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工业革命时期的技术发明有哪些?最早进行工业革命的行业( 四 )


然后，借助于先进的机械设备，对大堆大堆的原料的处理作了改善 。大量生产的这种方法也是在美国得到改善的，其最好的例子见于钢铁工业 。以下这段对制造铁路钢轨的过程的描述，说明了这种方法：
钢铁工业在一个巨大的地区范围里发展了这种……连续生产…… 。铁矿石来源于梅萨比岭 。蒸汽铲把铁矿石舀进火车车厢;车厢被拖运到德卢斯或苏必利尔，然后进入某些凹地上方的码头，当车厢的底部向外翻转时，车厢内的铁矿石便卸入凹地;滑运道使铁矿石从凹地进入运矿船的货舱 。在伊利湖港，这矿船由自动装置卸货，矿石又被装入火车车厢;在匹兹堡，这些车厢由自动两卸车卸货，倾卸车把车厢转到自己的边上，使矿石瀑布似地落入箱子;上料车把焦炭、石灰石和这些箱子里的矿石一起运至高炉顶部，将它们倒入炉内 。于是，高炉开始生产 。从高炉里，铁水包车把仍然火热的生铁转移到混轶炉，然后再转移到平炉 。就这样，实现了燃料的节约 。接着，平炉开始出钢，钢水流入巨大的钢水包，从那里，再流入放在平板车上的铸模，一辆机车把平板车推到若干凹坑处，除去铸模后赤裸裸地留下的钢锭就放在这些凹坑里保温，直到扎制时 。传送机把钢锭运到轧机处，自动平台不时地升降，在轧制设备之间来回地抛出所需形状的钢轨 。由此产生的钢轨具有极好的形状，如果有少许偏差，就会被抛弃 。电动起重机、钢水包、传送机、自动倾卸车、卸料机和装料机使从矿井中的铁矿石到钢轨的生产成为一件不可思议地自动的、生气勃勃的事情 。
从纯经济的观点来看，这一规模的大量生产所意味的东西，从钢铁大王安德鲁·卡耐基的以下这番无可非议的大话中可觉察出来：
从苏必利尔湖开采两磅铁石，并运到相距900英里的匹兹堡;开采一磅半煤、制成焦炭并运到匹兹堡;开采半磅石灰，运至匹兹堡;在弗吉尼亚开采少量锰矿，运至匹兹堡——这四磅原料制成一磅钢，对这磅钢，消费者只需支付一分钱 。
科学和大量生产的方法不仅影响了工业，也影响了农业 。而且，这又是发生在科学应用方面领先的德国和大量生产方面领先的美国 。德国化学家发现，若要维持土壤的肥力，就必须恢复土壤中被植物摄取的氮、钾和磷 。最初，是利用天然肥料来达到这一目的，但是，将近19世纪末时，天然肥料让位于形式上更纯粹的、必需的无机物 。结果，无机物的世界性生产大大增长，在1850至1913年间，硝酸盐、钾碱和过磷酸钙的产量从微不足道的数量分别上升到899800公吨(其中四分之三用于制肥料)、1348000公吨和16251213吨 。
第三次
20世纪后半期，约在第二次世界大战之后 。(人类进入科技时代，生物克隆技术的出现，航天科技的出现，欧美有称为21世纪系统与合成生物学将引发第三次工业革命，也即生物科技与产业革命) 。
21世纪的生物科技与产业革命
美国引发的金融危机波及全球，既是危机，也是机遇 。产业模式或产业结构转型，往往是新经济新产业时代特征，技术革命带来的是产业革命 。自从英国中西部启动的第一次工业革命，欧美几乎同期发生的第二次工业革命，社会产业结构的形成与经济的增长又发展到了一个新的历史时期 。
20世纪科技方法论从实证分析向系统综合转型，人工智能、微电子技术的发展，导致了电脑、电讯等信息产业革命(即信息革命、资讯革命)，带来基因组计划、生物信息学的发展 。综合哲学，远在系统科学诞生之前已形成，19世纪未和20世纪初斯宾塞的综合(synthetic)哲学、罗素的哲学分析与综合、怀德海的有机哲学等 。20世纪80年代末90年代初，中国科学哲学届讨论了综合哲学、系统科学与传统医学、中国哲学，中国科学院曾邦哲(杰)20世纪90年代阐述系统生物工程与系统遗传学的概念，1999年在德国创建系统生物科学与工程网(英文) 。2000年美国L.Hood、日本H.Kitano等建立系统生物学研究机构 。2003年美国J.Keasling成立基于系统生物学的遗传工程-合成生物学系 。2005年法国F.Cambien和L. Tiret论述动脉硬化研究的系统遗传学观念 。随后全球爆炸性地走向了电脑科学与生物科学整合的科技与产业发展态势，将带来21世纪的细胞制药厂与细胞计算机的生物工业化时代，欧美国家科技决策机构纷纷制定教育、科研、产业改革政策，中国出台了基因生物技术、系统医药学开发中医药产业现代化的重大立项与决策 。
2007年6月，英国皇家工程院生物医学与生物工程学部主席R. I. Kitney院士称：“系统生物学与合成生物学偶合，将产生第三次产业(industrial)革命”，颠覆计算机、纳米、生物和医药等领域的技术与产业变革，即生物工业革命 。21世纪的整个产业结构，将转型为系统生物工程的生物(化学)物理联盟工业模式，也就是生态、遗传、仿生和机械、化工、电磁的工程应用整合的材料、能源、信息产业，体现为机器的生物系统原理(进化、遗传计算)、生物材料(纳米生物分子、工程生物材料)和基因工程生物体等 。计算机科学理论源自动物通讯行为、神经系统的控制论、信息论研究;细胞内、细胞间通讯行为的探索，导致了系统生物科学与工程发展，将形成未来的材料、能源与信息全方位生物产业 。


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