工業(yè)革命是什么意思有什么影響(2)
工業(yè)革命是什么意思有什么影響
第一次工業(yè)革命
18世紀(jì)60年代——19世紀(jì)中期(人類開(kāi)始進(jìn)入蒸汽時(shí)代)
工業(yè)革命不能僅僅歸因于一小群發(fā)明者的天才。雖然天才無(wú)疑起了一定的作用，然而，更重要的是18世紀(jì)后期起作用的種種有利力量的結(jié)合。除了在強(qiáng)有力的需要的刺激下，發(fā)明者很少作出發(fā)明。作為種種新發(fā)明的基礎(chǔ)的許多原理在工業(yè)革命前數(shù)世紀(jì)已為人們所知道，但是，由于缺乏刺激，它們未被應(yīng)用于工業(yè)。例如，蒸汽動(dòng)力的情況就是如此。蒸汽動(dòng)力在古希臘化時(shí)代的古埃及已為人們所知道，甚至得到應(yīng)用，但是，僅僅用于開(kāi)關(guān)廟宇大門。不過(guò)，在英國(guó)，為了從礦井里抽水和轉(zhuǎn)動(dòng)新機(jī)械的機(jī)輪，急需有一種新的動(dòng)力之源。結(jié)果引起了一系列發(fā)明和改進(jìn)，直到最后研制出適宜大量生產(chǎn)的蒸汽機(jī)。
這些有利條件導(dǎo)致一系列發(fā)明，使棉紡織工業(yè)有可能到1830年時(shí)完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。新發(fā)明中，理查德·阿克萊特的水力紡紗機(jī)(1796)、詹姆斯·哈格里夫斯的多軸紡紗機(jī)(1770)和塞繆爾·克朗普頓的走錠紡紗機(jī)(1779)是十分出色的。水力紡紗機(jī)能在皮輥之間紡出又細(xì)又結(jié)實(shí)的紗;用多軸紡紗機(jī)，一個(gè)人能同時(shí)紡8根紗線，后來(lái)是16根紗線，最后為100多根紗線;走錠紡紗機(jī)也稱為“騾機(jī)”，因?yàn)樗Y(jié)合了水力紡紗機(jī)和多軸紡紗機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。所有這些新紡紗機(jī)很快就在生產(chǎn)出比織布工所能處理的多得多的紗線。但是，這時(shí)候沒(méi)有發(fā)明出機(jī)器來(lái)織布，仍然由人力來(lái)織布，有位名叫埃德蒙·卡特賴特的牧師試圖矯正這種不平衡狀態(tài)，他在1785年取得了一種最初由馬驅(qū)動(dòng)、1789年以后由蒸汽驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力織機(jī)的專利權(quán)。這種新發(fā)明物制作粗陋，在商業(yè)上無(wú)利可圖。但是，經(jīng)過(guò)20年的改進(jìn)之后，其最嚴(yán)重的缺點(diǎn)得到了糾正。到19世紀(jì)20年代，這種動(dòng)力織機(jī)在棉紡織工業(yè)中基本上已取代了手織織布工。
正如紡紗方面的發(fā)明導(dǎo)致織布方面相應(yīng)的發(fā)明一樣，某一工業(yè)中的發(fā)明促進(jìn)了其他工業(yè)中相應(yīng)的發(fā)明。新的棉紡機(jī)引趄?qū)?dòng)力的需要，這種動(dòng)力較傳統(tǒng)的水車和馬所能提供的動(dòng)力更充裕、更可靠。約1702年前后，一臺(tái)原始的蒸汽機(jī)已由托馬斯·紐科門制成，并被廣泛地用于從煤礦里抽水。但是，比起它所提供的動(dòng)力來(lái)，它消耗燃料太多，所以經(jīng)濟(jì)上僅適用于煤田本身。
1763年，格拉斯哥大學(xué)的技師詹姆斯·瓦特開(kāi)始改進(jìn)紐科門的蒸汽機(jī)。他同制造商馬修·博爾頓結(jié)成事業(yè)上的伙伴關(guān)系，博爾頓為相當(dāng)昂貴的實(shí)驗(yàn)和初始的模型籌措資金。這一事業(yè)證明是極其成功的;到1800年即瓦特的基本專利權(quán)期滿終止時(shí)，已有500臺(tái)左右的博爾頓-瓦特蒸汽機(jī)在使用中。其中38%的蒸汽機(jī)用于抽水，剩下的用于為紡織廠、煉鐵爐、面粉廠和其他工業(yè)提供旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力。