蒸汽动力
蒸汽动力技术使您能够建造强大的蒸汽动力单位,如坦克和驱逐舰。这些单位拥有比普通单位更强的攻击力、防御力和速度,可以帮助您在战场上获得优势。
- 坦克:强大的装甲单位,可造成大范围伤害。
- 驱逐舰:快速、灵活的舰船,可轻松消灭敌方单位。
电气学
电气学技术使您能够建造先进的电气建筑,如研究所和电网。这些建筑可以增强您的经济、生产力和科技发展能力。
- 研究所:允许您研究更先进的科技,解锁更强大的单位和建筑。
- 电网:为您的建筑提供电力,提高生产率并解锁特殊效果。
解锁强大单位和建筑
通过研究晚期科技,您可以解锁一系列强大的单位和建筑,为您提供多种选择来主宰战场和建立繁荣的帝国。
蒸汽动力单位
- 蒸汽坦克:具有高攻击力、防御力和速度的重型坦克。
- 装甲车:快速、灵活的侦察单位,可提供视野和骚扰敌人。
- 火车:可运送大量单位和资源的运输单位。
电气建筑
- 高级研究所:解锁最高级别的科技,包括核武器。
- 电站:为您的建筑提供更强大的电力,进一步提高生产率和解锁特殊效果。
- 雷达站:提供更远的视野并检测隐形单位。
结论
研究晚期科技对于在战略游戏中取得成功至关重要。通过解锁强大的单位和建筑,您可以增强您的军队、提高您的经济并发展您的技术优势。利用蒸汽动力和电气学的强大功能,您将拥有征服战场和建立不可战胜帝国所需的工具。
不思议迷宫埃拉西亚大陆主线地图怎么玩
不思议迷宫v0.8..05类型:动作冒险大小:192MB评分:5.0平台:标签:迷宫探险英雄脑力不思议迷宫埃拉西亚大陆主线地图怎么玩?新主线埃拉西亚大陆上线,凯瑟琳冈布奥和猛禽冈布奥首曝光,让你体验古代科技新玩法!图1:《不思议迷宫》一周年庆典庆生第一章:埃拉西亚大陆今日降临,解锁凯瑟琳冈布奥滴滴滴!这是漂浮在空中的古代都市“埃拉西亚大陆”中发出的声音,你只需在开启蒸汽朋克风格的“蒸汽之都”后,集齐12张埃拉西亚碎片,并在商店购买资料片后即可开启这张全新主线地图。 图2:新主线埃拉西亚大陆此次冒险中的一大亮点便是新增了“蒸汽动力套装”和“电气学套装”道具,还有让你提升实力的古代基因解锁功能,包含冶金学、电气学、航天学的工程学手册,如何合理利用任务道具让自己变得更加强大, 并不是一件简单的事。 图3:凯瑟琳冈布奥和猛禽冈布奥搞怪的开发组为冈布奥家族带来了游荡者之歌的新伙伴——“紫色萝莉”凯瑟琳冈布奥,作为埃拉西亚的核心主脑,凯瑟琳冈布奥掌控着一切机械生物,并在受到它们攻击时,能够实现减低其一定百分比的伤害。 当你在“肝爆”迷宫的途中进入60层后,每层4%概率出现一座十分坚固并用合金铸成的鸟笼,当你勇敢摧毁鸟笼后,你将会解救一名被关在此地很久的厉害法师猛禽冈布奥,让它一同加入你的冒险队伍。 庆生第二章:必看一周年趣味大数据回顾过往,展望未来,这是冈布奥家族一直保持的传统。 因此,在《不思议迷宫》一周年生日之际,冈布奥们费力统计了这一年的冒险趣味大数据,用数字带你重温那些不可思议的探索时光。 日常翻转爬高大调查,200多亿爬高层数记录下那些肝到爆的日日夜夜,5000多亿的敲砖大冒险,享受每次翻转的快感,让我们不断探索到埃拉西亚大陆的魅力新世界。 图4:日常翻转爬高大数据虽然头戴绿色原谅帽,和青梅竹马小美冈布奥的爱恨情仇一直牵动着各位冒险者的心,平均每天有18万人带它出战,荣获最爱冈布奥殊荣,可喜可贺。 图5:最受欢迎的冒险者冈布奥让冒险者们心动不已的密令福利,过去一年共发放了830条,但它们也患上了一种叫“密令焦虑症”的病,久治不愈,每天苦等密令。 图6:一直在等待的密令庆生第三章:主题曲“蒙面唱将”猜猜猜陪伴《不思议迷宫》一路走来的冒险者们,有了你们,冈布奥的冒险才变得那么不可思议,因游戏打破沉闷生活的上班族,以游戏相遇的甜蜜情侣,沉迷迷宫探索的创业大佬......我们创作了《不思议迷宫》周年庆主题曲送给每个有趣的你,今天主题曲试听片段大公开,快来猜猜看是哪位歌手,一同感受下这魔性中毒的轻快旋律吧!图7:主题曲演唱者大猜想今日周年庆狂欢开启,我们还为各位冒险者送上福利第一弹:全服登陆送礼,冈布奥将为你赠送生日伴手礼。 同时,趁着节日大家都在狂欢,peter偷偷从医院跑了出来,快去寻找地图上的彩蛋吧!
