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編者按：技術源于人類生存和進化的需要。技術（工具）的獲得使人類從周圍的動物中分離出來。憑藉實踐的智慧，技術扶助人類前行，從蒙昧走向文明。人類歷史就是一部技術史。
科學源于對自然奧秘的興趣和精神追求。青銅器時代末期，科學在希臘濫觴發(fā)源。其后三千余年的時間里，即使經(jīng)歷了16－18世紀的科學革命和工業(yè)革命，技術與科學仍隔行如隔山。科學活動沿襲亞里士多德傳統(tǒng)，追求智識和精神上的滿足，不考慮理論應用。技術行家們也未吸取科學的營養(yǎng)，知其然不一定要知其所以然?？茖W與技術各行其道。
19世紀，科學漸趨成熟，形成了物理和化學的基礎定律。電動力帶來了第二次工業(yè)革命。與歷史不同的是，此次革命是物理學定律和物質(zhì)科學用于工業(yè)實踐?？茖W不再是純理論?？茖W和技術開始攜手，相互促進。
20世紀以后，科學與技術的聯(lián)合使社會出現(xiàn)革命性進步，技術創(chuàng)新越來越密集，重塑了人們的生活方式，創(chuàng)造了一種快捷而高效的文化。
但科學和技術仍屬不同的源流，會各按自己的規(guī)律獨立發(fā)展。很多科學家仍會沿襲希臘先哲的純理論傳統(tǒng)，很多技術也仍會在實踐中先于科學，開辟新天地。技術越來越支配人類，這是喜是憂，或許會是科學和技術要面對的終極難題。
更深入而具體的案例討論，見新書《五十大突破性技術》。該書收集可能改變世界的五十大突破性技術，并邀請國內(nèi)外專家進行評點。《麻省理工科技評論》從2001年開始每年遴選“十大突破技術”，即“TR10”。這些技術全是世界最聰明的工程師們的天才創(chuàng)意，或是科學家們多年探索的集大成者（比如深度學習），值得未來十年內(nèi)給予特別關注。（詳情請點擊文末“閱讀原文”）
人類發(fā)展經(jīng)歷了漫長時期。最重要的進化，是學會使用工具，有了“技術”。
沒有工具，人類就是一個十分脆弱的物種，沒有任何人種可以手無寸鐵面對自然。技術的獲得使人類從周圍的動物中分離出來。技術伴隨人類成長，從野蠻走向文明。人類歷史就是一部技術史。
十多萬年前，開始舊石器時代。人類學會了磨制石器，發(fā)展出“石刀技術”，從石核制出薄片，采割食物，捕獵或宰殺動物，剝制獸皮。后來又有了以獸骨、獸角或燧石為尖端的長矛和繩索、投石器、投矛器、弩、弓箭。之后，學會了取火。
火對于古人類猶如電對于現(xiàn)代人?；鹉苤笫焓澄铮郧盁o法吃的塊莖、種子、皮肉可成為熟食，增加了食物來源?；鹛峁嘏屓祟愒诒訒r期未遭滅絕?；鹛峁┱彰?，夜幕降臨也能活動，并能進入洞穴等黑暗場所?；鹉鼙苊庖矮F的侵襲?；鹉苤圃煨鹿ぞ?，加快了人類的進化。
語言是取火之外的又一重大技術，讓人類得以交換智慧。語言從唱鳴喊叫進化而來，最初的語言是少數(shù)驚嘆詞和名詞，慢慢發(fā)展到表達行動和關系。
約12000年前，以制陶器技術為標志，新石器時代開始。制陶技術屬于“火化技術”，后來發(fā)展出冶金技術，用天然粗銅冷加工制作了很多有用的工具。新石器時代房屋建造已經(jīng)使用灰泥和砂漿，利用土料土坯和石塊建造房屋。到了新石器時代晚期，有了專職的陶匠、編織匠、泥水匠、工具制作匠。
人們觀察天空，判斷方向、季節(jié)和收割時間。依仗技術的轉(zhuǎn)型，人類從食物采集轉(zhuǎn)至食物生產(chǎn)，開始農(nóng)耕和游牧，發(fā)展出農(nóng)牧技術。谷物必須收集、脫粒、研磨。從捕獵到圈養(yǎng)、放牧，馴化和繁殖能生產(chǎn)更多的牛羊蛋奶。編織技術出現(xiàn)，剪羊毛，種植亞麻和棉花，紡線，織布。人類開始過著定居的生活，開始了較完備的食物生產(chǎn)和生活方式。
