把人类推向新高

爱因斯坦与相对论

爱因斯坦是二十世纪世界最著名的科学家之一，他创立的相对论开创了物理学的新纪元，堪称是世界历史发展进程中影响深远的百件大事之一，他把物理学家们引入了一个崭新的物理世界。

爱伯特·爱因斯坦一八七九年三月十四日诞生于德国南部小城乌尔姆的一个犹太家庭里。一岁时随父母搬到慕尼黑生活。少年时，爱因斯坦从叔父那儿学习了关于化学领域的一些知识，热衷于与叔父一起讨论数学问题。十六岁，他考入瑞士的苏黎世联邦职业大学深造。毕业后，在伯恩的专利局找到一份理想工作。这使爱因斯坦有更多机会接触到许多发明创造，激起了他强烈的求知欲，鼓励他不断地探索物理学。他充分利用业余时间阅读大量有关书籍，深入思考问题，尤其是在新的物理实验中牛顿理论无法解释的一些新课题。经过多年的勤奋劳动，爱因斯坦克服了大量困难，于一九○五年发表了《论动体的电动力学》一文，创立了狭义相对论。它提出了关于等速运动相对性的完整理论和关于空间——时间的崭新观念。与此同时，他根据狭义相对论推导出物体的质量也与运动密切相关，并得出质能关系式E＝MC²，揭示了原子内部所蕴藏的巨大能量的秘密，为人类利用核能展现了无限广阔的前程。之后，经过十余年的艰辛研究，爱因斯坦于一九一六年又发表了《广义相对论的基础》，并把它寄给了英国皇家学会。一九一九年五月二十九日正逢日食，于是皇家学会派遣一支观察队，拍摄了日食方向星光的照片，观察结果完全证实了广义相对论的预言。十一月的一天，伦敦《泰晤士报》以“科学上的大革命”、“已经有人超越了牛顿”为标题，报道了这一震惊世界的大新闻，从此爱因斯坦和他的相对论传遍千家万户。

家喻户晓、人尽皆知的大科学家爱因斯坦并没有因此而洋洋自得，他依旧是个纯朴、谦虚的“普通人”，物质的东西对他毫无意义。他身上从来不带钱，甚至只用一把剃刀和清水刮胡子，当有人建议他用一下刮胡膏时，他说：“剃刀和水就够了。”他是个地地道道的理论家，他对自己思想和理论的实际应用丝毫不感兴趣。他提出的E＝cm²也许是有史以来最最著名的公式，然而他却不愿费举足之劳去看反应堆产生原子能。他因其光电理论而获得了诺贝尔奖金，但对于观察他的理论怎样使电视得以产生却没一点好奇心。

一九三三年冬，德国纳粹在全国对犹太人开始了疯狂的迫害，他们抄了爱因斯坦在柏林的家，没收了他的财产，焚烧了他的著作，幸好他当时在美国讲学才免遭劫难。纳粹分子不见其踪影，于是悬赏两万马克要他的脑袋。无奈，他只好公开声明放弃德国国籍，流亡美国。许多不甘心纳粹迫害的科学家也纷纷来到美国，美国成了世界物理的中心，也正因为如此，它才会抢先制成原子弹。

第二次世界大战前夕，为了促使日本早日投降，美国政府在日本长崎、广岛投下了两颗原子弹，二十多万人丧生。爱因斯坦得知后，悲愤万分，他认为“原子弹之父”的称号带给他的是奇耻大辱。一想到日本二十万丧生的居民，他就不寒而栗，仿佛自己是一个刽子手。在他生命的最后年月里，他一刻也没有停止反对使用原子武器的活动。

一九五五年，伟大的科学家爱因斯坦告别了他钟爱的事业，与世长辞了。没有宗教仪式，没有鲜花点缀，没有纪念碑，没有坟墓，但他的科学精神、科学思想却永留人间。

人的飞翔

自古以来，人类就有一个梦想，梦想自己有一对如鸟一般的翅膀，在蔚蓝的天空中振翅高飞，自由翱翔。但这终究只是一个幻想而已。直至一九○三年十二月七日，莱特兄弟将人类世世代代的梦想变成了现实，使神话《天方夜谭》中的“飞行地毯”活生生地出现在人类现实生活之中。

莱特兄弟，哥哥叫威尔伯·莱特，一八六七年生于美国印第安纳州的密切维。四年后，弟弟奥维尔·莱特生于俄亥俄州的代顿市。哥俩聪明伶俐，就有点“不务正业”，对老师教的课不感兴趣，虽上过中学，但谁也没获得毕业证书。但他俩都对载人飞机情有独钟。他俩刻苦攻读了鄂图·李连塔尔（德国航空工程师及发明家）、奥克塔夫、契纽特等航空学家的著作。一八九二年，俩人共同开设了一家联营公司，出售、修理、制造自行车，这为他们日后研究、制造飞机提供了充足的经费。一八九九年，他俩携手合作开始亲自着手研究飞行问题，首先他们利用滑翔机学习驾驶，试制动力，一九○○年，他们在北卡罗米纳州的猫头鹰村测试一台足以载人的滑翔机的性能，结果却不尽如人意。但这并没有让莱特兄弟灰心丧气，哥俩依然锲而不舍地投到新的设计、制造工作中去，经过无数个不眠之夜的反复测算、试制，他们成功地发明了飞机飞行的三轴操纵法，从而获得了控制操纵飞机的能力。同时他们在一位机械师的帮助下，设计出了自己的引擎，接着又设计出了自己的推进口。

一九○三年十二月七日，莱特兄弟在北卡罗米纳州的猫头鹰村附近的歼魔山上进行了首次飞行。哥俩各做了一次飞行。弟弟奥维尔一马当先，做出第一次记录：一百二十英尺，十二秒。第二次由威尔伯做出，飞行八百五十二英尺，五十一秒。这架飞机机重约七百五十磅，机翼长约四十英尺，造价一千美元左右。兄弟俩将其命名为“飞行者一号”。如今，这架飞机陈列于华盛顿美国国家航天博物馆内。当日虽有五人目击了人类史上的首次飞行，但并未引起世人轰动。

