贝尔和电话的发明

如果说是蒸汽机的发明促成了第一次工业革命的话,那么也应该说是工业革命促成了电报和电话的发明。瓦特高效率蒸汽机的发明,是人类继发明用火之后在驯服自然力方面最伟大的成果。蒸汽机把火转化成动力,从而引发了动力革命,继而促成了工业革命。过去的手工业生产变成以蒸汽机为动力的机器为主的工业化大生产。工业革命极大地提高了劳动生产率,从1770—1840年间,英国工人的劳动生产率平均提高了20倍。生产的大发展,对信息的迅速传递提出了迫切的要求。以马拉松长跑或快马驿站方式传递信息,已经无法满足需要,当电登上科技舞台的时候,立刻引起人…     

新经济下的数据科学——第四次工业革命的数据科学人才战争

正将信息数据称为全球经济的"新油"是一种普遍说法,数据科学家是能够在全球经济中提取、精炼和配置这种具有战略价值能源的人才。人类历史上三次工业革命催生了大量新技术,导致了经济、社会和产业各个领域的重大变革。蒸汽机的发明开始了人类从农业社会迈向工业化大生产的重要转变;化石燃料用于发动机及装配线等创新工业生产的模式迅速扩大了生产的规模;数字化革命更是显示了计算     

氢动力汽车盛宴狂欢还是财富冒险

有人曾预言,下次工业革命将从氢能源开始,更有人说。这将是一场能源领域的变革,是自蒸汽机、内燃机之后人类工业的又一次革命     

量子计算的魅力

<正>传统计算机好比两指弹琴,量子计算机则是千手观音弹琴……人类历史上的每一次科技革命,都是以物理学上的重大突破为基础的。第一次科技革命源自牛顿力学和热力学,瓦特等人以此为理论改进了蒸汽机等技术,将人类文明带入了工业时代。第二次科技革命源于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的重大发现,以此为基础,科学家们陆续发明了发电     

能源革命急先锋——太阳能

<正>18世纪60年代,英国人瓦特改良的蒸汽机,将人类带入了"蒸汽时代"。至此,人类开始了第一次工业革命。19世纪70年代,电力被人们广泛应用,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。如今,全球站在第二次工业革命的临终点,也准备向着第三次工业     

科学——爱你没商量

科学知识是人类实践经验的总结,是人类智慧的结晶,它既是人类社会发展的缩影,又是人类认识世界、改造世界的有力工具和行动指南。通过它,我们可以认识人类的过去、现在和将来,并由此推动人类社会不断地迈向一个又一个更新更高的境界。人类历史发展到近、现代,经济飞速发展,社会空前进步,这主要得归功于四次工业革命:第一、二次工业革命,主要是以蒸汽机、纺织和冶炼技术为突破口的工业进步;第三次工业革命是在20世纪初,主要是化学、电力和内燃机技术的发展;当代依靠新兴技术的发明兴起的又一次工业进步,则被称之为第四次工业革命。而这每一次…     

无尽能源 绿色能源

能源问题,几乎人人皆知;能源问题的复杂性,我们未必都详知。能量是一个最基本的物理概念,能量利用和能源开发,就科学意义而论,乃立足于物理学之最重要的基本定律之一——能量守恒和转化定律;就社会进步而论,它提供物质文明建设以原动力。从近代到现代,一次次的工业革命和一     

第二个机器时代来了

<正>18世纪末,伴随着蒸汽机的发明,人类开始步入工业革命时代,逐渐以机器取代人力,资本主义生产完成了从手工业作坊向机器大工业的过渡,历史学家也称这个时代为"机器时代"。而在过去的10年当中,大量由人类管理的任务和控制系统逐渐被自动化设备所替代,甚至在多数情况下,人工智能机器所做出的决定已优于人类。所以,此时人类和软件驱动的机器日益形成替代关系,而不再是互     

走出化石燃料时代——能源困境与《重新发明火》的设计原则

有关"第三次工业革命"的话题在2012年引发了广泛的讨论。整个讨论围绕着《经济学人》2012年4月21日刊发的"第三次工业革命"系列文章以及美国著名能源专家杰里米·里夫金2011年出版的《第三次工业革命》展开。事实上,来自美国落基山研究所(Rocky Mountain Institute)的著名能源专家卢安武(Amory B.Lovins)及其同事所合著的2011年出版的《重新发明火---走向新能源时代的商业解决方案》(以下简称《重新发明火》),是同样性质的一本书。它讨论的问题是,在现有技术的基础上,如何通过一定的设计、政策和商业模式---即重新发明之新"火",在短期内弃用石油和煤炭,在不远的未来弃用天然气,最终彻底告别化石燃料。     

把建筑变为能源工厂--谈上海交大中意绿色能源实验室能源技术

第一次工业革命造就了密集的城市核心区。拔地而起的工厂：第二次工业革命催生了城郊大片房地产业及工业区的繁荣：第三次工业革命将会把每一栋楼房转变成住房和微型发电厂。杰里米．里夫金在《第三次工业革命》一书中为我们描绘了一个宏伟的蓝图：数以亿计的人们将在自己家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源．并在“能源互联网”上与大家分享……     