約6000年前，以青銅器（銅錫合金）的出現(xiàn)為標志，人類進入“青銅器時代”，直至公元初年。較之石器，金屬工具有更大的優(yōu)點。金屬制造涉及采礦、冶煉、鍛造和鑄造等復雜技術，需要熔爐風箱。金銀加工、面包釀酒技術也隨后出現(xiàn)。
動物被用來牽引和運輸，出現(xiàn)了車、船。依靠新的灌溉技術和農(nóng)業(yè)技術，生產(chǎn)力提高，人口增加，國家開始出現(xiàn)。為了分配剩余產(chǎn)品，需要把口頭的和定量的信息記錄下來，于是，出現(xiàn)了書寫和計算。
由“結(jié)繩記事”進化到文字，出現(xiàn)楔形文字、象形文字、拼音文字。書寫替代了身傳口授，其后漸漸產(chǎn)生出有文學價值的成分。計算是隨同書寫一起發(fā)展起來的技術，用于計數(shù)、交換、記賬等事務。
天文學、占星術、氣象學和法術伴隨歷法出現(xiàn)，歷法不僅用于農(nóng)業(yè)，也用于儀式活動和經(jīng)濟活動，如確定簽約和履約的日期。天文學、占星術和神秘學問用于預測莊稼收成、軍事行動或皇帝的未來。醫(yī)術也發(fā)展起來，皇家有專職御醫(yī)，他們積累解剖學和草藥的經(jīng)驗和知識。
青銅器時代后期，出現(xiàn)埃及、華夏、印度、希臘、羅馬等古文明。強盛的羅馬帝國橫跨地中海、歐洲和近東。
古羅馬人是古代最偉大的工程師和技師。羅馬文明就是技術的文明。技術鑄就了所向無敵的羅馬軍團。四通八達的道路網(wǎng)和供水系統(tǒng)提供了至關重要的基礎設施。羅馬政體民主、法律完備，是保證帝國機器運轉(zhuǎn)的極重要的社會技術。
公元前100年羅馬人發(fā)明了水泥。這是創(chuàng)造世界的一項關鍵技術。它改變了建筑工程，成為構(gòu)筑羅馬文明的砌塊。可以說，水泥支撐了羅馬帝國的擴張。到處都有技術和工程活動。工程師得到社會的認可，有的人還得到過國家工程領域的最高地位，如羅馬的維特魯維（Vitruvius）曾擔任羅馬皇帝奧古斯都的建筑師。
約公元前600~前300年，史稱古希臘時代。希臘人的心智中萌生了一種奇特的嶄新的精神力量，開始了發(fā)現(xiàn)世界和認識自然的抽象思索?？茖W，又稱為自然哲學，由此濫觴發(fā)源。
希臘海岸曲折，山岳嶙峋，寒風凜冽，生存條件并非優(yōu)越，卻孕育了一個活力充溢的種族，建造起先進的文明。沒有哪個古代社會像古希臘一樣涌現(xiàn)過那么多的賢哲，在遠古建立過那么良好的政體。完善的民主制度釋放出自由空氣，賦予希臘人思索的閑暇和樂趣。能理性地探討社會制度，也就能理性地探究自然原理?？茖W在希臘誕生，絕非偶然。
泰勒斯
希臘米利都的泰勒斯（Thales of Mliletus，公元前625~前545年）也許是世界第一位科學家。他用三角形原理測量海上船只的距離，提出尼羅河水每年的泛濫是地中海季風引起，大地像船浮在水上，地震是浮托大地的水在作某種運動引起，水是孕育生命的萬物之源。他的觀點也許是幼稚的，方法卻是“科學”的。他采用理性思考的方式，沒有涉及神或超自然的東西。別忘了當時是巫術和迷信盛行的蒙昧時代。泰勒斯及其追隨者都是有神論者，他告誡人們“神無處不在”，例如，磁石就有“靈魂”。泰勒斯卻讓自然界脫離神性，把自然當作研究目標，理性思考，提出解釋。
