[转帖]科学技术是生产力的历史过程

会飞的猫

　　　　　　　　　　　　　　科学技术是生产力的历史过程

　　　　　　　　　来源：作者：中国科学技术信息研究所撰书办公室

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2004.1.24


　　——古代科学技术形成生产力的源流

　　人类的历史是地球史几十亿年的两千分之一，而人类历史的99%以上的时间又是漫长的原始社会。人类有自己的文化生活只有五六千年，但是真正把科学技术广泛应用到生产上，并引起社会生产生活的巨大变革还不到300年。人们普遍认识到科学技术是生产力对人类进步起着推动作用，则只是近50年的事。

　　——人类文化的发展，经过新人阶段的旧石器时代晚期以后，先后进入新石器时代及金属时代。愈到后来发展愈为迅猛。从新石器时代的开始到现在至多不过一万多年左右，金属时代的开始到现在不过数千年，人们开始利用电能到现在不过一百多年，原子能的利用则仅是最近几十年的事；而新石器时代以前的发展阶段则动辄以数十万年到千百万年计。由此可见，人类的发展不是等速度的运动，而是类似一种加速度运动。——李四光《人类的出现》

　　1、科学劳动

　　人们在制造工具的过程中寻求劳动工具与劳动对象的客观规律，这种在劳动中寻求规律的思考就是脑力劳动，也是科学劳动的开端。认识事物寻求事物发展变化规律，这是由个别到一般，由局部到整体，由实践到理论，由现实到规律的思考过程，正是这个过程推动了人类社会进步。

　　2、人类第一发明

　　人类早期社会是靠群体力量进行狩猎活动来维持生存的社会。为了不受野兽伤害，而又能有效猎获野兽，发明了弓箭等远程杀伤武器。

　　弓箭等猎具的发明，提高了生产效率，猎物有了剩余，豢养起来，出现了“家畜”，从而使人类由狩猎进入畜牧时代。这个时期，母系氏族开始瓦解，建立了父权家族社会。从此，人类进入新石器时代（公元前4000——前3000）。

　　3、第一次技术革命

　　弓箭的推广，导致人们产生利用弓弦绕钻杆来打孔的想法，使往返运动变成回转运动，从而发明了钻具。人们利用钻具与被钻物的摩擦生热发明了制火技术，这就是“钻燧取火”技术。
　　火，不仅可以照明、取暖和驱兽，更重要的是使人熟食，扩大了食物选择范围。另外，也增加了生产手段，发明了“制陶”技术。从此，人类的生产与生活方式发生根本变革，不仅生产生活水平提高了，而且人的寿命也大大延长了。所以说，科学技术从一开始就是由生产决定的。钻木取火是人类第一项伟大的发明，是最早一次技术革命。

　　4、从石器时代到铜器时代

　　火烧黏土的制陶技术，使今日世界各地博物馆有了最早文明标志——古陶器。约在公元前4000年，制陶业的发展，使人们逐步掌握了高温（950℃）加工技术，从此人类进入熔化铜和铁的金属时代。
　　制造金属农具，是人类生产技术的又一次革命。从此结束了一万五千多年迁徙不定的畜牧生活，进入“自给自足”的农业社会。以金属农具为代表的整套农业技术的推广使用，形成人类史上“第一次浪潮”，成为人类社会发展的第一个转折点。阿•托夫勒《第三次浪潮》提出：第一次浪潮始于公元前8000年，结束于公元1750年。

　　5、生产力发达的先驱——文明古国

　　公元前3100年北非尼罗河下游的古埃及王国，公元前2000多年前西亚两河（幼发拉底河，底格里斯河）流域（今伊拉克境内）的巴比伦，公元前2500——前1500年南亚的印度河、恒河流域的古印度和公元前2100年前东亚黄河流域的中国，并称“四大文明古国”。它们在天文学、历法、数学、医学、文学和文字学方面，建筑、水利、冶炼等技术方面，都为人类作出巨大贡献，成为古代生产力发达的进步代表。
　　这个是四大外文明古国中唯一保持完整文化传统的国家。历经几千年，中国形成与西方不同、独具一格的政治、经济、文化传统和科学技术体系。

　　6、奴隶社会生产文明的代表——古希腊

　　公元前800——前600年，在巴尔干半岛南端地中海沿岸地区兴起古希腊文明，成为后来西方文明的发源地，从而使它在人类文明史上占有特殊地位。古希腊时期海上渔业和航海业及商业比较发达。他们没有不可抗拒的王朝统治，也没有神权淫威和传统文化约束，思想比较解放。由于先后引进埃及、巴比伦的科学文化，形成重视现实、重视自然、追求理性的风尚，促进了朴素辩证法与自然哲学的产生和发展。他们在分析大量自然现象的基础上，力图对整个世界作出总结和概括，这为人类自然科学的形成提供了原型和思维方法。
　　古埃及时期，涌现一大批自然哲学家。他们中有西方尊称为“科学之父”的泰勒斯（公元前624——前547）数学大师毕达哥拉斯（公元前580——前500），提出了原子学说的德谟克利特（公元前470——前360）。最为后人崇拜又对西方文化有较大影响的唯心主义代表人物柏拉图（公元前427——前347）的弟子、自然哲学大师亚里士多德（关于前384——前322），其著述涉及哲学、逻辑学、天文学、气象学、生物学、博物学、修辞学和文学，并且都取得了成就。他学习前人，超越前人，对所有知识进行分类整理，建立起一个庞大的知识体系，还对他整理的科学知识进行概括，“三段论”为中心的形式逻辑。他严密的科学知识体系在一千多年中被人们奉为至宝。后人为了推翻他的学说理论，建立了近代科学。在1200年以后哥白尼（1473——1543）和伽利略推翻了亚里士多德理论，建立了“日心说”和落体运动理论，为近代科学的形成和发展作出了不可磨灭的奉献。亚里士多德在正反两方面都为人类作出贡献。
　　欧几里德（公元前330——前275年）的13卷《几何原本》，成为古代科学“千古不朽”的代表作，是古希腊数学最高成就。后来牛顿《自然哲学的数学原理》也是仿效欧几里德的《几何原本》体裁完成的。可见它对西方后世影响之深，其成果的科学性、严谨性成为后世科学著作的典范，对生产力发展有重要指导作用。
　　公元前323年，希腊的科学文化中心由雅典移到亚历山大城，进入亚历山大的罗马时代。被西方称为“物理学之父”的阿基米德（公元前287——212）继承欧几里德的数学研究传统，完成了物理学研究从猜测到实验、从定性到定量的发展过程，建立了阿基米德静力学。这为6世纪以后的科学实验奠定了方法论基础。他在澡盆里关于识别王冠真假的思考被后世传为佳话。他受杠杆实验的鼓舞，提出“只要给我一个支点，就能使地球移动”的名言，至今常常为人们引用。
　　总之，“奴隶社会科学技术发展的高峰在古希腊”，“现代科学是从希腊科学引导而来的。”

