科技，生活加值中：仿生技術×全像攝影×磁浮列車，科技就是人類和自然共譜的協奏曲！

科技起源

早期猿人

早期猿人是人類發展最初階段的代表，包括生活在更新世早期與更久以前（約相當於距今250萬～180萬年左右）的人類，特徵是能夠直立行走，並能製造簡單的礫石工具。

根據已發現的森林古猿化石與足跡，可推算出他們約生活在1,200萬～900萬年前，分布在歐、亞、非三洲，可能是人類和現代類人猿的共同祖先。森林古猿成群生活在熱帶或亞熱帶森林的樹上，靠摘取樹上的果實和林中可食植物為生，還沒有直立行走習慣。

直立行走：隨著地球上氣候的變化，林間空地和莽原出現，部分古猿來到地上尋找食物，牠們也許是覺得後肢站立令視野更開闊，便漸漸採取了這種姿勢。因為採集的食物需要攜帶，前肢便有了它們的任務。如此，猿學會了直立行走。

採集食物：學會直立行走的猿群最初用天然石塊和木棒作為肢體的延續，手握石塊和木棒，他們便能砸碎堅硬的植物果殼，並輕鬆挖出地下植物的根，或用以擊殺其他動物。無疑，新的生產工具是防衛敵人、以及與同類爭奪食物、地盤或異性的武器。

走出森林，到林中空地或莽原上尋求新生活的猿群，主要靠採集為生。石塊和木棒提高了採集效率，但收穫物並不如森林中豐富、易取得。在走出森林後，猿群開始撿拾池水溪河中的蚌蛤為食，並學會獵捕小動物。

在採集過程中，猿群對可食性植物和植物果實的熟悉，以及在最初的肉食生活中對水生、陸生動物的了解，為後來培育植物和狩獵、捕魚提供經驗。

打磨石器：約380萬年前，猿群學會了打製加工石英石、黑曜石、燧石和其他堅硬石塊，這些打製產品是粗糙、不規則的砍砸器、刮削器、尖狀器、石片器和手斧。對猿來說，這是工具使用的革命；對人類來說，這是歷史的開始。這些經過製作的石器，除了在砍砸時更有效率外，還能切割植物塊莖和肉類。人類進入了舊石器時代。

在使用舊石器的同時，早期猿人也使用木棒。東非的早期猿人以這種程度的科技生活了約200萬年（從380萬年前到180萬年前），終於在體質上進化為晚期猿人。

直至西元前1萬年左右，猿人製作石器的工藝並未再發生變化。不過，在其他方面，技術的發展也推動了人類由晚期猿人向早期智人、晚期智人轉變。

火的發現

學會用火是猿人在技術上的決定性進步。有人類學家認為，380萬年前生活在東非肯亞的早期猿人已開始用火，170萬年前生活在中國境內的元謀人則確定已經開始用火了。這是人類首次利用自然力量，這大大改變了猿人的生活品質。

利用火烤食物：已開始用石製工具採集和小規模狩獵的早期猿人，偶然發現被火燒過的某些植物種子和獸肉很好吃，於是開始主動利用火。

猿人對火的利用，最大好處就是把食物烤熟。熟食能使食物中的營養更容易被身體吸收，不但縮短消化過程，也使從前不宜食用的動、植物，尤其是魚類，可以食用了。這樣一來，食物來源擴大，並對人類肢體和大腦的發育產生有益的影響。

火可禦寒：由於猿人多居住在洞穴中，而火可以驅散洞穴中的潮溼，從而減少疾病的發生，也降低了死亡率。用火照明，為黑暗的洞內帶來光明，也方便晚間烤肉、分配食物、準備第二天的活動等。另外，在洞外的火堆還可以驅走趁著黑夜來襲的猛獸。

火改善了人類的生活品質，給人類更多安全感，並擴展了人類的生活空間，使生活於熱帶和亞熱帶的猿人得以向溫帶和寒帶緩慢遷徙，他們因而擺脫了人口成長或原居住地區食物來源減少帶來的危機。

人工取火：對於猿人來說，火焰難以攜帶，且火種不易保存。在新生活環境下，火越來越攸關猿人生死存亡，這也促使他們學會人工取火。

在舊石器時代中期，晚期猿人的後輩──早期智人，終於發明人工取火的方法。最早的人工取火方法可能是用燧石相擊點燃易燃物，或以木材相互摩擦生火。也許可以把能否用人工方法取火，看作從晚期猿人到早期智人的歷史分界線。