仿生学的故事
苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。 可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。 这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。 苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。 “蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。 这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。 “蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。 【人类仿生由来已久】 自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。 种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。 劳动创造了人类。 人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。 因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。 人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。 人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。 鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。 相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。 通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。 这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。 鸟儿展翅可在空中自由飞翔。 据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。 然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。 早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。 设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。 以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生的先驱,也是仿生学的萌芽。 生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中,它们利用声音寻食,逃避敌害和求偶繁殖。 因此,声音是生物赖以生存的一种重要信息。 意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行,既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫,但是堵塞蝙蝠的双耳后,它们在黑暗中就寸步难行了。 面对这些事实,帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结论:蝙蝠能用耳朵“看东西”。 第一次世界大战结束后,1920年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。 并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。 遗憾的是,哈台的提示并未引起人们的重视,而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。 直到1983年采用了电子测量器,才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。 但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。 另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。 在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后,人们经过长期反复的实践,终于在1903年发明了飞机,使人类实现了飞上天空的梦想。 由于不断改进,30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类,显示了人类的智慧和才能。 但是在继续研制飞行更快更高的飞机时,设计师又碰到了一个难题,就是气体动力学中的颤振现象。 当飞机飞行时,机翼发生有害的振动,飞行越快,机翼的颤振越强烈,甚至使机翼折断,造成飞机坠落,许多试飞的飞行员因而丧生。 飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象,经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。 就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置,这样就把有害的振动消除了。 可是,昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了,它们也毫不例外地受到颤振的危害,经过长期的进化,昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。 生物学家在研究蜻蜓翅膀时,发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。 如果把翼眼去掉,飞行就变得荡来荡去。 实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害,这与设计师高超的发明何等相似。 假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用,获得有益于解决颤振的设计思想,就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。 面对蜻蜓翅膀的翼眼,飞机设计师大有相见恨晚之感! 以上这三个事例发人深省,也使人们受到了很大启发。 早在地球上出现人类之前,各种生物已在大自然中生活了亿万年,在它们为生存而斗争的长期进化中,获得了与大自然相适应的能力。 生物学的研究可以说明,生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制,使它们具备了适应内外环境变化的能力。 生物界具有许多卓有成效的本领。 如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等,显示出许多机器所不可比拟的优越之处。 生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。 【连接生物与技术的桥梁】 自从瓦特(James Watt,1736~1819)在1782年发明蒸汽机以后,人们在生产斗争中获得了强大的动力。 在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题,从而引起了第一次工业革命,各式各样的机器如雨后春笋般的出现,工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能,使人们从繁重的体力劳动解脱出来。 