内容简介：本文运用科学技术是第一生产力的理论观点，以科技史实为依据，阐述了作为能源的火在推动人类社会的重要作用。
目 录:
1 . 火的发现和利用
2. 用火技术的进步与古代的重大发明创造
2.1 陶器与瓷器的发明
2.2 铜、铁冶炼技术的创造
2.3 火药的发明
3 关于火的文化和对火的认识
4 火与现代科技发展
内 容:
1 火的发现和初始利用
火是一种发光发热的剧烈氧化反应，一般指可燃物在空气中的燃烧。在大自然广袤原野上，雷鸣电闪会引起森林大火。兽类见火一般都要避开。原始人最初见到大火也会感到恐怖。但是,在漫长的岁月中,人类觅食可能会发现火烧熟了的兽肉味道香美,寒冷时火周围比较温暖。通过长久的生活、劳动以及朦胧的探索，人类会从惧怕火逐渐变得亲近火和利用火。逐渐学会用火的人类祖先，会用火驱赶野兽，围绕熊熊篝火驱寒取暖，烘烤食物。这是人类对火，也是对能源的最初利用。火的发现和初始利用技术，是原始人对社会发展影响深远的科技成就，为人类社会继续进步打下重要的技术基础。
初始的用火技术，主要包括选用燃料、保持火种和火的应用几方面。原始人所用燃料应是易得的木头和干草。但是，找到火种并保持火种不熄非常重要。只有保持火种不熄，才能到需要用时使火烧旺，达到用火目的。那时可能是用不断续柴草的办法来保持火种，在用火时多加些柴草使火烧旺。因此，在原始人遗址积聚的灰层可作为用火的证明。
最早的人类社会是延续时间最长的旧石器时代，大约是在距今1万到200~300万年前。在距今180万年前的山西西侯度曾发现有烧后呈黑、灰和灰绿色的骨头。在距今170万年前左右的云南元谋人遗址，曾发现芝麻、黄豆大小的炭屑和在灰烬中存在的烧过的兽骨。这些是已知人类用火的最早的实证。在距今约80万年到100万年前的蓝田人遗址，也有用火遗迹。距今约20~70万年前，在北京周口店居住约50万年的北京人遗址，遗留的灰烬层厚达6米。其中含有炭块，烧过的骨头已变为蓝、绿、灰、褐、黑各种颜色，还有烧过的石灰石变成的石灰。可见，人类自诞生经过大约120多万年到北京人时期人已有了一定控制火和管理火的能力，能使火种保持在洞内，在需要时就可应用。到距今1.8万年前生活的山顶洞人已脱离保存天然火种阶段，掌握了人工摩擦取火技术。
人类从开始用火到会保留火种，再到会摩擦取火，大约历经200多万年的悠悠岁月，会摩擦取火后的近2万年，人类社会的发展比以前显著加快，可见摩擦取火技术对人类用火以至对人类社会发展多么重要。恩格斯曾指出：“发明摩擦取火，是人类对自然界第一个伟大胜利。它不仅结束了茹毛饮血的原始生活，还开始了人类最早的化学实践活动”。
我国古文献对传说中燧人氏发明钻木取火法很重视。如《韩非子·五蠹》中说：“钻木取火，以化腥臊”；《庄子·外物》中说“木与木相摩则燃”。不过，木与木摩擦发热燃烧会是很难的，也许用磨成带尖端的石棒钻磨某些木头发火更有可能。《淮南子·本经训》又说“钻燧取火”。燧是古代的取火器。摩擦取火技术在流传中改进成为摩擦燧石取火法。这种技术一直延续到近代。上世纪40年代，我国农村火柴缺乏时仍用钢铁火镰打击火石边缘发出火花引燃火绒（蒲绒或艾绒）的取火法。火石是燧石的俗称，主要由隐晶质石英组成，外观似玉髓，贝壳状断口，浅灰至黑褐色。目前大量使用的打火机，实际上也是沿用摩擦取火的原理。不过打火机用的“火石”，是由镧、鈰和铁组成的引火合金。这种合金受到摩擦或打击时更易产生火花，引燃打火机内装的液体燃料而发火。
