二、美国历史上第一次科技革命的兴起
    从南北战争开始到第一次世界大战结束（1861-1920年）期间，随着全国工业化的迅速发展，科学技术日新月异地飞速前进，出现了新科学技术革命的潮流，形成了美国历史上第一次科学技术革命，进入了电气化和钢铁的时代，开创了电力技术与无线电技术、炼钢和材料技术、内燃机与汽车工业，发展了建筑工业和化学工业；工业研究室的创立和发展使美国建立起完整的科研体系；教育规模的迅速扩大和质量的不断提高为科学技术的普及发展开创了更广阔的前景。这一切使美国迅速成为世界第一科技大国。
    1861年在美国爆发的南北战争具有极伟大的历史意义。是美国自由劳动制度与奴隶制度之间的斗争，也是民主、科学与愚昧之间的斗争。南北战争中进步势力的胜利推动了美国的工业化进程，也推动了科学技术的发展。南北战争正处在古代战争和现代战争的交接点。无线电通信、装甲车、气球侦察、机关枪、铁甲舰、潜水艇等都是首次在战争中使用。战争的需要使科学技术发展更加迅速。正如恩格斯所说：“社会方面一旦发生了技术上的需要，则这种需要就会比十数个大学更加把科学推向前进。”（注：《马克思恩格斯选集》第2卷，第504页。）
    从1861年到1920年这一时期，美国进入了电气化时代。电力技术的创新与使用成为美国新科技浪潮的主要标志。其主要代表首推伟大的发明家爱迪生，还有亚历山大·贝尔等电力、电机工程师。
    爱迪生最重要的发明有电灯、留声机、电影，也是对人们生活改变最大的三大发明。其中电灯共进行了1300多次试验，终于在1879年实验成功了世界上第一个碳丝白炽灯泡。1882年，爱迪生发明的白炽灯正式开始在纽约推广，到1900年美国就已有2500万盏电灯。
    1879年到1880年，爱迪生改良了新式发电机，1882年9月4日，爱迪生的第一个商业用电站在纽约珍珠街正式发电。1887年，爱迪生创办了爱迪生实验室，在这里他发明了留声机用的蜡质唱片、碱性蓄电池、电影放映机和摄影机等。
    由于爱迪生的直流供电法电压低、输送距离有限，后来乔治·威斯汀豪斯解决了用交流电远程输电的应用问题，1886年，他成立了西屋机电公司在马萨诸塞州建立了世界上第一家电力实验工厂开始发电。1892年，西屋公司在芝加哥博览会上装置了当时最大的发电机（1000马力）。1895年又在尼加拉大瀑布装置了3部发电能力各为5000马力的水轮发电机。到1900年，美国工业用电达20万马力。一次大战前，美国已制造了3万台功率为1万马力的蒸汽涡轮发电机。电也开始在美国农村和社会各领域普遍使用，对人们的生活产生了革命性的改变。
    电力技术发展中另一具有重大影响的划时代事件，是贝尔等人发明的电话及其应用。1876年，贝尔等人研制了第一个实用的电话，1877年建立了第一个电话公司，到1900年全国已有电话线160万公里。1902年纽约到纽瓦克之初步建成了长途地下电缆电话。
    无线电技术是近代电的技术的又一重大发明。1899年，美国马可尼无线电报公司成立，开始引进无线电报技术。1906年弗森登发展了无线电广播技术。1907年福雷斯特发明了三极管，促进了无线电技术的发展并使美国的无线电技术在世界上领先。1914年，美国的无线电公司、无线电工程师学会先后成立，无线电技术在全美国得以推广普及。
    在同一时期，美国也进入了钢铁时代，19世纪60年代，美国开始采用凯利-贝思默转炉炼钢技术，之后又引进了平炉炼钢技术。同时，在工业家卡内基的领导下，他们又改进生产管理，把采矿、炼铁、炼钢、轧钢等生产过程联成一体，以实现卡内基“炼出世界上最廉价的钢”的豪言壮语。他们采用各种先进设备和生产工艺，创建工业实验室，充分发挥科研人员的集体智慧，努力提高钢的材质、性能，降低成本，提高生产效率。到1900年，美国的钢产量已达到1020吨，比英国多一倍以上。1916年，美国又从法国引进了电炉炼钢技术，在一次大战期间，美国的炼钢电炉就达到323座，占世界的三分之一强；并在芝加哥建起了世界最大的电炉。1918年，美国的钢产量为4500吨，位居世界第一。由于有了钢这种新型材料，有力地推动了美国机械工业、建筑工业、铁路运输、汽车工业及其他各行业的技术进步和发展，使美国的工业生产和工业技术跃上了新台阶。
    在同一时期，美国的汽车工业开始兴起。汽车的发明最早始于欧洲，但是美国的汽车制造技术很快就赶了上来。1893年，马萨诸塞洲的杜里埃兄弟试制出第一辆单程循环4马力汽油机。1897年，斯坦利兄弟制造了一辆没有排档的由蒸汽发动的汽车。5年之后他们开始正式生产这种汽车，其时速达25英里。到1906年斯坦利型赛车便创造了时速120英里的世界纪录。
    1903年福特成立了福特汽车公司，并于1908年制成与现代汽车相似的T型5人敞蓬汽车。由于福特最早在汽车生产中采用了零部件标准化生产和流水线装配系统，大大提高了汽车的生产率，1913年福特汽车的产量便超过了15万辆。美国人不保守、乐于接受新事物的个性使美国成为最快接受汽车的国家，1920年，美国小汽车登记数超过800万辆。同时，随着电气技术和机械技术等行业技术的进步，掀起了汽车技术革命的高潮：车头电灯、低压大轮胎、液压闸、自动变速器、电动制动器等等。每项改进都使汽车更为舒适、安全和易于驾驶，更促进了汽车工业蓬勃发展。
    在这个时期，美国的航空工业技术也开始产生、发展。和汽车一样，英、法等国先于美国进行了一些飞行试验，但不甘落后的美国人随后就赶了上来。1903年美国的莱特兄弟用一架12马力引擎推动的飞机成功地进行了飞行试验。并于1905年制造了世界上第一架完全实用的动力飞机--“飞行者Ⅲ号”。其后的1911年柯蒂斯又在加利福尼亚进行了海上飞行试验。以后许多美国人都对航空技术进行了研究和改进。“既然事实证明了重于空气的运载工具能够飞行，年青热情的机械师和发明家就开始在他们的工作棚和车库里试制起单翼而不是双翼的飞机来了。他们发明了航空方向舵，设计出了掌握上升、俯冲和保持平衡等方面的装置。”（注：卡罗尔·卡尔金斯：《美国科学技术史话》，人民出版社1982年版，第28页。）这些技术进步使美国很快在航空技术方面走在了世界前列。