标题：科学的世纪
科学的世纪
“科学的世纪”是指称近代科学全面繁荣的19世纪。19世纪可续发展的规模和成熟远远超过17世纪的科学革命，热力学、光学、电磁学、化学、地质学、生物学、人类学等学科都取得了重大的突破，并大都进入到理论综合的阶段，新学说、新理论如雨后春笋，使19世纪成为名副其实的科学世纪。[1]
理论自然科学
化学电磁理论热的本质进化论1、 原子---分子时代的化学原子论最早产生于古希腊，但那时只是一种思辨的猜测。到了近代，波义耳、牛顿也都曾提出过原子论观  化学哲学新体系点，但近代原子论的真正奠基者是道尔顿。[2]1808，道尔顿出版了《化学哲学的新体系》一书，该书是化学史上的奠基之作。在该书中，道尔顿系统地阐述了他的化学原子论。道尔顿的原子论，从微观原子的层次把各种化学现象和化学规律统一起来，从而也说明了物质世界的统一性。[3]但是，道尔顿的原子论也有许多缺陷，例如，当时他并不明白分子概念，而将它理解成复杂原子，并说复杂原子可以分为简单原子，这在后来的阿弗加德罗的分子学说提出后得到了克服。从而建立了科学的原子---分子学说。
就在原子论风靡全球时，法国化学家盖-吕萨克突然给道尔顿的原子论提出了一道难题，使道尔顿陷入了困境。盖-吕萨克在一次实验中偶然发现：用二体积氢气和一体积氧气化合，得到的水蒸气竟然不是三体积，而是二体积，按照原子论的观点，这个关系也意味着粒子间的关系，应该是 2粒子氢+1粒子氧=2粒子水。如果粒子就是原子，那么1个氧原子怎能产生2粒子水呢？这必定假定有半个原子存在。原子不可分，而盖-吕萨克的发现又是事实，这使道尔顿原子论进退维谷。
就在这危急之际，意大利一位名叫阿伏伽德罗的年轻化学家，一举解决了这个难题，使道尔顿原子论走出了困境。阿伏伽德罗仔细研究了道尔顿原子论和盖-吕萨克的发现，提出了原子分子学说，但是分子学说遇到了大多数化学家的反对，直到1860年9月在德国卡尔斯鲁厄召开的首次国际化学会议上被意大利化学家康尼查罗介绍给大家，使得原子-分子论得到了化学界的公认。
道尔顿的原子论提出后，人们对元素的概念更加清晰了，为了更深入地了解元素内部的关系，许多化学家尝试将这些元素排列成表来探究元素的性质。早在1789年，拉瓦锡就把当时所确认的32种元素分为气体、非金属、金属、土质四大类。1829年，德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”分类法。1864年，德国化学家迈尔提出了“六元素表”，已有了周期表的轮廓。1865年，英国化学家纽兰兹提出了“八音律”。在这些早期分类方法的基础上，门捷列夫最终发现了元素周期表。  门捷列夫的元素周期表
1824年．贝采里乌斯的学生、德国青年化学家维勒为了制取氰酸氨，把氰酸和氨水混合起来，观察其反应，但无论用什么方法都得不到氢化氨，但混合物经蒸发后却得到一种结晶体---尿素。尿素的合成具有重大意义。19世纪以前，化学界多有机化合物的生成问题普遍流传着“生命力说”，也称“活力说”，认为有机物和无机物不同，它的生成归根到底要靠动植物生命体，所以人们只能使有机物转变成无机物，而无法从单质元素出发合成有机物。维勒的尿素合成成功，第一次证明了有机物和无机物之间没有不可逾越的鸿沟，动摇了“生命力说。”对有机化学的理论开始逐步发展起来，1832年，维勒和李比希首先提出了“基因论”。1843年，日拉尔提出了“类型论”。1858年，德国著名化学家凯库勒提出了碳的四价学说，他还因发现苯的分子结构而著称于世。不久，俄国化学家布特列洛夫系统地提出了有机结构理论。这样，有机化学的基本理论已经确立，从而为后来有机化工以及高分子的快速发展奠定了坚实的基础。2、 电磁理论17世纪除，现代电和磁现象的鼻祖吉尔伯特在《论磁》中断定：电和磁是两种截然不同的现象，18世纪80年  奥斯特的实验代末，库伦根据电荷可传导、磁荷不可传导的事实进一步肯定电和磁是不相同的实体。19世纪处的物理学家如安培等人，也认为电和磁不会有任何联系。19世纪20年代，这种“电磁老死不相往来”的陈旧观念首先被丹麦物理学家奥斯特打破。从此拉开了电磁学大发展的帷幕。[4]