“飞行者号”试行后，莱特兄弟回到了家乡。在那里，他们制造出了人类史上第二架飞机，两人命名其为“飞行者二号”。在一九○四年仅一年当中，飞行者二号试飞行一百零五次次。令人遗憾的是，人们对此并没有给予高度的重视。一九○五年，他们又制成了飞行者三号，但人们仍是半信半疑，一九○六年，巴黎《先驱论坛报》刊登了一篇题为《飞行者还是撒谎者》的文章，对载人飞机提出质疑。

为了消除人们的怀疑，一九○八年，威尔伯在法国巴黎公开表演了飞机的性能，与此同时，奥维尔在美国也进行了类似的公开表演。不幸的是，弟弟奥维尔驾驶的飞机坠毁，一人死亡，奥维尔自己则摔断了一条腿、两根肋骨。这是俩人自试制飞机以来遇到过的惟一一次事故。他们成功的飞行引起了美国政府的关注，美国政府与他们签署了一项订购合同。他们终于成功了。

一九二一年，威尔伯·莱特因患伤寒医治无效而病逝，终年四十五岁。弟弟奥维尔·莱特则于一九四八年去世。兄弟俩终生未娶，把毕生精力都奉献给了人类的飞行事业。

青霉素问世记

一九二八年九月的一天早晨，在伦敦圣玛丽学院的实验室里，细菌学家弗莱明博士像往常一样，开始对前一天放在培养皿中的菌种进行观察。弗莱明博士是位优秀的细菌学家，他曾经发现能杀死细菌的溶菌酶，一时轰动了科学界，现在，他正为寻找一种能杀死病原菌的药物而努力探索。

几天前，弗莱明从病人的脓中提取出一些葡萄球菌，开始培养。这种菌存在广泛，危害很大，伤口感染化脓就是它在捣鬼。弗莱明试验了各种药剂，力图找到一种能杀死它的理想药品，但是一直没有成功。这天进入实验室后，弗莱明便逐个检查整齐摆放玻璃培养皿，观察培养器皿中细菌的变化。当他来到靠近窗户的一只培养器前时，他皱了下眉头，自言自语道：“唉，怎么搞的，竟然变成了这个样子！”原来，这只培养皿里不是长满了金黄色的葡萄球菌，而是像发了霉似的，长出一团青色的霉花。

弗莱明的助手听见他的话，赶紧过来说：“可能这是被杂菌污染了，把它倒掉吧。”弗莱明没吱声，而是继续观察着。令弗莱明惊奇的是：在青色霉菌的周围，有一小圈空白的区域，原来生长的葡萄状球菌消失了。难道是这种青霉菌的分泌物把葡萄状球菌杀灭了吗？难道这种绿色霉菌有强大的威力吗？难道它就是我要找的那种杀菌物质吗？一丝灵感在脑海闪过，一股莫名的力量把他吸引。弗莱明弯下腰，手托培养皿，仔细研究起这种绿色的霉菌来。

弗莱明身心充满激动，他立即吩咐助手培养这种绿色的霉菌。又过几天，青霉菌已经繁殖起来，弗莱明诚惶诚恐地开始了试验：他用一根细线蘸上溶了水的葡萄状球菌，把细线放到青霉菌的培养皿中，几小时后再取出线头，葡萄状球菌已全部死亡。接着，他分别把带有白喉菌、肺炎菌、链状球菌、炭疽菌的线头放进青霉素培养皿中，这些细菌也很快死亡。经过多次试验和观察，他确认：这种绿色霉菌具有强大的杀菌能力，正是自己梦寐以求的杀菌物质。弗莱明给这种从青霉菌中分泌出的杀菌物质命名为“青霉素”。

此后，弗莱明又试验了青霉素的杀菌能力和安全性。他把青霉菌培养液加水稀释，一倍、两倍……几百倍，结果它仍然能杀灭葡萄状球菌和肺炎菌。弗莱明把青霉菌溶液注射进了兔子的血管，结果兔子安然无恙，证明这种菌液体没有毒性。

一九二九年六月，在《新英格兰医学杂志》上，弗莱明发表了题为《青霉素——它的实际应用》这篇论文，标志着人类在抗菌素研究中取得了关键性的进展。

然而，当时青霉素的培养方法和提纯方法都没有得到解决，培养液中所含的青霉素太少，一次有效的注射要用几升培养液，而且只会从霉烂的食品中培养青霉素，医生和病人无法接受。这样，弗莱明的伟大发明未得到应用，一直到十六年以后，青霉素才造福于人类。

第二次世界大战全面爆发后，战争造成的大量伤亡使人们盼望有较好的抗菌消炎类药品，对特效药的呼声顿时强烈起来。时间到了一九四○年，在牛津大学主持病理研究工作的澳大利亚病理学家弗洛里，带着年轻的助手——德国化学家钱恩，坐在牛津大学的图书馆里，为研制新药而查找资料。两位科学家仔细阅读了弗莱明关于青霉素的论文，他们对这种能杀灭多种病菌的物质产生了浓厚的兴趣。但是，要提取出这种物质，需要各方面科学家的共同努力。为此，弗洛里组织了一个联合实验组。在他的领导下，联合实验组紧张地开展了研制工作。细菌学家们每天配制几十吨培养液，把它们灌入一个个培养瓶中，在里面接种青霉菌菌种，等它充分繁殖后，再装进大罐里，然后送到钱恩那里进行提炼。

提炼工作极其艰难，一大罐培养液只能提炼出针尖大小的一点点青霉素。经过一年多的探索和无数次实验后，弗洛里和钱恩终于在一九四一年二月，从发霉的肉汤里提取到了极少量的青霉素，使青霉素与霉菌分离成功。

