文化发明

打字机的问世

　　打字机作为一种重要的现代办公用品，是在18世纪初发明的。1714年1月7日，安妮女王向一个叫米尔的工程师颁发了一份专利证书。证书上说：

　　“他谦恭地请求把他的发明献给我们。这是他花了许多的时间和精力，不惜破费，终于研制成功，后来又逐步改进，使之臻于完善的人造机器或方法，用它可以把字母单个或连续地打印出来，就像在书写一样。不管什么样的作品都能整齐而准确地打印在纸上或羊皮纸上，跟印刷的没有区别。

　　关于米尔的新发明，没有图纸或模型存留下来，有些人认为它可能只是一张图纸。虽然这样，人们还是普遍认为米尔是打字之父。然而，打字机并没有很快推广。这是因为18世纪并不急需打字机。当时人们仍然习惯于使用笔录的方法。像拿破仑的秘书梅内瓦尔和布里内，能够将这位伟大人物的谈话记录下来，即使他以普通的速度讲话，一连讲数小时，他们也能记得很清楚，而且准确无误。在以后的100年里，出现了许多关于机械记录器的论文，但机械记录器还只是一种设想，并未制造出来。

　　1829年，美国底特律的伯特发明了“伯特家用书信复写器”，并获得了美国的打字机专利证书。4年之后，法国马赛的普罗简制造出了他自己设计的打字机。他宣称：打字机的打字速度和用笔写的速度不相上下。

　　与此同时，在密尔活基的克兰斯特伯机械厂里，肖尔斯和格利登正在研制一种连续给书页编码的机器。格利登想到：“为什么不能把编码机造得既能写数字，又能写字母和单词呢？”于是，他与肖尔斯开始用一个木制模型来解决这个问题。虽然它没有活动键，而且只能打大写字母，但它是一台很好的打字机，并很快被两位商人——登斯莫尔和约斯特购买了生产打字机的专利，1873年开始生产。

　　但当肖尔斯的打字机在1876年的博览会上展出时，并没有引起人们的兴趣。它被博览会上展出的另一个发明——电话挤到一边去了。为了推销打字机，雷鸣顿公司采取了把打字机借给数百家公司使用的办法，这样才逐步打开了市场。

　　肖尔斯是个谦逊的人，像许多发明家一样，当他的想法实现之后，他就隐退了。他去世之前写的一封信中说到发明打字机的价值时说：“关于打字机的价值，我在初期所能感觉到的，它显然是人类的福音，特别是妇女的福音。我感到欣慰的是我为发明打字机作出了贡献。我制造了一部我从未见过的好机器，全世界都会从中获得好处。”

　　目前世界上已有几百种不同类型的打字机，如上行打字机、前行打字机、带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机，比原来怪模怪样的打字机进了一大步，但肖尔斯的键盘却几乎毫无改变地保留了下来。

　　汉字与电脑结良缘

　　本世纪70年代末期，电子计算机已开始在各方面得到广泛的应用，然而要把成千上万的汉字输入到只有26个字母键的计算机中，却成了当时举世称难的难题。难怪有人埋怨：汉字是“四化”建设的绊脚石。甚至还有人断言：

　　“不废除汉字，中国便不能普及使用计算机。”一时间，谱写五千年中华文明史和记载了丰富宝贵文化遗产的汉字，竟遭受指责，蒙受了不白之冤。

　　然而，这时一个名不见经传的南阳地区科委管理干部——王永民却敢于迎接这种挑战，为汉字输入计算机闯出一条新路，并为功勋不朽、艺术价值无比的驻字“正名”。

　　1978年，毕业于中国科技大学无线电电子学系的王永民，接受了一项重点科研项目——“汉字校对照排机”的研究，为了甩掉手动打字盘输入汉字的笨办法，他决心先寻找出一个现成的汉字输入方案，然后发挥自己在硬件上的优势，设计键盘，以应急需。但是，当时缺少的也正是比较理想的汉字输入方案，虽然有很多人投入这方面的研究，提出了一些办法，却都不实用。王永民想，这并不是汉字本身的问题，而是人们还没有找到它的规律，发挥出它的优势。作为维系了几千年国家统一和民族团结的古老汉字，我们一定要让它在现代化建设中做出新贡献，绝不能看着它葬身于现代文明面前。

　　此后，他便开始向汉字输入案的“高峰”攀登。在两年多的时间里，他带病坚持工作，以惊人的毅力抄录编写了提起来足有10米高的10万张卡片，对汉字进行了浩繁的、从甲骨文到简化字的研究和分析，创编出世界上第一个《汉字字根组字频表》和《汉字字根实用频度表》，为汉字输入计算机做出了开拓性的贡献。

　　1982年6月，王永民在已取得成绩的基础上又推出了新的研究成果《五笔字型汉字编码方案》。随后，他像门捷列夫发现元素周期率那样，根据汉字结构规律、信息处理科学和键血设计原理，经过千辛万苦，终于创编出《五笔字型字根周期表》，从而在1983年元旦登上了现代汉字输入技术的高峰，发明“五笔字型”。