　　7、世界首次生产力高潮——中国的辉煌时代

　　如果说奴隶社会的科学文化高峰发生在古希腊罗马时代，那么封建社会的科学文化高峰，亦即第一次生产力发展的高峰，则发生在中国。
　　由于中国以农业为中心的科学技术取得世界领先地位，使中国从公元前3 世纪起，即秦汉时代就进入农业经济发达的社会，成为封建大帝国。在西方处于落后的中世纪“黑暗时代”时，我国正是唐宋盛世（7——12世纪）唐宋的科学文化博大精深，全面辉煌，几乎所有科学文化领域都有重大成就。我国伟大的四大发明中除造纸外，其余三个均是在这一时期成熟和推广应用起来的，形成我国历史上科学文化与经济繁荣前所未有的壮观景象。它吸引着许多国家学者来华，仅留学长安的日本留学生，唐代多达五六百人。正如英国学者威尔斯所说：“当西方人的心灵为神学所缠绕而处于愚昧黑暗之中，中国人的思想则是开放的，兼收并蓄而好探求。”英国科学史专家李约瑟博士在《中国科学技术史》巨著中说：“中国古代的发明和发现往往是超过同时代的欧洲，特别是15世纪以前更是如此，这可毫不费力地加以证明。”“在3 ——13世纪，中国保持一个让西方人望尘莫及的科学知识水平。”
　　中国封建经济从秦汉到唐宋元各代经久不衰，原因在于有科学技术做坚实的基础。中国的数学有早西方几百年的优异成果，形成以计算见长、解决实际问题为特点的数学理论体系。中国天文历法以农业应用为本，天体位置的计算十分高明。历法应用的规模之大与延续时间之久为世界所仅见。中国的蚕丝织品，长时间成为西方各国期求之物，带来了“丝绸之路”的繁荣。中国的陶瓷名扬天下，在中世纪比黄金还贵。延续发展了2000年之久的中国铁器也是世界之宝，其产量、质量均是西方望尘莫及的。中国农学著作发表之早、数量之多为世界之最。农业科技使中国领先进入封建社会，并构成中国社会长期稳定的基础。有两千年历史的中国医药学自成一家，为世界称道。农学与医药学都是中国人口得以繁衍昌盛的前提。正是这些科学技术成就使中国出现持续千年的繁荣，使中国300年雄居世界之首。

　　　　　　　　　　世界第二次生产力高潮的前奏——文化复兴运动

　　人类对客观世界的认识出现飞跃，是科学革命；人类对客观世界的改造的技术出现飞跃，就是技术革命。而科学革命、技术革命又会引起全社会整个物质资料生产体系的变革，即产业革命。

　　在四大古国文明（公元前3000——前2000）、古希腊罗马文明（公元前800——前100），阿拉伯文明（700——1000）之后，由于中国四大发明输入欧洲等诸多因素影响，在意大利兴起文艺复兴运动，进一步推动和诱发了英国的科学革命、技术革命产业革命，带动了西方经济的发展，出现工业发达社会。

1四大发明是催生素

中国的四大发明输入欧洲，对欧洲的文艺复兴运动起到临产催生的作用，为欧洲科学文化带来了黎明。12世纪（南宋时期），中国的造纸术传到欧洲。指南针促进欧洲航海事业与探险事业的发展；火药成为消除欧洲各地封建割据的有力武器；指南针与火药构成帝国主义海上称霸的“一炮一舰”；造纸术和印刷术对欧洲科学文化的普及与提高的贡献，是永久起作用的巨大推动力量。

马克思对中国的四大发明中的三大发明有一段生动描述：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术泽变成新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”马克思的话很深层次上揭示了中国四大发明给欧洲历史进程带来的巨大影响。

2“巨人的时代”

第一次科学技术中心的转移，大致发生在13——16世纪末叶，相当我国的元、明时代，世界科学技术中心开始由东方转移到以意大利为中心的欧洲。

文艺复兴运动在1096——1270的近200年当中有过8次“十字军东征”，尽管都失败了，但它动摇了欧洲的宗教统治的社会基础，随军带进来的东方中国的科学文化和技术商品，好奇心引发人们去航海、探险。意大利的威尼斯、热亚那成为十字军的出入门户和贸易集散地，这些城市的商业、手工业因此得到繁荣，它表明，交通运输对城市繁荣起关键性的作用。

文艺复兴运动是欧洲新文化运动、思想解放运动，是欧洲科学革命和产业革命的先导。“这是一次人类从来没有经历过的最伟大的进步的变革，是一个需要巨人而且产生了巨人——在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时代。”这些巨人中除号召人们从精神枷锁中、从神权桎梏中解放出来A•但丁（1265——1321）、F•彼特拉克（1304——1374）G•薄伽丘（1313——1375）三大诗人以外，还有最能代表文艺复兴运动的“万能天才”达•芬奇（1452——1519），开创实验科学的伟大物理学家伽俐略（1564——1642），以及近代科学先驱哥白尼（1473——1543）。他们中除哥白尼外，全是意大利人。所以，人们把这一伟大时代称为“意大利时代”。

3人类进入“科学实验时代”

在意大利思想解放运动推动下，欧洲兴起一场科学革命，人类进入前所未有的科学时代，代表人物就是哥白尼和伽俐略。

⑴　哥白尼1543年，哥白尼与A•维萨留斯（1514——1543）同年发表了创世之作——《天体运行论》和《人体结构》，一个解决“天、地”问题，一个解决“人”的问题。这与以前靠逻辑推理的思维方法进行研究不同，是通过科学观察与实验解剖的研究方法，建立科学的天文学和人体解剖学，彻底推翻了古希腊罗马的亚里士多德的“地球中心论”和C•盖伦（约130——200）的“肝为血液循环中心说”。这是一场以科学实验方法为指导的自然观战胜旧的自然观和方法论的革命，最后取得战胜宗教迷信的胜利 [战胜宗教迷信是以科学家的牺牲献身为代价的：13世纪的罗杰•培根死在狱中；16世纪的布鲁诺被烧死在罗马鲜花广场；伽俐略受到严刑审问而终身监禁，至死罪名不除；维萨留斯被判处死刑，困死在一个小岛上]。从此以后，科学实验运动光照世界，开拓了科学革命的新纪元。

⑵伽俐略继哥白尼和维萨留斯之后的科学实验代表人物是伽俐略。他于1590年在比萨斜塔上作了自由落体运动实验，接着又用自制望远镜发现了木星、土星的卫星和金星亏盈、太阳黑子等天文现象。但在当时，伽俐略的科学实验并未引起社会各界注意，只是他的望远镜在军事、航海上的实用价值受到政界、军界、商界的重视，轰动了上层社会，为达官贵人所赞赏，得到了“特等教授”和“首席科学家”的最高荣誉称号。

在他获得极高荣誉的时候，一个潜在的不幸、科学史上的悲剧正在酝酿和发展。他在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中说了真话，触及到神权教义，以致受到“异端裁判所”的残酷审讯和长年监禁。在监狱中他仍在进行科学研究，完成《新科学对话》，成为后来牛顿提出三大定律的依据。写完这本书他就双目失明，不久就离开人世。他即使在瞎了以后，还想根据他发现的单摆原理制造钟表，但“上帝”给他的时间太短了。他的反教罪名，直到350年后的20世纪80年代才平反。这是科学史上的一大悲剧。

4科学方法论的伟大启蒙作用

培根和笛卡儿（1596——1650）是欧洲的思想家、科学方法论的首创者。他们的理论对近代科学技术的发展起到启蒙和指导作用。

培根提倡观察、实验、经验、归纳、总结、分析，发现真理，验证真理的新三段思维方法。他反对亚里士多德的真理、理论到解释现实到产生新体会的旧思想方法论。他认为，野蛮与文明的分野，在于科学技术知识。他提出，用科学技术实现“理想国”的设想。他厌恶清谈的浮夸之风，主张学者深入实际，“实现学者与工匠的结合”、“知识与力量的统一”，从根本上解决思想上的贫困。他称此为“学问大革新”。这一思想的发展，使他提出“知识就是力量”的口号。他的这一思想至今还有现实意义。马克思对他的评价很高：“英国的唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖是培根。”

