假如沒有電池的發明，麥克斯韋的電磁學理論就不可能建立，改變世界面貌的第二次技術革命也許還要推遲幾十年或上百年。今天各式各樣的電池，也是自動控制、電子技術、傳感技術、航空航天、計時測試和家用電器不可缺少的能源。說到電池的發明，不能不提到1791年意大利博洛納大學教授伽伐尼解剖青蛙時的重大發現，那就是不同金屬接觸蛙腿時會引起痙攣，這現象與蛙腿通過電流時的情況一樣。意大利巴費爾大學物理教授伏打注意到了伽伐尼的發現，在重復伽伐尼的實驗過程中，伏打發現不同金屬在液體和濕布中會產生電流。1799年，伏打用銅片和鋅片制成了能維持一定電流的“電堆”。1800年，伏打寫信給英國皇家學會會長，宣布他制成了“伏打電池”。世界上第一個用浸在鹽水里的銅片和鋅片組成的電池，就正式問世了。

阿斯匹林

作為一種退熱止痛藥，它的發明也許稱不上驚天動地，但發現阿斯匹林的悠久歷史和它至今不衰并還在發展的有效功能，使阿斯匹林成為一種很典型的超時代產品。天然阿斯匹林的歷史可以追溯到公元前5世紀至公元前4世紀，被稱為“西方醫藥之父”的希波克拉底就曾介紹過咀嚼柳樹皮可治療分娩疼痛和產后發熱，古羅馬人用楊樹皮的浸出液治療坐骨神經痛，美洲印第安人用柳樹皮泡制的茶來退燒，非洲霍屯督人用柳樹皮飲料醫治風濕病。這些民間土藥的主要成分，就是天然阿斯匹林。1800年，人們開始從楊柳科植物的樹皮中提取水楊酸鹽類。1853年，德國化學家杰爾赫首次成功地合成純水楊酸，確定了它的退熱止痛有效作用，但毒性和副作用太大。1897年，德國化學家霍夫曼用純水楊酸制成乙酰水楊酸，保持了有效功能而大大降低毒性和副作用，成為一直沿用至今的阿斯匹林的主要成分。1899年，德國拜爾公司大量生產阿斯匹林，并大做廣告，于是退熱止痛的阿斯匹林開始風行全球。

電燈

盡管目前各種新光源不斷涌現，但白熾燈仍然是我們生產、工作和生活、娛樂的主要光源，而且在不久的將來，白熾電燈還將以它光亮柔和穩定、方便靈活價廉的特點而有一定的地位。1878年，英國的斯旺在新堡的化學學會展示了他發明的白熾電燈，而幾乎同時，愛迪生在美國新澤西州孟洛花園的實驗室中，點亮了他研制的白熾電燈。據說，愛迪生這位平均11天取得1項專利的偉大發明家，為研究白熾燈的燈絲材料，試用了包括婦女柔發、老人胡須和中國竹絲在內的1600多種不同材料，最后采用了碳化的棉線。第一只愛迪生的“棉線燈絲電燈”連續亮了40多個小時，宣告了真正具有實用意義的電燈的誕生。這是1879年10月21日的事。但目前使用的鎢絲電燈，直至1908年才出現。應當指出的是，由于愛迪生反對交流電，所以他研制的電燈嚴格地講是直流白熾燈，而我們現在使用的交流電源電燈，是稍后一些時間才問世的。

時鐘

“一寸光陰一寸金”、“時間就是生命”，古今人們重視時間珍惜光陰。但若沒有計時工具，如何衡量過去、現在？怎樣區分前后快慢？更不用講我們今天探月攬海、原子基因的研究和自動化、機器人、交通管理、激光通信的時間要求，要精確到百萬分之一秒甚至萬億分之一秒?？梢哉f，沒有鐘表，就沒有現代世界。精確的計時使一個復雜的現代社會運行協調，而模糊的時間概念只能是低級原始社會的標志。鐘表的時代意義就是精確程度。

