第二次技术革命的特点

第二次技术革命与第一次技术革命相比较，最大的不同是科学理论的作用：科学理论成为技术发明的主导因素，各项主要的电气技术、内燃机技术、冶炼技术和有机合成技术都是在相关理论的指导下发明出来的；科学开始成为生产和技术的先导。如果说在第一次技术革命时代是社会生产发展的需要推动了技术进步，并最终促进了科学的发展，那么在第二次技术革命中，科学开始引领技术与生产的发展。马克思在电力革命前夜就曾预见到： “劳动资料取得机器这种物质存在方式，要求以自然力代替人力，以自觉应用自然科学来代替从经验中得出的成规。”^[11]蒸汽时代，技术只是发挥传统技艺的作用，与生产融为一体；而到电力时代，技术发展为技术科学，作为科学化理论体系指导生产，成为连接科学与生产的纽带。

第一次技术革命在许多方面是“行动在先”，工具机和蒸汽机的发明主要是靠工匠的技艺和经验的积累， 自然科学理论的指导还比较零散和间接，后来在研究提高热机效率的基础上，才创立了系统方法的热力学理论；而第二次技术革命则是以科学理论的突破为前导，电磁理论的建立为电力技术革命提供了重要的理论准备。奥斯特关于电磁效应的发现和法拉第电磁感应定律为制造电动机和发电机提供了基本原理，安培定律为电能转化为机械能提供了定量公式，麦克斯韦完整的电磁学理论导致无线电通信的诞生。在电力革命过程中，电磁理论规定了革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。如果说在第一次技术革命中把自觉应用自然科学作为机器大工业的技术基础还仅仅是一种理想，那么在第二次技术革命中则开始变成了现实；科技与生产之间的关系完成了从“生产→技术→科学”向“科学→技术→生产”的过渡。

在电力技术革命中，随着生产和技术的革命性变革，技术逐渐摆脱其经验形态，开始建立起自己的理论体系，也有力地推动着科学的发展。如在1840年英国的格拉斯哥大学正式开设了工程学讲座，并编写了《应用力学》《动力工程学》《土木工程学》等讲义。1861年，英国又创办了《电气工程师》杂志等。这些学术刊物的创办，都对技术科学的研究和形成起到了促进作用。

在电力革命的发展过程中，工业实验室如雨后春笋般建立了。工业研究实验室是工业研究机构的主要形式，是科学家对科学进步作出贡献并把科学运用于生产的场所。德国的西门子作为科学家率先从理论原理上进行分析，为之奠定技术改进的基础；而对实验室中产生的新知识，他又作为一位工程师把这种精神产品物化为技术产品并投入生产。他同时还作为实业家，致力于将产品投入市场以获取利润。爱迪生、贝尔的工业研究实验室所雇佣的一大批科学家、工程师也共同完成了一系列重大发明。美国的私人工业研究实验室在1920年已有2200多个。工业研究室不仅促进了科学、技术与生产、销售的一体化，更重要的是它促进了科学家、工程师群体与企业家、商人群体的合一，使美国在激烈的世界市场竞争中能够取胜，超过了英国等老牌资本主义国家。

19世纪应用科学的兴起不只局限于物理学或者仅与物理科学有关的那些工业。例如，19世纪50年代产生的关于微生物的观念就启发了伟大的法国科学家巴斯德（1822年—1895年）认真地研究发酵过程。他在此基础上提出的巴斯德灭菌法，在许多工业生产中都得到了实际应用，并产生出巨大的经济价值；奶品业、葡萄酒业、制醋和啤酒生产等一系列工业都从中受益。研究家蚕疾病的相关工作也对丝绸工业产生过类似的影响，而巴斯德后来进行的医学实验又导致了接种免疫法的诞生，从此，炭疽病、狂犬病等多种疾病都可以预防，这也宣告了真正科学的医学的来临。

