二、社会化过程中的技术发展

(一)工场时代的技术

技术的物化形式由过去的手工工具转变为机器工具,使人类进入以风力、水力、畜力和人力为能源的机器时代。

如果说在铁器时代,古典世界很大程度上仍是农业社会,那么到了近代初期,随着城市的大量兴起,人类开始走进工业社会。所以,技术发展的动力更多地是来自于工业发展的需要。工业生产的最初形式是手工工场。手工工场的出现,改变了千余年来个体工匠的生产方式,每个生产环节产生的不再是完整的产品,而是成品的某一个部分,这就使得每个操作过程开始程序化,产品趋于标准化,这种生产方式为机器的使用提供了条件,生产过程机

械化有了可能和必要。这就推动了机器的制造和发明技术。

首先大规模使用机器的是棉纺织工业。棉纺织工业分为纺纱和织布两大部门,1733 年发明出织布用的“飞梭”,出现了织布速度加快而棉纱不足之现象,于是,改革纺织生产方式便成了当务之急。1764 年发明了手摇纺纱机

——珍妮机,纺纱效率显著提高。珍妮机虽然纺纱效率高,但又出现用人力作动力难以胜任的问题,1769 年,又发明了水力纺纱机,水力纺纱机出现后, 人们又发现此纺纱机纺出的纱虽坚实但不均匀,直接影响布匹的质量。这又推动人们发明出新式纺纱机——骡机。骡机以水力为动力,纺纱的速度和质量都极为完善。由于纺纱技术的不断革新,纺布技术又显得相对落后,又形成新的织布和纺纱的不平衡,从而导致人们为造出新的织布机而努力。1785 年,发明了水力织布机,它以水力为动力,使织布效率大幅度提高,从此, 大规模的织布厂不断涌现出来。

随着纺织业的机械化,与纺织业有关的行业相继出现了各种各样的机器,如轧棉机、梳布机、漂白机、整染机等等。而且纺织业的机械化也很快影响到化工、染料、冶金、采矿、运输、机械制造等其它各部分,推动整个工业的兴起。

然而,由于这些机器最初是由水车驱动的,工厂只能建在远离城市的水源充足的河流旁边,因季节变化而出现枯水期以及交通不便,运输困难,水轮机装置费用昂贵等都影响工厂的进一步发展,因此,寻求一种不受上述条件限制,可以取代水轮机的新型动力机便成为一个急需解决的重要技术课题,这就导致了蒸汽机的发明和应用。蒸汽动力技术的产生是机器发明和广泛使用的结果。而且标志着技术发展又进入到一个新的历史时期。

工场时代机械技术的发展,强化了人类作用于自然界的手段,对自然界能源的利用和开发从再生性能源将要过渡到不可再生性能源。而且,预示着随着技术的发展,自然界在更大的程度上“敞开自己”为技术所利用。

(二)蒸汽时代的工业技术

近代之初,技术的进步明显地表现在机器的发明和制造方面。机器的广泛使用给人们提出新的问题,过去所利用的畜力、风力和水力都已不适应作为推动机器运转的动力,需要研究和发明新的动力,随着这一问题的解决, 使人类进入蒸汽时代。

蒸汽动力技术是经过萨弗里发明的蒸汽提水泵、托马斯·纽可门发明的蒸汽动力机和瓦特发明的“万能动力机”的诞生而产生,用了将近两个世纪, 完成了蒸汽动力技术革命。蒸汽机成为优异的机动能源,使依赖于巨大能源的工业革命随之蓬勃兴起,水轮和风车也成为历史遗迹。