古代的原始計時工具是銅壺滴漏、沙漏、日晷。11世紀我國北宋學者蘇頌建造的“水運儀象臺”，可稱最早的機械時鐘。由于需用水車供水作動力，故稱“水鐘”，每一刻鐘用鑼聲、鈴聲和鐘琴聲報時。西方最早出現的機械時鐘，可能要算13世紀英國一個鐵匠為一座寺院“鍛造”的一臺機械鐘，它粗大的齒輪、鐘錘、柱軸和杠桿都是手工鍛打而成的。而1309年安裝在意大利米蘭的圣歐斯托教堂的時鐘，相比之下就要精密準確很多。但這些時鐘都只能用聲音報時而沒有表面標度顯示時間。

1583年，意大利科學家伽利略用脈搏測定教堂吊燈擺動的周期，發現無論擺幅多大，時間都相同，于是設想這個原理可以用做鐘表的鐘擺，通過實驗他寫成文章提出了著名的“鐘擺原理”。而把鐘擺原理運用在真正的時鐘上，是荷蘭的物理學家惠更斯，他在1658年制造成功了世界上第一臺精確計時的擺鐘。而更為輕巧方便的表，則是在后來人們發明了游絲擺輪代替單擺的事了。從掛表、懷表到手表、戒指表，機械鐘表越來越精細輕巧，但更為精確的石英電子表從(1992年已開始占領鐘表市場。日本的精工集團是全球最大的鐘表制造廠商，每兩秒鐘就生產一塊新表。1948年發明的銫原子鐘，24小時的誤差不到億分之一秒。

計算機

數學是科學技術的基礎，而數學離不開計算，計算就需要計算工具。結繩、壘石和刻痕，只能說是簡單的記數，真正的計算工具，最早的是我國的算籌和算盤。算盤出現的年代已不易考查，但從《漢書》中出現“珠術”的名詞推斷，漢代以前我國就已有算盤，到明代則已有帶橫梁的上二珠下五珠的算盤，而且有了《盤珠算法》等專著。

雖然算盤這簡單的計算工具可以進行復雜的計算，而且在一些運算上，速度、效率都很好，但真正現代意義的機械計算機，還應是法國數學家布萊斯·帕斯卡1642年發明的加法器。而英國數學家查爾斯·巴貝奇1822年設計的“差分機”和1833年設計的“分析機”，是歷史上首次提出程序設計并含有運算器、存貯器、控制器和輸入輸出器等基本部件的通用數字計算機。很可惜，由于缺乏經費支持，這臺數字計算機最終沒有完成。1941年，德國工程師康納德·朱斯制成了世界第一臺應用二進制程序控制的通用自動機電計算機。1945年底，美國賓夕法尼亞大學在軍方支持下，制成了世界第一臺電子計算機“埃尼亞克”。這臺有18000多個電子管、重達30多噸的電子計算機，運算速度是每秒5000次。實際上，電子計算機的功能已不僅是計算和高速運算，它的邏輯判斷、高速運行、大容量的貯存以及圖像轉換、不同信號的輸入輸出和處理，早已超出數學計算的范疇，準確的稱呼應該是“電腦”。但因為電腦確實是從機械計算機、機電計算機、電子計算機的道路發展而來，首先是為數字計算服務而設計的，因此稱之為計算機也可說是不忘根本。如今隨著運行速度的提高和功能的發展，已出現了每秒運算10多億次的高速巨型電腦，速度更高、容量更大、性能更多的“光腦”也將問世。電子計算機、電腦正開辟著人類的一個新時代。有的國家已經規定，申報的新產品，必須報告產品中運用電腦的情況，否則不能批準，看來電腦時代已經到來。

電視

電視現在已成了很多城市人生活的一部分，世界杯足球賽期間，據說通過電視觀看球賽的觀眾有幾十億，而在電腦、自動控制、安全防衛、遙感遙控和醫療衛生等方面的作用，就更為重要。

