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世界现代前期科技史-第章

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也不甘落后,相继使军舰披上了铁甲。在舰船的发展中,一面是火炮的威力 

不断增大,一面是装甲的厚度和防护性能在不断提高。在美国南北战争期间, 

交战双方的舰队在海战中炮弹都未能击穿对方的装甲,由此可见钢铁装甲的 

牢固。到19世纪70年代,蒸汽军舰达到了较高水平,动力达到6000至8000 

马力,装甲厚度达到200至300毫米,并装备有75吨至100吨重的线膛炮, 

能发射300至2000磅重的炮弹。在建造舰船的竞争中,大型战列舰于本世纪 

初投入现役。1905年,英国造出了排水量达18000吨的“无畏”号战列舰。 

舰上装有80至120门大口径火炮,分3层安置在炮台甲板上,其中口径为 

305至406毫米的特大口径火炮就有8—12门,分别装在3—4个炮台上。在 

战斗中,它能以强大的火力攻击敌舰,又能以空前的厚度装甲保护自己,因 

而成为舰队的主力。德国紧随其后,也造出了可与“无畏”号匹敌的战列舰。 

后来,海上军事优势的争夺,使潜艇和航空母舰又成为竟相追逐的目标。虽 

然潜艇的出现较早,但真正能用于实战的潜艇是美国在 1899年设计和制造 

的。当在水面行进时,靠汽油引擎驱动,当潜入水中时,靠蓄电池为马达供 

电驱动,而蓄电池必须在潜艇浮出水面后才能由汽油引擎为其充电。航空母 

舰的出现比潜艇要晚,1917年英国海军建造了专载作战飞机的大型军舰—— 

航空母舰。第二年美国也完成了第一艘航空母舰的设计工作,但由于国会的 

反对未能施工建造,因而在1919年将运煤船“富匹特”号改装成航空母舰, 

命名为“兰格利”号。在第一次世界大战爆发后,英德双方不可避免地发生 

了海上冲突。当时英国拥有战列舰68艘,巡洋舰58艘,驱逐舰和鱼雷艇301 

艘,潜艇78艘。德国拥有战列舰40艘,巡洋舰7艘,驱逐舰和鱼雷艇144 

艘,潜艇28艘。在1916年5月的日德兰海战中,英德双方共投入军舰250 

艘,在长达10海里的战线上,激战6个小时,双方发射的炮弹计达5000多 

吨,其中280至380毫米口径的重炮就发射了8000发炮弹。在这场规模空前 

的海战中,英国损失了3艘战斗巡洋舰,3艘轻巡洋舰和8艘驱逐舰。德国 

则损失了1艘战列舰,1艘战斗巡洋舰,4艘轻巡洋舰和5艘驱逐舰。另在大 

战期间。德国的潜艇对协约国实施封锁,用鱼雷击沉协约国和中立国的军舰、 


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商船5000余艘。足见第一次世界大战的海上战争,是一场死拼钢铁的大炮 

战,是以钢铁作后盾的大搏杀。 

     除此之外。在铁路铺设、机械制造等方面也需要大量的钢铁。到19世纪 

末,钢铁生产不仅在数量上迅猛增长,而且品种日益增多,质量不断提高。 

钢铁开始在人类生活、生产的各个方面发挥巨大的作用,从此世界进入了“钢 

铁时代”。 

    钢铁技术的大发展,又反过来促进了钢铁冶炼的科学研究。19世纪40 

年代,开始了对高炉原理的研究,同时出现了多种对钢铁材料进行化学分析 

的方法。60年代以后,用于分析钢铁材料性质的物理方法也已发展起来。1864 

年,英国冶金学家索比 (1826—1908)首创了显微镜分析法,发现了钢铁的 

显微组织,并拍摄了许多金相照片,逐渐弄清了复杂的铁碳组织状态。1876 

年,吉布斯从他的热力学方程建立了“相律”,发表了关于多相体系平衡的 

论文。1900年鲁兹波姆把吉布斯的相率应用到冶金上,到19世纪末20世纪 

初,产生了一个新的学科——金相学。 


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                       七、生物学的发展及其成就 