捕魚和狩獵

猿人在學會使用火後，水中動物的可食性增加，漁獵也成了晚期猿人的重要產業。他們用石塊或木棒打魚，或在水中捉魚。

最初的狩獵工具：石器和木棒是猿人狩獵的最初工具。火烤熟肉的美味刺激著狩獵者的興趣，用火烤硬尖端的木矛便成了狩獵的新武器。晚期猿人的狩獵活動具有相當的規模。

隨著晚期猿人活動領域向高緯度推進，冬季的活動需要用獸皮來遮風禦寒，這推動了狩獵活動的進行。同時，也正因狩獵活動規模的擴大和禦寒的需要，使得晚期猿人在後來發明了骨針。越來越多的骨器逐漸加入石器的行列中。

狩獵活動中不時有人員犧牲，帶給人類更多對死亡的感受，深深影響了人類的精神，並由此產生圖騰崇拜。與此同時，猿人在生存方式改變的過程中，逐漸摒除了雜亂的性關係，形成了血緣家族。

勞動的分工：對猿人來說，採集、捕魚和狩獵三者兼而行之。在血緣家族內部可能有分工，並隨活動區域和季節變化而改變。比如，夏季和初秋可能有較多捕撈活動，秋天是採集的大忙季節，而冬季和春天則可能是狩獵的高鋒期。

弓箭的發明：約1.5萬年前，是舊石器時代與新石器時代之間的中石器時代。當時人們已學會把石器鑲嵌在木棒或骨棒上製成鑲嵌工具，但此時最重要的發明是弓箭。

弓箭的出現，代表著人類首次把簡單工具改革成為複合工具，並學會利用彈性物質的張力。弓箭比起舊式的投擲武器射程更遠、命中率更高，而且攜帶方便。它先是提高了狩獵的效率，後來也一度成為戰爭的重要武器。

狩獵的高效率工具出現，幫助人類獵獲大量動物。在捕殺動物過程中，人類累積了更多動物方面的知識。然而，狩獵的高效率也使人們開始無計畫、無節制的盲目捕殺，導致食物來源陷入不穩，並產生危機。在氏族和部落形成後，自然界不再能滿足人類日益增長的肉食需求。於是，人類在約1萬年前進入新石器時代，開始創造新的生產方式──原始農業和畜牧業。這時，人在體質上已經逐步趨近現代人。

小知識：新石器時代

新石器時代是人類物質文化發展在石器時代的最後一個階段，以使用磨製石器為代表。這個時代，在地質年代上已進入全新世，繼舊石器時代後，經過中石器時代的更迭而發展起來，屬於石器時代後期。年代大約從1.8萬年前開始，結束時間從距今5,000多年至2,000多年不等。
新石器時代是磨製石器的時代。這些磨製石器由打製後的粗胚細加工而成，十分精美，其功能也較為專門化，如石斧、石槌、石刀。其次，由於人類開始了原始農耕，還發明了掘杖、木鋤、骨鋤和石鋤等。
這個時代，是人類尋找新生活地區和改變生活方式的時代。原本四處漫遊、狩獵的氏族和部落，也開始定居或較長期的居住於某處，從北緯50度到南緯10度之間的很多地方都是原始農業和畜牧業的地理範圍。

原始農業和畜牧業

隨著人類不斷發展，原始的農業和畜牧業也逐漸出現。

原始農業：原始農業是直接從採集業演化發展而來的。人們採集過去早就賴以為生的野生植物果實，先用火燒掉樹木荊棘，然後用掘杖或石鋤播種到土地上，成熟後再來收穫。

發明木犁和利用牛、馬、驢來耕種是晚一點的事。原始農業應用採集生活中累積起來的生物生長知識。播種了就能收穫，也證明人類是從實際操作了解事物的因果邏輯。由於自然環境的差異，世界各地所耕種的農作物不同。中東人最早種植小麥和大麥，中國人最早種植小米和稻穀，玉米、馬鈴薯和南瓜的故鄉則在中美洲與秘魯。

原始畜牧業：原始的畜牧業從狩獵活動中發展而來，從獵物之中飼養易於馴服的動物，並且讓其在馴養中生殖繁衍。

人類最早馴養的家畜可能是綿羊，接著是狗，然後是山羊、豬、牛、驢、象、馬、駱駝等。與採集和漁獵相比，原始農業和畜牧業的出現是一場產業革命，因為它代表人類已由單純依靠自然界現成的賜予，走向透過活動增加天然物產量。

