四、工业革命：第二阶段，1870-1914年

18世纪后期开始的工业革命已稳步地、不懈地继续到现在。因此，将其发展过程划分为不同的时期，实质上是武断的。然而，若把1870年看作一个过渡日期，还是可以作一划分。正是在1870年前后，出现了两个重要的发展——科学开始大大地影响工业，大量生产的技术得到了改善和应用。

我们在前章中曾提到，科学开始时对工业没什么影响。我们迄今所握到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明，极少是由科学家们作出的。相反，它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。不过，1870年以后，科学开始起了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器、配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家，它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。早先，发明是个人对机会作出响应的结果，而如今，发明是事先安排好的，实际上是定制的。沃尔特·李普曼已恰当地将这种新形势描述如下：

从最早的时代起，就有机器给发明出来，它们极为重要，如轮子，如帆船，如风车和水车。但是，在近代，人们已发明了作出发明的方法，人们已发现了作出发现的方法。机械的进步不存是碰巧的、偶然的，而成为有系统的、渐增的。我们知道，我们将制造出越来越完善的机器；这一点，是以前的人们所未曾认识到的。

1870年以后，所有工业都受到科学的影响。例如，在冶金术方面，许多工艺方法（贝塞麦炼钢法、西门子-马丁炼钢法和吉尔克里斯特-托马斯炼钢法）给发明出来，使有可能从低品位的铁矿中大量地炼出高级钢。由于利用了电并发明了主要使用石油和汽油的内燃机，动力工业被彻底改革。通讯联络也因无线电的发明而得到改造。1896年，古利埃尔莫·马可尼发明了一台不用导线就能发射和接收信息的机器，不过，他的成果是以苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和德国物理学家亨利希·赫兹的研究为基础的。石油工业迅速发展，因为地质学家和化学家做了大量工作；地质学家以非凡的准确性探出油田，化学家发明了从原油中提炼出石脑油、汽油、煤油和轻、重润滑油的种种方法。科学对工业的影响的最惊人的例子之一可见于煤衍生物方面。煤除了提供焦炭和供照明用的宝贵的煤气外，还给予一种液体即煤焦油。化学家在这种物质中发现了真正的宝物——种种衍生物，其中包括数百种染料和大量的其他副产品如阿司匹林、冬青油、糖精、消毒剂、轻泻剂、香水、摄影用的化学制品、烈性炸药及香橙花精等。

工业革命的第二阶段也以大量生产的技术的发展为特点。美国在这一方面领先，就象德国在科学领域中领先一样。美国拥有的某些明显的有利条件可说明它在大量生产方面居首位的原因：巨大的原料宝库；土著和欧洲人的充分的资本供应；廉价的移民劳动力的不断流入；大陆规模的巨大的国内市场、迅速增长的人口以及不断提高的生活标准。

大量生产的两种主要方法是在美国发展起来的。一种方法是制造标准的、可互换的零件，然后以最少量的手工劳动把这些零件装配成完整的单位。美国发明家伊莱·惠特尼就是在19世纪开始时用这种方法为政府大量制造滑膛枪。他的工厂因建立在这一新原理的基础上，引起了广泛的注意，受到了许多旅行者的访问。其中有位访问者对惠特尼的这种革命性技术的基本特点作了恰当的描述："他为滑膛枪的每个零件都制作了一个模子；据说，这些模子被加工得非常精确，以致任何滑膛枪的每个零件都可适用于其他任何清膛枪。"在惠特尼之后的数十年间，机器被制造得愈来愈精确，因此，有可能生产出不是几乎相同而是完全一样的零件。第二种方法出现于20世纪初，是设计出装配线。亨利·福特因为发明了能将汽车零件运送到装配工人所需要的地点的环形传送带，获得了名声和大量财产。有人对这种传送带方式的发展作了如下生动的描绘：

制作传送带的想法是从芝加哥的罐头食品工人那里得来的，他们利用一台空中吊车沿着一排屠夫吊运菜牛躯体。福特先是在装配发动机上的小部件和飞轮磁电机时，然后又在装配发动机本身和汽车底盘时，尝试了这一想法。

一天，一个汽车底盘给缚在一根钢索上，当绞盘将钢索拖过工厂时，6名工人沿钢索进行了一次长250呎的历史性旅行；他们边走边拾起沿途的零件，用螺栓使它们在汽车底盘上固定就位。实验做完了，但产生一个困难。上帝造人不象福特制造活塞环那祥精确。装配线对个子矮小的人来说，太高，对身材高大的人来说，太低，结果是劳而无功。

于是，进行更多的实验。先升高装配线，接着又降低装配线，然后试行两条装配线以适合高矮不同的人；先增加装配线的运行速度，再减低装配线的运行速度，然后做各种试验以确定一条装配线上需安置多少人、每道工序应相隔多远、是否要让上螺栓的人再上螺帽、使原先上螺帽的人有时间将螺帽上紧。终于，为每个汽车底盘上的装配而规定的时间从18小时28分钟缩短到1小时33分钟，世界有可能得到新的、大量的T型汽车；随着工人成为其机器上的更为有效的轮齿，大量生产进入了一个新阶段。

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0，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威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哩的匹兹堡；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899，800公吨（其中四分之三用于制肥料）、1，348，000公吨和16，251，213吨。

在美国，由于农场规模巨大和缺乏足够的农业劳动力，农业机械的发明得到了促进。取代马匹的拖拉机一天能拉旋转式犁翻耕多达50英亩的土地。联合收割机能自动地收割庄稼、打谷脱粒，甚至还能自动地将谷物塞进布袋以供应市场。与这些新机械同样重要的是高粮仓、罐头食品制造厂、冷藏车、船和迅速的运输工具，它们导致一个不仅提供工业产品、也提供农业产品的世界市场。加拿大的小麦、澳大利亚的羊肉、阿根廷的牛肉和加利福尼亚的水果可在世界各地的市场中找到。因而，农民受农业革命的影响并不亚于先前工匠受工业革命的影响。历来是提供独立的生活手段的农业正在成为一种与面向全国性市场和国际市场的生产相适应的、大规模的商业事业。