随着技术的发展,人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。 20世纪40年代电子计算机的问世,更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富,它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息,使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来,使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力,它们准确地调整、控制着生产程序,使产品规格精确。 但是,自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的,这就使它的控制能力具有很大的局限性。 自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力,如果发生任何意外的情况,自动装置就要停止工作,甚至发生意外事故,这就是自动装置本身所具有的严重缺点。 要克服这种缺点,无非是使机器各部件之间,机器与环境之间能够“通讯”,也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。 要解决这一难题,在工程技术中就要解决如何接受、转换。 利用和控制信息的问题。 因此,信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。 如何解决这个矛盾呢?生物界给人类提供了有益的启示。 人类要从生物系统中获得启示,首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。 1940年出现的调节理论,将生物与机器在一般意义上进行对比。 到1944年,一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。 在这样的认识基础上,1947年,一个新的学科——控制论产生了。 控制论(Cybernetics)是从希腊文而来,原意是“掌舵人”。 按照控制论的创始人之一维纳(Norbef Wiener,1894~1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。 虽然这个定义过于简单,仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题,但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。 控制论的基本观点认为,动物(尤其是人)与机器(包括各种通讯、控制、计算的自动化装置)之间有一定的共体,也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。 根据控制论研究表明,各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。 控制系统工作的正常,取决于信息运 行过程的正常。 所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。 从信息的观点来看,控制系统就是一部信息通道的网络或体系。 机器与生物体内的控制系统有许多共同之处,于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣,并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。 因此,控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。 成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。 生物体和机器之间确实有很明显的相似之处,这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。 由简单的单细胞到复杂的器官系统(如神经系统)都存在着各种调节和自动控制的生理过程。 我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器,和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。 也可以把生物体比作一个自动化的工厂,它的各项功能都遵循着力学的定律;它的各种结构协调地进行工作;它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应,而且能像自动控制一样,借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。 例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。 控制论的产生和发展,为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁,使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。 于是出现了这样一个趋势,工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果,就主动学习生物科学知识。 【仿生学的诞生】 随着生产的需要和科学技术的发展,从50年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。 人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究,促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。 此时模拟生物不再是引人入胜的幻想,而成了可以做到的事实。 生物学家和工程师们积极合作,开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。 生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列,而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。 于是生物学和工程技术学科结合在一起,互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。 仿生学作为一门独立的学科,于1960年9月正式诞生。 由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。 会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗?”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”,希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学,1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。 斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统,或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。 简言之,仿生学就是模仿生物的科学。 确切地说,仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。 