科学技术概论2.ppt

第一次产业技术革命第二章三联体称遗传密码子(genetic codon)，决定一种氨基酸主要依据人工设计合成的各种mRNA进行体外翻译所得实验结果，于1965年编成遗传密码表(表12—1) 表15-1 遗传密码表（二）遗传密码的特点本章重点：一、英国技术革命和产业革命二、法国的产业革命和科学的兴衰第一次产业革命的兴起首先兴起的地点：英国原因：社会和经济两方面资本主义民主革命和宗教的改革；生产发展推动科技的发展；圈地运动和农业发展；海上霸权的掌握17世纪中叶，英国资产阶级通过革命取得了国 家政权，最后确立君主立宪政体英国资产阶级 革命之初伴随着宗教改革早在16世纪，英国就 通过议案，使教会有教皇管辖改变成由国王管辖 新教主张废除繁琐的宗教的仪式强调个人修养 ，被称为清教派资产阶级的很多代表性人物是 清教徒教徒们受培根思想的影响，对圣经做了 新的解释，认为通过观察、研究万物的性质可以 增进人们对上帝的忠心这种思想不仅与科学研 究不矛盾，而且有利于研究对人类有用的技艺生产的发展，特别是英国采掘业、交通运输业和军事的 发展，提出了许多技术问题正是经济的发展引起了技术上 的兴趣，推动了科学的发展，造成一种社会氛围，使人们注 意科学和技术。

科学社团因此应运而生1662年，英国皇家 学会成立英国皇家学会遵循培根的思想，提出学会的宗旨 和任务是增进关于事务的知识和一切有用的技艺 从16世 纪开始长达3个世纪的圈地运动，使封建土地所有制转化为 资本主义的土地所有制，消灭了英国的自耕农，并迫使世代 居住在工地上上的雇农、从事家庭手工艺的工匠纷纷流向城 市，造就了大批无产者欧洲的战争工匠们纷纷逃往英国 农业耕作技术的改良、农机具的改进，为工业革命准备了所 需的粮食和一部分原材料农业资本主义化还扩大了国内市 场英国凭借其强大的海军打败了西班牙、荷 兰、法国，掌握了海上霸权，从而能够肆意掠 夺殖民地1757—1815年间，英国从印度掠夺 的财富就高达10亿英镑同时英国的海上贸易 也迅速发展，18世纪中叶，其进出口贸易额增 长了六倍，也为它带来极大的利润英国殖民 者门还通过贩卖黑人奴隶的罪恶交易，获得巨 额肮脏的金钱这些原始的积累为工业革命提 供了优厚的物质基础马克思指出：英国“在真 正的手工业时期，确是商业上的霸权造成了工 业上的优势所以殖民制度在当时起着决定性 作用”2.1 英国技术革命和产业革命技术、产业和市场之间的互动，是不同的技术、不 同产业之间也往往是相互制约和相互影响的。

18世纪 60年代在英国开始了产业革命，同时出现了近代以来的 第一次技术革命它开始于纺织业的机械化，以蒸汽机 的广泛应用为标志，继而推广到其他轻工业、重工业等 从此，英国率先成为工业国，获得世界性的工业优势 纺织技术——产业革命的源头 英国的产业革命源于纺织技术的革命英国纺织业是17世 纪从荷兰引进的，最初它是一个新兴的幼稚的行业，在国 内市场到处受到传统毛纺织业的排挤，在国际市场上受到 印度有悠久历史的质优价廉的产品的激烈竞争英国的棉 纺织业急需进行技术革命纺织业包括纺纱和织布两个部门，1733年英国钟表匠凯 伊发明了飞梭，使织布效率提高了一倍并使布面加宽，飞 梭的广泛使用，造成纺纱和织布之间严重不协调，长期发生 “纱荒”1765年曾当过木工的织布工人哈格里沃斯发明了 竖锭纺车，以他女儿的名字命名为“珍妮纺车”，珍妮纺车并在1770年登记了专利 珍妮 机一开始就能用12至18个纱锭， 提高了纺纱效率，消除了在纺纱 与织布之间的瓶颈，成为英国产 业革命的火种，珍妮机到1790年 已在英国广泛使用1769年理发师阿克赖特发明了水力纺纱机，并于1771年 建造了第一个水力纺纱机的纱厂该厂有数千纱锭，300 多工人。

