德維爾制得鋁的那一年，他與德國(guó)化學(xué)家羅伯特·本生(Robert Bunsen)一起，通過(guò)電解氯化鋁的絡(luò)合鹽得到了金屬鋁。但當(dāng)時(shí)用蓄電池供電，代價(jià)極大，直到1867年發(fā)電機(jī)問(wèn)世后，采用電解法煉鋁實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)才成為可能。

1886年，電解鋁技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破。美國(guó)的查理·霍爾(Charles Hall)和法國(guó)的保羅·埃魯(Paul Heroult)兩人，幾乎同時(shí)分別獲得用冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專(zhuān)利。這也是科學(xué)史的一段佳話(huà)，因?yàn)閮扇穗m然國(guó)度不同，但生卒年月相同，且在同樣年齡，幾乎同時(shí)發(fā)明了電解鋁的方法。⑥

1888年，德國(guó)化學(xué)家拜耳(K.Bayer)獲得從鋁土礦中提取氧化鋁的專(zhuān)利，自此氧化鋁的來(lái)源得到保障。瑞士冶煉公司利用萊茵河的水力發(fā)電，能夠提供較廉價(jià)的電能，電解法顯出巨大優(yōu)勢(shì)，很快就取代了先前的化學(xué)法。電解法是鋁工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，從此鋁工業(yè)開(kāi)始進(jìn)入新的階段。

一旦技術(shù)與科學(xué)緊密結(jié)合，兩者彼此推動(dòng)，會(huì)在沒(méi)有任何預(yù)期的情況下，涌現(xiàn)出新發(fā)現(xiàn)和新發(fā)明，進(jìn)而又催生新的產(chǎn)業(yè)。這方面，電子管堪稱(chēng)范例。

電子管，又稱(chēng)真空管。電子二極管的發(fā)明直接與“愛(ài)迪生效應(yīng)”的發(fā)現(xiàn)有關(guān)。1883年，美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生為尋找最佳燈絲材料，在燈泡內(nèi)碳絲附近安裝一個(gè)小金屬片以抑制燈絲金屬的熱蒸發(fā)。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬片連接到燈絲正極時(shí)，能夠檢測(cè)到微弱的電流，而連接到燈絲負(fù)極時(shí)，就沒(méi)有電流。后來(lái)這一現(xiàn)象被稱(chēng)為“愛(ài)迪生效應(yīng)”。

“愛(ài)迪生效應(yīng)”引起約翰·弗萊明(John Fleming)的興趣。弗萊明1877年入劍橋大學(xué)跟隨著名物理學(xué)家麥克斯韋(James Clerk Maxwell)學(xué)習(xí)，后獲得博士學(xué)位。1881年，弗萊明出任倫敦愛(ài)迪生電燈公司顧問(wèn)，正是出于職業(yè)的敏感，弗萊明盯住“愛(ài)迪生效應(yīng)”。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，弗萊明研制成一種能夠利用“愛(ài)迪生效應(yīng)”進(jìn)行整流和檢波的特殊燈泡——“弗萊明閥”，它有一根燈絲和圍住燈絲的金屬圓筒電極(作陽(yáng)極)，當(dāng)燈絲加熱時(shí)，陽(yáng)極加正電壓能使電流通過(guò)，而加負(fù)電壓就沒(méi)有電流通過(guò)。由于電子很輕，慣性很小，“弗萊明閥”可使無(wú)線(xiàn)電信號(hào)被檢波成為人們所需的信息。

在“弗萊明閥”的啟發(fā)下，不久，電子三極管問(wèn)世。電子三極管的主要功能是信號(hào)放大，它由美國(guó)電子工程師李·德福雷斯特(Lee de Forest)發(fā)明。1906年，受弗萊明研究的啟發(fā)，德福雷斯特在二極管的兩個(gè)電極之間加了一個(gè)金屬柵極，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)調(diào)整柵極電流大小時(shí)，其整流和檢波作用更加靈敏，由此成為一種新的電子器件。正是電子二極管、三極管的發(fā)明，催生出電子管產(chǎn)業(yè)，又與其他的電子元器件制造組成規(guī)模化的電子產(chǎn)業(yè)。

電力作為新能源應(yīng)用，推動(dòng)建立了新產(chǎn)業(yè);技術(shù)與科學(xué)緊密結(jié)合，使新發(fā)現(xiàn)和新發(fā)明涌現(xiàn)，又催生新的產(chǎn)業(yè)。

產(chǎn)業(yè)革命與其他創(chuàng)新因素

產(chǎn)業(yè)革命的興起、發(fā)展也離不開(kāi)其他創(chuàng)新因素，如公司制度、專(zhuān)利保護(hù)、科學(xué)學(xué)會(huì)、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)教育等，且在不同階段呈現(xiàn)不同變化。這里集中分析科學(xué)學(xué)會(huì)、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室和專(zhuān)利制度的作用。

17世紀(jì)，科學(xué)知識(shí)還遠(yuǎn)不為公眾所了解，科學(xué)活動(dòng)主要集中于少數(shù)科學(xué)精英。然而，正是這種精英的活動(dòng)，促進(jìn)了科學(xué)知識(shí)和科學(xué)精神的傳播，為后來(lái)科學(xué)的社會(huì)化奠定了基礎(chǔ)。17世紀(jì)，一批科學(xué)機(jī)構(gòu)順應(yīng)時(shí)代潮流誕生，其中最重要的有佛羅倫薩的齊曼托學(xué)院、倫敦皇家學(xué)會(huì)和巴黎科學(xué)院，許多科學(xué)家、發(fā)明家都與這些科學(xué)機(jī)構(gòu)有密切的聯(lián)系。

倫敦皇家學(xué)會(huì)于1662年7月經(jīng)特許準(zhǔn)予成立，其全稱(chēng)為“倫敦皇家自然科學(xué)促進(jìn)會(huì)”?；始覍W(xué)會(huì)一開(kāi)始就形成慣例，即把具體的研究項(xiàng)目分配給小組或會(huì)員個(gè)人，并要求他們及時(shí)向?qū)W會(huì)匯報(bào)研究成果。早期的會(huì)議都是會(huì)員作報(bào)告或演說(shuō)，演示實(shí)驗(yàn)，或展覽各種稀奇的東西，并對(duì)所引發(fā)的問(wèn)題進(jìn)行討論。隨著時(shí)間的推移，逐漸建立了若干委員會(huì)來(lái)指導(dǎo)學(xué)會(huì)各部門(mén)的活動(dòng)。如貿(mào)易委員會(huì)從事工業(yè)技術(shù)原理的研究，向?qū)W會(huì)提出的報(bào)告涉及諸如海洋運(yùn)輸、礦業(yè)、冶金、紡織業(yè)等。此外，還有天文學(xué)、化學(xué)、解剖學(xué)等學(xué)科委員會(huì)。

皇家學(xué)會(huì)也集中討論迫切的技術(shù)問(wèn)題。當(dāng)時(shí)木材大量用作燃料，用于造船、建筑，使森林資源急劇減少，煤炭便成為冶煉金屬的替代燃料。而銅、鐵、煤礦越挖越深，導(dǎo)致井下排水困難，現(xiàn)實(shí)需求促使抽水機(jī)的發(fā)明，也形成對(duì)蒸汽機(jī)的高度關(guān)注。