第三讲技术革命与技术发展规律

1、第三讲第三讲 技术革命与技术技术革命与技术发展规律发展规律魏发辰2技术革命与技术发展规律技术革命与技术发展规律技术革命是技术发展的一种形式，也技术革命是技术发展的一种形式，也是技术发展的一种规律。技术发展的是技术发展的一种规律。技术发展的规律包括技术系统发展的规律和技术规律包括技术系统发展的规律和技术体系发展的规律，以及技术同科学，体系发展的规律，以及技术同科学，同社会、经济的互动规律。认识技术同社会、经济的互动规律。认识技术发展的规律，是认识技术和技术创新发展的规律，是认识技术和技术创新的必要基础。正如马克思所言：的必要基础。正如马克思所言：“科科学是知识形态的生产力，技术是直接学是知识形态

2、的生产力，技术是直接和现实的生产力，科学只有并入生产和现实的生产力，科学只有并入生产过程之时才能成为直接、现实的生产过程之时才能成为直接、现实的生产力力”。一部技术史就是一部社会生产。一部技术史就是一部社会生产力的发展史。力的发展史。3技术革命与技术的发展规律技术革命与技术的发展规律3.1技术与技术体系的构成技术与技术体系的构成 3.2.1.技术本质的再认识技术本质的再认识 3.1.2.技术的系统构成技术的系统构成 3.1.3. 社会技术体系社会技术体系 3.1.4.技术体系的更替与技术革命技术体系的更替与技术革命3.2。第一次技术革命与技术发展的连锁性规律。第一次技术革命与技术发展的连锁性规

3、律 3.2.1.第一次技术革命第一次技术革命 3.2.2.技术发展的动力机制技术发展的动力机制 3.2.3.技术发展的连锁性规律技术发展的连锁性规律 3.2.4技术创新选项的理论根据技术创新选项的理论根据3.3。第二次技术革命与科学驱动规律。第二次技术革命与科学驱动规律 3.3.1.第二次技术革命的主要内容第二次技术革命的主要内容 3.3.2.科学驱动创新的动力机制科学驱动创新的动力机制 3.3.3.知识应用创新的新领域知识应用创新的新领域 3.3.4. 科学家、发明家和企业家概念的模糊化科学家、发明家和企业家概念的模糊化4技术革命与技术的发展规律3.4 第三次技术革命与科技一体化第三次技术革

4、命与科技一体化 3.4.1.第三次技术革命的主要内容第三次技术革命的主要内容 3.4.2.创新动力的合力机制创新动力的合力机制 3.4.3.创新基础的多元化创新基础的多元化 3.4.4.技术科学化与科学技术化趋势技术科学化与科学技术化趋势3.5 技术的历史发展与进化、外化规律技术的历史发展与进化、外化规律 3.5.1.技术系统结构的演变与技术进化规律技术系统结构的演变与技术进化规律 3.5.2.技术的历史发展与人体功能外化规律技术的历史发展与人体功能外化规律 3.5.3.进化、外化规律与技术创新范式进化、外化规律与技术创新范式 53.13.1技术与技术体系的构成技术与技术体系的构成 不识庐山真

5、面目，只因身在此山中。从任何不识庐山真面目，只因身在此山中。从任何一个专业角度去认识技术，只能认识到技术的一一个专业角度去认识技术，只能认识到技术的一个侧面，要想真正认识技术的本质，就要站在技个侧面，要想真正认识技术的本质，就要站在技术之外，超越技术至上，从哲学和社会的角度全术之外，超越技术至上，从哲学和社会的角度全景观之。只有真正认识技术，才好发展技术，促景观之。只有真正认识技术，才好发展技术，促进技术创新，创造社会财富。进技术创新，创造社会财富。 3.2.1.技术本质的再认识技术本质的再认识 3.1.2.技术的系统构成技术的系统构成 3.1.3. 社会技术体系社会技术体系 3.1.4.技术

6、体系的更替与技术革命技术体系的更替与技术革命63.2.1.技术本质的再认识技术本质的再认识1）关于技术的定义）关于技术的定义 日本唯物论研究会：相川春喜、户板润、岗邦日本唯物论研究会：相川春喜、户板润、岗邦雄为代表：雄为代表：劳动手段体系说劳动手段体系说 日本唯物论研究会：武谷三男：应用说日本唯物论研究会：武谷三男：应用说技术技术是人们在实践中对是人们在实践中对客观规律性的有意识客观规律性的有意识 的应用。的应用。 前苏联：为实现前苏联：为实现生产过程和为社会的非生产生产过程和为社会的非生产需需要服务而要服务而创造创造的人类的人类活动手段的总和活动手段的总和。 德国技术哲学家：戴沙沃和图赫尔德

7、国技术哲学家：戴沙沃和图赫尔技术是在技术是在创造性构思创造性构思的基础上为了满足个人和社会的需的基础上为了满足个人和社会的需要而创造出来的，具有实现特定目标的功能，要而创造出来的，具有实现特定目标的功能，最终起最终起改造世界改造世界作用的一切作用的一切物品和方法物品和方法。（技术哲学）7关于技术的定义关于技术的定义 德国技术哲学家：汤德尔和西蒙顿：技术是介于人类与德国技术哲学家：汤德尔和西蒙顿：技术是介于人类与自然界中间的东西即自然界中间的东西即中介说中介说。关于技术的争论关于技术的争论） 德国技术哲学家：埃吕尔：（德国技术哲学家：埃吕尔：（技术社会技术社会）在一切人）在一切人类活动领域中通过

