1.2　历次工业革命的演进

我们正站在技术革命的风口，技术革命将从根本上改变我们的社会、工作和生活方式。在其规模、范围和复杂性上，这种转变将不同于人类以前所经历的任何事情。我们还不知道它将如何展开，但有一点是清楚的：它的反应必将是综合的和全面的，涉及全球政治经济体系内的所有利益相关者，从国家发展，社会、科技进步和经济发展到大众生活。

为了进一步使读者有一个系统的认知，我们简要回顾一下历次工业革命的演进过程，如图1-1所示。

正如1.1节所述，工业革命有时又称产业革命，指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。它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，后来又扩充到其他行业。这一演变过程叫作工业革命。

工业革命开始于18世纪60年代，到了18世纪后半期，其在英国的进展已经很显著了。通常认为工业革命发源于英格兰中部地区，是指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。工业革命是以机器取代人力，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。由于机器的发明及运用成为这个时代的标志，因此历史学家称这个时代为“机器时代”（the Age of Machines）。18世纪中叶，英国人瓦特改良蒸汽机之后，一系列技术革命引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃，随后向英国乃至整个欧洲大陆传播，19世纪传至北美。一般认为，蒸汽机、煤、铁和钢是促成工业革命技术加速发展的四项主要因素。英国是最早开始工业革命也是最早结束工业革命的国家。

工业革命是由资本主义经济发展的客观要求决定的。

（1）资产阶级革命废除了封建制度，消除了不利于资本主义发展的种种束缚，为工业革命创造了重要的政治前提；

（2）消除农业中的封建制度和小农经济，为资本主义大工业的发展提供了充分的劳动力和国内市场（表现在英国的圈地运动）；

（3）资本主义原始积累过程，提供了资本主义大工业所必需的大批自由劳动力和巨额的货币资本（殖民）；

（4）资本主义工场手工业长期的发展，为大机器生产的出现准备了技术条件。

1.2.1　第一次工业革命

18世纪60年代至19世纪中期人类开始进入了蒸汽机时代。

一般认为，蒸汽机、焦炭、钢和铁是促成工业革命技术加速发展的四项主要因素。

在瓦特改进蒸汽机之前，整个生产所需动力依靠人力和畜力。伴随蒸汽机的发明和改进，工厂不再依河或溪流而建，很多以前依赖人力与手工完成的工作自蒸汽机发明后被机械化生产所取代。工业革命是一般政治革命不可比拟的巨大变革，其影响涉及人类社会生活的方方面面，使人类社会发生了巨大变革，对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用，把人类推向了崭新的蒸汽机时代。

工业革命对19世纪科学的发展也产生了重要的影响。以前的科学研究很少用于工业生产，随着工业革命的发展壮大，工程师与科学家的界限越来越小，更多的工程师埋头做科学研究。以前的科学家多是贵族或富人子弟，现在则有许多来自工业发达地区和工人阶级的子弟成了科学家。他们对化学和电学更加感兴趣，这也促进了这些学科的发展。

工业革命这个术语最早是由恩格斯提出来的，指18世纪后期—19世纪前期发生在英国的从手工生产转向大机器生产的技术、经济变革，后来逐渐扩散到世界各国。工业革命是资本主义发展史上的一个重要阶段，它实现了从传统农业社会转向现代工业社会的重要变革。工业革命是生产技术的变革，同时也是一场深刻的社会关系的变革。从生产技术方面来说，它使机器代替了手工劳动；工厂代替了手工工场。从社会关系说，它使社会明显地分裂为两大对立的阶级——工业资产阶级和工业无产阶级。17—18世纪，英法等国资产阶级革命的胜利，为生产力的发展扫清了道路；资本主义工场手工业的发展和科学技术的发明，为向机器大工业过渡准备了条件。随着市场的扩大，以手工技术为基础的工场手工业不能满足市场的需要，资产阶级为追求利润，广泛采用新技术。工业革命在18世纪60年代开始于英国，首先从棉纺织业开始，80年代因蒸汽机的发明和使用得到了进一步发展。继英国之后，法、美等国也在19世纪中期完成工业革命。它极大地促进了社会生产力的发展，巩固了新兴的资本主义制度，引起了社会结构和东西方关系的变化，对世界历史进程产生了重大影响。

