设计的历史
自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。
人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础。
在我国,早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿。
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络。春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下。”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。
我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思。以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。
外国的文明史上,大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。
一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机。
后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力。
三、仿生设计的发展
到了近代,生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例:
在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后,人们通过不泄的努力,终于找到了鸟类能够飞行的原因:鸟的翅膀上弯下平,飞行时,上面的气流比下面的快,由此形成下面的压力比上面的大,于是翅膀就产生了垂直向上的升力,飞的越快,升力越大。
1852年,法国人季法儿发明了气球飞船;1870年,德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人,他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过,他坚信人能飞行。1891年,他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机,自己还进行试飞;此后五年,他进行了2000多次滑翔飞行,并同鸟类进行了对比研究,提供了很有价值的资料。资料证明:气流流经机翼上部曲面所走路程,比气流流经机翼下平直表面距离较长,因而也较快,这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合;上部气流由于走的较快,它就较为稀薄,从而产生强大吸力,约占机翼升力的三分之二大小;其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。
19世纪末,内燃机的出现,给了人类有史以来一直梦寐以求的东西:翅膀。不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。
莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中,怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。为此,莱特兄弟又研究了鸟的飞行。例如,他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落,靠转动这只下落的翅膀保持平衡;这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验,由地面上的人用绳控制,使之能转动或弯翘。他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向,通过方向舵使飞机向左或向右转弯。
后来,随着飞机的不断发展,它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形,它们变的更简单,更加实用。机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了,比以前飞的更快,飞的更高。到了现代,科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭,人类意识到了重新认识自然,探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感,亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性。特别是一九六Ο年秋,在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会,成为仿生学的正式诞生之日。
此后,仿生技术取得了飞跃的发展,并获得了广泛的应用。仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展,一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。
近代,科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼,用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星;根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车;模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器;通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究,获得了化学能转化为光能的新方法,从而研制出化学荧光灯等等。
目前,仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时,还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征,并把它运用到技术系统中,改善已有的工程设备,并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统;同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图,亦为现代设计的发展提供了新的方向,并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”。
对人脑的探索,可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能。同它相比,现在的电子计算机只能作为算盘。
对植物光合作用的研究,将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径。
对生物体结构和形态的研究,有可能使未来的建筑、产品改变模样。使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”。
信天翁是一种海鸟,它具有淡化海水的器官——“去盐器”。对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究,可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置。
白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质,对其机理的研究,将会对人工合成这些物质有所启发。
同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响。例如人们可以通过仿生技术,设计制造制造出人造器官,如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞。专家预测,在本世纪中后期,除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如,模拟血液的功能,可以制造、传递养料及废物,并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血;模拟肾功能,用多孔纤维增透膜制成血液过滤器,也就是人工肾;模拟肝脏,根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质,制成人工肝解毒器;模拟心脏功能,用血液和单向导通驱动装置,组成人工心脏自动循环器。
随着对宇宙的开发、认识,又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命,而且将为人类提供崭新的设计,创造出地球上前所未有的新的装置……
仿生设计学的特点与研究内容
仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科,其研究范围非常广泛,研究内容丰富多彩,特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科,因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。这里,我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来,仿生设计学的研究内容主要有:
1、形态仿生设计学研究的是生物体(包括动物、植物、微生物、人类)和自然界物质存在(如日、月、风、云、山、川、雷、电等)的外部形态及其象征寓意,以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中。
2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理,并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统,以促进产品的更新换代或新产品的开发。
3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理,以及相应的视觉流程;他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。
4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题,适用与产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。
从国内外仿生设计学的发展情况来看,形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点。在本文中,还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况。
作为一门新兴的边缘交叉学科,仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,但他又有别与这两门学科。具体说来,仿生设计学具有如下特点:
1、 艺术科学性
仿生设计学是现代设计学的一个分支、一个补充。同其它设计学科一样,仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性。鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据,因此具有很严谨的科学性。
2、 商业性
仿生设计学为设计服务,为消费者服务,同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费。
3、 无限可逆性
以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型,该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展。仿生学的研究对象是无限的,仿生设计学的研究对象亦是无限的;同理,仿生设计的原型也是无限的,只要潜心研究大自然,我们永远不会有江郎才尽的一天。
4、 学科知识的综合性
要熟悉和运用仿生设计学,必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识。
5、 学科的交叉性
要深入研究和了解仿生设计学,必须在设计学的基础上,既要了解生物学、社会科学的基础知识,又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识。它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科。
五、仿生设计学的研究方法
仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”:
1、创造生物模型和技术模型
首先从自然中选取研究对象,然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,做出定量的数学依据;通过对生物体和模型定性的、定量的分析,把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。
① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。
找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析,用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。
② 从结构形态出发,达到抽象功能——制造技术模型
根据对生物体的分析,做出定量的数学依据,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。
2、可行性分析与研究
建立好模型后,开始对它们进行各种可行性的分析与研究:
① 功能性分析
找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,对照生物原型进行定性的分析。
② 外部形态分析
对生物体的外部形态分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。
③ 色彩分析
进行色彩的分析同时,亦要对生物的生活环境进行分析,要研究为什么是这种色彩?在这一环境下这种色彩有什么功能?