蒸汽机的发明和应用,推动了机械制造技术和钢铁技术以及采矿、冶金技术和交通运输等相关技术的变革。

当人类发现了铁,将其用于机器的制造上,使工业生产进入机械化时代; 当人类发明了蒸汽机,而机械制造技术又成为重要的工业部门时,随着人类掌握了以生铁为原料的冶炼熟铁和钢的技术后,使工业生产在材料方面进入了“钢铁时代”。炼钢技术最初发明的是“冶钢法”,继而又发明了“反射炉冶钢法”,这两种方法虽可将铁中的矽、磷、锰和碳等杂质除去,并得到组织致密的良好钢材,但产量有限,根本满足不了机械制造、建筑、铁路和轮船等行业对钢材的需要,必须寻求更加有效的炼钢方法。十九世纪中,英国人发明了“转炉炼钢法”,同时,法国人又发明了“平炉炼钢法”,而且

平炉炼钢的原料不限于生铁、铁水,可以用废钢、铁矿石、铁屑、熟铁,用途更为广泛。“转炉炼钢法”和“平炉炼钢法”成为 20 世纪的主要钢铁技术。

钢铁技术的进步使钢铁成为 19 世纪中叶以来工业的主要材料。钢结构建筑迅速发展起来,如美国的圣路易斯铁桥、英国福斯湾的悬臂式铁桥、巴黎的铁塔等等。19 世纪下半叶,还产生了炼制适于各种用途的特种钢的技术,人们炼出高碳钨锰钢、锰钢,后又有合金钢、硅钢。硅钢后来主要被用于制造发电机、电动机和变压器的硅钢片,成为 20 世纪电气工业发展的基础材料。

蒸汽机的发明为交通运输业的发展提供了基础。1814 年,人类建造了第一台可以实际运行的铁路蒸汽机车。其后又建造了用蒸汽机推动的新型轮船,使陆路和海路运输进入蒸汽时代。继蒸汽机发明之后,人类又成功地发明和制造了内燃机、汽油机,为新的交通运输工具提供动力。1862 年出现了第一部使用雷诺煤气机的汽车,1885 年出现了第一辆摩托车,1908 年,美国开始大批生产廉价的四缸 20 马力的“T 型汽车”。1903 年人类发明研制出飞机。内燃机的发明不仅开辟了汽车时代,又使人类梦寐以求的飞上蓝天的愿望变成现实。

内燃机的发明还使农业生产技术发生了重大变革。1873 年,美国研制出第一台履带式蒸汽动力的拖拉机,1892 年,又研制出第一台以汽油机为动力的拖拉机,到 1916 年,拖拉机已大批生产,它的使用又促进了其他农用机械的大量制造和使用,从而推动了农业机械化。

蒸汽时代是技术得到全面发展时期,随着技术的快速全面发展,人类已经从农业社会进入工业社会。社会生产的发展使人类的生存从完全依赖天然自然物发展到较多地开始依赖“再生型”自然物以至更多地依赖“异生型” 自然物。使人类作用于自然的速度和力度大大提高。

(三)电力时代的技术

在 19 世纪下半叶以电力传输技术作为主导技术群并引起一系列技术如电照明、电力拖动、电力牵引、电化学、电加工和电气材料技术等相关技术的产生和发展,标志着电力技术革命的发生。这次技术革命以 1831 年法拉弟发现电磁感应定律的科学革命为其前导,以电力的应用为其主要标志。发电机、电动机、远距离输电技术的发明为大工业的发展提供了新的动力基础。电力技术的发展使得传统技术得以改造并焕发出生机。19 世纪中叶,各

种工厂发展很快,但它们的机械动力都是由蒸汽机通过天轴、皮带来传动的, 对机械的控制,加工的精度和速度都难以完善和提高。由于发电机的效率和功率远非蒸汽机可比,它发出强大电力不仅能远距离输送,而且能准确地分配到各个工作机械,通过机电控制装置实现生产的初步自动化。如采矿冶金业、电梯、电铲、电力卷扬机、电照明、电通风及电力带动水泵排水,彻底改变了矿井面貌,减轻了矿井劳动强度,提高了生产率。

随着电力技术的发展,出现了与电力技术相关的技术群,如电解、电镀、电热、电焊和电冶等技术。实现了人类在更大程度上对自然物的分解与组合, 而且减轻人类本身的劳动强度。

