世博會(huì)是一個(gè)展示科技新產(chǎn)品的大舞臺(tái)，被譽(yù)為科學(xué)技術(shù)的奧林匹克。這一舞臺(tái)上，曾經(jīng)誕生無(wú)數(shù)彪炳史冊(cè)的偉大發(fā)明，我們今天使用的很多物品，都與世博會(huì)有著不解之緣。

世博會(huì)集中展示著人類(lèi)文明的最新成果，并推動(dòng)著人類(lèi)文明的現(xiàn)代化進(jìn)程。美國(guó)歷史學(xué)家里德?tīng)栐f(shuō)：“要想讓大眾了解你的新創(chuàng)意或新產(chǎn)品，世博會(huì)就是一個(gè)重要的窗口。”正是因?yàn)槭啦?huì)，許多偉大的發(fā)明創(chuàng)造，才得以最大范圍地影響和改變世界，人們才得以分享高科技帶來(lái)的福祉。

從1851年首屆英國(guó)倫敦世博會(huì)，到2010年上海世博會(huì)，世博會(huì)已經(jīng)淌過(guò)了159年的歷史長(zhǎng)河。在這一個(gè)半世紀(jì)里，人類(lèi)近現(xiàn)代絕大多數(shù)最偉大的發(fā)明創(chuàng)造，如蒸汽機(jī)、電報(bào)、電話(huà)、留聲機(jī)、電影、膠卷、汽車(chē)、飛機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、打字機(jī)、機(jī)器人……都曾在世博會(huì)上相繼登場(chǎng)，大放異彩，并逐步得到廣泛應(yīng)用，深刻改變著人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)和生活方式。

當(dāng)本屆上海世博會(huì)在“城市，讓生活更美好”主題下，“低碳”理念深入人心，展出包括規(guī)模最大的新能源汽車(chē)、最大單體面積太陽(yáng)能屋面、最集中的半導(dǎo)體照明技術(shù)的時(shí)候，我們不要忘記，一百多年歷屆世博會(huì)上反映的科學(xué)發(fā)明薪火相傳的壯麗歷史畫(huà)卷，不要忘記無(wú)數(shù)為人類(lèi)文明進(jìn)步鍥而不舍，奮斗不已的發(fā)明家、科學(xué)家，正是一代代人的不懈努力，才使歷屆世博會(huì)譜寫(xiě)下人類(lèi)文明史上最鼓舞人心的篇章。

藉此上海世博會(huì)舉行，本刊評(píng)選出曾經(jīng)在世博會(huì)上展示過(guò)的，對(duì)人類(lèi)歷史進(jìn)程有著重要意義的十大科技發(fā)明，進(jìn)而窺一斑見(jiàn)全豹，開(kāi)啟百年世博之旅。

（一）蒸汽機(jī)——永不疲倦的心臟

工業(yè)革命是在蒸汽機(jī)的隆隆聲中開(kāi)啟大幕的。從早期的瓦特蒸汽機(jī)，到伊萬(wàn)斯的高壓蒸汽機(jī)，1851年首屆倫敦世博會(huì)吸引了各國(guó)工程師和參觀者驚喜的目光。1851年的英國(guó)，雄踞世界強(qiáng)國(guó)之首，舉辦倫敦世博會(huì)，其目的就是展示工業(yè)化成就，推進(jìn)工業(yè)化之路。

倫敦世博會(huì)琳瑯滿(mǎn)目的10多萬(wàn)件展品中，有一臺(tái)英國(guó)制造重達(dá)630噸的蒸汽機(jī)最為醒目。面對(duì)這臺(tái)龐然大物，連英國(guó)女王都興奮不已。而參加展出的紡織機(jī)、印刷機(jī)、車(chē)床等機(jī)器，都靠蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)。

早在1712年，英國(guó)鐵匠紐可門(mén)制造人類(lèi)第一臺(tái)實(shí)用蒸汽機(jī)，用于礦井抽水。但這種蒸汽機(jī)最大的缺點(diǎn)是——氣缸每一沖程忽冷忽熱，致使能源極大的浪費(fèi)。

改進(jìn)者是瓦特。1769年，格拉斯哥大學(xué)的儀器修理工瓦特，對(duì)紐可門(mén)蒸汽機(jī)，設(shè)置了分離冷凝器，確保氣缸在恒溫下工作，此舉使熱效率提高6倍。此后10年間，瓦特鍥而不舍，先后5次完善蒸汽機(jī)，新蒸汽機(jī)在1788年成型，并廣泛地在紡織業(yè)、冶金業(yè)、機(jī)械制造業(yè)中大建奇功。