④ 内部结构分析
研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,通过分析,找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。
⑤ 运动规律分析
利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题。
当然,我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析。
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-- 作者:文丐
-- 发布时间:2004-9-15 7:41:15
-- 仿生搓洗引爆洗衣机新革命
仿生是高科技的代名词,它是指运用尖端的科学技术,来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能,更加有效地为人数服务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究。可以说,仿生学研究程度的高低,是国家综合国力的重要标志之一。荣事达集团研制开发的“仿生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场,将仿生技 术运用于洗衣机领域,产生了革命性的影响。
据了解,这种洗衣机首先具有神经智能网络功能,可以模仿人的恩维判断能力,根据衣物的重量、质地、脏污程度来自行决定洗涤程序、洗涤时间和水位的高低,从而达到最佳的洗涤状态。其次,具有搓衣板的功能。洗衣机内的搓洗棒能够像手一样随心所欲地来回搓动,这种搓动被控制在300度以内,能够保证把衣服洗干净又防止衣服缠绕。三是它去除了传统洗衣机因机械传动装置所包含的机械连杆、曲柄、齿轮等部件转动所带来的噪音,采用直流永磁无刷电机直接驱动,有效地防止噪音的产生。
直流永磁无刷电机可节电50%
采用直流永磁无刷电机,在电子驱动器的控制下可实现无级调速,并可精确地控制搓洗棒每次转动的次数和角度。因此,不同的衣物质地、脏污程度可以设定不同的洗涤程序,有效地模仿了人工搓洗的快慢节奏和力度,实现“仿生”搓洗。另外,采用直流永磁电机比采用交流电机节电50%。
电子刹车技术把噪音降到最低
有洗衣机的消费者会有因噪音大而烦恼的体会,他们在换购洗衣机时总希望拥有一台没有噪音的洗衣机。“仿生搓洗”洗衣机则恰好能满足这一点。
这主要是因为“仿生搓洗”洗衣机采用电子擎实现电子刹车,刹车时由电机本身迅速降速,从而避免了像其他洗衣机采用机械摩擦刹车时产生的噪音和振动,实现了静音运转。
搓洗棒确保洗涤过程中不产生碎屑
有洗衣机使用经验的消费者知道,洗衣机的洗涤桶上部都有一个过滤网,用来过滤衣物在洗涤时产生的碎屑。但是“仿生搓洗”洗衣机却没有这种过滤网,为什么呢?业内专家解释,这是因为“仿生搓洗”洗衣机的内部构造根本有别于波轮式和滚筒式洗衣机。“仿生搓洗”洗衣机采用的驱动擎是竖立的搓洗棒,能够使动能从中央向四周传递。当洗衣机启动时,搓洗棒带动衣物沿着桶壁运动的角度不超过300度,有效避免了衣物因连续旋转而形成的缠绕,以及与桶壁摩擦产生的碎屑,洗得干净、不缠绕、无摩擦,当然不需要过滤网。衣物沿桶壁来回运动与衣物在搓衣板上的来回运动极其相似,并能达到手洗效果,“仿生搓洗”洗衣机也由此得名。
(选自《精品购物指南 》)
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-- 作者:枯藤老树
-- 发布时间:2004-9-20 17:56:29
-- 论仿生制造
师 汉 民
摘 要 阐明制造过程与生命现象之间的相似之处:基于自组织机制的有序化、基于信息模型的个体复制,以及通过进化过程形成的高度适应性。论述仿生制造的基本内涵,指出现代制造科学应该从生命现象及生命科学中学习与借鉴的主要内容,它们包括完善的信息技术、由基因控制的生长型的加工成形方法、性能超群的有机材料、奇妙的生物智能、高效的寻优与趋优方法,以及先进的组织结构和运行模式。提出关于加强学科间的联合,促进仿生制造技术研究的建议。
关键词 制造科学 生命科学 仿生制造
中国图书资料分类法分类号 TB17
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-- 作者:victoria
