人类社会从原始人到现代人的过程中,首先要解决的是温饱问题,解决了温饱才有可能去想其他的发展。现代人解决生存方式多种多样,诸如:游牧、渔猎、农业,但是最终解决或者说解除了对于人类生存的方法是以农业为主,如游牧和渔猎是不能固定在一个地区,这样就妨碍了文明的发展,没有文明也没有历史、文化等,因此本文首先以农业革命开头,后续为工业革命各个阶段。
农业革命
农业革命使人类从早先通过采集狩猎获取食物和生活资料的经济形态,转变为在驯化动植物基础上通过栽培作物和饲养家畜获得基本食物和其它生活资料来源。依据目前考古学界认识,农业革命从公元前约10000年开始先后在中东、印度、中国北方和南方等若干区域发生,随后逐步扩散到若干其它地区。农业革命伴随劳动生产工具从旧石器、中石器向新石器演变,因而又称作“新石器转型”。
在人类还处于捕猎动物、采集野果的狩猎期时,妇女们一般只养育少数几个孩子。
其一,是因为原始人类长期处于狩猎状态,过着居无定所的游牧生活。她们没有足够多的时间和精力来保护和喂养孩子;其二,在游牧生活时期,妇女们平均每人生4个小孩,她们要给每个孩子哺乳长达数年之久,在哺乳期间一般不会再度怀孕。而农业革命之后,她们则平均每人生6个小孩,而且她们除了可以用母乳喂养孩子,还能利用牛、羊给孩子们提供充足的奶水。于是,她们就不必再为每个孩子哺乳好几年。而一旦停止哺乳,她们重新怀孕的机会也就大大增加了。因此,在距今2000到10000年间,全球人口数量出现了爆发式增长。
人类学家统计,旧石器时代初期的人口数为12.5万人,到了旧时代末期则增长到了532万人;而在农业革命之后,全球人类总人口从532万人直线上升到13300万人,足足增加了25倍之多!
在10000年以前,全世界的人类都是以狩猎为生的“游牧群体”,只不过分为高加索人种、蒙古人种、黑种人、布希曼人、俾格米人和澳大利亚人种六个种族。当时,这六个种族在全球的分布地域大致是平衡的。但在农业革命发生后,以农耕为生的“农业人口”快速增长,到了公元前1500年时,狩猎者人数只占全世界总人口的1%。同时,农耕者向世界各地迁移,而在数量上占劣势的狩猎者,则被排挤出大部分土壤肥沃的地区。这一变化,更加有利于从事农业的蒙古人种、高加索人种、和黑人,而不利于仍然过着狩猎生活的布希曼人和俾格米人。至于澳大利亚人种,则因为他们居住在与世隔绝的岛屿上,就没有被从事农业的人发现。直到18世纪时,才被欧洲的探险者发现。总而言之,农业革命对种族的影响是,结束了长达数千年的种族平衡,建立起一直持续到今天的蒙古人种、高加索人种和黑人的优势。
农业革命的重要意义在于:它是人类文明形成的关键,促使原始农业社会产生,并彻底改变了人类的生存和生活方式(游牧 →→→ 定居) 。在农业革命之前,人类主要过着采集植物和狩猎动物的生活(即狩猎采集),与其他哺乳动物获取食物的方式没有根本性不同。而农业革命带来的对动植物的驯化和饲养/种植才是人类与其他动物在本质上有所分别的起点。假如人类没有种植农作物和饲养家畜,就会永远处于狩猎采集的原始状态,文明也就无从产生。由于狩猎采集需要人类采取“游徙”的生活方式,在一个地方的食物被采集匮乏后重新迁移到一个新的地方,因此农业革命以前的早期人类不可能在一个地方居住太久。人类无法定居,村落也就不可能产生,城市更是难以形成。因此,农业革命使得人类从攫取性的采集狩猎生产过渡到生产性的农牧业生产,对整个人类社会发生极大的影响:村落建立起来,生产活动出现剩余,贸易产生,社会开始分工,定居地区人口开始飞速增长,陶器、编织、纺织等手工艺随着定居而产生,与生产和生活密切相关的天文、历法、医药等开始形成,为了交流和记录语言、文字随之产生,文明诞生并不断演化。
蒸汽机引起的第一次工业革命
如果说农业革命是解决了人类的温饱、生存的话,那蒸汽机所带来的工业革命算得是人类第一次可以掌握机械化的工具,使之为人类服务。
在15世纪以前,英国的生产主要还是以农业为主,纺织业在人们的生活中,还是个不起眼的行业。新航路的开辟和“地理大发现”,从而刺激了工业发展。市场上的羊毛价格开始猛涨。养羊需要大片的土地。贵族们纷纷把原来租种他们土地的农民赶走。被赶出家园的农民,则变成了无家可归的流浪者,这就是圈地运动。但是由于传统的手工业来生产满足不了需求,这个时候需要新的工具进行变革。
1733年,机械师凯伊发明了“飞梭”,大大提高了织布的速度,纺纱顿时供不应求。1765年,织工哈格里夫斯发明了“珍妮纺纱机”,“珍妮纺纱机”的出现首先在棉纺织业引发了发明机器,进行技术革新的连锁反应,揭开了工业革命的序幕。从此,在棉纺织业中出现了螺机、水力织布机等先进机器。不久,在采煤、冶金等许多工业部门,也都陆续有了机器生产。随着机器生产越来越多,原有的动力如,畜力、水力和风力等已经无法满足需要。
