第一讲第二次工业革命与“美国世纪”的曙光

第一讲第二次工业革命与“美国世纪”的曙光 科学、技术和经济的汇合现代工业主义在美国工业化的扩散社会生活的变化

建议阅读文献 • 道格拉斯·麦凯，“第四章科学与技术”，《新编剑桥世界近代史》，第12卷，中国社会科学文献出版社，1987年 • 里查德·布利特等著，《二十世纪史》，江苏人民出版社，2001年，第14章，“科学思想” • 斯塔夫里阿诺斯，《全球通史：1500年以后的世界》，第10章“科学革命”； • 托马斯·麦格劳，《现代资本主义：三次工业革命中的成功者》，江苏人民出版社，1999年，第9章“美国资本主义” • 吴必康，《权力与知识》，福建人民出版社，1998年

思考题 1. 结合19世纪后期和二战后的两次世界性科技—产业革命说明科学、技术和经济发展的关系的历史演变趋势。 2. 试论述美国工业主义的历史特性及美国社会经济发展活力的源泉。 3.试论述19世纪后期工业化浪潮中各主要工业化国家的经济发展。

一科学、技术和经济的汇合 第一次工业革命是在近代自然科学发展的背景下发生的。但是到19世纪初，科学对经济和社会生活仍然保持着相当的独立性，或者说科学仍然处在社会的边缘。科学成果经常是自发产生的，科学的成果并不能迅速、经常地转化为技术并通过技术对经济产生影响。经济也并不对技术和科学产生后来那么强大、深刻的促进和带动作用。英国工业革命中的技术突破都是一些能工巧匠（即不是知识分子，技师）完成的，而科学研究活动是有钱的和有闲情逸致的人业余活动。社会比较少地为科学和技术提供专门机构和制度保障。

第一次工业革命：科学尚未直接、广泛地影响经济生活第一次工业革命：科学尚未直接、广泛地影响经济生活 “从17世纪以来，科学在工业中就变得日益重要；但是甚至到19世纪末，如果说，许多重要的工艺过程由于科学发现的结果而有所变化的话，那也是微不足道的。在这方面固然有进步，但这主要是依靠经验，通过改进设计、提高技艺和改善企业管理来取得的。那些采用科学见解的地方，则往往是缓慢而又勉强这样做的。” ——《新编剑桥世界近代史》，V.11，页118。詹姆士·瓦特

18世纪工业革命中的重要技术发明

蒸汽机 1712年，纽可门（Thomas Newcomen），一位五金商人，制造了第一台成功运作的蒸汽机。

珍妮纺纱机

第二次工业革命的技术本质 第二次工业革命的基础是新的技术成就，是在第一次工业革命和19世纪科学发展的双重基础上扩展人类利用非生物能源的能力和范围。第一次技术—工业革命的核心内容是找到了一种将化学能转化为热能、再转化为机械能的工业手段（蒸汽机），这二次工业技术—革命则使人类获得了更多的和更方便的能量形式和能量转换的手段，最主要的是电能的广泛运用。

第二次工业革命：科学、技术和经济结成新的密切关系第二次工业革命：科学、技术和经济结成新的密切关系 • 现代世界的一个本质特征是科学、技术和经济的密切关联，第二次工业革命以前所未有的方式建立了这种关联。 • 科学开始对技术产生大规模影响、成为技术的先决条件和动力，是第二次产业革命后期的新现象。

Age of Progress 第二次工业革命使西方人相信他们正生活在一个进步的时代。在这个时代，人类的任何问题都可以通过科技的发展得以解决。1897年，英国 The Illustrated London News 杂志为庆祝维多利亚女王即位六十周年发表专号，对六十年间的变化进行总结：“女王在位期间最显著的进步是自然科学的发现已经深入日常生活。在这个六十年间，蒸汽和电克服了时间和空间，进步的速度超过了以往六百年。”

19世纪中期以前的科学发展 19世纪以前发生过三次革命性的科学进展（“范式革命”）人们已经建立起关于物质运动和物质构成的基本认识（引力、元素和原子、能量等）： 17世纪物理学（力学）革命，以1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》为标志； 18世纪的化学革命，以拉瓦锡1789年的《化学基本教程》为标志； 19世纪的生物学革命，以1859年达尔文的《物种起源》为标志。