在我国古代，据北宋沈括《梦溪笔谈》记载，在西周时发明另一种阳燧（又名夫遂）取火法。一种说法，这是一铜制凹面镜，面对太阳，使阳光聚在镜前成焦点，引燃火绒取火。另一种说法，是将金属制成的尖底杯，放在日光下，使光线集于杯底尖处的艾绒等易燃物发火。
我国在南北朝时公元577年发明世界上最早的火柴。这种火柴是用一头蘸上硫黄的易燃薄木片条或麻杆制成,称为“发烛”、“取灯”等。用它与火石—火镰—火绒摩擦取火法配合使用：由火镰打击摩擦火石引燃火绒，用阴燃的火绒跟“火柴”的硫黄头接触起燃。欧洲直到16世纪才有类似的用硫黄制的火柴。现代意义的火柴是英国人创制的，后来经瑞典人改进，发明了安全火柴。
2 用火技术的进步与古代的重大发明创造
2.1 陶器与瓷器的发明
人类在用火的实践中，逐渐提高用火技术。这主要是表现在温度提高、火焰气氛控制、炉窑等燃烧设备构造、耐火材料和燃料选择等方面，特别是集中体现在和用火直接有关的技术创新。人类在旧石器时代一直都是使用经简单加工的石块和棍棒，过着蒙昧的生活，大约在1万年前旧石器时代晚期发明了烧制陶器的方法。这可能和烧烤食品有关。譬如，学会用火烧制熟食时，可能把捡拾的贝类放入火中烧，打开贝壳就能食用。但是鱼不好在火上烧，在烧贝类的启发下，会把鱼用泥裹起来烧，熟后打开泥壳就获得鲜美的熟鱼肉，同时会发现火烧后变硬的泥壳，能够用来盛水或别的物品。进一步，他们就可能学会用土加水和泥捏塑成器物，用火烧成器皿，于是发明了制陶方法。制陶器技术，是人类第一次用火引发化学反应制造自然界本来没有的原始陶器的生产方法，具有划时代意义。陶器的大量制造和使用是新时器时代的一个重要标志。
在新石器时代制陶技术基础上，我国到商朝（约从公元前16世纪到公元前11世纪）早期创制了原始瓷器，到东汉时期发明了瓷器。这是我国名震世界的伟大发明。由制陶发展到制瓷，除黏土原料的选择和加工外，火焰温度要从新石器时代烧陶的900℃左右提高到烧制瓷器所需的1200~1300℃。因此，也是用火技术的很大进步。
2.2铜、铁冶炼技术的创造
铜器时代，一般指青铜时代，在世界上始于公元前3000年，在我国商代（公元前16到前11世纪）铜器已高度发达。青铜器的出现跟用火技术与和烧制陶器技术密切相关。新石器时代中期，烧陶用火的温度（大概大于900℃）不仅用天然铜熔铸铜器已成为可能，而且能够从还原温度只需800℃的孔雀石等铜矿炼出铜。
从赤铁矿等氧化铁矿用木炭及其不完全燃烧产生的CO还原出铁，要加热到1000℃左右才能有固态铁析出，想要得到液态炼铁需要有1600℃以上高温。因此，炼铁比炼铜难得多。但是，在长期烧制陶器获得高温和炼铜经验的技术基础上，我国至迟在商末已掌握使熔炼炉达到1200℃高温的技术，因此可能从赤铁矿粉炼出固态块炼铁。炼铁技术使社会继青铜时代之后迎来了铁器早期时代。金属冶炼技术的发明表明，人类从发明炼铜技术开始不仅能利用燃烧放出的大量热能，而且能开始用燃烧中可能生成的产物—CO作还原剂。
