为什么在轮子出现很久之后人类才发明了手推车?人类创新已到达巅峰了吗?在长长的创新发明列表中,哪些是最能体现人类的想象力、乐观精神和科技进步的本质?去年,美国《大西洋月刊》邀请了12名专家组成了一个评判小组,评选出了塑造现代生活最伟大的50项发明创造。评判标准是:从大约6 000年前人类发明轮子以来普遍推广应用的创新发明。

  在评选过程中,主办者要求每位小组成员推选出25项发明并对其进行排名,尽管有些发明是无法进行比较的――如原子弹和铧式犁的发明――巧合的是,这两项发明都进入了最终的排名榜单:核裂变发现和应用名列第21,这一发明导致了原子弹和核电站的出现;铧式犁发明排位第30名。
  在对最终名单选定的理由进行了详尽的解释之后,《大西洋月刊》将人类自轮子发明以来50个最重要的发明创新的调查结果进行了发布。
  除了开始的几项之外,人们可以发现排名表的一个显而易见的特点,即排名选择的争议性。例如,麻醉手术(46)于1846年首次出现,从此让外科手术与“酷刑折磨”分道扬镳,但它只勉强跻身于前50名。但如果由我来排名,肯定将它排在前十,排于个人计算机(16)之前。我对于个人电脑也很依赖,但在个人电脑出现之前,我一样也过得很好;而在英国做一个牙医手术时没用局部麻醉剂所遭受的折磨,却一直让我记忆犹新。
  关于那些重要的历史性的发明创新,专家们的观点精彩纷呈,但惊人一致的是,这一长串列表远不能全面包括人类自轮子发明以来的所有创新发明。一个最明显例子是印刷机,12名专家组成员中有10人都选择其排名在前几名甚至拔得头筹。小组成员之一的莱斯利 ·伯林(Leslie Berlin),是斯坦福大学的历史学家,她的提名模式是按类别分组。以下按伯林的分类方法对发明创新进行介绍。

提高人类智慧、创意的发明创新

  印刷机(1)和纸(6),当然还包括如今的互联网(9)和个人电脑(16),以及支撑现代数据时代的半导体电子技术(4),还要加上摄影术(29),都属于这一类。《大西洋月刊》特约撰稿人查尔斯 ·曼恩(Charles Mann)将写作列为第三,仅次于用火和包括驯化家畜在内的农业技术改进。传记作者沃尔特 ·艾萨克森(Walter Isaacson)列为前三的发明创新也属于这一类别,包括拼音文字、纸和印刷术。

现代物理或基础设施的发明创新

  科普作家乔治 ·戴森(George Dyson)认为,排名第37位的水泥,是一项至关重要的早期发明创新,“是我们如今所在文明的基础,没有它,文明社会的大部分都将崩溃。”约翰 ·杜尔(John Doerr)所选前五名的其中三名也都在这个类别中,电气系统是他的首选,其次是室内管道系统,为人们提供清洁饮用水的过滤系统排在第五。
  在最终排名中,电排名第二,卫生设施排名第十二。在过去半个世纪里,空调技术(44)在美国人向阳光带之外发展的过程中发挥了重大作用,如今在中国、印度、海湾国家等地区也发挥了类似的作用。麻省理工学院媒体实验室负责人、小组成员之一的约依 ·伊托(Joi Ito)认为,空调让人们生活在适宜的温度环境中。

大幅提高生产力的发明创新

  这一类发明创新包括蒸汽机(10)、工业化炼钢技术(19)、炼油技术和石油钻探技术(分别为35和39)。如果在一个世纪前,这份榜单上可能还会包括煤炭,但今天不会出现,尽管它仍然是电厂广泛使用的燃料。

让人类延年益寿的发明创新

  这一大类中包括了供养地球数十亿人口的一系列农业革命:固氮技术(11),尤其是问世一个世纪之久的哈伯-波希制氨法,这项创新产生了现代以氨为主的混合肥料,作物突破了之前的产量极限。属于这一类别还有绿色革命(22)、铧式犁耕地(30)、阿基米德螺旋泵(31)和科学育种(38)。这一类别同时包括了基因组学革命之前医学知识和治疗方法的进步:青霉素(3);疫苗接种(8);避孕药(20),以及与公共卫生措施改进的卫生设施(12)和制冷技术(13)。
  在这一类别中,视力矫正技术对于提高人类智商和整体文化知识水平功不可没,继青霉素之后排名最高的是光学眼镜片(5),这项发明之前显然被低估了。矫正镜片出现之前,在早期人类的狩猎生活中,视力较差的个体更容易受到敌人或食肉动物的攻击;在近现代,视力障碍者在学习和工作中也处于劣势。而罗马人在发现光学镜片特性后却经历了漫长的几个世纪才出现了矫正视力的光学眼镜片。
  经济历史学家、小组成员乔尔 ·莫克尔(Joel Mokyr)称,另一项令人迷惑的发明是在轮子以后很久才“延迟”出现的手推车。他说,“这是一个简单的节省力气的创新,最早出现在中国,但在欧洲一直到轮子发明几千年后才出现。”