1820年7月21日他发表了题为《关于磁针上电磁碰撞的实验》的论文，这篇论文简介地报告了他的实验，向科学界宣布了电流的磁效应，它揭开了电磁学的序幕，标志着电磁时代的到来。
在奥斯特的电磁效应论文发表以后，欧洲的科学家产生了极大的兴趣，他们想，既然电与磁有密切的关系，电能产生磁，那么它的逆效应，磁能产生电吗？
最后完成这一伟业的是法拉第，1831年8月，经过10年的努力，法拉第终于获得了成功，他在一个圆形软铁环  法拉第的实验两边绕上A、B两组线圈，在A组线圈同伏打电池接通或切断的瞬间，B组线圈中感生出电流，法拉第把这叫做“伏打电感应”。10月，又发现，磁铁和导线的闭合回路有相对运动，回路中会产生感生电磁，法拉第称之为“磁电效应”，随后，法拉第又提出“场”和“力线”的概念，用来描绘电磁作用的传递过程。
麦克斯韦是电磁学的集大成者，他在总结法拉第等人的科学成果的基础上，建立了完整的电磁理论体系，是物理学的有一次大综合。1855年，他在精心研究法拉第提出的“力线”的基础上，发表了关于电磁理论的第一篇论文《论法拉第的力线》。这篇论文用严格的数学方式说明了法拉第的力线，使法拉第的力线严密化，形式化和数学化了。1862年，麦克斯韦发表了电磁研究的第二篇论文《论物理力线》，不仅进一步发展了法拉第的思想，而且得出了新的结果：电场与磁场的相互转化，并创造性地提出“位移  麦克斯韦方程组电流”的概念，预言了电磁波的存在。1864年，麦克斯韦的第三篇论文《电磁场的动力学理论》发表，该文从几个基本事实出发，运用场论的观点，以演绎法建立了系统的电磁理论，著名的“麦克斯韦方程组”就是在该文中提出的。1873年，麦克斯韦出版了《电学和磁学论》一书，这本书全面地总结了19世纪以来的电磁学成就，建立了完整的电磁理论体系。除了电磁学领域的巨大贡献外，麦克斯韦还在气体分子运动论、统计物理学、热力学、天体物理学等领域做出过突出贡献。3、 热的本质（热学和能量守恒定律）热质说在18世纪一直占统治地位，尽管一些科学家根据摩擦生热，撞击生热等现象提出热是物质运动的一种表现的观点，但并没有真正推翻热质说。第一个对热的本质进行科学研究的是法国物理学家、工程师卡诺。
在19世纪初，蒸汽机已得到广泛应用，但效率很低。原因是对热机将热转变成机械运动的基础理论研究一直没有突破，工程师们无法找到提高热机效率的根本途径。1821年起，卡诺就从理论上对热机进行研究。1824年，卡诺发表了《关于火的动力的考察》一书，提出了“卡诺循环”理论，明确了热效率的界限，从而奠定了热力学的理论基础。[5]
在热力学的框架内，热力学第一定律和能量守恒定律是等价的。其实，热力学第一定律是能量守恒定律在热力学上的具体表现。第一个以论文形式阐述能量守恒和转化定律的是德国青年医生迈尔。1841年他写了一篇题为《论热的量和质的测定》的论文，但当时并未被发表。另一位对能量守恒定律做出重大贡献的是英国物理学家焦耳，他用了20多年的时间进行了大量的实验，并与1840年发表了《论伏打电池所产生的热》一文，文中提出，当电流沿金属导线流动时，所产生的热同导体中的电阻和电流强度的平方成正比，这就是著名的焦耳定律。焦耳在1843年还完成了热功当量的测定。此外，还有许多科学家对能量守恒定律的发现做出了贡献，或在各自领域对能量守恒研究，或对能量守恒思想进行总结，或对能量守恒定律提出不同的表述方式。
发现热力学第二定律的是开尔文和克劳修斯，开尔文早期信奉热质说，直到1851年才改变立场，提出了热力学第二定律，他认为：不可能用无生命的机器，把物质的任何一部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功，这就是热二定律的“开尔文表述”。