　　“五笔字型”出世的意义非同小可，它犹如飞架在古老汉字与现代计算机天堑之间的彩虹桥，并使汉字焕发了青春，再度辉煌起来。在有40多位专家参加的鉴定会上，我国著名语言文字学家郑易里激动地宣布：“从今天起，汉字输入与西方文字不能同日而语的时代一去不复返了！”

　　“五笔字型”也使世纪各国感到震惊。在纽约联合国总部庄严的讲台上，应邀来访的王永民在作学术报告。精彩的汉字电脑输入技术表演，使联合国的官员们目瞪口呆，不断地发出喷喷的赞叹声。他们还当即决定，请王永民到联合国总部传授这一技术。当时，美国报纸则是一片赞美之词：“汉字输入速度快过英文”，“举世称难，今迎刃而解”

　　最早的立体地图

　　我国最早使用立体地图，其地形的轮廓是用模型来表示的。我国最迟在公元前3世纪就出现了立体地图。在最伟大的历史学经典著作，司马迁的《史记》中，保存了可能是最有名的立体地图。这是一张公元前210年绘制的秦始皇的墓地图。秦始皇统一了中国，此立体地图的建造是为了标明他征服的地域和帝国版图。书上写道：

　　“在墓室中，以流动的水银来模仿百川、长江和黄河以及大海。有机关使水银流动和循环。所有的天体出现在上部，下部则是地球的地理状况。”

　　公元1985年5月6日，伦敦《每日电讯》的一篇报道说：秦始皇的墓入口处的地方发现了微量的水银。考古学家猜测这可能就是上述立体地图上所示的水银。如果真是这样的话，我们可能获得迄今考古学历史上最激动人心的发现，因为很有可能古老的立体地图至今仍基本上完好地保存着。据记载，这可能幸存下来的立体地图是70万囚犯在坚硬的石头上雕刻出来的，规模肯定非常巨大。自动引发的石弓会直射任何闯入者，因此如果绳子仍保存完好的话，相信仍处在有效状态中。

　　长期以来，有关于蓬莱仙岛的奇怪传说，这是一个位于东海（也就是太平洋）上的山川起伏的天堂。据说这是仙人们居住的地方，是人间天堂。上面居住着一批神秘的长寿者，他们吃了长生不死丹，浑身轻飘飘的，真所谓轻如鸿毛，飘飘欲仙。有个时期人们向蓬莱派出了探险队，至少有一支全副武装的海军部队去寻找过这个人间天堂，但是他们没有返回。我们无法知道这一传说源于何处，也许蓬莱就是塔希提岛，或者是夏威夷，甚至就是美国。但是早在公元前3世纪，有名的蓬莱仙岛的地图就出现在汉代的罐子和香炉上。

　　公元32年，将军马援讲到了军事立体地图，其上的河谷和山脉的模型是用糯米制作的。用这种方式绘制的军事地图十分重要，蒋防曾就这一题目写了一篇“聚米为山赋”（约公元845年）。

　　此外，还出现了木刻的立体地形图。这又导致了拼板玩具的发明。我们从南朝刘宋的正史上可以看到有关“拼板地图”的叙述：

　　“谢庄（421～466年）制作了一个11平方米的木图，山川和地球的构造都很清楚地表现出来。如果将木图的各部分分开，就可以区分各州郡，各省则完全隔开。当你把它们合起来时，它们就再次合为一个整体。”

　　公元1086年大科学家沈括在他的《梦溪笔谈》里极其生动地写道：

　　“我到边界去巡视时，我第一次制作了一个木图，列出山川道路。在我亲自走访该地区的山川之后，即用面糊和木屑混合起来，在一个木质案台上制作模型，表示出该处的地形结构。后来，当天气转冷，木屑和面糊冻结了，不能再使用了，我就采用熔蜡以取代之。选用这些材料是因为它们轻，便于运输。当我回到我的官邸，我将地图刻在木上，然后将它呈献给皇帝。皇帝便召大臣们观看。后来便降旨说：边界地区所有的县官都应制作出类似的木质地图，送到京城，收藏在皇家档案馆。”

　　公元1130年，黄裳也制作了一张木刻地形图，此图后来引起了伟大的儒家哲学家之一朱熹的兴趣。朱熹恰巧生于公元1130年，而死于公元1200年。他千方百计地收集木刻地形图，以便进行研究，同时他自己也制作地形图，有时用粘土，有时用木板。一部书名十分奇怪的书《鹤林玉露》里，讲述了朱熹制作一幅地形图的情况：

　　“朱熹也制作了一个华夷木质地图，刻出河山凹凸的形状。他使用了八块木头，用铰链合在一起。这种图可以折叠，一个就可以随身携带。不论他旅行到何处，他总是带着它。可惜他没真正完成。”

　　地形图的制作技术很可能由中国传到阿拉伯，后又传到了欧洲。公元1510年，保罗·多克斯制作了欧洲最早的地形图，上面显示了邻近奥地利库夫斯坦的地区。阿位伯人伊本·巴图塔叙述了他在直布罗陀看到的一张立体地形图。其他国家有关立体地图的记载没有比这更早的了。