实时通讯的发明创新

  互联网(9)显然为人类之间的交流带来了新的规模和速度,但真正的飞跃是19世纪中期电报的诞生(26),之后电话(24)和无线电技术(28)相继出现。正如莫克尔所说,在电报出现之前,“除了极个别的例外,信息传播最快的途径是通过马背上的信使、烟雾、信鸽和旗语。而电报则不同,至少在理论上其信息可以光速传播,从而在更大的地理范围内提高长途通信的效率。”
  回想一下,在被称为“电视时代”的今天,人们每天要花很多时间面对各种不同的屏幕,然而,电视只排在了第45位――电视以其明显的信息回顾局限性、单向信息传输而非交互式的信息交流等缺憾,势必会过渡到其他一些更个性化的系统。届时我们也许会羞于再为电视投上一票。

物理移动方式的发明创新

  过去150年里,内燃机(7)的发明、汽车(18)时代的到来,给社会、经济、政治和环境带来了巨大影响。随着推进系统的改进(以及后来喷气涡轮引擎的出现),飞机(15)上天也成为了现实。为什么飞机的出现比汽车更早呢?可能之前人们并不缺少陆地旅行的其他手段,而飞机对于人类来说则是一种新的旅行方式――1700年代后期第一次试探性气球飞行之前,人类从未在高于树梢或山脉的地方观看和了解地球景观。
  同样从1700年代开始,蒸汽机(10)的发明催生了铁路运输的蓬勃发展,如果在一个世纪前开展评选,铁路显然会名列前茅。即使在现今的美国,铁路运输量也远多于卡车、驳船等形式的运输方式。在中国,铁路基础设施投资或高于机场和道路。在这一类中,还包括帆船(40)、六分仪(23)、罗盘(17),还有“迄今唯一能让我们离开地球”的火箭技术(41)。

提高工作、生活效率的创新发明

  在这一类中,美国商用机器公司(IBM)高级副总裁琳达 ·桑福德(Linda Sanford)选择了公历历法(34)为第一项,第二项选择了纸的发明。拼音文字(25)的重要性很容易被忽略,直到人们在非字母数字语言,尤其是中文的索引、排序和检索中遇到挑战时才认识到这一点。
  最后,不太为人们看好,甚至比预期中选率更低的是导致大规模杀伤性武器的发明,包括火药(14)和核裂变(21)。至于无人机、生物武器或涉及恐怖主义之类的,小组成员中没有人提及。
  除了榜上有名的50项之外,没有进入该列表的其他发明还有不下5万之多。例如,GPS全球定位系统、公路建设、DNA双螺旋结构、人类登上月球,以及太空飞行等不可缺少的数学微积分等。这次公布的50项发明排名也许会引起人们更热烈的讨论,以及更多的不同意见。
  我们注意到,在人类的发明中,个人的影响力可能没有我们想象的那么大。在有影响力的美国人的调查中,是对人类历史和社会产生重大影响的个人。而在这次调查中,一些改变世界的发明很少可以直接归功于某位个人,巴氏灭菌法(33)是50项排名中唯一以个人名字命名的发明。一些著名的发明都是建立在集体智慧基础之上的,有的甚至在时间上跨度很大。

