科技是改善生活方式的关键。我们的古代祖先知道这一点，所以他们制作了石器来制作、切割和收获。他们看到了大自然的破坏力，学会了用火做饭。然后，我们用轮子移动，直到我们用翅膀飞行。我们把电引入玻璃灯泡，把光照进黑暗中。我们最伟大的科学家学会了分裂原子，但他们仍在试图熔合它们。随着时间的推移，每一项进步都使人类变得更加卓越，未来的概念和原型将对改善下一代的生活具有不可估量的价值。这些是发明家和天才留给世界的最重要的创造。

一个南方古猿，人类的祖先

大约330万年前，被称为“露西物种”的人类祖先“南方古猿阿法种”(Australopithecus afarensis)开始使用石器并食用肉类，制造工具的证据至少可以追溯到260万年前。早期人类发明了一种将石片制成刀片的方法，并用植物纤维将这些刀片附着在木头或骨头上。然后，在170万到200万年前，在观察到自然发生的野火后，我们人类将使用工具(对狩猎和建筑至关重要)的能力与火结合起来。掌握烹饪和吸烟对于肉类的安全食用和保存以及在严冬中生存是必要的。最后，我们的祖先在公元前5200年(7000多年前)发明了轮子，并主要用于制陶。尽管如此，它在公元前3300年成为交通运输的必需品，并在公元前2200年随着战车的出现而变得普遍。今天，人类仍然在使用所有这些技术。

巨大的柱子内美丽的埃及地标上的象形文字和古代符号

最早可以追溯到古代文字系统的抽象形状的例子是公元前6600年左右刻在贾湖龟壳上的贾湖契刻符号，公元前5300年雕刻在Tärtäria石碑上的温查符号，以及公元前3300年的印度河文字。多亏了这些例子，我们可以有把握地说，早期青铜器时代的第一个书写系统并不是突然发明的。大约公元前3200年，苏美尔人很可能是第一个在美索不达米亚锻造第一个完整的书面语言的人，他们将其刻在泥板上。专家们曾经认为埃及的象形文字起源于苏美尔语，但他们现在认为该系统是独立发展的。

如果我们把注意力转回到更近的时代，很明显，全世界的书面语言都有了很大的发展。1440年左右，随着印刷机在德国的出现，才华横溢的金匠约翰内斯·古腾堡开始了印刷革命。这一创新使出版商可以将陈旧的手稿留在身后，因为书籍和论文现在可以大量复制，从而使信息在公众中广泛传播。

工业冶金厂

控制火和熔化金属矿石的能力是人类历史上令人震惊的进步。这项技术使得从矿石中提取金属成为可能，标志着人类向青铜和铁器时代的过渡。考古学家和地质学家在Pločnik附近的Belovode遗址发现了一把铜斧，这是铜冶炼的最早证据，属于温查文化，可追溯到公元前5500年。合金是在金属加工过程中加入各种金属的混合物制成的，它把铜和锡、银、铁等其他矿石结合在一起。因此，第一个合金时代是青铜时代，大约在公元前3300年。将铁提炼成可用的金属要困难得多，而且铁器时代大约在公元前1200年才开始。

早在公元前1800年，金属工人就制造出了一种最重要的合金--钢。所有的钢都含有碳，含量在0.002%到2.14%之间，当铬混入其中且其含量超过11%时，就变成了不锈钢。与铁相比，钢的优点是重量轻，柔韧性好。最后，由于生产钢铁所需的基础设施，在罗马帝国时代，钢铁的使用明显更加频繁

一辆老式蒸汽火车的黑白照片

蒸汽机是一种外燃机，它使用煤作为燃料，蒸汽作为工作流体。像许多发动机一样，蒸汽的压力转化为动力，可以通过活塞或滚动涡轮机等杆来推动火车的车轮运动。有一份关于蒸汽机雏形的记录，被称为“Aolipile”，是由一位著名的希腊数学家在公元1世纪描述的。1551年博学的塔基·阿尔·丁和1629年意大利工程师兼建筑师乔瓦尼·布兰卡分别描述了进一步的初级蒸汽轮机装置。然而，1712年，英国发明家托马斯·纽科门(Thomas Newcomen)发明了一种蒸汽机，可以为19世纪标志性的火车提供动力，到1764年，继任者对这种设计进行了改进。这一重大技术进步带来了半自动化工厂的生活，以及远程和快速的货物运输，并引发了工业革命的开始。

火花引起电缆之间的爆炸

像火一样，电是一种不需要发明的自然现象。1752年，美国博学多才的本杰明·富兰克林在雷雨天气将一根电线系在风筝上，他是最受赞誉的科学家。然而，像17世纪的威廉·吉尔伯特和公元前6世纪的米利都的泰勒斯这样的科学家对它进行了研究。关于重要性，研究并最终掌握电是所有后续技术进步的基础，这一点是有争议的。

多亏了电，1837年，英国发明家威廉·福瑟吉尔·库克和英国科学家查尔斯·惠斯顿发明了第一个电报。由于古列尔莫·马可尼在1894年发明了新的无线电波传输技术，这种革命性的通信方式迅速演变为无线通信。1838年塞缪尔·莫尔斯发明摩尔斯电码后不久就被采用，留下了第一个针式电报。第一次从华盛顿发送给巴尔的摩的艾尔弗雷德·韦尔的摩尔斯电文引用了《圣经》:“上帝创造了什么?”