接着，他们又用几十种病原菌进行对抗实验，再次认定了青霉素对多种病原体的巨大杀伤力。在动物实验中，他们把青霉素溶解在水中，用来杀灭葡萄球菌，效果良好，而且当稀释到二百万倍时，药液仍具杀灭能力。

联合实验组的治疗试验很有戏剧性。他们选择了五十只小白鼠，给每只都注射了同样量的足以致死的链状球菌，然后给其中二十五只注射青霉素，另外二十五只不注射。实验结果，不注射青霉素的白鼠全部死亡，而注射的只有一只死去。

取得以上结果之后，弗洛里和钱恩开始了谨慎的人体实验。第一个试用者是败血症患者，这位四十五岁的警察生命已危在旦夕。使用青霉素后，患者的病情明显好转，遗憾的是青霉素量太少了，几天后药品用完了，患者病情又再度恶化，不久就死了。

第二个受试者是个患血中毒的生命垂危的十五岁少年，弗洛里和钱恩不断地给他注射青霉素，直到他康复。这是第一个被青霉素救活的人。青霉素作为治病救人的灵丹妙药得到了充分有力的证明，他们的探索成功了。

然而英伦三岛处于德军的猛烈空袭之下，大量生产青霉素几乎不可能。于是，弗洛里和钱恩远涉重洋，到美国去寻求投产药厂。两位科学家费尽千辛万苦，好不容易找到两家合作的小厂。他们首先要找到产量最高的菌种。在西瓜皮上，弗洛里和钱恩终于找到了产量最高的八三二绿霉菌菌种。

他们又找出了八三二菌种最爱吃的食物，也就是最利于它们繁殖的物质——玉米。经过努力，终于制成了以玉米汁为培养基，在摄氏二十四度的温度下进行生产的设备。用它提炼出的青霉素，纯度高，产量大，从而很快开始了在临床上的广泛应用，一些传染病的死亡率大大下降，无数人的生命得到了拯救。

新药被送往前线，大显奇效，垂危病人被救活，病毒感染患者恢复了健康，被高烧折磨得胡话连天的病人恢复了平静。新药拯救了成千上万的战士的生命。在一九四四年六月至七月的诺曼底登陆战役中，青霉素救活了数万名英、美、加盟军官兵，很多过去治不了的病人用药后几十天甚至才十几天就痊愈出院，重返前线。有位将军评价说：在诺曼底，青霉素可以抵得上二十个师的兵力。

一九四五年，战争结束后的第一届诺贝尔生理学或医学奖，颁给了青霉素的发明者——英国细菌学家弗莱明博士、病理学家弗洛里博士和德国化学家钱恩。

电影——魔幻的世界

一八二三年，法国人尼埃普斯拍出了第一张照片——“餐桌”，当时拍摄需要十四小时的曝光时间。一八五一年，曝光时间缩短到只要几秒钟，照相这门新的手工艺受到人们的欢迎，成为很多人谋生的职业。

一八七二年以后，英国人慕布里奇在旧金山第一次做了关于摄影的实验。加利福尼亚州一个靠商业和铁路起家的富翁——利兰德·斯坦福曾和人打赌，要按照法国学者马莱在一八六八年所描写的那样，把马跑的速度和动作姿态拍摄下来。这个怪人不惜拿出一笔财产让慕布里奇去设计像下面所说的那种特殊的设备。

慕布里奇在沿着马跑的道路设置了二十四个小暗室，在这些暗室内有二十四位摄影师，他们只要听到一声笛响，就得赶快把二十四张底版立即准备妥当，因为这些底版如果干了的话，几分钟以后就会失去感光作用。在二十四架摄影机都装好了底版以后，就让马在跑道上奔驰，利用马蹄踢断跑道上的绳子的一刹那工夫，把马跑的姿态摄入镜头。这一试验整整费去好几年工夫（从一八七二年至一八七八年），而且中间还因为绳子太牢，马踢不断而发生过连暗室、摄影机、底版、摄影师都被拖倒的可笑事情。

从一八七八年以后，加利福尼亚拍摄的照片在各地公布。它们引起了科学研究者的强烈兴趣。生理学家马莱二十年来一直用针尖在黑烟灰上划线的方法，来研究动物的动作速度。到一八八二年慕布里奇旅行欧洲以后，马莱受到启发，决定利用照片来进行实验。他的实验工作因当时市上已有一种涂胶质溴素的照相底版出售而得到了很多便利。从此以后，可以用配好的药品很容易地把快摄的底版冲洗出来，并且能够把底版保存好多年。

马莱创造了“摄影枪”——一种轮转摄影机，其后他又对“固定底片连续摄影机”继续进行研究，其后又发明活动底片连续摄影机。一八八八年十月，马莱第一次把利用这种胶卷拍摄出来的照片献给法国科学院，在实验室里将摄成的胶卷成功地在银幕上映出。这时他已发明现代的摄影机和摄影术了。

一八八七年，爱迪生想把活动照片联系在一起来改进他的留声机。经过两三次无结果的试验以后，他转而采用了马莱的“连续摄影机”的方法。在爱迪生指导下进行研究的英国人狄克逊，在这方面做了一些改进，主要是在影片上凿孔和使用了柯达公司特制的长达五十英尺的胶质软片。爱迪生拒绝公开在银幕上放映他的影片，他认为人们对无声片决不会产生兴趣的。由于他在研究有声电影上遭到了失败，不能把和真人一样大小的人物放映出来，所以在一八九四年，他决心把他的“电影视镜”公之于世。这种“电影视镜”形状像一只大钱柜，上面装有放大镜，可以容纳五十英尺的凿孔影片。

这时，电影爱好者已有多人，他们自拍电影，向朋友放映。其中最著名的是卢米埃尔。他在里昂经营一个制造照相器材的大工厂。爱迪生的“电影视镜”刚刚输入法国的时候，他已经开始了电影机的研究工作。一八九五年十二月二十八日在巴黎嘉布遣路的“大咖啡馆”里，卢米埃尔将所拍影片公映，画面是巴黎一家工厂上班的情景，涌动的人潮，升腾的蒸汽，迎面开来的火车，令所有观者大为惊叹。卢米埃尔获得了巨大的成功。