工业革命不能仅仅归因于一小群发明者的天才。天才无疑起了一定的作用，然而，更重要的是18世纪后期种种起作用的有利力量的结合。除了在强有力的需求刺激下，发明者很少做出发明。作为种种新发明的基础的许多原理在工业革命前数世纪已为人们所知道，但是，由于缺乏刺激，它们未被应用于工业。例如，蒸汽动力的情况就是如此。蒸汽动力在希腊化时代的古埃及已为人们所知道，甚至得到应用，但是，仅仅用于开关庙宇大门。不过，在英国，为了从矿井里抽水和转动新机械的机轮，急需一种新的动力之源，其结果是引起了一系列发明和改进，直到最后研制出适宜产业化生产的蒸汽机。

这些有利条件导致一系列发明，使棉纺织工业有可能到1830年时完全实现机械化。新发明中，理查德·阿克莱特的水力纺纱机（1769）、詹姆斯·哈格里夫斯的多轴纺纱机（1770）和塞缪尔·克朗普顿的走锭纺纱机（1779）是十分出色的。水力纺纱机能在皮辊之间纺出又细又结实的纱；用多轴纺纱机，一个人能同时纺8根纱线，后来是16根纱线，最后为100多根纱线；走锭纺纱机也称为“骡机”，因为它结合了水力纺纱机和多轴纺纱机的优点。所有这些新型纺纱机很快就能生产出比织布工所能处理的多得多的纱线。有位名叫埃德蒙·卡特赖特的牧师试图矫正这种不平衡状态，他在1785年取得了一种最初由马驱动，1789年以后由蒸汽驱动的动力织机的专利权。这种新发明物制作粗陋，在商业上无利可图。但是，经过20年的改进之后，其最严重的缺陷得到了纠正。到19世纪20年代，这种动力织机在棉纺织工业中基本上取代了手织织布工。

正如纺纱方面的发明导致织布方面相应的发明一样，某一工业中的发明促进了其他工业中相应的发明。新的棉纺机引起对新动力的需要，这种新动力要比传统的水车和马力所能提供的动力更充裕、更可靠。约1702年前后，一台原始的蒸汽机已由托马斯·纽科门制成，并被广泛用于从煤矿里抽水。但是，比起它能提供的动力来，它消耗的燃料太多，所以经济上仅适用于煤田本身。1763年，格拉斯哥大学的技师詹姆斯·瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。他同制造商马修·博尔顿结成事业上的伙伴关系，博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。这一事业证明是极其成功的：到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时，已有500台左右的博尔顿－瓦特蒸汽机在使用中。其中38%的蒸汽机用于抽水，剩下的用于为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业提供旋转式动力。但是，蒸汽机的顺利发明也离不开当时的自然环境与社会因素，早在公元前120年，古埃及就有人曾研究过使用蒸汽作为动力。据统计，在此后的一千八百多年里，试用蒸汽作为动力的发明者不少于二十人，但他们都未制成较为完善的蒸汽机，并广泛运用于生产。于是，有人说：“如果瓦特早出生一百年，他和他的发明将会一起死亡！”由此可见，环境也是十分重要的。

1.2.2　第二次工业革命

1870年以后，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。当时，科学技术的突出发展主要表现在三个方面，即电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创制、新通信手段的发明。

第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。从19世纪60—70年代开始，出现了一系列电气发明。德国人西门子制成发电机，比利时人格拉姆发明了电动机，电力开始用于带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。电力工业和电器制造业迅速发展起来。人类跨入了电气时代。

第二次工业革命的又一重大成就是内燃机的发明和使用。19世纪70—80年代，以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生，90年代柴油机发明成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。1885年，德国人卡尔·本茨成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车。内燃机车、远洋轮船、飞机等也得到了迅速发展。内燃机的发明，还推动了石油开采业的发展和石油化工工业的产生。

工业革命的第二阶段以大量生产的技术的发展为特点。美国在这一方面领先，就像德国在科学领域中领先一样。美国拥有的某些明显的有利条件可以说明它在大量生产方面居首位的原因：巨大的原料宝库；土著和欧洲人的充分的资本供应；廉价的移民劳动力的不断流入；大陆规模的巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准。

大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。第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。美国发明家伊莱·惠特尼就是在19世纪开始时用这种方法为政府大量制造滑膛枪。他的工厂因建立在这一新原理的基础上，引起了广泛关注，受到了许多旅行者的访问。其中有位访问者对惠特尼的这种革命性技术的基本特点作了恰当的描述：“他为滑膛枪的每个零件都制作了一个模子；据说，这些模子被加工得非常精确，以致滑膛枪的每个零件都可适用于其他任何滑膛枪。”在惠特尼之后的数十年间，机器被制造得愈来愈精确，因此，有可能生产出不是几乎相同而是完全一样的零件。第二种方法出现于20世纪初，是设计出“流水线”。亨利·福特因为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，获得了名声和财富。