在19世紀后期，貝爾發明電話之后，很多人就有了想通過類似電話傳送的技術來傳送圖像的考慮和設計。1884年巴普考發明的電動望遠鏡，對電視的研制又是一個激勵，但一直到20世紀初，在無線電通信技術、電子技術和有關功能材料有了突破以后，電視的研制才飛速發展。1907年11月18日法國物理學家愛德華·貝蘭首次實驗有線圖像傳真成功。雖然只是固定圖像的傳輸和接收，但稱之為電視發展的第一步是完全合理的。嗣后各國科學家在電視的放送、傳輸、接收等方面都有了成功的進展。1929年，貝爾在倫敦公開播映歌星演唱，開創了世界上第一個電視節目。但因為畫面和聲音不能同步，因此觀眾在示波器的小屏幕上看到模糊不清的歌星張嘴好幾分鐘以后，才聽到歌聲，此時歌星又從屏幕上消失了。直至1930年7月，貝爾解決了聲像同步的技術問題，英國廣播公司才正式播映了世界上第一個電視劇《嘴里叼花的人》。目前彩色電視早已代替黑白電視，更先進的數字電視、立體電視、水下電視都已陸續問世，衛星電視更把電視信號投向世界每一個角落。電視已經跨越國界空間，也正在跨越時代。

核能

核能的發現和利用，是當代新技術革命的一個重要標志。核應用方興未艾，核電站將在21世紀占領能源舞臺，核時代正在到來。

1905年，愛因斯坦在“狹義相對論”中提出了著名的質能關系式E＝mc2，在理論上奠定了開發核能的基礎。在以后的30多年中，居里夫婦、德國的哈恩和施特拉斯曼、奧地利的梅特納等人，從放射性、慢中子效應、鈾核裂變等一系列實驗研究中，逐步揭開了核能的奧秘。

1942年，美國在英國和加拿大的合作下，開展了代號“曼哈頓工程”的大規模核能計劃。奧本海默博士負責領導原子彈的設計和研制工作。核能的研究開發從此有組織有計劃地全面開展起來。

1942年12月，在費米的領導下，在美國芝加哥大學建成了世界第一座核反應堆。12月2日，首次成功地實現了人工控制的核裂變鏈式反應，正式揭開了核能時代的序幕。1945年7月16日，第一顆原子彈試驗爆炸成功。由于戰爭環境的保密需要，第一顆原子彈驚天動地的爆炸，很多年以后才為世人所知。而在同年8月6日和9日向日本廣島、長崎投下的鈾彈和钚彈造成的影響，至今還沒停息。1952年11月1日，美國進行了第一次氫彈試驗；1953年蘇聯爆炸了第一顆有實用意義的氫彈。1954年1月美國第一艘攻擊型核潛艇下水……美蘇的核軍備競賽使我國不得不有所防備，1964年10月和1967年6月，我國先后成功地進行了原子彈和氫彈的試驗。

世界第一座核電站是1954年6月在蘇聯奧布寧斯克建成的。以后，美國、英國、法國等國家紛紛建立核電站。雖然由于美國三里島和蘇聯切爾諾貝里核電站事故，造成一些人對核能利用的恐懼心理，但核能這種高能量密度、高效率、低成本、低消耗、低污染的新能源正在逐步登上能源的主舞臺。

高分子合成材料

包括塑料、合成橡膠和合成纖維在內的高分子合成材料，無疑是20世紀發明中的驕子。有人稱新技術革命的旗幟是高分子合成材料做的，真是一語雙關非常精辟。高分子合成材料以其優異的性能、豐富的原料和低廉的成本，正在動搖著物質材料世界中占統治地位的金屬和其他非金屬材料的地位，已經成功地成為當今生產、工作、生活、文化娛樂中不可缺少的基礎材料。

1920年德國化學家施陶丁格的高分子長鏈理論和美籍比利時科學家紐蘭德關于乙烯合成橡膠的研究，為高分子合成材料的發展打下了理論基礎。由于第一次世界大戰的軍事需要，合成橡膠和石油化工產物的研制開發發展最快，并使石油化工成為高分子合成材料的開發基礎，塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料幾乎全部來自石油化工。

