导语

  

    从飞机到仿生眼，从测谎仪到全球定位系统，从篮球到安全带……详细介绍从9，500万项发明中精挑细选出的120项改变世界的神奇发明
    沿着发明家推动文明进步的阶梯，激发改变世界的灵感。
    集思广益的发明，歪打正着的发明，阴差阳错的发明，大违初衷的发明，品味妙趣横生的故事，感受发明创造的魅力

内容提要

  

    本书介绍了包括医药、航空、计算机、农业、消费品等多个领域的对社会发展产生重大影响的120项发明，既包括美国20世纪50年代流行的阴极射线管、DNA指纹等相对传统技术领域的发明，也包括无线网络、CRISPR基因编辑技术等高新技术领域的发明。本书对每一项技术都配以图解和详细的文字叙述，说明了它们的工作原理，还介绍了这些发明在商业领域创造的巨大价值。
    这些发明，是自1790年以来美国专利商标局申报的9500万项发明中最具创新意义的伟大发明，对全世界均产生了重大影响。书中在介绍每一项发明的同时，还介绍了发明家一些鲜为人知的趣味故事，包括当时报纸的趣味性报道，以及申请发明专利的相关内容。

引言  发明专利历史
第一章  重大的革命性发明
  飞机
  人工心脏
  蓝牙
  大脑植入
  相机
  CRISPR（规律间隔成簇短回文重复序列）基因编辑
  DNA（脱氧核糖核酸）指纹识别
  炸药
  全球定位系统（GPS）
  石墨烯
  直升机
  内燃机
  iPhone（苹果手机）
  灯泡
  核反应堆
  青霉素
  制冷设备
  火箭
  摩天大楼钢
  潜艇
  电报
  电话
  三维（3D）打印机
  第三代无线移动通信（3G）
  打字机
  橡胶硫化
  X射线管
第二章  成功的小发明
  气雾剂罐
  阿司匹林
  带刺铁丝网
  条形码
  电池
  瓶盖
  计算器
  玻璃纸
  口香糖
  柯尔特左轮手枪
  吸管
  李维斯特劳斯蓝色牛仔裤
  光纤
  皮礼士自动取糖机
  三极管
  尼龙搭扣
  拉链
  芝宝打火机
第三章  非常人性化的发明
  黏性绷带
  安全气囊
  空调
  假肢
  仿生眼
  文胸
  平衡轮椅
  凯夫拉
  激光眼科手术
  磁共振成像
  机械外骨骼
  尼古丁贴片
  降落伞
  百优解
  盲人阅读系统
  呼吸器
  安全带
  感烟探测器
  排除海龟装置
  维生素
第四章  奇妙的发明
  人工草皮
  气泡膜
  鸡护目镜
  可逃出的棺材
  基因工程
  山羊牵引鞋
  熔岩灯
  磁悬浮
  霓虹灯
  占卜饭
  鸽子起动器
  特雷门琴
  “高耸的地狱”——灭火毯
  齐柏林飞艇
第五章  便捷的发明
  自动柜员机
  自行车
  后膛装弹军械
  碎煤机
  轧棉机
  门锁
  抽水马桶
  冷冻食品
  手铐
  螺丝刀
  约翰迪尔犁
  猫砂
  割草机
  微波炉
  巴氏灭菌法
  测谎仪
  便利贴
  遥控器
  自动驾驶汽车
  太阳能电池板
  卫生棉条
  交通信号灯
  真空吸尘器
  伟哥（西地那非）
第六章  令人愉悦的发明
  篮球
  玉米片
  汽车电影院
  蚀刻素描画板
  芬达的斯特拉托卡斯特电吉他
  自动点唱机
  桃子
  留声机
  四旋翼无人机
  无线电广播
  过山车
  轮滑鞋
  “机灵鬼”（螺旋弹簧玩具）
  滑雪板
  自由女神像
  电视机
  虚拟现实系统
附录  发明专利小常识
  三类发明专利
  参考书目

前言

  