希臘不斷涌現(xiàn)科學家。畢達哥拉斯（Pythagoras，公元前580~前500），證明了畢達哥拉斯定理（勾股定理）。恩培多克勒（Empedocles，前495~前435），提出月亮由反射而發(fā)光，日蝕由月亮的位置居間所引起。德謨克利特（Democritus, 公元前460~前370），提出萬物由原子構(gòu)成。歐幾里得（Euclid，公元前330~前275），總結(jié)了平面幾何五大公理，編著流傳千古的《幾何原本》。
阿基米德（Archimedes，公元前287~前212），靜力學和流體靜力學奠基人，用逼近法（微積分的雛形）算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積，研究出螺旋形曲線（“阿基米德螺線”）的性質(zhì)?？吹睫r(nóng)民提水澆地費力，他發(fā)明了“阿基米德螺旋提水器”，成了后來的螺旋推進器的先祖。研究螺絲、滑車、杠桿、齒輪等機械原理，提出“杠桿原理”和“力矩”的觀念，曾說“給我一個支點，我就能撬起整個地球”。設計、制造了舉重滑輪、灌地機、揚水機等多種器械。為抗擊羅馬軍隊入侵，制造拋石機、發(fā)射機等武器，最后死于羅馬士兵劍下。
這些科學開拓者要么自己擁有資產(chǎn)，要么以擔任私人教師、醫(yī)師為主，并不存在“科學家”這一職業(yè)（“科學家”這一名詞到二千多年后的1840年才出現(xiàn)）。蘋果掉落在地上，星星為什么懸在空中？古希臘人探索科學完全自發(fā)于對自然奧秘的興趣或精神追求，形成了亞里士多德的純科學傳統(tǒng)。
亞里士多德（Aristotle，公元前384~前322年）與柏拉圖（Plato，公元前428~前347）、蘇格拉底（Socrates，公元前469~前399）并稱為西方哲學奠基人。
蘇格拉底年輕時喜歡自然哲學，但哲學的偏好使他放棄了自然研究，專注于思考人的體驗和美好生活，建立了“知識即道德”的倫理思想體系，“把哲學從天上請到地下”。蘇格拉底后來被雅典法庭以侮辱雅典神和腐蝕青年思想之罪名判處死刑，本可以逃亡，但認為逃亡會破壞法律的權(quán)威，自愿飲毒汁而死。他的衣缽傳給柏拉圖。柏拉圖建立了一所私人學校（柏拉圖學園，存世800年之久），傳授和研究哲學、科學。學園大門上方有一條箴言：“不懂幾何學者莫入”。亞里士多德、歐幾里得是其中的學生。
柏拉圖逝世后，亞里士多德在愛琴海各地游歷，公元前343年被召為王子的家庭教師，王子就是后來的亞歷山大大帝。如同所有的希臘科學家一樣，他不接受國家當局的監(jiān)督，與當權(quán)者無任何從屬關系。他的講書院設在雅典郊區(qū)的一處園林里。他的純科學研究涉及邏輯學、物理學、宇宙學、心理學、博物學、解剖學、形而上學、倫理學、美學，既是希臘啟蒙的巔峰，也是其后二千年學問的源頭。
他塑造了中世紀的學術思想，影響力延及文藝復興時期。他論述力學問題，解釋杠桿理論，觀察自由落體運動，提出“物體下落的快慢與重量成正比”。認為“凡運動的事物必然都有推動者在推著它運動”，因而“必然存在第一推動者”，即存在超自然的神力。地上世界由土、水、氣、火，四大元素組成。白色是一種純凈光，其他顏色是因為某種原因而發(fā)生變化的不純凈光。
他還對五百多種不同的植物動物進行了分類，對五十多種動物進行了解剖研究，是生物學分門別類第一人，也是著述多種動物生活史的第一人。他的顯著特點是尋根問底：為什么有機體從一個受精卵發(fā)育成完整的成體？為什么生物界中目的導向的活動和行為如此之多？他認為僅僅構(gòu)成軀體的原材料并不具備發(fā)展成復雜有機體的能力。必然有某種額外的東西存在，他稱之為eidos，這詞所表示的意思和現(xiàn)代生物學家的遺傳程序所表達的頗為相近。亞里士多德堅信世界基本完美無缺而排除了進化的觀點。