但是，蒸汽機(jī)的順利發(fā)明也離不開(kāi)當(dāng)時(shí)的自然環(huán)境于社會(huì)因素，早在公元前120年，古埃及就有人曾研究蒸汽作動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在此后的一千八百多年里，試用蒸汽作動(dòng)力的發(fā)明者不下二十人，但他們都未制成較為完善的蒸汽機(jī)，并廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)，于是，有人說(shuō)：“如果瓦特早出生一百年，他和他的發(fā)明將會(huì)一起死亡!”由此可見(jiàn)，環(huán)境也是十分重要的。
蒸汽機(jī)的歷史意義，經(jīng)常被有意識(shí)無(wú)意識(shí)的夸大。它提供了治理和利用熱能、為機(jī)械供給推動(dòng)力的手段。因而，它結(jié)束了人類對(duì)畜力、風(fēng)力和水力的由來(lái)已久的依賴。這時(shí)，一個(gè)巨大的新能源已為人類所獲得，而且不久，人類還能開(kāi)發(fā)倘藏在地球中的其他礦物燃料，即石油和燃?xì)?。如此，開(kāi)始了一種趨向，它導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的局面：西歐和北美洲每人可得到的能量分別為亞洲每人的11.5倍和29倍。這些數(shù)字的意義在一個(gè)經(jīng)濟(jì)力量和軍事力量直接依賴于所能獲得的能源的世界中是很明顯的。實(shí)際上，有人認(rèn)為19世紀(jì)歐洲對(duì)世界的支配是以蒸汽機(jī)為基礎(chǔ)，但也不應(yīng)該過(guò)分強(qiáng)調(diào)蒸汽機(jī)的作用，因?yàn)?9世紀(jì)歐洲對(duì)亞洲、非洲的征服以武力征服為主。
新的棉紡機(jī)和蒸汽機(jī)需要鐵、鋼和煤的供應(yīng)量增加——這一需要通過(guò)采礦和冶金術(shù)方面的一系列改進(jìn)得到滿足。原先，鐵礦石是放在填滿木炭的小熔爐里熔煉。森林的耗損迫使制造人求助于煤;正是在此時(shí)即1709年，亞伯拉罕·達(dá)比發(fā)現(xiàn)，煤能夠變?yōu)榻固浚齽t木頭可以變成木炭一樣。焦炭證明是和木炭一樣有效的，而且便宜得多。達(dá)比的兒子研制出一個(gè)由水車驅(qū)動(dòng)的巨大風(fēng)箱，從而制成第一臺(tái)由機(jī)械操縱的鼓風(fēng)爐，大大降低了鐵的成本。
1760年，約翰·斯米頓作了進(jìn)一步的改進(jìn);他拋棄達(dá)比所使用的、由皮革和木頭制成的風(fēng)箱，用一個(gè)泵來(lái)代替，這泵由四個(gè)裝有活塞和閥門的金屬氣缸組成，并由水車驅(qū)動(dòng)。更重要的是亨利·科特作出的改進(jìn)，他于1784年發(fā)明了除去熔融生鐵中的雜質(zhì)的“攪煉”法。利特把熔融生鐵放在一個(gè)反射爐里，加以攪動(dòng)或“攪煉”。這樣，通過(guò)在熔融體中環(huán)流的空氣中的氧，除去熔融體中的碳。除去碳和其他雜質(zhì)后，就生產(chǎn)出比原先易碎的熔融生鐵或生鐵更有韌性的熱鐵。當(dāng)時(shí)，為了跟上制鐵工業(yè)的不斷上升的需要，采煤技術(shù)也有了改善。極為重要的是蒸汽機(jī)用于礦井排水，還有，就是1815年漢弗萊·戴維爵士發(fā)明的安全燈;安全燈大大減少了開(kāi)礦中的危險(xiǎn)。
由于這種種發(fā)展的結(jié)果，英國(guó)到1800年時(shí)生產(chǎn)的煤和鐵比世界其余地區(qū)合在一起生產(chǎn)的還多。更明確地說(shuō)，英國(guó)的煤產(chǎn)量從1770年的600萬(wàn)噸上升到1800年的1200萬(wàn)噸，進(jìn)而上升到1861年的5700萬(wàn)噸。同樣，英國(guó)的鐵產(chǎn)量從1770年的5萬(wàn)噸增長(zhǎng)到1800年的13萬(wàn)噸，進(jìn)而增長(zhǎng)到1861年的380萬(wàn)噸。鐵已豐富和便宜到足以用于一般的建設(shè)，因而，人類不僅進(jìn)入了蒸汽時(shí)代，也跨入了鋼鐵時(shí)代。