科学和技术：发现和发明的系统方法 从最早的时代起，就有机器给发明出来，如轮子，如帆船，如风车和水车。但是，在近代，人民已经发明了作出发明的方法，人们已发现了作出发现的方法。机械的进步不再是碰巧的、偶然的，而成为有系统的、渐增的。我们知道，我们将制造出越来越完善的机器；这一点，是以前的人们所未曾认识认识到的。 ——沃尔特·李普曼 Elisabetha & Jahannes Havellius十八世纪的一对科学家夫妇

19世纪电磁科学和热力学的大发展 法拉第（1791-1867）麦克斯维（1837-1979）焦耳（1818-1889）一八四九年焦耳证明第一热力学定理的实验装置能量守恒原理和电磁场理论是科学史上的又一次大变革、大综合，是电工技术革命的科学基础。

19世纪科学处在“牛顿范式”下的量增过程中 “在19世纪即将结束时，在科学家们看来，大自然的结构和格局大体上已被揭示出来了；因此，他们的研究在一定程度上似乎仅限于深入地探索已为前人的研究工作初步发现和确立的结构，这种倾向在物理学方面尤为突出。” ——《新编剑桥世界近代史》，第11卷，第118页 19世纪的人们感到，牛顿物理学提供的理解世界的方式似乎是完善，留下的无非是补充性的工作，人们距离可知世界的边界已经不遥远。人们在科学的基础上建立了关于进步、人的认识能力和确定性的观念。

科学在十九世纪、二十世纪之交的突进 1873年，迈克斯维发现光也是一种电磁现象； 1896年，贝克勒尔发现了放射性； 1899年，居里夫人发现了放射原子的衰变现象； 1896年，汤姆生发现了后来被称为“电子”的比原子更小的微粒。 1905年，爱因斯坦“狭义相对论”诞生，次年，广义相对论诞生。这是新的科学革命的开端。 “牛顿”范式被最终突破了。到20世纪，基础（纯）科学——其研究没有短期的实际目的——同应用科学继续保持富有成果的辨证关系。两者都为相互的发展提供了动力和思想，同时也都从以科学为基础的大量新技术中受益匪浅，这些技术为它们提供了研究工具和面向市场的产品。 ——埃里克·霍尔茨曼

物理学：相对论和量子力学 在20世纪的上半叶，人们对原子的结构和无限的宇宙都获得了空前的知识。后来人们又知道了带正电的质子，知道了不同的化学元素是由不同数目的电子和质子组合而成。紧接着，卢瑟福等人通过实验方法进一步发展了在次原子层次上认识物质的手段。对原子及其结构的知识不断增长，导致物理学和化学之间的界限被打破，出现了原子物理学和物理化学。最具革命性意义的变化是普郎克的量子力学和爱因斯坦的相对论的出现，从根本上改变了以往对能量（质量和能量的统一）、引力场和电磁场、时间和空间的概念和理解。

生物学和生物化学 遗传学：1850-60年代年孟德尔奠定了遗传学的基础。20世纪初，这门学问得到重大的发展：遗传基因学说。生物化学：最初是化学的分支，高兰·霍普金斯发现了“辅助食品素”（维生素）。生理学：完善了对呼吸过程的化学作用和神经系统的认识；广泛应用显微技术；1902年，贝利斯和斯塔林发现了一种激素即内分泌腺素（荷尔蒙）；此后又发现了肾上腺素、甲状腺素、胰岛素等。细菌传染学：发现了比细菌更小的传染媒介即病毒。

化学化学中广泛应用物理化学的方法和理论，化学向分子层次推进，人们能够把存在于生物中或与生物有关的物质分离出来，进而在试验室中弄清它们的结构，进行人工合成。如果确定某种化合物有工业或医药价值的话，就探索大规模生产的办法。

古人类学 1870年代发现了尼安德特人； 1891年发现爪哇人； 20初发现了北京人； 1925年发现南方古猿； 20世纪上半叶：初步确定了人类演化的谱系。

药物学和医学 艾尔利希发现了能够杀死高级动物和人体中的病菌和其他微生物的新药品：撒尔佛散（六零六，1909）；弗莱明于1929年发了青霉素，40年代被制成抗菌素，被大量生产；其他抗菌素也相继问世，如链霉素、氯霉素和金霉素。医学上的成就突出地表现在传染病学方面：罗纳德·里德证明蚊虫是疟疾和黄热病的传染途径，人们开始对蚊虫的孳生地进行控制，成为现代防疫事业的起点；在治疗方面，奎宁使人类克服了疟疾；人工免疫使伤寒病和白喉的死亡率大大下降；改进了鉴定血型的方法，输血成为寻常的医疗手段；X光机运用于医学，产生放射医学。亚历山大·弗莱明：青霉素的发明者

