技术变革是19世纪工业化进程的主要驱动力，在20世纪它的作用有增无减。事实上，技术变革的脚步仍不断地加快，尽管我们衡量这些变化的方法非常粗糙和不完全可靠。然而，新技术深刻地影响着几乎所有人日常生活的方方面面，即使那些对科技一窍不通的人也受到了影响。在早期社会，人类社会的成功体现在对环境的适应上。在20世纪，人类社会的成功则体现为对环境的控制，使之适应社会的需要。而控制和适应的最基本的手段就在于科技，尤指基于现代科学的技术。20世纪社会高速进步的重要原因就是科学和技术进程的加速发展。

交通和运输的发展史向我们提供了技术变革的生动例子（图13-2）。自古希腊时代开始至19世纪初，交通运输的速度没有明显的变化。到了20世纪初，人们乘坐蒸汽火车，速度最高达到80英里／小时。但汽车、飞机和火箭的发展无论是在速度还是便利程度上都使蒸汽火车相形见绌。

图13-2　洲际交通运输的实际速度。

在电报发明之前，长距离通信总是受到送信者速度的限制。而电话、收音机和电视则使长途交流变得更加便捷、灵活和可靠。经过4年的试验，美国电话电报公司（AT&T）和英国邮政局于1927年1月在美国与英国间建立了商业长途无线电电话服务。随后，它们又将这一业务扩展至加拿大、澳大利亚、南非、埃及和肯尼亚，同时还扩展到海上航行的船舶。大约花了50年时间，终于1956年在大西洋底铺设了第一条电话电缆，这大大扩充了电话容量。至20世纪90年代，全球电话业借助移动电话的发展呈爆炸式增长。在1990年，全球手机仅过1 100万台，然而到1999年末，手机总量几达4亿台。而与之对比的是，个人电脑仅有1.8亿台。借助太空密封舱和电子系统，你甚至可以和太阳系内的其他行星交流（或接收它们发出的信息）。上述的种种成就都依赖于基础科学的运用。

现代工业的科学基础源于成百上千的新产品和新材料。在19世纪，化学家们已经创造出许多合成染料和药物。自1898年人造丝问世以来，许许多多的人造或合成的纺织纤维相继诞生。在20世纪，用石油和其他碳氢化合物制成的塑料材料取代了木材、金属、陶土和纸张，在很多领域里面运用，无论是轻巧的容器还是高速运转的机器都使用了前者。由于越来越多地使用电力和机械力，数以百计的劳力节约型设备的发明，以及自动化控制机器的发展，这一切所带来的对生活和工作现状的改变已经大大超过了英国所谓的工业革命所带来的改变。举一个极端的例子，监视整整一个石油提炼厂的运作仅仅需要一个工人就足够了！

科学和技术得以高速增长取决于它们相关领域的发展，其中一部分就来自科学本身的进步。电子计算机就是一个典型的例子。电子计算机可以在一秒钟内处理成千上万个复杂运算。在算盘之后的第一台机械计算器发明于19世纪30年代，居然是以蒸汽作为动力。到20世纪初期，只有一些简单的机器在商业界使用。真正的电子计算机的时代到二次大战之后才拉开序幕。从那时起，它的发展速度足以和它的运算速度相媲美。没有它，许多先进科学诸如太空探索便无法实现。

下面这个例子揭示了科学研究所扮演的角色及其筹措经费的方式。化学和生物学方面的许多成果在农业、工业和制药方面的应用具有巨大的商业前景，正是这种前景刺激了化学和生物学的发展。尽管如此，大多数需要巨额花费的基础科研，在短时间之内带来巨额收益的可能性是微乎其微的。这就需要政府提供直接或间接的资助。此外，由于战争和国家竞争的需要，政府将大量资源投入了军事导向的科学研究和发展。军方突击的科研项目促进了雷达和其他电子通讯设备的发展，增加了对核能的成功掌握，推动了太空火箭和人造密封舱的发展。如果没有政府的资金来源，这些成就几乎无法想象。