他專注于科學，卻遠離技術，認為科學活動不應考慮功利、應用。在追隨亞里士多德的歷代科學家看來，他代表了科學的本質(zhì)和純粹——對自然界和人類在其中地位的一種非功利的、理性的探索，純粹為真理而思考。
亞里士多德的科學方法論，被奉為經(jīng)典影響了二千年?？茖W清高脫俗，不觸及實際問題，更不用說去解決實際問題（阿基米德是唯一例外）。不僅如此，從柏拉圖開始就形成了一種輕視體力勞動的風氣，排斥科學的任何實際的或經(jīng)濟上的應用，使理論與實踐分離。
羅馬與希臘相反，工程技術欣欣向榮，科學卻不景氣。羅馬人不重視——實際是蔑視——科學理論和希臘學問。
公元476年，羅馬帝國滅亡，被蠻族文化取代，大部份羅馬文明受到破壞，歐洲進入黑暗的“中世紀”（約公元476~公元1453年）。羅馬先進的知識和技術，包括水泥制造技術，都失傳了。在其后的1200年里，歐洲人不得不依賴落后的沙土黏合材料建造房屋，直至1568年法國工程師德洛爾姆（Philibert de l'Orme, 1514~1570）重新發(fā)現(xiàn)羅馬的水泥配方。
在此后的一千多年里，中國成為技術輸出的中心，向歐亞大陸輸送了眾多發(fā)明，如雕版印刷術、活字印刷術、金屬活字印刷術、造紙術、火藥、磁羅盤、磁針羅盤、航海磁羅盤、船尾舵、鑄鐵、瓷器、方板鏈、輪式研磨機、水力研磨機、水力冶金鼓風機械、葉片式旋轉(zhuǎn)風選機、活塞風箱、拉式紡機、手搖紡絲機械、獨輪車、航海運輸、車式研磨機、胸帶挽具、軛、石弓、風箏、螺旋槳、活動連環(huán)畫轉(zhuǎn)筒（靠熱氣流轉(zhuǎn)動）、深鉆孔法、懸架、平面拱橋、鐵索橋、運河船閘閘門、航海制圖法，等等。
英國哲學家法蘭西斯·培根（Francis Bacon,1561~1626）寫道：“我們應該注意到這些發(fā)明的力量、功效和結(jié)果，盡管這些發(fā)明遠不如三大發(fā)明那么著名。印刷術、火藥、指南針這三大發(fā)明在文學、戰(zhàn)爭、航海方面改變了整個世界的許多事物的面貌和狀態(tài)，并由此引起了無數(shù)變化，以致似乎沒有任何帝國、任何派別、任何星球，能比這些技術發(fā)明對人類事務產(chǎn)生更大的動力和影響。”
所謂物極必反，中世紀的“黑暗”促成了歐洲的一系列技術創(chuàng)新，包括農(nóng)業(yè)技術、軍事技術及風力水力技術，一躍成為一種生機勃勃的具有侵略性的高度文明。
歐洲水源豐沛，農(nóng)田不需要灌溉，但土壤板實，必須深耕。歐洲農(nóng)業(yè)革命的兩大技術創(chuàng)新，一是采用重犁深耕。重犁配有鐵鏵，安裝在輪子上，由8頭犍牛牽引，從深處翻起土壤。二是用馬代替牛作為挽畜。馬拉得更快，更有耐力。歐洲傳統(tǒng)用牛，其頸上挽具只適合牛的短頸，不適合馬。
中國人的胸帶挽具傳入歐洲，這種像項圈一樣的挽具將著力點移到馬的肩部，不會壓迫氣管，使馬的牽引力增加4~5倍。歐洲從此改用馬作畜力，重犁獲得普遍推廣，由二田輪作改進為三田輪作，提高了生產(chǎn)力。馬替代牛，降低了運輸成本和擴大了人的活動范圍，使社會更加豐富多彩。
技術促成中世紀歐洲崛起的不止是農(nóng)業(yè)。馬鐙改變了歐洲的軍事技術。騎士是歐洲封建制度的代表形象，全身披掛甲胄，威風凜凜跨騎在用盔甲防護的戰(zhàn)馬上。但歐洲沒有馬鐙。騎士雙腳懸空騎在高頭大馬上，無法坐穩(wěn)，一旦臨敵，就必須滾身下馬，步行迎戰(zhàn)。
