【园丁文苑】文史常识之六：漫谈科技进步（上）(图)
技术的概念，就是使用科学知识，制造能给人带来经济效益的某种产品的活动或服务。（图片来源:Adobe stock）
科学技术是两个词的组合。所谓科学在古代就叫学问。到了现代，科学的概念就复杂了，它的含义和内容就比较广，就不是一两句话就能说得清的。现代科学的含义，一般包括对自然事物的观察，研究，为揭示其真相，提出假说，通过实验方法或实践进行验证。
现代科学，其内容，包括自然基础科学，应用科学和社会人文科学。1980年，我曾作为国务院学科评议组秘书，在京西宾馆参加过国家学位委员会首届授予博士，硕士单位资格评审会议。作为从技术岗位转到管理岗位没有几年的我，为适应工作需要，就要不断学习新知识，据那次会议以前所学知识的印象，现代科学，既包括传统的自然科学的基础科学，又包括应用科学。自然基础科学，包括生理学，物理学，化学，地质学，天文学，数学等。应用科学包括医学，气象学，应用光学，考古学等。人文科学简单说，就是指对人类社会有利益的科学。包括宗教学，哲学，历史学，语言学，心理学，文学艺术，人际关系等。
技术的概念，就是使用科学知识，制造能给人带来经济效益的某种产品的活动或服务。技术离不开工艺，工具和人的技能。
我这篇短文，文字有限，说技术进步，也只能涉及某一方面，举例泛泛而谈。既然是漫谈，也是想到哪里写到哪里，没有八股文那些起承转合规矩。而我这组文章的前提已经确定，只能通俗地讲常识性的普及知识，而不深谈。
书归正传，说科技进步，就从与人类最基本的生存需要说起。人类在原始氏族社会，一开始是狩猎生活，食物来源靠打猎捕鱼获得。燧人氏发明钻木取火，有了人工取火技术，人类才逐步摆脱吃生肉。神农氏尝百草，教人种植谷物，用本草治病，人类才开始用火烧草木做肥料，用耒耜（leisi)等原始农具，耕地种谷物，用连耞打谷收获谷物种子作为食物。人类从刀耕火种，到饲养家畜，经营田地，进入了农业社会。
就说人类用作取暖做饭的燃料吧，科学名词叫能源材料。古时人只会用草木做燃料，现代社会的燃料种类又多了煤炭，石油天然气，重油，柴油，汽油，酒精等。如果说能源，除了煤炭，石油天然气外，还有电能，风能，水力，核能太阳能等。
古人最早开始使用煤炭，是在七千年以前，在中国抚顺考古发现有煤精做的工艺品。开发煤矿应用做燃料也是中国最早。煤炭在古时叫石涅（nie），魏晋以后叫石炭。煤炭一词始于明朝，始见于宋应星的《天工开物》。南宋时已经会使用焦炭冶炼金属。元朝以后煤炭被广泛用于取暖，做饭，冶炼矿物。
公元前一世纪，在陕西鸿门发现火井，就是燃烧的石油天然气。西晋人张华着《博物志》记载，甘肃酒泉发现石漆“燃之极明，不可食”，其实就是今人说的石油原油。石油一词最早见于北宋沈括着《梦溪笔谈》，当时已经用于制作火器攻城。到明代石油（原油）已经用于杀虫，治疗皮肤病。在四川自贡用天然气熬制井盐。古代人只会利用原油和天然气，还不会对原油加工利用。直到19世纪，在1823年俄国建立了世界上第一座炼油厂，随后美国在1854年，英国在1860年相继建立了炼油厂，炼出重油用作火车，轮船燃料。炼出的柴油用于点燃煤油灯。到19世纪末，英国人发明了汽车发动机和柴油机，促使汽车制造业迅速发展，柴油汽油需求量增加，从而刺激了石油工业的发展。我在以前写过《石油知识浅谈》，对石油的成因，勘探开发技术，乃至炼制工艺和生产过程，已及世界能源结构变化，有较为系统的介绍，在此就不重复，有兴趣者可以在本网看。
人生存于社会，基本需要是衣，食，住，行。前面我谈到人类由生食到熟食，想到了火，燃料，就讲了能源。人类在远古时期由住山洞，窑洞，草庐到文明社会创造了房屋建设，由建平房发展到建楼房。百姓住民居，帝王住宫殿，城市发展，人口密度大，就建高楼大厦，乃至摩天楼。建筑技艺水平，越来越高超，建筑材料强度越来越高，建筑也越来越坚固，建筑形式也越来越丰富多样。