从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从工程技术方面来看,仿生学根据对生物系统的研究,为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。 仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。 【仿生学的研究方法与内容】 仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。 第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。 这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且也概括表达了仿生学的研究途径。 仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。 仿生学的主要研究方法就是提出模型,进行模拟。 其研究程序大致有以下三个阶段: 首先是对生物原型的研究。 根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。 当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的仿生,更重要的是在仿生中有创新。 经过实践——认识——再实践的多次重复,才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。 这样模拟的结果,使最终建成的机器设备将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。 例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。 仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。 从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。 它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。 生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的。 生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不断地调整和综合,才能适应和进化。 长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一,局部与整体的协调与统一。 仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。 为达到此目的,采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。 因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。 仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。 自从仿生学问世以来的二十几年内,仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。 就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。 随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。 例如:航海部门对水生动物运动的流体力学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。 在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。 从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。 仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。 以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。 总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。 而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。 在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。 生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。 闪此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。 【仿生学的研究范围】 仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。 ◇力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。 例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。 军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速; ◇分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。 例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫; ◇能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程; ◇信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。 例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。 根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。 已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。 模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。 此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。 某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。 仿生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要领域。 一方面由于自动化向智能控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。 人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究,大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。 控制与信息仿生和生物控制论关系密切。 两者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用生物系统的模型。 但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释。 