智慧的闪电--世界发明史话-第27章
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声音的发射器，也能做声音的接收器。于是，郎之万开始进行用石英板做接
收器的研究工作。紧跟着他搞这项研究的是波意尔教授，他当时正为帕克斯
顿港的皇家海军工作。
这种接收器很快就取得了成功，从而为发展有源声纳系统开辟了道路。
到战争快要结束时的1918年底，波意尔领导下的皇家海军研究小组开始在军
舰上试验他们研制的声纳装置。
英国进行的这项代号为“阿斯迪克”的研究，在战争中实行了严格的保
密措施，当时甚至不许提到石英，而在必须提到石英的地方都用“阿斯迪维
特”来代替。以至于直到20世纪50年代后期，当美国最终采用声纳来代替
声音导航和距离修正时，英国还把潜艇探测装置称为“阿斯迪克”。
器官移植技术的创立
（1922年）
器官移植最早的创立者是法国出生的美国医生卡雷尔。1905年他到美国
专门从事血管缝合术、器官移植和组织培养的研究。他曾在1913年讲过一句
很有影响的话：“任何人体器官都可以从人体上取下，培养起来，而且可以
移植到另一个人体上。”20多年后，他又断言：“人身上的任何器官，离开
了机体，依然可以存活。”
1922年，苏联眼科医生费拉托夫开始试验人眼角膜移植。1933年异体角
膜移植成功，是器官移植最早的事例。他之所以能够成功，不仅因为他比前
人在手术器具方面有所改进，而且因为他使用了“冷藏尸体眼球角膜”作为
移植材料。这既解决了材料的来源问题，又因冷藏而除去了角膜的生物刺激
因素，促进角膜混浊部分透明化。到1941年他和他的学生已经成功地作了
3100多例手术。
第一例肾移植成功的事例，是1954年法国医生在一对孪生兄弟间作的。
而用非孪生关系的肾作移植，几乎都不成功。这是根据法国免疫学家多塞创
立的组织相容性理论，必须在两个组织相同的人之间进行器官移植，才有可
能获得成功的预言而进行的。
60年代用免疫压制剂处理病人，并选择有一定血缘关系或经鉴定可用人
的肾脏作移植，成活率逐渐提高。前者活7年甚至10年以上，后者经追踪4
年，仍有存活的病人。
目前在有些国家中已建立了人体器官移植库，在世界范围内互相寻找相
容的对象。心脏、肝脏的移植手术也于60年代末70年代初在人身上作实验，
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成活率不高，但个别患者在手术后13年还活着。
家务劳动的帮手——洗衣机
（20世纪初）
洗衣服曾是一项累人的家务劳动，但自从有了洗衣机之后，就把人们从
这累人的劳动中解放了出来。
在过去的若干世纪里，人们洗衣服都是用手搓。到1860年前后，人们开
始采用一种新的洗衣方法：把要洗的衣物放进一个木盒子里，用一个手柄翻
转盒里的衣物。到了19世纪80年代，著名的托马斯·布雷德福公司已开始
生产家用洗衣机。这种洗衣机包括一台轧液机，轧液机下面有一个八边形的
盛放脏衣物的盒子，盒子用一个手柄转动。1914年电机发明后，这种用手来
转动衣服的系统就被淘汰了。
最初，电动机是安装在洗衣机的桶下面，而且是敞开的，水容易滴进去，
并引起爆震，使用起来很不安全。20世纪20年代引进了机械桶，于是就产
生了现在所用的洗衣机。
19世纪80年代，布雷德福兹研制成功了旋转脱水机。1884年，莫顿获
得了蒸汽洗衣机的专利。在他的专利证书上写到：“这种机器很好使，即使
是一个小孩，在一刻钟内也能洗6条被单，而且比用其他洗衣机洗得白。它
的寿命要比其他的洗衣机长一倍。”