科学和技术进步的另一必要条件便是一批训练有素的人才——或智力库。至20世纪初，几乎所有西方国家都达到了较高的识字率，与之形成鲜明对比的是，世界的其余国家则识字率很低。世界发达地区与不发达地区之间的这条日益扩大的技术鸿沟不仅反映了教育程度的差距，也反映了收入水平的差距。

虽然文化知识对经济发展的起步和维持起着至关重要的作用，但是它对于21世纪这一高科技世界而言，还远远不够。任何个人若是想完全、有效地参与到科学技术之中，无论作为科学家还是技术人员，抑或作为商场和官场中的人士，都必须经过大学以上的专业训练。20世纪，在私人和政府赞助下，高等研究机构如雨后春笋般发展起来。大多数国家的政府和许多公司都设置了特别的办公室或部门来促进科学和技术的发展。许多来自欠发达国家的有天赋的个人出于自身的利益来到发达国家接受教育和寻找工作。因此，造成了人才流失，这是导致富国和贫国之间差距扩大的另外一个原因。

科学技术的应用大大提高了劳动生产率。人均产出或者人均小时产出是衡量经济效益最有效的方式。农业仍是全世界食品和原材料的主要供应来源。在这个领域，西方国家通过科学施肥、种子筛选、牲畜饲养、控制虫害和运用机械设备，极大地提高了产量。不幸的是，这些技术至今未在第三世界得到充分的采用。在20世纪中叶，美国的人均农业产出是大多数亚洲国家的10倍，是大多数非洲国家的25倍。在20世纪60年代，由于实行“绿色革命”（一系列新的农业技术，尤其适合热带气候），一些亚洲国家的农业产量基本上都提高了。例如印度，其粮食产量已能自给自足，不过在富国和贫国之间生产率的差距仍然相当大。

能量的生产提高更为显著，在1900年至1950年间，全世界能量的生产增加了不止4倍，而自那以后又增加了不止5倍，增长最快的是欧洲人生活的地区以及世纪初仍处于起步阶段的产业。例如发电量（能量的一种形式，但不是能量的来源）已经增加了不下100倍。电能远比其他大多数形式的能源更干净、更高效、更灵活。它可以传送成百上千英里，费用只是同等距离的煤和石油运费的一小部分。电能既可用于大型设施来熔炼金属，也可用于小型马达来操作精细的设备，还可以用来照明、供热和制冷。家用电器的应用彻底改变了居家生活方式、妇女的地位和家政服务模式。发电量从1950年的不到1万亿千瓦时（比1880年几乎为零略有提高）飙升至1996年超过13.5万亿千瓦时，平均每年上升5.8%。表13-7显示了各个地区不同来源的能量的生产。虽然表格中使用了总量水平的数据，但还是有几个特点值得一提。欧洲国家仍特别依赖于核能和地热，之后便是北美国家，这些国家都被认为是最发达的工业化国家。亚洲和非洲国家则更热衷于由高污染的煤炭燃烧产生的热能，而不像欧洲和美洲国家普遍使用天然气供热。南美国家尤其依赖于水力发电，水力发电非常环保，但是将电能从发电站运输至市中心费用很大。(www.daowen.com)

表13-7　1996年各地区发电量

单位：占世界发电量的百分比

资料来源：United Nations, Energy Statistics Yearbook, 1996（New York,1998）。

20世纪初，石油和天然气还只占世界总能源的一小部分。但在1960年前后它已经超过煤而成为主要能量来源。到20世纪90年代，石油和天然气已占世界总能量的65%之多。石油主要用于内燃机，虽然内燃机是在19世纪发明的，但是直到20世纪当它被运用到两种高科技的设备——汽车和飞机之后，才真正引发了一场变革。汽车在19世纪最后几年已经开始生产了，但是直到1913年亨利·福特引入了自动流水线大批量生产的技术，汽车才不再只是富人的玩具（见图13-3）。美国和欧洲其他的制造商纷纷效仿福特的技术，汽车工业成为制造业中雇用工人最多的行业，也为流动人口提供了史无前例的就业机会。