法国的笛卡儿的数学成就，使人忽视了他还是方法论大师和思想家的事实。他的《方法论》和《哲学原理》，对后世科学研究产生很大影响。他的理论正好补充培根的不足。他强调演绎法和数学方法的作用，把欧几里德几何学称为演绎方法系统思维的典范。

他的方法论集中表现在“发扬科学真理四原则”上：①先有清晰明确的判断；②把问题分解为许多小问题，逐一研究解决办法；③从最简单最容易认识的问题”开始“爬梯子”，最后解决复杂困难问题，在纷乱事物中寻求存在的秩序；④作详尽普遍观察，不得遗漏。他全面总结了前人的科学方法论，从而确立了归纳法与演绎法相结合的方法论。后世的牛顿、富兰克林、巴斯德等有成就的科学家，都受到笛卡儿方法论的启发，走上成功之路。

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看完猫兄的文章后，不禁问生产力是什么？

生产力就是人们征服自然、改造自然以获得物质生活资料的能力，是人们改造自然的物质力量，它表示的是生产中人对自然界的关系。”。

生产力含的三个要素：生产资料，生产关系，劳动者。

 

文中的各项要点，也都在运用科技，哲学等方法，对这三个要素进行了整合。只要围绕这三个方面下功夫，小到企业，大到国家，都会发生意想不到的变化。

会飞的猫

谢谢rgang兄的鼓励。下次飞猫转载一本不可多得的经济学方面好书，您一定会喜欢的，最好是买这本书收藏起来，可以反复温习之。

rgang

没有完全看完,但是飞猫给出了技术发展的大致脉络.我也胡说几句:

1、李约瑟的《中国科学技术史》大概说明了古代中国和近代中国科学技术的发展历程。对李约瑟的书不敢评价，但是我想，石器时代——青铜世纪——铁器时代——近代科学技术是总的演变过程，人类的生产过程也从游牧——农耕——工业城市作为一般的发展轨迹。

2、技术发展总是由低端向高端发展，这里面的几个革命性科学技术，如果以总的趋势来讲，就近代而言，首先是机械技术变革；物理化学技术变革（拉普拉斯和牛顿的理论作为基础）而到现代的以核技术、尖端科技为代表的新技术革命。我个人看法，原子能技术虽然目前没有普适运用，但是仍旧是一项重大的技术变革和科技推进。

3、显而易见，新技术对生产力的发展是刺激式的，几个代表事例是一次大战以前的德国、二次大战以后的日本和瑞士。

飞猫的这个帖子很好。我认为能够使我们更好的综合我们各种知识，有效养成系统思维、逻辑思维的习惯，赞！！

会飞的猫

　　六、世界第五次生产力发展高峰——技术综合创新的高技术时代

　　日本科技发展的历程，正是科学技术进入第一生产力的历程。他们提出“技术立国”、“技术称霸时代”、“高技术时代“的口号，利用各国技术之长，走出一条部创新不断综合的发展生产技术的道路。

　　1“不死鸟”腾飞

在希腊神话中有个“不死鸟”的故事，说的是一只鸟在焚烧的烈火中展翅腾空。人们以此比喻日本经济。

在历史上，日本是个资源少、灾害多、人口密、山多岛多、交通不便、远离工业发达国家的穷国。德川幕府时代，长期执行“闭关锁国”政策，但从明治维新（1868年）开始，励精图治百年，除二次大战年代以外，其发展速度始终高于欧美，仅用70年时间完成农业国向工业国的转换。战铅0年，日本年均经济增长4-5%。战后，长时间经济增长为10%以上，是同期联邦德国的一倍半，美国的3-4倍，人均产值增长是美国的9倍。从明治维新时的人均收入290美圆，到如今人均产值达到2万多美圆，超过了美国。在40多年当中，日本由落后于西方的国家一跃而为世界“经济大国”，成为世界最富的国家之一。[1992年统计：人均产值（美圆）为：日本22，879；美国21，116；加拿大20，145；德国17，030；意大利15，055；香港10，939；新加坡10，521；韩国4968；马来西亚2050；泰国1194；印尼520。]

2起飞的奥秘在于政策

日本经济起飞的奥秘在政策。日本战后的主体政策是，对外充分利用一切可以利用的国际环境所提供的机会；对内维持低工资、低消费、高产出的政策，执行一套行之有效的引进、消化、吸收和发展技术的办法。在重视学校科技意识的教育、社会竞争意识的教育和部门敬业意识教育的基础上，通过自成一统的日本式管理方式，倾其全力实现技术产业化、商品化，达到占领世界市场、以贸易立国的目的。

具体做法有如下几个方面：

⑴ 以优化经济结构为导向，向重点工业倾斜国家经济的发达与落后，重要指标是经济构成，凡是经济效能最高、技术含量最大的经济部门在整个经济构成中所占比例都较大，其经济构成则是进步的。战后日本，在不同历史时期，都以经济构成的大转换为目标，这可说是日本发展经济的一大战略。

1953年，日本为了进行产业构成分析，制定产业转换目标，成立了“产业构成调查委员会”和“产业构成审议会”。在方法上，为了确定合理的、先进的产业构成，首要的是明确不同历史时期的带头工业，而后制定向该工业倾斜的一系列政策。通过银行的融资职能使这一影响广泛、技术先进的带头工业牵动全局，实现经济发展高速度。日报确定带头工业是从“四大效益”出发，即生产效益、人口就业效率、出口贸易效率和资源利用效率。

日本战后40多年，在经济上划分为五个时期：50年代为经济恢复期，是企业经营实现民主化合理化时期；60年代为经济高速成长期，是企业学习美国实现经营现代化时期；70年代为经济调整时期，是企业开始重视社会效益、实现企业经营社会化时期；80年代为经济国际化时期；90年代拟为发展文化与社会福利事业的时期，是企业兼顾生产工业产品和社会文化福利“产品”的时期。最90年代的是社会文化福利时期，日本深深感到“工作狂”的“过劳”生活不能再继续下去了，需要向社会福利转换，即由“经济大国”向“福利大国”转换。于是，在均衡发展第一、第二、第三产业的同时，属于生活福利产品如住宅建设、保健食品、中老年和妇幼用品等行业将有较大发展。

实现产业结构现代化，一直是日本在战后产业发展上要追求的目标。在一个时期执行一种重点发展某些产业的倾斜政策，是日本发展经济的思路。通过带头工业的发展，使主要矛盾有了突破，总体发展也就有了高速度。而产业结构的现代化是依靠产业结构的分析，以及制订向重点产业倾斜的政策。

⑵ 着眼于技术引进，立足改进，以有利于队伍成长为目的确定发展技术政策日本战后40年，进行过5次产业结构的转换，每一次产业结构的转换，都是以技术结构的转换为前提的。技术如何转换，要靠引进与研究开发的政策。在做法上有如下三种：

第一种是科学技术长期处于领先地位的国家或地区，在需要技术更新时，习惯于找研究开发部门，靠研究开发部门解决产品与技术的转换。

第二种是对外国技术采取慎重的精选和重点引进政策的国家或地区，主要是通过引进以补充自己科研力量的不足。

第三种是把精力先放在学习引进世界已有的技术上，而后倾注全力消化吸收改进，实际上改进就是通过小改小革来开发改进自己的技术和产品。这种引进技术的指导思想是，只要对保持商品市场竞争优势消灭技术差距有利就引进，实质上是个全面引进的政策。

