第一次科技革命亦稱“第一次工業(yè)革命”（18世紀(jì)30年代—18世紀(jì)末）
1.標(biāo)志性成就
第一次科技革命以紡織機(jī)的改革為起點(diǎn)，以蒸汽機(jī)的發(fā)明與使用為標(biāo)志。第一次科技革命直接導(dǎo)致工業(yè)革命（產(chǎn)業(yè)革命）。人類從此進(jìn)入“工廠時(shí)代”“機(jī)器時(shí)代”“蒸汽時(shí)代”。
工業(yè)革命最大的特點(diǎn)是，“它表現(xiàn)在以機(jī)器代替人力、以大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)代替?zhèn)€體工場手工生產(chǎn)，在生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系方面均發(fā)生巨大的變革。它使人類歷史進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期。”（引自
吳國盛《科學(xué)的歷程》（第二版）北京大學(xué)出版社2002版，第257頁）“工廠時(shí)代的到來，使人類進(jìn)入生產(chǎn)中的真正的狂飆時(shí)期?！保ㄒ酝跏眶?、董自勵(lì)編著《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》，北京大學(xué)出版社2005版，第87頁）
機(jī)器取代人力是產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵。正是一大批新機(jī)器的發(fā)明和運(yùn)用，尤其是“騾機(jī)”紡紗機(jī)和蒸汽動力機(jī)的發(fā)明、制造與使用，使勞動生產(chǎn)率大幅度提高，使工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)。首發(fā)國家英國為此一躍成為世界頭號強(qiáng)國。
工業(yè)革命是一般政治革命不可比擬的巨大變革，其影響涉及人類社會生活的各個(gè)方面，使人類社會發(fā)生了巨大的變革，對人類的現(xiàn)代化進(jìn)程推動起到不可替代的作用。馬克思評價(jià)道：“蒸汽大王在前一世紀(jì)中，翻轉(zhuǎn)了整個(gè)世界?！?/p>
改進(jìn)蒸汽機(jī)，制造出第1臺雙向蒸汽機(jī)的瓦特自然是第一次科技革命中的標(biāo)志性人物。這臺蒸汽機(jī)1784年投入使用，熱效率大大提高，耗煤量僅為紐可門機(jī)的三分之一。這種蒸汽機(jī)被普遍用于各行各業(yè)，在第一次科技革命中產(chǎn)生了巨大影響。（紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)等行業(yè)在瓦特機(jī)的帶動下迅猛發(fā)展，而為了制造瓦特機(jī)又使機(jī)械制造業(yè)繁榮起來。）蒸汽機(jī)在將近一個(gè)世紀(jì)中掀起并主導(dǎo)了整個(gè)世界的產(chǎn)業(yè)革命，改變了歐洲資本主義的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了從手工業(yè)到機(jī)器工業(yè)的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)造了巨大的生產(chǎn)力，并造就了大工業(yè)資本家和產(chǎn)業(yè)雇傭工人這兩大階級。（參考王士舫、董自勵(lì)編著《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》第91頁）
第二次科技革命亦稱“電力革命”“第二次工業(yè)革命”（19世紀(jì)末到20世紀(jì)初）
1.標(biāo)志性成就
以電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用為標(biāo)志，這一“電力革命”推動時(shí)代進(jìn)入“電氣時(shí)代”。
19世紀(jì)以前，人們對電的認(rèn)識極為有限。電是當(dāng)時(shí)人類面臨的一種前所未有的新型能量。所謂“電力革命”指的是，新興的電能開始作為一種主要的能量形式支配著社會經(jīng)濟(jì)生活。電能的突出優(yōu)點(diǎn)在于，它是一種易于傳輸?shù)墓I(yè)動力，同時(shí)，它又是極為有效可靠的信息載體。因此，電力革命主要體現(xiàn)在動力傳輸與信息傳輸兩方面。
與動力傳輸相關(guān)聯(lián)，出現(xiàn)了大型發(fā)電機(jī)、高壓輸電網(wǎng)、各種各樣的電動機(jī)（馬達(dá)）和照明電燈。與信息傳輸相關(guān)聯(lián)，出現(xiàn)了電報(bào)、電話和無線電通訊。這些偉大的發(fā)明使人類的生活地入了一個(gè)更光明、更美好的新時(shí)期。（引自吳國盛《科學(xué)的歷程》（第二版），第411頁）
電氣化曾經(jīng)被看成是人類最理想的生活形態(tài)。當(dāng)年的蘇聯(lián)就有一句口號：“蘇維埃加電氣化就是共產(chǎn)主義”，我國也把“樓上樓下，電燈電話”看成是奮斗的目標(biāo)。在美國等發(fā)達(dá)國家，家用電器越來越多，方便了人們的生活，減輕了家務(wù)勞動的強(qiáng)度。大大小小的電器走進(jìn)了千家萬戶，裝點(diǎn)著新時(shí)代的文化生活。