就像电的发现一样，灯泡的发明也是一个耗时近一个世纪的过程——其中只有一部分是从托马斯·爱迪生开始的。他获得了前人的一些专利，从他们的错误中吸取教训，并于1879年发明了一个不完美的灯泡。1881年，意大利发明家亚历山德罗·克鲁托花了两年多的时间才达到500小时，接近现代白炽灯，白炽灯的持续时间超过1000小时，现在通常被LED所忽视。

1921年旧车展览的福特T型车

汽车的发展始于1672年，第一批模型仍然依赖于蒸汽动力。然后，艾萨克·德·里瓦兹在1804年发明了一种革命性的新发动机，这是内燃机的第一批例子之一。这种设计使得工程师们在1807年制造出了第一辆原型汽车。卡尔·本茨(Carl Benz)将第一辆汽车投入批量生产，并于1886年少量出现。后来的汽车生产集中在福特T型车，在福特汽车公司的工厂组装。福特于1908年推出了这款车，并首次成功地将个人汽车概念带给了广大受众。与第一辆奔驰汽车的最高时速10英里相比，目前最快的汽车可以达到每小时330英里以上。今天，尽管电动汽车的兴起，内燃机驱动的汽车远没有过时。因此，这项技术是充满活力的。

1909年7月，莱特的飞机在弗吉尼亚州迈耶堡试飞

纵观历史，对飞行的探索是一段非凡的旅程。古代传说和希腊传说，如伊卡洛斯和代达罗斯的故事，激励了几代人。同样，列奥纳多·达·芬奇对鸟类翅膀设计的细致研究标志着人们对空气动力学的理解有了重大飞跃。1868年，让·玛丽·勒·布里斯(Jean Marie Le Bris)等先驱者大胆尝试驾驶他的滑翔机翱翔。然而，直到莱特兄弟奥维尔和威尔伯·莱特出现，载人飞行的梦想才成为现实。1903年，他们发明并驾驶了第一架飞机——双翼飞机，取得了突破性的成就。这架双翼飞机需要两对机翼来支撑机身，使其上升到空中，这是“第一次持续和可控的比空气重的动力飞行”。

在接下来的几年里，莱特兄弟开发了他们的飞机，使其能够运行更长时间，更符合空气动力学效率。利用他们建造的一个小型风洞，莱特夫妇收集了更准确的数据，使他们能够设计更高效的机翼和螺旋桨来实现他们的目标。由于他们和其他许多人的努力，商用客机现在可以以高达0.92马赫的速度轻松地在国家之间飞行。

2012年发现希格斯玻色子的欧洲核子研究中心(CERN)。

人类的好奇心让我们越来越接近于观察事物的内部，去发现分子、原子和粒子。1927年，德国物理学家马克斯·斯汀贝克还是基尔大学的学生时，第一次将粒子加速器理论化。当斯廷贝克当时感到沮丧时，匈牙利物理学家Leo Szilárd在1928年底和1929年初为几种类型的粒子加速器申请了专利，Ernest O. Lawrence在1930年建造了一个。

在20世纪50年代之前，回旋加速器是最强大、最实用的粒子加速器技术。它们用强大的磁场迫使中子等粒子通过一个圆形补丁，以接近光速的速度撞击另一个粒子，使科学家们能够观察到它们之间新的相互作用。从本质上讲，大型加速器是用来探索粒子物理学中的未知领域的。

1946年核裂变爆炸，十字路口行动的BAKER试验

1938年12月19日，德国化学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼通过对原子核的实验发现了核裂变。随后，物理学家莉莎·迈特纳和她的侄子奥托·罗伯特·弗里施在1939年1月从理论上解释了这个实验: 一个像铀-235这样的大原子，有92个质子和143个中子，被一个快速运动的中子撞击。这种碰撞使它在短时间内变成铀-236，然后分裂成两个较小的原子。这种连锁反应产生了大量的能量，可以为核反应堆的涡轮机提供动力，也可以造成毁灭性的爆炸。因此，虽然核反应堆是高效和多产的，但核武器对所有人都是威胁。

