纵观人类社会，我们已经经历了三次工业革命。发生在18世纪60年代到19世纪40年代的第一次工业革命(7)起源于英国(8)，也被称为蒸汽机革命，它对人类社会的演进产生了空前深刻、巨大的影响，并促使工业革命国家先后由农业国变成工业国。而引起关键性变革的动力就是人类利用蒸汽和煤炭的结果。18世纪中叶，瓦特改进的蒸汽机进入实用化、商业化之后，以燃煤蒸汽机为动力，驱动作业机械，替代原来的人力手工作业，引发了从手工劳动向动力机器生产转变的技术飞跃，由单人分散生产到集中式工厂化大生产，极大地提高了劳动生产率，使人类工业生产进入初期机械化时代。除了纺纱机和大型轨道“火车”外，还出现了以蒸汽机为动力的拖拉机，在地头用绳索牵动犁，从事耕地作业。伴着生产效率的大幅提升，蒸汽动力得到全面广泛应用，进而引发了第一次全面颠覆：从英国开始传播到整个欧洲大陆，传播到北美洲，随后影响到世界各地。

这次革命使机器生产替代了手工劳动，开创了以机器代替手工工具的历史篇章。实质上，本次革命是工业和农业动力的革命，是蒸汽机引发的机器革命，农业、手工业的机械化革命，人类开始进入以蒸汽机为动力的大机器生产时代。

这个时期标志性的技术成果(9)：

1733年，机械师约翰·凯伊发明了“飞梭”；

1765年，织工詹姆斯·哈格里夫斯发明了“珍妮纺织机”；

1785年，詹姆斯·瓦特发明了改良型蒸汽机；

1807年，美国人罗伯特·富尔顿制成以蒸汽为动力的汽船；

1814年，英国人乔治·史蒂芬孙发明“蒸汽机车”等。

发生于19世纪60年代后期—20世纪中期的第二次工业革命又称为电气革命。这场革命是掌握了第一次工业革命所引入技术，以及自身两大突破——利用了电力与石油这两种新能源的结果。甚至直到今天也仍然完全要依赖电力和石油。电气化被视为20世纪的最大进步，因为它给了社会一种廉价而丰富的能源，可随时为工厂和家庭提供电力，也为后来的所有设备打下了基础。石油也成为20世纪商品化后的最大追求，成为大多数交通车辆的主导性能源，无论是汽车、飞机还是农机设备。它还导致了大量消费者产品（塑料）、肥料／化工品以及医药的崛起。

第二次工业革命正是由于电能和化学能的发现，开启了一个能源爆炸的时代，引发了生产工具、运输工具的革命，并推动了连锁反应，进而使整个工业领域发生了根本性的重大变化，大工业成为国民经济中的主导力量，工业重心从轻工业转向到重工业。本次工业革命中，不仅传统行业发生了较大的变革，还出现了很多新兴的部门，如电力、石油、化学等。快速发展的科技推动着经济社会发生着巨大变革，产业的逐步深入细分创造了更多的就业岗位，电力在生产和生活中得到广泛的应用，人类进入了电气时代(10)。

这个时期标志性的主要技术突破(11)：

1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，随后发电机和电动机(12)诞生，电能与机械能可以互相转化，电力成为补充和取代蒸汽动力的新能源，并广泛应用在生产和生活中；

1859年，法国人勒努瓦发明内燃机，实现化学能和机械能的互相转换，动力源得到极大释放，于是引发生产工具的革命，汽车、飞机等交通运输工业实现发展；

1888年，德国物理学家赫兹证明电磁波存在，促使无线通信的诞生。从此，人们突破时空界限，开始一个全新的通信时代，而这也为第三次和第四次工业革命的发生开创了基础性条件。

第三次工业革命，始于第二次世界大战后的20世纪50年代——我们生活的年代。虽然第二次世界大战后大多数国家都遭受巨大损失，但因有两次工业革命的经验积累，经过几年重建恢复后，以美国为首的老牌资本主义工业化国家走上了以聚焦计算机、原子能、生物工程、空间技术的发明和应用为主要方向的全球性工业革命浪潮。尤其是计算机技术的发展及广泛应用于各个领域，深刻改变了生产和消费方式，让我们迎来了信息时代。本次革命带来的影响是巨大的，使得社会生产力得到极大提升，产业结构向服务业转移，国际经济的互相依存更加紧密。除了欧美国家外，亚洲等新兴经济体也在本次工业革命中大有作为，世界真正迈向了经济全球化时代。

这个时期在计算机领域的标志性技术(13)：

1946年，美国人冯·诺依曼研制了第一台电子管计算机；

1959年，出现了晶体管计算机，计算机进入第二代；

1965年，出现了集成电路计算机，计算机发展进入第三代；

1975年后，出现了以大规模集成电路为主要功能部件的计算机，计算机发展进入第四代。

前三次工业革命概况见表1-1。

表1-1　前三次工业革命概况