对热力学第二定律进行了系统研究的是德国物理学家克劳修斯。1865年，克劳修斯把熵的概念引入了热力学，用以说明热力学第二定律，所以热二定律又称“熵增原理”。后来，克劳修斯把热二定律推向宇宙这个大系统，得出宇宙的“热寂说”。克劳修斯悲观的“热寂说”揭示熵增加的方向，指出了世界有自发地向着无序化的方向发展的趋势，而达尔文进化论则揭示了生物由简单到复杂，又低级向高级进化的方向发展的趋势，对于热二定律和进化论之间的矛盾，许多人设想各种方法试图调和它，最著名的是麦克斯韦设计的一个叫“麦克斯韦  麦克斯韦妖妖”的“妖怪实验”。麦克斯韦设想有A、B两室，中间用隔板隔开，隔板上装有一个阀门。“麦克斯韦妖”是一个想像的能看见分子而又十分灵活的妖怪。这个妖怪操纵者把A、B两室隔开的阀门，当快分子来时，妖怪就打开阀门，令其通过；慢分子来时，妖怪就关上阀门，不准通行。这样，快分子就都进入B室，慢分子就都留在了A室。A、B室就出现了温度差。A室温度低，B室温度高。这样，麦克斯韦就克服了热了学第二定律揭示熵增加的方向。[6]但麦克斯韦的“妖怪实验”是经不住推敲的。4、 进化论近代生物进化的思想是在18世纪中叶才开始萌芽的。18世纪中叶以前，人们受宗教神学或形而上学世界观束缚，普遍认为物种是不变的。18世纪中叶之后，随着地质学、比较解剖学，胚胎学的发展，生物物种是进化而来的思想是进化而来的思想才被人提出来，然而从进化思想的萌芽到达尔文进化论的确立，经历了100多年的时间。
法国科学家布丰是进化论的先驱者之一，发表了不少的进化论观点。在《自然史》中，他试图描绘一个以恒星、太阳系到地球，再到地球上生物界和非生物届这样一个完整的自然发展史和现实的自然图景。布丰认为，物种是可变的，生物变异的原因在于环境的变化，环境变了，生物会发生相应的变异，而这些变异会遗传给后代。
法国科学家拉马克在对动物和化石研究的基础上，认为今天的生物是与古代生物进化来的，并提出“用进废退”和“获得性遗传”学说。拉马克的进化论是法国进化思想发展的高峰，然而他的进化论在当时并没有被人们广泛接受，其中原因除了他拿不出更多事实证明他的学说，还因为他遇到了一个强有力的反对者---居维叶。
居维叶是法国著名的古生物学家，是古生物学和比较解剖学的创始人，提出了器官相关律。在科学史上，居维叶以其灾变论著称，1798年，居维叶对巴黎附近的许多化石进行了研究，发现了许多今天已经绝迹的植物和动物的化石，而且还发现，在不同的地层中，分布着不通过的动植物化石。地层时代越古老，化石就越简单，跟现代生物差别也越大。19世纪的最初几年，有人在西伯利亚的冻土层中发现了大批猛犸的遗体，皮肉还十分新鲜。有人认为，是西伯利亚气候的突然变冷造成了大量猛犸的死亡，以致尸体还未来得及腐烂便被冰冻封存起来。在对这些现象解释的基础上，居维叶提出了系统的灾变论。
居维叶的灾变论，在19世纪中叶之前影响是非常大的，连赖尔和达尔文早期都信奉灾变论的，虽然居维叶反对进化论，但他的研究成果在客观上为进化论的发展提供了证据。
1859年11月，英国博物学家达尔文出版了《物种起源》一书，在这本书中，他确立了具有划时代意义的进  物种起源化论，在《物种起源》中，达尔文用大量而丰富的资料系统全面地阐述了他的进化论思想。《物种起源》的出版引起了人们的激烈争论，特别是在进化论着和宗教界的斗争更是如火如荼。1860年6月28日，在教会和一些保守科学家的策划下，英国科学协会在牛津大学召开了为期3天的讨论会，名为讨论达尔文的学说，实际则是攻击进化论，这场论战以教会的特创论的失败、进化论的胜利而告终。
近代科学发展的特点
1、实验科学方法确立培根-笛卡尔-伽利略
在15世纪以前，在自然知识中占主要地位的实用科学和自然哲学，以及那时的天文学和力学，基本上是对生产过程和自然过程的直接观察，是记录和整理生产经验和观测到的自然事实，专门以探索为目的的活动不多，也缺乏专门用于探索自然现象的工具和机器。在中世纪末期，随着生产力的进一步发展，知识的不断积累，人们要求更多地认识自然现象的奥秘，同时技术进步也给人们揭示自然规律提供了日益多样、复杂、强大的认识手段。