发明创新之未来

  随着科技发展的突飞猛进,对于我们的时代来说,技术创新加速产生了一些环境、人口和社会经济问题。在科技的大举开发下,世界的海洋、天空、土壤已经不堪重负:日益严峻的环境问题、世界人口的老龄化问题,以及高科技经济导致的日益加大的贫富差距问题。
  令人欣慰的是,小组成员意识到了这些问题的存在。在谈到科技创新导致的风险时,杜尔说道,“我相信,科技创新确实增长了我们这个星球上的财富,但同时也扩大了贫富之间的差距。”莫克尔则指出,“只要看看抗生素、杀虫剂、现代运输业的例子就知道了,每当我们解决一个问题,就会出现一个新的问题,每项发明都要依靠之后的发明来收拾前一项发明造成的烂摊子。”
  那么,是否应该像一些人提出的那样,让科技发展和创新减速甚至停下来呢?莫克尔对此指出,“纵观20世纪,两次世界大战、经济危机等灾难一个接着一个的,这些很可能令人类社会倒退到蛮荒时代。然而,在过去的半个世纪里,科技发展的速度是有史以来最快的,人类生活水平得到了巨大的提高。因此科技发展不应该减速。”
  戴森则乐观地说道,“我是一个技术进化论者,我认为宇宙是一个一切都有可能的拓扑空间,而我们则随机地漫步于其间,最终,我们将填补这个空间里的一切可能。”
  那么,什么是戴森最希望看到的呢?他显然思考过这个问题。“可以考虑帆船的回归,以作为商业上可行的一种运输手段。”他认为,即使在人类只能利用布帆和麻绳的时代,帆船也能将风能转换为60%的动力,而应用现代材料和设计,在航行中帆船显然还可以获取更多的能量。“当这样的一个船队抵达港口时,沿途获得的能量不仅可以用于装卸货物,甚至还可以将多余的能量投入电网。”这就是这位创新者的独特思路。

资料来源http:www.theatlantic.com

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本文作者詹姆斯·法洛斯(James Fallows),《大西洋月刊》资深记者,自1970年代起就为《大西洋》撰稿;曾任美国总统卡特演讲稿首席撰稿人。

《大西洋月刊》邀请的12名参与评选排名的专家:

米歇尔·亚历克索普洛斯(Michelle Alexopoulos),多伦多大学经济学教授;

莱斯利·柏林(Leslie Berlin),斯坦福大学技术和商业史学家;《微芯片后面的人--罗伯特·诺伊斯和硅谷的发明》一书作者;

约翰·杜尔(John Doerr),合伙投资人;

乔治·戴森(George Dyson),科普作家,《图灵的大教堂》一书作者;

沃尔特·艾萨克森(Walter Isaacson),阿斯彭研究所所长,《爱因斯坦:他的生活和宇宙》一书作者;

伊藤穰一,麻省理工学院媒体实验室主任;

亚历克西斯·马德里加尔(Alexis Madrigal),《大西洋月刊》资深编辑,《能源之梦:绿色科技的历史与承诺》一书作者;

查尔斯·C·曼恩(Charles C. Mann),记者、科普作家,《1493:发现哥伦布的新世界》一书作者;

乔尔·莫克尔(Joel Mokyr),西北大学经济历史学教授;

琳达·桑福德(Linda Sanford),美国商用机器公司(IBM)高级副总裁;

阿斯特罗·泰勒(Astro Teller),谷歌X实验室负责人;

帕德马斯利·瓦里尔(Padmasree Warrior);思科系统公司首席技术战略官。

附:50项重大发明创新排名表

1

1.印刷机:15世纪30年代

12名评判小组成员中有10位提名印刷机。戴森将印刷机的发明描述为一个转折点――“令知识可以无限制地复制。”

2

2.电:19世纪晚期

电的发明导致之后多项发明,包括列表中的第491624284445项,以及现代生活中其他许多发明。

3

3.青霉素:1928

二战时期,青霉素挽救了无数伤病患者,后在医学上得到普遍应用。

4

4.半导体技术:20世纪中期

半导体构筑了虚拟世界的物理基础。

5

5.光学眼镜片:13世纪

光线穿过玻璃发生折射是一个简单的物理学原理,但人类经过一个很长的时期才揭开了它的神秘面纱。

6

6.纸:公元2世纪

查尔斯•曼恩:“将文字和图像书写描画在纸上是个好主意,但在纸张诞生之初,它的代价极为昂贵。”

7

7.内燃机:19世纪后期

将空气和燃料转化为电能,并最终取代了蒸汽机(10)。

8

8.疫苗接种:1796

英国医生爱德华•詹纳在1796年使用牛痘病毒预防天花,但直到路易•巴斯德于1885年发明了狂犬病疫苗之后,医学界才开始接受这种让人轻微感染病毒可预防一些致命疾病的观念。