-- 发布时间:2004-9-22 11:31:35
-- 结构构件
对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状。有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如:“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。
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-- 作者:victoria
-- 发布时间:2004-9-22 11:32:15
-- 斑马
斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中,细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外,以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到到军事上是一个是很成功仿生学例子。
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-- 作者:victoria
-- 发布时间:2004-9-22 11:33:14
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宏村位于黟县城北11公里,距屯溪65公里。宏村始建于南宋绍熙年间,距今已有800多年的历史。古宏村人独出机抒开“仿生学”之先河,规划并建造了堪称“中华一绝”的牛形村落和人工水系,统看全村,西头的雷岗,巍巍而立,宛如“牛头”;村口两棵参天大树恰似“牛角”;前后四座横跨吉阳水的桥梁象“牛腿”;村中数百幢鳞次栉比的明清古建筑
E. 关于仿生学的发明
1、蝙蝠与雷达:蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来回,答而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。
2、薄壳建筑:蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理。虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用。
3、蛛丝:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。
4、响尾蛇:响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。
5、苍蝇:苍蝇的后翅退化成一对平衡棒,当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平 衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪。
参考资料来源:网络-仿生学
F. 科技发明知多少
科技发明:电灯
发明人:爱迪生
发明时间:19世纪
特点:
给人类生活带来的直接好处: 照明
给人类生活带来的长远影响:还是照明
G. 最近美国发明了控制梦境带,可以在梦中随心所欲现已上市,我只是搞不懂一个问题,我们在梦中设计梦境,制
可以。一切源自于你的想像。因为在你的梦中。你是这个世界的本源。规则取决于你。制作过程不论简单复杂。只要你认为这就是制作过程。那么在你梦中他即是制作过程。
H. 乔布斯发明了什么
乔布斯并非技术学院科班出身,但他却是200多项美国专利的发明人或共同发明人,他曾领导着苹果开发出了许多革命性的产品,但并不是乔布斯参与开发的每一款产品最终均取得了成功。
苹果电脑第一台原型机,1976年上市,需要连接电视机作为显示器。
Apple I仅仅生产了200台,售价为666.66美元。而且消费者还必须自己提供键盘、显视器和机箱。但现在,它的身价已经涨到了几万美元,变成了收集家的最爱。
这是苹果公司发家的首款主要产品。当时也没有标准意义上的个人电脑(PC),更没有微软和英特尔的结盟,Apple I是苹果走向个人电脑的象征。
2.Apple II