到了一八九六年底，电影已经完全脱离了实验阶段而与观众见面了。享有专利权的电影机器，为数达百余种之多，都已在电影企业中奠定了基础，每天晚上都有好几千观众拥挤在漆黑的电影院里了。

早期电影常用的一些主题有：跳跃的马、伶俐的狗、体操教师、跳绳女郎、芭蕾舞女、一对跳华尔兹的舞伴、走绳索的人、拳击家、摔跤者、决斗者、酒鬼、两个拿着唧筒的救火队员、一个患牙疼病人的滑稽面孔、锯木头的木匠、宪兵和小偷、打铁的铁匠、理发师、母鸡啄食、滑稽小丑等。雷诺的《更衣室旁》是当时最丰富、最复杂的一部作品。在这部可以连续演十五分钟的画片里，已经具备了现代动画片的一切特点，诸如：一定的放映时间、巧妙的剧情、典型的人物、噱头、特技摄影、紧凑生动的故事情节、美丽的布景，以及动人的色彩等。

画片开始是用海水浴者的笑声来表达海边的气氛，而这种气氛又由于海鸥不断地来回飞翔而变得更为浓厚。鸟的飞翔是一个很新颖的场面，在戏剧里从未见过，因而成为吸引观众的原因之一。接着是一个简单的但却安排得很生动而幽默的情节：一对巴黎的夫妇来到海边；一个“风流客”对巴黎太太大献殷勤；因为偷看她在更衣室里脱衣服，结果屁股上被踢了一脚；巴黎夫妇在海里游泳；“风流客”被关在更衣室里。经过一段打架的场面以后，出现了一艘张帆的船，帆上写着“剧终”二字，故事由此而告结束。

电影作为一个新兴的行业，很快得到一些商人的重视，一些电影公司应运而生了。在美国，出现了爱迪生和比沃格拉夫的电影托拉斯，在欧洲，出现了百代和梅里爱等几个大制片公司。这些电影公司，虽然拍的多为一些幻灯片似的题材，但对摄影方法、脚本、故事情节开始了新的探索，建立了规模庞大的摄影场、服装车间和样片洗印厂等。一九○八年初，摄影师托马斯·伯森斯和导演弗兰西斯·鲍格斯为了拍摄影片《基督山伯爵》，到了洛杉矶市的郊外。他们在一个荒凉的小村建立了一所小小的摄影棚，这个小村被卖主起名为好莱坞，意即长青的橡树林，虽然这种树木在加利福尼亚州根本不能生长。

好莱坞在成为国际摄影史上的强大势力以后，它摄制的题材也变得国际化了。在它最卖座的无声片中，以美国为背景的为数很少。在这些影片中，只有詹姆斯·克鲁兹导演的那部极著名的《篷车》直接取材于美国历史，这是一部歌颂开拓西部地区者的史诗。这期间，很多电影取材于报纸的连载小说，比如一九一五年，法国人皮埃尔·德库塞勒在《晨报》上发表长篇小说《纽约的秘密》，把《宝莲历险记》及《捏紧的手》穿插在一起，写成十二个插曲，拍成电影后受到极大欢迎。偶尔有人把文学名著改编成电影，如百代曾把一些成功的作品搬上舞台。系列影片在美国曾以“牛仔”故事或一些复杂的情节为题材，流行了相当长的时间。《拐骗妇女的人》、《深山之虎》以及被机器人追逐的《魔术师胡底尼》，就是这类影片的代表。

为了争取新的有才干的演员，好莱坞的启斯东公司以每周一百五十美元的高额报酬，特地聘请了一位哑剧演员，他就是当时在美国各地做巡回演出的英国年轻演员查尔斯·卓别林。

卓别林在剧团学习跳舞、翻跟斗、杂技等，他除了学得无声艺术的一般手法之外，还学得一种使他所有的动作具有一种非常优美的感觉的技术。这些非常适合表演无声电影。卓别林给电影带来了兴旺和巨大的效益。

卓别林的第一部影片摄于一九一四年，名叫《谋生》。在这部影片里，卓别林打扮成一个英国绅士的模样：头戴一顶灰色丝绒礼帽，身穿燕尾服，嘴上留着浓浓的八字胡，单鼻架眼镜，脚上穿着一双漆皮鞋。他扮演一个狡猾凶恶的骗子。在剧中，卓别林即兴演出，轻松活泼，富有生气，表现出一种不易模仿的迷人力量，立即赢得了观众的瞩目。

卓别林的成功使资本家们发现了新的赚钱秘密。随之出现了《捏紧的手》、《笑面》不少非常叫座的影片。

电影刚问世时是无声的。人们只能通过演员动作和表情体会故事情节。一八九六年，德国柏林的奥斯卡·麦斯脱制造了一些有声电影短片，他使用的音响系统是同步的柏林牌留声机唱片。一九○六年，英国的斯托克维尔和尤金·劳斯特第一次成功地把声音直接录在电影胶片上，并取得专利权。一九二四年，英国的德福斯特风诺电影公司拍摄了第一部进行商业发行的有声故事片《爱情的甜歌》。美国的布罗斯于一九二六年使用盘式录音机与摄影同步，采用精制的放大器和扩音机，拍成第一部有声电影《朱安先生》。此后，一系列有声电影占据了电影市场。有声电影时代来临了！

随之，好莱坞成了世界电影的首都，一部部制作精良、故事情节曲折生动的电影，让世界影迷为之欢呼，为之发疯。再看看奥斯卡颁奖晚会，让多少人瞩目，让多少人心动。金棕榈奖、戛纳电影节、金熊奖、《飘》、《勇敢的心》、《爱情故事》、《泰坦尼克号》……秀兰·邓波儿、费雯丽、斯皮尔伯格、玛丽莲·梦露……电影占据了世界多大的位置，占领了人们多少心理空间啊！真是一个电影的时代！

