智慧的闪电--世界发明史话-第12章
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这是大规模的、优质的痘苗生产同世界性的历时十年的国际合作相结合而创
建的伟大业绩。
水下战舰——潜艇
（18世纪末）
从很早的时候起，人们就向往着能像鱼儿一样在水中自由游泳。2000多
年前，有个国王叫亚历山大，他想到水下去逍遥，就下令工匠们给他做了一
个玻璃容器，他躺在这个容器里沉到海底，并在海底停留了一些时候，看到
了水下奇异的水族生活。这可以看作早期人们对潜水装置的探索。
17世纪初，荷兰有个物理学家，名叫科尼利斯·德雷尔，为了使潜水船
能在水中前进，他做了长时间的研究和试验。17世纪20年代，他用一条最
大的潜水船，装载12名水手，用浆划船前进。这种潜水船是用木料制成的，
在船体外面蒙上了一层涂油的牛皮，下潜深度为4至5米，船内装有羊皮囊
作为水柜。羊皮囊内灌进了水，船就下潜；把羊皮囊内的水挤压出去，船就
上浮到水面。这种潜水船要算是世界上最早的潜艇雏形了。
18世纪美国独立战争时，英国的战舰在美国的海面和港口横冲直撞，激
起了美国人的义愤。有一个叫戴维特·布斯涅尔的美国人，很早就想造一条
潜水船到水下作一次旅行。由于战争爆发，他改变了主意，打算建造一条水
下战舰，从水下去攻击英国的水面战舰。于是，他很快设计制成了一条小艇，
起名叫“海龟”。
“海龟”艇是木制的外壳，形状很像一个尖头向下的鹅蛋。艇底有一个
小水柜，艇内有一个小水泵，向水柜灌水时，小艇就潜入水中，当水泵把水
柜的水抽出时，小艇就上浮。艇上还装有一个手摇螺旋桨，可使小艇在水下
前进。艇外挂有一个大炸药桶。进攻时，小艇开到敌舰的正下方，然后用长
矛似的钻子去钻敌舰的船底，钻好后把炸药桶挂上，启动定时爆炸装置，当
小艇离开后，炸药桶自动爆炸，就可以摧毁敌舰。
“海龟”艇制成后，曾奉命攻击英国的快速战舰“鹰”号当“海龟”艇
潜到“鹰”号的船底下方时，驾驶员埃兹拉里选择钻孔的位置不对，钻不进
去，他怕所带的氧气用完，于是放弃了攻击，浮出水面，准备返航。这时，
英国海军巡逻艇发现了它，就把它当作怪物进行追捕。“海龟”艇跑不过巡
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逻艇，埃兹拉·里急中生智，把炸药桶放了出来，并点燃了定时爆炸装置，
轰隆！一声巨响，吓得英国巡逻艇调头就跑，埃兹拉·里安全返回了基地。
18世纪末，爱尔兰裔的美国人罗伯特·富尔顿建造了一艘小巧玲珑的潜
艇，名叫“魟鱼”。该潜艇长7米，形状像子弹，艇体为铁架铜壳，有水柜，
能使艇沉浮。艇上还有一台手摇螺旋桨，保证水下行驶；还有一根可以折叠
的桅杆，并装有风帆，能使艇在水上航行。它使用的武器是水雷。这条潜艇
从材料、设备到武器，都比“海龟”艇有较大的改进，所以比“海龟”艇潜
的深，攻击威力大。
19世纪中叶，德国人威廉·鲍尔对罗伯特·富尔顿的潜艇加以改进，制
成了“火焰”号潜艇，装置一对踏车作为动力。它就像现在的自行车一样，
用脚踏飞轮，带动螺旋桨转动，使艇前进。
19世纪60年代，美国国内爆发了“南北战争”。南军建造的“大卫”
号潜艇，是以小型蒸汽机作为动力的。这是潜艇在动力上由人力改为机器的
第一次重大改进。1863年10月的一个夜晚，“大卫”号潜艇袭击了北军的
“克伦威尔”号铁甲舰，使其受了伤。1864年2月17日傍晚，南军又使用
“亨利”号潜艇，用长竿鱼雷（鱼雷绑在一根长竿上）炸沉了北军的一艘巡
洋舰“休斯顿”号，成为历史上第一艘击沉战舰的潜艇。
1863年，法国建造了一艘很大的潜艇，叫“潜水员”号，长约47米，
排水量420吨，艇上安装了80马力的压缩空气发动机作为动力。这个艇在水
下航行的稳定性能差。到1881年，爱尔兰籍美国人霍兰，在解决潜艇水下航
行稳定性方面取得了进展，他用升降舵来保持潜艇水下航行时的稳定。
19世纪80年代，法国又制造了一艘名叫“吉姆诺特”号的潜艇。这艘
潜艇装上了蓄电池，使用了55马力的电动机作动力，这是潜艇动力上的又一
次重大改革。
1898年，霍兰又研制了一种潜艇，以汽油发动机作动力，水下最大航行
速度为5节（1节为每小时1海里）。水上可达7节。这艘潜艇还可以水下
发射鱼雷。
1899年，有个名叫芬贝夫的人，制成了一艘名叫“纳维尔”号的潜艇，