一系列新的纺纱机的发明第一次使纺纱的速度超 过了织布的速度，又形成了新的不平衡1785年，水力 推动的织布机问世，使生产效率提高10倍1971年第一 个用这种设备的织布厂建立起来，随后便得到广泛普及 水力机体积大，又必须在特定的地区使用，需要建厂房集 中大量生产这就促使工 制度的诞生纺纱行业的发展， 同时带动了一系列相关行业的机 械发明和改造大量机械的发展 、使用，使动力问题又成为亟需 解决的社会需要棉纺厂钢铁产业英国产业革命时期的另一大产业是钢铁产业钢铁产业和纺 织产业几乎是同时的，但在技术上却表现出不同的特点纺 织工业的变革是因机械发明而产生的，而冶金工业的变革适 应化学发明而推动的一方面是机械代替了体力劳动，另一 方面是增加生产数量和改进生 产质量的方法，而劳动力的作 用并没有显著减少但它们却 有一点是共同的，即都是通过 技术改进和技术发明，而不是 通过增加劳动力来促进生产发 展钢铁厂英国是一个铁矿资源丰富的国家，但在18世纪初，由 于燃料缺乏，英国的钢铁工业萎靡不振那时英国人采用 木材来冶炼铁矿石，致使森林资源急剧减少，也引起了人 民的反抗英国是一个煤炭贮量丰富的国家，同时也是一 个较早开采煤炭的国家，但丰富的煤矿资源没有得到广泛 开采利用。

煤中含有的硫破坏了铁的冶炼，使铁的纯度比 较低这就促使许多人寻求煤做燃料冶铁炼钢的办法1709年，达比发明了先将煤烧成焦炭后用焦炭来冶炼铁 的方法，避免了硫化物进路生铁中后来，他的儿子改进 了制造焦炭的方法，使这种生铁冶炼法被英国也进界普遍 采用1788年英国生产生铁61000吨，到1796年产量翻番， 到1806年产量再次翻番生铁生产发展的同时，也出现了 把生铁精炼成熟铁的新方法1784年，科特取得了“搅式 炼铁法”的专利从此精炼铁的生产与生铁的生产齐头并 进于是又反过来刺激了生铁的生产在冶铁工业不断改进、发展的同时，钢铁工业也在经历着 同样的过程1740年，林肯郡唐卡斯特的钟表匠亨茨曼因 买不到好的钟表发条，便开始自己研究制造钢的方法到 1750年，他获得成功，并很快流行起来钢铁工业主要发 明已经完成，但进一步的小改造还在进行例如，鼓风机 的改造，斯米顿1761年在卡伦工 厂使用了水力驱动的鼓风机，使 的一个原来每星期生产10吨生铁 的高炉变为生产40吨以上煤是 蒸汽机的燃料，钢铁是制造蒸汽 机的燃料，采煤业和钢铁业的发 展，为蒸汽机的登场搭好了舞台 炼钢蒸汽机的发明和改造蒸汽机是利用水蒸气作工作介质，把热能转化为机械能的热机。

转动式蒸汽机矿厂的积水问题推动了蒸汽机的研制英国军事工程师塞维亚制成，第一 台具有实用价值的蒸汽机，被称之 为“矿工之友”，用于抽取矿井中的积 水；英国铁匠纽可门在总结前人经 验的基础上，于1702年获得“大气蒸 汽机”专利；英国格拉斯哥大学的仪 器修理工瓦特对纽可门机进行了根 本性改造，1784年，瓦特取得旋转 蒸汽机的专利，这种“万能动力机”完 成了把一个简单的抽水装置改造为 复杂多用远东机的使命蒸汽技术革命随着蒸汽机的不断改造，其应用范围日益扩大，不仅用于纺 织业、采矿业，而且扩大到交通运输业、冶金、机械、化学 等一系列工业部门是社会生产力以前所未有的速度和规模 发展起来，这有推动了蒸汽时代的技术革命把蒸汽机运用 到交通事业，轮船和蒸汽机车的发明，是交通运输技术发生 了一次革命性技术富尔顿制造的木质轮船1807年，美国发明家富尔顿制 造的木质轮船试航成功，标志 着以蒸汽动力船取代帆船时代 的到来；英国人亨利贝尔制成 了“彗星号”铁制汽船；1838年 ，英国轮船“天狼星”和“大西方” 号完全依靠蒸汽机的动力，横 渡大西洋1814年，英国发明家史蒂芬森在继承前人成果的基础上， 设计成功第一台使用的蒸汽机车。

