【編者按】　在人類文明史上，創(chuàng)新一直改變著人們生活的方方面面，農(nóng)具的出現(xiàn)、汽車的誕生、聽診器的發(fā)明、手機(jī)的研發(fā)……在創(chuàng)新的支撐下，人們的生活更舒適、更健康、更安全、更便捷。本版從農(nóng)耕、出行、醫(yī)療、通信4個(gè)方面入手，梳理創(chuàng)新改變生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，以饗讀者。

農(nóng)耕 科技創(chuàng)豐年

從火耕流種到機(jī)械化耕種，再到基因工程在農(nóng)業(yè)育種中得以應(yīng)用，農(nóng)業(yè)耕種在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的衍進(jìn)過程后，目前正向集約化、規(guī)?；同F(xiàn)代化方向發(fā)展。在此過程中，依靠人類智慧，涌現(xiàn)出一批發(fā)明創(chuàng)造，在一定程度上減輕了農(nóng)耕負(fù)擔(dān)，提升了農(nóng)作物產(chǎn)量?？梢哉f(shuō)，每一次農(nóng)業(yè)科技上的重大突破和革新，都將農(nóng)業(yè)推上了一個(gè)新臺(tái)階，進(jìn)入到一個(gè)新的歷史時(shí)期。

農(nóng)業(yè)的發(fā)端是在距今1萬(wàn)年前的新石器時(shí)期開始的。隨著青銅冶煉和青銅器的出現(xiàn)，金屬農(nóng)具得以應(yīng)用，由此引發(fā)了勞動(dòng)工具、水利灌溉等一系列進(jìn)步，逐步形成了精耕細(xì)作的技術(shù)體系，將原始農(nóng)業(yè)推進(jìn)到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時(shí)代。目前，在我國(guó)部分農(nóng)村地區(qū)仍能見到千年流傳下來(lái)的翻車，這是一種刮板式連續(xù)提水機(jī)械，又名龍骨水車，是我國(guó)古代最著名的農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)械之一。翻車可用手搖、腳踏、牛轉(zhuǎn)、水轉(zhuǎn)或風(fēng)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。龍骨葉板用作鏈條，臥于矩形長(zhǎng)槽中，車身斜置河邊或池塘邊。鏈輪和車身一部分沒入水中，驅(qū)動(dòng)鏈輪，葉板就沿槽刮水上升，到長(zhǎng)槽上端將水送出。如此連續(xù)循環(huán)，把水輸送到需要之處，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)取水，大大提高了功效，操作搬運(yùn)較為方便。這套工具直觀反映出我國(guó)古代農(nóng)業(yè)創(chuàng)造之巧妙、高效、實(shí)用。

19世紀(jì)，英美兩國(guó)相繼發(fā)明了脫谷機(jī)、收割機(jī)等機(jī)械設(shè)備。1805年，英國(guó)發(fā)明第一臺(tái)割草機(jī)；1836年，美國(guó)第一臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)獲得專利，該機(jī)器能夠集收割、脫粒于一身；1890年，第一臺(tái)實(shí)用聯(lián)合收割機(jī)在美國(guó)問世。19世紀(jì)，內(nèi)燃拖拉機(jī)的產(chǎn)生使畜力牽引改為機(jī)械動(dòng)力，同時(shí)細(xì)胞學(xué)、進(jìn)化論、遺傳學(xué)等學(xué)科在此時(shí)期得到快速發(fā)展，這些良種化、化學(xué)化、機(jī)械化的應(yīng)用，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展到近代農(nóng)業(yè)。