馬鐙由中國傳入，它沒有運動部件，簡單，卻可以讓騎手穩(wěn)坐馬背，作戰(zhàn)不會摔下來。一位騎手配備了馬鐙，就構(gòu)成一個令人生畏的穩(wěn)固整體，可快速馳騁，產(chǎn)生強大的沖力，形成所謂的“騎兵沖刺”，歐洲的騎兵簡直就是中世紀的“坦克”。騎兵沖刺這種新型戰(zhàn)爭技術使騎士成為職業(yè)軍人，由貴族領主供養(yǎng)，由此產(chǎn)生了封建關系。這種區(qū)域性封建關系自由分散，不需要專制社會那樣強有力的中央政府管理。
發(fā)生這些變化的同時，歐洲的工程師們發(fā)明了新機械，找到了新能源，最突出的是改進和完善了水車、風車和其他機械，利用風力驅(qū)動風車，利用潮汐驅(qū)動水輪。歐洲各地都有豐滿的小河，到處都能看到水車運轉(zhuǎn)，水車推動著各種各樣的機器，如鋸木機、磨面機和鍛打機等，甚至用來圍海造田。機械的使用節(jié)省了勞力，奴隸制度隨之消失。
中國人9世紀發(fā)明的火藥，13世紀傳到歐洲，14世紀初歐洲人造出大炮。到1500年，歐洲制造槍炮成為十分普遍的技術。16世紀滑膛槍出現(xiàn)。在大炮、滑膛槍面前，弓箭、大刀、騎兵、長槍退出戰(zhàn)場。“火藥革命”削弱了騎士和封建領主的軍事作用，取而代之的是用火藥裝備起來的陸軍海軍。葡萄牙人發(fā)明了風力驅(qū)動的多桅帆船。取代老式的有槳劃船。裝上大炮，成為炮艦。最終產(chǎn)生了全球性影響，為重商主義和殖民主義開辟了道路。
技術的發(fā)展在歐洲產(chǎn)生如此巨大的影響，科學在其中并沒起什么作用。重大的發(fā)明如火藥和羅盤在中國發(fā)明。當時在自然哲學中無任何知識可用于研制兵器。
航海屬于技藝，不屬于科學。炮兵、鑄造匠、鐵匠、造船工程師和航海家在進行發(fā)明創(chuàng)造的時候，靠的是代代相傳的經(jīng)驗、技藝。以造船為例，船帆和索具不好用，就改進；炮舷窗不靈活，就嘗試安裝靈活機動的炮車。技術是逐步改進完善的，經(jīng)驗是實踐積累的。技術和工業(yè)仍同古羅馬時代一樣，與科學沒有聯(lián)系，既沒向科學貢獻什么，也沒從科學得到什么。
歐洲人明白自然界有取之不盡的資源，應該研究、開發(fā)，使之造福人類。這為科學創(chuàng)造了外部條件，繼而獨創(chuàng)了一種研究學問的機構(gòu)——大學，成為科學和知識走向組織規(guī)范化的一個轉(zhuǎn)折點。
但早期的大學不是研究機構(gòu)，既沒有把科學也沒把技術作為追求目標。主要培養(yǎng)牧師、醫(yī)生、律師。自然科學設在文學院，主要課程是邏輯學。亞里士多德的邏輯和分析方法成為研究任何問題的唯一概念工具，學者們按照神學觀點來解釋世界，地球是宇宙的中心，太陽照亮了星星。直到哥白尼、伽利略出現(xiàn)。
1543年，波蘭科學家哥白尼（Nikolaj Kopernik，1473~1543）出版了他的《天體運行論》，推翻了地心說，提出日心說，開始了科學革命（至牛頓時期完成），讓人類由中世紀的觀點走出，從一個封閉的世界走向一個無限的宇宙。1616年宗教裁判所判定哥白尼學術為異端邪說。
意大利科學家伽利略（Galileo Galilei，1564~1642）研究了斜面、慣性和拋物線運動。在已有的望遠鏡的基礎上，制成了放大30倍的望遠鏡，指向天空，搜尋天上世界，發(fā)現(xiàn)了月球的山脈，木星的衛(wèi)星，太陽的黑子，金星的形狀，銀河由星星組成，驗證了哥白尼學說。