这台时速为6.5km、能 牵引30多吨货物的机车被用来运煤1825年，史蒂芬森造 出了“旅行号”机车这台机车在由他负责设计的一条刚建 成铁路上运营，成为世界上第一条公共交通铁路19世纪 40年代基本建成主要的铁路干线19世纪末，世界铁路里程已经发展到65万千米，到 20世纪20年代有将近翻一番 ，达到127万千米工业发 达国家基本上形成了铁路网 在钢铁工业上，1790年首次使用蒸汽机鼓气，使冶铁过 程的燃料消耗降低很多英国工程师贝塞麦发明了大炮 炮筒的来复线结构，为了冶炼出合格的钢铁作炮筒，他 转而研究冶炼，1856年发明了转炉炼钢技术1864年 德国人西门子和法国人马丁发明平炉炼钢法由于新的 炼钢技术的推广应用，在1865—1870年间，世界钢产 量增加了70%在产业革命推动下，采煤业迅速发展从最初的蒸汽机用 于矿井抽水，到进入19世纪以后，蒸汽抽水机在矿井中普 遍使用，煤产量迅速增长，1835年，英国成为欧洲的第一 产煤大国煤炭和冶金业的发展，促进了机械制造业的发展在工业 革命初期，机器大都是木制的，多用手工方法制造18世 纪末，英国开始运用蒸汽锤和简单车床制造金属部件，用 来代替机器上的一部分基本部件。

刀架的发明，使刀具的进给运动开始实现以机械代替人力操作19世纪末，陆 续发明各种锻压设备和金属加工车床、铣床、磨床、刨 床、钻床、齿轮及螺纹加工机床等，机器制造业从此建 立起来，并有了一定规模纺织业的漂白需要进行酸碱处理，从而刺激了酸碱工艺 技术1746年，英国人发现了铅室法制造硫酸，后来经 过不断改进，投入连续生产1788年法国人发明了以氯 化钠为原料的制碱法，这是工业制碱的一种重要方法， 对化学工业的发展起到了重要作用总之，蒸汽技术革命带来了社会生产力的巨大发展蒸 汽动力的广泛使用，带动了纺织业、冶金工业、煤炭工 业、交通运输业、机器制造业的飞跃发展第一次产业 革命发生地英国，成为世界上资本主义工业最先进的国 家机器大工业生产空前的提高了劳动生产率2.2 法国产业革命和科学的兴衰法国几乎与英国同时开始 了工业化进程，但是后来居上 对于法国来说英国既是榜样 ，又是挑战，更是机会无论 是在技术创新方面，还是资金 运用方面，抑或是工业化模式 上，法国都最大限度上借鉴了 英国的经验，并使科学中心发 生了第一次转移18世纪上半叶，法国就开始从英国输入纽 可门式蒸汽机作矿山抽水只用1747年，发明 飞梭的凯伊移居法国，并把提高织布效率的新 技术带到法国。

另一位来自曼彻斯特的霍尔克 宇18世纪五十年代定居法国，把珍妮纺织机带 到了法国，并利用来自英国的工人进行了生产 珍妮机的尝试1779年，法国人又从英国的博 尔顿-瓦特工厂购得在法国生产瓦特式蒸汽机的 特许权，为期15年其他如走锭精纺机，水力 织布机也在大革命前就传到了法国法国大革命爆发后，英法关系恶化，但两国之间的 经济技术交流从未彻底断绝拿破仑战争了高速增长 50-60年代，钢铁制造业年均增长率达到10%以上，其 他部门的增长速度也大道理3%至6%这时期国民收入 增加一倍，工业产值增加了两倍结束后，英法两国技 术交流恢复正常，法国也加快了工业化的步伐1848- 1870年是法国工业化历史上最为辉煌的20年全国的铁 路建设狂热地带动了煤炭工业的发展，金融网络的形成 为工商业和运输业的发展创造了稳定基本源泉在这种 情况下，法国的经济实现时间人物成就影响1772 年拉瓦锡批判“燃素 说”完成划时代的“化学 革命” 1785 年库仑发现“库伦 定律”完成电学发展中的 第一次飞跃1791 年法国政府 颁布世界第 一部专利法保护发明创造，促 进科技发展 1796 年拉普拉斯 出版《宇宙 系统论》 等建立太阳系成因科学 假说等1796- 1832 年卡诺关于热机、 热力学研究这一时期最出色的 物理学工作法国成为近代科学中心的条件v思想启蒙运动和“百科全书派”的哲学思潮提供理论 准备v资产阶级大革命v拿破仑政权对科学的重视以及战争的需要：v举措：v任命大批科学家为政府官员v发展科学教育v改造就得皇家科学机构。