可持續(xù)發(fā)展的理念和世界經(jīng)濟(jì)一體化的市場(chǎng)需求，以及以生物技術(shù)與信息技術(shù)為主要代表的新農(nóng)業(yè)科技革命，將近代農(nóng)業(yè)推進(jìn)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。與近代農(nóng)業(yè)不同的是，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更注重科學(xué)化、商品化、集約化和產(chǎn)業(yè)化。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良的拖拉機(jī)、耕耘機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、農(nóng)用飛機(jī)等已成為農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)工具，同時(shí)，電子、激光、遙感技術(shù)以及人造衛(wèi)星等也開始運(yùn)用于農(nóng)業(yè)。以農(nóng)業(yè)飛機(jī)為例，在防治農(nóng)作物病蟲害的過程中，人們利用受飛機(jī)擾動(dòng)的氣流形成旋渦，將農(nóng)藥噴灑在植物的莖部和葉片的背面。農(nóng)業(yè)飛機(jī)的作業(yè)高度為1米至10米，作業(yè)速度為100至180公里/時(shí)，噴幅一般可達(dá)二三十米寬，優(yōu)越性較為明顯。近年來(lái)，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的大熱帶動(dòng)了行業(yè)應(yīng)用型無(wú)人機(jī)的發(fā)展，農(nóng)藥噴灑、農(nóng)田監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)勘察等原本耗費(fèi)大量人力物力的工作，如今都可以由無(wú)人機(jī)“代勞”。農(nóng)用無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)正在獲得越來(lái)越多的認(rèn)可，農(nóng)業(yè)也將成為無(wú)人機(jī)應(yīng)用的最大市場(chǎng)之一。

隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，轉(zhuǎn)基因工程正成為新的育種手段。未來(lái)，隨著各種創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)發(fā)展的“高精尖”步伐將逐步加快。

出行 往來(lái)皆自如

一輛輛外型時(shí)尚、充滿“未來(lái)感”的小白車緩緩啟動(dòng)，避讓、變道、加速……它們靈活地在廣州白云機(jī)場(chǎng)的停車場(chǎng)穿梭。仔細(xì)一看，車上居然只有乘客，沒有司機(jī)，這就是國(guó)內(nèi)首輛應(yīng)用于民用機(jī)場(chǎng)的無(wú)人駕駛汽車。

1886年1月29日，德國(guó)發(fā)明人朱卡爾?木茨和戈特利布?戴姆樂針對(duì)汽車技術(shù)提交的專利申請(qǐng)獲得授權(quán)，世界上第一輛汽車就此誕生，這一天也被人們稱為“汽車誕生日”。如今，經(jīng)過100多年的發(fā)展，汽車行業(yè)經(jīng)歷了發(fā)明試驗(yàn)階段、技術(shù)完善階段、迅速發(fā)展階段后，伴隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，新能源汽車和無(wú)人駕駛汽車開始崛起，汽車行業(yè)開始步入高科技廣泛應(yīng)用階段。

與世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力還有一定差距。我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為4個(gè)時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期是1953年到1978年，這是我國(guó)汽車工業(yè)的建設(shè)階段，全部由國(guó)家計(jì)劃組織生產(chǎn)和銷售，不存在技術(shù)和品牌的競(jìng)爭(zhēng)；第二個(gè)時(shí)期是從改革開放到上世紀(jì)90年代，這一時(shí)期主要通過技術(shù)引進(jìn)和改造，提高汽車產(chǎn)量；第三個(gè)時(shí)期是從2001年起，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)開啟了“以市場(chǎng)換技術(shù)”的時(shí)代，2001年至2006年，我國(guó)汽車及其零部件的平均進(jìn)口關(guān)稅水平由31.7%降低到13.4%，全球汽車巨頭大眾、通用、豐田等悉數(shù)進(jìn)入中國(guó)，中國(guó)汽車工業(yè)很快迎來(lái)了合資高峰，民營(yíng)車企也因此獲得進(jìn)入汽車市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。2001年，成立于1997年的奇瑞公司推出第一輛整車；同年11月，吉利公司也如愿以償拿到汽車的“準(zhǔn)生證”。中國(guó)汽車行業(yè)開始了外資、合資、民資等企業(yè)品牌的激烈競(jìng)爭(zhēng)。第四個(gè)時(shí)期則為近年來(lái)發(fā)展迅猛的無(wú)人駕駛汽車和新能源汽車時(shí)代。