今天，电影的地位虽然受到了电视的冲击，但是电影的魅力依然吸引着亿万观众。因为，电影永远是一个充满无限魅力的魔幻世界。

计算机的发明

大家都用过算盘，这可真是一项了不起的发明，用它来进行计算，那可真是又准又快，它是我国古代人民智慧的一个结晶。可是到了现代，人类又发明了一种计算机，这可不是算盘所能比的，它不仅能进行各种各样的计算，而且能用来玩游戏，看电影，写论文，连到互联网上，还可以用它来邀游世界，收发信件……这可真是一个神奇的东西。最让人称奇的是用这种计算机做成的机器人还可以帮助人进行各种各样的劳动，不但制造汽车、飞机，还可以帮人洗衣服、打扫房间，甚至可以像人一样同人交谈，堪称一件宝贝。可是这样一个东西是怎么发明出来的呢？

西方很早以前曾有一种用来计算的工具叫手摇计算机，这种装置虽然比人工快，但还是不能满足人们越来越多的计算的需要。这时，宾夕法尼亚大学莫尔学院的一名青年物理学家莫克利提出了一种设计方案，根据这种方案，可以使计算机速度成倍提高。这激起了美国陆军的兴趣，赶忙找到莫克利，投资数十万美元进行研究。经过两年多的艰苦研究，终于诞生了世界上第一台电子计算机，称“埃尼阿克”（ENIAC），全称叫电子数值积分和计算机。

这世界上第一台计算机是什么模样可不是你凭想像所能想像出来的。它根本不像现在的计算机，它有一万八千个电子管，重达三十余吨，光这一台计算机就占地一百七十平方米。要是偶尔在哪里看见这位计算机的祖宗，你肯定不知它为何物。可是这台计算机每秒运算加法五千次，乘法五百次，一小时运算相当于二百人工作一个月，也算是功夫不浅了。

四年之后，剑桥大学依据一项最新设计成果研制成功了一种更为先进的计算机，这种计算机采用了程序内存设计，更接近于人脑的工作方式，这种新型计算机的诞生标志着电脑时代的开始。

那么这种新的设计是谁发明的呢？这得归功于一位叫冯·诺依曼的犹太人。这个诺依曼天生聪明，小小年纪就开始发表科学论文，成为教授，真正奠定他在科学界地位的就是这种计算机新型的内存程序方式。这种方式将存储装置与基本指令组合为一体，把控制指令内藏于存储装置之中。由于这种方法的应用，电子计算机从单纯的运算机械进化为拥有无限潜能的万能机械。

计算机的发明成为二十世纪乃至人类历史的一个里程碑。在第一台计算机出现后的短短几十年中，人类的智慧充分地展现出来了，计算机的运算速度变得越来越快，体积越来越小，功能越来越实用。

在计算机的发展历史上个人计算机的发展成为一个里程碑。个人计算机以其飞快的发展速度和令人应接不暇的花样翻新而成为当今时代的新宠。计算机从第一代到现在已经发展到了第五代，速度更快，功能也更加强劲。个人计算机的主处理器芯片从8086一直发展到586，又飞快地升级到PⅡ、PⅢ，直到当下流行的PIV。从软件方面来看，各种各样的软件更新更是令人眼花缭乱，单看微软的操作系统就从Dos1.发展到Dos6.22，再到Windows3.1、Windows95、Windows98直到Windows2000，每一次发展都代表了软件业的一次飞越。计算机正在发挥着越来越重要的作用。

个人计算机是我们每一个人经常能接触到的，而在那些与我们日常生活联系较少的地方计算机也发挥着重要的作用。从工业领域里广泛运用的自动控制系统，到用于科学研究的大型计算机，都有着计算机的影子。无论是航天业的飞机、飞船，还是地下的矿藏勘探都离不开计算机的应用。而且，随着科学技术的不断发展，人们开始越来越离不开计算机。

电视的发明

如今，举国上下各个商场里都摆满了琳琅满目的电视机，黑白、彩电，还有袖珍电视等，品种繁多，令挑选者眼花缭乱。亲爱的朋友，当你和家人围坐在电视旁津津有味地看着电视节目，时不时捧腹大笑时，你是否想到它的发明者？你知道它的发明者是谁吗？

他就是贝尔德，一八八八年生于英格兰西部的一座小城市，他把自己有限的一生都贡献给了电视事业。

一九○六年，十八岁的贝尔德立志要制造出世界上第一个电视机。他是个雷厉风行的人，说干就干，他首先在黑斯廷斯建立一个非常简陋的实验室，找来有关书籍进行仔细研读。弄懂了原理后，他便开始了他的实验。这一实验就是十几年。缺乏经费，他就充分利用他所能找到的废物。他的一整套实验装置包括一只盥洗盆柜架，一只从旧货摊上拾来的茶叶箱，一台从电器商房屋后废物堆里拾来的电动机，一盏自制的装在破旧饼干盒里的投影灯及一些从废弃的军用电报机上拆下来的部件等。

贝尔德不厌其烦地在实验室里忙来忙去，功夫不负有心人，经过十八年的艰辛努力后，他成功地用有线电发射了一朵十字花，只是图像不太清晰，忽隐忽现，发射距离也不太远，约有三米。贝尔德猜想，很可能是电压不足。于是，他找来几百个干电池连接起来，约有两千伏电压。谁知，他刚一接上，自己一不留神左手触到了一根裸露的电线上，强大的电流把他击倒在地，昏了过去。

第二天早晨，伦敦《每日快报》报道了贝尔德触电的消息。聪明的贝尔德苏醒后，看了“发明家触电倒地”的新闻，不但未生气，反而哈哈大笑，因为他想到了一个解决他经费不足的好方法。他为慕名而来的记者进行了一次现场表演，伦敦一家无线电老板答应为他提供经费，但直到经费用光，仍无重大进展。无线电老板见无利可图，也不再资助。