首款普及的苹果电脑,1977年上市,直到1993年该产品线仍在出售。它创立了个人计算新概念。
在上个世纪80年代,Apple II是美国教育系统世纪采用的标准电脑,在好几年间都是苹果公司的主要收入来源。
3.iMac
1998年8月发布。乔布斯回到苹果后对Mac系列作了巨大改进。iMac到如今仍在大卖,iMac G3到G5,多款系列在市场中受到追捧。
苹果在iMac上推出了BootCamp程序,这也可以使用户完整地在电脑上重建一个windows系统。iMac机器是苹果公司的台式电脑主要产品线。
4.iPod
2001年推出,至今已出售数亿台。
大容量、完善的管理程序和创新的操作方式是iPod首要的特点,iPod也可以阅读文本电子书、有声电子书、博客等。
iPod引领了当时MP3的浪潮,同时之后因为硬件基础和市场份额的基础,iPod和iTunes相互促进,形成了一个不可逾越的竞争壁垒。
5.iTunes
2001年推出。iTunes开创了之后的App Store模式。这也是苹果锁住所有消费者的根源所在。
iTunes首先是iPod在电脑端的管理软件,但之后在线的iTunes成为所有电子音乐出售的必备。消费者通过付费下载正版的音乐到iPod上,苹果对每次下载收费,版权方以此收取费用。
6.iPhone
2007年,乔布斯宣布发布iPhone时被行业认为是个笑话。
但开售当日就有数十万的销量。全球份额第一的智能手机、占据全球手机市场5%,这就是iPhone如今的地位。大屏幕、多点触控成为所有品牌的主打。而iPhone依赖着App Store吸纳着所有的用户,50万个应用在应用商店中遥遥领先。各种在App Store发布流行软件成就财富神话的故事更加深了消费者对iPhone的依恋。
7.iPad
2010年发布。如果说iPhone动了手机厂商的奶酪,那iPad就动了所有PC厂商的奶酪。
iPad掀起了平板电脑的概念,上市80天销售出300万部。推出短短时间已有数千万的销量。美国各政府部门都有人手一部的计划、500强企业均有统一采购的方案。原本是消费类产品却赢得了企业级用户的深度定制。
便携、高性能、超长待机时间、依然最好的应用软件商店,都是iPad最好的竞争力。
烂苹果
作为苹果早期最成功的PC产品之一――Apple II的继任产品,Apple III专注于商业用户,且定价过高。但是不幸的是,硬件并不值得信赖。苹果在发布Apple III的当年便不断在商务市场将份额拱手让与IBM,而且这种形势迅速地向PC市场蔓延开来。
第二:Lisa(1983年)
乔布斯造访施乐研发中心给他带来了灵感。他开始开发第一款具有图形用户界面(GUI)等诸多新功能的商用电脑。这款产品奠定了当今电脑界面的基础,但由于价格过于高昂,在商业上未能获得成功。
第三:NeXT(1989年)
在被迫离开苹果以后,乔布斯创建了一家生产工作站的公司。虽然销量不大,但NeXT电脑仍颇具影响力:世界上第一个Web浏览器就是在这款电脑中设计出来的。NeXT软件还沿用至今,成为Macintosh和iPhone操作系统的基础。
第四:Newton掌上电脑(1993年)
从今天的视角看来,Newton好像既是一款超前设备,又是价格高昂、体积硕大的PDA。但在1993年的时候,Newton与上述两个方面都 不搭边:消费者根本不清楚怎样使用。在更薄、更便宜、更易使用的Palm Pilot1996年问世后,Newton更没了出头之日,最终消失在人们的视野之外。
第五:The Cube(2000年)
The Cube的设计非常完美,但是因为价格过高,无法取得很好的销量。除此之外,The Cube也不能比其他Mac产品提供更多的功能。苹果的设计的确无以伦比,但是用户不能高溢价只购买产品的设计。The Cube很快便被Mac Mini的光环所笼罩,并以失败收场。
第六:iTunes phone(2005年)
iPhone并不是苹果第一次涉足手机业务,这一点很轻松便会被人们遗忘。苹果在2005年年底曾与摩托罗拉合作,推出了ROKR。作为一款手机,该产品确实令人兴奋。但是作为一款音乐播放器,这个产品只能存储100首歌曲,无法与iPod相提并论。
第七:Apple TV(2007年)