8、类活动领域中通过理性得到理性得到的、具有绝对有效性的各种的、具有绝对有效性的各种方法的总体。方法的总体。 英国科学哲学家：英国科学哲学家：N.克罗斯、克罗斯、J.诺顿和诺顿和D.沃克沃克设计方设计方法与科学方法法与科学方法“社会系统说社会系统说”：技术是包括人和机器在：技术是包括人和机器在内的内的社会系统，社会系统，为解决实际任务对科学和其他组织起来为解决实际任务对科学和其他组织起来的知识的运用。的知识的运用。 美国控制论专家：西蒙美国控制论专家：西蒙：“知识说知识说”技术是关于如何技术是关于如何行事，如何实现人类目标的知识。行事，如何实现人类目标的知识。 狄德洛狄德洛百科全书百科全书：技术：

9、技术“是为了完成某种特定目标是为了完成某种特定目标而协同动作的方而协同动作的方法、手段和规则法、手段和规则的完整体系的完整体系”。 马克思：技术反映的是人对于自然的马克思：技术反映的是人对于自然的能动关系能动关系。8简明不列颠百科全书简明不列颠百科全书：“技术是人类改变或控制客观技术是人类改变或控制客观环境的环境的手段或活动手段或活动”。爱斯（爱斯（MEyth）认为：）认为：“技术是赋予人的意志以物质形技术是赋予人的意志以物质形式的一切东西式的一切东西”。图切尔（图切尔（KTuchel）认为：）认为：“技术是指在创构思的基础技术是指在创构思的基础上为满足个人和社会需要而产生的一切对象、过程和系

10、统，上为满足个人和社会需要而产生的一切对象、过程和系统，它们通过规定的功能服务于特定的目的，并且在总体上改它们通过规定的功能服务于特定的目的，并且在总体上改变世界变世界”。贝克（贝克（HBeck）认为：）认为：“技术是通过智慧对自然的改技术是通过智慧对自然的改造造人按照自己的目的、根据对自然规律的理解，改造人按照自己的目的、根据对自然规律的理解，改造和变革无机界、有机界和人本身的心理和智慧的特性（或和变革无机界、有机界和人本身的心理和智慧的特性（或相应的自然过程）相应的自然过程）”德索尔认为：德索尔认为：“技术是通过自然资源的有目的的造型和处技术是通过自然资源的有目的的造型和处理而从思想中引出

11、的现实理而从思想中引出的现实”。比克（比克（Wiebe bijker）认为，技术依次具有三种含义：其）认为，技术依次具有三种含义：其一，物理实体或人工制品；其二，行为过程；其三人类所一，物理实体或人工制品；其二，行为过程；其三人类所知道的以及所作的。知道的以及所作的。自然辨证法百科全书认为：“人类为了满足社会需要依靠自然规律和自然界的物质、能量和信息来创造、控制、应用和改进人工自然系统的手段和方法”。92）关于技术的新概念）关于技术的新概念人类有目的的认识自然、改造人类有目的的认识自然、改造自然和适应自然的社会活动中，自然和适应自然的社会活动中，应用科学知识所创造出来的各应用科学知识所创造出来

12、的各种物质资料、劳动手段及方法、种物质资料、劳动手段及方法、技能的总和。它体现了人对于技能的总和。它体现了人对于自然的能动关系。自然的能动关系。103）技术的本质）技术的本质（1）人对于自然界的能动关系（马克思）人对于自然界的能动关系（马克思）在在1844 年经济学年经济学-哲哲 学手稿学手稿中，马克思就明确指出：中，马克思就明确指出：“自然科学自然科学通过工业日益在实践上进入人的生活，改造人的生活通过工业日益在实践上进入人的生活，改造人的生活工业是自然工业是自然界同人之间，因而也是自然科学同人之间的现实的界同人之间，因而也是自然科学同人之间的现实的 历史关系历史关系”，“工业的历史和工业已经

13、产生的对象性的存在，是一本打开了的关于工业的历史和工业已经产生的对象性的存在，是一本打开了的关于人的本质力量的书，是感性的摆在我们面前的人的心理学人的本质力量的书，是感性的摆在我们面前的人的心理学”。由此，。由此，作为人的本质作为人的本质 力量对象化的产物，技术不仅展示了人对于自然的能力量对象化的产物，技术不仅展示了人对于自然的能动关系，也展示着人类社会生活关系的直接生产过程，它是人类社会动关系，也展示着人类社会生活关系的直接生产过程，它是人类社会生活关系的形成、存在和发展的更本力量和生活关系的形成、存在和发展的更本力量和 度量尺度。显然在马克度量尺度。显然在马克思这里，技术（工业）和劳动以及

14、人的本质有着内在的一致性。思这里，技术（工业）和劳动以及人的本质有着内在的一致性。按照马克思的观点，正如人的本质不是具体的抽象物一样，技术的本按照马克思的观点，正如人的本质不是具体的抽象物一样，技术的本质也不是某些抽象的物，它实际上体现的是一种关系。一方面体现着质也不是某些抽象的物，它实际上体现的是一种关系。一方面体现着人与自然界之间的一种客观的物质、能量和信息的交换过程，另一方人与自然界之间的一种客观的物质、能量和信息的交换过程，另一方面也反映着技术形态中人与人及人与社会的关系。面也反映着技术形态中人与人及人与社会的关系。（2）技术的本质是它的使用价值；）技术的本质是它的使用价值；（3）技术

15、的本质是它的生产力属性；）技术的本质是它的生产力属性；（4）技术的本质是它的财富属性；）技术的本质是它的财富属性；（5）技术是人类文明发展的标尺。）技术是人类文明发展的标尺。113.1.2.3.1.2.技术的系统构成技术的系统构成1 1）技术的系统结构）技术的系统结构: :工作、动力、控制，三工作、动力、控制，三个基本单元。个基本单元。2 2）技术的社会分层结构：实验技术、专业）技术的社会分层结构：实验技术、专业技术、工程技术；技术、工程技术；3 3）技术系统的内在逻辑结构：基础技术、）技术系统的内在逻辑结构：基础技术、主体技术、通用技术、相关技术；主体技术、通用技术、相关技术；123.1.3