日本由于执行全面引进技术，并实行引进与改进相结合的政策，取得了成功。在20多年当中完成了欧美几十年才完成的现代工业体系的技术建设。它只用几十亿美圆技术引进费用，买回来几百亿上千亿的经济效果。只用技术应有投资的25%，完成了主体工程所需要技术的70%。一次引进达到设备更新、人材培养、提高生产效能、减少进口、节约外汇的多重目的。

战后，日本执行电力先行政策，政府对引进电力技术给予很大支持。

日本佐久间水电站，由于引进技术，只用3年就完工送电。1955年，中东大量廉价石油运进日本，立即改变原有的“水主火从”为“火主水从”政策，同时从美国和联邦德国三大公司引进三套火电设备，由于当时电力供应已经有余，显然引进的目的不是为了安装使用，而是为了开发试制，结果只用3年日本就开发设计制造了自己的火电设备并在全国推广。此时，按生产需要没必要引进技术了，丹日本发现美国有更大更好的发电机，于是决定引进美国最新最大的22万千瓦的大电机组的设计图纸。又经过5年努力，直到1961年赶上美国，日报完全做到了自行设计制造32.5万千瓦的大电机组。此后，日报引进技术才暂告一段落。这些事实表明，日报引进技术是为了赶超对手，是为了达到培养自己队伍的目的，这个目的达到了，生产需要的目的也就从根本上达到了。

⑶ 改变科研体制，适应大量引进技术需要战后日本研究体制与大量引进技术政策不适应，最大的问题是“研究机关官僚化”，研究所自成体系，是个“封闭小社会”。它可以不接受外来影响，也可以不问市场需要，不承担为社会提供有用成果的责任。一味追求的是对外国文献的消化和外国技术的模仿，而不问实际效果，致使研究工作与引进工作两张皮，其结果，引进的越多，问题越多。如当时从美国引进的拱坝技术、重液选煤技术、轧钢技术，从瑞士引进的船用燃气轮机，从加拿大引进的铸铁技术等项目，由于没有与改进研究结合，只为了使用，效益很差。另外，单一为了使用，造成许多家重复引进，哄抬了国际市场价格。如电视机技术，就有35个公司引进；球墨铸铁技术，有17家公司引进，由于引进项目过多过杂，以致水轮机、内燃机等引进设备可以办一个“外国技术展览会”了，由于不是从改进出发，引进失败的例子很多。这时候日本赴英钢铁技术考察团受英国一些钢铁厂联合起来成立一个专项技术研究所的启发，回国后针对轧钢等技术重复引进的教训，对即将引进的氧气顶吹技术提出研究体制的改革，由通产省统一组织引进，由各大钢铁公司的研究所参加，组成柔性的专一的“氧气顶吹技术研究所”。由这个各公司抽调精华力量组成的研究所统一接受从各国引进的有关氧气顶吹的一切项目，根据国外先进技术与国内情况，开发设计全套日本式的氧气顶吹技术装备。

氧气顶吹技术是1953年奥地利发明的，1955年日本组织了氧气顶吹技术研究所，并以此为基地，从1956年边引进、边开发、边设计、边试验，只用两年时间就完成了“日本化”的全套氧气顶吹炼钢技术。同时，还创造性地完成了未燃废气回收方法等新项目。仅此一项作为专利向欧美许多国家出口，由此，日本钢铁企业成为日本最早出口技术的部门。到1962年日本利用氧气顶吹炼钢技术解决了废铁积压原料跟不上的矛盾，从而使日本钢铁业进入世界先进行列。1962年日本采用同样研究体制，建立“吹重油炼铁技术研究所”。在引进开发过程中，日本又有14项辅助发明，经过补充完善成为日本新技术。

随后，日本又相继完成原苏联的高炉高温高压技术、原联邦德国的熔钢脱气技术、瑞士的连续铸钢技术的“日本化”工作。这些技术成为日本钢铁起飞“六大主体技术”，这是日本连续15年每年增产500万吨钢的技术保证。

后来，这种研究体制在化工等行业也得到推广，成为日本技术攻关组织的有效模式。
这种“柔性结构的研究所”，目标明确，任务具体，时间紧迫，队伍精干，领导一元化，效率很高，不分基础、应用与开发，以产品为中心，一次完成推广使用任务。研究人员、试验人员和工人，都是根据需要时增加，随时调整，使研究所成为一个有战斗力、有活力的团队组织。
⑷4 让“综合就是创造”的思想在企业生根现代科学技术的综合化趋势，使人们意识到完成“代替性技术”的发明越来越困难了，而“综合”旧有技术创造新产品是一条发展工业的出路。日本看准这点，提出“综合就是创造”的思想，并使之成为技术开发的重要指导思想。近30年，日本抓住这一条搞成功许多新产品，在技术上取得优势，在经济上得到繁荣。

本田公司是日本的著名企业，靠摩托车起家，其发展所依靠的正是综合各家之长，为我所用。1952年本田组成考察小组，走遍主要工业发达国家，花了几百万美圆，搞到几十种最新发动机样，回国后进行剖析和综合研究，博采各家之长，设计成功本田发动机，经过百次试验，制成世界最好的发动机，装配成世界一流的摩托车，只用3年时间就占领了国际市场。1958年，美国福特汽车公司还引进了本田发动机技术。本田从创业到发家，前后只用6年就成为大企业家，本田宗一郎成为管理大师，名扬天下。

松下幸之助是日本“经营之神”。他的新产品之道，就是执行了完全的、彻底的综合化政策。他引进了各工业发达国家300多项新技术，他的电视机不仅每个零件是引进的，连线路图也是买来的。由于他善于综合利用这些新技术，终于开发生产出世界上一流的电视机。尽管他每卖出一台电视机，要付出专利费用1000多日圆（当时为4美圆），但他的电视机带来的收益是专利费用的几十倍、上百倍。

日本的石油化学工业是白手起家的，是用引进的300多项外国技术，由日本认自己装配起来的。主体技术是美国孟山都公司的聚苯乙烯技术，英国帝国化学工业公司的高压聚乙烯技术，联邦德国的齐格勒公司的低压聚乙烯技术和意大利的聚丙烯纤维技术等。日本合成纤维的产量占世界第一位，但技术是各国的“综合”。聚丙烯腈纶是联邦德国拜尔公司的，聚丙烯纤维是意大利蒙特卡尼公司的。日本号称合成纤维“双璧”的尼纶和底特纶，一个是美国杜帮公司的，一个是英国帝国化学公司的。日本是靠外国技术，组成世界独一无二的日本产品系列，在国际市场上压倒了美国，处于领先地位。日本的电子工业，更有“世界技术橱窗”之称。总之，日本整个技术体系是三分欧洲七分美国新技术的“综合”。