1.2.3　第三次工业革命

第三次工业革命始于第二次世界大战后初期，20世纪50年代中期—70年代初期达到高潮，70年代以后进入一个新阶段。

20世纪40—50年代以来，在原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域取得的重大突破，标志着新的科学技术革命的到来。这次科技革命被称为第三次工业革命。它产生了一大批新型工业，第三产业迅速发展。其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛运用，它开启了信息时代，也带来了一种新型经济——知识经济。知识经济发达程度的高低已成为各国综合国力竞争中成败的关键所在。

第三次工业革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，是涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次工业革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类的生活方式和思维方式，使人类社会生活向更高境界发展。从20世纪80年代以来，国内史学工作者对第三次工业革命史的研究日益深入，相关研究成果不断问世。

有发展就会有变革，经过科技的长足发展，以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志的第三次工业革命再次开启了一个新的领域，带来了涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一次变革。

在此次工业革命中，不仅是制造业发生了重大改变，产生了一大批的新型工业，第三产业也借此迅速发展，而电子计算机的迅速普及更是开启了全新的信息时代，经济也开始走入了知识经济的时代，因此人类的衣、食、住、行、用等日常生活的各个方面也发生了重大的改变。

1.2.4　三次工业革命对社会的冲击

三次工业革命比较：

•　第一次始于18世纪60年代，蒸汽机得到广泛应用。

•　第二次始于19世纪70年代，电力得到广泛应用。

•　第三次始于20世纪40—50年代，在原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域取得了重大突破。

每一次技术进步都会引发技术之外的社会变迁。至少在短时期内，谁是获利者？谁是失利者？正所谓，一轮明月照九州，几家欢喜几家愁？这是一个值得深思的问题，历史是面镜子。

正如第1.2.1节所述，第一次工业革命在18世纪英国西北部的纺织领域发生（蒸汽机时代）。1760年，詹姆斯·哈格里夫斯发明多轴纺纱机，俗称强力机（Power Loom），使得原来家庭式作坊从只能一个一个地纺纱，变成在保持同样质量的情况下，可以8个、16个甚至20个轴同时纺纱，效率提高十多倍，成本大幅下降。传统家庭作坊在竞争中纷纷倒闭。后来蒸汽机也用于生产，机械力替代了人力，再强壮的人力也无法与机器力相比。工业革命推动了经济高速发展。1760年英国全年生产了1300吨棉布，百年后的1860年英国全年生产19万吨棉布——纺织领域的经济效益提高了近150倍。可见，工业革命不仅是人类历史上空前的技术革新，也使得世界经济和人类财富进入了爆发期。

工业革命给社会带来了什么？是整个生产方式、社会结构的重组。原生态的小作坊纷纷消失，本来很有优越感，居于富裕阶层的作坊主人不得不委身到工厂打工。新技术动摇了他们的生活基础，降低了他们的社会地位。所以失意者不是仇恨大工厂主，而是仇恨机器。1811—1812年英国诺丁汉郡发生了反工业化的卢德运动（由卢德带头闹事），愤怒的工人们砸毁了纺织机。此运动很快蔓延到全英国，英国政府不得不派遣1.2万士兵前往镇压，而且立法规定破坏纺织机的人将被判处重刑。

第一次工业化浪潮中，农村人口移向城市，城市中形成了没有生活根基的无产阶级（马克思沿用拉丁文Proletarius一词，即古罗马时代享有罗马市民身份（不是奴隶），且来自外地的罗马贫民阶层），工业城市中出现了工伤、失业、老年、女工、童工等一系列问题，这就是改变欧洲政治生态的“十九世纪社会问题”，社会主义思潮及工人运动应运而生。

第二次工业革命（电气时代），电动机替代了蒸汽机，电力应用到工业生产的各个领域；又将生产线根据生产时间、投入能量进一步优化（细化、模块化、标准化），以便大规模地生产（mass production），这就是所谓的流水线作业。第一次大规模启用流水线的是美国人亨利·福特，第一辆完整通过流水线生产的汽车型号是Ford T。福特公司的汽车产量倍增，成本骤降。这一模式推广到欧洲各国，德国大众汽车就是其中的佼佼者，甲壳虫汽车荣登世界汽车销售量第一位。流水线成为工业生产的主流，也促使了电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业的兴起。

