几乎近代历史上所有的重大发明,都是新的自然科学基础理论产生以后带来的。
我们都知道,蒸汽机的发明和广泛应用,使人类以机器代替了手工劳动,由农业社会变成工业社会,人类进入了第一次技术革命时期。蒸汽机的发明是牛顿力学、热学、分子物理学的产生和发展带来的。汽车、火车、轮船及一系列以蒸汽机为动力的机器的发明,都是那个时代的产物。
公元1821年英国科学家法拉第提出了电磁理论,发明了电动机。1866年德国发明家西门子发明了发电机。1869年德国发明家吉麦斯发明了电气机车;1881年在柏株铺设了世界第一条电气铁路。1880年德国西门子公司发明了世界上第一架电动机带动的升降机——电梯。这些对人类有重大影响的发明距法拉弟电磁学理论的提出仅仅几十年时间。
人类历史上最伟大的发明家爱迪生很多发明也都是利用电磁学理论做出来的。
现代数理逻辑、控制论、信息论、固体物理、电子学等的产生,带来了电子计算机的发明。1945年美国宾州大学莫尔学院的科学家莫克莱等人使用了1.8万个电子管发明了人类第一台电子管计算机爱尼阿克,爱尼阿克比机电计算机快千倍。
1953年美国贝尔实验室的科学家肖克利、布拉坦、巴丁,提出了半导体理论,发明了晶体管,共同获得1956年诺贝尔物理学奖。晶体管的发明带来了晶体管计算机的发明,使计算机体积大大减小,运算速度大大提高。
1958年美国物理学家汤斯发表了激光理论,短短两年后,1960年美国休斯研究所的梅曼博士发明了世界第一台红宝石激光发射器,它产生的激光比太阳光强1000万倍。以后激光打孔机床、激光热处理设备、激光种子处理器、激光手术刀、激光检测仪、激光唱机、激光照相机、激光武器等产品被发明并被广泛用于各个技术领域。
所有这些都说明,将新的自然科学理论应用到技术领域,就会带来一系列的重大发明。科学家、发明家们要抓住自然科学理论的突破和产生的机遇,去寻找和完成发明课题,你就会做出具有重大意义的开拓性发明,并且随之又会产生一系列人类更为广泛应用的发明。
翻开1901年以来的诺贝尔物理学、化学、生物和医学奖获奖名单,许多杰出科学家做出了重要的理论贡献。聪明的发明家利用这些新的自然科学理论做出了具有重大意义的发明,被人类社会广泛应用。但是遗憾的是还有许多获得诺贝尔物理学、化学、生物和医学奖的自然科学新理论,没有被人们应用于发明。
笔者曾在大学教授《发明学》课程,和许多教授和发明家熟悉。他们一生辛勤劳动做出许多发明,但令人惋惜地是很多人一生无法做出重要发明。我国每年申请的发明专利中,真正高水平的发明是很少的。如果我们把获得诺贝尔奖的新理论与社会需求相结合,做出新的产品或新技术方法的发明,一定是人类社会的重大发明。这是站在巨人肩上前进的方法;是我们利用世界顶尖科技水平去做发明的方法;也是每一个发明家、教授、高级工程师们应该学会和使用的重要发明方法。