【学习目标】
通过本章学习，了解三次科技革命对于世界经济的形成、发展和壮大的重要意义。回顾每一次科技革命给世界经济带来前所未有的巨大变化，充分认识到没有科技革命，就没有当代世界经济的崭新面貌。
科学技术是科学和技术的总称。科学革命是指人类对自然界认识的飞越；技术革命是指生产工具和工艺过程的革新；产业革命不仅具有科学技术的性质和内容，而且具有经济和社会的性质和内容。科学革命是技术革命的先导，技术革命是科学革命的结果；技术革命是产业革命的先导，产业革命是技术革命结果。所以，科学和技术的革命只是在具备了一定的经济和社会条件时才会促进产业革命发生，并非任何技术革命都能导致产业革命。产业革命，一般是指由于科学技术上的重大突破，使国民经济的产业结构发生重大变化，进而使经济、社会等各方面出现崭新的面貌。
科学提供物化的可能，技术提供物化的现实，生产则成为物化的具体实现过程。对于科学来说，技术是科学的延伸；对技术而言，科学是技术的升华；对生产来说，科学技术是其实践活动的必要前提。
在三次科学技术革命中，科学、技术、生产三者之间的联系大为加强，其间相互渗透、相互影响，以至出现了密不可分的趋势。
2.1第一次科学技术革命与世界经济
2.1.1第一次科学技术革命（18世纪中叶～19世纪中叶）
1.第一次科学技术革命发生的时代背景
16～17世纪，以哥白尼的“日心说”为代表，初步形成了与中世纪神学和经验哲学完全不同的新兴科学体系，标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略，特别是以牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。工场手工业的发展积累了一定的生产技术，为第一次工业革命的发生奠定了基础。
2.第一次科学技术革命的标志
第一次科学技术革命以18世纪中叶瓦特发明的蒸汽机应用为主要标志。这次科学技术革命使人类社会生产力得到了空前的提高，机器大工业代替了工场手工业，人类进入了机器时代。
3.第一次科学技术革命的主要成就
（1）1765年哈格里夫斯发明“珍妮机”
阿克莱特发明水力纺纱机，克隆普顿发明了“骡机”，卡特莱特发明了水力织布机。
（2）瓦特制成了改良的蒸汽机
在纺织业的推动下，冶金、采矿等工业部门也很快采用以蒸汽机作为动力的机器进行生产。蒸汽机的强大动力为机器大生产奠定了基础，推动了工业革命的深入发展，加快了资本主义国家工业化的步伐，将人类带进了“蒸汽时代”。
（3）斯蒂芬孙发明火车
蒸汽机的应用，推动了交通运输工具的发明和改进。1814年，英国人斯蒂芬孙发明了用蒸汽机推动的火车，蒸汽轮船也出现了。
2.1.2第一次科学技术革命对世界经济的影响
①大大地提高了生产力，促进了资本主义制度的广泛建立。
②社会经济结构发生重大变化，各国开始了城市化进程。
③世界格局发生变化，欧洲成为世界经济的中心。
④自由资本主义发展起来，进入以商品输出为主的时代。
对整个世界而言，随着英国资产阶级革命的发展，许多国家走上资本主义道路，西方列强实行对外殖民扩张，19世纪中后期资本主义世界体系初步形成。对东西方的关系而言，东方国家成为西方国家的原料产地和商品市场。对资本主义国家之间的地位而言，英国掌握了世界工业霸权、世界海上霸权、世界殖民霸权而最终成为世界霸主。
2.2第二次科学技术革命与世界经济
2.2.1第二次科学技术革命（19世纪中叶～20世纪中叶）
1.第二次科学技术革命发生的时代背景
19世纪期间，自然科学中的物理学、化学和生物学的重大理论取得了突破性进展，如能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论等成就，这三项重大成就被称为该世纪自然科学的三大发现，形成了物理学、化学和生物学的科学体系。
2.第二次科学技术革命的标志
第二次科学技术革命以电机的发明为起点，以电力的广泛应用为主要标志。
19世纪初，电磁学领域的一系列突破引发了新的科学技术革命。这次科学技术革命不仅推动了生产技术由一般的机械化到电气化、自动化转变，更主要的是改变了人们的生活方式。
3.第二次科学技术革命的主要成就
（1）电力应用中的重大发明
第二次科学技术革命的发展，将电力的广泛应用由可能变为现实，而在电力的应用中又产生了一系列对人类社会生活具有重大影响的技术发明。
1819年由丹麦科学家欧尔斯德在教室里偶然发现放在电线下指南针不再指南，而与电线成垂直方向。经此之后，他便发现了电与磁之间的关系。次年法国人安培根据欧尔斯德的报告，对磁场与电流之间的关系作了整理与研究，并提出认为两条电线平行放置时，电流流动方向相同时会互相排斥，而相反时会相互吸引。若将电线绕成线圈并进行通电后，则如自然磁石一样。现在，安培的名字已家喻户晓，成为电流强度单位的名称。
1830年英国有一位学者名叫法拉第，发现当一块磁铁放入电线圈中时，会使电流流入线圈；拿出磁铁时，电流则反方向流动。为使所发生的电流能连续流动，法拉第用一只12英寸的铜盘装在架子上，盘中央安置一曲柄，以手摇曲柄转动铜盘，整个铜盘置于一马蹄形磁铁内。将电线一端接于铜盘轴上，另一端则以接触器接出。当铜盘转动时，电线会不断切割磁力线，并产生连续性电流。
1838年摩斯发明电报接收机，利用电流交替地通电和切断产生不同的信号，即点、线和空白，他以这三种不同讯号的组合造出表达26个字母和数位的电码，这就是以后全球通用的莫尔斯电码。
1876年美国青年贝尔发明了靠簧片振动传声的第一部电话，他利用声音振动簧片，簧片附近的电磁铁随即把振动变成强弱变化的电流，电流经电线传到受话器，再利用电磁铁振动另一簧片，把电信号重新变成声音，从此人类的声音可借由电线传到远方。
