发明是人类进步的灵魂，约翰·H.林哈德著的这本《人类发明史》探讨发明历程的目的是要开创一个创造性的世界，以使人类在未来取得更大的进步。人类的发明无时不在，它总是代表了社会某个时期人们的共同心声。但要真正了解发明的本质，还需要我们对它做进一步分析，同时还要深入考察它的个体创造与集体强化这一外在矛盾，人类的发明既是集体智慧的结晶，又是个别天才的产物。

汽机、印刷术、运输工具的发明和创造，奠定了人类社会的文明并推动了人类社会的发展。发明创造源自人们对于速度和完美生活的真切渴望，其过程融会了无数人的集体智慧，而发明创造的最终实现为人类带来了巨大变革。

约翰·H.林哈德著的这本《人类发明史》将带你迈进人类发明创造的历史长河，走近那些为人类文明奉献毕生的发明家，与他们倾心对话，探寻发明创造的艰难历程，体会其中的激动与欣喜。

前言

第一部分 先前与先验

 第一章 武茨与宁静的开始

 第二章 不屈不挠的优先问题

 第三章 我在莱特兄弟之前造出了飞机

第二部分 蒸汽与速度

 第四章 发明蒸汽：“万物有灵皆有气”

 第五章 从蒸汽到蒸汽机

 第六章 从蒸汽机到热力学

 第七章 速度的发明

 第八章 发明的动机和指数式改变

第三部分 书写与呈现

 第九章 古腾堡的发明

 第十章 从古腾堡到文明世界：从孕育到襁褓再到成熟

 第十一章 发明解释现实的工具

 第十二章 快捷的印刷、廉价的图书和旧时读者之魂

第四部分 广阔的视野

 第十三章 探索教育：伟大的平衡器

 第十四章 发明历程：最终的形式

尽管这两种解释是错误的，但是从我们目前的理解来看，他的解释似乎有一定道理。维持血液温度的是化学燃烧，而非机械运动，在霍尔的解释中，他完美地解释了机械摩擦产生热能这一事实。他把这一理解当做一种事实，而没有对事物的本质做广泛推论。他的陈述就像是某个人在向另一个人述说一件彼此都认为是理所当然的事情。

机械运动使血液升温的这种观点不仅得到了人们的认同，而且还得到了促进和发展。我们可以从霍尔的一个著名的追随者身上验证这一点，他就是著名的殖民地医生（《独立宣言》的签署者）本杰明·拉什(Benjamin Rush)。他是一个极具影响力的医学教师，主要研究人在发烧时动脉的作用。他认为，炎症造成了脉搏和动脉的过度运动，因此血液的机械运动被加强，这时人就会发烧。他抨击了流血量增加造成人体温度升高的说法。拉什著有很多精神病学科的书，因此他被称为精神病学之父（他发现发烧与一些狂躁行为有一定的联系，因此他使用放血的方法治疗精神病和其他疾病）。

然而，人们逐渐地意识到血液中存在化学反应，而正是这些化学反应维持了人体的温度。这种观点是普里斯特利和拉瓦锡最先提出的，爱泼斯坦继续进行了血液温度的研究，直到1843年，这个问题得以解决。最初，人们对化学作用造成的升温范围有不同的估值，但是他们的估值都偏低。他们没有计算出血液的全部温度。

在19世纪早期，热质理论仍然比热量的机械理论重要。然而，生理学家依旧认为摩擦是血液升温的一个原因。到了1843年，法国化学家皮埃尔·杜隆(Pierre Dulong)在实验中获得了更准确的信息，他最终提出了血液的温度是由化学升温保持并提高的。那时，热质理论受到批评但仍然处于优势地位。尽管生理学家在接下来的几年里仍然认为摩擦造成了血液升温，但事实是现在这种说法已经不复存在了。

研究过热力学的人都曾对机械摩擦有过困惑，解释这一现象，应该用生理学家的观点，还是应该用热质学家的观点？人们意识到摩擦生热已经很久了，比如17世纪的哲学家约翰·洛克(John Locke)曾评论过车轴被车轮摩擦过的部分会变热。

霍尔对于血液如何保持温度的解释一直持续了很久，该解释在较长时间里并没有挑战热质理论。许多人曾提到运动是温度升高的原因，但他们也并没有反对热量的流体概念（热质理论）。所以我们也许会问机械理论是何时代替热质理论，而成为热量的一个释义的。在这一方面，美裔英国人本杰明·汤姆逊(Benjamin Thompson)起到了重要的作用。

汤姆逊于1753年出生在美国马萨诸塞州。他在马萨诸塞州沃本长大，18岁时在波士顿完成学业。在美国独立战争前，他来到马萨诸塞州的拉姆福德郡作了一名校长。不久，他与当地一位富有的31岁寡妇结婚。但很快人们就发现他是为英国收集情报的亲英派，他被迫抛弃他的妻子和刚出生的女儿逃往英国。他为英国海军部效力，在弹道学领域进行研究（他也因此成为皇家学院的一员）。在美国独立战争期间，他作为英国军官回到美国，后来去了欧洲。像比彻一样，他在德国慕尼黑担任了巴伐利亚大学讲师的顾问。

