是誰先發明的？

在1973年，馬丁·庫帕博士是第一個用移動電話（即手機）的人。這個移動電話有一個電池、無線電收發設備和一個微型處理器（迷你電腦）。紐約的人看到庫帕在街上打移動電話，驚訝得眼睛差點掉下來了。移動電話可以面世其實歸功於幾個原因：1800年，亞力山卓·伏特發明了蓄電池；1876年，電話出現了；1895年，無線電廣播（收音機）也出現了；1946年，電腦誕生了。最後，有人在1971年發明了微型處理器，這時候，製造移動電話的條件全部都有了。不過話說回來，用尖端通訊科技來跟人溝通，是不是人先發明的呢？

你可能沒有想過，我們可以說話跟別人溝通，人的聲音其實也是一種尖端通訊科技。我們腦中的運動皮層由億萬個神經元組成，超過一半的神經元負責控制我們說話的器官，以及約一百組可以控制舌頭、嘴唇、下顎、喉嚨和胸腔的複雜肌肉。

要跟人溝通，耳朵也是重要的。耳朵把聲音轉化為大腦可以接受的電脈衝（電流），這樣，大腦就可以分析這些聲音，並憑著聲音的特質辨認出說話的是誰。還有，我們的兩隻耳朵不是同時接受聲音的，而是一隻比另一隻還快，但腦部可以算出兩隻耳朵接受聲音時的時間距離，相差了多少個千萬分之一秒，從而準確地分辨出聲音來自哪一個方向。我們的腦部除了這兩種功能之外，還有幾種功能同時發揮作用，所以就算有很多人同時說話，我們還是可以專心地聽一個人說話。

因此，先進的無線通訊科技，包括電話的來電顯示功能都不算什麼新發明，我們的大自然早就有了！

［第3頁的圖解或圖片］

（排版後的式樣，見出版物）

1800年

蓄電池

1876年

電話

1971年

微型處理器

1973年

馬丁·庫帕博士研發了移動電話

［鳴謝］

庫帕博士與移動電話：© Mark Berry

［第2頁的圖片］

第二頁右邊的模擬照片，由上至下：萊特兄弟與1903年的萊特「飛行家號」；通訊發明家格蘭威爾·伍茲；愛迪生與燈泡；馬可尼與無線電設備

動力飛行器

自古以來，人類都夢想可以在空中飛翔。可惜的是，人類太重了，肌肉的力量不夠，所以飛不上天。1781年，瓦特發明了旋轉式蒸汽機。1876年，尼古勞斯·奧托改良了瓦特的發明，製造了一個內燃機。現在人類發明了可以產生動力的引擎，有製造飛行器的條件了，但誰可以製造出一個動力飛行器呢？

韋伯·萊特和奧維爾·萊特兩兄弟小時候去放風箏，就已經開始夢想可以在空中飛翔。後來，他們從製造腳踏車學到機械工程的技術。萊特兄弟發覺如果人想要在空中飛行，最先要克服的問題就是要設計出一個可以控制的飛行器。飛行器如果不能在空中保持平衡，就像沒有車把的腳踏車一樣，完全沒有用。韋伯觀察飛行中的鴿子，留意到牠們轉彎時都會側著身子，就好像人騎腳踏車轉彎時一樣。他得出一個結論就是：鴿子轉彎時可以保持平衡，是因為牠們翅膀的尾端可以扭轉。韋伯想出了一個好點子，就是要製造可以扭轉的機翼。

1900年萊特兄弟製造了一個飛行器，安裝了一對可扭轉的機翼。他們先把這個飛行器當作風箏放到空中，然後當作滑翔機，由人駕駛。他們又發現飛行器需要三個基本的控制軸，也就是俯仰軸、滾轉軸和偏航軸，才可以調整飛行器的飛行姿勢。可是，他們所設計的機翼不能提供足夠的上升力，令他們大感失望。於是他們做了一個風洞來測試機翼功能。他們製造了幾百個不同形狀的機翼，最後終於做出一個形狀、大小和角度都很理想的機翼。1902年，他們製造了一個新的飛行器，即使空中有風，這個飛行器也可以保持平衡。那麼，現在他們可以把引擎放在飛行器上嗎？

可以，但萊特兄弟必須先製造一個適合的引擎。在當時來說，要設計一個螺旋槳非常困難，但由於他們做過很多風洞實驗，所以知道該怎樣解決設計螺旋槳時遇到的複雜問題。1903年12月17日，這一天寒風凜凜，引擎發動了，螺旋槳也開始轉動，飛行器終於飛上天空了。奧維爾說：「我們童年的夢想終於實現了！我們會飛了！」萊特兄弟也成了國際名人。他們設計出有動力的飛行器，可以翱翔天際，他們的靈感是從哪裡來的呢？不錯，大自然也有功勞！