围绕着电力技术的发展,还形成一批新的产业。如锅炉、汽轮机、水轮机、变压器、电线电缆、电测及绝缘材料等部门。电力拖动技术的应用还使电车取代了马车而成为 20 世纪都市内的主要交通工具,地下铁道也因电力机车的诞生使过去的蒸汽机车的黑烟造成的污染变得清洁了。

在整个 19 世纪,在强电技术发展的同时,还产生了弱电技术。电报、电

话和无线电通讯都极大地提高了信息的传播速度,为后来的人类进入信息时代奠定了技术基础。

在电力技术发展的同时,化工技术也发展起来。首先是无机化学工业, 不仅为工业生产化学原料,如制碱技术可为全世界提供碳酸氢钠;也可以为农业生产化肥,用化学肥料代替粪肥等天然肥料为植物施肥。其次是有机化学工业,如“苯胺紫”紫色染料的合成,“霍夫曼紫”洋白色染料的合成以及茜素的合成,为化学染料的研究以及染料工业的发展开辟了新的道路,到19 世纪最后 30 年,人类还用化学方法合成一些新的材料,如热塑性塑料赛璐珞,热固性塑料——“酚酫树脂”,烈性炸药——硝化纤维素等。化工技术的发展又为人类开辟了新的材料基地。

电力时代技术的发展,使人类在自然界中的活动取得更大的自由。人类从部分繁重的体力劳动中解脱出来,从事技术性强的工作。电力技术为人类创造了满足人类多种需要和欲望的生存环境,更大程度上摆脱了自然环境的束缚,更有效地利用自然来为人类服务。

(四)微电子时代的技术

这一时代所发展起来的新技术群,对人、社会、自然产生的作用都较以往的技术更深远。

电子计算机技术、电子计算机的发展,一方面由于现代生产、管理、空间开发中碰到的多因素、多变量,靠传统的手段难以把握,从而需要技术变革,另一方面又由于机械的电磁的计算工具的技术和数理逻辑以及电子学为计算机的发展提供技术和科学成果,从而产生了电子计算机。从 1946 年诞生的第一台电子计算机起,又陆续研制出第二代大型通用晶体管计算机,第三代集成电路计算机,第四代大规模集成电路计算机,目前,人类正在向具有人工智能的第五代计算机进军。伴随着电子计算机的改进,人类又研制了微电子技术产品——机器人。计算机的出台,把人类从繁重的脑力劳动中解放出来,人类将来的许多工作可望由机器人完成。

其次是材料和能源技术,材料是整个新技术群的物质承担者,能源是技术系统得以运转的能量提供者。新技术发展对材料和能源提出更高的要求, 推动材料和能源技术的发展。在原有发现和研制出的各种材料的基础上,在金属、非金属、合成材料、复合材料等方面都有所突破。在金属材料方面, 既研制和生产各种高质量的合金材料,又在开发稀有金属材料。非金属材料方面,既有陶瓷、玻璃、砖瓦、耐火材料、水泥、金刚石、石墨、石棉等, 又在研制新型结构的各种耐高温、耐腐蚀的材料。高分子合成材料是一种用化学方法制造的一种新型材料,目前主要有合成橡胶、合成塑料、合成纤维, 这些材料在很大程度上取代了钢铁、木材、棉花等天然材料。复合材料是由基本材料和增强体复合而成的一种材料,如玻璃钢就是由玻璃纤维(增强体) 和合成树脂(基体)复合而成的。它具有质轻、强度高、耐腐蚀、传热快, 电绝缘性好等优点,又由于原料来源丰富、价格比较便宜,加工方便,所以发展很快,产品多达数万种,被广泛应用于机械加工、建筑、交通部门。目前发展快的还有纤维增强塑料、碳 /碳复合材料等,复合材料技术是今后新型材料的重要生长点。