2.3火药的发明
炼丹术又称金丹术，是化学史家公认的化学的原始形态，炼丹术追求的目标虽然是不可能实现的长生不老药，但是在漫长的摸索中，发明了名震世界的火药并非偶然。金丹家最常用的炼丹法是火炼法。硝石、硫黄常出现在他们的炼丹配方中。当配方中有足够量的硝石和硫黄，又有富含碳的有机物互相混合加热时，很容易发生猛烈燃烧，甚至爆炸的情况。例如，唐代文献《真元妙道要略》有这样记载：“有以硫黄、雌黄合硝石并蜜烧之焰起，烧手面烬屋舍者”。这说明金丹家用硝、硫、蜂蜜等有机物做实验，常发生被烧伤和烧毁房屋的情况。这个三种物料实为原始火药配方的基本原料。在唐末宋初的战乱时期，他们将这种能引起燃烧的配方奉献于军事目的并采用后，火就开始突破生活与生产的应用范围进入军事应用目的。
据《唐新书·李希烈传》记载，李希烈采用金丹家的计策用火药把敌人的战备烧掉。唐天佑元年（904年），郑王番攻打豫章（今南昌）曾使用抛石机抛射火药弹，火烧龙沙门。大约在12世纪30年代出现喷火器和火炮或震天雷。前者仍为燃烧武器；后者则为爆炸性武器。从此，用火技术又发生了一次质的变化，开始进入燃爆技术领域，从而导致火箭、火球、霹雳炮等火药武器的发明。宋、元、明三朝，火药在军事上发挥越来越重要的作用。大约在13世纪，火药技术西传到伊斯兰国家，不久又传入欧州，其传播速度要比瓷器、纸张技术的西传快得多。
2.4燃料的改进与燃烧设备的创新
燃料的改进，是提高许多应用技术的燃烧温度（特别是炼铁冶金）的需要。我国采煤大约始于汉代。煤首先用于块炼铁的冶炼。约在魏晋时期，开始用煤冶炼生铁。至晚在东汉末年，已用煤烧饭。在南北朝时代，北方家庭已盛用煤作燃料。到北宋，用煤代替价高的木炭作燃料已很普遍。那时在今陕西、山西、河南、山东、河北等省，已大量开采煤炭用于炼铁和家用燃料。宋应星在《天工开物》中说：“煤普天皆生，以供煅炼金石之用。……煤有三种,有明煤、碎煤、末煤。”，并说末煤又可分为适于烹饪的和适于冶炼的两种。至迟到明代发明了用煤炼焦的方法，并用焦炼铁。明末清初学者孙廷铨说，煤用于冶金烧陶，散而无力，经炼过就会成坚硬的焦。
我国也是世界上发现和利用石油很早的国家之一。据记载，秦汉时期，在今延安一带洧水水面有能燃烧的液体，并收取使用。东汉时，采用酒泉延寿县南山的泉水中的石油（称石漆）用于照明和润滑车轴。石油用于军事现已知始于南北朝，那时突厥人围攻酒泉，周人用石油燃火，使酒泉解围。宋代科学家沈括首先提出“石油”这一名称。在明末，今云南、南雄都生产石油。当时已用含蜡多的石油制石烛。到元代已有制石烛的工厂。明代，在四川和陕北一带开始提炼石油。但是，石油的应用在我国古代并未得到较大发展。
天然气是高效的气体燃料，可能在秦朝就已经发现，早在汉晋时期就已开凿深达60余丈的天然气井—“火井”，并用所产生的天然气蒸煮盐井卤水制取食盐。《天工开物》曾记载了用长竹做管插入火井导出天然气煮盐的技术，并说：“未见火形而用火神，此世界奇事也。”。明朝文献《五杂俎》曾提到：“蜀有火井，其泉如油，热之则燃。”指出火井同时也产石油。