图13-3　福特的第一条流水线。亨利·福特1913年开创了流水线生产，之后汽车工业就进入了大规模生产和消费时代，汽车象征新的生产方式和生活方式。

作为20世纪经济发展标志的汽车与作为19世纪发展标志的火车有许多共同之处。汽车工业由于自身需要雇用了大量员工，同时还刺激了对其他工业的需求。就像火车离不开铁路和钢铁，汽车也离不开道路和水泥一样，在美国和其他汽车主要生产地区，汽车工业是钢铁、橡胶（包括天然和后来合成的）和玻璃的最大的消费者。日本在20世纪下半叶迅速崛起成为经济强国，很大程度上是因为大量出口汽车。此外，汽车还深刻地影响了社会风俗习惯的方方面面。

流水线生产的技术也被其他工业所采用，包括二次大战中的飞机工业。飞行时代始于1903年，当时美国北卡罗来纳州的莱特（Wright）兄弟尝试了15秒的飞行。在一战期间，飞机开始被运用于军事，一开始是用于侦察，随后便运用于轰炸。战后，它们被用于邮政，之后还用于客运。随着科技的进步，商业航空业在20世纪20年代迅速发展起来。到二次大战爆发前夕，横跨大西洋的空运服务已成为可能。那个时代，所有飞机都是靠燃烧汽油推动活塞引擎带动螺旋桨。在战争期间，德国开始试验以喷气发动机推动的飞机和火箭。尽管他们的实验没有改变他们战败的命运，但是这些试验确实为航空工业和太空探索的发展铺平了道路——太空探索主要由美国和苏联进行，这两国于1945年为了获得德国火箭科学家而展开了激烈的争夺。到1960年，喷气发动机推进的飞机已经将螺旋桨淘汰出商业民航业，铁路也逐渐淡出了客运的舞台，至少在美国是这样的。

科学在技术中最巧妙的应用则是在太空探索方面。即使迟至20世纪40年代，载人太空飞行还只出现在科幻小说中。当连环画描绘着25世纪衣衫单薄的男女，肩膀上捆绑着火箭，在太空中穿梭飞行的时候，一些学者通过计算试图证明没有一种交通工具可以达到足以摆脱地球重力的速度。在二次大战期间，科学家在喷气引擎和军用火箭方面取得了许多有价值的经验，但是几乎所有的人都认为即使人类能抵达外太空，人类也不能在外太空生存。一些新的科学发展，例如超强力火箭引擎、电子信号发射和控制设备以及可以高速计算飞行轨道的计算机，这些技术汇集在一起，最终使得太空飞行成为可能。1957年10月4日，苏联的科学家将一个密封舱送入了绕地轨道。太空时代从此拉开序幕。

进一步的发展十分迅速，很大一部分是因为受国际竞争的刺激。一个月之后，苏联的第二架火箭升空了；而在1958年初，美国也将一个密封舱送上了绕地轨道。几年之后，这两国都成功发射了火箭，将宇航员送上太空，并安全返回。无人卫星被发射到固定轨道上，通过广播和电视图像将科学信息传达回地球。处于相同的目的，一些火箭被发射至月球、金星、火星和外太空。1968年12月，美国将一艘太空飞船送入环月球轨道。但仅在一年之后，这一成就被超越了。1969年6月20日，在宇航员迈克尔·柯林斯（Michael Collins）以及成千上万留在地球上的科学家和技术人员的通力协作下，尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和埃德温·阿尔德林（Edwin Aldrin）成为最先踏上月球的人。从此人类开创了一个新的纪元。衡量这一新纪元的成就和以往人类历史上的成就的区别之一就是对于重大事件的宣传方式。当哥伦布发现新大陆（被他错误地认为是印度）时，这一事件仅仅为实际参与者所目睹，然后直至几月后，甚至是几年后，才为大众所获悉。而与之形成鲜明对比的是，人类踏上地球的第一步是通过电视直播为全世界成百上千万人所目睹的——超过了当时其他任何事件的收视率。