⑸ 技术要在离产品最近的地方下功夫半导体技术是1948年美国贝尔电话研究所三位学者发明的。50年代初他们又发明了半导体收音机，但因成品率太低，成本和价格太高，进入不了市场。1952年，索立会社创始人盛田昭夫到美国考察，他看到了美国贝尔电话公司的半导体技术的发展前景。1953年引进了这项技术，并组成近千人的研究所，全力以赴攻关提高半导体收音机投入市场。尔后又制成半导体电视机、录音机、录像机、洗衣机等多种产品。此后，世界家庭主妇的钱大量流入日本家电企业。它们还用半导体技术制成电子表，挤占了瑞士手表市场；用半导体技术于机器人，挤占了发明机器人的美国市场。1968年，日本川琦重工商社买了美国机器人技术，经过改进于1972年在国内生产，1978年返销美国。现在，作为机器人王国的美国，所使用的机器人有60%来自日本。又如荷兰人发明的激光唱盘，美国加州安派克斯公司发明的磁带录音机、录像机，美国施乐公司发明的复印机，以及美国人发明的传真机等多项技术，经过日本引进改进之后，进入并占领世界市场。

众多的事例表明，技术的最后受益者往往是掌握该项技术制成产品而且质量和成本均优于他人产品的人。因此，研究开发的成功，不等于生产产品的成功，更不等于产品投放市场获得效益的成功。只有在离产品最近的地方下功夫，研究开发才具有实在的经济意义。

⑹ 成败兴衰在于培养有创新能力的人日本引进消化技术、综合改进技术、形成市场优势方面的成功，根本原因在于有一支适应生产形势需要的科技队伍，其中包括技术工人。

日本教育的特点在于强化全民教育。全民教育分为学校的科技知识教育、家庭的道德习惯教育、部门的忠于职守的敬业教育和强化竞争意识的社会教育，使每个人都受到这四种严格教育训练，成为一个有用的人，日本教育的重点是社会教育，尤其是岗位教育，主要对象是基层领导的管理教育和工人的技能教育，使每个人都做到“干什么，像什么”，使基层管理工作做到科学有序、高效合理，即使国家上层发生什么变动，社会还是稳定的。工人教育，尤其是工人岗位技能训练，是决定产品质量的极为重要的因素。日本技术教育的目标，是致力于三种创造力的培养：⑴　技术创造力，即技术上改进与发明的能力，但它还不是产业能力和商业能力，只是基本能力。⑵ 运用技术的创造力，即把新技术转变为有用的能大规模生产的产品的能力。 ⑶ 销售产品的创造力，如果只懂得发明技术、使用技术、而不善于推销，人们不知道产品有什么用处和好处，则形不成最后的经济实力和商业竞争实力。

日本在40年来迅速形成强大经济实力，归根结底，是因为日本使用基础技术转化为商品方面领先于世界，尽管其基础技术大多取自外国。回顾日本的百年史，他们通过科学的教育与普及、技术的引进与创新，使产业结构不断优化、现代化从而使日本成为今日世界的经济大国。与欧美相比，日本这个科学技术转化为生产力的过程、经验和教训，对我国来说，有较多的可以借鉴、研究之处。

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五、世界第四次生产力高潮——电力技术革命

世界第四次生产力高潮，也是第四次科学技术中心的转移，大致发生在中国清朝光绪到中华民国这段时间，即世界兴起电力技术革命的1879年到1830年。这个时期，世界科学技术中心由欧洲转移到美国，美国实现了工业化，成为世界第一经济强国。

1学会“站在巨人肩膀上”

就在英国发动产业革命的时候，大批英国失业工人来到美国。1848——1849年欧洲革命失败后，又有大批法国人、德国人、奥地利人，以及意大利人、俄罗斯人移居美国。这成为美国引进技术、发展工业和扫除南方封建奴隶势力的突击力量。[1860年，160万欧洲移民进入美国，1875年达到260万，其中包括工人和知识分子，他们把欧洲的科学技术带到美国。后来成为欧美天然的信息渠道。]

南北战争结束，美国发动了产业革命，继承英、德实现工业化的经验，发展一批先导产业。

⑴ 铁路电讯先行1865年结束南北战争之后，美国即发展铁路和电讯。1869年，建成横贯东西的大铁路，使西部资源与东部工业结合起来，加快了工业化的速度，同时，在大西洋铺设海底电缆，保证了欧美两大陆信息畅通，结束了美国孤立于欧洲之外的境遇，对欧美贸易产生巨大影响。

⑵ 重点发展农业和轻纺工业这是美国的优势，又是欧洲的成功经验。美国产业革命起于轧棉花机的发明，而轧棉花机正发生在农业与纺织业的结合点上，从而形成为农业服务的轻纺技术革命。

⑶ 建立相关行业联合的大型托拉斯经营体制在石油、电器、钢铁、汽车、食品和有色金属领域全面推开这种生产体制从整体上提高经济效益，增强国际竞争能力。

⑷ 重视信息利用由于血缘关系，欧美的信息交流十分频繁，欧洲任何新技术动向都能在美国得到反映，其反映速度之快，往往超过欧洲邻国。1745 年，荷兰人发明蓄电池，第二年美国人富兰克林（1706——1790）就进行天电传蓄的“费城实验”。1803年，英国人刚把蒸汽机装到火车上，运行尚未成功，美国人R•富尔顿（1765——1815）就发明了蒸汽机轮船。[英国火车到1814年才试车使用。当时有人建议拿破仑使用轮船作战，拿破仑拒绝了，否则将对战争产生重要影响。]欧洲人发明DDT，还没试产，美国人已进入大规模生产阶段，使马铃薯产量当年翻番。1837年英国发明电报，第二年美国就推广使用。今天，技术信息速度就是工业经济发展速度。这是重要的现代信息意识。

2只有创新才能超过别人

1850年，美国结束了完全照搬欧洲技术的历史，走上工业技术创新之路。

⑴ 从抓机械技术创新开始美国地多人少，劳力不足，需要发展节约劳力的机械技术。当时，英国对美国人引进技术戒备森严 [英国为了防止技术外流，议会作出保密的决定：参观不准记录，技术工人不准出国。美国人只好靠记忆建成第一个纺织厂。此事成为技术保密史上有名的故事] ，这迫使美国人依靠自己发展机械技术。

创新始于E•惠特尼（1765——1825）发明轧棉机。这个发明使清除棉籽效率提高了1000倍，从而使美国超过印度，成为世界最大棉花出口国。美国利用出口棉花的外汇购置技术和工业品，产生良性循环。此发明大大地鼓舞了美国人。当时美国总统写信给惠特尼：“你的发明很重要，我要买一台这种机器”。现在美国专利局大门上还刻着：“专利制度（技术发明）注入兴趣这个燃料，使天才之火燃烧起来。”

⑵ 电力技术革命使美国后来居上大发明家爱迪生出现在美国不是偶然的。他的成长过程，是技术教育与技术创新结合形成生产力的过程。爱迪生和法拉第一样，也是受《百科全书》电学知识的启蒙教育走上发明之路的。

爱迪生的发明，在美国兴起一场电力技术革命。美国电力技术革命对美国经济的影响如同德国化工技术革命对德国工业化的影响一样重要。

电力技术革命起源于欧洲，完成在美国。1866年维•西门子[恩斯脱•维纳•冯西门子（1816——1892）德国电工学家、企业家。1847年和机械师哈尔斯克创建电报机制造厂。1849年敷设第一条从柏林到莱茵河畔法兰克福的长距离大陆电报线。发明气压输送系统，1866年又发明自激直流发电机。1879年在柏林贸易展览会表演世界上最早的电气铁道。1886年创办国立物理技术研究院，著有《科学和技术著作》]发明电机后曾给他在伦敦的弟弟写信：“电力技术很有发展前途，它将会开创一个新纪元。”后来事实证明了他的预见。继西门子的电机之后，1876年贝尔[贝尔•亚历山大•格雷厄姆（1847——1922）生于英国，后移居加拿大，再移居美国。1882年加入美国籍]发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路。