燃烧用器具和设备灶、炉、窑、油灯等广泛用于生活、生产各个方面。它们源远流长，有的延用至今。它们一般设计合理，切合实用，便于制造，许多是燃烧的部位（火膛）和应用部位紧密结合成为一体。
在生活上，例如，北方广泛使用的柴灶，火膛与锅、炕结合为一体，充分利用热能同时可以做饭、室内和睡眠取暖的生活设施；爨壶，在没有热水瓶的时代，是相当快捷获得开水的器具，它类似火锅，内部有一上细下粗的拔火筒，其外部围以直筒，在两筒之间形成贮水空间，当其中贮满水后，坐在炉火上，可较快将水烧开。
在生产上，典型的是陶瓷窑和冶金炉。陶瓷窑是燃料燃烧的炉膛和放置陶瓷坯的窑室相结合的设备。古人在长期实践和探索中逐渐认识到，陶瓷在烧成过程中，粘土变化成为陶瓷是关键，而温度的高低对陶瓷器的质量影响很大，故不断改进窑的结构，提高和控制烧成温度。根据需要还可以在操作中调节火焰气氛，形成还原气氛或氧化气氛。因此，在漫长的陶瓷技术发展历程中，由出现原始的一次性泥质薄壳封烧窑，逐步发展出馒头窑、龙窑等。
炼铜的设备，殷墟考古发现表明，最初的炼铜大概是在像头盔一样的陶质坩锅中进行，把矿石和木炭放入其中，在炭火上或类似陶窑的炉内加热，在坩埚壁上有一可能是用于嘴鼓气吹风帮助升温的小孔。在春秋晚期已使用可较大规模生产的炼铜竖炉。该炉的下部设有向下的鼓风沟，使用已经发明的牛皮制鼓风器。
我国古代炼铁，初期是用地坑式炉,随着炼铁技术的提高,加高了炼炉,以至由地坑炉完全发展为竖炉，即高炉，强化了鼓风。到汉代，高炉越来越大。高炉所用鼓风设备，东汉已由大皮囊，发展到了排囊，魏晋南北朝使用水排，明代逐渐推广使用活塞式木风箱。这种手工鼓风设备直到上世纪中期在手工打铁和烹饪等方面还有应用。
3关于火的文化和对火的认识
人类自从学会用火之后，改变了生食习惯。熟食对人的体质的提高起了很大作用。火还能给人带来温暖和光明。温暖改善了人类的生活条件，扩大活动领域。光明提高了在黑暗中活动的空间，等等。所有这一切，使人在心理上从畏惧火，逐渐变为亲近火和崇拜火，以致形成绵延至今的关于火的文化。迄今世界各民族爱火和崇敬火的现象，如篝火晚会、野炊、烟火、火炬等形式多样的火文化活动普遍存在，有的已成为表达欢乐和作为民族或事业永续发展的神圣象征或标志，例如世纪坛象征中华民族永远昌盛的圣火；世界奥运会的火炬。这些都是植根深远的。
古人认为火来自上天，我国古代崇拜火神。在国外，古希腊神话中普罗米修斯是造福人类的英雄，曾从天上盗取火种带到人间，并传授给人类多种技艺，因此触怒主神宙斯，被锁在高加索山崖，倍受折磨。据《波斯古经》中记载，琐罗亚斯德所创的拜火教认为，世界有两种本原在斗争：一种是善，化身是光明之神；一种是恶的化身，为黑暗之神，因为火是光明的代表，故以礼拜火为主要仪式。该教于南北朝时传入我国。
古代希腊哲学家主张万物为一论，有的认为宇宙间物体是由水组成，也有的认为是由火组成，由于每种物体所含这些基本物质元素的多少不同，而形成无数种实物。从商、周时期起，我国古人开始研究物质的组成，到战国时邹衍总结前人的思想，提出阴阳五行说，用生活中常见的五种物质金、木、水、火、土来说明世界万物的起源。火为万物的本原之一。一般认为，是在五行说指导下，在汉初产生炼丹、炼金术，在唐宋时期这种丹金术经阿拉伯传入欧洲，终于发展为近代化学。