16、. 社会技术体系社会生产技术的体系结构：社会生产技术的体系结构：采掘技术、制造技术、采掘技术、制造技术、能源技术、材料技术、能源技术、材料技术、传输技术、建设技术、传输技术、建设技术、信息技术、信息技术、安全保障技术、安全保障技术、管理技术管理技术 、教育技术、教育技术。133.1.4.3.1.4.技术体系的更替与技术革命技术体系的更替与技术革命一、技术革命的概念一、技术革命的概念A,毛泽东：一般小的技术改进，叫作技术毛泽东：一般小的技术改进，叫作技术革新；而在技术上带有根本性的、有广泛革新；而在技术上带有根本性的、有广泛影响的大的变化，叫做技术革命。影响的大的变化，叫做技术革命。B，科学革命

17、的划界：一系列观念的变革；，科学革命的划界：一系列观念的变革；研究范式的更替过程等；研究范式的更替过程等；C,技术体系的更技术体系的更替；替；D,主导技术的更替；主导技术的更替；E,技术范式的更技术范式的更替；替；WEI:WEI:技术革命是对技术发展状态的一种表技术革命是对技术发展状态的一种表达方式，技术革命的划界标准是一种综合达方式，技术革命的划界标准是一种综合判断标准，即是通过多方面的变革来判断判断标准，即是通过多方面的变革来判断的。其主要参量包括：科学内含的变化，的。其主要参量包括：科学内含的变化，价值取向的变化，主导技术的更替，及其价值取向的变化，主导技术的更替，及其对产业变化的影响等

18、。对产业变化的影响等。14二、古代三次技术革命与古代三个二、古代三次技术革命与古代三个技术体系技术体系1,旧石器旧石器新石器时代包括人工取火新石器时代包括人工取火技术的发明；由合目的的选择天然物技术的发明；由合目的的选择天然物料形成的技术体系，到一经过加工的料形成的技术体系，到一经过加工的石器体系；石器体系；2,新石器新石器铜器时代包括火的利用及铜器时代包括火的利用及农牧业技术的发明，工具和兵器；以农牧业技术的发明，工具和兵器；以铜器为主导技术；铜器为主导技术；3,铜器铜器铁器时代，工具及兵器；以铁器时代，工具及兵器；以铁器为主导技术；铁器为主导技术；15近代三次技术革命近代三次技术革命1）蒸

19、汽机为核心的机械技术体系形成；）蒸汽机为核心的机械技术体系形成；先导技术是纺织机，主导蒸汽机，辅助技术包括：先导技术是纺织机，主导蒸汽机，辅助技术包括：机械加工、钢铁技术、铁路技术、蒸汽轮船等。机械加工、钢铁技术、铁路技术、蒸汽轮船等。2）电气技术体系的形成）电气技术体系的形成先导技术是发电机和电动机，主导技术是电动力、先导技术是发电机和电动机，主导技术是电动力、电照明、电通信技术；辅助技术：电力输送技术、电照明、电通信技术；辅助技术：电力输送技术、电车技术、三大炼钢法、内燃机技术、汽车技术、电车技术、三大炼钢法、内燃机技术、汽车技术、飞机技术等。飞机技术等。3）电子信息技术体系的形成）电子信

20、息技术体系的形成先导技术：计算机技术，主导技术：计算机、核先导技术：计算机技术，主导技术：计算机、核能、控制技术；辅助技术：材料技术、数控技术、能、控制技术；辅助技术：材料技术、数控技术、空间技术、生物技术、海洋技术等等。空间技术、生物技术、海洋技术等等。163.23.2。第一次技术革命与技术发展的。第一次技术革命与技术发展的连锁性规律连锁性规律 3.2.1.第一次技术革命第一次技术革命 3.2.2.技术发展的动力机制技术发展的动力机制 3.2.3.技术发展的连锁性规律技术发展的连锁性规律 3.2.4技术创新选项的理论根据技术创新选项的理论根据如果说技术革命是技术体系发展的一种质如果说技术革命

21、是技术体系发展的一种质变，那末与之相对应的则是技术体系的量变，那末与之相对应的则是技术体系的量变式发展。这种技术体系的量变式发展体变式发展。这种技术体系的量变式发展体现出一种连锁性规律。现出一种连锁性规律。173.2.1.3.2.1.第一次技术革命第一次技术革命 1）第一次技术革命发端于英国。）第一次技术革命发端于英国。 1733年约翰。凯伊发明了飞梭；年约翰。凯伊发明了飞梭； 1735年约翰。怀亚特和刘易斯。鲍尔发年约翰。怀亚特和刘易斯。鲍尔发明了纺筒与纺锤相配合的纺纱机；明了纺筒与纺锤相配合的纺纱机； 1765年哈格里夫斯发明了珍妮机；年哈格里夫斯发明了珍妮机； 1771年阿克莱特发明了水

22、力纺纱机；年阿克莱特发明了水力纺纱机； 1785年克隆普顿综合珍妮机和水力机的年克隆普顿综合珍妮机和水力机的优势发明了骡机，可以同时转动优势发明了骡机，可以同时转动300-400个纱锭。个纱锭。18第一次技术革命第一次技术革命 2）纺纱机的发明与创新引发了织布机的发明）纺纱机的发明与创新引发了织布机的发明与创新与创新 1785年，卡特莱特发明了水力自动织布机；年，卡特莱特发明了水力自动织布机； 1804年，德克利夫采用材料替代法，发明了钢年，德克利夫采用材料替代法，发明了钢铁结构的新式织布机，最终实现了织布业的机铁结构的新式织布机，最终实现了织布业的机械化。械化。 3）纺织机的发明与创新引发了