化学也是其科学研究成果在19世纪的工业中得到重要实际应用的一个领域。在19世纪中期以前，欧洲的印染工业采用的仍然是传统工艺，与科学界没有什么往来。到1856年，在德国先进的有机化学研究的基础上，英国化学家铂金（1838年—1907年）发现了一种可以印染出紫色的人造染料；能够印染出漂亮织物的化学合成染料在经济上的巨大价值立即就为人们所认识，染色和从煤焦油中提取染料的化学不久就成为纺织工业必须掌握的基本技术。1863年创建的德国拜耳公司，1896年的工资名册上列出的科学家雇员的人数就有104名，由此反映出一个重要的事实，即德国的化学工业同德国的研究型大学有着密切的联系。工业界向大学提供从事化学前沿研究所必需的材料和设备，不仅如此，还送去学生，并随时提供大学在研究工作中所需要了解的情况。大学则反过来为工业领域输送训练有素的毕业生，而且乐意同公司搞合作项目研究。随着劳动分工的进一步细化，后来大学就偏重搞基础研究，而工业实验室则主要搞经验性研究，进行常规的工艺试验，在各种不同材料的织物上测试染料的效果和印染牢度，想方设法开发新产品。1896年拜耳公司进行过各种性能测试的染料多达2378种，而推向市场的只有37种；这说明，即使已经有了可以应用的理论，通常也还需要通过试试改改的原始办法作进一步的探索，尽管那里有研究的氛围，也有科学家进行指导。^[12]

第二次技术革命与第一次技术革命相比，呈现出的第二大特点是：科学原理转化为生产力的速度大大加快了，如果说牛顿力学、热力学用了100—200年的时间才完成了理论向技术的渗透或生产的应用，那么，从电磁学理论到电力技术的转移，一般只经历了几十年，甚至十几年。

思 考 题

1.19世纪在天文学、地质学、物理学、化学、生物领域取得了哪些重大成就？

2.在经典电磁理论的建立过程中，奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦和赫兹各作出了哪些贡献？

3.简述康德-拉普拉斯星云假说。

4.人类是如何知道太阳上物质的化学成分的？

5.简述能量守恒定律的发现过程。

6.简述拉马克与达尔文进化论的异同。

7.简述地质学的“水成论”“火成论”“渐变论”与“灾变论”。

8.简述化学科学的原子论的建立与发展。

9.简述化学元素周期律的发现与意义。

10.简述内燃机的发明与改进的主要过程。

11.简述电力技术对社会发展的重大意义。

12.与第一次技术革命相比较，第二次技术革命在与科学的关系方面有什么不同？

【注释】

[1]根据国际天文学联合会2006年8月24日通过的决议，被称为行星（planet） 的天体要符合三个主要条件：第一，该天体须位于围绕太阳的轨道之上；第二，该天体须有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状（近于球形）；第三，该天体须有足够的引力清空其轨道附近区域的天体。冥王星不符合上述第三条，故被取消其太阳系的行星地位。

[2]［美］H.S.塞耶编：《牛顿自然哲学著作选》，上海外国自然科学哲学著作编译组译，上海人民出版社，1974年，第62页。

[3]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第268页。

[4]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第268页。

[5]吴国盛：《科学的历程》（下），湖南科学技术出版社，1995年，第570页。

[6]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第245页。

[7]［英］达尔文：《物种起源》，科学出版社，1996年，第4页。

[8]《马克思恩格斯选集》第4卷，人民出版社，1995年，第316页。

[9]《马克思恩格斯全集》第35卷，人民出版社，1971年版，第105、 446页。

[10]《马克思恩格斯全集》第35卷，人民出版社，1971年版，第435—436页。

[11]《马克思恩格斯全集》第23卷，人民出版社，1972年版，第423页。

[12]［美］詹姆斯·E.麦克莱伦第三、哈罗德·多恩：《世界科学技术通史》，王鸣阳译，上海世纪出版集团，2007年，第427—428页。