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中華百科全書-科學發明與創造
韓羚
待定
應用科學類
所謂發明，是指運用有關的科學理論知識或借鑒有關科學技術原理，首創前所未有的事物和方法，來有效地解決某一實際需要。有人從狹義和廣義兩方面去理解發明。狹義的理解指國家專利法所承認的發明，即對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案。這一類發明具有較高的實用價值，可以帶來較明顯的經濟效益，並可以獲得專利權。廣義的理解指所有新穎的、獨特的，具有一定社會意義和價值的技術成果，包括那些未獲專利的技術創造或革新成果，人們通常所說的技術"小發明"或技術改革，特別是青少年在科學活動中和日常生活學習中的"小發明"，一般均屬於廣義的理解。往往這類發明成果尚不夠成熟或不夠完備，它們有一些社會效益，而很難獲得較好的經濟效益。但這類發明發展下去也有可能成為獲得專利的發明，因為它同樣具備發明的新穎性、創造性和實用性。小發明孕育著大發明，小發明是大發明的搖籃，這兩者在本質上實際是相通的。什麼叫發現我們在學習數學、物理、化學、生物這些課程時，學過許多自然現象、自然規律以及自然物質的知識，如牛頓發現萬有引力、法拉第發現電磁感應現象、門捷列夫發現元素週期規律、弗萊明發現青黴素等都不能叫發明，因為它們都不具備"前所未有"的特點，萬有引力、電磁感應現象、元素週期規律和青黴素本來就客觀存在，只不過是牛頓、法拉第、門捷列夫和弗萊明是人類第一個觀察到或意識到它們而已。儘管發明和發現都屬於創造的範疇，但它們是兩種不同的創造活動。發明是指利用自然規律和技術手段創造前所未有的事物和方法，屬於改造世界性質；而發現是旨在揭示或查明客觀世界本來就存在的特徵現象和規律，屬於認識世界性質。發現是不創造新的物品或新的方法的。例如著名的三大發現--細胞學、進化論和能量守恆定律都是如此。再如，病理學之父莫加格尼、古生物學之父屬維葉、實驗心理學之父馮特、現代化學之父拉瓦錫、數學物理之父丹尼爾和太陽中心說的創始人哥白尼，他們對人類的貢獻都是發現而不是發明。又如雲南省昆明市中華小學揚正純同學撰寫的《螳螂川流域新發現的舊石器》一文，敘述的就是他的發現而不是發明，因為這些舊石器早就在螳螂川存在了幾百萬年，只不過是揚正純同學第一個發現了它們的存在。
所謂創造，是指提供新穎的、獨特的，具有社會意義的產物的活動。創即花樣翻新，造即從無到有。創造出來的東西必須從未見過，同時具有一定的社會意義和價值。因此科學上的發現，技術上的發明，文學藝術上的創作，都是創造性的活動。而頑童在紙上亂畫，精神病患者的胡言亂語，儘管內容可能是新穎的、獨特的，但毫無社會意義和價值，因而不能算作創造。是否存在這樣一種科技活動，它具有積極的杜會意義和教育意義，也具備獨特性，就是不具備新穎性呢？答案是肯定的--有，這就是科技製作活動。科技製作活動的特點主要是模仿與重複，如航模製作，電子製作，標本製作等，這類科技活動不具備創造性，所以既不是發現，也不是發明。發現與發明的聯繫發明創造不同於科學發現，但它們存在密切的聯繫。由於發明的事物或方法不但要前所未有，而且必須符合科學原理，而科學原理只有通過探索發現之後才得以為發明者所知曉並加以利用，所以發現是發明的重要源泉和理論依據。世界科技史告訴我們一個重大的新發現往往會導致一系列的新發明；而一項重大的發明往往會引起一次工業革命。如 １８ 世紀由於紡紗機和動力織布機的發明，對動力的要求非常迫切，於是人們根據已發現的熱力學規產生了一系列蒸汽機的發明。談到蒸汽機，人們會立即想到瓦特，但最早發明蒸汽機的不是瓦特。別人發明的蒸汽機煤耗大、熱效率太低，沒有實現大工業生產的價值；而瓦特經過艱苦的努力，發明出帶有單獨冷凝器的蒸汽機，並相繼取得了四項旨在改良結構、提高效率的專利，使蒸汽機迅速在各個工業部門得到應用。這是人類繼發明學會用火以後，在馴服自然方面的又一個里程碑，它徹底改變了當時動力工業落後的面貌，引起了第一次工業革命。由於蒸汽機的廣泛應用，促使能源、冶金、交通運輸都發生了翻天覆地的變化。１８０７ 年世界上第一艘輪船誕生，龐大的船隊從此開始在各大洋遊弋；１８１４ 年製成第一台機車，開闢了交通運輸新紀元，從此烏黑發亮的經濟大動脈--鐵路遍佈大地；到了 １８３５ 年，英國的煤產量達 ３０００ 萬噸，鋼產量達 １０２ 萬噸；到了 １８５０ 年，英國的鐵路已鋪設 １００００ 多公里......使人類在不到一個世紀裡創造的財富比以前幾千年的總和還要多。又如 １９ 世紀的歐洲，英國裝訂工出身的法拉第發現了電磁感應的客觀規律，從而引發了一系列的諸如發電機、電話、電動機、無線電報等電氣設備的重大發明，從而引起了第二次工業革命，因為電力不僅比蒸汽力更偉大，而且更加神奇。電燈給黑暗中的人們帶來光明，而電報、電話大大延長和擴展了人類的感官功能，開創了資訊革命，其意義大為深遠。第二次工業革命取得科學成就最多的是德國，在 １９ 世紀的後 ５０ 年內，德國的重大科技成就幾乎是美、英、法的總和，結果導致了德國工業的飛躍和經濟文化的蓬勃發展，實力迅速超過了法國和英國。再如弗洛裡也正是在弗萊明發現青黴素的基礎上發明瞭一種劃時代的新藥--青黴素制劑，挽救了千萬人的生命。因此，有志於發明的人應該加強學習，廣泛瞭解各種科學新發現，用以鋪墊自己的科學發明之路。當然，從另一方面看，發明所創造出的新材料，新工藝、新設備也為新的科學發現提供了條件、工具和方法。尤其是在科學向縱深發展的今天，更是如此。電子計算機在科學探索中廣泛地應用就是最好的例證。難怪有人把發明和發現比喻成科學園中的兩種果實，生長它們的果樹，一棵叫基礎科學一棵叫技術科學，而科學家和發明家則是栽培它們的辛勤園丁。
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