［第4頁的圖片］

1903年美國北卡羅來納州，萊特兄弟的「飛行家號」（模擬圖片）

大自然早就有了！

「問問天上的飛鳥，飛鳥必告訴你。……誰不知道這是耶和華的手所造的呢？」——約伯記12:7-9

如果你觀察鳥類，就會看出牠們都是天生的飛行高手。例如，鳥兒在飛行時，牠們的翅膀中羽毛的主幹（又稱為羽軸）一定要能夠承受鳥本身的重量。鳥類的翅膀為什麼這麼輕盈又這麼堅固呢？只要你把羽毛的羽軸切開就可以知道了。羽軸裡面好像海綿一樣，而羽軸表面則很粗糙，整根羽軸看起來好像是工程師所用的發泡三明治梁。工程師研究了羽軸的結構後，就設計了發泡三明治梁，應用在飛機之上。

鳥類骨骼的結構也是很令人驚嘆的設計。鳥類的骨骼大部分都是中空的，而裡面則有細小的橫肋骨做支撐，這樣的骨架結構很像工程師所用的桁架（華倫式梁架）。值得一提的是，太空穿梭機的機翼也使用類似的設計。

今天，飛行員是靠著調整機翼的幾片襟翼（即機翼可以活動的部分）和尾翼的翼片，讓飛機在空中保持平衡。而鳥兒的翅膀和肩膀則有大約48組肌肉，鳥兒就是靠著調整這些肌肉來控制翅膀或個別羽毛的運動，鳥兒一秒還可以調整好幾次呢。難怪，飛機的設計師都很羨慕鳥兒的飛行絕技！

鳥兒飛行時，特別是起飛時，都要消耗很多能量，所以，鳥兒需要一個很強的「引擎」。跟大小相同的哺乳動物相比，鳥的心臟比較大也比較有力量，而且心跳速度更快。還有，鳥兒肺部的結構也很獨特，是用單向氣流作用來設計的，所以鳥兒的呼吸效率比哺乳動物更高。

許多鳥兒被設計成有驚人的「載油量」，很適合長途飛行。就拿鶇鳥這種候鳥為例，牠們飛行10小時所消耗的能量，差不多是自己體重的一半。另一種候鳥斑尾塍鷸從阿拉斯加遷徙到新西蘭，起飛前牠身體的脂肪佔了體重的一半以上。而令人驚訝的是，靠這些脂肪，斑尾塍鷸就可以不停地飛大約190小時（8天）。想想看，哪種商用飛機有這麼高的飛行效率呢？

電視機

當人們知道怎樣把聲音廣播出去之後，不久發明家又開始研究，到底他們可不可以把動態影像也傳送出去呢？為了讓大家知道傳送影像有多困難，讓我們先看看今天的電視是怎樣運作的。

首先，把電視攝像機對準一個場景，電視攝像機裡的一個裝置會讀取影像，就像我們讀書一樣。我們讀書時是一行一行地閱讀書上的文字，而攝像機裡的裝置則是逐行掃描構成影像的小點（即像素）。這個裝置會把影像轉換為影像信號，這樣就可以傳送到別的地方。而在別處的接收器就可以把收到的影像信號還原為原本的影像，人就可以看到同樣的動態影像。

人們認為一個名叫貝爾德的蘇格蘭人，是最先研發出電視機的人。他是電子工程師，由於健康欠佳，就轉而鑽研他十幾歲時已夢想的東西，就是一台可以傳送動態影像的機器。

貝爾德發明的電視攝像機，是一個大約有30個小孔的圓盤（起初用帽盒來製作），小孔排成螺旋形。圓盤轉動時就會對圖像順序地逐行掃描，並且讓光透過小孔投射在光電管上，光電管會將圖像轉化為影像信號，再將影像信號傳送到影像接收器，接收器會將影像信號放大，傳送到另一個有孔的轉動圓盤和可調光源，影像信號就轉化為亮度明暗不同的小點，在螢幕上重建原本的圖像，但是困難之處就在於兩個不同的圓盤要同步旋轉。貝爾德一面辛苦地研發電視機，一面以擦鞋維生。

1925年10月2日，貝爾德把第一個電視影像從房間的一邊傳送到另一邊。第一個在電視上出現的人是他樓下辦公室的小弟，這個小弟本來很害怕不願意幫忙，但貝爾德逼他上鏡頭，還給他半克朗（當時英國的貨幣單位）作為酬勞他才願意。1928年，貝爾德首次成功地將電視影像傳送到大西洋彼岸。貝爾德是個害羞的蘇格蘭人，當他抵達紐約時還受到一個風笛隊的歡迎，這令貝爾德感到很不好意思。現在，他聲名大噪了，不過，他是第一個傳送動態影像的人嗎？