地质学运用化学和物理学发展出系统研究地球化学和勘探矿物（利用冲击波和电磁波的反射、地球磁场和重力场的变化）的方法；用放射性物质的衰变率测定地质年代；地质学运用化学和物理学发展出系统研究地球化学和勘探矿物（利用冲击波和电磁波的反射、地球磁场和重力场的变化）的方法；用放射性物质的衰变率测定地质年代；韦格纳的大陆漂移说；气象学（大气物理学）：发现了大气层的结构，即对流层、平流层、电离层。对大气环流和气象变化有了全新的、复杂的认识；各先进国家都建立了国家气象站。地质学和气象学

技术革命的核心：获取新的能量和物质来源并加以多样化的利用技术革命的核心：获取新的能量和物质来源并加以多样化的利用电工技术革命：内燃机、发电机、电动机的发明和广泛应用，使人类获得了更大量、更多样、更方便灵活地运用非生物能源的条件。 1870年代和1880年代分别出现了直流发电机和交流发电机，到19世纪末已被广泛采用，很快就形成了大规模发电和输变电事业已经在先进国家建立起来。

冶金工业技术 在冶金和化学工业的发展，使人们获得了更多的可以利用其特性的非天然的物质形式（为了获取某种用途而创造具有特殊性质的物质）。新的炼钢法：贝塞麦炼钢法、西门子—马丁炼钢法、和吉尔克里斯特—托马斯炼钢法）和合金工艺创造了各种高质量的、新型的金属材料。

化学工业技术 石油冶炼和化肥成为新的生产部门；在高分子化学的基础上，二十世纪初产生了一个庞大的塑料（合成树脂）工业部门： 1908年出现了第一种塑料（电木），塑料开始广泛替代木材、石材和金属； 1930年，有机玻璃问世； 1939年，聚乙烯问世；各种作为包装材料和电子绝缘材料的塑料也不断被制造出来。制造人造纤维的工业技术也出现了：世纪初出现了人造丝；随后又出现了醋酸纤维丝、尼龙（1935）和涤纶。与化学相关的技术还创造了新的炸药和新的农药。

有轨电车，柏林，1882 交通技术的变革

汽车时代的来临 1890年代，汽车问世，一战后开始被普遍使用，美国成为轮子上的国家。汽车工业因其具有迅速成为广泛关联效应的“先导产业”，对经济产生了多重影响，比如对钢铁生产的促进，又比如对人造橡胶工业的催生。汽车，1897年 T型车，1909年

美国成为“装在轮子上的国家”

航空时代的来临 1903年，莱特兄弟驾驶使用汽油动力的飞机上天； 1909年，实现了跨越了多佛尔海峡的飞行；一战促进了飞机的设计和制造， 1919年，飞机飞越大西洋成功；同年伦敦和巴黎开辟了民用航线。二战中又出现了喷气式飞机和直升飞机。

航空时代的来临 Wilbur Wright (1867-1912) First flight at Kitty Hawk, North Carolina on December 17, 1903

航空时代的来临 1909年10月14日，慕尼黑，第一架飞艇

通讯技术 次年就铺设了一条300多公里的电话线； Alexander G. Bell (1847-1922)，1876年研制成功电话机，1877年铺设了从波士顿到纽约之间300公里的电话线路。 1892年，贝尔在纽约

无线通讯技术发展产生的影响更大： 马可尼以迈克斯维和赫兹的研究成果为基础，发明了无线电报。 1897年实现了距离为18英里的通讯，无线电通讯成为可能； 1901年，实现横跨大西洋的无线电通讯。 1920年前后，阴极真空管开始普及，彻底改变了无线通讯的方式； 1920年代，无线电广播在西方已经普及； 1930年代，多路通讯电缆不断被改进。 1936年，雷达出现。通讯技术 Guglielmo Marconi(1874-1937

科技和经济发展的制度体系：国家创新体系 与科学发展和技术变革密切相关的是，科学研究和技术开发相结合的制度的产生和发展。新技术越来越多地产生于专门的研究机构和人员手中。科学的成果和方法越来越成为技术发展技术的基础，而技术也越来越依赖于科学特别是理论化的科学。大学体系工业实验室制度国家介入科学和技术研究两次世界大战的影响约瑟夫·熊彼特（1883-1950）在1912年提出系统的创新理论