2.標(biāo)志性人物
標(biāo)志性人物有美國發(fā)明大王愛迪生、發(fā)明自激式直流發(fā)電機(jī)的德國科學(xué)家西門子、實(shí)現(xiàn)三相交流電輸電及其發(fā)電機(jī)研制的俄國工程師多里沃—多布羅沃斯基、制造內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車的德國工程師卡爾.本茨、電報(bào)的發(fā)明者莫爾斯、電話的發(fā)明者貝爾、實(shí)現(xiàn)無線電跨國跨洋通訊的意大利工程師馬可尼及為這些技術(shù)發(fā)明奠定理論基礎(chǔ)的英國物理學(xué)家化學(xué)家拉法第（發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理）、丹麥物理學(xué)家化學(xué)家奧斯特（1820年發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)）等人。
1879年，愛迪生發(fā)明了壽命長達(dá)1200小時(shí)的電燈。在電燈的帶動下，其他電力產(chǎn)業(yè)也成長起來。1882年，愛迪生在紐約建成了一個(gè)當(dāng)時(shí)世界上最大規(guī)模的電力系統(tǒng)，開辟了第一個(gè)民用照明系統(tǒng)。愛迪生獨(dú)自建立的電力系統(tǒng)為后來各國的電力建設(shè)提供了示范，推動了電力事業(yè)的發(fā)展。除供電系統(tǒng)外，開關(guān)、燈座、燈具、電線、配電盤等電力用料陸續(xù)取得市場。愛迪生的發(fā)明極大地推動了電力工業(yè)的發(fā)展。1844年，美國發(fā)明家莫爾斯發(fā)明了電報(bào)，宣告了“瞬時(shí)通訊”時(shí)代的到來。1876年，美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了電話。1935年，全球性通信時(shí)代到來。
3.值得提出并注意的五點(diǎn)事項(xiàng)
第一，每一次技術(shù)的進(jìn)步都是時(shí)代的需要與呼喚。歐洲中世紀(jì)緩慢的技術(shù)進(jìn)步使手工業(yè)和商業(yè)有了更大規(guī)模，在同東方貿(mào)易最多的地中海沿岸形成了大大小小的新城市。這些城市成了新的商業(yè)和手工業(yè)中心。自由的商業(yè)競爭使工場主不得不設(shè)法改進(jìn)技術(shù)。如18世紀(jì)英國的紡織業(yè)呼喚技術(shù)革新；英國的資本主義也發(fā)展最快。城市和資本主義生產(chǎn)的發(fā)展催生了第一次科學(xué)技術(shù)革命；19世紀(jì)下半葉，資本主義已由自由競爭發(fā)展到壟斷，壟斷階段的大生產(chǎn)要求有強(qiáng)大而集中的能源。這時(shí)，最大蒸汽機(jī)雖然可達(dá)17000馬力，但它有許多缺點(diǎn)。如必須附有一套龐大而笨重的傳導(dǎo)裝置；所需燃料的運(yùn)輸既麻煩又不經(jīng)濟(jì)等。
第二，名義是革命，其實(shí)均不是一下子完成的，有一個(gè)技術(shù)不斷革新進(jìn)步的過程。每次科技革命過程中，均是一大批科學(xué)家、工程師等前赴后繼、你追我趕、不斷探索研究而實(shí)現(xiàn)的。瓦特的蒸汽機(jī)是在前人的基礎(chǔ)上成功改進(jìn)的；法拉第和亨利造出了電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的雛形，成為技術(shù)革命的發(fā)端。德國西門子發(fā)明自激式發(fā)電機(jī)前便有法國皮克西的永磁式發(fā)電機(jī)、英國外爾德的磁電激磁機(jī)的發(fā)電機(jī)等前輩的工作；之后又有許多人在西門子的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)。
第四，西門子、愛迪生都是融科學(xué)家、工程師和商人于一身的人物。德國和美國由于培養(yǎng)出這類復(fù)合型、多角色人才，使他們的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步很快。
第五，法拉第、愛迪生等科學(xué)家都是勵(lì)志的典型。法拉第生于一個(gè)貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)，是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。13—22歲，他在印刷廠當(dāng)童工、裝訂工人。期間勤讀其裝訂的書籍內(nèi)容。直到22歲，他大膽給化學(xué)家戴維寫信求職，用自己的好學(xué)精神和才能打動了戴維，當(dāng)上了他的助手，并表現(xiàn)出極為出色的天才般的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。之后取得了諸多的偉大成就。愛迪生上小學(xué)時(shí)，老師因?yàn)榭偙凰殴值膯栴}問得張口結(jié)舌，居然當(dāng)他母親的面說他是個(gè)傻瓜，將來不會有什么出息。