20世纪以来，洗衣机的品种数量有了突飞猛进的发展，它进入了千家万
户，成为人们生活中离不开的好帮手。
不上天的飞行——飞行模拟器
（1929年）
飞行模拟器，就是能够在地面逼真地模拟空中飞行的一整套现代化设备
的总称。运用飞行模拟器进行训练，既经济，又安全，而且不受天气、机场
等条件限制。
早在本世纪初，人类第一架飞机诞生以后，人们就开始考虑怎样在地面
进行经济而安全的飞行训练。最初，有人用气球吊着飞机进行训练，后来英
国、法国相继研制出一些地面训练器，但只能练习几个简单的飞行动作。一
直到1929年，美国人林克制造了一台比较实用的训练器，它的外形好像个大
的儿童玩具，木头机身又短又粗，座舱底下有几个风箱，可以用来练习仪表
飞行，这就是后来很有名的“林克机”。
飞行模拟器，按照它的工作原理、用途和使用特点的不同，可以分为训
练型和试验型两类，而训练型又可以分为综合式、专用式、程序式三种。
综合式模拟器比较复杂，它可以用来训练飞行员或空勤人员掌握整个飞
行过程。甚至包括战斗课目在内，因而有助于飞行人员掌握某种飞机的驾驶
技术，提高飞行技能。这种模拟器一般都有三个以上自由度的运动机构，并
有显示外界景象的视景系统。
专用式模拟器，是专门用来解决飞行中的某些问题，训练飞行人员掌握
飞机上的主要系统，如火控雷达、领航轰炸、火箭导弹、电子对抗和侦察等
系统，或提高某项飞行技术的。这类模拟器的功用专一，重点突出，在主要
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方面要求性能好，精度高，而且在飞行过程中，动力装置等次要方面，都加
以简化，所以样式很多。例如轰炸台，只是由座舱、地标投影系统和雷达影
像装置组成。座舱不能运动，但同真实飞机的领航员舱一样，有完善的轰炸
操纵设备。
程序式模拟器，是一种更简单的模拟器，和专用式模拟器不一样，它通
常不具体地模拟特定的飞机，主要用于训练新飞行员，使他们掌握基本的操
纵程序。这种模拟器结构简单，精度要求不高，成本较低。
随着飞行模拟器日益发展和完善，地面模拟训练的优越性逐渐被人们所
认识。尤其是用模拟方法训练飞行员，所需费用比用真实飞机训练降低得很
多，这就更有吸引力。所以，70年代以来，以飞行模拟器部分地代替真实飞
机训练，在技术先进的国家中开始大量采用。而在民用航空特别是航线客机
方面，飞行模拟器的使用已极为普遍了。
电视的发明
（1930年）
电视是一种传播图像的电子技术，它在100多年的发展过程中，大致经
历了设想阶段、机械扫描阶段、电子扫描阶段和第二次大战后的发展阶段。
1850年，英国的巴克韦尔建造了一个能够传输手迹和线条图的电传系
统。他用不导电墨水在金属板上书写，然后用几组金属针进行扫描，每根针
与一条电路相连，在接收端，每一个金属针线路的电流都在一个旋转的鼓上
留下一个印记，原来的手述或图表就会在接收端再现出来。
1873年，英国的史密斯发现了硒的光敏性。利用这种材料，出现了许多
电视设计方案。其中以德国发明家尼普科1884年发明的扫描图盘，对以后的
发展影响最大。这个设计第一次提出了能以足够快的速度传输图像的实际方
法。
1897年，布劳恩发明了一种带荧光屏的阴极射线管，电子束撞出时，荧
光屏上会发出亮光。1906年迪克曼和格拉吉利用布劳恩管进行图像重现。但
这种装置只能算是传真系统，而不是电视系统。
1908年苏格兰工程师坎贝尔·斯温顿提出了一种设计，将阴极射线管不
仅用于接收，而且用于发射。1911年他进一步提出，对发射器应有特殊的阴
极射线管，它的屏由互相绝缘的光敏元件镶嵌而成。需要传输的图像投影到