大学体系 现代大学体系是在19世纪期间形成的。 19世纪后期大学体系变化的实质就是促进科学和技术的结合，即技术的科学化。大致而言，18世纪以前的大学一般只进行古典学、数学和神学的教育，“自然科学”只是有钱的爱好者的副业。19世纪自然科学开始逐渐被大学接受，但工程技术和应用科学在大学中一直没有地位。法国在1789年创立了巴黎综合工科学校，但在19世纪这方面的进展是渐变的和缓慢的。大学里虽然增设了科学课程，社会上也有了技术教育，但高等教育主要偏重文科。1889年，德国将一些水平较高的技术学校升级到大学地位，将技术教育纳入大学体制。在美国，大学体系比德国落后，但大学和产业界的交流普遍而顺畅，1870年代以后有了迅速的发展。比较而言，英国和法国则存在工业和学术研究脱钩的情况。

现代大学的理念 现代大学与中古大学基本的区别在于，其一是科学的兴起。科学的绝对性胜利，使科学进入到大学体制。以前大学里没有科学。所以中古时期的大学差不多是一个神学的保卫者，它是一个信仰的教育。现代大学则是一个理性的教育。这是一个精神上的变革。现代大学知识结构的变化，除了自然科学进入了大学的课堂之外，还有一个变化是社会科学作为一个知识的领域的出现。这也是一个大事情。社会科学是在十九世纪末二十世纪中期，开始正式进入大学课堂的。大学知识结构的第三个变化是专业学科的扩大。专业学科大大增长，特别是技术性的学科，像农学、商学院等。大家知道现在大学都在办商学院，这是很赚钱的，不是学校赚钱，而是学生毕业之后很赚钱。可是大家不要忘记，当年哈佛大学办商学院的时候，牛津大学当时就认为大学怎么能做这种事情？但是哈佛做了。并且今天商学院成了哈佛大学的非常重要的学院，同时也是现代大学可以直接进入社会的重点学科。大学的理念不是不变的，大学的知识结构在变：自然科学进来、社会科学进来、专业学术的扩张。这些扩张基本上把大学里面的人文一步一步地排挤出去，给人文留下了越来越小的空间。 ——金耀基，《大学的理念》

美国大学：创造性地结合科学和技术，又有效地保留知识的创造性和人文关怀美国大学：创造性地结合科学和技术，又有效地保留知识的创造性和人文关怀一所名副其实的大学必须是发源于本土的种子，而不能在枝繁叶茂、发育成熟之际，从英格兰或德国移植而来。它不同于棉纺厂，运营六个月就可以满足一种急迫需要。一所大学不是靠多在报纸上发表一些社论，大量发布广告，或多拍几封电报就能建立起来的。它不是数目的简单积累，也不是靠金钱就可以催熟的东西。……美国的大学在成立之初就决不是外国体制的翻版，也不会一株温室植物，它在美国的社会与政治环境中自然缓慢地成长起来，并体现着受过良好教育的社会各阶层所共有的目标和雄心壮志。 ——查尔斯·艾略特哈佛大学校长（1869-1909）

工业实验室 1870年代，德国的化学企业如贝尔公司、赫斯特苯胺公司建立了自己的附属研究与开发实验室；此后几十年间，美国和德国其他行业的企业也纷纷建立自己的研发机构，如柯达（1895）、通用电子（1900）、杜邦（1902）。 1921年，美国科学研究委员会的名单上列有526所工业实验室，但实际上超过800个。进入二十世纪，技术创新活动由单个发明家转向专业的研究与开发实验室。

美国：形成完备的国家创新体系 美国拥有着可以八知识转化为经济、军事力量的优势，随着这种优势的加强，它对欧洲在经济与科技方面的领先地位发起挑战。而这种日益强化的优势，正是“美国世纪”得以实现的基础。自1870年代起，美国人便创建了一个庞大的科研机构体系（institutional matrix of inquiry)来促进这一能力的发展。美国的科研体系有着特殊的优势。它具有高度的灵活性，使工业家、企业管理者、科学家、工程师、自学成才的发明家和其他创业者可以在各领域内自由流动。而欧洲的类似领域或机构之间，……却相对独立疏于联络。 ——奥利维尔·如恩斯，《为什么20世纪是美国世纪》全国研究理事会（Directors of Industrial Research）成立于1923年，是在耶鲁大学教授Robert M. Yerkes的倡导下建立，其成员多为各大企业和大公司实验室的领导人。理事会成员每月聚会一次，期间讨论讨论研究政策、商讨院外游说策略、听取著名研究人员、政策高官和重要外宾的演说。