从本质上讲，核反应堆通过控制棒和水降低反应堆室，从而减缓或停止反应，并精心地控制链式反应。然而，在武器方面，军方敦促连锁反应“释放”，以实现大规模破坏。最后，尽管人为失误和自然灾害使核反应堆产生了危害，但许多人认为利大于弊，特别是与化石燃料的危害相比。

ENIAC计算机是第一台通用电子数字计算机

计算机不仅仅是用来收发邮件的——理论上，它们还能进行计算，单是这一功能就具有不可思议的价值。古代文明理解快速数学的价值，因为数学赋予了他们建造、测量和导航的能力。例如，算盘发明于公元前2400年，帮助人们做简单的计算。然而，一群现代潜水员在一艘沉船中发现了一种古老的装置—Antykitera机械。它可以追溯到2200年前，是历史上第一个已知的齿轮模拟计算机。

关于由1和0组成的现代二进制语言，克利福德·贝里和约翰·文森特·阿塔纳索夫在1939年发明了第一台数字计算机。1943年，一台名为巨像(Colossus)的新机器成为世界上第一台电子、数字、可编程计算机。它使用1500个真空管作为阀门，使用纸带输入，可以执行一些操作，但它不是“图灵完备”的(在足够的时间内能够进行任何计算)。1945年，第一台真正意义上的计算机ENIAC在美国诞生。这个巨大的机器占据了一个大房间的所有空间，但它只有很小的内存和计算能力。

1947年之后，晶体管取代了真空管，加快了计算速度。如今，数十亿个晶体管被装入我们的智能手机中，帮助我们完成日常任务。

商务人士和人形人工智能机器人坐在一起等待面试

人工智能(Al)是指能够完成通常只有人类才能完成的任务的任何机器。区别在于细节: 我们的有机智能是建立在活细胞（神经元）的基础上的，这些活细胞在一个快速、自适应的信息网络中协同工作，使我们能够做出预测和选择。计算机主要是算法，通常不具备这些优势，但在记忆和计算等熟练程度上很容易超过人类。从历史上看，人工智能作为一个学术领域成立于1956年，英国数学家艾伦·图灵(Alan Turing)是最早研究工程师最终可能设计出真正“智能”计算机的人。

谷歌、亚马逊和网飞等搜索引擎使用的复杂算法是人工智能技术的现代例子，它们可以了解用户的偏好，并试图为他们推荐最好的结果或产品。像Open Al的艺术性的DALL-E 3或Chat GPT这样的创造性工具是机器学习人工智能的最新发展。本质上，机器学习允许高级人工智能模型通过输入大量信息来形成知识。这个过程通常模仿人类大脑中神经元的结构和效率，尽管要简单得多，这就是为什么专业人士将这些计算机系统描述为“神经网络”。

许多专家担心人工智能可能会超越人类智能，给社会带来混乱。这样的超级智能可能很难控制和遏制。目前，人工智能科学家正在考虑实施故障保险以防止灾难的方法。希望人们能够使用，或者至少与人工智能共存，实现高级人工智能的好处可能看起来像发现复杂疾病的治疗方法或自动化困难的劳动。自动驾驶汽车、人工智能医疗诊断和灾难预测可以挽救很多人的生命。然而，这些主要的好处伴随着道德使用和社会稳定的问题。

执行登月任务的宇航员

人类的好奇心使我们质疑我们祖先认为不可能的事情的界限和限制。然而，直到上个世纪，地球引力的力量是一个无法争辩的界限。第一枚成功进入太空的火箭是1944年由德国首次发射的V2导弹。随后，美国和苏联之间爆发了激烈的竞争。这场“太空竞赛”导致了1957年第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”进入地球轨道。仅仅四年后，苏联人也成功地进行了第一次载人航天飞行，将一位名叫尤里·加加林的年轻俄罗斯宇航员带出了地球大气层。在多次失败的尝试之后，阿波罗11号在1969年成功地将指挥官尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯送上了月球，在那里他们甚至行走了。1969年7月21日，阿姆斯特朗成为第一个登上月球的人。从那以后，人类也庆祝了哈勃和詹姆斯韦伯望远镜的发现，分别于1990年和2022年发布。

就人类在太空的长期居住而言，目前有两个被占用的空间站绕地球运行。除了于2021年中国发射的天宫空间站，国际空间站(ISS)是近地轨道上最大的模块化空间站。国际空间站是由美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)共同组建的。国际空间站的第一个组件于1998年发射，从那以后一直在运行和维护。该站是一个空间环境和微重力实验室，用于天体生物学、天文学、气象学、物理学和其他领域的研究。在逗留期间，宇航员轮流进行长达六个月的探险。目前，已经完成了69次长期探险，来自21个不同国家的273多名宇航员、宇航员和太空游客参观了空间站。