此后，新蒸汽機(jī)的體積逐漸變小，能量卻越來(lái)越大。在蒸汽機(jī)的引領(lǐng)下，產(chǎn)生了機(jī)器制造業(yè)。蒸汽機(jī)的研究和改進(jìn)，直接誕生了“熱力學(xué)”。

蒸汽機(jī)“主宰”了1876年費(fèi)城世博會(huì)，美國(guó)工程師考里斯制造的蒸汽機(jī)，早在1867年巴黎世博會(huì)和1873年維也納世博會(huì)上便聲名鵲起，連獲大獎(jiǎng)。這次，他向費(fèi)城世博會(huì)捐贈(zèng)了世界最大的蒸汽機(jī)，1400馬力，重56噸。1867年5月10日下午，美國(guó)總統(tǒng)格蘭特和巴西國(guó)王彼得羅三世由考里斯陪同，共同握住考里斯蒸汽機(jī)的手柄，啟動(dòng)了這個(gè)龐然大物，宣告費(fèi)城世博會(huì)正式開(kāi)幕。霎時(shí)間，展館的眾多機(jī)器陡然蘇醒。在世博會(huì)舉行的6個(gè)月里，考里斯蒸汽機(jī)不停運(yùn)行，直至閉幕的一刻才停息。

考里斯蒸汽機(jī)是機(jī)械館不倦的“心臟”，許多報(bào)紙稱(chēng)它為美國(guó)力量和技術(shù)的化身，音樂(lè)家專(zhuān)門(mén)譜寫(xiě)了《考里斯進(jìn)行曲》，美國(guó)著名詩(shī)人惠特曼也被考里斯吸引住了，坐在它前面端詳良久，浮想聯(lián)翩。

1878年巴黎世博會(huì)上，蒸汽機(jī)再次盡領(lǐng)風(fēng)騷。法國(guó)施耐德鋼鐵公司制造了一臺(tái)體積巨大的蒸汽錘，高20米，僅鐵砧就重達(dá)320噸。1889年巴黎世博會(huì)，艾菲爾鐵塔安裝的5部液壓升降機(jī)，全都由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)。1904年圣路易斯世博會(huì)，是蒸汽機(jī)的鼎盛時(shí)期。4月30日開(kāi)幕式上，羅斯?？偨y(tǒng)從華盛頓白宮發(fā)來(lái)電報(bào)信號(hào)，轉(zhuǎn)化為蒸汽機(jī)的運(yùn)行指令。

蒸汽機(jī)成為人類(lèi)社會(huì)真正的“大力神”。無(wú)數(shù)紡織廠、鋼鐵廠、木材廠、造紙廠、印刷廠，不再需要臨河而建，以水流為動(dòng)力。蒸汽機(jī)完成著人類(lèi)以往難以完成的挖掘、起重、鉆探等重大任務(wù)。

點(diǎn)評(píng):

蒸汽機(jī)出現(xiàn)之前，人類(lèi)只能依靠自身或借助動(dòng)物的微薄力量，從事生產(chǎn)活動(dòng)，與大自然抗衡。蒸汽機(jī)的問(wèn)世，瞬間改變了這一現(xiàn)狀，勞動(dòng)力的稀缺性大為緩解，人類(lèi)征服自然的雄心和創(chuàng)造財(cái)富的激情，便與日俱增。因此，有人說(shuō)，蒸汽機(jī)的發(fā)明，其重要意義不亞于火的使用——蒸汽機(jī)將“火”變成“力”，改變了人類(lèi)駕馭自然的能力和地位。

英國(guó)是蒸汽機(jī)的最大受益者，這個(gè)最早的工業(yè)大國(guó)，正是借助蒸汽機(jī)完成了資本的原始積累。1851年，英國(guó)使用蒸汽機(jī)的總功率已達(dá)120萬(wàn)馬力，相當(dāng)于擁有2000多萬(wàn)健壯男工人。依靠蒸汽機(jī)的力量，19世紀(jì)中期的英國(guó)，生產(chǎn)了世界上2/3的工業(yè)制成品。蒸汽驅(qū)動(dòng)的火車(chē)和輪船，代替了畜力馬車(chē)和風(fēng)力帆船，開(kāi)啟了英國(guó)的現(xiàn)代化序幕。

世博會(huì)上蒸汽機(jī)的轟嗚，讓西方國(guó)家陡然蘇醒。蒸汽機(jī)作為工業(yè)化的第一推動(dòng)力，創(chuàng)造了前所未有的人類(lèi)文明。

（二）電話(huà)——讓時(shí)空消弭人們通常認(rèn)為亞歷山大·貝爾是電話(huà)的發(fā)明者。1876年的費(fèi)城世博會(huì)上，貝爾首次展示電話(huà)，令世人大開(kāi)眼界。到了1904年圣路易斯世博會(huì)前，貝爾已經(jīng)開(kāi)通了洲際電話(huà)，人們興致勃勃地趕到世博園，給家人或親友打電話(huà)。

