人类从没有轮子到发明了轮子总共用去了200万年的时间,从没有机械动力到发明蒸汽机作为动力,用去了5000年的时间,但发明计算机却只用了30年的时间,从发明第一代计算机到第四代计算机,所用的时间就更少了。那么,为什么技术发明的时间会越来越短呢?
原来,人类在过去,他们的生产活动主要靠经验,靠摸索。也就是说,先有生产,然后在漫长的生产活动中提炼出技术。到了近代,才在技术实践中,通过科学家的努力奋斗(同封建神学做斗争),才使得科学从中独立出来。这就是说,在近代以前,科学技术的发展遵循着“生产——技术——科学”的模式。但是到了19世纪70年代,人类的生产活动发生了伟大的转折,人类的科研模式也发生了重大变化。这时,人们懂得干什么事情要先弄清事情的原理,也就是从科学(包括科学实验)出发,先从事科学研究,发现事物本身的原理,然后再利用这个原理,采取一定的技术途径,使其转化为现实的产品,形成新的生产力,最后形成新的产业。也就是说,在这个时期,先有科学,后有技术,最后才被应用于生产,科学技术的发展遵循着“科学——技术——生产”的模式。人类有了科学的指导,使其在技术和生产的发展过程中,少走了许多弯路,从而大大加快了科技发展的速度。
例如,1831年,英国物理学家法拉第发现了“电生磁,磁生电”科学原理,创立了电磁感应定律。1866年,发明家西门子根据这个原理,采用了电磁铁技术,制造了发电机。1876年,发明家贝尔发明了电话。1879年,爱迪生发明了电灯。1889年,发明家威斯丁豪斯又发明了交流电,使得电能能够达到远距离输送。从而使人类进入到了一个伟大的电气时代。在这样的时代里,人们的劳动生产力得到了很大的提高,出现了专业化、标准化和社会化的生产方式,促进了社会经济的发展。1864年,英国物理学家麦克斯韦提出了电磁场理论。1898年,发明家马可尼根据这个科学原理发明了无线电报,从而使人类开始进入电子信息时代。在这个时代里,人类的生产方式又转变为非标准化、柔性化和分散化,完成了一次新的飞跃。另外,由于通信和交通运输的发展,企业又进一步发展到跨国公司,出现了全球经济,也使得人类的有限资源得到合理的配置。
1905年,爱因斯坦创立了物质和能量相互转化的公式:E=MC2。40年以后,人们根据这个科学原理发明了原子弹和核能技术,从而掀起了一场能源革命。1953年,生物学家沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,提出了DNA理论。20年后,人们根据这个科学原理,先后产生了基因工程、染色体工程等一系列生物工程,并把这些生物技术在医学和农业科学领域中进行广泛地运用,从而又掀起了医学和农业生产的革命。目前,这场革命正在进行。
由此可见,一次新的科学革命,引起一场新的技术革命,一场新的技术革命又导致一场新的产业革命,新的产业革命又导致新的生产方式的革命,并最终推动整个社会发生巨大的变革。科学革命是技术革命的动力的源泉,科学发现是技术发明的根本。据统计,在1900—1960年的重大技术成果中,由基础科学研究所获得的成果占到86%;在20世纪60年代以后,这一比例始终保持在80%以上,即科技成果的4/5是由基础科学研究推动和实现的。有人把科学和技术的关系比喻为“根”和“叶”的关系,这个比喻是恰当的。只有科学昌明,才有技术的进步和经济的发达。当然,技术和经济的发展又反过来为科学的发展提供了技术手段和资金条件,促进了科学的发展。因此,科学、技术和经济形成了一个相互促进的良性循环的关系,使科学、技术和经济实现了一体化。