    过去几个世纪，发明都是以专利的形式得到认证——以书面形式最终确认某项发明属于某位发明家——他或她。它代表了长时间的劳动、看似无休止的试验和一连串的错误，以及在最终发明成熟之前的几十次（或许数百次）的失败。
    今天，发明专利扮演着稍微不同的角色。是的，它们仍然可以是对新产品合法发明人的最终批准认证，但企业对专利权的使用和技术的发展已经改变了一切。现在，公司为他们数百种还没有或可能永远没有制造的设备、产品、发明和创意申请专利，目的只是试图预测未来。这些奇特的专利包括带有内置麦克风的颈部文身、来自谷歌公司的测谎仪，以及来自福特公司的一个能从汽车上弹出的轮子——让人可以像骑踏板车一样骑着它。一旦这些发明有一天真的成功面世，这些公司会因此获利。
    今天的发明者很少会在黑暗的地下室里修修补补——直到有一天，经历无数次手被烫伤和无数次部件破碎之后，他们的劳动成果终于成为人类文明的新事物。但这个世界的尼古拉·特斯拉们并没有消失。他们只是参与一个新的过程——一个21世纪技术进步所特有的合作和发展过程。
    作为一项广泛的调查，本书关注专利谱系中的所有分支——无论是几个世纪前的还是刚刚萌芽的新发明。气泡膜和带剌铁丝网与仿生眼一样有趣迷人。每一项发明记录了我们的价值观、我们的个性特质及对人类本质至关重要的发明精神。
    谁发明了苹果手机（iPhone）?史蒂夫·乔布斯（SteveJobs）只是一位大胆的领导者，实际上，有14人被列为这个超短又含糊其词的“电子设备”专利的发明者。其实，苹果手机并不是一项新技术，而是几个现有技术的结合——如无线互联技术、媒体存储、触摸屏用户界面、第三方应用程序开放平台和全球定位系统（GPS）。GPS可以说是到目前为止，21世纪最具影响力的产品，它不仅改变了我们的生活方式，也改变了我们的思维方式。
    有关自动驾驶汽车的发明情况又是怎样的呢?全球各大汽车公司与大型科技公司一样，都拥有数百项与自动驾驶汽车相关的发明。（有趣的是，特斯拉有限公司并没有。）反倒是意大利一家小型研究公司的VisLab（视觉与智能系统实验室）突破了瓶颈，并在2013年推出了第一辆能够在公共街道自行驾驶的汽车。
    未来的自动驾驶汽车——一辆放学时接你孙女的汽车——将是几十年来不断改进、不断创新，以及海量数据存储的成果。
    本书堪称图文荟萃的发明集，展示了每个发明的基本原理、发明者的初衷（有时候与其最终用途大相径庭），以及介绍了这些发明之所以申请了专利，目的是保护发明者——这些独特的有远见的天才。除美国外，许多发明都在发明者的祖国获得了专利认证。为了保持一致性，本书使用的专利语言和插图主要来自美国专利商标局。
    自托马斯·杰斐逊于1790年颁发第一项发明专利以来，美国专利商标局已经授予了超过9，500万项发明专利以促进科技进步和经济繁荣。本书列入的发明仅代表其中的一小部分。在本次修订中，我们增加了15个新主题：三维（3D）打印机、第三代无线移动通信（3G）、视网膜植入（仿生眼）、蓝牙、规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）基因编辑、无人直升机、机械外骨骼、全球定位系统、石墨烯、苹果手机、磁悬浮、自动驾驶汽车、太阳能电池板、虚拟现实和大脑植入，试图揭示2l世纪发明和创新的非凡过程。
    例如，你可能不知道四轴无人飞行器发明于1962年。此后这种新型飞行器一直休眠了半个世纪之久，直到围绕它的技术——微处理器和微型摄像机充分展示了它的潜力时，就像非洲草原的蝗虫一样，消费型无人机才从尘土中崛起并兴盛起来。
    不妨以全球定位系统为例，揭示许多发明都是“错误”的产物，是在尝试制造完全不相关的东西时意外发现的，只是全球定位系统的出现更偶然。这是一个事后的想法一美国卫星计划遗留下来的基础设施。当时几乎没有人可以预测到，将来会有这么多人无论走到哪里，口袋里都会装着功能强大的智能手机，这就像是拼图里隐藏着的那一块创造了我们今天所知的全球定位系统。
    现代的发明不太可能像灯泡、内燃机或飞机那样，成为改变世界的全新设备。在文明进步的阶梯上，它们几乎总是完全依赖于之前的每架阶梯一步步拾级而上。这本新修订的《改变世界的120项神奇发明》，是基于发明专利的角度来阐述的，我希望它将有助于揭示这架梯子可以延伸到多高。
    ——杰·班尼特（Jay Bennett）