最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。 其目的不在于直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。 —般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型、数学模型和硬件模型。 前者是基础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。 由于生物系统的复杂性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因。 【仿生学的现象】 苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。 苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。 但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。 若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。 大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。 因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。 仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。 这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。 就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。 这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。 利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。 从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。 但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。 那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。 萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。 萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。 因此,生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。 这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。 发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。 在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。 萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。 近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。 由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。 由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。 现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。 电鱼与伏特电池 自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 。 人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的本领各不相同。 放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。 中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。 电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。 这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。 由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。 电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。 单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。 电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。 19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。 因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。 对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。 水母的顺风耳 “燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。 ”生物的行为与天气的变化有一定关系。 沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临。 水母,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。 这种低等动物有预测风暴的本能,每当风暴来临前,它就游向大海避难去了。 原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次),总是风暴来临的前奏曲。 这种次声波人耳无法听到,小小的水母却很敏感。 仿生学家发现,水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就剌激球壁上的神经感受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。 把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知风暴的强度。 这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。 你知道避孕套最早是谁发明的吗?你了解节育环的最早是从动物身上得到启发吗?……各类避孕药具的发明,发展,其中的趣味性,你将第一次从本片中愉快地体验到。 本片介绍了近年来上市和即将上市的最新避孕药具共七大类近廿个品种,其中有进口的,有三资企业生产的,也有国内产家研制生产的,众多的避孕药具及其使用方法,实为你“知情选择”的良师益友。 本片介绍的药具既有过去的产品演变发展而来,也有新创的;其卓越的性能特点和适用性,望仔细了解;其详细的使用方法,望认真学习,如此,你夫妻性生活的质量将上一个新台阶。 宫内节育器、口服避孕药、外用避孕药、阴道避孕药、避孕套、注射避孕药、皮下埋植。
试述近代历史上两次技术革命的主要成就,并比较两次技术革命的异同。
