是谁先发明的？

在1973年，马丁·库帕博士是第一个用移动电话（即手机）的人。这个移动电话有一个电池、无线电收发设备和一个微型处理器（迷你电脑）。纽约的人看到库帕在街上打移动电话，惊讶得眼睛差点掉下来了。移动电话可以面世其实归功于几个原因：1800年，亚力山卓·伏特发明了蓄电池；1876年，电话出现了；1895年，无线电广播（收音机）也出现了；1946年，电脑诞生了。最后，有人在1971年发明了微型处理器，这时候，制造移动电话的条件全部都有了。不过话说回来，用尖端通讯科技来跟人沟通，是不是人先发明的呢？

你可能没有想过，我们可以说话跟别人沟通，人的声音其实也是一种尖端通讯科技。我们脑中的运动皮层由亿万个神经元组成，超过一半的神经元负责控制我们说话的器官，以及约一百组可以控制舌头、嘴唇、下颚、喉咙和胸腔的复杂肌肉。

要跟人沟通，耳朵也是重要的。耳朵把声音转化为大脑可以接受的电脉冲（电流），这样，大脑就可以分析这些声音，并凭着声音的特质辨认出说话的是谁。还有，我们的两只耳朵不是同时接受声音的，而是一只比另一只还快，但脑部可以算出两只耳朵接受声音时的时间距离，相差了多少个千万分之一秒，从而准确地分辨出声音来自哪一个方向。我们的脑部除了这两种功能之外，还有几种功能同时发挥作用，所以就算有很多人同时说话，我们还是可以专心地听一个人说话。

因此，先进的无线通讯科技，包括电话的来电显示功能都不算什么新发明，我们的大自然早就有了！

［第3页的图解或图片］

（排版后的式样，见出版物）

1800年

蓄电池

1876年

电话

1971年

微型处理器

1973年

马丁·库帕博士研发了移动电话

［鸣谢］

库帕博士与移动电话：© Mark Berry

［第2页的图片］

第二页右边的模拟照片，由上至下：莱特兄弟与1903年的莱特“飞行家号”；通讯发明家格兰威尔·伍兹；爱迪生与灯泡；马可尼与无线电设备

动力飞行器

自古以来，人类都梦想可以在空中飞翔。可惜的是，人类太重了，肌肉的力量不够，所以飞不上天。1781年，瓦特发明了旋转式蒸汽机。1876年，尼古劳斯·奥托改良了瓦特的发明，制造了一个内燃机。现在人类发明了可以产生动力的引擎，有制造飞行器的条件了，但谁可以制造出一个动力飞行器呢？

韦伯·莱特和奥维尔·莱特两兄弟小时候去放风筝，就已经开始梦想可以在空中飞翔。后来，他们从制造脚踏车学到机械工程的技术。莱特兄弟发觉如果人想要在空中飞行，最先要克服的问题就是要设计出一个可以控制的飞行器。飞行器如果不能在空中保持平衡，就像没有车把的脚踏车一样，完全没有用。韦伯观察飞行中的鸽子，留意到它们转弯时都会侧着身子，就好像人骑脚踏车转弯时一样。他得出一个结论就是：鸽子转弯时可以保持平衡，是因为它们翅膀的尾端可以扭转。韦伯想出了一个好点子，就是要制造可以扭转的机翼。

1900年莱特兄弟制造了一个飞行器，安装了一对可扭转的机翼。他们先把这个飞行器当作风筝放到空中，然后当作滑翔机，由人驾驶。他们又发现飞行器需要三个基本的控制轴，也就是俯仰轴、滚转轴和偏航轴，才可以调整飞行器的飞行姿势。可是，他们所设计的机翼不能提供足够的上升力，令他们大感失望。于是他们做了一个风洞来测试机翼功能。他们制造了几百个不同形状的机翼，最后终于做出一个形状、大小和角度都很理想的机翼。1902年，他们制造了一个新的飞行器，即使空中有风，这个飞行器也可以保持平衡。那么，现在他们可以把引擎放在飞行器上吗？

可以，但莱特兄弟必须先制造一个适合的引擎。在当时来说，要设计一个螺旋桨非常困难，但由于他们做过很多风洞实验，所以知道该怎样解决设计螺旋桨时遇到的复杂问题。1903年12月17日，这一天寒风凛凛，引擎发动了，螺旋桨也开始转动，飞行器终于飞上天空了。奥维尔说：“我们童年的梦想终于实现了！我们会飞了！”莱特兄弟也成了国际名人。他们设计出有动力的飞行器，可以翱翔天际，他们的灵感是从哪里来的呢？不错，大自然也有功劳！