1882年，爱迪生建成世界上第一个发电厂，发电能力为900马力，供7200个灯泡使用，完成了电力工业技术体系。几乎同时，在欧美纷纷成立许多专业电气公司，实现电力技术产业化。1889年，金融大亨摩尔根参加了爱迪生的电气公司，使美国的电气化步伐加快了。爱迪生一生的存在时代，是美国从落后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧洲技术到建立美国自己的技术体系的时代。爱迪生的奉献使美国骄傲，美国人称他为发明大王，“一代英雄”。

⑶ 新技术产业化需要有个过程1879年，爱迪生发明了电灯，但并未引起社会的广泛注意，因为输电技术没过关。直流输电耗损大，发电容量与输电距离有限。1888年，爱迪生的助手特拉斯（1856——1943）和威斯汀豪斯（1846——1914）分别制成交流发电机和变压器（由威斯汀豪斯公司经办），与已经发明的交流发电机相接，建成交流电传输系统。美国于1886年建成最早的交流发电厂并提供使用。

电力技术的成功，使美、欧、日纷纷把电力建设作为国家承建工程的重点。美欧日超大型电力系统、以电为中心的超大型联合企业和国家电气化计划纷纷建立和筹划。世界范围内兴起的电气化热潮，使人类迎来“电气化世纪”，完成了第二次技术革命。[人类史有过几次技术革命，有两种提法：一是发生过5次，其中包括制火技术、农业技术、蒸汽机技术、电力技术、信息技术；一是3次，即5次中后3次，都与产业革命对应。]

⑷ 大规模生产方式使工业史进入历史新阶段美国机械工业取得领先地位，重要原因之一是实现了元部件的标准化、系列化生产。

1787年，惠特尼完成了步枪零件的标准化生产工作。只要把大批生产的通用标准化零件随意组装，就可以大规模成批生产步枪。这一创举，为美国领先完成专业化、单一产品化和标准化的大规模生产方式，为实现生产管理的科学化拉开序幕。这种美国技生产方式迅速在世界范围内推广，成为企业降低成本提高效益的重要途径，至今已沿用100之久。直到近几年，日本才推出小批量多样化的生产方式，以最大限度地满足顾客的多种需求，引起各国企业的重视。美国生产方式的思路，是从法国来的。早在1785年，美国驻法公使杰弗逊发现法国皇室兵工厂采用部件标准化生产方法，立即写报告给政府。实际上，惠特尼的思想是在法国影响下产生的。

现代管理科学诞生于美国的机械工业发展过程之中。1886年，美国机械学会就发表了企业科学管理文章。1903年，该学会发表了首创管理学的管理大师泰勒（1856——1915）的论文《工厂管理法》。1911年，他又发表《科学管理原理》一书，系统地阐述了有关企业定额管理、作业规程管理、计划管理、专业管理、工具管理等建立在行动分析基础上的一整套理论和方法，为现代管理学奠定了基础。该理论方法称之为“泰勒制”，它通过职工积极性与管理者责任心的结合，使生产效率空前提高。

1908年，美国福特汽车厂的福特（1863——1947），采用“泰勒制”，把零部件生产标准化和流水作业线结合起来，大幅度提高生产效率。他的管理方法，大量节约人力、物力，使汽车售价由当时的8000美圆一辆降到850美圆，从而使他有可能提高工人工资一倍（生产效率超过四倍），执行“高工资低价格”政策。1927年，销售量达到1500万辆。福特汽车公司从此扶摇直上，成为世界最大的汽车厂，美国也成为“汽车王国”。

⑸ 产业技术革命带来了经济繁荣如果说英国、德国的第一次技术革命(产业革命)，还只是解决生产文明问题，那么美国的第二次技术革命（产业革命），就不只是解决生产文明（钢铁、化工和电力技术），还发展了生活文明（汽车、无线电和航空工业技术）。

首先，美国完成和完善了欧洲的钢铁、化工和电力“三大技术”。

在机械工业的带动和影响下，美国钢铁工业发展很快。1870年，钢铁产量只有7万吨。1880年，在欧洲钢铁技术基础上建成自己的钢铁生产技术体系。1889年，美国的一流技术使钢铁产量超过欧洲，打道00万吨，居世界第一位。

美国又一优势是石油于石油化工。自1859年8月29日美国打出第一口油井以后，就极力发挥石油开采技术优势，发展石油工业。美国汽车工业于航空工业的发展促使石油工业得到空前繁荣。特别是中东油田的大规模开采，使“黑色金子”像水一样便宜，流入美国。1853年，美国用油量超过用煤量，实现了煤与油的燃料转换。1960年，石油消费量已占世界的60%。世界十大企业，其中5 个是美国石油公司。

美国化学工业有20年历史，但取得世界领先地位，主要是靠优于德国煤化工的石油化工。1927——1934年，美国的纤维、塑料和橡胶的三大合成工业发展迅速。杜邦公司W•H•卡罗瑟（1896——1873）发明了“尼龙”，惊动世界，尼龙袜子成为各国妇女排队抢购的时髦货。它标志着煤化工向石油化工转换的里程碑。从此，石油化工以其能合成各种用品的绝技，使产量8年中增加了19 倍。由于投资回收很快(不到3年)，使他成为各工业部门中产品附加价值最高、规模大、发展快的“摇钱树”工业。

美国的石油化工技术，使美国除化肥工业以外，全部夺得冠军宝座，成为“石油化工技术王国”。

其次，美国完成和发展了汽车、飞机和无线电技术这“三大文明”。

美国石油工业促进汽车工业与航空工业的发展，美国以其巨大的优势迅速占领世界市场。1927年，汽车总产量已占世界但80%。福特公司成为世界第一企业，它使8 个美国人就有一辆汽车。1947年，美国生产自动化技术有了很大发展，进一步促进汽车、航空工业的繁荣。1903年，美国在自行车行业工作的莱特兄弟，在滑翔机上安装12马力汽油发动机，试飞成功，标志着人类进入航空时代。1918年，开辟了纽约到芝加哥航线。30年代，美国DC3-7号螺旋桨客机投入使用。50年代，喷汽客机投入使用，美国的波音航空公司成为世界1000多家航空公司中最大的航空工业公司之一。

无线电技术起源于欧洲，但发展成为工业则在美国。

1876年美国人贝尔发明了电话。之后两年，美国就建立了电话局，一年后遍及纽约全城。1885年，电话在欧洲普及。1892年，美国建立世界上第一个自动拨号电话局。1927年，美国电话台数占世界总台数都61%。

1906年，美国人L•德弗雷斯特（1873——1961）发明了无线电关键部件三极真空管。[美国无线电事业的成功，也是“站在巨人肩膀上”的结果。1864年，麦克斯韦在法拉第发现电磁感应原理基础上提出电磁理论，他预见电磁波的存在。1888年赫兹通过实验证实。1896年，马可尼和波波夫在电波理论指导下发明电报。随后美国人德福雷斯特发明三极真空管，从而使美国建立世界第一个无线电广播电台成为可能。尔后美国人又发明半导体，确立了美国电讯事业的优势。但不久日本半导体制造技术又超过美国，美国遇到了强大的竞争对手。]1910年美国建成第一个无线电广播电台，收音机开始进入家庭。1920年实现商业广播，公布了总统大选结果，其发展速度之快令人吃惊。1926年，建成全国广播网，第一个节目是927年元旦橄榄球赛。1929年，美国人发明彩色电视。1943年，美国建成国际广播电台——“美国之音”。1947年，美国利用微波通讯，实现电视电话的中继与多路传送。1948年，贝尔电话研究所的三位学者发明半导体，制成半导体收音机。1960年，美国人使激光技术得到应用，迎来“激光通讯时代”。到此为止，美国名副其实地成为世界科技中心。

