第一节 第三次技术革命的兴起和进程一、第三次技术革命的起因
技术革命是在人类改造自然过程中关于制造和操作的系统知识的社会性根本性的变革。它的发生有社会的因素,也有科技自身的内在动因。
科学理论的准备 科学革命是技术革命的理论基础。人类只有对自然界及其发展规律的认识有了飞跃,才有可能在能源利用和生产工具、生产工艺的变革方面有所突破。第三次技术革命的理论准备应追溯到 19 世纪末、20 世纪初的物理学革命。爱因斯坦相对论的提出和量子力学的诞生,在物质观、时空观、运动观和方法论方面改变了牛顿力学体系,从而将人们对自然界的认识从宏观世界引向微观世界。30 年代原子物理学的迅速发展揭开了核裂变的奥秘,使人工利用原子能成为可能。
第二次世界大战后,科学家们进一步探索原子核更深层次的内部结构, 即构成原子核的众多基本粒子的结构及其转化规律,从而建立了高能物理学,到 70 年代,发现基本粒子数达 300 多种。美籍华人物理学家杨振宁、李政道、丁肇中在这方面的理论贡献对核技术和其他新学科的发展有重要的意义。
形成于战后初期的“三论”即控制论、信息论和系统论,也是当代技术革命的主要理论依据。“三论”各有独立性,又有内在联系。
系统论是美籍奥地利生物学家路德维格·贝塔朗菲创立的。早在二三十年代他就探讨生物机体系统。1945 年发表论文《关于一般系统论》,正式提出系统论是一门研究系统的模式、原则和规律,并对其功能进行数学描述的科学。1968 年他编著了《一般系统论的基础、发展和运用》一书,全面阐述了系统论思想,引起普遍的重视。
信息论是研究信息的获取、传输、存贮、处理和变换的一般规律的科学。尽管人类很早就懂得利用信息,但将其发展为一门科学是在 1948 年。当时正在美国贝尔电话研究所工作的数学家申农发表了《通讯的数学理论》一文, 从理论上阐明了信源、信宿、信道、编码等有关通讯方面的基本问题,并用数理统计方法研究信息的变换和传递,进行信息的度量,分析信息的特征。60 年代后被广泛应用于各学科。
控制论是研究系统控制和调节的一般规律的科学。它的诞生经历了一个漫长的过程。美国数学家维纳于 1948 年出版他的名著《控制论》,揭示了由信息和反馈构成的系统自动控制规律,为此,他被认为是控制论的创始人。控制论提供的信息方法、黑箱系统辨识法、功能模拟法、反馈法等,有力地推动了新技术革命的发展。
技术与物质前提 科学技术的发展是有继承性和连续性的。第三次技术革命的兴起是与第二次技术革命创造的技术与物质条件分不开的。第二次世界大战前,随着电力技术、内燃机技术、冶炼、化工等技术的发展,在欧美国家兴起了电力、电通讯工业、汽车、飞机制造、石油化工、高层建筑业等一系列新型的产业部门,使社会生产力大为提高。新产业不仅为社会创造了巨大的财富,而且还给科学技术研究提供了所需要的超高压、超低压、超高温、超低温、超纯度、高真空等实验手段,使一大批精密仪器,如电子显微镜、电子示波器、质谱仪、同位素测定仪、原子光谱仪以及能获得高速质子
的回旋加速器等得以在二三十年代问世。正因为有了这些先进的实验条件, 才使新技术的诞生成为可能。
第二次技术革命中无线电技术的发展是电子计算机得以诞生的直接前提。30 年代无线电广播已遍布全球,1937 年英国又发明了探测飞机的军用雷达,把电子的电路和元件技术提高到新的水平。1936 年图林发表了题为《理想计算机》的论文,解决了数理逻辑和计算理论问题。到 40 年代,制造电子
计算机的技术基础和理论基础已相当完备,遂使美国在 1946 年研制出世界上第一台电子计算机。
战后初期,属于第二次技术革命领域的一些尖端技术开始从军用转为民用,进一步扩大了新兴产业,推动了第三次技术革命的到来。例如,飞机制造技术在二战期间实现了从活塞式到喷气式的转化。1949 年英国德·哈威兰公司研制出第一架喷气式客机“慧星—1 号”,开始向民用方向发展。其飞行高度达 1 万米,速度超过 800 公里/小时,在计算和材料方面都有更高的要求。这类新产业的发展是电子计算机不断改进的动力。30 年代后期,在高分子化学领域,合成橡胶、合成纤维(尼龙、涤纶)与合成塑料三大合成材料的发明被用于军事,战后转向民用。但在生产中人们难以控制和避免高温、高压、剧毒等危害,故要求研制自动控制装置和不断提高计算机的水平。同时,各种新合成材料的生产又为宇航技术的发展提供了新的材料来源。此外, 战后石油开采和冶炼技术有很大的发展,石油已成为发达国家工业的主要能源。由于它大大降低了工业成本,从而使西方国家获得大量利润,这又为研制和应用新技术提供了雄厚的物质基础。
