工业革命简介

renwenyishuadmin 提交于 周三, 2018/06/13 - 02:57
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第三次

20世纪后半期,约在第二次世界大战之后。(人类进入科技时代,生物克隆技术的出现,航天科技的出现,欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命,也即生物科技与产业革命)。

21世纪的生物科技与产业革命

美国引发的金融危机波及全球,既是危机,也是机遇。产业模式或产业结构转型,往往是新经济新产业时代特征,技术革命带来的是产业革命。自从英国中西部启动的第一次工业革命,欧美几乎同期发生的第二次工业革命,社会产业结构的形成与经济的增长又发展到了一个新的历史时期。

20世纪科技方法论从实证分析向系统综合转型,人工智能、微电子技术的发展,导致了电脑、电讯等信息产业革命(即信息革命、资讯革命),带来基因组计划、生物信息学的发展。 综合哲学,远在系统科学诞生之前已形成,19世纪未和20世纪初斯宾塞的综合(synthetic)哲学、罗素的哲学分析与综合、怀德海的有机哲学等。20世纪80年代末90年代初,中国科学哲学届讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学,中国科学院曾邦哲(杰)20世纪90年代阐述系统生物工程与系统遗传学的概念,1999年在德国创建系统生物科学与工程网(英文)。2000年美国L.Hood、日本H.Kitano等建立系统生物学研究机构。2003年美国J.Keasling成立基于系统生物学的遗传工程-合成生物学系。2005年法国F.Cambien和L. Tiret论述动脉硬化研究的系统遗传学观念。随后全球爆炸性地走向了电脑科学与生物科学整合的科技与产业发展态势,将带来21世纪的细胞制药厂与细胞计算机的生物工业化时代,欧美国家科技决策机构纷纷制定教育、科研、产业改革政策,中国出台了基因生物技术、系统医药学开发中医药产业现代化的重大立项与决策。

2007年6月,英国皇家工程院生物医学与生物工程学部主席R. I. Kitney院士称:“系统生物学与合成生物学偶合,将产生第三次产业(industrial)革命”,颠覆计算机、纳米、生物和医药等领域的技术与产业变革,即生物工业革命。21世纪的整个产业结构,将转型为系统生物工程的生物(化学)物理联盟工业模式,也就是生态、遗传、仿生和机械、化工、电磁的工程应用整合的材料、能源、信息产业,体现为机器的生物系统原理(进化、遗传计算)、生物材料(纳米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物体等。计算机科学理论源自动物通讯行为、神经系统的控制论、信息论研究;细胞内、细胞间通讯行为的探索,导致了系统生物科学与工程发展,将形成未来的材料、能源与信息全方位生物产业。

科技革命与产业革命是不同的概念,产业革命往往是由于制造业的革命引发的一场导致三大产业全面变革。第一次工业革命开始于纺纱与织布的工业规模化与蒸汽机的广泛应用,以内燃机发明、汽车工业的起点为结束;第二次工业革命开启了电气化和电话、电子通讯产业的发展,而在计算机互联网技术达到了顶峰(即信息革命、资讯革命);第三次工业革命应该以有机化工的末尾,基因工程的开始、系统生物学与合成生物学的迅速发展为起点,生物工业革命的显著特征是学科交叉和技术综合,以有机化学合成技术、高精细分析化学、纳米分子科学、微电子技术、超大规模集成、计算机软件设计、转基因生物技术、药物筛选高通量技术等学科与技术的综合集成,开发生物分子计算机元件、人工智能生物计算、合成细胞生物系统等,将在约30年内带来的是人工设计的新型生物分子材料、藻类人工细胞合成石油、纳米医疗细胞机器人等产业发展。支持重心转移到把资金力度放在潜在的高科技开发与发明,将是带来未来支柱企业发展的基础。

