第2章 发明简史(2)

在17世纪中叶，北美海域出现了装备有专门捕鲸设备的船，这就是捕鲸船。当时，这种船上带有一些捕鲸小艇，捕鲸鱼叉手驾着这种能载五个人的两头尖形轻便小船，离开大船冲向鲸鱼。这是特别费力又充满危险的行动，受伤或被激怒的鲸常常把这条小艇打翻到惊涛骇浪之中。今天，这种小艇已经不见了。捕杀抹香鲸通常是从船上发射炮箭，然后把鲸吊上船，在捕鲸母船的甲板上进行加工。近三个世纪以来，这种活动受到动物保护者们的强烈反对，但是，捕鲸船的规模仍在扩大。目前，挪威有一艘叫“科斯默斯”Ⅲ号的捕鲸船，长达194.6米，宽23.8米，排水量为25100吨，容量为31813立方米，是世界最大的捕鲸船之一。

世界上第一艘具有现代意义的轮船，是由英国技师纳木·赫尔斯在1736年12月设计的，他使用了由英国人纽可门研制的火力蒸汽机。随着蒸汽发动机制造技术的逐步完善，美国人威廉·亨利于1763年制造了第一艘汽船，但它没有正式航行。第一艘下水航行的汽船是法国人雅克·康·佩里埃制造的，由于他只用蒸汽机作动力，竟在塞纳河中逆水运行不久便气喘吁吁。1776年，布什内尔还设计建造了小巧玲珑的“乌龟”艇。1797年，美国人罗伯特·富尔顿设计了第一艘潜艇“龟鱼”号。1803年，一艘能牵引两艘驳船的蒸汽拖船由富尔顿建造成功。它得到拿破仑的资助。拿破仑希望这种船有助于实现他在欧洲扩张的野心，但它在塞纳河上试航时竟断裂。1807年8月，富尔顿制造的“克莱蒙特”号轮船在北美哈得逊河上，进行了从格林威治村（纽约市郊）至纽约的往返航行，这一事件开创了蒸汽船商业航行的崭新历史。

1878年，美国建筑师赫雷斯霍夫发明了双体帆船，名为“塔兰台拉”号，它由两个并列联在一起的船体构成，航速为每小时33千米，是当时世界上航行速度最快的船。这种船起源于几百年来在印度海岸和斐济使用的多体帆船，尽管性能很好，但也只是随着新型材料的出现和世界帆船比赛规则权限的放宽，帆船设计家们才予以足够重视，并设计出新型双体帆船。在1959年美国《帆船运动》杂志组织的一次帆船比赛中，双体帆船的速度竟高达每小时45.8千米以上。之后，最著名的双体帆船是法国人普鲁特兄弟俩造的“海鸥”型，而在1967年后又被“龙卷风”型所代替，轻快、灵活是它们的共同特点，航速却在一代代地快速递增。

俄国海军司令马卡罗夫绘制了破冰船的图纸，而第一艘破冰船“厄马克”号则是由英国阿姆斯特朗造船厂在1898年根据这个图纸建造的。这艘船的头部呈勺形，能爬上并压碎冰层，艏柱下装有螺旋桨，可以抽吸冰下海水，冰层失去支撑，更易破碎。它成功地破碎了一块6米厚的极地浮冰，但在破碎一块20米厚的浮冰时受到严重损坏。1960年，由前苏联人建造的“列宁”号破冰船是世界上第一艘核动力破冰船，它的三个核反应堆可提供44000马力的功率，在无冰海域，航速可达33千米，冰层厚度为2.5米时，也能保持每小时3.6千米的速度。