1785年,瓦特制成的改良型蒸汽机的投入使用,提供了更加便利的动力,得到迅速推广,大大推动了机器的普及和发展。人类社会由此进入了“蒸汽时代”。随着工业生产中机器生产逐渐取代手工操作,传统的手工业无法适应机器生产的需要,为了更好地进行生产管理,提高效率,资本家开始建造工房,安置机器雇佣工人集中生产,这样,一种新型的生产组织形式—工厂出现了。工厂成为工业化生产的最主要组织形式,发挥着日益重要的作用。机器生产的发展,促进了交通运输事业的革新,为了快捷便利地运送货物、原料,人们想方设法地改造交通工具。
瓦特的蒸汽机使得后续改良型(变革型)不同类型的交通工具出现。1807年,美国人富尔顿制成的以蒸汽为动力的汽船试航成功。1814年,英国人乔治•斯蒂芬森发明了“蒸汽机车”。1825年,乔治•斯蒂芬森亲自驾驶着一列托有34节小车厢的火车试车成功。从此人类的交通运输业进入一个以蒸汽为动力的时代。
第一次工业革命使工厂制代替了手工工场,用机器代替了手工劳动;从社会关系来说,工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了,工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。第一次工业革命大大密切加强了世界各地之间的联系,改变了世界的面貌,率先完成了工业革命的英国,很快成为世界霸主。
电气引起的第二次工业革命
蒸汽机的革命,迅速从英国传入法国、德国、美国等地,使得西欧的工业革命如火如荼,为后续的电气带来的第二次工业革命奠定了基础。
1866年,德国人西门子制成了发电机;到70年年代,实际可用的发电机问世。电器开始用于代替机器,成为补充和取代以蒸汽机为动力的新能源。随后,电灯、电车、电影放映机相继问世,人类进入了“电气时代”。19世纪七八十年代,以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生,90年代柴油机创制成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。80年代德国人卡尔•弗里特立奇•本茨等人成功地制造出由内燃机驱动的汽车,内燃汽车、远洋轮船、飞机等也得到了迅速发展。内燃机的发明,推动了石油开采业的发展和石油化工工业的生产。1870年,全世界生产大约八十万吨石油,而1900年的年生产量猛增到了二千万吨石油。19世纪70年代,美国人贝尔发明了电话,90年代意大利人马可尼试验无线电报取得了成功,都为迅速传递信息提供了方便。世界各国的经济、政治和文化联系进一步加强。
工业重心由轻纺工业转为重工业,出现了电气、化学、石油等新兴工业部门。由于19世纪70年代以后发电机、电动机相继发明,远距离输电技术的出现,电气工业迅速发展起来,电力在生产和生活中得到广泛的应用。内燃机的出现及90年代以后的广泛应用,为汽车和飞机工业的发展提供了可能,也推动了石油工业的发展。化学工业是这一时期新出现的工业部门,从80年代起,人们开始从煤炭中提炼氨、苯、人造燃料等化学产品,塑料、绝缘物质、人造纤维、无烟火药也相继发明并投入了生产和使用。原有的工业部门如冶金、造船、机器制造以及交通运输、电讯等部门的技术革新加速进行。
第二次工业革命和第一次工业革命区别在于:第一次是由有经验的工匠根据自己的经验来修改和完善机器,科学和技术尚未真正结合;在第二次工业革命期间,自然科学的新发展,开始同工业生产紧密地结合起来,科学在推动生产力发展方面发挥更为重要的作用,它与技术的结合使第二次工业革命取得了巨大的成果。其次,第一次工业革命首先发生在英国,重要的新机器和新生产方法主要是在英国发明的,其他国家工业革命的发展进程相对缓慢;而第二次工业革命几乎同时发生在几个先进的资本主义国家,新的技术和发明超过英国的范围,其规模更加广泛,发展也比较迅速。最后,由于第二次工业革命开始时,有些主要资本主义国家如日本尚未完成第一次工业革命,对它们来说,两次工业革命是交叉进行的,它们既可以吸收第一次工业革命,又可以直接利用第二次工业革命的新技术,这些国家的经济发展速度也比较快。
如果说第一次工业革命让英国站在世界的顶端,那么第二次工业革命便让其降落云头。由于蒸汽机给英国带来的工业革命力量,使得蒸汽机在英国占用垄断地位,对于新鲜的电气以及相关技术关注度低,这也使得后发的国家占据更高的技术优势,同时又由于英国占据全球广大的殖民地,这也使得西欧各个国家相互倾倒工业物资大大起手,也是一战、二战的根源所在。
信息技术引起的第三次工业革命
二战过程中,德国人研究的火箭成为第三次工业革命的萌芽,美国在日本上空投下的原子弹成为开端。二战后,由于苏联、美国的对抗,加剧了双方对于科技的投入,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,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。
从20世纪四五十年代,开始的新科学技术革命,以原子能技术、航天技术、电子计算机技术的应用为代表,还包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。