［第4页的图片］

1903年美国北卡罗来纳州，莱特兄弟的“飞行家号”（模拟图片）

大自然早就有了！

“问问天上的飞鸟，飞鸟必告诉你。……谁不知道这是耶和华的手所造的呢？”——约伯记12:7-9

如果你观察鸟类，就会看出它们都是天生的飞行高手。例如，鸟儿在飞行时，它们的翅膀中羽毛的主干（又称为羽轴）一定要能够承受鸟本身的重量。鸟类的翅膀为什么这么轻盈又这么坚固呢？只要你把羽毛的羽轴切开就可以知道了。羽轴里面好像海绵一样，而羽轴表面则很粗糙，整根羽轴看起来好像是工程师所用的发泡三明治梁。工程师研究了羽轴的结构后，就设计了发泡三明治梁，应用在飞机之上。

鸟类骨骼的结构也是很令人惊叹的设计。鸟类的骨骼大部分都是中空的，而里面则有细小的横肋骨做支撑，这样的骨架结构很像工程师所用的桁架（华伦式梁架）。值得一提的是，太空穿梭机的机翼也使用类似的设计。

今天，飞行员是靠着调整机翼的几片襟翼（即机翼可以活动的部分）和尾翼的翼片，让飞机在空中保持平衡。而鸟儿的翅膀和肩膀则有大约48组肌肉，鸟儿就是靠着调整这些肌肉来控制翅膀或个别羽毛的运动，鸟儿一秒还可以调整好几次呢。难怪，飞机的设计师都很羡慕鸟儿的飞行绝技！

鸟儿飞行时，特别是起飞时，都要消耗很多能量，所以，鸟儿需要一个很强的“引擎”。跟大小相同的哺乳动物相比，鸟的心脏比较大也比较有力量，而且心跳速度更快。还有，鸟儿肺部的结构也很独特，是用单向气流作用来设计的，所以鸟儿的呼吸效率比哺乳动物更高。

许多鸟儿被设计成有惊人的“载油量”，很适合长途飞行。就拿鸫鸟这种候鸟为例，它们飞行10小时所消耗的能量，差不多是自己体重的一半。另一种候鸟斑尾塍鹬从阿拉斯加迁徙到新西兰，起飞前它身体的脂肪占了体重的一半以上。而令人惊讶的是，靠这些脂肪，斑尾塍鹬就可以不停地飞大约190小时（8天）。想想看，哪种商用飞机有这么高的飞行效率呢？

电视机

当人们知道怎样把声音广播出去之后，不久发明家又开始研究，到底他们可不可以把动态影像也传送出去呢？为了让大家知道传送影像有多困难，让我们先看看今天的电视是怎样运作的。

首先，把电视摄像机对准一个场景，电视摄像机里的一个装置会读取影像，就像我们读书一样。我们读书时是一行一行地阅读书上的文字，而摄像机里的装置则是逐行扫描构成影像的小点（即像素）。这个装置会把影像转换为影像信号，这样就可以传送到别的地方。而在别处的接收器就可以把收到的影像信号还原为原本的影像，人就可以看到同样的动态影像。

人们认为一个名叫贝尔德的苏格兰人，是最先研发出电视机的人。他是电子工程师，由于健康欠佳，就转而钻研他十几岁时已梦想的东西，就是一台可以传送动态影像的机器。

贝尔德发明的电视摄像机，是一个大约有30个小孔的圆盘（起初用帽盒来制作），小孔排成螺旋形。圆盘转动时就会对图像顺序地逐行扫描，并且让光透过小孔投射在光电管上，光电管会将图像转化为影像信号，再将影像信号传送到影像接收器，接收器会将影像信号放大，传送到另一个有孔的转动圆盘和可调光源，影像信号就转化为亮度明暗不同的小点，在屏幕上重建原本的图像，但是困难之处就在于两个不同的圆盘要同步旋转。贝尔德一面辛苦地研发电视机，一面以擦鞋维生。

1925年10月2日，贝尔德把第一个电视影像从房间的一边传送到另一边。第一个在电视上出现的人是他楼下办公室的小弟，这个小弟本来很害怕不愿意帮忙，但贝尔德逼他上镜头，还给他半克朗（当时英国的货币单位）作为酬劳他才愿意。1928年，贝尔德首次成功地将电视影像传送到大西洋彼岸。贝尔德是个害羞的苏格兰人，当他抵达纽约时还受到一个风笛队的欢迎，这令贝尔德感到很不好意思。现在，他声名大噪了，不过，他是第一个传送动态影像的人吗？