在哲学上充当近代实验科学发言人的是培根，他的主要著作是在1620年出版的《学术的伟大复兴》，但这部巨著只完成了两部分，即《论科学的价值和发展》和《新工具论》，前者确立了科学研究的对象、意义，并对科学进行了分类；后者针对亚里士多德的《工具篇》，实际上是针对中世纪经院哲学的逻辑，阐明了自然研究的新方法---归纳逻辑。但是培根所主张的对经验加工主要是指以实验为基础的归纳，因而对数学和演绎的作用估计不足乃至采取不信任的态度。
与培根相同时代的法国哲学家和科学家笛卡尔的思想也对近代实验科学的发展有重要影响。尽管他对经验的作用估计不足，但对数学的贡献和强调数学方法的意义却对后来的实验科学家有重要的帮助和启示。笛卡尔主张科学起始于怀疑，他认为必须怀疑被信以为真和一般被当作真理的东西，但这种怀疑并不是目的，而是为了保证认识的基础绝对可靠而没有错误。[7]笛卡尔倡导科学研究中的演绎法。他认为必须从几个不证自明的公里出发，一步一步推出其他原理，直至构成一个能够自圆其说的知识体系，而推理的每一步都要清楚明白，只有这样才能达到真理。笛卡尔强调演绎看轻归纳，这是片面的；但是实验科学家普遍重视归纳方法的条件下，使人们充分注意到运用演绎法论证进行科学研究又有着积极的意义。
近代实验科学大师伽利略把培根所倡导的实验方法和笛卡尔所推崇的数学方法、逻辑演绎方法在自己的科学实践中有机地结合起来，在天文学、力学、物理学等学科的研究中，开创了科学实验与数学方法相结合的新的研究途径。这种新方法在为研究自然开辟了无限广阔的天地，而且成为日后自然科学研究中的典型方法，即设计适当的实验对自然过程进行研究，探寻规律性的联系，然后把所发现的规律用数学语言写下来，形成公式。[8]2、机械自然观的兴盛与衰落在资本主义生产的推动下，16-18世纪自然科学摆脱了宗教神学的束缚，得到飞速发展并取得了巨大的成就。尤其是以力学运动三定律与万有引力定律为核心建立起来的完整力学理论体系，把地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，实现了以力学为中心的物理科学的第一次理论大综合，从而排除了上帝创世说，并给予宗教神学自然观以致命的打击。然而与这一时期自然科学发展状况相适应，却形成了形而上学的机械自然观。[9]
近代形而上学自然观以实验科学材料为基础，基本上克服了古代自然观中的直观性、思辨性、猜测性的缺陷，而力图用比较乘数的科学知识来解释自然现象，这无疑是一个进步。但近代自然观由于缺乏辩证法，把自然界看成是一成不变的，这比起古代自然观那种把自然界看成是不断发展变化的观点来，则又是一个退步。[10]
18世纪下半叶以来，随着自然科学从经验领域进入理论领域，自然科学本身的辩证性质和机械自然观的形而上学性质的矛盾逐渐激化。自然科学的一系列重大成就，在机械自然观的壁垒上打开了一个又一个缺口，为辩证唯物主义自然观的产生准备了条件。[11]18世纪下半叶以来自然科学的巨大进展表明；过去被看作是孤立的、割裂的自然现象，现在被证明是统一的物质运动的不同形式；过去被当作是一成不变的事物，现在被证明是逐一形成的。它们不仅在空间上展示出多样性，而且在时间上有其发生、发展和消亡的历史。3、科学共同体的形成早期的自然科学，是人们出于对大自然的敬畏和好奇而从事的一种自发的业余爱好和兴趣运动。尽管近代科学革命以后，科学从哲学的母体中分离开来，以经验为基础，以实验为手段走上了自身独立发展的逻辑轨道，但是在一个较长的历史时期，近代科学研究的范围和规模都比较窄小。科学家往往以单枪匹马、幽居独思的活动方式为主。[12]
随着科学的进步，热心科学的人数迅速增加，科学家成为一种社会职业，科学共同体在这种背景下应运而生。科学共同体形成的标志，便是学会和学院的纷纷成立，会员常常聚会，讨论新问题并推进新学术。这类学会中最早的一个，1560年出现在那不勒斯，名叫“自然奥秘学院”。1603---1630年，“猞猁学院”成立于罗马，伽利略便是其中的一员。1651年梅迪奇贵族们在佛罗伦萨成立了“西芒托学院”。