有两层壳体，在艇的内壳外又包上一层外壳。内外壳之间的空间用来装水，
叫水柜，可使潜艇下潜上浮，使潜艇具备了较好的潜浮和航海性能。水下航
行速度可达8节，水上航行速度达到11节，并能给蓄电池充电。这一重大改
进，为现代潜艇打下了良好的基础。
在第一次世界大战前几年，潜艇越造越大，越造越好，由于使用了柴油
机作动力，航速有很大的提高，武器装备也比以前多了。第一次世界大战一
开始，潜艇就投入到大规模的海战中。1914年9月22日，德国的一艘潜艇
在1小时15分钟内，用6个鱼雷击沉了英国3艘1。2万吨的巡洋舰，充分显
示了潜艇的威力。
到了第二次世界大战期间，世界各国建造的潜艇总数已达到1600多艘。
随着潜艇数量的增加，种类也在增多，用途也越来越广。潜艇的排水量，已
从数百吨发展到2000多吨。不仅出现了小型、中型、大型潜艇，而且还出现
了执行特殊任务的袖珍潜艇。
第一次世界大战期间，为了提高潜艇的攻击和自卫能力，安装了火炮。
但火炮在水中阻力很大，影响了潜艇的速度，以后又把火炮拆除了，增加了
鱼雷发射管的数量，这样不仅提高了潜艇水下航行的速度，而且也增大了潜
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艇的攻击威力。
第二次世界大战后，有的国家把常规动力改为核动力。1954年，美国的
“舡鱼”号潜艇首先采用了核动力。核动力使潜艇有了较大的航速，它比常
规动力的速度大一倍多，而且能长时间在水下航行，它可以绕地球跑好几圈
而不需要增添燃料，而且它能够以90％以上的时间在水下活动，大大提高了
隐蔽性。而装备了弹道导弹的核潜艇，已经成为一支战略打击力量。
降落伞的发明
（1797年）
在历史上，航空曾是一项充满危险的事业。但自从有了降落伞，就大大
增强了飞行员的安全感，也挽救了不少飞行员的生命。
降落伞是在18世纪末发明的。1797年10月22日，在巴黎现在的蒙索
公园上空，人类首次从飞行器上跳伞。跳伞的人叫加内林，他使用的降落伞
有肋状物支撑，收拢起来就像现在的阳伞。
这次跳伞是由氢气球带到高空，按照加内林的要求，一直上升到约3000
英尺，然后加内林一拉系在气球上的释放绳，降落伞便离开了气球，伞盖就
被强烈的气流张开，由于伞上没有孔，加内林的降落伞摆动得很厉害，使站
在小篮子里的加内林在着陆时头晕目眩，恶心呕吐。这一次跳伞，开创了人
类自天而降的历史，是一次伟大的壮举。
到19世纪，跳伞已成为航空表演中的一种不可缺少的节目。其具体方法
是：用有人驾驶的气球升空，降落伞就系挂在气球上。全体表演者可以乘气
球上升到冷空气允许的高度，于是跳伞的人便脱开吊架，使降落伞离开气球，
安全地降落到地面。
随着航空事业的发展，人们已不再满足于乘气球跳伞。1912年3月1日，
贝里上尉首次使用固定开伞索在美国的圣路易斯从飞机上跳伞。
1912年秋天，F·R·劳第一次使用自由开伞索在美国从飞机上跳伞。他
使用的是史蒂文斯的有“救生降落伞包”的降落伞。1919年4月19日，欧
文在美国首次使用他改进了的有开伞索的降落伞。这种具有开伞索的降落伞
是现代降落伞的原型。
由吃青蛙腿引出的电池发明
（1799年）
电池是最先出现的连续的电源，它的发明是电学研究的起点。那么，电
池是怎样发明的呢？
1791年，意大利的加伐尼教授的夫人患病，医生要她多吃青蛙。有一次，
夫人发现和餐刀一起放在金属盘子里的剥了皮的青蛙腿有时出现抽动现象。
她感到很奇怪，就告诉了加伐尼。加伐尼听到后非常感兴趣，为了弄清原因，
他做了一个试验。他用两种不同的金属连接在一起去接触蛙腿，蛙腿立即抽
动起来。随后，他又用带电的莱顿瓶和静电起电机接触蛙腿，同样使蛙腿发
生了痉挛。加伐尼十分激动，为了进一步证实这种现象，他又拿来一只死去
的青蛙做同样的实验，得到了同前一次一样的结果。
经过深入研究，加伐尼断定，两种不同的金属，正好形成青蛙神经和肌
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肉之间的电路。青蛙腿的抖动是电在作怪。加伐尼当时把这种现象解释为“生
物电”的表现，以区别于静电。1793年，他在英国皇家学会会议上阐述了这
一发现和见解，引起了科学界的极大兴趣。
有一位叫伏打的意大利巴维亚大学教授听到这个消息后，起初也相信了