智能纺织崛起

正纺织业曾经引领了发生在英国的第一次工业革命。18世纪60年代,英国的棉纺织业是各种工厂手工业中最为发达的。1765年,织工哈格里夫斯发明"珍妮纺织机",这一真正近代意义上的机器拉开了工业革命的序幕。机器生产引发技术革新的连锁反应,动力、交通甚至生产管理都面临变革,水力纺纱机发明者阿克莱特就因创办机器纺纱厂并采用工厂雇佣式大机器集体分工合作管理模式被誉为"近代工厂之父"。1785年,瓦特的改良蒸汽机投入使用,工业革命突飞猛进。1840年前后,英国就基本完成了工业革命,成为世界上第一个工业国家。     

传感器与智能时代

正机械化、电气化和信息化分别引领了前三次工业革命。当前的信息技术还在进一步深化发展,信息技术与各个领域的各种技术深度交叉融合,科学发现到技术发明、再到产业应用的转化周期愈益缩短,科学规律、技术发明、产业发展三者密切结合、相互促进,科学技术也对生产方式、生活方式和思维方式等产生新影响。那么第四次工业革命会是什么?大家都在探讨能否用一个"什么化"来描述它。也许新工业革命的核心就是"智能化"。     

国家自然科学基金能源化学发展规划和布局概况

正我国是世界上最大的能源消费国和温室气体排放国,能源是关系我国经济社会可持续发展的重大问题. 2020年9月,习近平总书记宣布"中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和",因此,需要大力发展碳中和技术体系和碳中和产业,积极推进能源革命[1].绝大多数的能源利用实质上是能量和物质不同形式之间的转化过程,     

全球能源互联网及关键技术

<正>以全球变暖为主要特征的气候变化对自然生态系统和人类社会产生巨大影响,正日益威胁人类可持续发展.工业革命以来以化石能源为主导的能源供应体系是温室气体排放的主要来源,且随着全球能源需求的快速增长,全球温室气体排放也呈现爆发式增长.当前能源发展方式的不可持续性,主要体现在资源、环境和气候三个方面.首先是资源不可持续,按照目前开采强度,煤油气资源仅     

瓦特发明蒸汽机的艰辛之路（上）

人们都知道:英国人詹姆斯·瓦特发明了蒸汽机,并由此引发了工业革命。然而瓦特发明蒸汽机的时代和技术背景、以及瓦特成功的漫长而艰辛的道路,人们都知之甚少。本文对此作一个说明。工匠们的贡献有些人认为蒸汽机是科学和科学家奉献给人类的最好礼物,然而英国科学史的主流观点却认为:这一发明是实际工作的工匠完成的,仅仅由工匠来完成。而且,也是由他们改良和完善了蒸汽机。这里补充一点:除工匠之外,还有甘冒风险的投资人和坚韧不拔的企业家。纽可门的蒸汽抽水机早在1700年,普通水所具备的潜在热能还鲜为人知。蒸汽压力和真空发动机(英国人…     

基因芯片——生物技术的一项重大突破

当未来的历史学家在撰写20世纪历史的时候，有二次在人类文明进程中具有重大影响的技术革命值得详细记述．让后人永世铭记。这第一次革命以计算机芯片的诞生为标志．计算机芯片整合进众多的装置中，把人类的智能赋予了她自己的造物，这体现在从大至战争中用以攻击敌人的炸弹，小至向亲朋好友致意的贺年卡以及可以放入口袋，随身携带的无线电话上、另一次革命也许对人类自身的发展具有更加深远的意义．科学家们正在设法解开人类生命的终极物质─—人类基因组的奥妙。第一次革命发源于美国加州的硅谷，1971年英特尔公司在这里建立了目前在世界…     

奥托和内燃机的发明

人类的技术发明史告诉我们,任何一项成功的发明都不是一蹴而就,一成功就达到尽善尽美的.瓦特自1769年取得第一项关于制造蒸汽机的专利后,仍不断研究与改进.直到1781-1784年制成双作用蒸汽机,才算基本完成了蒸汽机的发明.瓦特之后,蒸汽机又经过多次较大的改进,历时100多年,才使其日臻完善.     

为苏联先进科学的历史性成就而欢呼

苏联第一个原子能工业电力站巳於6月27日开始发电了,这是人类第一次将原子能应用於和平工业,这是一个伟大事业的开始。这个事业将如历史上曾经发生过的,和原始人学会了用火,古代人发明铜器和铁器,以及十八世纪的人们发明蒸汽机那样,使整个人类的生活发生极深刻的变化。原子能开始应用於和平工业,意味着人类已开始有可能无限地控制自然的自发力量;由     

21世纪的重要能源--生物质能

生物质是指地球上从光合作用获得的各种物质,它是以化学方式储存的太阳能,也是以可再生形式储存在生物圈中的碳。因此,它是地球上一个巨大的能源库。生物质的种类很多,目前人们可以利用的大致分为六大类：木质素、农业废弃物、水生植物、油料作物、加工废弃物、人畜粪便等。生物质能的转换和利用具有解决能源短缺问题和环境保护的双重效果,受到了人们的极大重视,是21世纪能源发展的一个方向。展望对世纪的能源发展,国外不少学者使用了“能源革命”（energyrevolution）一词,认为人类将面临严重的能源问题,解决能源短缺问题是人类社…     

构建可持续能源系统

人们的衣食住行、人类的生存和发展、国家的经济发展和社会进步,一时一刻也离不开能源。能源是最重要的资源,能源与环境密不可分。因此,人们理所当然地越来越关注它。人类从远古时代起,就利用畜力、水力和风力等自然能源,当然更离不开太阳的光和热。自从人类发明取火以后,就通过燃烧薪柴来做饭和取暖,并从事生产活动。