9

9.互联网:1960年代

数字时代的基础设施。

10

10.蒸汽机:1712

为工厂、火车和轮船提供动力,推动了工业革命的进展。

11

11.固氮:1918

自人工氨合成技术后,一系列新型肥料成为绿色革命(22)的重要组成部分。

12

12.卫生设施:19世纪中叶

我们比1880年代的人长寿40年的主要原因。

13

13.制冷技术:1850年代

制冷技术的发明改变了我们吃和住的方式,其影响几乎与发明如何用火做饭一样深远。

14

14.火药:10世纪

给枪械提供杀伤力。

15

15.飞机:1903

改变了人类旅行和战争的方式,以及对这个世界的观感。

16

16.个人计算机:1970年代

与杠杆(48)和算盘(43)一样,增强了人类的能力。

17

17.罗盘:12世纪

在海上为我们导航。

18

18.汽车:19世纪后期

改变了人类文化和人文景观,以及我们的日常生活。

19

19.工业化炼钢技术:1850年代

导致了作为现代工业基础的钢材的批量生产。

20

20.避孕药:1960

避孕药的问世掀起了一场节制生育遏制人口增长的社会革命。

21

21.核裂变:1939

赋予人类毁灭和创造的新的力量。

22

22.绿色革命:20世纪中期

结合了合成肥料(11)和科学育种(38)等农业新技术的绿色革命,导致世界粮食产量大幅增产。

23

23.六分仪:1757

可用于在航海中根据星空天体测定船只所在位置。

24

24.电话:1876

让我们的声音插上翅膀漫游四方。

25

25.拼音文字:公元前1000

方便知识的访问和检索,比表意文字对人类社会发展的贡献更大。

26

26.电报:1837

在电报出现之前,信息传播的速度不会比人骑马奔跑的速度更快。

27

27.机械钟表:15世纪

量化时间。

28

28.无线电:1906

传播思想和文化的首个电子传播媒介。

29

29.摄影术:19世纪初

改变了新闻、艺术和文化,也改变了我们看自己的方式。

30

30.铧式犁:18世纪

铧式犁不仅翻松土壤效率更高,而且可用于更硬土质耕种。没有这种犁的发明,也就没有欧洲北部和美国中西部的农业。

31

31.阿基米德螺旋泵:公元前三世纪

希腊科学家设计出的第一种水泵,通过旋转将水从管子里压出,这项发明改变了人类的灌溉方式。

32

32.轧棉机:1793

造就了美国南部的棉花加工业和奴隶制度。

33

33.巴氏灭菌法:1863

巴氏灭菌法用加热的方法对葡萄酒、啤酒和牛奶进行杀菌处理,被公认为是历史上最有效的公共卫生干预措施。

34

34.公历:1582

根据罗马儒勒历重新调整,并成为世界上的通用历法。

35

35.炼油技术:19世纪中叶

没有炼油技术的发明,石油钻探(39)将毫无意义。

36

36.蒸汽轮机:1884

与蒸汽机(10)同一类型的发明,虽然它的名声没有蒸汽机那么响亮,但它至今仍是能源基础设施的中坚力量,并产生了世界上80%的电力。

37

37.水泥:公元前1000

人类文明的基础。

38

38.科学育种:1920年代

从人类开始耕种以来就一直在对植物物种进行改良。直到20世纪早期,科学家才发现了几乎被人们遗忘的奥地利植物学家孟德尔1866的一篇论文,从而开始了科学育种。

39

39.石油钻探技术:1859

推动了现代经济,导致产生了石油地缘政治,改变了地球气候环境。

40

40.帆船:公元前4000

改变了人类旅行的方式和战争模式,扩展了人类的视野。

41

41.火箭:1926

唯一能让我们离开地球进入遥远太空的方式。

42

42.纸币:11世纪

构成了现代经济的核心。

43

43.算盘:公元前3000

首个用来增强人类智力的发明物。

44

44.空调技术:1902

无论你出差美国休斯敦,还是印度的班加罗尔,没有它行吗?

45

45.电视:20世纪初

让世界走进千家万户。

46

46.麻醉手术:1846

奥利弗•W•霍姆斯在最早对乙醚麻醉效果的描述中写道:“在失去的意识中,再也感觉不到那种极端痛楚,因痛苦而深皱的眉头也将永远舒展开来。”

47

47.钉子:公元前2000

莱斯利•柏林:“让人们能够拥有一个遮风挡雨的地方。”

48

48.杠杆:公元前3000

埃及人建造金字塔时还没有发明轮子,据认为当时的建筑施工主要依赖于杠杆。

49

49.生产装配线:1913

将基于个人手艺的个体经济转变为大规模生产的工业化经济。

50

50.联合收割机:1930年代

实现了农场的机械化操作,腾出人手去做新型的工作。

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