这时的贝尔德生活十分拮据，衣衫褴褛，身体日渐消瘦，几乎是陷入了绝境。但他仍咬紧牙关，坚持试验。就在他山穷水尽之际，两个好心的堂兄弟给他寄来了五百英镑，真是久旱逢甘露，贝尔德兴奋地在实验室里待了三天三夜未合眼。终于，在一九二五年十月二日，贝尔德成功地研制出了世界上第一台电视机，接受机上图像清清楚楚甚至连头发都一清二楚。

贝尔德兴奋极了，他狂奔到楼下，抓着一个十五岁的小男孩就往楼上跑，小男孩被这个光着脚，蓬头垢面的“疯子”吓得直打哆嗦。到楼上后，他不由分说地把小孩按坐在一个椅子上，开始调制他的机器，几秒钟后，在他的“魔镜”里出现了第一张人脸，只可惜这张脸充满了惊恐。

从此，贝尔德名声大振。但他并没有骄傲自满，仍不懈地进行研究。即使是在二战期间，他也不曾放弃研究。一九四一年十二月，正当希特勒发动闪电战时，贝尔德传送的首批完善的彩色图像已获成功。可惜，他的实验室被希特勒的飞弹炸得片甲未留。

这点困难对贝尔德来说根本不算什么，他又建起一座实验室，继续他的实验。

一九四六年六月的某一日，英国广播公司第一次播放彩色电视节目《胜利大游行》，人们边看节目边高声欢呼，而此时的贝尔德却病倒在床上。不久，便告别了他心爱的实验室和他的“宝贝”电视，终年五十八岁。他发明的第一架电视机至今仍保存完好，陈列在英国南肯率顿科学博物馆中。

月球上的脚印

自古以来，许多人就梦想着有朝一日能到皎洁的月亮上旅行。这个幻想在二十世纪六十年代末终于成为现实！

一九六九年七月十六日上午九时，百余万心情激动的观众聚集在美国肯尼迪空间中心的周围，等待着观看一个历史性的壮观场面——“阿波罗十一号”宇宙飞船即将从这里起飞！

九时三十二分整，激动人心的一刻终于到了，“阿波罗十一号”宇宙飞船载着指令长阿姆斯特朗，指令舱驾驶员考林斯和登月舱驾驶员奥尔德林三人腾空而起。十二分钟后，飞船进入环绕地球运转的轨道，宇航员们一丝不苟地检验着飞船内的全部仪器。三小时后，一切彻底检查完毕。“太棒了！一切正常。”对此，宇航员和地面控制中心都很满意。随着地面的指令，第三次火箭又一次点火，飞船转动着脱离了地球轨道，带着人类的希望和梦想，宇航员沿着一条准确的路线，向月球飞驰而去。

发射后的第三天中午十二时，飞船进入了月球的引力范围，此刻呈现在宇航员面前的是一个硕大无比的月亮。当“阿波罗”飞船绕到月亮背面时，与地面的无线电联络中断了，地面控制中心死一般的沉静，人们“度秒如年”，三十五秒钟后，地面控制中心终于按时听到了阿姆斯特朗响亮的声音，“阿波罗十一号”已顺利进入了月球轨道。

七月二十日十一时二十三分，奥尔德林和阿姆斯特朗先后进入他们称为“鹰”的登月舱，而考林斯则留在取名为“哥伦比亚”的母舱内单独控制母舱。他们三人又用五个小时对舱内每一部设备和仪器进行了详细检查。当飞船再一次从月球那边绕过时，考林斯操纵分离把，把登月舱和母舱分离开来。“成功了，‘鹰’展翅了！”无线电话里传来阿姆斯特朗兴奋的声音。

七月二十一日格林威治时间三时五十一分，这是一个不平凡的时刻。在这一刻，舱门打开了，一个“衣服”臃肿的人慢慢地走下扶梯，每走一步都要稍稍停留一下，必须站稳后再行动。这是因为月球重力只有地球重力的六分之一的缘故。扶梯共有九个梯级，可这个人足足走了三分钟。当他下到梯底时，看到月球表面布满了灰层，登月舱的四只脚埋在灰里。他当即报告说：“‘鹰’的脚插进月球灰里约有二三寸，月球灰像是细微的砂粒。”接着，他又说：“我走出登月舱了！”这个人就是阿姆斯特朗。

四时零七分，阿姆斯特朗小心翼翼地伸出左脚，试探性地触及了一下月球，然后他鼓起勇气，在月球上踏上了人类第一个脚印，他激动地向全世界宣告：“对一个人来说，这只不过是一小步，但对整个人类而言，这却是一个巨大的飞跃。”十八分钟后，奥尔德林也踏上了月球，他们走起路来，头重脚轻，只能飘拂着行走。很快，聪明的奥尔德林发明了一种弹跳法，像大羚羊那样，用双脚跳，这比步行既快又省力。他们争分夺秒地在这个荒凉陌生的地方采集土壤岩石样品，拍摄月球景色照片，用铝箔捕捉太阳风质点。

与此同时，世界上最孤独的人考林斯正驾驶着“哥伦比亚”在月球轨道上飞行着，等待着“鹰”登月后返回。不过，他也没闲着，他抓紧时间拍摄照片，进行科学试验。

十二小时后，“鹰”的火箭发动机点火了，宇航员们向活动了二十二个小时的荒芜不毛的月球告别，六分三十秒左右，“鹰”平安进入轨道，飞行了约一万五千公里后，逐渐追上了“哥伦比亚”。二者并排前进。考林斯聚精会神地操纵着“哥伦比亚”，慢慢地向“鹰”靠近，再靠近，终于，二者又稳稳地对接到一起了。两个宇航员迫不及待地从登月舱爬回母舱，三个亲密的战友又团聚了。“鹰”圆满地完成了既定任务，宇航员们把它甩弃在月球轨道上，它真的变成了一只自由飞翔的“鹰”了。