第一次工业革命18世纪60年代--19世纪中期(人类开始进入蒸气时代)工业革命不能仅仅归因于一小群发明者的天才。 天才无疑起了一定的作用,然而,更重要的是18世纪后期起作用的种种有利力量的结合。 除了在强有力的需要的刺激下,发明者很少作出发明。 作为种种新发明的基础的许多原理在工业革命前数世纪已为人们所知道,但是,由于缺乏刺激,它们未被应用于工业。 例如,蒸汽动力的情况就是如此。 蒸汽动力在希腊化时代的古埃及已为人们所知道,甚至得到应用,但是,仅仅用于开关庙宇大门。 不过,在英国,为了从矿井里抽水和转动新机械的机轮,急需有一种新的动力之源。 结果引起了一系列发明和改进,直到最后研制出适宜大量生产的蒸汽机。 这些有利条件导致一系列发明,使棉纺织工业有可能到1830年时完全实现机械化。 新发明中,理查德·阿克莱特的水力纺纱机(1796)、詹姆斯·哈格里夫斯的多轴纺纱机(1770)和塞缪尔·克朗普顿的走锭纺纱机(1779)是十分出色的。 水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱;用多轴纺纱机,一个人能同时纺8根纱线,后来是16根纱线,最后为100多根纱线;走锭纺纱机也称为“骡机”,因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。 所有这些新纺纱机很快就在生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。 有位名叫埃德蒙·卡特赖特的牧师试图矫正这种不平衡状态,他在1785年取得了一种最初由马驱动、1789年以后由蒸汽驱动的动力织机的专利权。 这种新发明物制作粗陋,在商业上无利可图。 但是,经过20年的改进之后,其最严重的缺点得到了纠正。 到19世纪20年代,这种动力织机在棉纺织工业中基本上已取代了手织织布工。 正如纺纱方面的发明导致织布方面相应的发明一样,某一工业中的发明促进了其他工业中相应的发明。 新的棉纺机引趄对动力的需要,这种动力较传统的水车和马所能提供的动力更充裕、更可靠。 约1702年前后,一台原始的蒸汽机已由托马斯·纽科门制成,并被广泛地用于从煤矿里抽水。 但是,比起它所提供的动力来,它消耗燃料太多,所以经济上仅适用于煤田本身。 1763年,格拉斯哥大学的技师詹姆斯·瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。 他同制造商马修·博尔顿结成事业上的伙伴关系,博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。 这一事业证明是极其成功的;到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时,已有500台左右的博尔顿-瓦特蒸汽机在使用中。 其中38%的蒸汽机用于抽水,剩下的用于为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业提供旋转式动力。 但是,蒸汽机的顺利发明也离不开当时的自然环境于社会因素,早在公元前120年,古埃及就有人曾研究蒸汽作动力。 据统计,在此后的一千八百多年里,试用蒸汽作动力的发明者不下我二十人,但他们都未制成较为完善的蒸汽机,并广泛运用于生产,于是,有人说:“如果瓦特早出生一百年,他和他的发明将会一起死亡!”由此可见,环境也是十分重要的。 蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过。 它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。 因而,它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。 这时,一个巨大的新能源已为人类所获得,而且不久,人类还能开发倘藏在地球中的其他矿物燃料,即石油和燃气。 如此,开始了一种趋向,它导致目前的局面:西欧和北美洲每人可得到的能量分别为亚洲每人的11.5倍和29倍。 这些数字的意义在一个经济力量和军事力量直接依赖于所能获得的能源的世界中是很明显的。 实际上,可以说,19世纪欧洲对世界的支配与其说是以其他任何一种手段或力量为基础,不如说是以蒸汽机为基础。 新的棉纺机和蒸汽机需要铁、钢和煤的供应量增加——这一需要通过采矿和冶金术方面的一系列改进得到满足。 原先,铁矿石是放在填满木炭的小熔炉里熔炼。 森林的耗损迫使制造人求助于煤;正是在此时即1709年,亚伯拉罕·达比发现,煤能够变为焦炭,正则木头可以变成木炭一样。 焦炭证明是和木炭一样有效的,而且便宜得多。 达比的儿子研制出一个由水车驱动的巨大风箱,从而制成第一台由机械操纵的鼓风炉,大大降低了铁的成本。 1760年,约翰·斯米顿作了进一步的改进;他抛弃达比所使用的、由皮革和木头制成的风箱,用一个泵来代替,这泵由四个装有活塞和阀门的金属气缸组成,并由水车驱动。 更重要的是亨利·科特作出的改进,他于1784年发明了除去熔融生铁中的杂质的“搅炼”法。 利特把熔融生铁放在一个反射炉里,加以搅动或“搅炼”。 这样,通过在熔融体中环流的空气中的氧,除去熔融体中的碳。 除去碳和其他杂质后,就生产出比原先易碎的熔融生铁或生铁更有韧性的热铁。 当时,为了跟上制铁工业的不断上升的需要,采煤技术也有了改善。 极为重要的是蒸汽机用于矿井排水,还有,就是1815年汉弗莱·戴维爵士发明的安全灯;安全灯大大减少了开矿中的危险。 由于这种种发展的结果,英国到1800年时生产的煤和铁比世界其余地区合在一起生产的还多。 更明确地说,英国的煤产量从1770年的600万吨上升到1800年的1200万吨,进而上升到1861年的5700万吨。 同样,英国的铁产量从1770年的5万吨增长到1800年的13万吨,进而增长到1861年的380万吨。 铁已丰富和便宜到足以用于一般的建设,因而,人类不仅进入了蒸汽时代,也跨入了钢铁时代。 纺织工业、采矿工业和冶金工业的发展引起对改进过的运输工具的需要,这种运输工具可以运送大宗的煤和矿石。 朝这方向的最重要的一步是在1761年迈出的;那年,布里奇沃特公爵在曼彻斯特和沃斯利的煤矿之间开了一条长7英里的运河。 曼彻斯特的煤的价格下降了一半;后来,这位公爵又使他的运河伸展到默西河,为此耗去的费用仅为陆上搬运者所索取的价格的六分之一。 这些惊人的成果引起运河开凿热,使英国到1830年时拥有2500英里的运河。 与运河时代平行的是伟大的筑路时期。 道路起初非常原始,人们只能步行或骑马旅行;逢上雨季,装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。 1850年以后,一批筑路工程师——约翰·梅特卡夫、托马斯·特尔福德和约翰·麦克亚当——发明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路的技术。 乘四轮大马车行进的速度从每小时4英里增至6英里、8英里甚至10英里。 夜间旅行也成为可能,因此,从爱丁堡到伦敦的旅行,以往要花费14天,这时仅需44小时。 1830年以后,公路和水路受到了铁路的挑战。 这种新的运输方式分两个阶段实现。 首先出现的是到18世纪中叶已被普遍使用的钢轨或铁轨,它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。 据说,在轨道上,一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车,一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。 第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。 这方面的主要人物是采矿工程师乔治·斯蒂芬孙,他首先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。 