大自然早就有了！

「能聽的耳、能看的眼，都是耶和華所造的。」——箴言20:12

你的眼睛就好像小型的電視攝像機一樣，眼睛會把看到的圖像轉化為電子信號，再將電子信號沿著視神經傳送到腦的後部分，而我們就是靠這部分來看到東西的。

眼睛雖小卻令人驚嘆，眼睛的直徑只有24毫米（1英寸），重量只有7.5克（1/4盎司）。眼睛的設計精巧，例如眼睛以兩種不同的系統，分別處理明、暗的光線。所以，要是你走進一個漆黑的房間裡，30分鐘之後眼睛的感光度就會增加一萬倍。

在一般的光線下，人是怎樣看到清晰圖像的呢？眼睛感光細胞的數目比大部分攝像機像素的數目還多一百倍以上。而視網膜的中央有一個部分叫做中央小凹，大部分的感光細胞都集中在這裡，是視覺最敏銳的部分。眼睛每秒都會移動好幾次，讓你可以看到很廣的範圍，但令人驚訝的是，中央小凹的大小比這句話的句號還小。

感光細胞產生的電子信號會從一個神經細胞傳到另一個神經細胞，再傳到視神經。但是神經細胞不單是傳送電子信號而已，還會預先處理信號，如果資料重要就會加強信號，如果不重要，就會減弱信號。

大腦的視覺皮質好像一個先進的影像接收器，能夠凸顯出影像的形狀和邊界。此外，有些對原色的亮光特別敏感的細胞，會產生一些電子信號，這些信號會由視覺皮質加以分析。這樣，人就可以辨別出許多不同的顏色。另外，兩隻眼睛看到的東西也有些微的差異，而大腦可以分辨出這些差異，因此，眼睛可以判斷遠近。

想一想，如果你從遠處看到一群人，你的眼睛就會將看到的臉孔轉化成電脈衝，傳送到大腦，而大腦會將這些信號轉化為清晰的影像。大腦還會分析這些臉孔的細節，並跟你記憶中的臉孔進行比較，讓你馬上認出誰是你的朋友。這個過程不是很令人驚嘆嗎？

［第7頁的圖片］

眼睛的功能多麼奇妙，一定有一個很厲害的設計師

自動導航系統

要是你有過迷路的經驗，一定知道在陌生的地方找路有多困難。那麼，在茫茫大海中，航海家怎麼知道要向什麼方向航行呢？即使有指南針，但要是不知道自己的位置跟目的地之間的距離和方向的話，有指南針也沒什麼用。到18世紀30年代之後，有人發明了六分儀和經線儀（航海天文鐘），那時航海家才可以在地圖上準確地計算出船隻所在的位置，並算出適合的航線。不過，每一次計算船位的資料都要花好幾個小時。

今天，許多國家的汽車都安裝了一個不算太貴的科技產品，可以連接到全球衛星定位系統（GPS），幫助司機找出適合的路線。你只要輸入目的地的地址，這個儀器就會在螢幕上顯示你目前的位置，還會指示你怎樣到達目的地。這個先進儀器的原理是什麼呢？

目前提供全球定位系統的衛星大約有30個，而每個衛星都會發出信號，顯示自己所在的位置和時間，誤差為幾十億分之一秒，非常準確。你的全球衛星定位系統的接收器一旦收到幾個衛星的信號之後，就能準確地測出信號從衛星傳到接收器要多少時間，根據這些數據，就可以計算出你所在的位置了。你可以想像這需要多麼複雜的數學計算公式嗎？接收器只要幾秒鐘，就可以計算出你跟三個衛星的距離有多遠，這三個衛星都距離你有上萬公里遠，而每個衛星都以每秒許多公里的速度向不同的方向運行。

20世紀60年代早期，布拉德福德·柏金森博士和伊凡·蓋汀博士發明了全球衛星定位系統。這個系統本來只用在軍事之上，後來一般人也可以使用，直到1996年，才被人廣泛應用。全球衛星定位系統的接收器的確是尖端的電腦科技，但這個系統是不是全宇宙中第一個自動導航系統呢？

［第8頁的圖片鳴謝］

地球：Based on NASA photo

大自然早就有了！

「連天上的鸛鳥也清楚知道移棲的時候」。——耶利米書8:7

大約2500多年前，耶利米談到鸛鳥的移棲時說了以上的話。今天，大家仍然對動物移棲的本能感到驚嘆，例如：鮭魚會從幾千公里遠的海洋游回自己原本出生的溪流；研究員曾追蹤一隻在印尼出生的稜皮龜（革龜），發現稜皮龜會游2萬公里（1萬3000英里）移棲到美國俄勒岡州的海岸，令人難以置信。一般來說，稜皮龜還會游回印尼原來出生的地方挖洞下蛋。