爱迪生：由发明家到大型研究实验室领导者的转变爱迪生：由发明家到大型研究实验室领导者的转变爱迪生先后在新泽西的纽瓦克和加利福尼亚的门罗帕克建立了自己的和约实验室。进入二十世纪后，“发明活动以及新工序和新产品的开发，与其说是个别天才的产物，不如说是有组织的团队使用昂贵的工具与设备进行工作的结果。” ——克里斯托弗·弗里曼。

政府介入科学研究和技术开发 英国在一战中成立了科学与工业研究局，由枢密院的一个委员会领导；此后，又成立了各种工业研究协会，由政府和有关工业共同承担经费；还成立了各种研究委员会，并接管了全国的物理试验室。美国也开始仿效英国，成立了全国性的研究委员会，并设置了全国研究奖励基金。苏联在革命后就开始设立众多的技术院校。但是，所谓的技术专家（专业科学家、工业科学家）的人数仍然不多。在国家介入科学技术发展和科学技术生产更加紧密的关系这两方面的更加迅猛的变化是在二战中开始的。赫伯特·胡佛（1874-1964）在1927年发表“国家与科学”一文，提出：“天才们在阁楼顶间作科研的时代已经过去”，主张国家应该加强对基础研究的支持，大力加强对科技力量的组织和协调。

大科学和大技术的兴起 大科学-大技术，大规模、大综合、大协作、大投入之科学技术之谓也。科学研究和技术研发中的知识越来越具有综合性（跨学科性），基础研究和技术研究的关联性越来越强，研究活动规模越来越大，实验室的规模越来越大，需要的资金数额越来越庞大，集中的人力越来越多，研究活动的管理问题越来越突出，产业界和政府对科学研究的投入越来越大。 1939年以前，大科学和大技术就已经兴起。除了一战中政府主导的研究活动，化学和石油工业成为推动大科学和大技术的先导活动。二战中的曼哈顿计划成为大科学-大技术的典型。

1870年后的工业化浪潮：内容和影响 第二次工业革命的内容包括：非生物能源的利用方式大量出现，以及传递和转换能量的方式；机器全面地代替人手；以特定的物理和化学性质而能为人提供某种效用的新材料；大规模、远距离、快捷的交通和通讯，实现人员、货物和信息的传输速度；以现代交通通讯技术为条件的现代全球性贸易和金融。第二次工业革命使19世纪后期世界经济出现了爆炸性的大增长。有多个国家获得了多元化的工业生产体系，发展程度趋于接近，各先进国家农业人口占总人口的比重到20世纪初一般都下降到40%以下，在北大西洋两岸形成了一个庞大的工业化地区。在全球范围内，工业化使世界工业生产增加了数十倍。与第一次工业化不同，1870年代以后的工业化在多个工业部门中进行，不仅改造了旧的工业部门并使之加速发展（如铁路），而且还建立了许多新的产业部门，其中有的部门成为为经济的整体发展提供动力（连带效应和物质基础）的所谓先导部门：如化学、冶金、机械（特别是制造工作母机）工业、铁路和汽车工业。

第二次工业革命奠定20世纪的全球地缘经济基础第二次工业革命奠定20世纪的全球地缘经济基础工业化在向着共同趋势狂飙突进的同时也展现出各国间的不同特点和不平衡发展性状：美国和德国的变革是迅速而全面的，成为居世界前两位的工业国；法国的工业化则相对缓慢和不彻底，而英国在采用新技术和发展新产业方面落后了，失去了“世界工厂”的地位。再加上俄国和日本的工业化突进，二十世纪的地缘经济格局的基础在二十世纪初就得以奠定。 1893年，哥伦比亚世界博览会

欧洲的工业区，1914

电的时代 福特发电厂，1958

Age of Electricity 纽约，1888

电的时代 纽约，1895

电的时代 法兰克福国际灯具展，1891 Thomas Edison（1847-1931）：电气化时代的英雄

被电光照亮的巴黎，1900 电的时代

第一讲 第二次工业革命与“美国世纪”的曙光