这个屏上，用阴极射线束对存贮在这个元件上的电荷进行扫描放电，这实际
就是现在所谓的“摄像管”。这个相当精彩的设计思想，正是现代电视的基
本原理。
1920年，发射和接收电视图像所必需的技术条件都已具备，开始进入实
际建造电视系统的阶段。
英国发明家贝尔德从1923年起从事电视系统研制工作。到1925年，他
完成了一种电视系统。他使用一个孔径上带有透镜的尼普科盘来扫描景象，
每秒5幅图像，各个图像80条扫描线。贝尔德在这个装置中尽量应用电子管
放大器，尽管图像很小，暗淡而且摇晃不定，但确实能看出人的面貌。
1929年，英国广播公司允许贝尔德公司开始公共电视广播，每秒 12。5
帧图像，每帧30行。美国贝尔实验室的艾夫斯和他的助手主要研究在扩展电
话通信中使用的电视设备。他于1927年在华盛顿与纽约之间播送了每秒17。5
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帧、每帧50行的图像。到1932年，美国无线电公司发射的图像达每秒24
帧，每帧120行。从1930年起，电视机进入市场。
1933年，兹沃里发明了电子摄像装置，这在电视的发展中起着划时代的
作用。后来他又成功地研制了更加灵敏的正析摄像管。几年后，英国的麦格
里等人也研制出一种更加先进的摄像管。这就为提高电视图像分辨率创造了
条件。
第二次世界大战之后，曾在战争中起了重要作用的电子工业开始大规模
生产民用产品，电视工业蓬勃发展。在30至40年代所取得成就的基础上，
战后英国和美国都出现了电视“爆炸”性增长。英国1948年生产了10万台
电视机。美国在1946年仅生产6500台电视机，1949年猛增到300万台，1950
年又增到746万台。那时显像管外壳是吹制成的，直径为9英寸或12英寸，
不可能再大。后来，玻璃工作者着手压制矩形“面板”和“锥体”，并把它
们焊在一起。用这种方法制造的外壳，尺寸相继达到14英寸、17英寸、21
英寸和25英寸。
一旦黑白电视机的可靠性、图像质量和价格问题得到解决，电视工业的
兴趣就转向了彩色电视。不过，彩色电视的第一次实验演示是在1928年。当
时贝尔德改进了尼普科盘，使盘上孔径组成三条螺旋线，每条上有30个孔
径。三条线分别对应红、蓝、绿三种颜色，在接收端的光源有两个气体放电
管，一个是水银蒸汽管和氮气管，对应绿色和蓝色，氖管对应红色。1929年
贝尔实验室的艾夫斯在纽约和华盛顿之间播送50行的彩色电视图像，采用的
就是机械扫描方法，所不同的是，分别通过三条线路，同时发射三种主要的
彩色信号。
30年代后期，美国和英国都开展了关于彩色电视的研究。英国的贝尔德
和美国的戈德马克都在探索用高分辨率标准顺序发射的方法。二次大战前，
美国采用这个方法进行实验广播，1951年正式广播。但由于观众不感兴趣，
几个月后就停止了。
美国国家电视委员会（NTSC）致力于研究与黑白兼容的彩色电视系统，
1953年获得成功，从而为全世界的彩色电视系统奠定了基础。这一系统的基
本原理是将彩色图像信息分解成两部分发送，一部分是图像的亮度信息，另
一部分是图像的彩色信息。彩色接收机可将这两种信息组合起来形成彩色图
像。
美国从1964年开始普及彩色电视，到70年代初期，全世界已有4千万
台彩色电视机。
电视不仅用于娱乐，也用于工业和科研。在人不能到达的地方，利用它
协助人们监督控制和管理。所以除了广播电视外，还有工业电视、红外电视、
高分辨率的空间电视以及能够贮存图像以便随时取用的录相电视。
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