在我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三個(gè)時(shí)期，我國(guó)成為世界重要的汽車產(chǎn)銷市場(chǎng)之一。從2001年至2010年，我國(guó)汽車產(chǎn)銷量從234萬(wàn)輛激增到1800多萬(wàn)輛，3年蟬聯(lián)世界第一汽車生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。產(chǎn)銷量的劇增，必然帶來(lái)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和品牌競(jìng)爭(zhēng)。以在中國(guó)提交的汽車相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為例：入世10年，在中國(guó)市場(chǎng)提交的汽車相關(guān)的3種專利申請(qǐng)量均呈上升趨勢(shì)。2001年，汽車相關(guān)發(fā)明專利申請(qǐng)為3711件，2010年增長(zhǎng)至1.5216萬(wàn)件。其中，電氣設(shè)備、底盤、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)量占比較高。在這4個(gè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)提交的專利申請(qǐng)數(shù)量與國(guó)外企業(yè)處于基本持平狀態(tài)。以發(fā)動(dòng)機(jī)為例，從1985年至2011年，在中國(guó)提交的發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)發(fā)明專利申請(qǐng)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)占47.37%，國(guó)外企業(yè)占50%以上；在電氣設(shè)備相關(guān)發(fā)明專利申請(qǐng)中，52.3%的申請(qǐng)主體為國(guó)內(nèi)企業(yè)，47.7%為國(guó)外企業(yè)。

無(wú)人駕駛汽車和新能源汽車的崛起開啟了我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第四個(gè)時(shí)期。百度公司于2013年開始研發(fā)無(wú)人駕駛汽車，2015年，其推出的無(wú)人駕駛汽車在混合路況下首次實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)駕駛。百度公司無(wú)人駕駛汽車的技術(shù)核心是“百度汽車大腦”，包括高精度地圖、定位、感知、智能決策和控制4個(gè)模塊。在車輛定位技術(shù)方面，百度公司自主采集和制作的高精度地圖可以記錄完整的三維道路信息，幫助無(wú)人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精確定位。

如今，不僅是汽車領(lǐng)域的創(chuàng)新改變著我們的生活，交通領(lǐng)域的其他創(chuàng)新也正在潛移默化地改變著人們的出行方式。高鐵技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸縮短了人們之間的“距離”；地鐵技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使我們的出行更加便利；航空領(lǐng)域技術(shù)的突破，如無(wú)線通信技術(shù)等，也將給我們的生活帶來(lái)更多可能。

醫(yī)療 技術(shù)生妙手

從咒文祈禱到巫醫(yī)占卜，從望聞問切到聽診器，從心臟支架到達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人……醫(yī)學(xué)的發(fā)展與人類進(jìn)步的歷程相伴而生，醫(yī)療器械的創(chuàng)新發(fā)展、專利的不斷涌現(xiàn)更讓人類在戰(zhàn)勝病痛的過程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。

1816年，法國(guó)醫(yī)生雷奈克用一本薄筆記本卷成圓筒,解決了困擾他很久的診斷難題,隨之發(fā)明了世界上第一個(gè)聽診器。這標(biāo)志著醫(yī)生第一次嘗試在不給病人開刀的條件下探索人體內(nèi)部的奧秘，也標(biāo)志著現(xiàn)代醫(yī)療器械行業(yè)的誕生。

1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域；1901年，第一臺(tái)心電圖儀問世；1977年，第一臺(tái)核磁共振儀（MRI）誕生；2000年，第一臺(tái)商用PET/CT成像套件生產(chǎn)……借助現(xiàn)代醫(yī)療器械的發(fā)明創(chuàng)造成果，人們精確透視人體的愿望成為現(xiàn)實(shí)，醫(yī)生可以將導(dǎo)管準(zhǔn)確插入人體任意部位實(shí)施檢查或治療，從而解決了許多內(nèi)科藥物治療無(wú)能為力、外科手術(shù)失去良機(jī)的棘手問題。