回顾美国历史，1860年以前，美国还处于殖民地的经济落后状态。1860——1890年，美国通过工业技术革命、创新，使产值上升9倍。到1880年，它已经是西方第二经济大国。1890年，一跃世界第一，许多工业产品产量都居世界第一，其黄金储量占世界一半。1900年，人均收入超过欧洲，1913年黄金储量打道70%，成为世界经济的一霸。

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　　四、世界第三次生产力高潮——化工技术革命

　　世界第三次生产力高潮，也是第三次科学技术中心的转移，它发生在中国清朝咸丰到宣统年间（1851——1900），即19世纪中叶到20世纪初的英国与德国之间，这次转移使德国成为世界科技与经济的中心。

　　1、靠培育人才与科学研究事业起动

　　1830年，英国产业革命达到高潮时期，德国还是个落后的农业国，依靠出口农产品、进口英国工业品过日子。德国人不甘心落后，大批学者留学英国，学成回国，从事科学研究和教育工作，开创了德国科学繁荣的历史新时期。

　　1830年以后，科学家成批涌现，成果累累。世界著名数学家雅各比（1801——1874）和高斯（1777——1855），物理学家欧姆（1787——1854），特别是有机化学的发展最引人注目。

　　⑴ 科学要长入社会、进入产业当时的德国较有基础的产业是农业和矿业。以从法国学成回国的李比希（1803——1873）为首的科学家发展了农业急需的肥料技术和有机化学，首创了前所未有的肥料业。更重要的是他们通过煤化学研究，建立了德国的煤化学工业。李比希在农业化学、有机化学上的巨大成就，使他获得“德国化学之父”的光荣称号。

⑵ 科学研究重要，培养人才更重要当时不少科学家重视人才培养工作。李比希不只是科学家，还是教育家。他在大学担任教授期间，通过讲课与试验培育出很多优秀化学家，其中著名的有凯库勒（1829——1896）和霍夫曼（1818——1892）。凯库勒提出原子价和化学结构式概念，29岁当了教授，写出著名的《有机化学教科书》。霍夫曼是李比希最好的学生，27岁时在英国当了教授。

2找到了战略突破口

霍夫曼认识了发明合成染料的英国人W•H•帕金（1838——1907），1863年霍夫曼抱着在德国建立人工染料工业的宏愿回国，在柏林大学建立了规模较大的有机化学实验室，并充分利用了英国已有的成就，进行染料、香料、医药合成的广泛研究。这使德国在研究开发的规模和速度上超过了英国。研究成果的应用给德国带来巨大的效益。1865年，德国化工厂已达到几千人的规模。

科学的发现和技术的发明常常给一个国家或地区的发展带来极好机遇。

1871年才得到统一的德国，工业化比英国几乎晚了一个半世纪，但德国利用煤化学的科学成就，迅速地发展了合成化学工业。而当时的英国比德国的工业基础和科学成就都好，因为有殖民地大量廉价的植物染料的原料，因而合成染料不受重视。而德国当时没有殖民地提供天然染料的原料，只好抓住这个机会，大力发展焦油染料工业，使之迅速成为重要出口的工业，用自己的创造精神打开产业技术的突破口。

1871年，德国煤化学工业技术占世界首位。1873年，德国染料工业的产量、质量都超过盛极一时的英国。1900年，仅合成染料就创汇一亿多马克，这相当于每年进口染料所需要外汇的两倍多。1913年，德国生产染料已占世界染料产量的80%，“阴丹士林”成为世界名牌货。合成染料工业带动了纺织工业（合成纤维）、制药工业（阿司匹林等）、油漆工业和合成橡胶工业，迅速形成几十亿马克产值的煤化学工业。德国赫希斯特和拜尔公司的产品源源不断流向世界各国。很多天然制品倍化学制品取代，人类进入“化学合成时代”、人工制品的新世界。原来的废物——焦油，成为种种高价产品的原料，谁说科学技术不是生产力呢？由于德国化学工业的兴旺发达，带动了酸碱工业、造纸工业等许多工业的发展。

3学会利用国际环境发展自己

德国依靠自己几十年的努力，利用了有利于自己的国际环境，走出了一条迎头赶上英国的道路。当时，英国忙于产业革命，法国忙于政治革命，德国却开始了对德国崛起产生极重要影响的哲学革命，实际上这是德国自己发动的一场思想解放运动。在17世纪英国科学革命成功、牛顿走上神龛的时候，也把机械自然观交给了后人，束缚了人们思想，使科学停步不前。此时，德国毅然举起思想革命大旗。德国出现了一批哲学家、思想家、科学家，如以发展的观点讨论宇宙进化的康德（1724——1804），提出对立统一理论的谢林（1775——1854），提出辩证法的黑格尔（1770——1831），阐明道德与宗教关系的费尔巴哈（1804——1872），创立辩证唯物主义与历史唯物主义的革命导师马克思（1818——1883）和恩格斯（1820——1895）。德国的哲学革命给德国科学革命开辟了道路，奠定了思想基础。

1830年，德国出现了科学革命高潮，涌现了一批世界著名的科学家。1875年，世界科技中心由英国转到德国。1880年，德国工业发展速度超过英国。1895年，德国各行各业产品产量压倒了英国。从1870年到1900年，德国煤产量增加两倍，钢铁产量增加5倍。在科技中心转到德国之后的20年，即1895年，世界经济中心由英国转到德国。科研走在生产前面这个不可抗拒的客观规律，在德国工业发展史上得到充分体现。

德国用40 多年的时间（1860——1900），完成了英国100多年事业，实现了工业化。

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三、世界第二次生产力高潮——产业革命

世界第二次生产力高潮，也是第二次科技中心的转移，发生在17世纪到1830年，这相当我国明朝末年到清朝道光年间，世界科技中心由意大利转到英国。在英国发生了历史上前所未有的科学革命、技术革命和产业革命。

1生产力发展的背景

⑴ 重在利用国际环境16世纪中叶欧洲大陆炼铁等手工业比较先进，英国的商人、教师、工匠、牧师纷纷来到欧洲大陆学习，引进铸铁等技术。16世纪末，先进的德国暴发30年内战，先进的意大利分裂为许多小国。“上帝”给英国提供了赶超大陆的机会。

⑵ 发挥群团的作用有“欧洲孔圣人”之称的培根的思想广为传播，深入人心，为英国科学技术革命作了思想准备。科学技术受到各界重视和支持，企业家格列沙姆创办的专门讲授科学技术知识的“格列沙姆学院”，成为科学同人活动中心。1662年，民间组织的“哲学学会”被英王批准为“皇家学会”，成为英国学术中心。剑桥大学三一学院的科学讲座引导牛顿进入科学研究的大门。群众团体的学术与科普活动引发了英国的科学革命。