1632年伽利略出版《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，1633年伽利略被宗教裁判所判定為“最可疑的異教徒”，終身監(jiān)禁并被迫在大庭廣眾下認罪。七十歲的伽利略已是半盲，作為囚徒，又寫出了一本科學杰作《關于兩種科學的對話》，披露了兩項重要發(fā)現(xiàn)：受力懸臂的數(shù)學分析及自由落體運動，后者推翻了亞里士多德的“越重的物體下落得越快”的二千年定論，現(xiàn)代科學開始。
伽利略逝世同年，牛頓（Isaac Newton，1642~1727）出生。在劍橋大學他先是研究光學，獲得了對光和顏色本質(zhì)的認識。1687年發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》，闡述了萬有引力和三大運動定律，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律，為太陽中心學說提供了強有力的理論支持。他奠定了此后三個世紀里物理學和天文學的基礎。借助牛頓定律正確算出彗星回歸的天文學家埃德蒙·哈雷（Edmond Halley, 1656-1742）在牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》前言里用詩句贊道：“在理性光芒的照耀下，愚昧無知的烏云，終將被科學驅(qū)散?！?/p>
牛頓證明了科學原理的真實性，證明了世界是按人類能夠發(fā)現(xiàn)的機理運行的。把科學應用于社會的輿論開始出現(xiàn)，人們期待科學造福人類。視科學為有用知識的弗朗西斯·培根對此作了理論提升。甚至牛頓在論述流體力學時也輕描淡寫了一句“我想這個命題或許在造船時有用”。
但是，也僅此而已。科學主要是作為知識儲存在書本里。
16和17世紀的歐洲，在科學革命的同時并未發(fā)生技術革命或工業(yè)革命。印刷機、大炮、炮艦一類的發(fā)明未借助科學。除了繪圖學，沒有任何一項科學的成果在近代早期的經(jīng)濟、醫(yī)學、軍事領域產(chǎn)生過較大的影響。即使是伽利略的拋物線研究，顯然在大炮和彈道學方面會有潛在價值，可事實上，在伽利略之前，歐洲的大炮已有三百年的歷史，在沒有任何科學或理論的情況下，憑著實踐經(jīng)驗，大炮技術已發(fā)展得相當完備了，炮兵學校有全套教程，包括射程表等技術指南。
毋寧說是炮兵技術影響了伽利略的拋物線研究（將實踐提升到理論），而不是伽利略的科學影響了當時的炮兵技術。再如航海技術中最大的“經(jīng)度難題”，也不是靠科學解決。由于無法測量船只所在的經(jīng)度，歐洲人的海上活動受到限制，只能沿著海岸航行。包括伽利略在內(nèi)的很多天文學家嘗試過解決辦法，未能成功。
1714年，英國國會以2萬英鎊懸賞“確定輪船經(jīng)度的方法”，要求是儀器在海上航行每日誤差不超過2.8秒。1716年法國政府也推出類似巨額獎金。最后的解決，不是科學，而是技藝。
英國鐘表匠哈里森（John Harrison，1693~1776）先后做出4個海上計時儀，其3號鐘使用雙金屬條感應溫度，彌補溫度變化（今天依然在用），裝上平衡齒輪（滾動軸承和螺旋儀的前身）防止晃動，抵消船上的顛簸和晃蕩，比任何陸地上的鐘表都精準，每日誤差不到2秒，45天的航行結(jié)束，準確地預測了船只的位置。符合領獎條件，但英國國會拒絕履約。
哈里森的海上時鐘I型