早在1999年微软创始人比尔?盖茨就提出“维纳斯计划”,让电视机具备上网的功能。在盖茨失败后,乔布斯继续跟上,他在2007年推出了Apple TV,一款用以连接电视机和网络的机顶盒,但苹果无法为Apple TV组织到吸引用户的内容平台。乔布斯也不得不承认Apple TV的失败。本版综合《中国日报》、《法制晚报》等消息
I. 奥托是哪国科学家发明什么
尼考罗斯·奥古斯特·奥托,Nikolaus August Otto,1832~1891,德国发明家。在1876年制造出第一台四部冲程内燃机,那就是至今已生产出数以亿计的四部冲程内燃机的样机。
编辑本段发明创作
内燃机是一种用途非常广泛的机器:它驱动车辆和船只;它可以在工业的许多领域里使用;它是发明飞机必不可少的条件(到1939年第一架喷气式飞机飞上蓝天为止,所有的航空飞行都是用奥托四步冲程内燃机做动力)。但是内燃机最最重要的用途是驱动汽车。 尼考罗斯·奥古斯特·奥托
在奥托的内燃机发明以前,人们就为制造汽车做了很多尝试。有些发明家如西格弗里德·马库斯(1875年)、埃特时纳·勒内瓦尔(1862年)和尼古拉斯·约瑟夫·卡格诺特(约1769年)甚至成功地制造出能跑的样机。但是由于没有适当类型的引擎──重量小功率大的引擎,这些样机都没有实用价值。但是在奥托发明出四部冲程引擎还不到十五年的时间里,有两位发明家卡尔·本兹和戈特利布·戴姆勒各自都制造出实用而畅销的汽车。从那时以来许多其它类型的引擎也用来驱动汽车。用蒸汽、电磁或其它手段来驱动汽车将来终究会显示出无比的优越性,这是无可非议的。但是在过去一个世纪里制造出的数以亿万计的汽车中有百分之九十九是使用四部冲程内燃机。柴油机使用的四部冲程基本上与奥托冲程相似,但是输入燃料的间隔不同,它是一种有独到之处的内燃机,用来驱动许多卡车、公共汽车和轮船。 一般认为绝大多数发明(除重要的武器和爆炸物之外)都有益于人类。例如,没有人会建议我们放弃冰箱和青霉素或严格限制对它们的使用。然而私人普遍使用汽车的弊病显而易见;它们引起噪音和空气污染,消耗绝无仅有的燃料资源,每年造成可怕的伤亡人数。 显然要是汽车不给我们带来许多益处的话,我们决不会想忍受它们的折磨。私人汽车比公共交通工具具有无限的灵活性。例如,与乘火车和地铁不同,乘自己的汽车会使你随心所欲,想什么时间走就什么时间走,想到哪儿去就到哪儿去,还可以坐至家门,它又快又舒适,携带行李方便极了。它们给我们选择在哪儿居住和怎样打发时光的范围扩展得空前广泛起来,大大增加了个人的自由。 所有这些益处是否值得社会为汽车所付出的代价,人们对此可能会有各种不同的看法,但是没有人会否认汽车对我们的文明世界产生了一种重大的影响。仅就美国在使用的一亿多辆汽车来说,它们每年运行乘客的行程将近两万亿英里──比步行、飞机、火车、轮船及所有其它类交通工具的里程的总和还要多。 为了适应汽车的需要,我们建设了大量的停车场和无尽的高速公路,沿途周围的整个风光也为之一新。反过来汽车为我们带来了从前世世代代都难以梦想到的灵活性,大多数有汽车的人现在举手可得的活动范围和便利条件比没有汽车不知要大上多少倍,它扩大了我们选择生活和工作地点的范围。由于有了汽车,先前只是市区居民才可能享有的许多便利现在郊区居民也同样可以得到(这也许是近几十年来美国郊区得以发展而与此同时市区衰落的主要潜在因素)。
编辑本段家庭背景
尼考罗斯·奥古斯特·奥托于1832年出生在法国霍尔照森·镇。他在襁褓时父亲就去世了。奥托读书时是一个出色的学生,但却在十六岁从中学辍学,参加了工作,获得了经商的经验。一时他在一个小镇上的一家杂货店工作,随后在法兰克福(德国)市当一名店员,接着又成为一名推销员。
编辑本段生平经历
约在1860年,奥托听说艾蒂安·勒努瓦(1822年-1900年)最近发明了燃气机──第一台可使用的内燃机。奥托认识到如果勒努瓦燃气机能够使用液体燃料来开动,它的用途就会大大地增多,因为在这种情况下它不必与一个煤气管道相连接。他很快就发明出一种汽化器,但是他的专利申请却被专利局否决了,因为已经有人发明出类似的装置。 奥托并没有因此而灰心丧气,而是竭尽全力改革努勒瓦燃气机。早在1861年,他就设想要制造一台基本上全新型的引擎,一种使用四部冲程的引擎(与使用两部冲程的努勒瓦原型引擎不同)。1862年2月,奥托制造出一台四部冲程引擎工作样机。他在把这台新引擎变得实用的过程中遇到了困难,特别是在点火装置方面的困难,不久便把它搁置一旁。但是他又发明了“常压引擎”,一种革新的二部冲程引擎,靠煤气做动力。 