以“人類第一殺手”冠心病為例，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年約有1700萬(wàn)人死于冠心病，占疾病死亡總?cè)藬?shù)的50%以上。早期，冠心病治療手段較少，只能通過藥物進(jìn)行治療，效果并不理想。直到1969年，阿根廷著名心臟病外科專家法瓦洛羅完成了首例開胸外科搭橋手術(shù)，開創(chuàng)了冠心病外科手術(shù)治療的先河。1977年，首例經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈球囊擴(kuò)張手術(shù)獲得成功，克服了冠心病外科手術(shù)心臟停跳、創(chuàng)傷大等問題，開啟了冠心病治療的新時(shí)代。球囊導(dǎo)管的先驅(qū)、美國(guó)外科專家托馬斯?弗加特作為現(xiàn)代最著名的醫(yī)療器械發(fā)明者之一，擁有超過150件專利。2000年，因?yàn)榘l(fā)明治療動(dòng)脈瘤的微創(chuàng)自擴(kuò)張支架等，他獲得了有“發(fā)明家奧斯卡獎(jiǎng)”之稱的萊梅爾遜獎(jiǎng)，獲得獎(jiǎng)金50萬(wàn)美元。2012年，新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志將冠心病介入治療與藥物洗脫支架的發(fā)明，列為改變冠心病治療進(jìn)程的偉大技術(shù)，該技術(shù)推動(dòng)了心血管疾病死亡率的下降。

如今，“達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人”被認(rèn)為是全球最成功、最先進(jìn)、應(yīng)用最廣泛的醫(yī)療器械機(jī)器人。事實(shí)上，它的正式名稱是“內(nèi)窺鏡手術(shù)器械控制系統(tǒng)”，由美國(guó)的直覺手術(shù)機(jī)器人公司自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售。這項(xiàng)技術(shù)最早源于斯坦福研究院的研究。1994年，弗里德里克博士與斯坦福研究院經(jīng)過多次協(xié)商后成功購(gòu)買了關(guān)于手術(shù)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并于1995年成立了直覺手術(shù)機(jī)器人公司。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，與達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人相關(guān)的專利申請(qǐng)約700余件，專利保護(hù)范圍幾乎覆蓋全部技術(shù)要點(diǎn)，且大部分專利申請(qǐng)的權(quán)利人為直覺手術(shù)機(jī)器人公司。依托先進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)、精心的專利布局，直覺手術(shù)機(jī)器人公司獲得了外科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的壟斷地位。

2014年4月，直覺手術(shù)機(jī)器人公司公布了第4代達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人，其外形酷炫，結(jié)構(gòu)巧妙，軟件也更為精良，該公司同時(shí)宣布達(dá)芬奇單孔手術(shù)機(jī)器人進(jìn)入臨床使用階段，代表了現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的高科技水平。

醫(yī)療器械革命帶來(lái)了醫(yī)學(xué)革命。有關(guān)專家預(yù)測(cè)，隨著人類基因組計(jì)劃的完成，人類疾病的診療概念將發(fā)生根本扭轉(zhuǎn)。到那時(shí)，人類醫(yī)學(xué)將迎來(lái)美好的發(fā)展前景，在醫(yī)學(xué)技術(shù)挽救更多生命的同時(shí)，創(chuàng)新也必將見證人類不斷創(chuàng)造生命奇跡。

通信 天涯若比鄰

當(dāng)古人依靠飛鴿進(jìn)行書信溝通時(shí)，恐怕難以想象在21世紀(jì)的今天，身處地球兩端的人只要拿起手機(jī)撥通電話，就可以隨時(shí)隨地進(jìn)行交流。