这艘船的心脏——核反应堆和保护墙重达3000吨。之后，前苏联人又建造了目前世界上最大的核动力破冰船“北极”号。

1897年，朗·德·凡尔赛伯爵绘制出第一幅滑行艇草图，之后几年里试制成功。到1907年，一位巴西飞行员阿·桑托·杜蒙驾艇在赛纳河作试验航行，速度为每小时100千米，顺利到达巴黎市区纳伊码头。滑行艇的特点是，底部平整，高速行驶时，首部升高，仅“断阶”的凸出部分与水面接触。由于有航空螺旋桨的推动，它可以在较浅的、平静的水面上航行。第一艘容量较大的滑行艇，是法国人A·夏尔莱鲁于1912年发明的“殖民军”号滑行艇，满载时可达2600千克，时速为25千米，它的特点是，使用航空推进器，吃水深度只有几厘米。

早在1869年，法国人法尔科就提出了水翼艇的航行原理，但直到1900年才由意大利人福拉尼尼设计出了第一艘供试验用的水翼艇，是由著名的飞机发明家莱特兄弟驾驶试验的。第一次世界大战后，前苏联人阿列克谢耶夫和德国人汉斯·冯·谢尔特尔参与了水翼艇的设计和试制工作。1962年，美国一艘320吨级的反潜水翼艇“普兰维尤”号投入现役。它的每个水翼重7吨，能迎击4.5米高的海浪。还有一种水翼艇，行走起来时，真好像飞起来一样。而最现代化的水翼艇是由波音公司制造的喷气水翼艇。加拿大的“金臂”号水翼艇重200吨，时速达110千米。

1858年，“大东方”号巨轮诞生了，它可载4000名乘客和12000吨煤，在以后的40年内，它曾一直是船体最大的巨轮。1861年，“伊丽莎白威茨”号帆船曾运过一船桶装石油。但真正的运油轮船是1886年在德国下水的“格吕考夫”号。不知什么原因，此后的近一个世纪，油船制造技术竟没有什么进展。只是到1960年，油船的载重量增加到1886年的12倍。而在1957年3月，法国庞奥埃造船厂建造了一艘当时世界上最大的油船“埃索帕朗迪”号，它长120米，宽18.8米，排水量为38000吨。11年后，这个造船厂又造出了体积几乎是“埃索帕朗迪”号的15倍的“巴蒂吕斯”号，排水量达554000吨。

世界上第一艘核动力商船是美国人在1958年5月建造的“萨凡纳”。“萨凡纳”是它荣耀的前辈、首次横渡大西洋的蒸汽轮船的名字。这位前辈在瓦特去世的那年（1819年），满载棉花，用29天走完了哥伦布花费72天时间完成的航程。而现在这艘“萨凡纳”于1959年下水，船长181.5米，宽23.8米，排水量达21840吨，能运载9500吨货物和60名乘客，同时还有100名船员。它的发动机功率是20000马力，船速可达每小时38千米。十分可惜的是，尽管“萨凡纳”的建造技术堪称完美，但在商业运营中却遭惨败，它每年欠债150万美元，不得不于1967年被拆毁。

值得一提的还有中国上海的江南造船厂于1960年4月建造的“东风”号远洋货轮。这是中国人自行设计制造的第一艘万吨级远洋货轮。它的载货量为1万吨，排水量1.6万余吨，航速是每小时17海里。这艘巨轮从上海起碇，沿太平洋，经印度洋、大西洋，中途不加燃料，可直达列宁格勒，连续航程达1.2万海里。这艘巨轮的制造过程仅用了88天时间，还实现了300多项重大技术革新，改进设计和工艺达180多项。这是中国船舶史上的一个重要里程碑。之后，经过近30年的努力，中国的造船技术又一次达到了国际先进水平。

