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不惟科幻电影，整个电影艺术在一开始只是被看作马戏场所中表演的一种魔术，所以当它传入中国时才有‘西洋镜‘的称呼。
由于史料不全，现在能够找到的最早拥有科幻色彩的影片是１８９５年上映的《机器屠夫》，在这部仅一分钟长的影片里，活猪从机器的一端被赶进去，熟肉制品从另一端送出来。在1897年的一部2分钟短片里，医生给乞丐更换掉丑陋的头。科幻电影的这些历史源头默默无闻地夹杂在大量的‘西洋镜‘中，一直到奇才梅里爱出现。
在世界电影史上，梅里爱以特技摄影的创始人而著称。在偶尔的工作失误中，他发现画面剪辑可以体现超现实情景，于是开始了对电影特技的钻研。1902年，梅里斯推出了经典科幻片《月球之旅》。这部影片取材于凡尔纳的《从地球到月球》。一颗炮弹将地球探险家送上月球，几经奇幻之旅后回到家乡。
从那以后，科幻电影作为一个主要片种，与其它电影片种一起成长，并相互借鉴。大概正是由于电影本身就是科学与艺术的结合体，和科幻小说在文学界中的地位相比，科幻电影在电影界中的地位一向要高一些。
最早给科幻电影带来艺术内涵的，是那时的一些经典科幻小说。如玛丽．雪莱的《弗兰肯斯坦》、英国作家斯蒂文森的《化身博士》、威尔斯的《隐身人》、凡尔纳的《海底两万里》等等，都被各国影人搬上银幕。其中，影片《化身博士》在解放前还在中国放映过。尽管编导在改编原作时不可能完全保留其艺术魅力，但小说本身出色的思想内涵还是多少能保存下来的。与此同时，当时的苏联电影界也将《阿埃里塔》搬上了银幕。
1926年，德国电影界推出了默片时代最伟大的科幻巨片《大都会》，这部影片的影响力远远超过科幻艺术领域，被视为二十世纪十大影片之一。影片耗资达７百万马克，拍摄时间长达１６个月，动员演员多达三万余人，最后完成的影片长达四个小时。所有这些纪录不仅在当时，也保持了几十年内。
《大都会》代表了电影界内部在科幻艺术领域的原创能力，也把科幻电影的艺术性提高了一大步。这部电影情节完整，主题深刻。画面、音乐极富美感，一扫科幻电影仅仅涉及魔法而与艺术无缘的历史。
在同时，能够体现电影界自己的原创能力的科幻片还有《赌徒——马布斯博士》、《西方先生在布尔什维克国奇遇记》、《人魔》、《叛国者》等。其中颇有硬科幻色彩的德国影片《F．T．P不回答》在世界范围内都有影响。
正在科幻电影稳步走向更深的艺术殿堂时，二次大战的暴发中断了这一进程。
（2）二战后的科幻电影
二战以后，科幻电影开始复苏。大量科幻经典的再拍摄成了其中一个重要力量。这其中，完成于1953年的《星际战争》成为影响最大的一部。这部影片改编于威尔斯的《两个星球的战争》，除了将背景由英国改为美国外，也根据将近半个世纪的科技发展改变或添加了一些内容。不过情节整体上延续了原来的故事。从这部影片中我们可以看出科幻电影发展到今天，是一步步积累起来的漫长过程。以今天的眼光看，它的表现手法已经很幼稚了。特别是影片开始时用了很大一段时间介绍太阳系各行星的自然状况，说明为什么火星人最后选择地球作为入侵目标，这种科普式的段落已经不存在于今天的科幻电影里了。
五十年代，日本电影人制作了他们最成功的系列科幻电影《哥斯拉》。这是一个身高百米，沉睡千年的恐龙式巨怪，在原子弹袭击东京式被惊醒，从此与人类为敌。日本的‘哥斯拉‘形象与美国好莱坞后来的改编不同，代表着被人类侵害的大自然的反抗，有着一定的思想内涵和悲剧色彩。