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础和动力资源,自然界蕴藏着丰富多样的能量资源。人类对能源的开发和利用借助于技术手段,已从柴薪、煤炭进入石油、天然气阶段。现在正依赖新的能源技术向持久的能源

和多能源结构过渡。人类可利用的能源扩展到核能、太阳能、地热能、海洋能、生物能等。总之,新能源的开发和利用将使能源结构从单一能源消耗形式向多种能源形式过渡,以非再生型能源的消耗形式向再生性能源的消耗形式过渡,从而恢复自然界能源的供需平衡。

海洋和空间技术是在电子计算机、材料和能源技术发展的基础上,并为解决陆地资源贫乏问题中发展起来的新技术。海洋开发的主要技术包括:海洋测量技术,该技术主要从空中到海下,从沿海到大洋的调查监测,以获得系统的全球海洋环境资料,为海洋开发服务;水下技术,该技术是设计和制造各种水下装置和水下设施的技术,利用这些装置和设施可以使人们在自然环境中研究海洋生物及其捕捞、养殖方法,还方便了海洋工作的建设和维修, 对海洋矿产的开发、海底空间的利用、海洋牧场的建立提供主要条件;海洋石油开采技术,利用此技术能更好地开发和利用蕴藏于深海远洋底下的丰富的石油和天然气资源,此外还包括海洋生物资源的开发利用技术;海水淡化技术,海洋能源开发技术。从深海为人类创造生存和发展的条件。

宇宙空间拥有地球所亟需的物质能源和空间环境,现代空间技术为人们开发利用这向往已久的独特空间资源提供了手段和可能。空间技术发展的主要成就就是人造卫星,包括地球资源卫星、气象卫星、军事侦察卫星、测地卫星、核爆探测卫星、广播卫星、导航卫星等等,众多人造卫星的根本功能是向人类提供各种信息。空间技术由探索转向实际应用,建立了空间站,在此进行一些在地球上无法进行的科学实验的生产,现已有空间实验室,预计到下世纪初,宇宙工厂将建成和投产。“地球是人类的摇篮,但是,人类不可能永远生活在摇篮里,他们不断地争取着生存世界和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后,就是征服整个太阳系。”这是杰出的航天研究先驱老齐奥尔科夫斯基对人类未来作出的精辟的预言。今天的空间技术已使人类迈出了进入空间的第一步。有了这一步,就会有第二步、第三步,依靠发展起来的空间技术将人类的生存环境由地球扩大到恒星际空间。

新技术群中还有具有发展远景的生物工程,是生物科学和工程技术相结合的产物。它是按照人的意愿,通过一定的技术手段,直接或间接利用生物体及其组合和功能来改造生物或创造生物的活动。生物工程主要有基因工程、细胞工程、微生物工程和酶工程四大类。生物工程与传统生物技术以及传统工程技术相比较,具有这样一些优点:生物工程可以打破物种之间的界限,定向地改造和培养种类繁多的新的生物品种,生物工程的反应速度快、效率高,可较快地创造出新的生物产品,生物工程可以在常温常压状态下进行。生产条件十分优越,生物工程的资源分布广泛、又能循环利用,生产经济,发展潜力大。生物工程可解决人类粮食、能源、疾病、环境污染等当今世界面临的一系列重大问题。

技术在人与自然的关系中始终是作为手段出现的。现代技术所提供给人的手段可以使人类进军海洋、开发极地、探索太空、破译密码、移植基因等等,人类将从地球表面扩大到海洋和空间探索建造自己的生存环境,人类已不仅仅是作为自然界的征服者,而是作为自然界的合作者,改变过去全然陶醉于改造自然的斗争取得一个又一个的辉煌胜利之中,而是开始正视在人类对自然开战的过程中,自然界曾经给于人类的惨痛的报复,意识到“我们并不能象征服者统治异族人民那样去统治自然。”在改造自然取得一定胜利后, 人应该是自然的合作者,在合作中,人居于主导地位,发明更先进的技术手

段既能为人类利用自然服务又能保护自然,使人与自然协调进化。