1863年他获得该项革新的专利权,不久就找到了一个为他提供资助的伙伴,名叫尤金·兰根。他俩建立了一个小公司,继续改进引擎。1867年他们的二部冲程引擎在巴黎世界博览会上赢得一枚金牌。从此销路畅通;公司利润暴长。1872年他们聘请才华非凡、管理经验丰富的工程师戈特利叶博·戴姆勒帮助生产引擎。 虽然二部冲程引擎创利巨多,但是奥托还是念念不忘他最初设想的四部冲程引擎。他确信四部冲程引擎如果对燃料与空气的混合物先压缩后点火,就会比任何改进的勒努瓦二部冲程引擎在效率上都要高得多。1876年,奥托设计出来一个改进的点火系统,有了这个系统就可以制造出一台实用的四部冲程引擎。第一台这样的样机于1816年5月制造出来了,翌年就获得了一项专利权。四部冲程引擎的功率和性能具有明显的优越性,因此一下子就打入了市场,大获成功。仅在随后的十年中就销售了三万多台,各种类型的勒努瓦引擎很快就被淘汰了。 1886年,奥托因发明四部冲程引擎而获得的德国专利权被一项专利权起诉给推翻了。原来法国人阿尔方斯·博。罗夏在1862年设计出一种基本相似的装置,并获得专利权。但是人们不应该把博·罗夏看作是一位有影响的人物,他的发明也从未打入市场,实际上他也从未制造出一台样机,奥托也不了解有关他发明的任何情况。奥托公司虽然失去了有价值的专利权,但是仍在继续赚钱。到1891年他与德国科隆去世时,公司生意兴隆,财值万贯。 1882年戈特利叶·博·戴姆勒离开了该公司,他决心要把奥托引擎应用到交通工具上去。1883年,他发明一种先进的点火系统(但不是今天普遍使用的那一种),使引擎能以700—900转/分的速率运转(奥托引擎的最大速率为180-200转/分),并且还煞费苦心制造出一台重量很轻的引擎。1885年他把一台引擎附系在一辆自行车上,由此制造出世界上第一台摩托车。翌年戴姆勒制造出他的第一辆四轮汽车。但是卡尔·本兹却抢先一步,他在几个月前就制造出了他的第一辆汽车──一 辆三轮汽车── 一辆无容否认的汽车。本兹的汽车与戴姆勒的汽车一样,也是用奥托引擎作动力。本兹引擎的转速远没有达到400转/秒的速率,这就不足以使他的汽车有实用价值。本兹不断地改进自己的汽车,几年内就成功地打入了市场。戈特利叶·博·戴姆勒的汽车比本兹的稍迟些打入市场,但也获得了成功。最后,本兹和戴姆勒两家公司合并成一家,著名的默西迪斯—本兹牌汽车就是由这家合并公司生产的。 在汽车发展中还有一位人物必须得提一提,他就是美国发明家和企业家亨利·福特。福特直到1896年才制造出他的第一台汽车。他的有名的T型牌汽车直到1908年才问世。福特并不是制造出价格合理的汽车的第一家厂商。欧尔德斯摩拜尔1901牌(650美元)和凯蒂莱克 1903牌(750美元)比最初的T型牌(875美元)便宜,而且也比福特更早期生产的任何牌汽车都便宜。但是T型车设计精良、坚固耐用,维修简便。而且福特还引进了大规模生产汽车的革新方法,使T型车的价格持续下降,因而使许多人都能够买得起。
编辑本段创造价值
内燃机和汽车具有惊人的重要性。如果一个人能独享发明它们的荣誉,他就会在本册中名列前茅。但是这些发明的主要荣誉应归于几个人:勒努瓦、奥托、戴姆勒、本兹和福特。在所有这些人当中,奥托做出的贡献最大。勒努瓦引擎确实是马力小,功率低,不能驱动汽车,但是奥托引擎却可以做到这一点。1876年在奥托发明了他的引擎之前,要制造实用的汽车几乎是不可能的,而在此之后实际上却又是很自然的。因此尼考罗斯·奥古斯特·奥托是当代世界真正的创造者之一。 奥托·格里克 奥托·格里克(1602年11月20日——1686年5月11日)是德国物理学家、工程师和自然哲学家。他出生在马德堡贵族家庭,就读于莱布尼兹和莱顿大学。他曾在军队中以工程师身份服役,1646年开始任马德堡市市长。这时他一方面从政,一方面从事自然科学的研究。 他研究大气压强是独立进行的,待他证明了大气压强的存在以后,才知道托里拆利在11年以前已经用实验完成了这一发现。奥托·格里克对真空和大气压强的研究,开始是出于好奇心,他不信诡辩和争论中的优美语言,并断言“雄辩术、优雅的语言和争论的技巧,在自然科学的领域中是没有用处的”。起初他用黄铜制成了简单的水泵,当他用这种水泵去抽葡萄酒桶内的水时,听到了水沸腾的噪声。当用这种水泵去抽用钢做的球形容器中的水时,由于钢球放气听到了惊人的霹雳声。后来他发明了活塞式抽气泵,做了许多关于真空和大气压强的实验。最精彩的实验是用马德堡半球实验显示大气压力的表演。