紡織工業(yè)、采礦工業(yè)和冶金工業(yè)的發(fā)展引起對(duì)改進(jìn)過(guò)的運(yùn)輸工具的需要，這種運(yùn)輸工具可以運(yùn)送大宗的煤和礦石。朝這方向的最重要的一步是在1761年邁出的;那年，布里奇沃特公爵在曼徹斯特和沃斯利的煤礦之間開(kāi)了一條長(zhǎng)7英里的運(yùn)河。曼徹斯特的煤的價(jià)格下降了一半;后來(lái)，這位公爵又使他的運(yùn)河伸展到默西河，為此耗去的費(fèi)用僅為陸上搬運(yùn)者所索取的價(jià)格的六分之一。這些驚人的成果引起運(yùn)河開(kāi)鑿熱，使英國(guó)到1830年時(shí)擁有2500英里的運(yùn)河。
與運(yùn)河時(shí)代平行的是偉大的筑路時(shí)期。道路起初非常原始，人們只能步行或騎馬旅行;逢上雨季，裝載貨物的運(yùn)貨車在這種道路上幾乎無(wú)法用馬拉動(dòng)。
1850年以后，一批筑路工程師——約翰·梅特卡夫、托馬斯·特爾福德和約翰·麥克亞當(dāng)——發(fā)明了修筑鋪有硬質(zhì)路面、能全年承受交通的道路的技術(shù)。乘四輪大馬車行進(jìn)的速度從每小時(shí)4英里增至6英里、8英里甚至10英里。夜間旅行也成為可能，因此，從愛(ài)丁堡到倫敦的旅行，以往要花費(fèi)14天，這時(shí)僅需44小時(shí)。
1830年以后，公路和水路受到了鐵路的挑戰(zhàn)。這種新的運(yùn)輸方式分兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。首先出現(xiàn)的是到18世紀(jì)中葉已被普遍使用的鋼軌或鐵軌，它們是供將煤從礦井口運(yùn)到某條水路或燒煤的地方用的。據(jù)說(shuō)，在軌道上，一個(gè)婦女或一個(gè)孩子能拉一輛載重四分之三噸的貨車，一匹馬能干22匹馬在普通的道路上所干的活。第二個(gè)階段是將蒸汽機(jī)安裝在貨車上。這方面的主要人物是采礦工程師喬治·斯蒂芬孫，他首先利用一輛機(jī)車把數(shù)輛煤車從礦井拉到泰恩河。1830年，他的機(jī)車“火箭號(hào)”以平均每小時(shí)14英里的速度行駛31英里，將一列火車從利物浦牽引到曼徹斯特。短短數(shù)年內(nèi)，鐵路支配了長(zhǎng)途運(yùn)輸，能夠以比在公路或運(yùn)河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本運(yùn)送旅客和貨物。到1838年，英國(guó)已擁有500英里鐵路;到1850年，擁有6600英里鐵路;到1870年，擁有15500英里鐵路。
蒸汽機(jī)還被應(yīng)用于水上運(yùn)輸。從1770年起，蘇格蘭、法國(guó)和美國(guó)的發(fā)明者就在船上試驗(yàn)蒸汽機(jī)。第一艘成功的商用汽船是由美國(guó)人羅伯特·富爾頓建造的;他曾前往英國(guó)學(xué)習(xí)繪畫(huà)、但是，與詹姆斯瓦特相識(shí)后，轉(zhuǎn)而研究工程學(xué)。1807年，他使自己的“克萊蒙號(hào)”汽船在哈得孫河下水。這艘船配備著一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)明輪的瓦特式蒸汽機(jī)，它溯哈得孫河面上，行駛150英里，抵達(dá)奧爾巴尼。其他發(fā)明者也以富爾頓為榜樣，其中著名的有格拉斯哥的亨利·貝爾，他在克萊德河兩岸為蘇格蘭的造船業(yè)打下了基礎(chǔ)。早期的汽船僅用于江河和沿海的航行，但是，1833年，“皇家威廉號(hào)”汽船從新斯科舍行駛到英國(guó)。5年后，“天狼星號(hào)”和“大西方號(hào)” 汽船分別以16天半和13天半的時(shí)間朝相反方向越過(guò)大西洋，行駛時(shí)間為最快的帆船所需時(shí)間的一半左右。
1840年，塞繆·肯納德建立了一條橫越大西洋的定期航運(yùn)線，預(yù)先宣布輪船到達(dá)和出發(fā)的日期?？霞{德宣揚(yáng)他的航線是已經(jīng)取代“與帆船時(shí)代不可分離、令人惱火的不規(guī)則”的一條“海洋鐵路”。到1850年，汽船已在運(yùn)送旅客和郵件方面勝過(guò)帆船，并開(kāi)始成功爭(zhēng)奪貨運(yùn)。