　　教学器械

　　循序渐进教学法是一门新技术，但是在研究工作方面却有一段相当长的历史，在人类思想方面的历史更长，可追溯到苏格拉底的理论。大多数人都害怕教育会因为利用器械而丧失人性，然而事实上，电子计算机和置于沙滩上用来计数的鹅卵石之间的差别只是程度的差别，而一本连环画、一桶水或一个铁丝网从某种意义上说也都是教学器械。

　　最早的教学器械是普雷西发明的，在美国最先开始使用。利用这种器械进行教学称为循序渐进教学法，器械称为“硬件”，程序或实际上的指顺序称为“软件”。二十世纪二十年代，当普雷西在一所师范学院任教时，为了减少时间的延误，他把书面作业及时地发还给学生，把自己设计的实验用打印的方法复制若干分，并为学生提供一个答案的纸条，纸条置于两块穿孔板之间。上面一块板上有一个答案单，这些答案在穿孔板上有一个对应的孔，但是只有正确的答案才在藏着的一块穿也板上有一个对应的孔。这种方法是自校正的，只有当学生的铅笔尖一下子捅穿了两块穿孔板时，他才知道自己的答案是否正确。

　　普雷西的发现支持了在哥伦比亚大学师范学院讲课的另外一位美国人桑载克（187—1949年）提出的原则。使他的研究工作得以继续。

　　斯金纳在二十世纪五十年代参观了他女儿所在的学校的一次公开教学，为传统教学方法的效果之差而大伤脑筋。于是他开始研究数学，创造了循序渐进教学法。循序渐进教学法是他利用自己的知识向学生提供信息的一种新技术。“线性程序”实际上是一种指导程序，使每个学生都通过同样的步骤而不致偏离，在学生答对时给予鼓励，以增加学生的热情。这种方法称为“感官制约”。

　　克劳德创造了一种不同的循序渐进的教学法来培训美国空军中的技术人员，使之能鉴别电子设备中的故障。从那时候起，这种教学法有了很大的发展。它是一种允许学生选择答案的教学法（即使选择的答案错了也没关系），使学生能按自己的选择扎根在信息之中。到若干年前，循序渐进教学法分裂成了两个针锋相对的营垒；一个是斯金纳派，一个是克劳德派。但是现在，这两种方法在学习程序时都经常使用。

　　吃角子老虎机

　　有一种吃角子老虎机是米尔斯发明的。他开始谋生时在芝加哥卖报。后来他摆了一串卖柠檬水的摊子，为了吸引顾客增加收入，他在每个摊子上都放了个叫“卡拉马卓”的发明物。这种新奇的玩意儿由一个斜槽和三根管子组成。你若投一便士的硬币在斜槽里，它就会掉到三根管子中的一根里面。只要是落在其中的两根管子里，就会同两三个额外的便士同时出现；要是掉在第三根管子里，就会消失不见。

　　另一种吃角子老虎机是旧金山的年轻人查尔斯·费伊在1895年发明的。他把它为“自由钟”，以营利均分的条件租给当地的一家沙龙。然而大多数吃角子老虎机却是米尔斯制造的。他因为在1889年建立了一个生产吃角子老虎机的工厂而闻名遐迩。1932年，米尔斯玩具公司的吃角子老虎机的年产量已达70000人口的小城市，就有10000台领了执照的吃角子老虎机。拥有一台吃角子老虎机的人每年要向美国财政部国内税收处缴纳250美元的税，还要向国家交所得税。

　　1932年，《财产》杂志在一篇题为《李、樱与凶手》的文章中，揭露了骗子们从仅仅出售这种机器的正当生意中谋取暴利的事实。它举例说，仅在纽约这个大城市，吃角子老虎机在1931年的营业额就达到二千万美元，同年在全美国则达到一亿五千万美元。平均玩1000次吃角子老虎机要花250美元，只能找回61．75美元，其余的188．25美元便落入老板的腰包。

　　虽然查尔斯·费伊的“自由钟”牌吃角子老虎机有堂皇的艺术装饰，是支撑在狮子腿上的，但是早期的样机比现在的机器在技术上要简单些。这种机械由三个卷轴构成。每个卷轴上都有一个定时装置，投入一枚硬币会使定时装置起动。一拉机器的手柄，卷轴就开始转动，一会儿定时装置就用杆顶住卷轴的齿，使其停止。任何一个能够准确地计算时间间隔的人都能够赢钱，而头脑比较简单的人则会堵塞找钱槽。

　　现代的吃角子老虎机更加精巧，因为其中安有硬币检验器。硬币检验器可能是在1931年前后出现。1931年的一篇新闻报道谈到一个公司出售电拒绝器，“它是吃角子老虎机的一种拒绝器，拒绝假的硬币和坏的硬币。制造商们……目前正在研制一种最重要的拒绝器……镍拒绝器。……据说它会拒绝综合利用帝俄时代的马克以外的任何伪币。”帝俄时代的马克中四分之一马克的辅币会通过，因为它是一处价值较高的硬币。现代的硬币检验器可检验直径、重量和金属成份，拒绝不合乎要求的各种硬币。