哈里森繼續(xù)改進，4號鐘用發(fā)條替代鐘錘，進行了兩次從英格蘭到西印度群島的航海實驗，3個多月誤差不超過5秒。這成就相當于將航天探測器降落在海王星上，降落點誤差只有幾英尺。國會還想耍賴。但航海界認定4號鐘比皇家天文臺的航海圖優(yōu)越得多。哈里森83歲生日那天得到了獎金。
17世紀是實驗科學興起和傳播的時期。吉爾伯特（Gilber，1544~1603）用磁體作實驗，伽利略讓不同球體在斜面滾下，托里拆利（Evangelista Torricelli,1608~1647）用裝有水銀的管子發(fā)現(xiàn)了空氣壓力原理，帕斯卡（Blaise Pascal ，1623年~1662）把氣壓計帶上山頂研究空氣的海洋，哈維（William Harvey，1578~1657）解剖過無數(shù)尸體和活體以了解心臟的作用，胡克（Robert Hooke，1635~1703）通過測試彈簧獲得胡克定律，牛頓讓光束通過透鏡和棱鏡研究光的組成。實驗成為檢驗理論或猜想的一種方便且必須的工具。
科學家依靠儀器，同一時代的科學更多地靠技術幫助，卻很少給技術以幫助。以望遠鏡為例。天文學家一直在使用技術上不斷改進的望遠鏡，得出許多驚人的發(fā)現(xiàn)。第一架望遠鏡是荷蘭眼鏡匠漢斯·利伯希（Hans Lippershey，1570 ~1619)發(fā)明的。高倍望遠鏡光束穿過透鏡后會產(chǎn)生色散、球面像差和畸變。解決方案還來自技術領域，依靠玻璃制造工藝解決的，用幾種折射率不同的玻璃互相補償制成復合透鏡，這已經(jīng)是1730年以后的事情。
18世紀初，牛頓、伽利略等科學巨人引領的科學革命正歸于沉寂，歐洲仍然是一片農(nóng)業(yè)社會景象。90％的人住在鄉(xiāng)村，從事農(nóng)業(yè)。即使城市居民，能夠見到的制成品，要么是農(nóng)田的產(chǎn)物，要么是能工巧匠的制品。資源不過是木材、風力、水力而已。
18世紀六十年代，瓦特（James Watt，1736~1819）在紐科門（Thomas Newcomen，1663~1729）發(fā)明的基礎上改良蒸汽機，引發(fā)工業(yè)革命。蒸汽機帶動新能源（煤）的開采和使用（此前動力和熱力來源，包括煉鐵，主要靠燃燒木材）。盡管11世紀中國的鐵匠就發(fā)明了用煤做燃料的熔煉方法，英國到1709年由亞伯拉罕·達比（Abraham Darby ，1676~1717 )發(fā)明了焦炭才不再依靠森林提供燃料。
煉鐵局面改觀，世界進入一個新的鐵器和機器時代。英國發(fā)明家理查德·特里維西克（Richard Trevithick，1771~1833）的高壓蒸汽機用于鐵路，1814年第一臺蒸汽機車出現(xiàn)，1830年迎來鐵路時代。1886年，德國工程師卡爾·本茨（Karl Friedrich Benz，1844~1929）制造出世界上第一輛汽車。這一系列技術革命引起了從手工勞動向動力機器和工廠化生產(chǎn)的重大飛躍。
18世紀之前，人不知工廠為何物。工業(yè)革命后出現(xiàn)的工廠發(fā)展出高度集中的規(guī)模生產(chǎn)，標準化部件的制造制度（源于英國，在美國得到更廣泛應用）被亨利·福特（Henry Ford,1863~1947）在汽車工業(yè)中發(fā)展成生產(chǎn)流水線，極大提高生產(chǎn)力。
構(gòu)成18世紀工業(yè)革命基礎的所有技術，依然是工程師、技師、工匠做出來的，幾乎沒有或根本沒有科學理論的貢獻。后人想當然以為科學革命推動了工業(yè)革命的技術進步。如愛丁堡大學的一個名叫羅比森（John Robison）的教授就杜撰了一些故事，什么紐科門曾得到大科學家胡克的指導，瓦特受到布萊克（Joseph Black，1728~1799）潛熱理論的啟發(fā)等等。此類故事層出不窮，歷史證明全是虛構(gòu)。