工業(yè)革命不但在交通運(yùn)輸方面，而且在通訊聯(lián)絡(luò)方面引起了一場(chǎng)革命。以往，人們一向只有通過(guò)運(yùn)貨馬車、驛使或船才能將一個(gè)音信送到一個(gè)遙遠(yuǎn)的地方。然而，19世紀(jì)中葉，發(fā)明了電報(bào);作出這一發(fā)明的主委是一個(gè)英國(guó)人查爾斯·惠斯通與兩個(gè)美國(guó)人塞繆爾·莫爾斯和艾爾弗雷德·維耳。1866年，人們鋪設(shè)了一道橫越大西洋的電纜，建立了東半球與美洲之間直接的通訊聯(lián)絡(luò)。
如此，人類征服了時(shí)間和空間。自遠(yuǎn)古起，人類一直以坐馬車、騎馬或乘帆船所需旅行的小時(shí)數(shù)來(lái)表示不同地方之間的距離。但到了21世紀(jì)初，人類穿著一步跨七里格的靴子跨過(guò)了地球。人類能夠憑借汽船和鐵路越過(guò)海洋和大陸，能夠用電報(bào)與世界各地的同胞通訊。這些成就和其他一些使人類能利用煤的能量、能成本低廉地生產(chǎn)鐵、能同時(shí)紡100根紗線的成就一起，表明了工業(yè)革命這第一階段的影響和意義。這一階段使世界統(tǒng)一起來(lái)，統(tǒng)一的程度極大地超過(guò)了世界早先在羅馬人時(shí)代或蒙古人時(shí)代所曾有過(guò)的統(tǒng)一程度;并且，使歐洲對(duì)世界的支配成為可能，這種支配一直持續(xù)到工業(yè)革命擴(kuò)散到其他地區(qū)為止。
引發(fā)工業(yè)革命的必要性是市場(chǎng)。
第二次工業(yè)革命
19世紀(jì)下半葉——20世紀(jì)初(人類開(kāi)始進(jìn)入電氣時(shí)代，并在信息革命、資訊革命中達(dá)到頂峰)
18世紀(jì)后期開(kāi)始的工業(yè)革命已穩(wěn)步地、不懈地繼續(xù)到19世紀(jì)末期。因此，將其發(fā)展過(guò)程劃分為不同的時(shí)期，實(shí)質(zhì)上是武斷的。然而，若把1870年看作一個(gè)過(guò)渡日期，還是可以作一劃分。正是在1870年前后，出現(xiàn)了兩個(gè)重要的發(fā)展——科學(xué)開(kāi)始大大地影響工業(yè)，大量生產(chǎn)的技術(shù)得到了改善和應(yīng)用。
我們?cè)谇罢轮性岬?，科學(xué)開(kāi)始時(shí)對(duì)工業(yè)沒(méi)什么影響。我們迄今所提到的紡織工業(yè)、采礦工業(yè)、冶金工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)方面的種種發(fā)明，極少是由科學(xué)家們作出的。相反，它們多半是由響應(yīng)非凡的經(jīng)濟(jì)刺激的、有才能的技工完成的。不過(guò)，1870年以后，科學(xué)開(kāi)始起了更加重要的作用。漸漸地，它成為所有大工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)組成部分。工業(yè)研究的實(shí)驗(yàn)室裝備著昂貴的儀器、配備著對(duì)指定問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究的訓(xùn)練有素的科學(xué)家，它們?nèi)〈斯陋?dú)的發(fā)明者的閣樓和作坊。早先，發(fā)明是個(gè)人對(duì)機(jī)會(huì)作出響應(yīng)的結(jié)果，而如今，發(fā)明是事先安排好的，實(shí)際上是定制的。沃爾特·李普曼已恰當(dāng)?shù)貙⑦@種新形勢(shì)描述如下：
從最早的時(shí)代起，就有機(jī)器給發(fā)明出來(lái)，它們極為重要，如輪子，如帆船，如風(fēng)車和水車。但是，在近代，人們已發(fā)明了作出發(fā)明的方法，人們已發(fā)現(xiàn)了作出發(fā)現(xiàn)的方法。機(jī)械的進(jìn)步不存是碰巧的、偶然的，而成為有系統(tǒng)的、漸增的。我們知道，我們將制造出越來(lái)越完善的機(jī)器;這一點(diǎn)，是以前的人們所未曾認(rèn)識(shí)到的。