火作为人类生活和社会发展的基本能源条件之一，也以多种文化或某种概念的形式渗透到人们社会生活的众多方面。除上述在民俗、宗教、哲学、军事和有关化学技术等领域之外，在中医、汉语等方面也都有火的身影。中医内的火为六淫（风、寒、暑、湿、燥、火六气太过致病邪气的总称）之一，是常从口鼻或肌肤侵袭人体的一种病因，与热的性质基本相同，临床表现为高热、面红、目赤、苔黄以及狂燥等。在汉字中，以火作偏旁的字在《辞海》中共收入200多个，以火打头的词汇收入140余条。可见，在汉语中，与火有关的语言或概念是应用得多么广泛。
中华民族在其悠久的发展历史长河中，在和火有关的科学技术领域作出了许多辉煌卓越的贡献，有极丰富的有关火的文化积淀，是我国各族人民和世界人民的宝贵遗产。
西方对火即燃烧的认识，在17世纪德国化学家施塔尔提出燃素说，认为能燃烧的物质是由于里面存在燃素。到18世纪下半叶发现氧后，化学家拉瓦西建立了燃烧的氧化理论。从此，对火的认识纳入了现代科学发展轨道，化学也走上现代科学的时代，作为中心学科对现代科学技术和社会的空前高速发展作出巨大贡献。
4 火与现代科技发展
进入18世纪以后，各学科全面发展，科学与技术结合并走在技术的前面，发挥出了惊人的第一生产力作用。牛顿力学和热力学的广泛应用，给科学技术带来了第一次重大变革，即“蒸汽革命”。这次革命的公认起点是1769年英国人瓦特发明蒸汽机。他把火的燃烧热能高效地转化为机械能，解决了当时发展纺织、采矿、冶金和交通等迫切需要的动力问题，结束了主要以人力、畜力作动力的漫长的手工业时代，使人类社会开始跨入以大机械生产为主要标志的工业化新时期。
当今，火以燃烧与爆炸的形式高度发挥燃料的热能效用，促进社会发展。现代用火技术的提高，首先表现在燃料的更新。燃料从传统的木柴、煤炭已发展到以石油天然气为主。自从以石油燃料燃烧产生动力的内燃机问世后，淘汰了蒸汽机成为现代社会的一种主要动力机械，广泛用于交通运输、工农业生产、军事国防、科学技术、发电等各个领域。氢等作为新型清洁能源也将逐渐发挥重要作用。火箭发动机使用的液体燃料差不多都是液态氢。以氢作燃料的汽车已开始试运行。燃料燃烧所发出的热能已被更直接地转换为机械能、电能等形式，从而得到更灵活、有效和广泛的利用。
在19世纪发明的硝化甘油等新型炸药，广泛取代黑色火药，使爆炸技术大大向前推进。燃烧与爆炸技术，除用于军事目的，已更广泛地用于矿山、涵洞、建筑等民用方面。
火，特别是以煤、石油为燃料的燃烧，在释放所需能量的同时，也会产生含有大量一氧化碳、二氧化碳及其他有害气体的废气，严重污染环境并影响生态平衡，威胁到人类的生存条件与健康，引起了全世界的广泛关注。用火不慎可能引起的火灾，也是现代社会令人要高度警惕的事。此外，煤和石油为化石能源，终会枯竭，因此寻求可持续发展的新能源日益迫切。
火从远古走来，对人类社会不但在悠久的历史长河，而且在未来的岁月中，随着人类对火的认识和用火的技术的提高，它的负面问题将逐步被克服，对人类生存和发展必将继续作出重大贡献。
参考文献
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