大自然早就有了！

“能听的耳、能看的眼，都是耶和华所造的。”——箴言20:12

你的眼睛就好像小型的电视摄像机一样，眼睛会把看到的图像转化为电子信号，再将电子信号沿着视神经传送到脑的后部分，而我们就是靠这部分来看到东西的。

眼睛虽小却令人惊叹，眼睛的直径只有24毫米（1英寸），重量只有7.5克（1/4盎司）。眼睛的设计精巧，例如眼睛以两种不同的系统，分别处理明、暗的光线。所以，要是你走进一个漆黑的房间里，30分钟之后眼睛的感光度就会增加一万倍。

在一般的光线下，人是怎样看到清晰图像的呢？眼睛感光细胞的数目比大部分摄像机像素的数目还多一百倍以上。而视网膜的中央有一个部分叫做中央小凹，大部分的感光细胞都集中在这里，是视觉最敏锐的部分。眼睛每秒都会移动好几次，让你可以看到很广的范围，但令人惊讶的是，中央小凹的大小比这句话的句号还小。

感光细胞产生的电子信号会从一个神经细胞传到另一个神经细胞，再传到视神经。但是神经细胞不单是传送电子信号而已，还会预先处理信号，如果资料重要就会加强信号，如果不重要，就会减弱信号。

大脑的视觉皮质好像一个先进的影像接收器，能够凸显出影像的形状和边界。此外，有些对原色的亮光特别敏感的细胞，会产生一些电子信号，这些信号会由视觉皮质加以分析。这样，人就可以辨别出许多不同的颜色。另外，两只眼睛看到的东西也有些微的差异，而大脑可以分辨出这些差异，因此，眼睛可以判断远近。

想一想，如果你从远处看到一群人，你的眼睛就会将看到的脸孔转化成电脉冲，传送到大脑，而大脑会将这些信号转化为清晰的影像。大脑还会分析这些脸孔的细节，并跟你记忆中的脸孔进行比较，让你马上认出谁是你的朋友。这个过程不是很令人惊叹吗？

［第7页的图片］

眼睛的功能多么奇妙，一定有一个很厉害的设计师

自动导航系统

要是你有过迷路的经验，一定知道在陌生的地方找路有多困难。那么，在茫茫大海中，航海家怎么知道要向什么方向航行呢？即使有指南针，但要是不知道自己的位置跟目的地之间的距离和方向的话，有指南针也没什么用。到18世纪30年代之后，有人发明了六分仪和经线仪（航海天文钟），那时航海家才可以在地图上准确地计算出船只所在的位置，并算出适合的航线。不过，每一次计算船位的资料都要花好几个小时。

今天，许多国家的汽车都安装了一个不算太贵的科技产品，可以连接到全球卫星定位系统（GPS），帮助司机找出适合的路线。你只要输入目的地的地址，这个仪器就会在屏幕上显示你目前的位置，还会指示你怎样到达目的地。这个先进仪器的原理是什么呢？

目前提供全球定位系统的卫星大约有30个，而每个卫星都会发出信号，显示自己所在的位置和时间，误差为几十亿分之一秒，非常准确。你的全球卫星定位系统的接收器一旦收到几个卫星的信号之后，就能准确地测出信号从卫星传到接收器要多少时间，根据这些数据，就可以计算出你所在的位置了。你可以想象这需要多么复杂的数学计算公式吗？接收器只要几秒钟，就可以计算出你跟三个卫星的距离有多远，这三个卫星都距离你有上万公里远，而每个卫星都以每秒许多公里的速度向不同的方向运行。

20世纪60年代早期，布拉德福德·柏金森博士和伊凡·盖汀博士发明了全球卫星定位系统。这个系统本来只用在军事之上，后来一般人也可以使用，直到1996年，才被人广泛应用。全球卫星定位系统的接收器的确是尖端的电脑科技，但这个系统是不是全宇宙中第一个自动导航系统呢？

［第8页的图片鸣谢］

地球：Based on NASA photo

大自然早就有了！

“连天上的鹳鸟也清楚知道移栖的时候”。——耶利米书8:7

大约2500多年前，耶利米谈到鹳鸟的移栖时说了以上的话。今天，大家仍然对动物移栖的本能感到惊叹，例如：鲑鱼会从几千公里远的海洋游回自己原本出生的溪流；研究员曾追踪一只在印尼出生的棱皮龟（革龟），发现棱皮龟会游2万公里（1万3000英里）移栖到美国俄勒冈州的海岸，令人难以置信。一般来说，棱皮龟还会游回印尼原来出生的地方挖洞下蛋。