19世纪开始，科学有了长足的进展，科学以其令人心悦诚服的成果、独一无二的价值和功能，吸引了为数众多的人踏上科学之路，科学研究呈现出职业化和结构化的特征。1826年，德国大化学家李比希创建了吉森化学实验室，吉森实验室标志着科学家组织由学会型结构向专业型结构的过渡。1874年著名的英国剑桥大学卡文迪许实验室的出现，不仅是近代科学向现代科学的肇始，也是科学研究传统和主体转换的标志。
世界科技中心的转移
意大利-英国-法国-德国1、近代第一个世界科技中心---意大利近代科学技术在竞相发展过程中出现了三次大转移。17世纪中期科学家技术中心从意大利转移到英国；18世纪后半期科学技术中心从英国转移到法国；19世纪末科学技术中心从法国转移到德国。这三次转移揭示了近代科学技术的发展呈现出后浪推前浪、一浪高一浪的发展趋势。
从15世纪下半叶到17世纪初，资本主义关系首先在意大利萌生并得到迅速发展，工商业的繁荣促进了文化的繁荣，文艺复兴运动也首先在意大利兴起，从而为意大利近代科学技术的产生和发展奠定了基础。
16世纪以后欧洲的经济、政治、文化等发生了很大的变化。由于新航线的开通，贸易中心已经从地中海沿岸移向大西洋沿岸，意大利外贸经济急剧下降。又由于战争的破坏，意大利的国土四分五裂，经济上遭到破坏，政治上受西班牙控制，意大利的文化的科学技术收到严重摧残，科技人员流落他乡。从此，意大利失去科学技术中心继续存在、发展的条件。[13]2、英国科技中心的崛起17世纪中叶英国发生了资产阶级革命。资产阶级政治统治的确立为资本主义生产方式的发展扫清了道路，这是英国科学技术得以兴起的根本原因。胜利了的英国资产阶级为了巩固自己的政治经济地位，加强自己的实力，获取更大利润，迫切需要借助科学技术的力量，科学技术作为资产阶级的宠儿，备受鼓励和提倡，英国政府采取了奖励科技发展的政策，具体有以下几个方面。
（1）引进技术，广招人才
英国十分注意提高技术水平，国家采取了有利于吸收国外先进技术的政策，大批由于政治动乱和宗教迫害而逃到英国来的工匠壮大了英国的技术力量。
为了加快技术引进的消化吸收，英国采取了许多措施，如为鼓励造船业吸收外国先进技术，国家决定给造船工业以财政补贴，并欢迎外国工匠、航海家和学者到英国工作，并给予优厚的待遇和更多的关照。
（2）兴办教育，创立学会
英国特别重视科学教育事业和对科学技术人才的培养奖励，大力兴办技术学院，完备大学教育体系。早在12-13世纪英国就建立起牛津大学和剑桥大学。早期它们受教会控制，为教会培养人才，算术、几何、天文等科目仍在沿袭中世纪经院学派的传统。到17世纪中叶，这些大学除了数学又陆续开设了物理学、植物学、天文学等科学讲座，培养了一批科技人才。
（3）注重科研，奖励发明
加速科技发展，最重要的是增强本国的科研实力。为此英国政府积极支持科研活动，奖励发明创造，给予科学家和发明家以极高的荣誉和社会地位。[14]3、法国世界科技中心地位的确立法国几乎与英国同时开始了工业化进程。法国在技术创新方面、资金运用方面和工业化模式上都最大限度地借鉴了英国的经验，并有所创新，这就使法国从18世纪后半叶到19世纪前期成为继英国之后的近代科学技术中心。
重大科技成果
英国
法国
1751~1800（年）
37
54
1801~1850（年）
92
144
其次，法国大革命后，资产阶级政府采取了一系列措施扶持可续技术事业，包括：
（1）对科学家委以重任，使各项事业依靠科技进步的轨道
大革命期间和拿破仑时代，也即18世纪90年代和19世纪早期，一大批科学家被任命为革命政府的重要官员。如数学家蒙日担任过海军部长，数学家拉扎尔-卡诺担任过陆军部长，化学家克鲁阿担任过火药局长和教育部长。
（2）强化科研组织，发展科学教育
1794年法国国民议会决定实现国家工业化，并且改造旧的皇家科学机构，使之从宫廷走向整个社会。
科学的职业化使科学在社会中获得重要地位，也是法国在科学建制方面的一项创举，巴黎科学院的院士成了真正的职业科学家，享有丰厚的薪金和待遇，初步确立了一些制度，如科学教授职位、某些科学系科的设置等。法国人认为自由是每个公民的神圣权利，而改革后的科学和教育机构更为这种自由提供了充分的保证，如教师、科学家可以自由听课，同时拥有进行科学研究的自由权利，这是当时英国比不上的。