1830年,他的机车“火箭号”以平均每小时14英里的速度行驶31英里,将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。 短短数年内,铁路支配了长途运输,能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。 到1838年,英国已拥有500英里铁路;到1850年,拥有6600英里铁路;到1870年,拥有英里铁路。 蒸汽机还被应用于水上运输。 从1770年起,苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验蒸汽机。 第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特·富尔顿建造的;他曾前往英国学习绘画、但是,与詹姆斯·瓦特相识后,转而研究工程学。 1807年,他使自己的“克莱蒙号”汽船在哈得孙河下水。 这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机,它溯哈得孙河面上,行驶150英里,抵达奥尔巴尼。 其他发明者也以富尔顿为榜样,其中著名的有格拉斯哥的亨利·贝尔,他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。 早期的汽船仅用于江河和沿海的航行,但是,1833年,“皇家威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。 5年后,“天狼星号”和“大西方号” 汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋,行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。 1840年,塞缪·肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线,预先宣布轮船到达和出发的日期。 肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。 到1850年,汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船,并开始成功争夺货运。 工业革命不但在交通运输方面,而且在通讯联络方面引起了一场革命。 以往,人们一向只有通过运货马车、驿使或船才能将一个音信送到一个遥远的地方。 然而,18世纪中叶,发明了电报;作出这一发明的主委是一个英国人查尔斯·惠斯通与两个美国人塞缪尔·莫尔斯和艾尔弗雷德·维耳。 1866年,人们铺设了一道横越大西洋的电缆,建立了东半球与美洲之间直接的通讯联络。 如此,人类征服了时间和空间。 自远古起,人类一直以坐马车、骑马或乘帆船所需旅行的小时数来表示不同地方之间的距离。 但现在,人类穿着一步跨七里格的靴子跨过了地球。 人类能够凭借汽船和铁路越过海洋和大陆,能够用电报与世界各地的同胞通讯。 这些成就和其他一些使人类能利用煤的能量、能成本低廉地生产铁、能同时纺100根纱线的成就一起,表明了工业革命这第一阶段的影响和意义。 这一阶段使世界统一起来,统一的程度极大地超过了世界早先在罗马人时代或蒙古人时代所曾有过的统一程度;并且,使欧洲对世界的支配成为可能,这种支配一直持续到工业革命扩散到其他地区为止。 引发英国工业革命的必要性是市场。 第二次工业革命19世纪下半叶--20世纪初(人类开始进入电气时代,并在信息革命、资讯革命中达到顶峰)18世纪后期开始的工业革命已稳步地、不懈地继续到现在。 因此,将其发展过程划分为不同的时期,实质上是武断的。 然而,若把1870年看作一个过渡日期,还是可以作一划分。 正是在1870年前后,出现了两个重要的发展——科学开始大大地影响工业,大量生产的技术得到了改善和应用。 我们在前章中曾提到,科学开始时对工业没什么影响。 我们迄今所握到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明,极少是由科学家们作出的。 相反,它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。 不过,1870年以后,科学开始起了更加重要的作用。 渐渐地,它成为所有大工业生产的一个组成部分。 工业研究的实验室装备着昂贵的仪器、配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家,它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。 早先,发明是个人对机会作出响应的结果,而如今,发明是事先安排好的,实际上是定制的。 沃尔特·李普曼已恰当地将这种新形势描述如下:从最早的时代起,就有机器给发明出来,它们极为重要,如轮子,如帆船,如风车和水车。 但是,在近代,人们已发明了作出发明的方法,人们已发现了作出发现的方法。 机械的进步不存是碰巧的、偶然的,而成为有系统的、渐增的。 我们知道,我们将制造出越来越完善的机器;这一点,是以前的人们所未曾认识到的。 1870年以后,所有工业都受到科学的影响。 例如,在冶金术方面,许多工艺方法(贝塞麦炼钢法、西门子-马丁炼钢法和吉尔克里斯特-托马斯炼钢法)给发明出来,使有可能从低品位的铁矿中大量地炼出高级钢。 由于利用了电并发明了主要使用石油和汽油的内燃机,动力工业被彻底改革。 通讯联络也因无线电的发明而得到改造。 1896,古利埃尔莫·马可尼发明了一台不用导线就能发射和接收信息的机器,不过,他的成果是以苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和德国物理学家亨利希·赫兹的研究为基础的。 石油工业迅速发展,因为地质学家和化学家做了大量工作;地质学家以非凡的准确性探出油田,化学家发明了从原油中提炼出石脑油、汽油、煤油和轻、重润滑油的种种方法。 科学对工业的影响的最惊人的例子之一可见于煤衍生物方面。 煤除了提供焦炭和供照明用的宝贵的煤气外,还给予一种液体即煤焦油。 化学家在这种物质中发现了真正的宝物——种种衍生物,其中包括数百种染料和大量的其他副产品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒剂、轻泻剂、香水、摄影用的化学制品、烈性炸药及香橙花精等。 工业革命的第二阶段也以大量生产的技术的发展为特点。 美国在这一方面领先,就象德国在科学领域中领先一样。 美国拥有的某些明显的有利条件可说明它在大量生产方面居首位的原因:巨大的原料宝库;土著和欧洲人的充分的资本供应;廉价的移民劳动力的不断流入;大陆规模的巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准。 大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。 一种方法是制造标准的、可互换的零件,然后以最少量的手工劳动把这些零件装配成完整的单位。 美国发明家伊莱·惠特尼就是在19世纪开始时用这种方法为政府大量制造滑膛枪。 他的工厂因建立在这一新原理的基础上,引起了广泛的注意,受到了许多旅行者的访问。 其中有位访问者对惠特尼的这种革命性技术的基本特点作了恰当的描述:“他为滑膛枪的每个零件都制作了一个模子;据说,这些模子被加工得非常精确,以致任何滑膛枪的每个零件都可适用于其他任何滑膛枪。 ”在惠特尼之后的数十年间,机器被制造得愈来愈精确,因此,有可能生产出不是几乎相同而是完全一样的零件。 第二种方法出现于20世纪初,是设计出“流水线”。 亨利·福特因为发明了能将汽车零件运送到装配工人所需要的地点的环形传送带,获得了名声和大量财产。 有人对这种传送带方式的发展作了如下生动的描绘:制作传送带的想法是从芝加哥的罐头食品工人那里得来的,他们利用一台空中吊车沿着一排屠夫吊运菜牛躯体。 