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在音乐剧《异想天开》(The Fantasticks)中，表演者开始时都会介绍一下出场人物，边介绍边说：“在一片幽谷的森林里，旱獭在发情，蔓藤像情人一样相互缠绵，想知道是怎么开始的吗？”

生命中一些重要的事情亦是如此。开始时宁静且不易被察觉，不像合着乐队演奏的乐曲迎风起航的船只，更不像隆隆升人太空的火箭。汽船的发明也许始于一位观海的学生，他坐在露出海面的岩石上，观察浪中小船的运动，或读着有关大海的故事。升人太空的火箭也许出自一个小孩的想法，这个小孩看过国家独立日燃放的烟花，读过巴克·罗杰斯和飞侠哥顿的传奇故事，然后就说：“我也能发明出这些飞行的东西。”这说明在他的头脑中早已酝酿了发明的种子，但通常是由于有了社会的共鸣，才能把这些种子催生出来。

我们意识到所有的发明都有重要与次要之分，尽管我们感觉到了这种区分的存在，却难以捕捉。发明是人类进步的灵魂，虽然我们常用卡通图形来绘制各种发明，但发明的结构和形态却无法通过卡通形象来加以诠释。我们探讨发明历程的目的是要开创一个创造性的世界，以使我们在未来取得更大的进步。

人类的发明无时不在，它总是代表了社会某个时期人们的共同心声。但要真正了解发明的本质，还需要我们对它做进一步分析，同时还要深人考察它的个体创造与集体强化这一外在矛盾。如果我们未能领悟这一矛盾，就会被表面的条文所束缚。

在研究发明的过程中，因果关系原理变得令人难以把握。这就是为什么我们开始时要谈到，发明既是集体智慧的结晶，又是个别天才的产物。这种观点看似不太符合逻辑，可是一旦我们领会了这个观点，就可以从个人和集体两方面对发明的形成原因加以阐述。

为了更好地理解发明的历程，我们要先考察一些趣闻逸事，对发明的历史和传说追本溯源，直到展示出有关发明的真实画面。这一过程将使我们对一系列的发明成果获得更深刻的了解。我们暂且把“发明”一词用于诸如飞机、蒸汽机和印刷书籍等个别技术的发明，最后我将提出一个新词来借指所有发明的总称。这样就可以保留“发明”原指为日常生活所做的种种创造之本意。

事实上，这个总称的真实含义并不是我所提出的新词所能涵盖的。我们现在终于明白，成千上万的人将他们那种创新的天才应用到了比飞机、发动机或者汽车等更广阔的发明领域里，集体的意识、勃发的兴致和时代的精神都赋予人们勇敢的创新精神。而人们的目标只有一个，那就是追求最快的速度。

然而如果没有那些旧式书籍所提供的真知灼见，我们不可能追溯出那些前人所发明出来的复杂的印刷技术。同样，我们能否称速度或者教育的产生为发明呢？我倒觉得它们与收音机或者电话的产生一样，都应该称之为发明。

探索这些事情对我来说是一个永无休止的旅程，这其中太多的人给予我极大的帮助。首先我要感谢我的妻子卡罗，她仔细阅读每一章并提出宝贵的意见。还要感谢艺术建筑历史学家玛格丽特·考伯森(Margaret culbertson)，她审阅了整篇文稿，并提供了很多背景材料。医药历史学家海伦·梵莉尔(Helen Valier)和她的妈妈也参与审阅整篇文稿并提供详尽实用的意见。同样要感谢乔伊斯·德拉奇(Joyce Derlacki)、史蒂文·敏茨(Steven Mintz)、詹姆士·皮普肯(James Pipkin)、安德里亚·萨克列夫(Andrea Sutcliffe)及3位匿名读者。

感谢牛津大学出版社的编辑彼得·普雷斯科特(Peter Prescott)，他对本书的出版给予了莫大的帮助和诚恳的建议，他的助手陈凯蒂(Kaity Cheng)在本书的制作中给予及时的监督；感谢印刷总监海伦·缪斯(Helen Mules)将潦草的原本制成优雅的成品书；感谢审稿编辑苏·瓦加(Sue Warga)以及那些为此书出版作出重大贡献的人们。我得到了以下这些同事们的慷慨建议：萨拉·菲什蔓(Sara Fishman)，芭芭拉·凯普(Barbara Kemp)，凯瑟琳·帕特森(Catherine Patterson)，斯蒂芬·皮金斯(Stephen Perkins)和路易斯·惠勒(Lewis Wheeler)。还有我无法说出名字的那些人。最后我要感谢休斯敦广播电台员工们的鼎力相助。

现在，希望你也加入到我们的行列中，正如《异想天开》中表演者所说的那样：“想知道如何开始吗？”既然我们必须有个开始，就让我们站在山巅上，探索其中的奥秘吧……

约翰·H.林哈德(John H.Lienhard)