加伐尼的观点。后来有一次，他无意中用两片不同的金属夹了一下舌头，意
外地感到它有一种不寻常的麻辣感觉。于是伏打收集了多种金属片进行舔
试，发现金属不同，麻辣感觉也不同。在反复思考这一现象的原因时，伏打
想到了青蛙腿抽动现象，认为这可能是由于产生了电的缘故。经过进一步的
实验，他否定了加伐尼关于青蛙腿抽动原因的解释，认为青蛙腿抽动不是由
于“生物电”的作用，而是由于两种金属相接触时产生了电所引起的，而且
两种金属性质相差越远，所产生的电就越强。
1799年，伏打在两种性质相差很大的金属片中间夹上多层用盐水沾湿的
布片，制出了可供实用的电源。这种装置后来被称为“伏打电池”，这就是
电池的祖先。
1801年，法王拿破仑专门邀请伏打到巴黎皇宫，要他演示电池的原理，
并给了他一笔重赏。
以后，伏打又对电池进行了改进，把许多圆形锌片、铜片和用盐水浸泡
过的圆形原纸片，按照铜片、纸片、锌片，铜片、纸片、锌片……的次序一
个个叠起来，制成了“电堆”，产生出了电流。电堆可以产生连续恒定的电
流，为电学研究开辟了道路。这一成果，发表在英国皇家学会学报上。从此，
伏打的名字和他发明的电池传遍了世界。人们为了纪念他，以“伏打”命名
电压单位。
从笑气到麻醉术
（1800年）
麻醉术是支撑外科医术的基础。不难想像，如果没有麻醉术，要进行外
科手术简直是不可能的。
中国是在外科治疗上最早使用麻药的国家之一。汉末医学家华佗在治疗
“肠胃积聚”等病时，就先让病人服“麻沸散”使之麻醉，然后再施行腹部
手术。这说明，中国早在二世纪时就已在麻醉方法和外科手术方面取得了相
当成就。
近代麻醉术出现于18世纪末，这时正是化学这门学科即将形成之际。当
时，科学家们正在全力以赴地进行研究工作，力争发现和制成新的化合物。
在这些科学家中，有一位叫戴维的英国人，他对一氧化氮 （别名笑气）
很感兴趣，进行着各种试验。他发现，谁吸入了这种气体，就会心情愉快，
大笑不止，以至最后达到昏昏欲睡的状态。
笑气的发现很快就在欧洲传开了，许多人都想体验一下吸入笑气的感
觉，自愿前去接受试验。当时，一些有名的诗人争着来吸笑气，以享受笑的
乐趣。1800年，戴维在英国皇家学会做报告，到会人员全都吸入了笑气，一
时间乱成一团：有的人哈哈大笑，有的人睡倒在桌子上，有的人则大声谈
笑……当时还有人画了一幅漫画说：“笑气可以治好嘴碎的太太。”
美国有位牙科医生叫韦尔斯，他听到这个消息，联想到他给病人拔牙时，
由于没有麻醉药，病人疼痛得大声嚎叫，痛苦异常的情景，就想到：这种笑
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气能否成为一种麻醉药呢？于是，他大胆地决定拿自己做实验。他先是吸入
笑气，然后请助手给他拔了一颗牙，果然不觉得疼痛！试验获得了成功。
韦尔斯的助手莫顿，认为笑气的麻醉效力还不够大，想另找一种更强有
力的麻醉剂。为此，他去请教化学教授杰克逊。教授说，有一次他做化学实
验时，不小心吸入了过多的氯气，感觉喉头很不好受，于是他试图吸入一点
乙醚解毒。当他吸入之后，身上马上感觉很舒服，一会儿便昏昏入睡了。
莫尔顿听了这个情况之后，就开始利用乙醚作麻醉药，先在动物身上试
验，后来又在自己身上试验，证明乙醚确实有较好的麻醉作用，而且对人体
无害。进而，他在对病人进行手术时，使用乙醚进行麻醉，获得了巨大成功。
从此，用酒精制成的无色透明体乙醚，成了世界上各个医院的手术室不可缺
少的药品。
麻醉术不仅用于外科手术，还被用来进行减少分娩的痛苦。这里有一个
有名的故事：起初，由于宗教上的理由，很多人反对麻醉分娩。到了 1853
年，英国维多利亚女王生奥波尔特王子时，用氯仿麻醉获得成功。消息传开
后，舆论一下子就改变了态度。此后，在麻醉之后分娩，就成为平常的事了。
钢笔的发明
（1809年）
钢笔是人们普遍使用的书写工具，它是在19世纪初发明的。1809年，
英国颁发了第一批关于贮水笔的专利证书，这标志着钢笔的正式诞生。
在早期的贮水笔中，墨水不能自由流动。写字的人压一下活塞，墨水才
开始流动，写一阵之后又得压一下，否则墨水就流不出来了。这样写起字来
当然是很不方便的。
到1884年，美国一家保险公司的一个叫沃特曼的雇员，发明了一种用毛
细管供给墨水的方法，比较好地解决了上述问题。这种笔的笔端可以卸下来，