1870年以后，所有工業(yè)都受到科學(xué)的影響。例如，在冶金術(shù)方面，許多工藝方法(貝塞麥煉鋼法、西門子-馬丁煉鋼法和吉爾克里斯特-托馬斯煉鋼法)給發(fā)明出來(lái)，使有可能從低品位的鐵礦中大量地?zé)挸龈呒?jí)鋼。由于利用了電并發(fā)明了主要使用石油和汽油的內(nèi)燃機(jī)，動(dòng)力工業(yè)被徹底改革。通訊聯(lián)絡(luò)也因無(wú)線電的發(fā)明而得到改造。1896年，古利埃爾莫·馬可尼發(fā)明了一臺(tái)不用導(dǎo)線就能發(fā)射和接收信息的機(jī)器，不過(guò)，他的成果是以蘇格蘭物理學(xué)家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋和德國(guó)物理學(xué)家亨利希·赫茲的研究為基礎(chǔ)的。石油工業(yè)迅速發(fā)展，因?yàn)榈刭|(zhì)學(xué)家和化學(xué)家做了大量工作;地質(zhì)學(xué)家以非凡的準(zhǔn)確性探出油田，化學(xué)家發(fā)明了從原油中提煉出石腦油、汽油、煤油和輕、重潤(rùn)滑油的種種方法?？茖W(xué)對(duì)工業(yè)的影響的最驚人的例子之一可見(jiàn)于煤衍生物方面。煤除了提供焦炭和供照明用的寶貴的煤氣外，還給予一種液體即煤焦油。化學(xué)家在這種物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了真正的寶物——種種衍生物，其中包括數(shù)百種染料和大量的其他副產(chǎn)品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒劑、輕瀉劑、香水、攝影用的化學(xué)制品、烈性炸藥及香橙花精等。
工業(yè)革命的第二階段也以大量生產(chǎn)的技術(shù)的發(fā)展為特點(diǎn)。美國(guó)在這一方面領(lǐng)先，就像德國(guó)在科學(xué)領(lǐng)域中領(lǐng)先一樣。美國(guó)擁有的某些明顯的有利條件可說(shuō)明它在大量生產(chǎn)方面居首位的原因：巨大的原料寶庫(kù);土著和歐洲人的充分的資本供應(yīng);廉價(jià)的移民勞動(dòng)力的不斷流入;大陸規(guī)模的巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、迅速增長(zhǎng)的人口以及不斷提高的生活標(biāo)準(zhǔn)。
大量生產(chǎn)的兩種主要方法是在美國(guó)發(fā)展起來(lái)的。一種方法是制造標(biāo)準(zhǔn)的、可互換的零件，然后以最少量的手工勞動(dòng)把這些零件裝配成完整的單位。美國(guó)發(fā)明家伊萊·惠特尼就是在19世紀(jì)開(kāi)始時(shí)用這種方法為政府大量制造滑膛槍。他的工廠因建立在這一新原理的基礎(chǔ)上，引起了廣泛的注意，受到了許多旅行者的訪問(wèn)。其中有位訪問(wèn)者對(duì)惠特尼的這種革命性技術(shù)的基本特點(diǎn)作了恰當(dāng)?shù)拿枋觯?ldquo;他為滑膛槍的每個(gè)零件都制作了一個(gè)模子;據(jù)說(shuō)，這些模子被加工得非常精確，以致任何滑膛槍的每個(gè)零件都可適用于其他任何滑膛槍。”在惠特尼之后的數(shù)十年間，機(jī)器被制造得愈來(lái)愈精確，因此，有可能生產(chǎn)出不是幾乎相同而是完全一樣的零件。第二種方法出現(xiàn)于20世紀(jì)初，是設(shè)計(jì)出“流水線”。亨利·福特因?yàn)榘l(fā)明了能將汽車零件運(yùn)送到裝配工人所需要的地點(diǎn)的環(huán)形傳送帶，獲得了名聲和大量財(cái)產(chǎn)。有人對(duì)這種傳送帶方式的發(fā)展作了如下生動(dòng)的描繪：
制作傳送帶的想法是從芝加哥的罐頭食品工人那里得來(lái)的，他們利用一臺(tái)空中吊車沿著一排屠夫吊運(yùn)蔬菜牛軀體。福特先生是在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)上的小部件和飛輪磁電機(jī)時(shí)，然后又在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)本身和汽車底盤時(shí)，嘗試了這一想法。