⑶ “时代造英雄”1687年，牛顿（1642——1727）发表《自然哲学的数学原理》巨著，成为英国科学革命理论的顶峰。

牛顿的科学思想是以空间、时间、质量、力为基础，以三大定律为核心，以万有引力定律为最高综合，用数学来描述的完整的普遍的力学理论体系。他把过去一向认为互不相关的地上物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，集先师之大成，完成科学史上第一次大综合。他讲的“我是站在巨人肩膀上，才能比巨人看得更远”，成为后人经常引用的人生哲学。

⑷ 民族振兴靠理论思维可以把牛顿的科学实践总结为四大法则：①真实性足以说明其现象，不必寻求其他原因；②对同一类结果尽可能归同一类原因；③物体属性，凡既不增强也不减弱者，又为实践所证实，就视为物体普遍属性；④把那些从各种现象中归纳导出的命题看作是完全正确的，虽然有相反结论，但没有出现更正确或例外以前，应给予如此对待。

这一思想成为现代科学方法论的基础。第一条是简单性原理；第二条是自然界统一性原理；第三条是科研的客观普遍性原则；第四条为科研经验基础原则。到20世纪初，牛顿的方法论经过爱因斯坦（1879——1955）提炼、倡导而成为自然科学研究的最普遍的指导思想。

⑸　科学的伟大胜利在1843——1845年间，英、法天文学家运用牛顿的万有引力定律对天王星运行进行数学运算，推导出海王星的存在，后来终于发现了海王星，牛顿学说取得完全胜利。

2技术革命的先驱

科学革命及其影响成为技术革命的先导。英国皇家学会活动的重要内容之一，就是技术的改观和发明。

⑴ 首先是生产体制革命手工业的繁荣和商品竞争，使生产组织者打破家庭作业生产体制，建立了专业化、协作化的集中生产体制——工厂的胚胎。后来，美国人建立的单一产品大规模生产的生产方式正是在这一生产体制上健全发展的。专业化分工不只提高效率、保证质量，更重要的是使工人在单一生产动作中改进和发明工具，为大机器生产创造条件，可以认为，资本主义战胜封建主义，取得比过去一切时代创造的全部生产力总合还要多的重要武器就是在生产关系上实行生产的专业化、协作化和产品的社会化；在生产力上就是大机器生产。这两者正是管理和技术，也是英国技术革命的基本内容。管理与体制对生产的推动与制约是不可低估的。

⑵ 工具机的历史地位工具机在技术革命中占有重要地位，工具机的革新，是产业革命的导火线。纺织机的发明，成为工具机革新的火车头。

1733年，在竞争与需要的压力下，兰开夏工人发明飞梭。1760年在全英国推广之后，纺线跟不上织布，为此，英国政府鼓励人们发明高效纺车。1764年，织布工哈格里沃斯（1745——1778）发明了效率能提高8倍的珍妮纺车。1790年，珍妮纺车的推广成为英国产业革命的火种，使英国工人状况发生了根本变化。1768年，R•阿克赖特（1732——1792）发明水力纺纱机。这是世界上第一台“大机器”，需要很多人围绕它转。世界上第一个工厂诞生了，其规模达到400多人，迎来了工业化的新时代。后来一些工业化国家大体上都是从轻纺工业起步发家的。

技术总是在制造生产的不平衡。S•克隆普顿（1753——1827）综合了已有纺纱机的发明，设计成功300——400纱锭、效率高、质量好的纺纱机。由于是技术杂交产生的，称之为“骡机”。纺纱上去了，织布又落后了，技术不断制造新的生产上的不平衡，直到蒸汽机带动织布机才解决了问题。此后，纺织工业成为实现工业化的火车头。

3蒸汽机改变了世界

英国纺织工业的机械化，带动所有工业部门的机械化。工作机的技术革命，大机器的运转，需要超人力的驱动机。动力机成为机械化前进的最大障碍。研制动力机成为人们普遍关心的大事。

⑴ 瓦特的“机遇”实际上任何重大发明，都不是个人成就，都是整个时代的成果。当时，瓦特（1736——1819）十分幸运地具备了发明蒸汽机的机会和条件。

第一，17世纪的科学革命已经提出“用火提水的发动机”原理，即通过冷凝产生真空作动力的办法，使很多人想用此法制造蒸汽机。而且，D•巴本（1647——1714）、T•纽可门（1663——1729）已制出蒸汽机原型。斯密顿（1724——1792）为提高蒸汽机效率作了大量改进实验，写出130个实验报告。

第二，瓦特本人在格拉斯哥大学承担纽可门蒸汽机的修理工作，深知其效能低的原因是汽缸冷却与加热中浪费80%的热能。

第三，格拉斯哥大学教授布莱克（1728—1799）已发现解决汽缸冷却加热耗能问题的理论，即气体与液体转换时大量吸收、放出热而温度不变的原理——“潜热”现象。

在上述工作基础上，加上当时工作便利的条件，使瓦特产生了利用潜热原理把冷凝器拿到汽缸外面来提高工效的想法，经过反复验证，瓦特成功地发明了高效能蒸汽机。后人把发明蒸汽机的殊荣都给了瓦特。

⑵ 蒸汽机产业化发明并不等于可以实现大规模生产，还需要解决工艺和经费等很多问题。1781年发明的原型机一直到1800才工业化生产。在这19年时间里作了如下实现产业化的准备工作。

首先是解决工艺不过关。主要是解决汽缸与活塞加工不精密，漏汽严重。瓦特到火炮军工厂找到发明镗床的威尔金森（1728——1808），解决了加工工艺问题。

其次是解决资金问题。瓦特是工人，没有办厂的资金，只好求助于企业家J•罗巴克（1718——1794），他给瓦特很大支持。在罗巴克破产以后，又经罗巴克介绍认识企业家M•布尔顿（1728——1809），他请瓦特到工厂里工作，建成布尔顿—瓦特商会，专门加工制造蒸汽机，并在另一位企业家威尔金森的厂里试用成功。1785年蒸汽机开始生产。

在投产后遇到的最大困难是，蒸汽机与工具机连接的技术难题。蒸汽机的往返运动与工具机轮子的旋转运动如何连接的技术问题，由瓦特发明曲轴解决了。但由于泄密，别人抢先登记了专利，瓦特又发明行星轮装置。至此，瓦特完成了从动力机到工具机的生产技术体系。由此可见，蒸汽机的发明与生产已经成为一项复杂的系统工程。

⑶ 蒸汽机进入市场瓦特蒸汽机与已有的蒸汽机相比有很大优势：它可以提高工效5 倍；可以节约燃料75%；与任何工具机连接都可以使用。所有的大机器，其中包括火车、轮船，都因有蒸汽机带动而飞速运转，整个工业生产面貌、社会生活面貌大为改观，这就是人类史上第一次产业革命。钱学森在《迎接新的技术革命》中给产业革命定义：“是生产体系组织结构，以及经济结构的飞跃变化。”继英国之后欧洲大陆和美国、日本等国全力推广蒸汽机，从而“改变了整个世界”。

⑷关键在于对事业的追求瓦特的巨大成功改变了世界。瓦特的成功在于对事业的追求，对学术的追求。在开发过程中，他不畏艰难困苦，渡过重重难关，取得成功，这是可以理解的。但在他成功之后，许多桂冠加在他头上，其中包括最高学术称号，如皇家学会会员（1785年）、法国科学院院士等，但是他没有停步，只有2-3%的蒸汽机热效率，使他继续投入蒸汽机的研究。1786年，他系统试验分析蒸汽机的压力和体积的关系，绘制压力与体积关系的PV图，成为热力学发展的理论基础，给后来发明内燃机的人们已重要启示。