母親一氣之下讓他退了學(xué)。在母親的指導(dǎo)下，他閱讀了大量的書籍，并在家中自己建了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)室。愛迪生家境并不富裕，為了能支撐一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的必要開支，他只好自己去掙錢。一開始，他去火車上當(dāng)報(bào)童。同時(shí)，自己辦報(bào)紙掙線。在火車上他也不閑著，16歲那年，有一次在火車上作實(shí)驗(yàn)，化學(xué)藥品著了火，差點(diǎn)燒了一節(jié)車廂，行李員打了他好幾個(gè)耳光，使其左耳致聾。后來有一次，當(dāng)愛迪生正力圖登上一列貨運(yùn)列車時(shí)，一個(gè)列車員抓住他的兩只耳朵助他上車。這一行動導(dǎo)致了愛迪生成為終身聾子。1862年，15歲的愛迪生做了一件見義勇為的大事。他在火車即將來臨時(shí)，從鐵軌上救下了一個(gè)小孩。他有錢后，第一件事，便是買了一部法拉第的電學(xué)著作進(jìn)行學(xué)習(xí)，并投入到發(fā)報(bào)機(jī)、收報(bào)機(jī)等電器的開發(fā)熱潮中。
第三次科技革命，亦稱“第三次工業(yè)革命”（20世紀(jì)中期始）
1.標(biāo)志性成就
以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的發(fā)展為主要標(biāo)志。它以信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)等為前尚，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物工程技術(shù)、激光技術(shù)、空間技術(shù)、新能源技術(shù)和新材料技術(shù)的應(yīng)用為特征，把人類社會推進(jìn)到“信息時(shí)代”。
吳國盛先生在《科學(xué)的歷程》一書第43章《電子技術(shù)與信息時(shí)代》前言中評價(jià)道：第三次技術(shù)革命的核心技術(shù)是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)是一種代替人的腦力勞動的機(jī)器，它不僅運(yùn)算速度快，處理數(shù)據(jù)量大，而且能部分模擬人的智能活動。它的出現(xiàn)，使人類社會的信息處理方式發(fā)生了翻天覆地的變化，從而根本上改變了現(xiàn)代社會的運(yùn)作結(jié)構(gòu)。為電子計(jì)算機(jī)奠定基礎(chǔ)的是電子技術(shù)，而計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)則帶動了一大批高新技術(shù)的發(fā)展。
王士舫、董自勵(lì)《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》將上面提到的這些技術(shù)稱為“現(xiàn)代高科技”。該書第四篇《現(xiàn)代高科技》前言中指出：“原子能、電子計(jì)算機(jī)、高分子合成材料、空間技術(shù)等高科技的相繼出現(xiàn)，拉開了第三次技術(shù)革命的序幕，帶動了其他高科技的發(fā)展。……高新技術(shù)是現(xiàn)代化建設(shè)的動力源，國家綜合國力的重要標(biāo)志；第一生產(chǎn)力的基本內(nèi)容；社會進(jìn)步的直接杠桿；軍事領(lǐng)域迅速崛起的新‘戰(zhàn)神’。高新技術(shù)對經(jīng)濟(jì)、政治、文化、教育、衛(wèi)生、國防等各行各業(yè)均產(chǎn)生著難以估量的影響；它把勞動者從繁重的體力勞動中解放出來，促使生產(chǎn)力以幾何數(shù)增長，使人類生活方式發(fā)生了根本性變革；導(dǎo)致了各國戰(zhàn)略格局的重組?！?/p>
2.標(biāo)志性人物
代表性人物如發(fā)明電子計(jì)算機(jī)的美國科學(xué)家莫克萊、馮·諾意曼，發(fā)明電子管、晶體管和集成電路的英國發(fā)明家弗萊明、美國物理學(xué)家德福雷斯特、肖克萊等；發(fā)明無線廣播的美國物理學(xué)家費(fèi)森登；發(fā)明電視的英國科學(xué)家貝爾德、美籍俄國發(fā)明家茲沃里金；美國國防部高級研究計(jì)劃署“阿帕”發(fā)明互聯(lián)網(wǎng)等等等等。對他們的發(fā)明過程等，筆者在此不再展開、詳細(xì)介紹。
第四次科技革命，亦稱“第四次工業(yè)革命”（當(dāng)前開始）
1.標(biāo)志性成就
當(dāng)前，第三次科技革命正在向縱深、更高層次發(fā)展。第四次科技革命同時(shí)已悄然發(fā)軔興起。它以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化等為標(biāo)志。具體包括互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能化、傳感技術(shù)、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)等科技進(jìn)步。這比前三次工業(yè)革命有著更加廣泛深刻的影響與意義。