從上世紀(jì)70年代第一代移動(dòng)通信技術(shù)（1G）出現(xiàn)，到如今第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）研發(fā)進(jìn)程逐漸加快，從“大哥大”到iPhone等智能手機(jī)不斷更新迭代，可以說(shuō)，移動(dòng)通信技術(shù)在短短幾十年的時(shí)間里獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，無(wú)論在時(shí)間還是空間上都大大拉近了人與人之間的距離。

1978年底，美國(guó)貝爾試驗(yàn)室便成功研發(fā)出移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），建成蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。該階段稱為1G，是最初的、僅限語(yǔ)音的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)，主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址（FDMA）技術(shù)。1983年，摩托羅拉公司推出了世界上第一臺(tái)便攜式手機(jī)Dyna TAC 8000X，這臺(tái)手機(jī)重794克，長(zhǎng)33厘米，最長(zhǎng)通話時(shí)間為1小時(shí)，可以存儲(chǔ)30個(gè)電話號(hào)碼。

隨之而來(lái)的第二代移動(dòng)通信技術(shù)（2G）以數(shù)碼語(yǔ)音傳輸技術(shù)為核心，短信功能在2G手機(jī)的部分制式中已經(jīng)得以運(yùn)用，但仍無(wú)法直接傳送電子郵件等信息。移動(dòng)通信技術(shù)在該階段主要采用的是數(shù)碼的時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)和碼分多址（CDMA）技術(shù)。隨后不久，2G技術(shù)獲得突破，藍(lán)牙、無(wú)線信息服務(wù)等與GPRS技術(shù)相關(guān)的功能得以實(shí)現(xiàn)，這標(biāo)志著人類在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史上邁出了關(guān)鍵一步。1997年，飛利浦公司推出數(shù)字化智能手機(jī)，能夠無(wú)線接入電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)和傳真等功能。同時(shí)，手機(jī)“瘦身”也越來(lái)越快，相關(guān)設(shè)備不斷向小型化、輕型化方向發(fā)展。

與過去以模擬技術(shù)為代表的1G、2G不同，第3代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）的帶寬更寬，傳輸速度最低為384Kb，最高為2M，帶寬可達(dá)5MHz以上，不僅能傳輸語(yǔ)音，還能傳輸數(shù)據(jù)，可提供快捷、方便的無(wú)線應(yīng)用。與1G、2G手機(jī)相比，3G手機(jī)具有鮮明特色：其往往帶有一個(gè)超大的、觸摸式的彩色顯示屏，相關(guān)功能更加豐富，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，可提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、拍攝照片、電子會(huì)議等多種信息服務(wù)。2007年，蘋果公司原首席執(zhí)行官史蒂夫?喬布斯在美國(guó)舊金山首次發(fā)布iPhone，引起行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，業(yè)內(nèi)人士稱該款手機(jī)的發(fā)布改變了用戶與手機(jī)的關(guān)系，手機(jī)不再是單純的移動(dòng)通信工具，開始向智能化方向發(fā)展。

如果說(shuō)2G、3G對(duì)于信息化發(fā)展來(lái)說(shuō)尚顯微不足道，那么第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）則徹底改變了人們的生活方式甚至社會(huì)形態(tài)。首先，4G的通信速度更快、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬，相關(guān)設(shè)備能夠以100Mbps的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，可滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。另外，4G通信費(fèi)用更低，與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng)，用戶完全可以根據(jù)自身需求確定所需的服務(wù)。

據(jù)了解，5G的正式商用預(yù)計(jì)將在2020年左右實(shí)現(xiàn)。目前，愛立信已率先公布了其5G專利許可費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。可以說(shuō)，5G尚未落地卻已成為各路通信企業(yè)爭(zhēng)奪的高地。對(duì)此，我國(guó)企業(yè)也需及早制定5G發(fā)展策略，規(guī)避專利風(fēng)險(xiǎn)，贏得國(guó)際市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)。（知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)　記者　馮飛　胡姝陽(yáng)　通訊員　婁寧）