女医生正在给病人做CT扫描

1928年，亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)不可思议地发明了青霉素，彻底动摇了医学的核心。此后，由于技术革命的迅猛发展，人类在医学上取得了巨大进步。1800年以前，人类的平均寿命不到40岁，而今天已经超过了80岁。

促成这一惊人飞跃的因素包括对核磁共振的研究，核磁共振是由伊西多尔·拉比于1938年首次发现并描述的。这种物理现象包括用磁场刺激原子核，并导致了令人难以置信的医学应用，磁共振成像(MRI)。这一令人难以置信的突破发表于1973年，并于1974年在老鼠身上制造并测试了第一台可工作的MRI机器，并于20世纪80年代全面生产。核磁共振成像检测癌症、中风等疾病的能力挽救了无数人的生命。

最近另一个重要的医学进展是CRISPR-Cas9基因组编辑技术。有趣的是，这一发现分别发生在世界的三个地方。第一个是由研究员石野吉泉和他的同事在1987年完成的。石野和他的团队意外地复制了DNA序列的一部分，这暗示了有意改变DNA的可能性。CRISPR-Cas9是该技术的最新版本，进一步完善和简化了过程和有效性。作为一种事实上的基因编辑工具，它已经被证明可以用来修复老鼠体内有缺陷的DNA，有效地治愈它们的遗传疾病。换句话说，如果在每个人出生之前就针对这些疾病，那么困扰人类数千年的疾病可能会灭绝。然而，对它的使用存在合理的伦理担忧，比如制造基因工程的“设计儿童”。不负责任的应用可能导致社会阶层分化，可怕的事故，甚至更糟。

IBM在CeBIT上展示了一个量子计算机模型

30年前，很难想象从世界各地打电话给别人并享受视频通话。这种快速的进步提出了一个问题: “再过三十年，技术还会进步多少?” 线索和迹象为我们指明了正确的方向:

——量子计算机: 计算机每年都会变得更强大，芯片也会变得更小，但很快，我们可能会遇到一堵墙，可能会减慢速度。所涉及的最小部件，晶体管栅极，将很难或不可能生产小于一纳米长的产品，而目前，它们的长度为三纳米。如今，晶体管可以被看作是小于3纳米的简单开关。幸运的是，一项新技术正在研究中: 量子计算。这项新的突破源于对量子力学领域的研究。最简单的解释是，目前的方法使用“比特”，它携带的信息存储为0或1。新的信息单位是“量子位”，它可以同时是0和1 ! 这可能会大大提高计算能力和数据存储，但我们目前还处于这项技术的早期阶段。

——核聚变: 与核裂变相反，核聚变不是通过向原子发射粒子来分裂原子。相反，核聚变将原子聚集在一起进行聚变。这个过程也会产生大量的能量，理论上比核裂变发电厂更有效、更可持续。然而，这种精巧的装置远没有裂变那么简单; 该装置需要比太阳高7倍的温度。不幸的是，构建一个能够承受这些条件的环境是缓慢且极其昂贵的。到目前为止，核聚变反应实验耗费的能量比它们产生的能量要多，开发一种能够持续有效地产生能量的原型还需要时间。另一方面，一个功能齐全的聚变反应堆是新的“工业革命”的代名词，因为它等同于廉价、安全、无限的能源。

——实验室培育的可食用肉: 人造肉是另一个期待已久的突破。21世纪初，杰森·马西尼(Jason Matheny)与人合著了一篇论文，将这一概念引起了公众的注意。至少从1931年起，人们就对在工厂而不是农场养鸡的可能性产生了兴趣，当时温斯顿·丘吉尔(Winston Churchill)写道:“我们将摆脱饲养整只鸡来吃鸡胸肉或鸡翅的荒谬，方法是在合适的培养基下分别培养这些部分。”从根本上说，这个过程包括从捐赠牲畜身上取一小块肉样本，然后在一个受控的环境中不断地生长。虽然这在2013年已经成为可能，但优化生产的时间和成本不是小事。几年前，一个普通大小的人造汉堡一度售价33万美元。目前，这一成本已降至每个汉堡9.80美元左右。虽然生产成本正在迅速下降，但仍有改进的余地。它的价格仍然是草饲汉堡的3到5倍，而且要满足高需求还需要时间。

人类是几十亿年来持续进化的结果，而且没有停止的迹象。然而，过去的十万年表明，人类现在的进步是技术而不是基因。我们塑造了我们的工具和服装，我们用我们的语言和传统定义了我们的文化。当我们停止迁徙，跟随迁徙的食物时，我们开始建造房屋和耕种。我们创建了稳定的社区，并在我们之间分配了专门的角色。我们已经探索了我们的世界，并超越了它。我们的进步已经把我们带到了一个令人不安的边缘，大的发现和发明可以造福地球，也可以伤害地球。

资料来源：The Most Important Technological Advancements in History - WorldAtlas