新一輪科技革命讓人人都有創(chuàng)業(yè)的機(jī)會，人人都可以平等地參與到這場革命之中，成為革命的種子并從中受益。而不同于前三次工業(yè)革命那樣，是少數(shù)能工巧匠、科學(xué)家、工程師、發(fā)明家們的舞臺。其顯著特征是人人參與、人人受益。此次科技革命一開始，大眾百姓就是直接受益與享受者。一部智能手機(jī)以及移動設(shè)備便讓一切消費(fèi)與購買交易的生活生產(chǎn)娛樂學(xué)習(xí)創(chuàng)業(yè)等都變得那么直接、簡單與高效，把一切碎片化時(shí)間包括蹲廁所的時(shí)間都用上了。
中國在新一輪科技革命中開局不錯(cuò)，這種良好開局主要是BAT等民營企業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。但卻危機(jī)四伏，后勁不足。已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、虛擬現(xiàn)實(shí)、個(gè)性化定制特征的智能工業(yè)制造等方面明顯落后于美國德國等資本主義發(fā)達(dá)國家。（參考余豐慧《新一輪科技革命，機(jī)器人會取代人類嗎》）
2.標(biāo)志性人物
當(dāng)前的的科學(xué)技術(shù)革新，單打獨(dú)斗往往難成氣候，多數(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造來自于團(tuán)隊(duì)，甚至是“國家計(jì)劃”。如2016年3月戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石的智能機(jī)器人阿爾法狗，由位于英國倫敦的谷歌旗下DeepMind公司的戴維·西爾弗、艾佳·黃和戴密斯·哈薩比斯與他們的團(tuán)隊(duì)開發(fā)。2011年，美國軍方啟動了“讀心頭盔”計(jì)劃，憑借讀心頭盔，士兵無需語言和手勢就可以互相“閱讀”彼此的腦部活動，在戰(zhàn)場上依靠“心靈感應(yīng)”，用意念與戰(zhàn)友互通訊息。2012年，美國IBM計(jì)算機(jī)專家用運(yùn)算速度最快的96臺計(jì)算機(jī)，制造了世界上第一個(gè)“人造大腦”。（參考百科詞條“大數(shù)據(jù)”）當(dāng)然在科學(xué)理論的創(chuàng)新方面，會出現(xiàn)一些代表性人物。自第二次科技革命始，便已體現(xiàn)科學(xué)理論先行先導(dǎo)的特點(diǎn)，正是有了科學(xué)理論的指導(dǎo)，技術(shù)革新才更加迅速并少走彎路。在理論創(chuàng)新方面，代表性人物如每年諾貝爾自然科學(xué)獎的獲得者們。2016年的物理學(xué)獎與化學(xué)獎分別授予3位科學(xué)家，表彰他們在“發(fā)現(xiàn)物質(zhì)拓?fù)湎嘁约霸谕負(fù)湎嘧兎矫娴睦碚撠暙I(xiàn)”與“分子機(jī)器設(shè)計(jì)與合成”領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。兩項(xiàng)理論均可促進(jìn)新材料的開發(fā)，推進(jìn)“智能化”等?！队^察者》網(wǎng)評價(jià)道：“本屆諾貝爾獎獲獎?wù)邘Щ瘜W(xué)走出了僵局，并用給予能量的方式控制了分子的運(yùn)動。從發(fā)展的眼光看，分子機(jī)器之于我們正如電動機(jī)之于19世紀(jì)的科學(xué)界先輩，那時(shí)他們并不知道這些線圈和磁石會化為電車、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等等走進(jìn)千家萬戶。分子機(jī)器很有可能會在未來的新材料、傳感器、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域大顯身手?！保▍⒖?/span>http://money.163.com/16/1007/10/C2P3IJMG002580S6_2.html）
當(dāng)前，我們正處于人類有史以來發(fā)展最快的時(shí)代。第三次科技革命如火如荼、方興未艾；第四次（新一輪）科技革命正在興起，即將勃發(fā)。二者并行不悖，相交相融，相輔相成，猶如兩股浪潮推動世界這艘巨輪的前行。全球經(jīng)濟(jì)都在進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改革、轉(zhuǎn)型升級、新舊動能轉(zhuǎn)換。世界、國家最需要的東西都是“創(chuàng)新”，是“創(chuàng)新驅(qū)動”。我們國家也在奮起直追，有些科技成果是“拿來主義”，有些是模仿后創(chuàng)新；有些則是獨(dú)立創(chuàng)新，并已經(jīng)走在世界的前列。如航空航天技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等。我們每個(gè)人要勇立潮頭、迎難而上、奮發(fā)有為。特別提醒注意的是，通識型、復(fù)合型的人才最具有創(chuàng)新創(chuàng)造力。
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