這個革命是在新石器時代發生的，它使人類得到比較穩定的食物來源，因此有了相對固定的居住地點──原始村落。同時，由於畜牧業為農業提供利用牲畜耕作的可能性，農業獲得了進一步發展的新要素。

陶器和銅器的出現

在原始村落中，定居的人類出於取水的需求，或出於儲存、烹飪食物的需求，發明了陶器。陶器易碎，比石器輕，形狀、規格也不同，盛裝水和食物無異味，因此和木器同為家居生活主要器皿。可以確定的是，只有具有長期用火經驗的人類才能發明製陶技術。製陶技術也是後來冶銅煉鐵技術的基礎。

由於生活和生產狀況大致穩定、勞動和收入關係相對明確，具有婚姻關係的男女對偶婚制也陸續出現了。

在穩定的母系原始社會聚落裡，再次出現了新技術革命，即金屬工具的出現。人們在燒製陶器的過程中，多次接觸金屬礦石，並逐漸學會冶煉它們。銅器作為石器、陶器、骨器、木器的補足，對生產或生活都相當必要。

在新石器時代晚期，人類已開始使用金、銀、銅和隕鐵等天然金屬。約西元前3,000年，人類發明了青銅。青銅是銅與錫的合金，熔點在800℃左右，比純銅低，硬度比純銅高，易於鍛造，被用以製造武器、工具、生活用具和裝飾。

銅器時代，也是青銅器成為主要生產和生活器具的時代。不過，石器和其他器具並未被完全取代。

科技起源

早期猿人

早期猿人是人類發展最初階段的代表，包括生活在更新世早期與更久以前（約相當於距今250萬～180萬年左右）的人類，特徵是能夠直立行走，並能製造簡單的礫石工具。

根據已發現的森林古猿化石與足跡，可推算出他們約生活在1,200萬～900萬年前，分布在歐、亞、非三洲，可能是人類和現代類人猿的共同祖先。森林古猿成群生活在熱帶或亞熱帶森林的樹上，靠摘取樹上的果實和林中可食植物為生，還沒有直立行走習慣。

直立行走：隨著地球上氣候的變化，林間空地和莽原出現，部分古猿來到地上尋找食物，牠們也許是覺得後...

前言

人類文明的發展史，實際上就是一部科技的發展史。科技的力量可以化腐朽為神奇，促進人類文明日新月異的發展，甚至以超乎想像的步伐改變人類文明發展的歷程。

放眼古今中外，人類社會的每一項進步都伴隨著科學技術的創新：日新月異的工業技術為我們找到了大自然的寶藏和能源；不可思議的生物技術不僅為病患開啟了希望之門，也改良了作物栽種過程與收成結果；包羅萬象的物理技術實現了古人千里傳音的夢想，也為他們彌補無法登天的遺憾；妙趣橫生的化學技術既為我們留下了精美的瓷器，也製造出用途廣泛的合金；而我們生活中還有更多不可或缺的貼身科技，幫我們處理堆積如山的垃圾，也極力挽救著日益惡化的地球環境。這些技術的突飛猛進，都為人類文明開闢了更廣闊的空間。

如今，科學技術的進步已經為人類創造了龐大的物質財富和精神財富。而隨著知識經濟時代的到來，它那永無止境的發展力和無限的創造力，也繼續為人類文明做出更加偉大的貢獻。

為了讓各位讀者了解更多科技知識，我們特意精心編寫了本書，從科技的起源、航空航太、生物醫學、材料工程、交通運輸、工業科技、通訊傳播、雷射技術、海洋工程以及能源工程等幾個方面，全面而詳細的介紹了科學技術的發展，以及科技為人類帶來的巨大進步。

同時，為了使內容更豐富，書中還增添了「小知識」一欄，以更靈活的形式，向讀者補充更多的科技知識。

希望透過閱讀本書，年輕的朋友們可以補充自己的科技知識，並用知識充實自己的頭腦，為未來的科技發展及進步做出出色的貢獻。

前言

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放眼古今中外，人類社會的每一項進步都伴隨著科學技術的創新：日新月異的工業技術為我們找到了大自然的寶藏和能源；不可思議的生物技術不僅為病患開啟了希望之門，也改良了作物栽種過程與收成結果；包羅萬象的物理技術實現了古人千里傳音的夢想，也為他們彌補無法登天的遺憾；妙趣橫生的化學技術既為我們留下了精美的瓷器，也製造出用途廣泛的合金；而我們生活中還有更...

前言

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　　火的發現
　　捕魚和狩獵
　　原始農業和畜牧業
　　陶器和銅器的出現
　　農業與手工業的發展
　　語言和文字的出現
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