冷战格局的维持和西方思想界的动荡，也在外部影响着科幻电影。导演奇才库布里克将黑色幽默带入科幻电影中，拍摄了名片《奇爱博士》。这部科幻电影辛辣地讽刺了西方世界的战争狂人。在随后拍摄的《发条桔子》里，现代派荒诞离奇的表现手法和当时流行的行为主义心理学结合在一起，展示了社会生活的虚无和恐怖。这是一部几乎完全没有特技的科幻电影，它能够在电影史上占住脚，依靠的是深刻的思想内涵。
1966年发表的著名科幻短篇《献给阿杰尔农的花》很快被改编成科幻电影《查理》。主演罗伯斯滕还因此获得奥斯卡最佳男主角奖。
1968年，《太空漫游２００１年》和《猿猴行星》两部巨片相继问世，使那个时代的科幻电影达到了高峰。《猿猴行星》改编自彼埃尔．布尔的同名小说。影片细致地表现了人类文明的困境和危机。片尾处主人公在自由女神废墟上的镜头堪称科幻电影史上的经典画面。
同年出品的《太空漫游2001年》改编自克拉克的同名科幻小说，也吸取了《童年的终结》等作品的一些思想。该片成本巨大，场面恢宏。也忠实地体现了克拉克原作的思想主题：在渺小的人类面前，宏伟的宇宙完全是一种冷漠的存在。这部影片在电影语言上精雕细刻，堪称艺术精品。
1973年，美国还产生了一部在当时影响平平的科幻片《西部世界》。后来，制作人拍摄了它的续集《未来世界》，在美国科幻电影史上也没有留下什么反响。但《未来世界》却是*之后中国人接触到的第一部科幻电影，三十岁以上的读者大多会对这部影片有印象。它拥有的中国观众远远多于美国观众。
日本人将小松左京的《日本沉没》搬上银幕，大获成功。电影忠诚于原作，在渲染民族危机时没有过多的民族主义情绪。不久，日本又制作了一部类似的影片《首都消失》，描写日本首都东京被连电波都无法穿透的浓雾锁闭，日本科学家寻求解救办法的故事。这部片子的思想内涵和艺术色彩远不及《日本沉没》。
不过，直到那时为止，科幻电影普遍被视为票房毒药。象节奏缓慢的《2001年太空漫游》如果拿到今天放映，会令半数以上的青少年观众昏昏欲睡。科幻电影市场日益下滑，一直到七十年代末。
（3）高科技时代的科幻电影
星球大战六部曲
1977年，卢卡斯执导的《星球大战》与观众见面。这部影片不仅挽救了每况俞下的科幻电影市场，而且开创了科幻电影的新时代，高科技时代。在此之前，科幻电影的特技水准与其它片种不相上下，而从此以后，科幻电影成了最新特技技术的实验场，领导着电影特技的发展方向。
《星球大战》的情节十分简单，复制了科幻文艺史上早期‘太空剧‘的特征。不过，卢卡斯根据日本武士文化构筑的‘杰迪武士‘还是提高了影片的内涵，使之染上浓郁的东方神秘主义色彩。在迄今为止制作的六部《星球大》战系列影片中，以第二集《帝国反击战》的思想境界最高。这不仅因为它是四部影片中惟一的悲剧，而且因为渗透在整部影片中的宿命感与使命感。影片结尾卢克与父亲在搏斗中相认的场面令人如梗在喉。可以说，去掉了和‘杰迪武士‘有关的情节，那些单纯的太空大战情节吸引不了那么多观众。
卢卡斯在艺术上的潜力有限，制作完《星球大战》第三集《杰迪的归来》后便放弃导演工作，转而去搞电影特技公司，研究新的拍摄技术服务于其他制作人。其中以数字特技为最出色。这种特技技术与当年的有声片一样，彻底地改变了电影的风貌。
六部曲：
《新的希望》
《帝国反击战》