23、动力机）纺织机的发明与创新引发了动力机蒸汽蒸汽机的发明与创新机的发明与创新 1765年，瓦特在塞维利和纽克门蒸汽抽水机的年，瓦特在塞维利和纽克门蒸汽抽水机的基础上研制出了通用蒸汽机模型，基础上研制出了通用蒸汽机模型，1784年，他年，他获得了蒸汽发动机的发明专利。到获得了蒸汽发动机的发明专利。到1800年，英年，英国拥有蒸汽发动机的总量达到了国拥有蒸汽发动机的总量达到了321台。蒸汽台。蒸汽机的发明和应用，使得人类技术从工具到机器机的发明和应用，使得人类技术从工具到机器的发展不仅成为可能，而且成为现实的了。的发展不仅成为可能，而且成为现实的了。19第一次技术革命第一次技术革命 A,加工机械的发

24、明加工机械的发明 1775年，约翰。威尔金森发明了镗床；年，约翰。威尔金森发明了镗床； 1797年莫兹利发明了车床；年莫兹利发明了车床； B，钢铁材料及其冶炼技术的发明，钢铁材料及其冶炼技术的发明 17351750年，亚伯拉罕。达比父子发明焦年，亚伯拉罕。达比父子发明焦炭及其炼钢法；炭及其炼钢法； 1740年本杰明。亨次曼发明了坩锅炼钢法；年本杰明。亨次曼发明了坩锅炼钢法； 1788年，亨利。考特发明了轧钢机，开始大年，亨利。考特发明了轧钢机，开始大量生产钢板、型钢和钢轨。量生产钢板、型钢和钢轨。 C，辐射创新，辐射创新 1807年，美国罗伯特。富尔顿发明了蒸汽轮船；年，美国罗伯特。富尔顿发明

25、了蒸汽轮船； 1814年，乔治。史蒂文森开始研制蒸汽机车，年，乔治。史蒂文森开始研制蒸汽机车，并于并于1830年完成，铁路时代由此开始。年完成，铁路时代由此开始。20主流创新方法（该时期）主流创新方法（该时期）满足期望点创新法满足期望点创新法操作：操作：1，确定对象；，确定对象；2，设定期望点；，设定期望点；3，思考措施；，思考措施；4，细节设计；，细节设计；5，方案表述。，方案表述。克服缺点创新方法克服缺点创新方法操作操作;1,确定对象；确定对象；2，列举缺点；，列举缺点；3，分析原因；，分析原因；4，思考措施；，思考措施；5，方案表述。，方案表述。213.2.2.技术发展的动力机制技术发展

26、的动力机制社会需求是技术发展的第一动力，即便是在科学充分发展的今天也不例外。资本主义市场经济的出现，为技术发展提供了史无前例的社会条件，追逐利润的资本魔力，时刻都在刺激人们的创新欲望，拉动着技术的发展。创新创新思维思维创新创新欲望欲望223.2.3.技术发展的连锁性规律技术发展的连锁性规律机械技术体系的形成是对古代以工具为特征的技机械技术体系的形成是对古代以工具为特征的技术体系的否定。术体系的否定。技术革命是一个过程，一个从量的积累到质的变技术革命是一个过程，一个从量的积累到质的变化的过程。这个过程常常表现为人类技术创新的化的过程。这个过程常常表现为人类技术创新的一个高潮。其结果是一种新的技术

27、体系的形成。一个高潮。其结果是一种新的技术体系的形成。技术发展的连锁性，是由技术体系内部各种技术技术发展的连锁性，是由技术体系内部各种技术发展的不平衡性决定的。发展的不平衡性决定的。所谓技术发展的连锁性规律，是指在一定技术体所谓技术发展的连锁性规律，是指在一定技术体系之中，由于某一方面的技术突破导致各方面技系之中，由于某一方面的技术突破导致各方面技术发展水平的失衡，从而在适应性创新需求的拉术发展水平的失衡，从而在适应性创新需求的拉动下，导致各方面技术依照需求强度的大小依次动下，导致各方面技术依照需求强度的大小依次获得创新与发展的规律。获得创新与发展的规律。飞梭飞梭 纺纱机纺纱机 蒸汽机蒸汽机

28、机床机床 炼钢炼钢 蒸汽机船蒸汽机船 铁路运输铁路运输 机械技术体系机械技术体系233.2.4技术创新选项的理论根据技术创新选项的理论根据系统是客观物质世界的一种普遍的存在方式，技系统是客观物质世界的一种普遍的存在方式，技术体系的存在方式当然毫无例外地具有系统性。术体系的存在方式当然毫无例外地具有系统性。当我们将社会技术体系看作一个大系统的时候，当我们将社会技术体系看作一个大系统的时候，根据系统存在的层次性原理，将构成社会技术体根据系统存在的层次性原理，将构成社会技术体系的各个技术门类看作系统也就十分自然了。因系的各个技术门类看作系统也就十分自然了。因此，社会技术体系之中各个技术门类之间创新与

29、此，社会技术体系之中各个技术门类之间创新与发展的连锁性规律同样会在各个技术门类内部起发展的连锁性规律同样会在各个技术门类内部起作用。作用。由此可见，将技术发展的连锁性规律作为技术创由此可见，将技术发展的连锁性规律作为技术创新选项、选题的理论根据，一个个新技术的生长新选项、选题的理论根据，一个个新技术的生长点就会出现在大家面前，这就是社会技术体系个点就会出现在大家面前，这就是社会技术体系个技术门类之间，以及每一技术门类内部各技术封技术门类之间，以及每一技术门类内部各技术封面之间的发展差距凸现之处。面之间的发展差距凸现之处。实例思考：铁路大面积实例思考：铁路大面积6次提速，随着次提速，随着300公

30、里时公里时速动车组的研发成功，将产生哪些铁路技术创新速动车组的研发成功，将产生哪些铁路技术创新需求？需求？243.33.3。第二次技术革命与科学驱动规律。第二次技术革命与科学驱动规律3.3.1.第二次技术革命的主要内容第二次技术革命的主要内容 3.3.2.科学驱动创新的动力机制科学驱动创新的动力机制 3.3.3.知识应用创新的新领域知识应用创新的新领域 3.3.4. 科学家、发明家和企业家概念的模糊化科学家、发明家和企业家概念的模糊化 第二次技术革命展现了科学和技术之间的新第二次技术革命展现了科学和技术之间的新关系，技术的发明直接表现为科学知识的新应用；关系，技术的发明直接表现为科学知识的新应

