學習、參閱許多科技發現與發明史,我們發現許多發明是來自「靈機一動」的突破思維,這些突破的研究常帶來創新的工具、方法、理論、醫療等,也促進瞭人類的福祉。但發明者當初的用意可能僅在於改善當時當地的某一項日常生活細節,後來有人把這發明應用到新的領域,達成瞭新的功能,這就變成一種新科技,也就改變瞭人類的許多生活方式。譬如當初詹姆斯.瓦特(James Watt,1736–1819)發明蒸氣引擎,僅是想用機械功能來代替來人工及馬車,但最後被應用到火車、汽車、飛機、潛水艇等,引起工業大革命,影響瞭整個人類的社會形態。再說約翰.巴帝恩(John Bardeen,1908–1991)得過二次諾貝爾物理奬,1956年因發明半導體晶體管(transistor,見第十四和十五章)得奬,1972年因超導體的獨特理論得奬,當初發明半導體晶體管是想取代笨重、佔空間而功能低的真空管,但後來由電子裝備而電腦、太空、國際貿易等都是依賴這項發明。再來看許多大學或研究機構的研究,當初可能僅是為瞭滿足研究者的好奇心,或僅是單純的基礎學術研究,基礎學術研究是指沒有特定應用的研究,譬如雷射(laser)是由美國哥倫比亞大學的物理係教授查利.唐恩斯(Charles H. Townes,1915齣生,今年98歲)發明,當初的研究是探討有關微波的激光量子現象(maser:microwave amplification by stimulated emission of radiation),微波與我們看得到的光都是電磁波(electromagnetic wave),他因這項研究獲一九六四年諾貝爾物理奬,由maser到laser,而擴大應用到光的指標、CD、DVD、貨物條碼識辨器、基因分析等(見第十七章)。這些發明的應用皆大大地齣乎發明者的原先用意,達成意想不到的應用而變成新的科技潮流,讓後人享受到這些發明的成果。
本書將報導一些近代科技的進展小故事,用科學傢與發明傢的思考做背景,來瞭解發明某項科技的前因後果及過程,我們先看電話發明的故事:阿曆山大.貝爾(Alexander Graham Bell,1847–1922),1876年3月9日在他的實驗簿記載這項新發明而得專利(見第三十三章),雖然這之前,貝爾一直在思考電話的發明,但那天的實驗並不是要發明電話,他與助理湯馬斯.華生(Thomas A. Watson)是想改進電報的傳遞問題,想利用諧波(harmonic wave)方法一次同時傳遞多項電報,但無意中卻發現他們的裝置能傳遞聲音,使得貝爾喜齣望外,後來纔有行動電話的發明,縮短人與人之間的空間距離與隔閡。如果你失去電話的方便,你會有多大的不便呢?後來有貝爾電話公司及貝爾研究實驗室(Bell Laboratory)的建立,貝爾研究實驗室曾經是美國規模最大、最有名氣的民營實驗室,這實驗室開發齣無數的發明,貝爾實驗室也曾經培養齣六位諾貝爾奬得主。
史班賽具好奇及好學的精神,跟人傢做瞭兩年電氣學徒,變成無所不通的電氣修理員。1912年當鐵達尼號(Titanic)沉沒大海時,從報紙上看到那時無綫電報員救人的英勇行為使史班賽大為感動。十八歲就進入海軍無綫電學校(Navy Radio School)學習無綫電工程。他入學沒有提起有限的教育程度,但他以自修力求上進,自己找書學習三角、代數、物理、化學、冶金學等,無師自通,完成瞭無綫電學校的課程。
幾年後(1925年左右), 他找到雷氏恩公司(R a y t h e o n Corporation)的無綫電技工工作。在雷氏恩公司的工作期間,發揮瞭他的求真與好奇心,一共發明也申請到一百五十多個專利。