     19世纪生物学领域的两大成果是细胞学说和进化论。它们奠定了后来生 

命科学发展的基础。细胞学说阐述了个体成长发展的规律,进化论阐述了物 

种、群体的形成和发展的规律。起初两大理论之间并无直接的联系。19世纪 

下半叶,为了探索个体和群体 (物种)之间、细胞与遗传现象之间的内在联 

系,遗传学把这两大理论紧密联系在一起,并逐渐发展起来,取得了令人瞩 

目的成果,引起了全社会的重视。 



                             1。达尔文的贡献 



     著名博物学家、进化论的奠基人达尔文 (1809—1882)1809年2月12 

日出生在英国一个医生的家庭。周围环境对达尔文产生了深刻的影响。祖父 

是位著名的学者和医生,并对植物学很有研究,是进化论的先驱者之一。父 

亲也是一位出色的医生,后被选为英国皇家学会的委员。舅舅也是位博物学 

的爱好者。这种文化氛围,使达尔文从小便对大自然产生了浓厚的兴趣。他 

对鱼、虫、花、草等极为喜爱,并广为采集制作标本。父亲希望达尔文能子 

承父业,于是便把他送到爱丁堡大学学习医学。达尔文虽入医门,但非本意, 

因此兴趣不大,唯对生物学情有独钟。在此期间,他经常到海滨采集海洋动 

物标本。1828年父亲又将达尔文送到剑桥大学学习神学,期盼他将来能做一 

名牧师。由于达尔文与生物学结下了不解之缘,因此他特别喜欢当时植物学 

教授亨斯罗的讲课,并从中受到亨斯罗的很大影响。在达尔文毕业时是亨斯 

罗推荐他参加了贝格尔号军舰的环球航行。对此达尔文曾说:“航行是极其 

重要的一件事,它决定了我的整个事业。” 

     达尔文很早就读过法国生物学家拉马克 (1744—1829)的著作,并从中 

接受了进化论思想。在环球航行中他又读了莱尔 (1797—1875)所著的《地 

质学原理》,并对其中的观点产生了认同。在长达5年的环球航行中,他对 

所到之地的动植物情况进行了仔细的观察和深入的研究,为莱尔《地质学原 

理》一书找到了可靠的证据。达尔文决心把自己的航行收获整理成书。在写 

作的过程中,他在一个偶然的机会看了马尔萨斯 (1766—1834)写的《人口 

论》,其中生存竞争的思想对他产生了很大影响。达尔文的科学巨著《物种 

起源》一书经过20年的时间终于在1859年11月完成了。书中,达尔文系统 

阐述了他的进化论思想,其基本原理主要有4点:其一,世界上的事物是发 

展变化的,是处在进化过程之中并非静止不动的;其二,进化过程是逐渐的、 

连续的,不是突变的、间断的;其三,相似生物是起源于一个共同的祖先, 

一切生物最终起源是单一的;其四,生物发展变化是自然选择过程,普遍存 

在的变异是通过生存斗争 (包括同类型生物的斗争、与异种生物的斗争和与 

自然环境条件的斗争)而实现自然选择的,适者生存,不适者淘汰。达尔文 

的进化论指出了“自然选择”规律,揭示了生物变异的秘密,指出了生物的 

起源和进化问题,否定了牛顿的形而上学世界观,冲击了宗教神学物种不变 

的神创论,成为19世纪自然科学的三大发现之一。从此,生物学才被置于真 

正科学的基础之上。 

     同时也应看到,达尔文过分夸大了生物界生存竞争和自然选择的作用, 

并不适当地把它看作是物种变化、发展的唯一原因。他承认进化中的渐变, 


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而否认“飞跃”,显然这有悖于量变到质变的辩证原理。这虽是达尔文的不 

足之处,但我们也不应因此而苛求于前人。 

     另外还有一件事有必要提及。当达尔文《物种起源》一书接近完成之时, 

他收到了侨居马来群岛的英国青年华莱士 (1823—1913)寄来的一封信,并 

附有一篇论文。论文的题目是:《论变种无限离开原始型的倾向》。这使达 

尔文十分惊讶,因为他们研究的理论极其相似。究其原因,乃是华莱士与达 

尔文一样也看了马尔萨斯的《人口论》,从中受到启发而想到进化论。华莱 

士论文的首先完成,给达尔文造成了极大的困难,他20年艰苦劳动的成果, 

有可能变得毫无所值。达尔文毅然决定放弃自己发现的自然选择法则的优先 

权,建议并促使华莱士的论文尽早发表。由于莱尔和胡克等人对达尔文的工 

作情况十分了解,于是在他们的建议下,将达尔文和华莱士两个人的研究成 

果在林奈学会同时发表。达尔文随后用了一年多的时间于1859年11月24 

 日出版了《物种起源》一书,对进化理论作了详尽的阐述。这部长达15章的 

巨著深受欢迎,极为畅销。当然他也未能幸免宗教势力的攻击和思想保守的 

人们的嘲讽。事后,华莱士在1889年写了《达尔文主义》一书,披露了当时 

的详情,于是达尔文的大家风范和高尚品质,深得世人的赞扬和推崇。 

     达尔文是位不辍耕耘的科学家。在《物种起源》问世之后,他又于1868 

年发表了用4年时间写成的《家畜和栽培植物的变异》,1871年发表了用3 

年时间完成的《人类的未来》,1876年又写了自传。在晚年他还发表了《人 

类原始及类择》、 《植物行动的能力》等著作。在有生之年他共发表了22 

部著作和80多篇论文,他的进化论思想也进一步得到发展和深化。1882年4 

月19日这位成果卓著的科学家与世长辞,享年73岁。 



                    2。细胞的发现与细胞学说的发展 



     显微镜的发明,扩大了人类的视野,使过去无法分辨的东西借助显微镜 

可看个究竟。17世纪英国的胡克(1635—1703)和
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