五花八门的游船西方的游船多是各种帆船，用来在水上游玩或进行各种比赛。而实用的帆船则有更悠久的历史。在奥林匹克运动会上，各种游船曾经大展风采。

第一只“佐迪亚克”橡皮艇是法国人皮埃尔·德布雷代勒于1952年制造的，它的定购者是一位28岁的法国医生阿兰·邦巴尔，起名“异端”号。1952年10月19日，邦巴尔驾驶这只小船离开西班牙，经过65天航行，越过大西洋，于12月23日到达安得列斯群岛的巴巴多斯，在整个航程中，他未带食物，仅靠海味维持生命，虽然瘦了25千克，但是活下来了。1977年，法国人米歇尔乘坐同样的帆船渡过了从新加坡到澳大利亚的8000千米海面。1980年，有六个法国人乘坐三只这样的橡皮艇由北向南穿过南美大陆，单江河急流上的航程就达10000多千米。

英国人约翰·韦斯特尔于1954年建造出505型帆船，这种船特别细长，帆是大三角帆，后被法国乃至国际的帆船协会采用为比赛用船。使用者们曾亲切地叫它“老五”。

被奥运会选中的多种赛船有：荷兰人维尔凯·范·埃森于1951年设计的“飞行荷兰人”帆船，被1960年那不勒斯奥运会选用，因为它具有比赛用大型帆船的各种特点。瑞典一位年轻的理发师理查德·萨比1950年制造的“芬兰人”帆船，因适用于重量级帆船运动，而被1952年赫尔辛基奥运会所选用，并出现了多个冠军。挪威设计师简·赫尔曼·林奇1963年发明的“索林”帆船，1972年被正式定为奥运会帆船比赛用船。一种名为“暴风雨”的龙骨帆船，虽然设计陈旧，不为大多数帆船爱好者所接受，但自1948～1976年间一直在奥运会上使用。

英国人罗德尼·马奇于1967年建成的“龙卷风”双体帆船在1972年的奥运会上曾达每小时46千米的高速度，获得了专家们的一致好评。

另外，著名的欧洲型帆船、“激光”帆船、“乐观者”帆船、420型帆船、470型帆船、“约尔OK”帆船等都曾被欧美各国的帆船运动爱好者所喜欢，而后又被抛弃。船在一代代地更新，一代比一代更精巧灵便、快捷稳定。令人难以忘记的，还有著名的“蓝鸟”牌汽车设计者、英国飞机设计师彼得·米尔恩于1963年设计的“火球”帆船，可以成套地出售零部件，使用者能根据自己的特殊航游计划来灵活组装。1950年，法国人让·雅克·埃比洛建成第一只专供学校使用的“维龙纳”帆船，它结构简单、坚固耐用，直到80年代以来，才逐渐被新一代小型帆船所取代。

从历史走向未来

船在人类文明中确实起着巨大的作用。单就近代而言，没有船，就不会有“新大陆”的发现和整个美洲大陆的开发，也不会有关于地球尤其是广漠海洋的丰富的知识，更不会有极地考察的日渐深入。而文明的发展反过来又促使船自身不断演进，这是技术进步的历程，也是人类智慧的展示。

富尔顿发明的蒸汽轮船的推进器在1836～1850年间由螺旋桨取代了拨水明轮。19世纪末，汽轮机和柴油机开始用作轮船动力，之后便越来越完善。20世纪四五十年代先后出现燃气涡轮机和核反应堆的船舶动力。造船的材料由木材、铁甲、钢甲，到合金钢、合金铝及塑料等。不仅船体设计越来越符合流体力学原理，而且在造船工艺上用焊接取代传统的铆接。不仅有日益精尖化的水面战船系列，如炮舰、轻型巡逻舰、登陆艇，到巨型航空母舰等，还有功能齐全的各类潜艇，如用于核战争的核潜艇等水下战船系列。民用船只从1886年美国的3200吨油轮，到目前最大的日本“海上巨人”（56万吨级），以及英国颇具特色的气垫船等，无不凝聚着科学家们的心血和汗水。