那時的科學活動，仍沿襲亞里士多德傳統(tǒng)，追求智識和精神上的滿足，不考慮理論的應用，或者說不會付諸應用。技術行家們也未吸取科學的營養(yǎng)，如同古羅馬的工程師，追求實用，對理論不感興趣。知其然不一定要知其所以然，科學與技術各行其道，一直延續(xù)到19世紀。
1821年，英國科學家邁克爾·法拉第（Michael Faraday，1791~1867年）發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，奠定了電磁學的基礎；總結(jié)了電解定律，構(gòu)成了電化學的基礎。
1870年，麥克斯韋（James Clerk Maxwell ，1831~1879）在法拉第的基礎上總結(jié)出電磁理論方程（麥克斯韋方程），統(tǒng)一了電、磁、光學原理。法拉第之前，夜幕降臨，世界就沉入黑暗。法拉第被稱為點亮世界的人。
從火到電，人類走了十萬年。愛因斯坦（Albert Einstein，1879~1955）書房墻壁上，懸掛著法拉第、麥克斯韋、牛頓三人的相片。
19世紀，科學漸趨成熟。除了電學理論，化學、熱力學等領域也取得重大進展，形成了物理和化學的基礎定律。電動力帶來第二次工業(yè)革命。與歷史不同的是，此次革命是以物理學和物質(zhì)科學為基礎?？茖W不再是純理論，而是以實驗為基礎，對機械、物質(zhì)進行科學研究的基礎上發(fā)展起來的。機械、物質(zhì)成了人們賴以理解自然力和領悟出科學定律的模型，進而又利用這些定律設計更為精良的技術和工藝?？茖W和技術終于開始攜手，相互促進。
20世紀以后，科學與技術的聯(lián)合使社會出現(xiàn)革命性進步，技術創(chuàng)新永無休止且越來越密集，重塑了人類的生活方式，創(chuàng)造了一種快捷而高效的文化。人腦借助電腦發(fā)現(xiàn)和思考，互聯(lián)網(wǎng)將地球裹入囊中，機器人進入生產(chǎn)流水線，人工智能深度學習能力超過人類，新材料納米管已經(jīng)上路，3D打印出航空發(fā)動機，生命遺傳密碼破解，宇宙和物質(zhì)奧秘漸次揭開，基因技術要改造生命和物種，人類快速穿越信息時代、移動互聯(lián)網(wǎng)時代、智能制造時代??
但技術與科學仍屬不同的源流，會各按自己的規(guī)律獨立發(fā)展。很多科學家仍會沿襲希臘先哲的純理論傳統(tǒng)，很多技術也仍會在實踐中先于科學，開辟新天地。人類越來越依賴技術，或曰技術越來越支配人類。這是喜是憂，或許會是科學和技術要面對的終極難題。
參考文獻：
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James E. McClellan III, Harold Dorn：Science and Technology in World History: An Introduction，Johns Hopkins University Press，2008
L.S.斯塔夫里阿諾斯(L.S Savrianos) 著，吳象嬰、梁赤民譯：全球通史（A Global History）,上海社會科學院出版社，1992
《五十大突破技術》深度剖析版
麻省理工科技評論出版 首部中文圖書
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