从技术与社会角度来看，因为提高了生产效率，企业主的赢利大幅提高，财富增长大大超越以前的小作坊和传统工厂。另一方面，工人的工作时间和工作强度也大幅降低，19世纪美国工人每天工作12小时，而到了1914年福特首次实现了1830年前后英国社会主义者欧文提出的“八小时工作制”设想。福特声称，通过他对生产线的“科学优化”——组装一辆车子，从原来需要12.5小时，降低到1.5小时——福特找到了劳资双方共赢的一种方法。因为工人工资提高，且产品成本降低，从而价格降低，因此普通工人也能买得起汽车。这就是20世纪欧美重要的特征：美国式的生活之路（American Way of Life）。

但从负面而言，所谓流水线，就是把人也变成机器，变成机器的一个零件、资本运作中的一项生产成本。人们在流水线的一个特定位置工作，天天只做一项重复劳动，只有一个动作。而且也不知道该工作在整个生产流程中处于什么环节，所生产的零件用于哪里。这种生产方式迥异于传统的农耕生产和作坊生产，长此以往，会导致人的心理异化，卓别林的电影《摩登时代》、蒙克等表现主义绘画，就是以艺术手法再现了这种异化现象——直到第二次世界大战后，生产的人性化才引起社会重视，成为企业文化的一个重要部分。

到了第三次工业革命（信息时代），将电子技术、数字技术应用到生产上，出现了数控机床、机器人等机械。日本丰田公司改进了生产管理，使汽车生产效率、质量大幅提高，被誉为福特之后的第二次汽车业革命，以致现代管理的许多名词使用日语。例如，Kanban（看板管理）；Kaizen（持续改进）——根据学者对系统的优化设计来改变人的举止、人与人之间的关系，以提高生产效率。即把人也看作一种产品，一种资本，不知道这是在优化人种还是在退化人种，至少是异化了人种。

由于生产成本、运输成本的大幅降低，信息交流的普及，更多国家卷入到这样的经济圈。20世纪80年代开始了第二次经济全球化浪潮，形成了新的经济分工，大批劳动密集型企业生产线转入发展中国家。在工业发达国家，企业和白领阶层获得更多利益，蓝领阶层则受到失业的威胁；在发展中国家，得益于工业发达国家的投资，总体经济发展迅速，企业与工人几乎获得双赢，但那些国家为经济发展付出了巨大的环境代价。而且，由于生产与消费的膨胀，造成了巨大的能源和资源消耗，引发了全球能源危机、资源危机和气候变化等问题。

由此可见，技术发展一方面促进了经济发展，另一方面也衍生了许多社会问题。如今进入到第四次工业革命，将互联网技术应用到生产过程中，应当能进一步促进生产和经济发展。但以往三次工业革命所产生的社会问题，马克思对第一次和第二次工业革命的思考，又会再度被提出。

技术进步对汽车工业的冲击：第一次工业革命用蒸汽机替代了人力，第二次工业革命通过流水线优化了人力生产，第三次工业革命通过自动化替代了人工，第四次工业革命通过网络和智能机器人替代人——每一次工业革命的结果都是减少人工劳动。约翰·布朗（Jenn Brown）和埃星克·利弗（Eric Leaver）提出的未来工业将走向“无人工厂”，高兴还是恐惧？工厂无人，人怎么办？都离开工厂而流浪街头？技术进步的孪生现象就是失业？前三次工业革命发生时人们最担心的就是这点。好在除了第一次工业革命外，另两次似乎都没有发生非常严重的失业问题，甚至最终还给社会增加了就业。那第四次工业革命会发生什么？对于这个问题，我们将在第2章对德国工业4.0进行系统分析来给予回答。

从第一次工业革命至今，科学技术转化为直接生产力的进程正不断加快，从照相机的发明到大规模应用经过了122年，而从电视机的发明到应用只用了5年，技术更为复杂的原子能，从发现到应用到第一座核电站上也仅仅用了15年。

不难看出，随着科学和技术的不断结合，科研的探索领域也正在不断扩展，而且在技术革新之后也可以更快地投入到应用中来。科学与技术相互渗透，科学、技术、生产形成了统一的革命过程。