31、用；新技术与社会的关系，体现了法国经济学家提出新技术与社会的关系，体现了法国经济学家提出的著名定律即萨伊定律：供给可以自动创造需求。的著名定律即萨伊定律：供给可以自动创造需求。科学家、发明家、企业家从此出现了和三为一的科学家、发明家、企业家从此出现了和三为一的趋势，技术创新在社会经济发展中的魅力由此开趋势，技术创新在社会经济发展中的魅力由此开始充分展现。始充分展现。253.3.1.第二次技术革命的主要内容电力技术革命电力技术革命 1831年法拉第发现电磁感应定律，三个月后发现了发年法拉第发现电磁感应定律，三个月后发现了发电机和变压器原理，并制作了模型；电机和变压器原理，并制作了模型； 1866

32、年，西门子发明励磁发电机，并于年，西门子发明励磁发电机，并于1872年实现了年实现了实用化。实用化。1870年根据发电机原理反向思考，发明了电年根据发电机原理反向思考，发明了电动机。动机。 1879年爱迪生发明电灯；年爱迪生发明电灯；1881年输电和配电技术得到年输电和配电技术得到发明和应用；发明和应用； 1882年，美国建成第一个水力发电站。年，美国建成第一个水力发电站。 1879年，西门子发明电车；年，西门子发明电车；1892年美国通用电气公司年美国通用电气公司成立。成立。26电讯技术革命电讯技术革命 1833年德国高斯和韦伯发明电报；年德国高斯和韦伯发明电报； 1835年，美国莫尔斯发明

33、了电讯机，于年，美国莫尔斯发明了电讯机，于1837年发明了莫尔斯电码；年发明了莫尔斯电码； 1847年西门子公司成立，是世界上第一年西门子公司成立，是世界上第一个电讯器材公司。个电讯器材公司。 1876年，美国贝尔发明了电话，并于年，美国贝尔发明了电话，并于1880年末建立了贝尔电话公司。年末建立了贝尔电话公司。 1879年爱迪生发明白炽灯，并建立了爱年爱迪生发明白炽灯，并建立了爱迪生电气照明公司。人类进入了电照明迪生电气照明公司。人类进入了电照明时代。时代。27钢铁技术革命钢铁技术革命 A，1856年，贝塞麦发明了转炉炼钢法；年，贝塞麦发明了转炉炼钢法； B，1864年，西门子发明平炉炼钢法

34、；年，西门子发明平炉炼钢法； C,1879年，托玛斯在前人的基础上发明了可以年，托玛斯在前人的基础上发明了可以有效脱磷的托玛斯炼钢法。有效脱磷的托玛斯炼钢法。运输技术革命运输技术革命内燃机和飞机的发明内燃机和飞机的发明1876年，德国奥托发明了四冲程往复式活塞年，德国奥托发明了四冲程往复式活塞内燃机，并于内燃机，并于1893年得到推广；年得到推广；1883年戴姆勒发明汽油机；年戴姆勒发明汽油机；1903年莱特兄弟发明飞机；年莱特兄弟发明飞机；1890年本次汽车问世；年本次汽车问世；1893年，福特汽车问世；年，福特汽车问世；283.3.2.科学驱动创新的动力机制科学驱动创新的动力机制科学的天职

35、是认知客观世界，为人们提供新的知识。然而，知识的真正价值在于应用，在于为人类提供使用价值，这就是转变为直接、现实的生产力。科学的每一次进步，都将推动技术的创新和社会生产力的发展，乃至社会的进步。这就使得追求科学知识的使用价值成为科学推动技术发展的必然规律。科学驱动技术创新的动力机制如下图所示：创新创新欲望欲望创新创新思维思维推动推动推动293.3.3.知识应用创新的新领域知识应用创新的新领域开发科学知识的使用价值是第二次技开发科学知识的使用价值是第二次技术革命的一个显著特征。术革命的一个显著特征。第二次技术革命充分诠释了关于技术第二次技术革命充分诠释了关于技术定义的定义的“科学知识应用说科学知

36、识应用说”。第二次技术革命充分诠释了第二次技术革命充分诠释了“知识应知识应用创新模式的使用价值；用创新模式的使用价值；技术的创新与发展，是知识应用创新技术的创新与发展，是知识应用创新模式发挥作用的新领域。模式发挥作用的新领域。30 3.3.4. 科学家、发明家和企科学家、发明家和企业家概念的模糊化业家概念的模糊化多二次技术革命打破了原本搁置与科学多二次技术革命打破了原本搁置与科学家、发明家和企业家之间的篱笆，使他家、发明家和企业家之间的篱笆，使他们的社会职能开始转变，原本明确的社们的社会职能开始转变，原本明确的社会分工变得模糊，甚至消失。科学家开会分工变得模糊，甚至消失。科学家开始放眼社会，将

37、自己的新知识成果进行始放眼社会，将自己的新知识成果进行技术化开发，市场化扩散，资本化运作，技术化开发，市场化扩散，资本化运作，走入市场，成为社会经济的发展的直接走入市场，成为社会经济的发展的直接推动者，成为一个新的概念，推动者，成为一个新的概念，“技术创技术创新新”的经典实践家。的经典实践家。313.4 3.4 第三次技术革命与科技一体化第三次技术革命与科技一体化 3.4.1.第三次技术革命的主要内容第三次技术革命的主要内容 3.4.2.创新动力的合力机制创新动力的合力机制 3.4.3.创新基础的多元化创新基础的多元化 3.4.4.技术科学化与科学技术化趋势技术科学化与科学技术化趋势第三次技术

