第二节 工业革命使社会变化天翻地覆

19世纪的工业革命是以机器生产逐步取代手工劳动，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命，后来又扩大到其他行业。

图1-1 史蒂芬孙制造的蒸汽机车

工业革命不能仅仅归因于一小群发明者的天才，但是天才无疑起了一定的作用，更重要的是18世纪后期种种有利因素的结合。在工业革命前数世纪，人们已经掌握了许多科学原理，但是，由于缺乏需求的刺激，它们未被发明者用于工业新发明。蒸汽动力在希腊化时代的古埃及已为人们所知道，并用于开关庙宇的大门，但其应用仅此而已。直到18世纪，英国人为了从矿井里抽水和寻找能转动新机械的机轮，急需一种新的动力之源，才发起了一系列发明和改进，最后研制出适宜大批量生产的蒸汽机。史蒂芬孙制造的蒸汽机车如图1-1所示。

这一系列发明，不但在交通运输方面，而且在通信联络方面引起了一场革命。以往，人们只有通过运货马车、驿使或船将信送到遥远的地方。18世纪中叶英国人查尔斯·惠斯通与美国人塞缪尔·莫尔斯和艾尔弗雷德·维耳发明了电报。1866年，人们铺设了一条横越大西洋的电缆，建立起东半球与美洲之间直接的通信联络。

自远古以来，人类一直以坐马车、骑马或乘帆船旅行所需的小时数来表示不同地方之间的距离。现在，人类穿着一双“跨七里格”的靴子跨过了地球，能够凭借汽船和铁路越过海洋和大陆，能够用电报与世界各地的同胞通信。这和利用煤的能量、成本低廉地生产铁、同时纺100根纱线的成就一样，表明了工业革命第一阶段的影响和意义。它使世界统一起来，而且统一的程度超过了早先的罗马人时代或蒙古人时代，并且形成了欧洲对世界的支配，一直持续到工业革命扩散到其他地区。

工业革命的第二阶段也以大量生产技术的发展为特点。美国在这一方面领先，德国在科学领域中领先。美国拥有明显的有利条件，使其能够在大量生产方面居首位，例如巨大的原料宝库、土著和欧洲人充分的资本供应、廉价的移民劳动力、巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准等。

大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。一种方法是制造标准的、可互换的零件，然后以最少量的手工劳动把这些零件装配成完整的单位。第二种方法出现于20世纪初，即“流水线”。亨利·福特发明了能将汽车零件运送到装配工人所需要的地点的环形传送带。

接着，在美国引发的金融危机波及全球，这既是危机，也是机遇。产业模式或产业结构转型，是新经济新产业时代的特征。技术革命带来的是产业革命。在英国中西部爆发第一次工业革命（18世纪60年代—19世纪40年代）之后，在欧美几乎同时爆发了第二次工业革命（19世纪70年代—20世纪初），社会产业结构的形成与经济的增长发展到了一个新的历史时期。中国明清时代，纺织和印染、采矿等工商业已经萌芽，晋商和徽商形成“丝绸之路”南、北两端的著名商业模式。西方近现代科学的发展，在中华文化中也可以看到一些因素，比如，儒家的社会伦理化（社会规范）、墨家的实践经验化（实验方法）、禅家的概念澄清化（思维顿悟）和道家的系统逻辑模式（结构模型），以及一些技术发明的原型等。中国近现代工业化经历了曾国藩、盛宣怀时代的江南制造业，以及广东、福建的经济特区时代，开始从“珠三角”、“长三角”和“渤海湾”向中、西部发展。经济增长的实质是科技创新与产业化，体现在发明家、企业家与金融家的社会活力。瞄准新科技革命，及时抓住从技术创意到产品市场化的整个经济链条，带来的是经济从根基上崛起的机遇。进入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，导致了计算机、电信等信息产业革命，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，例如，19世纪末和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、哲学界讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学，中国科学院曾邦哲（曾杰）于20世纪90年代阐述了系统生物工程与系统遗传学的概念，并于1999年在德国创建了系统生物科学与工程网。2000年，美国的L.Hood、日本的H.Kitano等建立了系统生物学研究机构。2003年，美国的J.Keasling成立了基于系统生物学的遗传工程——合成生物学系。2005年，法国的F.Cambien和L.Tiret论述了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计算机科学与生物科学整合的科技与产业发展，带来了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，中国也出台了基因生物技术、系统医药学开发以及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耦合，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信行为、神经系统的控制论和信息论的研究；细胞内、细胞间通信行为的探索，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。

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、电子通信产业的发展，在计算机互联网技术达到了顶峰；第三次工业革命应该以有机化工为末尾，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、高通量药物筛选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，将在未来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的发展，其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。

总之，工业革命带来的变化使人类的生活发生了翻天覆地的变革。

在较早阶段的工业革命中，人们被迫适应新的生活环境，从农村搬到城市，许多人大半生都在工厂工作，产生了许多新的关于卫生、福利及老年人照料的问题，有些问题一直未获解决。在城市人口密集之地，有清洁、住房、警察及犯罪等问题。随着工业化程度的提高，使得多数人的生活标准也得以提高。较之过去，有更多的物品可供使用，成本也更低廉。但是，需求增加，意味着原料的消耗和环境的污染。由于采用了更先进的生产技术，世界各地区的文化特征及生活方式上趋于标准化。工业化也改变了政府。许多国家通过支配原料和市场，来支持工业的发展。工业工人（无产阶级）要求参与社会管理，有了更多的发言权后，逐步学会了人员的组织与谈判技巧，因此加速了民主化的进程。