大发明家爱迪生在1877年开始对电产生光进行研究，他发现电阻会发热，发热后会产生光，继而发明了电灯泡。
1864年剑桥大学科学家马克士威结合电和磁的知识，在理论上证明了无线电波的存在。1894年意大利人马可尼制作了第一架电波发射机。他的设计可以凌空发送一连串无线电波的信号。由于发送和接收设备之间不需用导线相连，这项技术就变成著名的无线电通讯。
（2）内燃机的发明
在第二次科学技术革命中，除了电力技术的发展和应用之外，另一项有代表性的技术成就是内燃机的发明。内燃机是燃料在汽缸内直接燃烧，由燃烧时产生的高温高压气体推动活塞或转子做功的动力机，广泛应用于卡车、拖拉机、公共汽车、船舶及机车，成为运输工具的主要动力机。
2.2.2第二次科学技术革命对世界经济的影响
①促使生产力迅速发展。
②生产关系进一步调整，垄断与垄断组织形成。
③列强加紧瓜分世界，资本主义世界体系最终形成；殖民侵略进入以资本输出为主的时期；东西方差距进一步扩大。
④政治经济发展的不平衡加剧，世界力量格局发生改变，列强争夺与冲突加剧。
第二次科学技术革命促进了生产力又一次飞越发展，使资本主义经济走向成熟。此前，世界市场上大多数是农业占主导地位的国家，它们共同围绕着英国这个工业世界的中心旋转，在此之后，英国的贸易垄断地位被打破，世界经济形成了列强多中心的新格局。
在第二次工业革命中，分工协作有了新的发展。在企业内出现了流水作业的新的生产组织形式。这是由于电力传动的灵便性提供了不同类型工作机配置在一起的可能性。在全社会内，电力、电器、石油、化工、汽车、飞机等一系列新兴工业部门形成了，加工工业发展速度大大超过了采掘工业的发展速度，重工业取代轻工业成为工业中的主要部门。
在工厂制度时期，基本上还是中小型企业，随着生产的不断发展，需要适应扩大企业规模的要求，于是垄断组织出现了。垄断组织既是一种旨在独占生产与市场并且攫取高额利润的经济联合体，又是生产高度社会化的超大型企业或企业集团。大型企业是垄断组织形成的基础，作为高度社会化的超大型企业或企业集团，它的出现是有利于生产力的发展的。因为在竞争中获得成功的必然是设备精良、经营管理有方的大企业，它们发展成垄断组织后，使企业规模进一步扩大，实现规模经济效益，这自然会有利于劳动生产率的进一步提高和利润的增长。
美国工厂系统组织咨询工程师和专家泰罗开始提倡“劳动科学组织”，发明了“泰罗制”的科学管理方法，使劳动生产率有了很大提高。以蒸汽机为动力的传动装置构成相当固定的体系，电动机使同活动的单个工作机连接在一起，将复杂的控制和监督职能分解为一个一个的简单操作，从而促进了生产的进一步分工以及生产力的发展。
第二次科学技术革命中，人类在电力、内燃机等领域取得了重大突破，资本主义制度在世界范围内确立，资本积累和对殖民地的掠夺积累了大量资金，自然科学取得突破性进展，世界市场的出现和资本主义世界体系的形成进一步扩大了对商品的需求。
随着帝国主义列强瓜分世界完毕即资本主义世界殖民体系最终形成，资本主义世界体系也最终形成了。对东西方的关系而言，帝国主义国家控制和奴役世界上绝大部分土地和人口，殖民地半殖民地国家成为资本主义国家的原料产地、商品市场和资本输出场所。对资本主义国家之间的地位而言，美国和德国工业发展速度和比重超过英法两国，分别居世界第一位和第二位；英法两国工业发展速度和比重下降到世界第三位和第四位；俄国和日本仍较远落后于其他资本主义国家；帝国主义国家发展不平衡加剧，争夺殖民地和霸权的矛盾日益尖锐，最终引发了第一次世界大战。
2.3第三次科学技术革命与世界经济
2.3.1第三次科学技术革命（20世纪中叶至今）
1.第三次科学技术革命发生的时代背景
19世纪末到20世纪初，X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进入微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通信技术飞速发展，科学理论的重大突破和一定的物质、技术基础的形成，为第三次科学技术革命的发生奠定了基础。
2.第三次科学技术革命的标志
20世纪四五十年代以来，原子能、微电子技术、电脑、航天技术、生命科学等领域取得重大突破，其中最具划时代意义的是电脑的迅速发展和广泛运用，开辟了信息时代，标志着第三次科学技术革命的到来。
3.第三次科学技术革命的主要成就
（1）原子能技术的利用和发展
1945年美国成功地试制原子弹后，1952年又试制成功氢弹，其后的20年间，苏联、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，1945年8月，美国先后向日本投下两颗原子弹，加速了日本侵略者的投降；和平利用原子能工业也迅速发展起来，到2012年年底，世界上各国家（地区）拥有核电站438座，装机容量353千兆瓦，占全世界发电总量的16%。
（2）电脑及网络技术
电脑技术的利用和发展是另一重大突破。1946年美国国际商用机器公司制造了人类第一台电子管电脑，其为第一代电脑。1959年出现晶体管电脑，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年的电脑每秒可运算1.5亿次。80年代发展为智能电脑，90年代出现光子电脑、生物电脑等。21世纪初期的“云”电脑每隔5年至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，微型电脑迅速发展。电脑的广泛应用，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。