福特先是在装配发动机上的小部件和飞轮磁电机时,然后又在装配发动机本身和汽车底盘时,尝试了这一想法。 一天,一个汽车底盘给缚在一根钢索上,当绞盘将钢索拖过工厂时,6名工人沿钢索进行了一次长250英尺的历史性旅行;他们边走边拾起沿途的零件,用螺栓使它们在汽车底盘上固定就位。 实验做完了,但产生一个困难。 上帝造人不象福特制造活塞环那祥精确。 装配线对个子矮小的人来说,太高,对身材高大的人来说,太低,结果是劳而无功。 于是,进行更多的实验。 先升高装配线,接着又降低装配线,然后试行两条装配线以适合高矮不同的人;先增加装配线的运行速度,再减低装配线的运行速度,然后做各种试验以确定一条装配线上需安置多少人、每道工序应相隔多远、是否要让上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有时间将螺帽上紧。 终于,为每个汽车底盘上的装配而规定的时间从18小时28分钟缩短到1小时33分钟,世界有可能得到新的、大量的T型汽车;随着工人成为其机器上的更为有效的轮齿,大量生产进入了一个新阶段。 然后,借助于先进的机械设备,对大堆大堆的原料的处理作了改善。 大量生产的这种方法也是在美国得到改善的,其最好的例子见于钢铁工业。 以下这段对制造铁路钢轨的过程的描述,说明了这种方法:钢铁工业在一个巨大的地区范围里发展了这种……连续生产……。 铁矿石来源于梅萨比岭。 蒸汽铲把铁矿石舀进火车车厢;车厢被拖运到德卢斯或苏必利尔,然后进入某些凹地上方的码头,当车厢的底部向外翻转时,车厢内的铁矿石便卸入凹地;滑运道使铁矿石从凹地进入运矿船的货舱。 在伊利湖港,这矿船由自动装置卸货,矿石又被装入火车车厢;在匹兹堡,这些车厢由自动两卸车卸货,倾卸车把车厢转到自己的边上,使矿石瀑布似地落入箱子;上料车把焦炭、石灰石和这些箱子里的矿石一起运至高炉顶部,将它们倒入炉内。 于是,高炉开始生产。 从高炉里,铁水包车把仍然火热的生铁转移到混轶炉,然后再转移到平炉。 就这样,实现了燃料的节约。 接着,平炉开始出钢,钢水流入巨大的钢水包,从那里,再流入放在平板车上的铸模,一辆机车把平板车推到若干凹坑处,除去铸模后赤裸裸地留下的钢锭就放在这些凹坑里保温,直到扎制时。 传送机把钢锭运到轧机处,自动平台不时地升降,在轧制设备之间来回地抛出所需形状的钢轨。 由此产生的钢轨具有极好的形状,如果有少许偏差,就会被抛弃。 电动起重机、钢水包、传送机、自动倾卸车、卸料机和装料机使从矿井中的铁矿石到钢轨的生产威为一件不可思议地自动的、生气勃勃的事情。 从纯经济的观点来看,这一规模的大量生产所意味的东西,从钢铁大王安德鲁·卡耐基的以下这番无可非议的大话中可觉察出来:从苏必利尔湖开采两磅铁石,并运到相距900英里的匹兹堡;开采一磅半煤、制成焦炭并运到匹兹堡;开采半磅石灰,运至匹兹堡;在弗吉尼亚开采少量锰矿,运至匹兹堡——这四磅原料制成一磅钢,对这磅钢,消费者只需支付一分钱。 科学和大量生产的方法不仅影响了工业,也影响了农业。 而且,这又是发生在科学应用方面领先的德国和大量生产方面领先的美国。 德国化学家发现,若要维持土壤的肥力,就必须恢复土壤中被植物摄取的氮、钾和磷。 最初,是利用天然肥料来达到这一目的,但是,将近19世纪末时,天然肥料让位于形式上更纯粹的、必需的无机物。 结果,无机物的世界性生产大大增长,在1850至1913年间,硝酸盐、钾碱和过磷酸钙的产量从微不足道的数量分别上升到公吨(其中四分之三用于制肥料)、公吨和吨。 第三次工业革命时间不定,约在第二次世界大战之后。 (人类进入科技时代,生物克隆技术的出现,航天科技的出现,欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命,也即生物科技与产业革命)。 21世纪的生物科技与产业革命[1]美国引发的金融危机波及全球,既是危机,也是机遇。 产业模式或产业结构转型,往往是新经济新产业时代特征,技术革命带来的是产业革命。 自从英国中西部启动的第一次工业革命,欧美几乎同期发生的第二次工业革命,社会产业结构的形成与经济的增长又发展到了一个新的历史时期。 中国明清,纺织和印染、采矿等工商业已经萌芽,晋商和徽商形成丝绸之路南北两端的著名商业模式。 西方近现代科学的发展,在中华文化可以看到一些因素,比如,儒家的社会伦理化(社会规范)、墨家的实践经验化(实验方法)、禅家的概念澄清化(思维顿悟)和道家的系统逻辑模式(结构模型),以及一些技术发明的原型等。 中国近现代工业化,经历了曾国藩、盛宣怀时代的江南制造业,广东、福建的经济特区时代,开始从珠三角、长三角和勃海湾向中西部发展。 经济增长的实质是科技创新与产业化,体现在发明家、企业家与金融家的社会活力。 瞄准新科技革命,及时抓住从技术创意到产品市场化的整个经济链条,带来的是经济从根基上崛起的机遇。 20世纪科技方法论从实证分析向系统综合转型,人工智能、微电子技术的发展,导致了电脑、电讯等信息产业革命(即信息革命、资讯革命),带来基因组计划、生物信息学的发展。 综合哲学,远在系统科学诞生之前已形成,19世纪未和20世纪初斯宾塞的综合(synthetic)哲学、罗素的哲学分析与综合、怀德海的有机哲学等。 20世纪80年代末90年代初,中国科学哲学届讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学,中国科学院曾邦哲(杰)20世纪90年代阐述系统生物工程与系统遗传学的概念,1999年在德国创建系统生物科学与工程网(英文)。 2000年美国、日本等建立系统生物学研究机构。 2003年美国成立基于系统生物学的遗传工程-合成生物学系。 2005年法国和L. Tiret论述动脉硬化研究的系统遗传学观念。 随后全球爆炸性地走向了电脑科学与生物科学整合的科技与产业发展态势,将带来21世纪的细胞制药厂与细胞计算机的生物工业化时代,欧美国家科技决策机构纷纷制定教育、科研、产业改革政策,中国出台了基因生物技术、系统医药学开发中医药产业现代化的重大立项与决策。 2007年6月,英国皇家工程院生物医学与生物工程学部主席R. I. Kitney院士称:“系统生物学与合成生物学偶合,将产生第三次产业(industrial)革命”,颠覆计算机、纳米、生物和医药等领域的技术与产业变革,即生物工业革命。 21世纪的整个产业结构,将转型为系统生物工程的生物(化学)物理联盟工业模式,也就是生态、遗传、仿生和机械、化工、电磁的工程应用整合的材料、能源、信息产业,体现为机器的生物系统原理(进化、遗传计算)、生物材料(纳米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物体等。 计算机科学理论源自动物通讯行为、神经系统的控制论、信息论研究;细胞内、细胞间通讯行为的探索,导致了系统生物科学与工程发展,将形成未来的材料、能源与信息全方位生物产业。 科技革命与产业革命是不同的概念,产业革命往往是由于制造业的革命引发的一场导致三大产业全面变革。 第一次工业革命开始于纺纱与织布的工业规模化与蒸汽机的广泛应用,以内燃机发明、汽车工业的起点为结束;第二次工业革命开启了电气化和电话、电子通讯产业的发展,而在计算机互联网技术达到了顶峰(即信息革命、资讯革命);第三次工业革命应该以有机化工的末尾,基因工程的开始、系统生物学与合成生物学的迅速发展为起点,生物工业革命的显著特征是学科交叉和技术综合,以有机化学合成技术、高精细分析化学、纳米分子科学、微电子技术、超大规模集成、计算机软件设计、转基因生物技术、药物筛选高通量技术等学科与技术的综合集成,开发生物分子计算机元件、人工智能生物计算、合成细胞生物系统等,将在约30年内带来的是人工设计的新型生物分子材料、藻类人工细胞合成石油、纳米医疗细胞机器人等产业发展。 支持重心转移到把资金力度放在潜在的高科技开发与发明,将是带来未来支柱企业发展的基础。
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