《杰迪武士归来》
《星战前传1：魅影危机》
《星战前传2：克隆人攻击》
《星战前传3：西斯的复仇》
斯皮尔伯格与《E．T》
与《星球大战》同时，情节更为单纯的《超人》也是科幻电影高科技时代的到来标志。这部影片改编自三十年代开始的美国同名连环画，并以无懈可击的特技制作赢得巨量观众。不过，真正能在艺术水准上给科幻电影以提高的，还是斯皮尔伯格。
斯皮尔伯格是在‘电视时代‘成长起来的第一代美国人。他自己也承认，看书远比看影视作品要困难。他的父亲曾经是坎贝尔主编的科幻杂志《类似》的忠实读者。在这些影响下，斯皮尔伯格从小便养成了电影思维的习惯，并且把科幻作为其电影生涯的主要题材宝库。
《E．T》的诞生，标志着艺术在科幻电影中的胜利。这部影片的特技并不复杂，情节也很简单。能够赢得世界各地不同种族无数观众的，是影片的童真情怀与浓郁的感情色彩。直到2001年上映的《人工智能》为止，儿童一直是斯皮尔伯格影片中的主要角色。这些儿童角色并不是出现在他的儿童片中，而是被用来与成人世界进行对比，揭示成人世界的枯燥乏味、虚伪无情。这种表现手法几乎是斯皮尔伯格的特特标志。
值得一提的是，斯皮尔伯格不仅是科幻电影大师，同时也是拍摄纪实风格影片的大师。从早期的《太阳帝国》、到晚近的《拯救大兵雷恩》，在情节的真实性方面，斯皮尔伯格达到了电影界的巅峰水平。这种看似矛盾的现象实际上体现着科幻艺术的内在规律：用写实的手法表现超现实情节。
八十年代另一部值得称到的科幻片是《回到未来》。主人公自八十年代回到五十年代，遇到自己尚未相识的父母，由此展开一系列喜剧情节。这是一部传统的时代旅行题材作品，但在斯皮尔伯格的指导之下，成为一部展示代际文化变迁的作品。影片中，主人公向年轻时的父母和他们的同学弹奏摇滚乐，然后向目瞪口呆的观众们说，将来你们会听懂的。这句台词里面包含着对代际文化冲突的展示。
《机械战警》
在表现人性受到机械文化侵蚀这个主题上，《机械战警》一片达到了相当的高度。影片中，一名警员在执行任务时身负重伤，大部分身体机能已经停止。科学家们将他的中枢神经系统和少部分存活机体分离出来，配以机械肢体，于是他成为刀枪不入，威力强大的《机械战警》。但是影片最重要的情节，是机械战警从深埋的记忆中找回自己‘前世‘的过程。这个在法律上已经死亡的人，逐渐恢复了人的情感与道德观。于是在观众看来，他主要不是一个威力无穷的角色，而是一个颇值得同情的人。比如主人公因为失去了人类的身体，只能远远地关注自己妻子。观众莫不为之感动。
1990年，《全面回忆》与观众见面。在片中，人类已经可以为自己植入各种记忆。一个助纣为虐的间谍为了打入反叛都内部，将全新的记忆植入自己的头脑，使自己成为一个新人，并最终受到反叛者的信任。就在反叛者即将被扫荡的时候，新的自我却反叛了旧的自我，站到受害者一边推翻了火星独裁者的统治。这部影片除了浩大的场面外，对人的个性本质的描述也令人无法忘怀。
《未来水世界》
1995年，在当时创下世界电影成本纪录的《水世界》以票房惨败而收场，但那却是一部艺术上极为出色的影片。影片描写了在被水淹没的世界上，一群群蒙昧状态的人寻找‘干土‘的过程。其间当然不乏追逐打斗的场面。但是，影片对原始状态生活环境的描绘却达到了登峰造极的地步。不仅是背景，甚至演员的言行举止间也剔除了‘文化‘的痕迹。粗犷和蛮荒的风格贯穿影片始终。
《12只猴子》