新中国的成立，开辟了中华民族在船舶技术上赶超世界先进水平的广阔前景。20世纪50年代的中国海军还使用着国民党海军留下的舰艇和从前苏联进口的鱼雷艇。1960年成立的海军舰船研究院，开始自行研制了一系列水面舰艇、潜艇、鱼雷和导弹。到1970年12月26日，我国第一艘自行设计的核潜艇下水。70年代上半期，我国海军已装备了火炮护卫舰、猎潜艇、新型导弹护卫舰和中型导弹驱逐舰等，大、小型坦克登陆舰及反舰导弹等也在这期间编入海军序列。进入80年代以来，导弹核潜艇、新型导弹驱逐舰105舰、封闭型导弹护卫舰等相继投入使用。1988年9月，我国利用核潜艇在水下成功发射运载火箭。1992年5月，苏制“鞍山”舰退役，标志着我国海军舰只已经实现了全面导弹化。

我国民用船舰的发展也非常迅速。1967年，我国开始设计航天测量船。20世纪80年代初下水的“远望”号航天测量船排水量为2.1万吨，续航能力达1.5万海里，海上自保能力为100昼夜，已达到国际先进水平。20世纪70年代以来，我国的远洋考察事业蓬勃发展。1976年7月，万吨远洋科学调查船“向阳红”5号和11号完成了第一次远洋考察。80年代，又对太平洋底的矿藏进行考察。我国东部和东南海域石油的勘探和开采，也依赖于这种船只的高度发展。同时，我国还在1984年11月20日～1985年4月10日期间，派出591人组成的中国南极考察队，乘坐1.3万吨级的“向阳红”10号船和J121船，在南极乔治岛建立了第一个中国科考站——长城站。1988年11月～1989年2月，又克服浮冰和风暴拦阻，建立了中山站。之后，我国的南极科学考察队多次航行考察，不仅在南极最高峰——文森峰发现了铁矿，而且还首次到达了北极点。

造纸术简史

在我国历史上，有一种与印刷术有紧密关系的伟大发明，那就是造纸术。可以说，如果没有纸的发明，印刷术是不可能出现的，人类文明当然也不会是今天这个样子。我们今天之所以能刻苦读书，能博览各种报刊杂志，了解国内外政治、经济、体育、军事及文化时事等，如果没有纸的存在，这些都是难以想象的；我们之所以还能领略远古祖先的一些生活情况，研究古代先哲的深邃思想，吟诵先辈文人墨客娓娓动人的文学篇章，都依赖这纸的代代传递：

我们有感于世界历史中，各民族人民之间的文化交流与合作，深知这互通有无、共同进步的人类文明是以纸作为重要的载体来实现的……纸始终是人类文明的承载器和传播机。而造纸术是中国古人的伟大发明，早已作为“四大发明”之一，载入了人类文明的史册，是我们祖先对人类文明做出的又一巨大贡献。但是，造纸术的发展史也是一部充满艰辛和汗水的历史。

纸前文明

文字的出现标志着人类文明史的开端。但并不是一开始，文字就是写在纸上的。在无纸的文明史中，人类曾经绞尽脑汁，寻求过各种各样的书写材料。

从公元前3000年起，埃及人就开始用纸莎草来造“纸”。他们把纸莎草的茎破成细丝晒干，交叉着叠两层，然后再用胶黏合。这种“纸”可以卷成卷，在当时的条件下还能长期保存。

许多最古老的埃及文献就是这样留下来的。为了传播文化，埃及人还大量地“出口”这种“纸”，古希腊的大多数古典文学作品及哲学著作都是写在这种纸莎草纸上的。

据史书记载，1798年，当拿破仑的部队攻击埃及时，一些随军学者发现了公元前1800年的纸草。最初用胶黏合几层薄纸的效果很不理想，到公元前4世纪，希腊人菲拉底修斯才发明了一种较好的黏结方法。为了纪念他对造“纸”术的贡献，雅典人还为他制了一尊雕像。

古代印度人是在树叶上写字的，当然非常难于保存和留传，文明也会随着树叶的腐烂和分解而化为乌有。