一天，一個(gè)汽車底盤給縛在一根鋼索上，當(dāng)絞盤將鋼索拖過(guò)工廠時(shí)，6名工人沿鋼索進(jìn)行了一次長(zhǎng)250英尺的歷史性旅行;他們邊走邊拾起沿途的零件，用螺栓使它們?cè)谄嚨妆P上固定就位。實(shí)驗(yàn)做完了，但產(chǎn)生一個(gè)困難。上帝造人不象福特制造活塞環(huán)那樣精確。裝配線對(duì)個(gè)子矮小的人來(lái)說(shuō)，太高，對(duì)身材高大的人來(lái)說(shuō)，太低，結(jié)果是勞而無(wú)功。
于是，進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)。先升高裝配線，接著又降低裝配線，然后試行兩條裝配線以適合高矮不同的人;先增加裝配線的運(yùn)行速度，再減低裝配線的運(yùn)行速度，然后做各種試驗(yàn)以確定一條裝配線上需安置多少人、每道工序應(yīng)相隔多遠(yuǎn)、是否要讓上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有時(shí)間將螺帽上緊。終于，為每個(gè)汽車底盤上的裝配而規(guī)定的時(shí)間從18小時(shí)28分鐘縮短到1小時(shí)33分鐘，世界有可能得到新的、大量的T型汽車;隨著工人成為其機(jī)器上的更為有效的輪齒，大量生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)新階段。
然后，借助于先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，對(duì)大堆大堆的原料的處理作了改善。大量生產(chǎn)的這種方法也是在美國(guó)得到改善的，其最好的例子見(jiàn)于鋼鐵工業(yè)。以下這段對(duì)制造鐵路鋼軌的過(guò)程的描述，說(shuō)明了這種方法：
鋼鐵工業(yè)在一個(gè)巨大的地區(qū)范圍里發(fā)展了這種……連續(xù)生產(chǎn)……。鐵礦石來(lái)源于梅薩比嶺。蒸汽鏟把鐵礦石舀進(jìn)火車車廂;車廂被拖運(yùn)到德盧斯或蘇必利爾，然后進(jìn)入某些凹地上方的碼頭，當(dāng)車廂的底部向外翻轉(zhuǎn)時(shí)，車廂內(nèi)的鐵礦石便卸入凹地;滑運(yùn)道使鐵礦石從凹地進(jìn)入運(yùn)礦船的貨艙。在伊利湖港，這礦船由自動(dòng)裝置卸貨，礦石又被裝入火車車廂;在匹茲堡，這些車廂由自動(dòng)兩卸車卸貨，傾卸車把車廂轉(zhuǎn)到自己的邊上，使礦石瀑布似地落入箱子;上料車把焦炭、石灰石和這些箱子里的礦石一起運(yùn)至高爐頂部，將它們倒入爐內(nèi)。于是，高爐開(kāi)始生產(chǎn)。從高爐里，鐵水包車把仍然火熱的生鐵轉(zhuǎn)移到混軼爐，然后再轉(zhuǎn)移到平爐。就這樣，實(shí)現(xiàn)了燃料的節(jié)約。接著，平爐開(kāi)始出鋼，鋼水流入巨大的鋼水包，從那里，再流入放在平板車上的鑄模，一輛機(jī)車把平板車推到若干凹坑處，除去鑄模后赤裸裸地留下的鋼錠就放在這些凹坑里保溫，直到扎制時(shí)。傳送機(jī)把鋼錠運(yùn)到軋機(jī)處，自動(dòng)平臺(tái)不時(shí)地升降，在軋制設(shè)備之間來(lái)回地拋出所需形狀的鋼軌。由此產(chǎn)生的鋼軌具有極好的形狀，如果有少許偏差，就會(huì)被拋棄。電動(dòng)起重機(jī)、鋼水包、傳送機(jī)、自動(dòng)傾卸車、卸料機(jī)和裝料機(jī)使從礦井中的鐵礦石到鋼軌的生產(chǎn)成為一件不可思議地自動(dòng)的、生氣勃勃的事情。
從純經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看，這一規(guī)模的大量生產(chǎn)所意味的東西，從鋼鐵大王安德魯·卡耐基的以下這番無(wú)可非議的大話中可覺(jué)察出來(lái)：
從蘇必利爾湖開(kāi)采兩磅鐵石，并運(yùn)到相距900英里的匹茲堡;開(kāi)采一磅半煤、制成焦炭并運(yùn)到匹茲堡;開(kāi)采半磅石灰，運(yùn)至匹茲堡;在弗吉尼亞開(kāi)采少量錳礦，運(yùn)至匹茲堡——這四磅原料制成一磅鋼，對(duì)這磅鋼，消費(fèi)者只需支付一分錢。