38、革命的一个显著特点，是技术第三次技术革命的一个显著特点，是技术科学化与科学技术化并存。透过这一现象，科学化与科学技术化并存。透过这一现象，不难发现技术发展的动力已不仅仅是需求不难发现技术发展的动力已不仅仅是需求拉动或者科学推动，而是二者的合力作用；拉动或者科学推动，而是二者的合力作用；技术创新的科学基础也不再是单一学科知技术创新的科学基础也不再是单一学科知识的应用，而呈现出基础多元化特点；技识的应用，而呈现出基础多元化特点；技术创新思维的主流，更是由以往的正向、术创新思维的主流，更是由以往的正向、逆向，趋向于合向；技术创新活动趋向于逆向，趋向于合向；技术创新活动趋向于工程化和系统化、市场化和团

39、体化，即工程化和系统化、市场化和团体化，即“四化四化”。323.4.1.第三次技术革命的主要内容第一台电子计算机是由美国宾州大学莫尔学院的莫克莱（第一台电子计算机是由美国宾州大学莫尔学院的莫克莱（19071980年）负责研制成功的。由莫克莱和埃克特（年）负责研制成功的。由莫克莱和埃克特（1919年年）领导）领导的莫尔研制小组。经过近三年的努力，花费了的莫尔研制小组。经过近三年的努力，花费了48万美元，终于在万美元，终于在1945年底制成了世界上第一台电子计算机。年底制成了世界上第一台电子计算机。1946年年2月月15日举行日举行了公开表演，了公开表演，1947年运往阿伯丁做科学计算。这台电子计

40、算机，年运往阿伯丁做科学计算。这台电子计算机，使用了使用了1万万8千个电子管，比当时最好的机电计算机快千倍，显示千个电子管，比当时最好的机电计算机快千倍，显示了电子计算机的巨大优越性。了电子计算机的巨大优越性。1946年发明的计算机可以装满整间房子，缩小到放在桌上只用年发明的计算机可以装满整间房子，缩小到放在桌上只用35年，从台式计算机一跃发展到放在膝上的笔记本电脑，只用了年，从台式计算机一跃发展到放在膝上的笔记本电脑，只用了10年时间，从笔记本电脑再到手持式，仅仅年时间，从笔记本电脑再到手持式，仅仅5年时间。年时间。1996年，随年，随着信息网络技术的发展，当个人计算机（着信息网络技术的发展

41、，当个人计算机（PC机）从机）从386、486到到586，再到奔腾、迅驰，傻瓜机的，再到奔腾、迅驰，傻瓜机的NC机（网络计算机）进一步发机（网络计算机）进一步发展。在短短的展。在短短的30年内，计算机发展经历了三次浪潮：第一次，年内，计算机发展经历了三次浪潮：第一次，IBM一马当先，掀起了一马当先，掀起了20世纪世纪70年代巨型机的浪潮；第二次是年代巨型机的浪潮；第二次是20世纪世纪80年代的微机浪潮，英特尔一直走在前列；第三次，年代的微机浪潮，英特尔一直走在前列；第三次，20世纪世纪90年代，计算机和网络的结合，出现了数字化、网络化、信息化，年代，计算机和网络的结合，出现了数字化、网络化、信

42、息化，把人类社会推向一个崭新的时代。把人类社会推向一个崭新的时代。33原子能技术原子能技术由于核裂变最先是在德国发现的，因此德国首先由于核裂变最先是在德国发现的，因此德国首先开始研制核武器开始研制核武器.消息泄露后，爱因斯坦等科学家消息泄露后，爱因斯坦等科学家致信美国总统罗斯福致信美国总统罗斯福“加紧研制原子弹加紧研制原子弹”.1942年年8月美国开始实施以研制原子弹为内容的月美国开始实施以研制原子弹为内容的“曼哈顿计曼哈顿计划划”.1942年年12月，在费米、西拉德、奥本海默、月，在费米、西拉德、奥本海默、弗兰克等众多科学家的共同协作下，在美国芝加哥弗兰克等众多科学家的共同协作下，在美国芝加

43、哥大学建成了世界上第一座核反应堆，首次实现了人大学建成了世界上第一座核反应堆，首次实现了人工控制的核链式反应工控制的核链式反应.1945年年7月月16日，美国在新墨日，美国在新墨西哥州爆炸了世界上第一颗原子弹，从此开始了核西哥州爆炸了世界上第一颗原子弹，从此开始了核武器研制和试验的国际竞争武器研制和试验的国际竞争. 1954年年6月，原苏联建月，原苏联建成了第一个小型原子能发电站，从此，原子能技术成了第一个小型原子能发电站，从此，原子能技术体系开始逐步形成。体系开始逐步形成。34激光器发明和激光技术群形成激光器发明和激光技术群形成1960年年7月，休斯研究所的一个从事红宝石微波量月，休斯研究所

44、的一个从事红宝石微波量子放大器研制工作的年轻人梅曼，用一种装有被氙子放大器研制工作的年轻人梅曼，用一种装有被氙放电管抽运红宝石棒非常简单的装置，成功地制造放电管抽运红宝石棒非常简单的装置，成功地制造并运转了第一台激光器并运转了第一台激光器红宝石脉冲激光器（工红宝石脉冲激光器（工作波长为作波长为0.6943m）.从此，小说家们所幻想的从此，小说家们所幻想的“死光死光”，在科学理论的指导和助产下，终于奇迹，在科学理论的指导和助产下，终于奇迹般地出现了般地出现了.此后，激光又得到进一步的发展和应用此后，激光又得到进一步的发展和应用.19611965年，激光光谱用于大气污染分析，半导体激光年，激光光谱

45、用于大气污染分析，半导体激光器用于激光通信，器用于激光通信，CO2激光器用于激光熔炼，激光激光器用于激光熔炼，激光切割激光钻孔切割激光钻孔.19681969年，月球上设置激光反年，月球上设置激光反射器，地面与卫星联系射器，地面与卫星联系.1982年，发明激光全息年，发明激光全息术术.19801990年，激光外科手术、通信、光盘、年，激光外科手术、通信、光盘、激光武器等出现激光武器等出现.35空间技术空间技术1957年年10月月4日，前苏联终于成功地发射了世界上日，前苏联终于成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。第一颗人造地球卫星。1961年年4月月21日上午日上午9时时7分，分，苏联宇航员加加