（3）大力引进技术，推行拿来主义
法国科学家技术发展起步较晚，特别是和英国相比有很大差距。为了迅速赶超英国，法国派出许多留学生出国深造，引进吸收外国的先进科学技术成果，同时主义引进机器，大量招聘外国技工。大革命以后，尽管英国政府禁止机器、图纸和熟练技工出国，但法国政府仍然采取种种办法将英国的新技术偷运回国。法国政府为了大量引进，还运用国家的力量来奖励机器入口和资助来法开业的英国人，为他们开业、办厂矿提供有利的条件，以优厚的条件招聘熟练的技术工人，充实和提高国内各个工业部门的技术水平。这使得法国在较短时间内完成了工业化进程。[15]4、德国科技后来居上1830年以后，法国由于政局的动荡多变及其他社会原因，作为科学中心的地位开始丧失，法国科学出现了相对停滞的局面。而这时的德国科学后来居上，出现了科学技术革命的高潮，涌现出一批世界著名的科学家。在19世纪40年代之前，德国还远比法国、英国落后，可是经过了19世纪前50年的基础科学发展之后，特别是在60年代和70年代的技术科学的兴盛之后，德国已在理论科学、技术科学、工业生产以及社会经济方面迅速崛起，1875年前后世界科学中心转移到德国。
尽管到18世纪末19世纪初，自然科学已经从哲学中分化出来，但是在德国，自然哲学家们如谢林、黑格尔仍然试图建立凌驾于自然科学之上的自然哲学体系，显然已经不合时宜。但是也应当看到，在德国的自然哲学中，包含有丰富的辩证法思想，这对于自然科学是有益的。
德国自然哲学在社会政治领域里主张“国家主义”，要求强化国家的权威，在公共事物领域实行政府管制，这一主张十分符合当时德国当局的立场。在这种理念指导下，德国政府动员国家资源支持科学技术和教育的发展，并采取了一系列发展额开学和教育的制度和措施。
（1）大力实行教育体质创新
1809年洪堡和其他人发起建立了柏林大学。大约19世纪20年代末30年代初，德国大学真正开始改革；1870年左后，德国科学研究和科学人才培训已取得卓越成就。德国的科学和教育中心分散在许多大小城镇，如萨克森弗莱堡的矿业学院、波恩大学、莱比锡大学、慕尼黑大学、海德堡大学、图宾根大学等，德国的实验室和研究所都由政府资助，德国科学与教育模式超过法、英和其他国家，被公认为19世纪最优越的制度。[16]
（2）结合生产实践进行科学研究
德国为了深入持久地进行自主科学研究，根据生产发展的需要陆续建立了各种研究。1873年建立了国立物理研究所，1877年建立了各种研究所，1879年建立了国立机械研究所。在科学研究上，提倡科学家之间互相交流，取长补短，共同提高。
重大科技成果
美国
法国
英国
德国
1851~1900（年）
33
75
106
209
（3）有选择地引进国外先进科技
德国在发展自己科学技术的道路上十分注意吸取了英国、法国起飞的经验教训。德国比英、法科技落后很多年，要学习的东西很多，而一时又不可能都吸收过来。为迅速缩短差距、迎头赶上，德国采取抓住主要成果、最新成果有选择地引进的方法。选派留学生也是有目的、有针对性的，这样有利于调动留学生的学习积极性。在学习外国先进技术方面，也是有组织地进行的。德国还派人到英国学习钢铁技术，带回本国消化吸收，使钢铁工业在技术与产量上获得了飞速发展。德国在向外国学习时不墨守成规、生搬硬套，而是既有继承又有发展，吸收最好的适用的成果，促进本国的科研和生产。同时又根据本国的特点，建立自己的生产体系和管理制度，最大限度地发挥科学技术的效能。[17]
发明
1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应原理.
1866年,德国工程师西门子发现了切实可用的发电机.
1870年,比利时格拉姆发明了电动机.
1879年,美国科学家爱迪生发明了电灯.
19世纪80 年代,巴黎出现了电力铁路.
随后又出现了电影、汽车、电话等一系列发明人类迈进了电气时代.
1882年，爱迪生建立了一个小发电厂
1860年，英国发明家贝尔发明了电话