德維爾制得鋁的那一年，他與德國化學(xué)家羅伯特·本生(Robert Bunsen)一起，通過電解氯化鋁的絡(luò)合鹽得到了金屬鋁。但當(dāng)時用蓄電池供電，代價極大，直到1867年發(fā)電機(jī)問世后，采用電解法煉鋁實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)才成為可能。
1886年，電解鋁技術(shù)實現(xiàn)了突破。美國的查理·霍爾(Charles Hall)和法國的保羅·埃魯(Paul Heroult)兩人，幾乎同時分別獲得用冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利。這也是科學(xué)史的一段佳話，因為兩人雖然國度不同，但生卒年月相同，且在同樣年齡，幾乎同時發(fā)明了電解鋁的方法。⑥
1888年，德國化學(xué)家拜耳(K.Bayer)獲得從鋁土礦中提取氧化鋁的專利，自此氧化鋁的來源得到保障。瑞士冶煉公司利用萊茵河的水力發(fā)電，能夠提供較廉價的電能，電解法顯出巨大優(yōu)勢，很快就取代了先前的化學(xué)法。電解法是鋁工業(yè)發(fā)展的一個重要里程碑，從此鋁工業(yè)開始進(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，會在沒有任何預(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，電子管堪稱范例。
電子管，又稱真空管。電子二極管的發(fā)明直接與“愛迪生效應(yīng)”的發(fā)現(xiàn)有關(guān)。1883年，美國發(fā)明家愛迪生為尋找最佳燈絲材料，在燈泡內(nèi)碳絲附近安裝一個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，能夠檢測到微弱的電流，而連接到燈絲負(fù)極時，就沒有電流。后來這一現(xiàn)象被稱為“愛迪生效應(yīng)”。
“愛迪生效應(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，弗萊明出任倫敦愛迪生電燈公司顧問，正是出于職業(yè)的敏感，弗萊明盯住“愛迪生效應(yīng)”。經(jīng)過多次實驗，弗萊明研制成一種能夠利用“愛迪生效應(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(作陽極)，當(dāng)燈絲加熱時，陽極加正電壓能使電流通過，而加負(fù)電壓就沒有電流通過。由于電子很輕，慣性很小，“弗萊明閥”可使無線電信號被檢波成為人們所需的信息。
在“弗萊明閥”的啟發(fā)下，不久，電子三極管問世。電子三極管的主要功能是信號放大，它由美國電子工程師李·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電極之間加了一個金屬柵極，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)調(diào)整柵極電流大小時，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)展也離不開其他創(chuàng)新因素，如公司制度、專利保護(hù)、科學(xué)學(xué)會、工業(yè)實驗室、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、工業(yè)實驗室和專利制度的作用。
17世紀(jì)，科學(xué)知識還遠(yuǎn)不為公眾所了解，科學(xué)活動主要集中于少數(shù)科學(xué)精英。然而，正是這種精英的活動，促進(jìn)了科學(xué)知識和科學(xué)精神的傳播，為后來科學(xué)的社會化奠定了基礎(chǔ)。17世紀(jì)，一批科學(xué)機(jī)構(gòu)順應(yīng)時代潮流誕生，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)會于1662年7月經(jīng)特許準(zhǔn)予成立，其全稱為“倫敦皇家自然科學(xué)促進(jìn)會”?；始覍W(xué)會一開始就形成慣例，即把具體的研究項目分配給小組或會員個人，并要求他們及時向?qū)W會匯報研究成果。早期的會議都是會員作報告或演說，演示實驗，或展覽各種稀奇的東西，并對所引發(fā)的問題進(jìn)行討論。隨著時間的推移，逐漸建立了若干委員會來指導(dǎo)學(xué)會各部門的活動。如貿(mào)易委員會從事工業(yè)技術(shù)原理的研究，向?qū)W會提出的報告涉及諸如海洋運(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。
皇家學(xué)會也集中討論迫切的技術(shù)問題。當(dāng)時木材大量用作燃料，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)實需求促使抽水機(jī)的發(fā)明，也形成對蒸汽機(jī)的高度關(guān)注。