社会条件 恩格斯说过:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”①第二次世界大战的爆发加速了第三次技术革命的到来。关于原子能的利用问题,物理学家们早在二战前就从理论上解决了。按照爱因斯坦提出的能量与质量转换关系的公式,科学家已预见到原子能会是一种能产生巨大能量的能源,但是否能人工利用,科学家则普遍持悲观态度,直至二战爆发,科学家才改变态度,相信战争的需要能创造出以往不能创造的条件。1939 年 8 月 2 日,爱因斯坦致信罗斯福总统,建议试制原子弹。1941 年 12 月美国政府作出制造原子弹的决定。为了实施“曼哈顿工程”计划,美国政府动员了 50 万人力,投资 22 亿美元,耗费了全国电力生产的 1/3,才保证了试制成功。
电子计算机的诞生也是由于战争的需要。对于核裂变的计算和弹道的计算都需要有更高效率的计算机。当时,美国宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系与阿伯丁弹道实验室协作,为陆军计算炮击表。200 多名计算员用机械计算机计算一张火力表要两三个月,远远不能适应战争的需要。于是,莫希莱提出了研制电子计算机的方案,得到军方的支持。由于利用了无线电、雷达、微波和脉冲技术的新成果而最终获得成功。德国同样是出于战争的需要而在波罗的海的庇纳门德建立了火箭研究中心。在冯·布劳恩主持下,1942 年 10 月 V-2 远程液体燃料火箭研制成功,为未来宇航技术的发展打下了基础。布劳恩被俘后,为美国服务,成为美国的“宇航之父”。二战后,美苏军备竞赛的加剧对科技发展起了刺激作用。例如,美国为了称霸世界,继续将大量军费用于研制尖端武器。1950—1951 年度政府为原子武器的研制拨款 23 亿
① 《马克思恩格斯选集》第 4 卷,第 505 页。
美元,比“曼哈顿计划”的全部费用还多。又如,氢弹、洲际导弹、中子弹、制导导弹、激光、遥控、深海武器系统等都是在激烈的军备竞赛中诞生的。此外,空间技术的每一步发展也都是美苏军备竞赛的结果。
战后资本主义生产关系的调整,特别是国家垄断资本主义的发展对科学技术的发展有双重的作用,一方面由于使科学服务于垄断资产阶级少数人的利益,从而阻碍了科学的发展;另一方面也有促进作用。垄断组织由于巨型化、国际化、实力大大加强。为了增强产品的竞争力,重视科学研究和不断开发新产品。国家垄断资本主义还能运用政权的力量组织规模大、耗资大、利润低而风险大的尖端科研项目以及基础研究项目,从而促进了科学事业的发展。战后西方国家普遍重视教育,特别是通过发展高等教育来大力培养科技人才。美国经济学家舒尔茨分析 1929—1957 年美国生产增长时发现,生产增长幅度远大于人力与资本投入增长的幅度。主要原因是由于教育事业的发展使劳动者的素质和技能有所提高,从而促使劳动率大大提高。美国还一贯重视用高薪和优越的生活、工作条件从国外吸引人才,这对美国的科技发展起了重要的作用。
战后社会主义国家有很大发展。社会主义制度本身要求重视科技事业的发展。斯大林早在 30 年代就提出过“在改造时期技术决定一切”的口号。苏
联的科研人员,在十月革命前的 1914 年为 10200 人;1940 年增至 98300 人;
1947 年为 146 000 人;1965 年增至 665 000 人。苏联高度集中的计划经济体制对国民经济的全面发展有不利的一面,但也有能集中人力、财力,发展急需的尖端科学的有利的一面。苏联能在战后很短的时期内打破美国的核垄断,与美国在许多高科技领域展开竞赛,并在空间技术、原子能和平利用等方面一度领先,这是与其社会条件分不开的。