最早的合成塑料是美國化學家貝克蘭德在1907年研制成功的酚醛樹脂，這就是通常說的“電木”。最早的可代替天然橡膠的合成氯丁橡膠是1928年紐蘭德和柯林斯研制的。世界上第一種全人工合成纖維是聚酰胺纖維，世稱“尼龍”，這是美國杜邦公司利用化學家卡羅澤斯的研究成果，在1938年推出的。當時尼龍被人稱做“女妖的頭發”，如今尼龍家族僅杜邦公司的產品就有1800多種。纖細的尼龍纖維，10千米長僅17克重，當今上百萬噸的尼龍產品，足可以為地球裹上幾層漂亮的外衣。高分子合成材料已經開始登上“分子設計”的臺階。在分子水平上設計制造人們所需要的各種材料，已經不是幻想，肯定它將驕傲地跨入21世紀。

機器人

20世紀初，機器人還只能出現在科學幻想小說之中。60年代問世的機器人，其實還只是進行噴漆、焊接的“機械手”，從外形到性能都一點不像人。隨著微電腦技術、精密機械和自動控制技術的發展，70年代末80年代初，機器人的發展可謂突飛猛進，各式各樣性能各異的機器人紛紛問世。法國有能清理站臺、打掃衛生、擦拭座椅的地鐵站務員機器人；日本有滅火噴水的消防員機器人，還有右手61指左手72指能演奏吉他的“獨奏者”機器人。德國羅納布格市的拳擊陪練機器人，不僅能承受、躲避拳擊手的各種攻擊，而且還能伺機用它的“機器手”進行反擊。英國奧斯丁·勞維爾汽車廠的機器人檢驗員，裝備有69個攝像機和激光探測器，可以在43秒鐘內完成148個檢查項目。還有鋪設地下管道的“地下工作者”機器人，會哭會叫會“流血”的牙科、外科實習機器人，能翻譯外語的機器人，可以搬運重物登樓的機器人，會喂雞、養魚的機器人以及會說會笑、外形像人、會走路、會點頭的仿人機器人等等。由智能機器人率領的機器人大軍將在21世紀大展雄風。

假如還要介紹，抗生素、農藥、化肥、染料、洗衣粉、潛艇、飛機、空調器、收音機，乃至罐頭食品、縫紉機、拉鏈、眼鏡、抽水馬桶、吸塵器……都有一番頗有意味的歷史和開拓意義，凡能在今天發揮作用的任何東西，當初發明問世都有著超越時代的意義。我們回顧歷史，主要還是為了今天能想到明天、后天，這樣的產品才真正有時代氣息，而科技對這些新產品——未來商品的決定意義，從這些例子中已非常清楚了。

空氣的新家族

英國物理學家瑞利，在做測量氮氣密度實驗的時候發現，兩種不同來源的氮氣，它們的密度總是相差05%，但瑞利沒能找出原因。1894年，瑞利公開請求別的科學家一同來解決這一難題。英國化學家拉姆賽請求瑞利同意自己繼續進行這一實驗。拉姆賽猜想，造成差別的原因，可能是空氣中含有微量的比空氣輕的另一種元素氦。他決定通過使空氣液化再蒸發的方法，將空中的不同成分一一分離出來，從而查出其中的氦。

意外的發現

“液態空氣來了！”“液態空氣來了！”

在拉姆賽實驗室中工作的年輕人奔走相告。他們放下手頭的工作，都來看這從來沒見過的東西——液態空氣，更想看看拉姆賽怎樣從液態空氣中提取氦。

杜瓦瓶中的液態空氣像清水一樣，慢慢地冒著小氣泡。瓶子一搖動，氣泡就增多，發出咝咝的聲音。

在找氦之前，拉姆賽用液態空氣，向他的學生們做了好幾個奇妙的實驗。