46、林（苏联宇航员加加林（19341968年）少校驾驶着年）少校驾驶着“东方东方1号号”飞上了太空。在飞上了太空。在327公里的高空上，在公里的高空上，在失重的环境，做各种科学实验。失重的环境，做各种科学实验。5月月5日，美国也发日，美国也发射了射了“自由自由7号号”飞船，宇航员艾伦飞船，宇航员艾伦谢伯特在空中谢伯特在空中逗留了逗留了15分分23秒，但该飞船并未作环球飞行，只是秒，但该飞船并未作环球飞行，只是在太空中划了一道大弧。从那以后，美苏两国的载在太空中划了一道大弧。从那以后，美苏两国的载人宇宙飞船不断地将宇航员送上太空，飞船性能越人宇宙飞船不断地将宇航员送上太空，飞船性能越来越强，宇航员在

47、太空中的生活越来越方便。来越强，宇航员在太空中的生活越来越方便。1965年年3月月18日，苏联宇航员从座舱里走了出来，在太日，苏联宇航员从座舱里走了出来，在太空中做了空中做了10分钟的漫步。分钟的漫步。3个月后，美国宇航员也个月后，美国宇航员也从舱内走出，在太空中逗留了从舱内走出，在太空中逗留了20分钟。失重状态下分钟。失重状态下的太空漫步不再是人们的幻想，而变成了现实，全的太空漫步不再是人们的幻想，而变成了现实，全世界的人们都从电视机里看到了他们的具有历史意世界的人们都从电视机里看到了他们的具有历史意义的漫步。义的漫步。36年来，中国逐步建立了一套航天系统工程管理的创新年来，中国逐步建立了一

48、套航天系统工程管理的创新体制和机制，形成了比较可靠的科研生产创新体系，造就体制和机制，形成了比较可靠的科研生产创新体系，造就了一支了一支 素质好、技术精的创新队伍。中国自主研制的导素质好、技术精的创新队伍。中国自主研制的导弹武器，形成了有效的战略威慑力量和防御反击手段，为弹武器，形成了有效的战略威慑力量和防御反击手段，为保卫国家的主权和安全构筑了坚固的钢铁屏障，中国的长保卫国家的主权和安全构筑了坚固的钢铁屏障，中国的长征征 系列运载火箭发展了四大型谱种型号，具备了发系列运载火箭发展了四大型谱种型号，具备了发射近地轨道、太阳同步轨道、地球静止轨道洞见飞行器的射近地轨道、太阳同步轨道、地球静止轨道

49、洞见飞行器的能力，到今年月已进行了次发射，自年能力，到今年月已进行了次发射，自年 月以来连续次发射成功，安全性和可靠性达到世月以来连续次发射成功，安全性和可靠性达到世界先进水平。中国研制并发射的颗卫星，广泛应用于界先进水平。中国研制并发射的颗卫星，广泛应用于经济、科技、文化教育和国防建设各个领域，取得经济、科技、文化教育和国防建设各个领域，取得 了显了显著的社会效果和经济效益。著的社会效果和经济效益。 中国独立研制并成功发射的四艘无人飞船和两艘载人飞中国独立研制并成功发射的四艘无人飞船和两艘载人飞船，实现了中华民族的千年飞天梦想，使中国成为世界上船，实现了中华民族的千年飞天梦想，使中国成为世界

50、上第三个能够独立自主开展载人航天活动的国家。第三个能够独立自主开展载人航天活动的国家。 这位负责人指出，中国正在进行的月球探测工程，拉开这位负责人指出，中国正在进行的月球探测工程，拉开了中国深空探测的帷幕，将使中国航天事业发展迈上一个了中国深空探测的帷幕，将使中国航天事业发展迈上一个新的更高的台阶新的更高的台阶37材料技术材料技术材料是工业的基础，也是技术的基础。同时新材料材料是工业的基础，也是技术的基础。同时新材料又是技术发展的产物。一般地，材料大体上可分为：又是技术发展的产物。一般地，材料大体上可分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材

51、料、半导体材料、光电子材料、磁性和超导材料、料、半导体材料、光电子材料、磁性和超导材料、生物医学材料、核材料。按性能可分为：结构材料、生物医学材料、核材料。按性能可分为：结构材料、功能材料、智能材料、设计材料，等等。新材料加功能材料、智能材料、设计材料，等等。新材料加工技术有：近无余量成形加工、快速凝固加工、电工技术有：近无余量成形加工、快速凝固加工、电子束加工及激光硬化等。新材料，又称高技术先进子束加工及激光硬化等。新材料，又称高技术先进材料，类型很多，基本上可以分为四大类：新金属材料，类型很多，基本上可以分为四大类：新金属材料（如先进高温合金、金属化合物及形状记忆合材料（如先进高温合金、金

52、属化合物及形状记忆合金等）；先进无机非金属材料如高温结构陶瓷、玻金等）；先进无机非金属材料如高温结构陶瓷、玻璃光导纤维、人工金刚石薄膜等）；有机高分子材璃光导纤维、人工金刚石薄膜等）；有机高分子材料（如高性能工程塑料、高效气体分离膜、导电高料（如高性能工程塑料、高效气体分离膜、导电高分子材料等）；先进复合材料（如碳纤维增强树脂分子材料等）；先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料、碳基复合材料、碳/碳复合材料、梯度功能材料等）碳复合材料、梯度功能材料等）。38现代制造技术现代制造技术 人类的制造技术，大约经历了四个阶段：第一阶段为手工人类的制造技术，大约经历了四个阶段：第一阶段为手工制造，人主