扩大

19世纪期间,工业革命从英国逐渐传播到欧洲大陆甚至世界的非欧洲部分。起初,在传播方面存在着各种障碍。英国有条法律禁止出口机械,欧洲大陆的形势也无助于工业化,这尤其是因为行会的力量以及与美国独立战争和拿破仑战争相联系的动乱。但是,战争于1815年结束,英国的那条法律也于1825年被废除。很快,19世纪30年代在英国开始的铺设铁路热影响到欧洲大陆。此外,在这个时候,英国实业家正在积累剩余资本和寻找向大陆投资的机会。到1830年,仅仅法国就雇用了15000至20000英国工人来操纵新机器。

一旦工业革命开始传播,某些因素就决定了传播的方式。自然资源、尤其是钢铁的充分供应和不受行会限制或封建义务妨碍的、自由的流动劳动人口,是非常重要的。比利时满足了这两方面的要求,因此,成为欧洲大陆上第一个有待工业化的国家。这一过程在1830年以前开始,进行得非常迅速,到1870年,大多数比利时人已居住在城市,直接依靠工业或贸易过活。早在1830年,比利时每年就生产600万吨煤,而到1913年,这数字已上升到2300万吨。不过,工业的其他部门也发展得非常迅速,所以,从1840年起,比利时必须从英国进口煤。

继比利时之后的是法国,不过,由于若干原因,其发展速度要快得多。法国的煤、铁资源的所在地相隔一定的距离,而且,1871年,普法战争法国战败后,铁资源丰富的阿尔萨斯-洛林地区割让给德国,进一步削弱了法国的地位。法国工业传统上专门生产极不适合机械化和大量生产的奢侈品。此外,劳动力供应受到限制,因为行会力量很强大,农民们又不愿意离开土地,尤其是在革命期间分配土地之后。不过,工业化确逐渐影响了法国,特别是在法国北部——在阿尔萨斯-洛林以及里尔、鲁昂和巴黎的周围地区。蒸汽机的数量从1815年的15台增加到1830年的1625台、1871年的26146台和1910年的82238台。1870年以后,工业化的发展速度最为迅速;1870年时,法国制成品的价值为20亿法郎,而到1897年时,已增长到150亿法郎。然而,事实仍旧是,到1914年,法国并未象比利时、英国或德国那样彻底工业化。

德国的工业化方式截然不同于法国。由于政治上不统一、交通工具不良、行会强大以及其他种种原因,德国开始时发展速度很慢。但是,1871年以后,德国工业以巨人般步伐前进,使欧洲其他所有的经济。包括英国的经济,都落后了。1871年,德意志帝国的建立,促成了这一惊人的进步。同时,阿尔萨斯-洛林地区的获得,使德国丰富的自然资源又增加了宝贵的铁储备物。德国还占有这样的优势:一开始就拥有比英国较陈旧的设备更有效的新式机械。而且,德国政府还通过建立运河网和铁路网、必要时提供关税保护和津贴以及制定能培养出一连串驯练有素的科学家和技师的有效的教育制度,提供了巨大的帮助。这些因素使德国到1914年时能在钢铁、化学和电力工业方面超过欧洲其他所有的国家,能在采煤和纺织工业方面跟随英国之后。1914年,德国工业中的工人人数上升为总劳动力的五分之二,而农业中的劳动者人数则下降为总劳动力的三分之一。

到1914年时,欧洲其他几个国家也已发展了巨大的工业,其中最重要的国家是俄罗斯帝国、奥匈帝国和意大利。在海外国家中,美国已以非凡的速度前进,而日本、加拿大和澳大利亚也取得了明显的进步。尤其是美国,凭借前面提到的独特的有利条件,到20世纪初已成为世界头号工业强国。例如,在钢铁生产方面,1910年时,美国生产26512000公吨钢,而其最势均力敌的竞争者德国则生产13698000公吨钢;在煤的生产方面,美国的产量61700万公吨,而居于第二位的大不列颠的产量则为29200万公吨。…