1957年,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开创了空间技术发展的新纪元,也极大地刺激了美国。1958年,美国也发射了人造地球卫星。但1959年苏联就取得了一项新成就:苏联发射的“月球”2号卫星成为最先把物体送上月球的卫星。正在美国人瞠目结舌之时,苏联宇航员加加林又在1961年乘坐飞船率先进入太空。美国不甘落后,开始了60年代规模庞大的登月计划,终于在1969年实现了人类登月的梦想。70年代以来,空间活动由近地空间为主转向飞出太阳系。1981年4月12日,美国第一个可以连续使用的哥伦比亚航天飞机试飞成功,并于2天后安全降落。它身兼火箭、飞船、飞机等3种特性,是宇航事业的重大突破。
1945年,美国成功地试制原子弹后。1949年,苏联也试爆原子弹成功。1952年,美国又试制成功氢弹。1953年~1964年间,英国、法国和中国相继试制核武器成功。原子能的技术首先被应用于军事领域,和平利用原子能工业也有一定发展。1954年6月,苏联建成第一个原子能电站。1957年,苏联第一艘核动力破冰船下水。1977年,世界上有22个国家和地区拥有核电站反应堆229座。
20世纪40年代后期的电子管计算机为第一代计算机。1959年,出现晶体管计算机,运算速度每秒在100万次以上。1964年达到300万次。60年代中期,出现许多电子元件和电子线路集中在很小的面积或体积上的集成电路,每秒运算达千万次,它适应一般数据处理和工业控制的需要,使用方便。70年代发展为第四代大规模集成电路,1978年的计算机每秒可运算1.5亿次。80年代发展为智能计算机。90年代出现光子计算机、生物计算机等。大体上每隔5年~8年,运算速度提高10倍,体积缩小10倍,成本降低10倍。
从1980年开始,微型计算机迅速发展。电子计算机的广泛应用,促进了生产自动化、管理现代化、科技手段现代化和国防技术现代化,也推动了情报信息的自动化。以全球互联网络为标志的信息高速公路正在缩短人类交往的距离。同时,合成材料的发展、遗传工程的诞生和信息论、系统论和控制论的发展,也是这次技术革命的结晶。
第三次科技革命,推动了社会生产力的发展,以往,人们主要是依靠提高劳动强度来提高劳动生产率。在第三次科技革命条件下,主要是通过生产技术的不断进步、劳动者的素质和技能不断提高,劳动手段的不断改进,来提高劳动生产率。第三次科技革命,促进了社会经济结构和社会生活结构的重大变化,第三次科技革命造成第一产业、第二产业在国民经济中比重下降,使得第三产业的比重上升。
第三次工业革命很大方面是由于双方的对抗,为实现军事目的进行科技发展以及相应的工业革命,但是通过军转民用,也使得民用的市场巨大,支撑了第三次工业革命。
AI引起的第四次工业革命
所谓世界是圆的,在各个国家争相发展情况下,科技成为其助推力,也让科技迅速填平了任何技术洼地,也使得第四次工业革命成为可能。
2013年的汉诺威工业博览会上正式推出,德国提出第四次工业革命,其核心目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。随后由德国政府列入《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。
这次工业革命以人工智慧,清洁能源,机器人技术,量子信息技术,可控核聚变,虚拟现实以及生物技术为主的技术革命,也成为工业4.0。按照共识,工业1.0是蒸汽机时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代,也就是智能化时代。
“工业4.0”这一名称的含义是人类历史上的第四次工业革命。第一次工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化;第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用;第三次工业革命是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器(PLC)的生产工艺自动化。工业4.0的定位是可与这些工业革命比肩的技术革新。
兴起于21世纪的中国、日、德、美等科技大国,具有提高资源生产率和减少污染排放的实质和特征,以人工智慧化为目的,特点是灵活易变、高资源效率,代表性的发明有虚拟现实,人工智慧,量子通信等等。本次工业革命尚在进行中,结果尚未知。
所谓总结
我们总结都是以过去发生的事情来做相应的定论,就如历史一样。没有农业革命的解决人类的温饱,人类就没有新的需求,需求是人类进步的源泉。第一次工业革命暂且算为手工业向工业化的第一步,皆以手工作坊匠以经验来做相应的设计和改革;而后后续的几次工业革命已经是必须有理论研究外加实际的实践才得以,就如人类所说的科技树一样。