七月二十四日中午十二时三十五秒，“阿波罗十一号”经过近一百万公里的长途跋涉，溅落在中部太平洋上。一艘特大的美国“大黄蜂号”航空母舰立即赶到溅落地点，将三名创下奇迹的宇航员打捞上岸。

“阿波罗十一号”的总的飞行时间是一百九十五小时十八分三十五秒，它向全世界庄严地宣告“人类的首次登月考察成功！”这一行动，作为人类开发宇宙的光辉一页而载入史册。

互联网

计算机的发明成为人类二十世纪的一大成果，它极大地扩大了人类智力所及的范围，在人类生产和生活的各个方面起着极为重要的作用。可是开始时，这些计算机互相之间并没有什么联系，就像是大海中的一个一个的孤岛，只是孤零零地漂浮在信息的大海中。

美国一个未来学家阿尔文·托夫勒曾经说过，电脑网络的建立与普及将彻底地改变人类生活的模式，而控制与掌握网络的人就是人类未来命运的主宰。谁掌握了信息，控制了网络，谁就将拥有整个世界。确实是这样，现代互联网的发展表明，网络正像一张铺天盖地撒来的大网，可我们不是自投罗网，而去认真地学习它，使用它。否则就会被网罩住，听任它的摆布，在现代科技的发展中落在别人的后面。在科技成为第一生产力的今天，网络作为一种无所不包的传播媒体正在起着越来越重要的作用。网络的作用正可用一句话来形容，那就是无“网”不胜。

有句古诗这样写道：“忽如一夜春风来，千树万树梨花开。”人类科技的发展正像一缕春风，而互联网则正像千树万树盛开的梨花，一夜之间来到人间，为人类的生活平添了许多亮色。

互联网的产生很快引起了人们的广泛的关注。在网上，人们或是聊天，网上煮酒论英雄；或是疯狂大购物，把网络当成了百货商店；一些大企业挤上网来，在网上宣传自己的产品；甚至一些政客也纷纷上网，为自己的选举招徕选票。克林顿就曾被人送了个“网络总统”的雅号。

网络产业的飞速发展已经引发了新一轮的淘金热。网络的发展极大地开拓了像光缆、网卡、服务器等硬件的市场，网络硬件商们大赚了一笔；大批大批的网站纷纷到互联网上安家，一些网站的经营者白手起家，一夜暴富；一些人开始跑到互联网上开起各种各样的商店，坐在家里点钞票，一本万利……在这轮淘金热中，像比尔·盖茨、杨致远、张朝阳这样新一代的富豪应运而生，他们的股票在华尔街股票市场被广泛看好，成为华尔街的新贵。

网络正在为人类的新生活开启新的篇章，随着网络的不断发展，终有一天，我们坐在家里，通过互联网就能实现我们要做的一切。你不信，现在你就可以在网络上安个家，建立个人主页，尽展个人风采；通过互联网收发电子邮件，快捷、方便地互相沟通；上网搜索自己需要的资料，突破了时间与空间的限制。你甚至可以通过网络订购盒饭，让自己享受一顿丰盛的晚餐；坐在家里看电影，尽情享受好莱坞大片；工作累了或是有什么不顺心的事，你可以到网上找个网友神聊一通……

这么大的一张网，是谁织出来的呢？说来还真是让人不能相信，竟是冷战织出了互联网。如果我们非得说出现在这张庞大的互联网的祖宗是谁的话，我们只好向前追溯到APPANET，这是美国耗资巨大进行建设的一项工程，当初只是为了保持美军在战略通信上的绝对领先地位。正是这项工程使互联网上两个最重要的协议TCP和IP协议得以问世，后来，美国国防高级计划署决定将这两个协议向全世界无条件地免费提供，这两个协议成为解决电脑网络可靠性的核心技术。

互联网的发展极为迅速，每天都有大量的网站在建成，都有大量的计算机连入互联网。伺服主机的数量从一九九三年到一九九六年竟翻了一千倍！人们纷纷挤到网上，在这里，他们找到了他们的新生活。人们的智慧与知识正在不断通过互联网在全世界范围内自由地流通，互联网成了智慧与知识的高速公路，将会为人类做出巨大的贡献。

基因工程

人类进入二十世纪后，生物科学发展迅速，尤其是从微观角度对生命秘密的认识越来越深。基因工程是这个潮流的重要结果，这一新的技术，正在改变自然生命和人类生活。

基因的概念是奥地利遗传学家孟德尔在一八六五年提出来的，他在论文《植物杂交试验》中首先使用基因这个概念，根据豌豆杂交试验的结果，阐明了基因的遗传规律。但他所说的基因是个猜测，基因同染色体的关系纯粹是推理出来的。

到了一九○八年，美国生物学家摩尔根开始实验，他要证明基因的存在与作用。摩尔根养殖了许多果蝇。这种大个昆虫容易饲养，突变性多，唾腺染色体大，很适合做遗传学实验的材料。摩尔根发现，果蝇有红眼与白眼之分，细胞中的染色体是决定性别的主要成分，也就是说染色体是遗传因子的真正携带者。摩尔根做了两年的实验，一九一一年，首次绘制出了果蝇性别基因的遗传图，成功地证实和建立了基因学说。一九三三年，摩尔根获得了诺贝尔生理学与医学奖。

二十多年后，美国科学家沃森和克里克又提出了染色体的DNA双螺旋理论，揭示了基因的物质基础与结构，大大地推进了基因理论。他俩获得了一九六二年度诺贝尔奖。后来，科学家们又进一步发现，DNA的化学构成是氨基酸，二十多种氨基酸的不同组合形成不同的DNA。

基因学说提出后，各国科学家们很快接受了这一理论。科学家们进一步发现，生物的各种形状是由基因决定的，重新组织生物的基因，就可以改变生物，得到新的物种。这是令人振奋的想法。如果我们可以把西瓜的基因与葡萄结合，那么葡萄的个头就会很大，产量就会增加；如果把人类遗传性疾病的决定性基因剔除，那么人就不会得相应的病了。