候鳥導航的本能已經很令人驚訝，但有些動物更厲害，牠們就算被帶到陌生的地方也懂得怎樣回老家。例如，研究員曾從太平洋中心的小島帶了18隻信天翁，搭飛機到幾千公里之外的不同地方，然後放走牠們，有些信天翁從太平洋的最西邊放走；有些從太平洋的最東邊放走。不到幾個星期，大部分信天翁都飛回原本的家了。

還有，研究員將一些鴿子運送到150多公里（100多英里）之外鴿子沒去過的地方，然後放走牠們，這些鴿子有的被注射了很重的麻醉藥，有的則被關在旋轉的籠子裡。但這些鴿子一出籠子只不過轉了幾個圈，就知道自己在哪裡，然後就朝著老家的方向飛回去！即使研究員讓鴿子戴上霧面的眼鏡，牠們也知道怎樣飛回去。所以，研究員猜想，鴿子可以感應到牠們所接收的重要導航資訊是來自哪個方向的，然後計算出自己所在的位置，從而知道老家的方向。

在北美很多地方都有帝王蝶，每年帝王蝶都會飛1500多公里（1000多英里）到墨西哥的一個小角落。雖然帝王蝶從沒有到過墨西哥，卻不會迷路，還會飛到牠們曾祖父母以前棲息的樹上。為什麼帝王蝶不會迷路呢？研究員到現在都想不透！

人類發明的自動導航系統只能倚靠衛星來傳送數據。但是很多動物似乎可以用好幾種方法來導航，例如，辨認磁場、看地標和太陽的位置，以及聞特別的氣味，甚至聽聲音來辨認方向。生物學教授詹姆斯·古爾德寫道：「有些動物的生存一定要靠準確的導航系統，而這些動物的導航設備真的太完善了……通常牠們都有好幾種備用的導航系統可以選擇，牠們會看當時的情況，哪一種導航系統可以提供最準確資料，就用那一種。」動物的導航系統實在很先進，研究員想破了頭也不明所以！

你從大自然學到什麼呢？

「耶和華啊，你所造的多麼豐富！這一切都是你用智慧造成的。」——詩篇104:24

今天，很多人都把生物的設計歸功給「大自然」。例如，2003年3月的《科學美國人》說：「大自然替生物設計了不同的外表［例如皮膚、鱗片、羽毛等］，其中變化最多、人也最不了解的就是羽毛。」寫這句話的作者將「設計」羽毛的功勞歸給大自然，雖然他可能認為大自然也許只是一股力量，不過，一股力量可以設計出這麼複雜的東西嗎？

一本詞典說，「設計」的意思是，「根據一個特定的目的或打算來計劃（事情）」。所以，設計師必須要有聰明才智，才可以設計和發明新東西。發明家都有自己的名字，大自然的設計師也有自己的名字，就是耶和華，惟有他「是統治全地的至高者」，他「創造了一切」。（詩篇83:18；啟示錄4:11）

那麼，你從大自然學到什麼呢？大自然為我們上的最重要一課，就是讓我們認識耶和華和他的美好特質，包括他的智慧。「自從創世以來，上帝那些看不見的特質，就是他的永恆力量和神性，都已清楚可見，從他所造的東西就能看出來」。（羅馬書1:20）從大自然中我們學到，上帝的智慧實在比人類高超多了。既然上帝設計的東西比人類發明的東西更好，那麼上帝給我們的勸告也會比「專家」的勸告更高明，這樣推理不是很合理嗎？

上帝給我們的勸告都寫在他的話語聖經裡，在「大自然」中是找不到的，但在聖經裡可以找到很多實用的智慧，提摩太後書3:16告訴我們：「聖經全都是上帝用聖靈啟示的……盡都有益」。

如果你覺得發明家的故事很有趣，那麼你一定更有興趣認識大自然的創造主。你可能很想知道以下問題的答案：「為什麼人要受這麼多痛苦，之後就死去了？這真的是上帝對人類的旨意嗎？如果不是的話，上帝為什麼可以容忍世間有這麼多苦難呢？

不論科學家承認與否，他們都從耶和華的設計學到很多東西，你也可以學到！例如，你可以學到怎樣使婚姻美滿幸福，怎樣成功地教養兒女，也可以知道上帝對地球的旨意，以及其他很多可以使人生更有意義的事。耶和華見證人出版的《辨明聖經的真理》書可以幫助你明白上帝的話語，從中得到許多裨益。