科學(xué)和大量生產(chǎn)的方法不僅影響了工業(yè)，也影響了農(nóng)業(yè)。而且，這又是發(fā)生在科學(xué)應(yīng)用方面領(lǐng)先的德國(guó)和大量生產(chǎn)方面領(lǐng)先的美國(guó)。德國(guó)化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，若要維持土壤的肥力，就必須恢復(fù)土壤中被植物攝取的氮、鉀和磷。最初，是利用天然肥料來(lái)達(dá)到這一目的，但是，將近19世紀(jì)末時(shí)，天然肥料讓位于形式上更純粹的、必需的無(wú)機(jī)物。結(jié)果，無(wú)機(jī)物的世界性生產(chǎn)大大增長(zhǎng)，在1850至1913年間，硝酸鹽、鉀堿和過(guò)磷酸鈣的產(chǎn)量從微不足道的數(shù)量分別上升到899800公噸(其中四分之三用于制肥料)、1348000公噸和16251213噸。
第三次工業(yè)革命
20世紀(jì)后半期，約在第二次世界大戰(zhàn)之后。(人類進(jìn)入科技時(shí)代，生物克隆技術(shù)的出現(xiàn)，航天科技的出現(xiàn)，歐美有稱為21世紀(jì)系統(tǒng)與合成生物學(xué)將引發(fā)第三次工業(yè)革命，也即生物科技與產(chǎn)業(yè)革命)。
21世紀(jì)的生物科技與產(chǎn)業(yè)革命
美國(guó)引發(fā)的金融危機(jī)波及全球，既是危機(jī)，也是機(jī)遇。產(chǎn)業(yè)模式或產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，往往是新經(jīng)濟(jì)新產(chǎn)業(yè)時(shí)代特征，技術(shù)革命帶來(lái)的是產(chǎn)業(yè)革命。自從英國(guó)中西部啟動(dòng)的第一次工業(yè)革命，歐美幾乎同期發(fā)生的第二次工業(yè)革命，社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成與經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)又發(fā)展到了一個(gè)新的歷史時(shí)期。
20世紀(jì)科技方法論從實(shí)證分析向系統(tǒng)綜合轉(zhuǎn)型，人工智能、微電子技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了電腦、電訊等信息產(chǎn)業(yè)革命(即信息革命、資訊革命)，帶來(lái)基因組計(jì)劃、生物信息學(xué)的發(fā)展。 綜合哲學(xué)，遠(yuǎn)在系統(tǒng)科學(xué)誕生之前已形成，19世紀(jì)未和20世紀(jì)初斯賓塞的綜合(synthetic)哲學(xué)、羅素的哲學(xué)分析與綜合、懷德海的有機(jī)哲學(xué)等。20世紀(jì)80年代末90年代初，中國(guó)科學(xué)哲學(xué)屆討論了綜合哲學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)、中國(guó)哲學(xué)，中國(guó)科學(xué)院曾邦哲(杰)20世紀(jì)90年代闡述系統(tǒng)生物工程與系統(tǒng)遺傳學(xué)的概念，1999年在德國(guó)創(chuàng)建系統(tǒng)生物科學(xué)與工程網(wǎng)(英文)。2000年美國(guó)L.Hood、日本H.Kitano等建立系統(tǒng)生物學(xué)研究機(jī)構(gòu)。2003年美國(guó)J.Keasling成立基于系統(tǒng)生物學(xué)的遺傳工程-合成生物學(xué)系。2005年法國(guó)F.Cambien和L. Tiret論述動(dòng)脈硬化研究的系統(tǒng)遺傳學(xué)觀念。隨后全球爆炸性地走向了電腦科學(xué)與生物科學(xué)整合的科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，將帶來(lái)21世紀(jì)的細(xì)胞制藥廠與細(xì)胞計(jì)算機(jī)的生物工業(yè)化時(shí)代，歐美國(guó)家科技決策機(jī)構(gòu)紛紛制定教育、科研、產(chǎn)業(yè)改革政策，中國(guó)出臺(tái)了基因生物技術(shù)、系統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)開(kāi)發(fā)中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重大立項(xiàng)與決策。