但是，基因是很小很小的微粒，把不属于某物种的基因放到它的染色体上，或把造成某不良性状的基因从染色体上剔除都很难，而且，确定某个基因决定什么性状也不是件容易的事。因此，科学家们先对微观的生物技术开展研究。为此，细胞工程得到了巨大的发展。细胞工程是相对于常规育种技术而言的，它的操作单位是细胞或亚细胞，它的理论依据是植物细胞全能性的发现和细胞全能性理论的建立。细胞工程涉及面很广，主要包括细胞培养、细胞融合、组织重组和遗传物质转移等多个方面，这个技术可以通过小小的细胞“手术”，对细胞的各个更为微小的部分进行拆分与整合。

到了二十世纪八十年代，细胞工程取得了令人惊叹的成绩。一九七七年十一月十日，英国科学家培育成功试管婴儿，他们把布朗夫妇的精子和卵子在体外受精，然后在含有特殊液体的玻璃瓶中培养，之后再把受精卵放入布朗夫人体内，九个月后，婴儿降生，体重五斤半，一切正常。在此后，一九九六年七月五日，英国爱丁堡卢斯林研究所胚胎学家伊思维尔穆特，成功地克隆了一只威尔士高山羊“多利”，同年八月，美国俄勒冈灵长类研究中心又克隆出了两只恒河猴，之后科学家又克隆出猪、牛、羊等。这些为基因工程进一步奠定了基础。

基因工程又称为基因重组工程。形象地说即对基因进行剪、粘、载、住等四步简单的处理。科学家先利用酶将DNA剪切开，再用酶将目的基因与载体DNA相连。然后将它送入宿主细胞。这样，细胞拥有了新的基因组，经过对细胞培育，可以更快速、更精准地改造生命。

基因工程已经获得巨大发展，尤其是新的仪器与方法的不断创新，使基因工程的前程越来越广阔。这门上个世纪末兴起的新学科，将会越来越深入地改变我们对自然界的认识和创造力。

原子能的开发与利用

原子能的开发和利用是二十世纪最伟大的科学成就之一，从此人类获得了又一个重要的新能源。

十九世纪末以前，科学家们普遍认为原子是不可分裂的安定的粒子。一八九二年，生于新西兰的物理学家欧纳斯特·卢瑟福在实验中发现：铀并不安定，它一直在分裂，就如夜光表的针一样，发出某种放射线，他称之为“原子崩溃论”。一八九五年，德国科学家伦琴发现了“X射线”。在以后短短的几年里，人们很快解开了原子之谜。一九○二年，卢瑟福与英国学者弗雷里克·索迪合作发表了划时代的“原子蜕变理论”，指出“放射能是放射性元素之原子蜕变为其他元素时所产生的现象”。这个理论成了后来制造原子弹的重要依据。经过无数次实验研究，一九一○年，卢瑟福的“原子论”问世了。根据这一理论，一个原子的质量几乎全部集中于构成原子中心的原子核心面，而原子核由一些带正电、既小又硬的“质子”形成，质子和围绕原子核旋转的带负电的电子保持平衡。如果放射性的粒子和某一原子核直接作用，就会改变电子和原子核内与电子保持平衡的质子的数目，从而使原子变成其他种类的原子。

二十世纪三十年代，原子物理学有了突飞猛进的发展。一九三二年中子的发现开辟了核物理学的新纪元。中子与质子并存于核子里边且不带电，它能够从中单独分离出来，用它作为冲击原子的粒子，就不会被带正电的核或带负电的电子所排斥。一九三四年十月，意大利物理学家昂利克·费米发现用中子轰击重元素铀，可造成铀的核裂变，产生新的“超铀元素”，同时发现慢中子效应所产生的人工放射性更强。一九三八年，奥地利女科学家丽莎·梅特内和德国科学家奥托·哈恩、弗里茨·施特拉斯曼继续费米的实验，进一步论证了核裂变的链式反应。同时，科学家们还发现铀二三五原子的核裂变比天然铀核裂变所获得的能量还要大。核子在分裂的同时还要产生高达几百万度的热，能将质量如氢原子一样轻的质子变成像氦原子一样重的原子。至此，欧洲科学家们已经找到了人工获得原子能的理论和途径，但技术上获得、利用原子能却在美国率先实现。三十年代，法西斯主义猖獗于欧洲大陆，战争阴云密布。法西斯残酷地迫害使一大批科学家如爱因斯坦、费米等流之美国，美国渐渐成为世界科技中心。

来到美国的科学家们出于反法西斯的正义感和责任心而积极工作。当他们得知纳粹德国正在加紧研究制造原子弹时，为了赶在德国前面造出原子弹，在许多科学家倡议、支持下，一九三九年八月二日，爱因斯坦致信罗斯福总统：“我预料在不久的将来，铀元素会成为一种重要的新能源。……如有必要，政府方面还应迅速行动。”美国接受了建议，制定了“曼哈顿计划”，大量拨款研制原子武器。一九四二年十二月二日，在费米领导下，世界上第一座核反应堆在美国芝加哥大学建立。

一九四五年七月十六日五点十分整，在美国新墨西哥州的一片荒漠上成功地爆炸了世界上第一颗原子弹，随着一声震耳欲聋的巨大爆炸声，一团云被卷了起来，升入万米高空，形成了蘑菇状，然后爆发出无数火焰。这是一颗铀弹，其威力相当于两万吨TNT炸药，在半径一千六百米范围内的一切动植物全部死亡。

为了争夺战后世界霸权，美国不顾当初参加研制原子弹的科学家们的多次上书反对，于一九四五年八月六日和八月九日向日本广岛和长崎分别投掷了一枚铀弹和钚弹，造成了二十多万居民的伤亡。

其实原子能用途极为广泛，它本该为人类带来更多的光明和幸福，然而，不幸的是，它却被超级大国利用，当做争霸世界的武器。