人类外出，古时交通工具是骑马，骑毛驴，骑骆驼。以后发明了车，船，外出就坐马车，乘船，民间还有木制人力车。古罗马皇帝和中国皇帝是坐人力抬的轿子。到十九世纪日本人发明人力车，中国人称“洋车”，“黄包车”，就是橡胶轮胎的两轮人力车。自行车也是19世纪。1861年法国人米肖父子制作了原始的自行车，此后又有多次改进。1875年自行车传入中国时还是奢侈品，我在谈北京交通的文章中说过，中国人第一个骑自行车的人是清朝末代皇帝年轻时的溥仪。这是1963年溥仪到我家做客时给我讲的往事，他说他那个自行车还是外国人当稀罕物送的，是第一代自行车，前轮有个踏脚板，蹬它就可以走，我是学机械的，我告诉他那是前轮驱动，是利用曲柄原理靠人力驱动。1886年英国机械工程师约翰･斯塔列，制作出有前叉，车闸，钢管车架，使用橡胶轮胎的自行车，这就是现代人骑的，靠链传动驱动后轮的自行车。并且斯塔列还改进了生产自行车部件的机床，因此后人把他称作自行车之父。
作为水路交通工具的帆船，在人类历史上出现已经有5000多年历史。古埃及人在公元前4000年就使用帆船。到13世纪西班牙人葡萄牙人建造轻帆船，更适合捕鱼和作为体育运动工具。15世纪初，中国郑和七下西洋，哥伦布远洋寻找新大陆，船队都是使用巨型风帆船。到19世纪在1807年蒸汽机用于帆船，增加动力。到第二次世界大战时期柴油机已广泛用于帆船。1807年美国人罗伯特富尔发明蒸汽机轮船。1905年第一艘以柴油机为燃料的内燃机轮船问世，以后内燃机做动力的轮船发展迅速，20世纪中叶以后又有核动力轮船，现在核潜艇，航空母舰已经成为最先进的军事舰艇。
汽车这种交通工具的创造和发展，是随着许多学科技术的发展，奠定了基础后，才发明和健全的，因此起步较晚。1620年意大利人布兰特发明了蒸汽机，1766年瓦特改进了蒸汽机，为发明火车奠定了基础。1769年至1771年法国工程师尼古拉･居约发明了世界上第一台蒸汽驱动汽车。19世纪上半叶英国人发明内燃机点火装置，美国人发明橡胶轮胎，法国物理学家发明铅酸蓄电池，到1860年法国人制造出第一部用电火花点燃的煤气机，随后又有人制成了二冲程内燃机，活塞式四冲程煤气发动机。1885年德国工程师卡尔･本次制造出第一辆以汽油为动力的汽车。这是台三轮汽车，随后德国人又制成了四轮汽车。1886年德国工程师尼古拉斯･奥托制造出四冲程内燃机，这是在1876年煤气内燃机的基础上，改进成功的以汽油为动力的内燃机。这年德国人制造成功四轮汽车，1888年开始生产商用汽车。所以汽车和摩托车的发动机是在19世纪末才成型的。但是当时制造汽车是手工生产。美国人亨利･福特1896年制造出第一台汽车，1903年建立汽车制造公司，1908年研制成功T型汽车，将汽车装配置于流水作业生产线。从此汽车制造业迅速发展，汽车也不再是奢侈品，已经大批量生产，汽车也广泛用于军事，工程，私人交通，公共交通等。在第一次世界大战中，汽车改装成装甲车，用于战争。1922年英国哈德逊公司最先生产厢形轿车到1929年，厢形轿车已占美国汽车市场的90%。世界上第一台柴油机是德国人鲁道夫.迪塞尔制造出来的。因为柴油机的动力比汽油机大，而且油价更便宜所以柴油驱动汽车被广泛用作工程车。
早期的火车是用煤做燃料，用锅炉产生的水蒸气做动力的。蒸汽机车最早始于英国，在1804年理查德･特利维斯曾制造出一台蒸汽机车，但是没有驾驶室，需要人在路边跟着走，边走边操作。1814年乔治･斯蒂芬森制造的蒸汽机车，在1825年在铁路上，由他亲自驾驶试车成功，从此人类进入火车时代。中国是在1865年才有火车。蒸汽机车跑长途，需要在中途车站加水，加煤，而且对环境有污染，于是1879年德国西门子电气公司研制成功第一台电力机车，时速提高很多。电力机车在1903年投入生产。1894年德国研制成功汽油内燃机车，但是耗油量大，不经济。1924年德，英，法等国研制成功柴油内燃机车，广泛应用取代了蒸汽机车。到20世纪60年代末各国开始研制高速列车，法国，日本的磁悬浮列车处于领先地位，近年来中国也开始发展。
谈到了水陆交通工具，现在说天上飞的。大家知道第一架飞机是美国莱特兄弟发明的。最早的喷气式飞机是罗马尼亚亨利安达设计制造。1939年德国设计师研制出第一架喷气式飞机。1947年美国贝尔公司研制超音速飞机试飞成功。1939年第一架直升飞机，由美国工程师西科斯基研制成功。第二次世界大战飞机已经大量制造，用于战争攻击和运输。二战以后，美国将运输机改装成为客机。20世纪20年代飞机开始载客。此后修建了许多大型民航机场，就有了定期航班。
谈到汽车，轮船火车飞机，它们是用什么机器和工具制作的，这就引出了机械制造工程。
（待续）