貝爾的想法稀奇古怪：希望聲音可以被看見(jiàn)——因?yàn)樗哪赣H和妻子都患有耳聾。為了發(fā)明電話(huà)，這個(gè)蘇格蘭青年系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了發(fā)聲機(jī)理和聲波振動(dòng)原理，探索語(yǔ)音的組成，在精密儀器上分析聲音的振動(dòng)。振動(dòng)膜的振動(dòng)，被傳送到用炭涂黑的玻璃片上，振動(dòng)就這樣被“看見(jiàn)”了。

接下來(lái)，貝爾發(fā)明了一套能通過(guò)一根線(xiàn)路，同時(shí)傳送幾條信息的機(jī)器。他用電磁開(kāi)關(guān)來(lái)形成一開(kāi)一閉的脈沖信號(hào)，實(shí)驗(yàn)中，貝爾偶然發(fā)現(xiàn)沿線(xiàn)路傳送電磁波，可以傳輸聲音信號(hào)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，聲音可以穩(wěn)定地通過(guò)線(xiàn)路傳輸了，只是不夠清晰。

直到1875年6月2日，貝爾和他的助手華生正在進(jìn)行模型的最后設(shè)計(jì)和改進(jìn)，在這次實(shí)驗(yàn)中，他把金屬片連接在電磁開(kāi)關(guān)上，聲音奇妙地變成了電流。突然，一滴硫酸濺到他腿上，疼得他撕心裂肺地大叫：“華生，快來(lái)幫我?。?span>”這句話(huà)由電話(huà)機(jī)經(jīng)電線(xiàn)傳到了華生的耳朵里。原來(lái)，金屬片因聲音而振動(dòng)，在其相連的電磁開(kāi)關(guān)線(xiàn)圈中產(chǎn)生了電流。

1876年3月7日，貝爾電話(huà)通過(guò)了專(zhuān)利認(rèn)證。這也重新燃起他研究和改進(jìn)電話(huà)的熱情。1876年3月10日，貝爾的電話(huà)宣告了人類(lèi)歷史新時(shí)代的到來(lái)。第二年，有人第一次用電話(huà)給一家報(bào)社發(fā)送了新聞消息，從此開(kāi)始了公眾使用電話(huà)的時(shí)代。一年之內(nèi)，貝爾安裝了230部電話(huà)，建立了貝爾電話(huà)公司，即ATT前身。

關(guān)于電話(huà)的發(fā)明者業(yè)界存在爭(zhēng)議，美國(guó)國(guó)會(huì)后來(lái)認(rèn)為，安東尼奧·梅烏奇才是電話(huà)發(fā)明者。梅烏奇是美籍意大利人，癡迷于電生理學(xué)研究，據(jù)記載，他在1849年給一個(gè)生病的朋友治療時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了振動(dòng)變?yōu)殡娏骺梢詡鬟f聲音的物理現(xiàn)象。1850年開(kāi)始，他制作了幾種不同形式的聲音傳送儀器，被稱(chēng)之為“遠(yuǎn)距離傳話(huà)筒”。1860年，他向公眾展示了自己發(fā)明的遠(yuǎn)距離通話(huà)系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)有媒體報(bào)道了這一振奮人心的消息。

1874年，梅烏奇將自己的成果寄給美國(guó)西聯(lián)電報(bào)公司，希望對(duì)方能買(mǎi)下它，但未得到答復(fù)。而在請(qǐng)求歸還原件時(shí)，他被告知弄丟了！兩年后，與梅烏奇共用一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的貝爾，申請(qǐng)電話(huà)專(zhuān)利權(quán)，并與西聯(lián)電報(bào)公司簽訂了巨額合同。梅烏奇隨即提出訴訟，但終因貧病交加于1889年含恨而逝。今天，梅烏奇的家鄉(xiāng)佛羅倫薩，立有一塊紀(jì)念碑，上面寫(xiě)著：“這里安息著電話(huà)的發(fā)明者——安東尼奧·梅烏奇”。

點(diǎn)評(píng):

電話(huà)史無(wú)前例地改變了人類(lèi)的通信方式。至今，很多人仍把電話(huà)的發(fā)明權(quán)歸于貝爾。雖然美國(guó)國(guó)會(huì)2002年6月15日決議確認(rèn)，安東尼奧·梅烏奇為電話(huà)的發(fā)明人。