53、要用自己的体力来制造零部件和机器；第二阶制造，人主要用自己的体力来制造零部件和机器；第二阶段为机械化阶段，人操作机器来生产机器；第三阶段是自段为机械化阶段，人操作机器来生产机器；第三阶段是自动化阶段，人在现场监控机器操作机器来生产机器。随着动化阶段，人在现场监控机器操作机器来生产机器。随着电子和信息技术的发展，制造技术又开始进入第四阶段电子和信息技术的发展，制造技术又开始进入第四阶段集成制造，首先，在生产线自动化基础上出现柔性化，集成制造，首先，在生产线自动化基础上出现柔性化，即在同一条生产线上可以同时生产多种型号的产品，进而即在同一条生产线上可以同时生产多种型号的产品，进而又出现信息化，生产

54、者在家里通过信息网络，在多媒体面又出现信息化，生产者在家里通过信息网络，在多媒体面前利用信息监控机器操作机器生产机器，实现车间无人化。前利用信息监控机器操作机器生产机器，实现车间无人化。集成制造又称柔性计算机集成制造，它借助于计算机技术集成制造又称柔性计算机集成制造，它借助于计算机技术将产品、工艺和制造管理信息集中于一个交互式网络中，将产品、工艺和制造管理信息集中于一个交互式网络中，极大地减少了生产过程中的极大地减少了生产过程中的“事务处理事务处理”的环节。集成制的环节。集成制造需要的高技术，包括计算机辅助设计、辅助制造、电子造需要的高技术，包括计算机辅助设计、辅助制造、电子装备、加工控制设备

55、，仿真工具、成组技术、工厂调度工装备、加工控制设备，仿真工具、成组技术、工厂调度工具等等。现代制造技术中，智能加工设备（如机器人、传具等等。现代制造技术中，智能加工设备（如机器人、传感器、控制技术）、微米及毫微米制造、系统管理技术等感器、控制技术）、微米及毫微米制造、系统管理技术等等都在迅速地发展。等都在迅速地发展。39现代生物技术现代生物技术 生物技术包括了传统的发酵工程、细胞工程以及生物技术包括了传统的发酵工程、细胞工程以及现代的遗传工程或现代的遗传工程或DNA技术。技术。1997年年2月月23日，科学日，科学家运用克隆技术，培育出第一只克隆绵羊。家运用克隆技术，培育出第一只克隆绵羊。19

56、97年年10月，科学家培育出一个没有头的青蛙胚胎。这项月，科学家培育出一个没有头的青蛙胚胎。这项技术用于人类，可以培育出人的部分器官。科学家技术用于人类，可以培育出人的部分器官。科学家预计，到预计，到2019年，就可以实现这种人体年，就可以实现这种人体“自我自我”配配件的更换。克隆技术为人类带来了无限的机遇。目件的更换。克隆技术为人类带来了无限的机遇。目前，生物技术更多地用于医药，利用遗传工程医药前，生物技术更多地用于医药，利用遗传工程医药来控制心脏病和糖尿病、治疗癌症或缓解中风影响来控制心脏病和糖尿病、治疗癌症或缓解中风影响的患者人数已达数千万。而生物技术的更美好的前的患者人数已达数千万。而

57、生物技术的更美好的前景是农业方面。转基因大豆的蛋白质含量高达景是农业方面。转基因大豆的蛋白质含量高达48，又抗病毒，产量也比一般品种高又抗病毒，产量也比一般品种高12；无病无虫的；无病无虫的棉花，遗传工程在农业上的普遍应用，将彻底改变棉花，遗传工程在农业上的普遍应用，将彻底改变农业的面貌。农业的面貌。40海洋技术海洋技术海洋监测技术海洋生物技术海洋资源勘探技术海洋环境保护与生态修复技术海洋资源综合利用技术海洋信息技术41纳米技术纳米技术2020世纪世纪8080年代，随着扫描隧道显微镜年代，随着扫描隧道显微镜(STM)(STM)、原子、原子力显微镜力显微镜(AFM)(AFM)等微观表征和操纵技术

58、的诞生与发等微观表征和操纵技术的诞生与发展，展，“纳米技术纳米技术”应运而生。应运而生。“纳米纳米”是长度单位，是长度单位，为为1010-9-9m m，用符号表示为，用符号表示为nmnm。原子的直径为。原子的直径为0.1-0.1-0.3nm0.3nm，研究小于，研究小于1010-l0-l0m m以下的原子内部结构属于原以下的原子内部结构属于原子核物理、粒子物理的范畴。纳米技术是指在纳米子核物理、粒子物理的范畴。纳米技术是指在纳米尺度尺度(1nm(1nm到到l00nml00nm之间之间) )上研究物质上研究物质( (包括原子、分包括原子、分子的操纵子的操纵) )的特性和相互作用，以及利用这些特性

59、的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。当物质颗粒小到的多学科交叉的科学和技术。当物质颗粒小到1-1-100nm(10100nm(10-9-9-10-10-7-7m)m)时，其量子效应、物质的局域性时，其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应使物质的很多性能发生质及巨大的表面及界面效应使物质的很多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个孤立原于的奇异现象，例如高氧化活性、熔点变化、孤立原于的奇异现象，例如高氧化活性、熔点变化、反射率降低、超顺磁性以及宏观量子隧道效应等等。反射率降低、超顺磁性以及宏观量子隧道效应等等。423.4.2.3.4.2.创新动力的合力机制创新动力的合力机制第三次技术革命期间技术创新的动力来自于第三次技术革命期间技术创新的动力来自于第二次世界大战期间新式武器研制的强大军第二次世界大战期间新式武器研制的强大军火市场需求，和从火市场需求，和从20世纪初开始的第三次科世纪初开始的第三次科学革命的推动，这两种强大动力之合力作用。学革命的推动，这两种强大动力之合力作用。其作用过程如下图示：其作用过程如下图示：创新创新过程过程社会社会需求需求推动433.4.3.创新基础的多元化微电子学微电子学+数学数