2007年6月，英國(guó)皇家工程院生物醫(yī)學(xué)與生物工程學(xué)部主席R. I. Kitney院士稱：“系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)偶合，將產(chǎn)生第三次產(chǎn)業(yè)(industrial)革命”，顛覆計(jì)算機(jī)、納米、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)變革，即生物工業(yè)革命。21世紀(jì)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將轉(zhuǎn)型為系統(tǒng)生物工程的生物(化學(xué))物理聯(lián)盟工業(yè)模式，也就是生態(tài)、遺傳、仿生和機(jī)械、化工、電磁的工程應(yīng)用整合的材料、能源、信息產(chǎn)業(yè)，體現(xiàn)為機(jī)器的生物系統(tǒng)原理(進(jìn)化、遺傳計(jì)算)、生物材料(納米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物體等。計(jì)算機(jī)科學(xué)理論源自動(dòng)物通訊行為、神經(jīng)系統(tǒng)的控制論、信息論研究;細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間通訊行為的探索，導(dǎo)致了系統(tǒng)生物科學(xué)與工程發(fā)展，將形成未來(lái)的材料、能源與信息全方位生物產(chǎn)業(yè)。
科技革命與產(chǎn)業(yè)革命是不同的概念，產(chǎn)業(yè)革命往往是由于制造業(yè)的革命引發(fā)的一場(chǎng)導(dǎo)致三大產(chǎn)業(yè)全面變革。第一次工業(yè)革命開(kāi)始于紡紗與織布的工業(yè)規(guī)?；c蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用，以內(nèi)燃機(jī)發(fā)明、汽車工業(yè)的起點(diǎn)為結(jié)束;第二次工業(yè)革命開(kāi)啟了電氣化和電話、電子通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達(dá)到了頂峰(即信息革命、資訊革命);第三次工業(yè)革命應(yīng)該以有機(jī)化工的末尾，基因工程的開(kāi)始、系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)的迅速發(fā)展為起點(diǎn)，生物工業(yè)革命的顯著特征是學(xué)科交叉和技術(shù)綜合，以有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)、高精細(xì)分析化學(xué)、納米分子科學(xué)、微電子技術(shù)、超大規(guī)模集成、計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)、藥物篩選高通量技術(shù)等學(xué)科與技術(shù)的綜合集成，開(kāi)發(fā)生物分子計(jì)算機(jī)元件、人工智能生物計(jì)算、合成細(xì)胞生物系統(tǒng)等，將在約30年內(nèi)帶來(lái)的是人工設(shè)計(jì)的新型生物分子材料、藻類人工細(xì)胞合成石油、納米醫(yī)療細(xì)胞機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。支持重心轉(zhuǎn)移到把資金力度放在潛在的高科技開(kāi)發(fā)與發(fā)明，將是帶來(lái)未來(lái)支柱企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
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