但無(wú)論如何，電話(huà)真正走進(jìn)世人的視野并得以普及，還得感謝貝爾，他是注定要完成這一歷史任務(wù)的人。1876年費(fèi)城世博會(huì)上，貝爾第一次展示了電話(huà)，被參觀者視為“奇跡”。1878年，貝爾開(kāi)始在全球推廣電話(huà)應(yīng)用，并成功實(shí)驗(yàn)了長(zhǎng)途電話(huà)裝置，到了1904年圣路易斯世博會(huì)前，貝爾已經(jīng)開(kāi)通了洲際電話(huà)。貝爾對(duì)電話(huà)的貢獻(xiàn)，遠(yuǎn)超出同行其他發(fā)明家。今天，電話(huà)已經(jīng)成了世人最主要最普及的通信工具，它實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)消弭距離的愿望，成了人類(lèi)生活不可或缺的一部分。

（三） 電燈——光明之神

電燈問(wèn)世以前，蠟燭、煤油燈和煤氣燈是人類(lèi)的照明工具，它們有濃烈、刺鼻的煙臭味，使用不便且不安全。多少年來(lái)，科學(xué)家們想發(fā)明電燈，為人類(lèi)征服黑夜。最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)夢(mèng)想的是“發(fā)明大王”愛(ài)迪生。

愛(ài)迪生出生于鐵路工人家庭，只念過(guò)3個(gè)月書(shū)。但他無(wú)比勤奮，喜歡做各種實(shí)驗(yàn)，尤其對(duì)電器感興趣。他從小就決心發(fā)明電燈，為人類(lèi)驅(qū)走黑暗。

1878年巴黎世博會(huì)，31歲的愛(ài)迪生帶著自己剛發(fā)明的新式燈泡參展。這個(gè)電燈并沒(méi)有實(shí)用價(jià)值，但卻引起了投資家的關(guān)注。

之后，愛(ài)迪生認(rèn)真總結(jié)前人制造電燈失敗的原因，分類(lèi)實(shí)驗(yàn)1600多種不同耐熱的材料和6000種植物纖維，并改進(jìn)抽空設(shè)備，使燈泡具有高真空度。1879年10月21日，愛(ài)迪生發(fā)明了第一盞具有實(shí)用價(jià)值的燈泡，燈絲是經(jīng)過(guò)碳處理的棉線(xiàn)，能連續(xù)發(fā)光45小時(shí)。1908年，愛(ài)迪生電氣公司職員威廉·克里奇發(fā)現(xiàn)鎢絲更經(jīng)久耐用，今天的燈泡就使用這一材質(zhì)。

愛(ài)迪生的偉大之處在于，他除了改良照明之外，還陸續(xù)發(fā)明了發(fā)電站、輸電網(wǎng)等配套工程，使電燈得以普及。

1889年，在巴黎世博會(huì)上，愛(ài)迪生用白熾燈點(diǎn)綴艾菲爾鐵塔，在1893年美國(guó)哥倫布紀(jì)念博覽會(huì)，愛(ài)迪生展出了經(jīng)過(guò)改良的電燈和配套供電發(fā)電機(jī)。1915年10月21日，巴拿馬太平洋世博會(huì)設(shè)置了“愛(ài)迪生日”，為紀(jì)念其發(fā)明電燈36周年，將人類(lèi)從黑夜沉沉中解放出來(lái)。1979年，美國(guó)舉行長(zhǎng)達(dá)一年之久的紀(jì)念活動(dòng)，感謝愛(ài)迪生發(fā)明電燈一百周年。

點(diǎn)評(píng)：

愛(ài)迪生一生發(fā)明無(wú)數(shù)，而世博會(huì)則為他搭建了一展身手的舞臺(tái)。當(dāng)我們看到明亮的電燈時(shí)，首先就會(huì)想到，是他為人類(lèi)驅(qū)走黑暗帶來(lái)光明。人類(lèi)歷史上，徹底改變?nèi)祟?lèi)智慧與生存方式的事物莫過(guò)于火，火的利用意味著一個(gè)新的文明誕生。與火的出現(xiàn)意義一樣重大，電燈的發(fā)明再次改變了人類(lèi)社會(huì)及生活方式。

愛(ài)迪生最初研究電燈屢屢碰壁時(shí)，曾遭到來(lái)自蠟燭、煤氣燈、煤油燈公司的攻擊，甚至有人認(rèn)為，愛(ài)迪生的電燈即便研究出來(lái)，也沒(méi)有人用得起。當(dāng)時(shí)，愛(ài)迪生用自己堅(jiān)定的信仰進(jìn)行了回?fù)簦?span>“當(dāng)電燈普及之后，只有奢侈者才用得起蠟燭。”

如今，事實(shí)早已印證了愛(ài)迪生的預(yù)言，蠟燭成了制造情調(diào)的奢侈品，煤油燈、煤氣燈則被陳列在博物館里。