人類的發明創新及其引發的蜂鳥效應丨《我們如何走到今天》

2020-12-14 殘疾人的副業生活

《我們如何走到今天——重塑世界的6項創新》是由美國暢銷書作家史蒂文詹森寫的一本科普讀物。書中介紹了玻璃、製冷、聲音、清潔、時間和人造光這六項創新的發展歷程及其引發的蜂鳥效應。我選取書中與我們生活結合最緊密,也最富有趣味性的三項發明——玻璃、製冷、清潔來解讀。

一、蝴蝶效應和蜂鳥效應

有一個廣為流傳的故事說,南美洲一隻蝴蝶輕拍幾下翅膀,美國德克薩斯州就會颳起龍捲風,這就是著名的「蝴蝶效應」。

其實,在人類的創新活動中,也存在著類似「蝴蝶效應」的現象,我們稱之為「蜂鳥效應」。

「蜂鳥效應」來源於生物學中蜂鳥進化的例子。植物和昆蟲在進化中相互適應、互惠互利,產生了大量花蜜。這卻為體型更大的另一類生物——蜂鳥提供了機會。蜂鳥為了吃到花蜜,居然改變了自己的骨骼結構,進化出極快扇動翅膀的方式,讓自己能夠像昆蟲一樣懸浮在花朵旁邊。

這種現象在創新領域屢見不鮮,當人類需要解決某個難題的時候,就會出現新的發明,而新發明往往會引發其他領域難以預料的變革。

二、玻璃

玻璃的故事要從大約2600萬年前說起。在賴比瑞亞沙漠的高溫炙烤下,二氧化矽顆粒熔化了,形成了一種新的物質——玻璃。到了1291年,玻璃開始被大規模製造,人們尋找到了製造水晶玻璃的方法。

玻璃的出現帶來了鏡片、玻璃纖維、鏡子等新的發明,它一直在以一種不易察覺的方式擴展著我們的宇宙視野。

鏡片:

大約在十二至十三世紀的某個時期,義大利玻璃製造商發明鏡片,整個歐洲成千上萬的眼鏡製造商如雨後春筍般湧現。

顯微鏡的發明催生了科學家發現生命的基本結構——細胞。得益於對細胞、病毒、細菌的認識,我們後來發明了疫苗和抗生素,延長了人類壽命。

除了顯微鏡以外,望遠鏡的發明將人類的視野引向了遠方。在利伯希發明望遠鏡的兩年後,1610年,伽利略用望遠鏡觀察到衛星圍繞木星旋轉,人類的視野真正擴展到了星辰大海。

玻璃纖維:

玻璃纖維異常堅固,被應用到住宅隔熱設備、衝浪板、以及現代電腦的電路板上。著名的空客A380機身也用到了玻璃纖維。超白玻璃纖維構建的光纖技術成為全球網際網路的支柱。

鏡子:

有了玻璃鏡面,畫家可以完成自畫像作品,這從一個側面推動了文藝復興的產生。有人認為,是鏡子喚醒了我們的自我意識;也有人說,鏡子的出現幫助構建了現代個人主義。

三、製冷

天然冰塊貿易的鼻祖是波士頓商人圖德。1806年,他開始用船隻把家鄉的冰塊運往炎熱的美國南部販賣。從最初的異想天開,圖德奮鬥了15年,終於讓他的冰庫在美國南部遍地開花。漸漸地,裝滿了冰塊的冷藏車、冷藏船出現了,推動了國際貿易的發展。

天然的冰塊貿易也帶動了人工製冷技術的發展。

戈裡的製冰機:

19世紀中葉,人們對熱力學和真空方面的知識有了一定了解。美國佛羅裡達州的醫生戈裡開始使用壓縮機技術製造冰,利用空氣膨脹吸收熱量的方式冷卻空氣,並在1851年獲得了首個製冰機專利。

速凍食品:

20世紀,年輕的自然學家克伯宰研製出了一種速凍方法,把魚在低溫下冰凍,緊接著裝入硬紙盒。速凍食品就這樣走上千家萬戶的餐桌。

空調:

1902年,工程師開利設計出空調,最初只應用於工業,經過無數次的實驗,空調從電影院、百貨商場、旅館、辦公樓等商業場所,走進普通家庭。

製冷革命帶給我們不僅僅是舒適的溫度和新鮮的食物。

人口布局:

由於在炎熱的環境下,人們照樣能過得比較舒適。於是美國內戰後形成的人口由南向北遷的潮流被扭轉了過來,陽光地帶的人口激增。這也改變了美國的政治版圖。

同樣,在全球熱帶氣候地區集中出現了許多高速發展的大都市,製冷在一定程度上助力了熱帶城市的發展。

孕育生命:

得益於精子、卵子和胚胎的速凍技術和低溫保存技術。女性的生育年齡拓展到了40至50歲。

四、清潔

從城市汙水到飲用水,清潔改變的不僅僅是城市的風貌,還有人類健康及生活方式。

城市風貌:

19世紀,芝加哥成為全美第一個擁有綜合性下水道的城市。其他20多個城市也紛紛效仿,安裝了下水道網絡。

挽救生命:

新澤西醫生李爾將次氯酸鈣加入了城市的水庫,完成了歷史上首次城市供水的氯化,不出幾年,供應氯化飲用水的城市中,傷寒等水傳染病顯著減少。漸漸地,氯化淨水法從美國走向了全世界。

改變生活方式:

首先,洗澡開始流行起來。在19世紀,對絕大多數歐洲人和美洲人來說,洗澡是健康殺手。隨著人們對微生物的認知越來越明朗,水源變得越來越清潔,洗澡逐漸被世人接受。再到後來,與清潔有關的商品逐漸興起,漂、肥皂、漱口水、止汗劑等等成為暢銷商品。

其次,地下排汙系統的建造還為城市建設帶來了靈感。芝加哥等城市建立起綜合性下水道,為大規模地下工程項目創建了模版。如今,我們的地底下存在著一個完全平行的世界,地鐵、光纖、管道都盤踞在地下,支撐起整個城市的生活。

更有趣的是,比基尼的流行,也與清潔有關。隨著氯化消毒的遊泳池大量開業,學習遊泳成為許多人的必修課。到20世紀20年代,遊泳讓女性開始暴露小腿,到30年代末,泳裝用到的材料越來越少。思想的開放,讓低領套裝、短裙逐漸成為女裝時尚潮流。

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