候鸟导航的本能已经很令人惊讶，但有些动物更厉害，它们就算被带到陌生的地方也懂得怎样回老家。例如，研究员曾从太平洋中心的小岛带了18只信天翁，搭飞机到几千公里之外的不同地方，然后放走它们，有些信天翁从太平洋的最西边放走；有些从太平洋的最东边放走。不到几个星期，大部分信天翁都飞回原本的家了。

还有，研究员将一些鸽子运送到150多公里（100多英里）之外鸽子没去过的地方，然后放走它们，这些鸽子有的被注射了很重的麻醉药，有的则被关在旋转的笼子里。但这些鸽子一出笼子只不过转了几个圈，就知道自己在哪里，然后就朝着老家的方向飞回去！即使研究员让鸽子戴上雾面的眼镜，它们也知道怎样飞回去。所以，研究员猜想，鸽子可以感应到它们所接收的重要导航资讯是来自哪个方向的，然后计算出自己所在的位置，从而知道老家的方向。

在北美很多地方都有帝王蝶，每年帝王蝶都会飞1500多公里（1000多英里）到墨西哥的一个小角落。虽然帝王蝶从没有到过墨西哥，却不会迷路，还会飞到它们曾祖父母以前栖息的树上。为什么帝王蝶不会迷路呢？研究员到现在都想不透！

人类发明的自动导航系统只能倚靠卫星来传送数据。但是很多动物似乎可以用好几种方法来导航，例如，辨认磁场、看地标和太阳的位置，以及闻特别的气味，甚至听声音来辨认方向。生物学教授詹姆斯·古尔德写道：“有些动物的生存一定要靠准确的导航系统，而这些动物的导航设备真的太完善了……通常它们都有好几种备用的导航系统可以选择，它们会看当时的情况，哪一种导航系统可以提供最准确资料，就用那一种。”动物的导航系统实在很先进，研究员想破了头也不明所以！

你从大自然学到什么呢？

“耶和华啊，你所造的多么丰富！这一切都是你用智慧造成的。”——诗篇104:24

今天，很多人都把生物的设计归功给“大自然”。例如，2003年3月的《科学美国人》说：“大自然替生物设计了不同的外表［例如皮肤、鳞片、羽毛等］，其中变化最多、人也最不了解的就是羽毛。”写这句话的作者将“设计”羽毛的功劳归给大自然，虽然他可能认为大自然也许只是一股力量，不过，一股力量可以设计出这么复杂的东西吗？

一本词典说，“设计”的意思是，“根据一个特定的目的或打算来计划（事情）”。所以，设计师必须要有聪明才智，才可以设计和发明新东西。发明家都有自己的名字，大自然的设计师也有自己的名字，就是耶和华，唯有他“是统治全地的至高者”，他“创造了一切”。（诗篇83:18；启示录4:11）

那么，你从大自然学到什么呢？大自然为我们上的最重要一课，就是让我们认识耶和华和他的美好特质，包括他的智慧。“自从创世以来，上帝那些看不见的特质，就是他的永恒力量和神性，都已清楚可见，从他所造的东西就能看出来”。（罗马书1:20）从大自然中我们学到，上帝的智慧实在比人类高超多了。既然上帝设计的东西比人类发明的东西更好，那么上帝给我们的劝告也会比“专家”的劝告更高明，这样推理不是很合理吗？

上帝给我们的劝告都写在他的话语圣经里，在“大自然”中是找不到的，但在圣经里可以找到很多实用的智慧，提摩太后书3:16告诉我们：“圣经全都是上帝用圣灵启示的……尽都有益”。

如果你觉得发明家的故事很有趣，那么你一定更有兴趣认识大自然的创造主。你可能很想知道以下问题的答案：“为什么人要受这么多痛苦，之后就死去了？这真的是上帝对人类的旨意吗？如果不是的话，上帝为什么可以容忍世间有这么多苦难呢？

不论科学家承认与否，他们都从耶和华的设计学到很多东西，你也可以学到！例如，你可以学到怎样使婚姻美满幸福，怎样成功地教养儿女，也可以知道上帝对地球的旨意，以及其他很多可以使人生更有意义的事。耶和华见证人出版的《辨明圣经的真理》书可以帮助你明白上帝的话语，从中得到许多裨益。