美國科學技術史概論

ABriefHistory

ofAmerican

ScienceandTechnology王大明中國科學院大學人文學院2015年月4日北京緒論課程設置內容課時、學分學習方式考核辦法參考文獻美國概況若干數據課程內容在整個科學技術史領域，國別科技史是一個重要的分支。美國作為當今世界科技實力最強的國家，其科技發展也有一個歷史過程。本課程一方面概略地追溯美國科學技術歷史發展蹤跡，另一方面也將探討美國之所以最終成為科技強國的社會歷史原因。以便為我們借鑒和參考。本課程所涉及的美國科技史時間跨度，從17世紀歐洲移民登陸北美建立殖民地，到18世紀末美國建國，經過19世紀的發展，最后到20世紀第二次世界大戰之后美國成為世界科技強國，前后大約三個半世紀的時間。課程設置學時：40學時學分：2每周三上午第二、三、四節課（8:30-11:30）地點：玉泉路教學樓階一（6）教室教學方式：教授為主，穿插討論、視頻考核辦法：課堂開卷主要參考書目ClarkA.Elliot，HistoryofScienceintheUnitedStates.GarlandPublishing，Inc.NewYork，1996.RobertV.Bruce，TheLaunchingofModernAmericanScience,1846-1876，NewYork:AlfredA.Knopf,1987.MitchellWilson，AmericanScienceandInvention，SimonandSchuster，NewYork，1954.推薦閱讀書目（美）戴安娜·拉維奇編，《美國讀本》，生活·讀書·新知三聯書店，1995年。/infousa/AmReader/GB/TOC.HTM（美）J.布盧姆S.摩根，L.羅斯，A.施萊辛格，K.斯坦普，V.伍沃德，《美國的歷程》，上下冊，商務印書館，1988年。（美）丹尼爾·布爾斯廷，《美國人建國歷程》，生活·讀書·新知三聯書店，1993年。美國概況美國簡介地理人口經濟宗教歷史概要美國地理簡介美國位于北美州中部(所屬阿拉斯加在北美西北角，夏威夷在太平洋中部)。北鄰加拿大，西南接墨西哥，陸界長約0.9萬公里；東瀕大西洋，西濱太平洋，東南臨墨西哥灣，海岸線長約2.3萬公里。總面積937萬多平方公里，次于俄羅斯、加拿大和中國，居世界第四位。1959年阿拉斯加和夏威夷正式并入美國后，全國共分為50個州。除了本土之外，目前美國的海外領地有：太平洋的關島和東薩摩亞群島，加勒比海中的波多黎各島，美屬維爾京群島等。人口北美州的原始居民是印第安人和因紐特人。美國主要是一個移民國家，其人口由不同歷史時期遷入的移民及其后裔組成，包括100多個民族成份，分屬世界三大人種和各種混合類型。白人是美國人口中比例最大的群體，約占美國總人口的70%。拉美裔目前為最大少數族裔，占總人口比例為13%左右，黑人占12.7%，亞洲族裔約占4%。有關美國人口的數據1790年美國建國時期的人口大約為400萬。1900年，總人口為7600萬，有將近14%的人出生在國外。1997年，總人口2.68億，有9.7%的人不是出生于美國本土。2001年，總人口為2.844億。白人仍然是美國人口中比例最大的群體，達1.993億，比2000年增加了約2%，約占美國總人口的70%。2014年3月，美國的人口的數量為3.178億，為世界上人口第三大國家。美國的宗教美國信奉宗教的人口約占全國人口的60%，主要信奉基督教、天主教、東正教和猶太教等。基督教派別多達250多個。少數民族宗教，如佛教、伊斯蘭教等。美國歷史概要地理探險時期（1492-1606）殖民地時期（1607-1774）獨立及之后的初步發展時期（1775-1860）南北戰爭到一次世界大戰前（1861-1913）兩次世界大戰期間（1914-1945）戰后時期（1946-今）地理探險時期（1492-1606）西班牙著名航海家,克里斯托弗?哥倫布(ChristopherColumbus，145l-1506年)，1492年發現新大陸。但新大陸是由意大利航海家亞美利哥（

AmerigoVespucci，1454-1512）命名為美洲。之后的100多年不斷有歐洲的探險者到達美洲，但都未長期定居。直到英國的殖民者到達后才開始建立永久定居點。哥倫布發現美洲航程的起點西班牙的飛地LasPalmasdeGranCanaria島。背后是大西洋哥倫布當年居住過的屋子。現在是哥倫布博物館。哥倫布的簽名史密斯建立英國最早的殖民地：

詹姆斯頓（Jamestown）英國探險家約翰·史密斯（JohnSmith，1580-1631)，是最早在北美弗吉尼亞建立永久英國殖民點詹姆斯鎮的殖民者。1607年第一次到達北美洲，1608年擔任詹姆斯頓鎮長。后返回英國后于1614年再次到達美洲，居住與此直到去世。他最早繪制了“新英格蘭”及附近海灣的地圖。

這幅在左上角有史密斯肖像的地圖，是以他于1614年第二次到達他稱之為“新英格蘭”地區時，所記下的筆記和觀察記錄為依據而繪制的地圖。史密斯繪制的“新英格蘭”及海灣地圖史密斯所繪制的弗吉尼亞地圖史密斯描述新英格蘭和弗吉尼亞筆記殖民地時期（1607-1774）1607年英國倫敦的弗吉尼亞公司在新英格蘭弗吉尼亞的詹姆斯敦建立了第一個永久殖民點。之后不斷有人來到這里，其中1620年12月26日，有102名英國清教徒移民乘“五月花”號輪船從北歐到達普利茅斯。他們當時還帶著一幅史密斯地圖的副本。這是一批為尋找信仰自由而漂洋過海來到新大陸的人，為了齊心協力應付未知的生活，他們在船上簽訂了一份公約，后來稱之為“五月花號公約”。1639年建立的詹姆斯頓塔遺跡五月花號公約

TheMayflowerCompact船上共有102名乘客，到達北美海岸后，由其中的41名成年男性乘客在船上簽署了“五月花號公約”。其要點是立誓創立一個自治團體，這個團體是基于被管理者的同意而成立的，而且將依法而治。自治，成為美國文化的基調。美洲殖民地與此同時，各歐洲（西班牙、葡萄牙、法國、俄羅斯、德國等）國家開始不斷向新大陸各地移民，并建立起各自范圍不同的殖民地。英屬十三州殖民地英國自17到18世紀前半期，也逐漸在新大陸的大西洋沿岸建立了十三個英屬殖民地。英屬各殖民地以1619年弗吉尼亞最早建立的州議會為起點，相繼成立了各自的議會，作為自治性的協商機構。獨立戰爭前的十三州殖民地獨立戰爭序曲

AmericanWarofIndependence英國政府一開始并不太重視這些殖民地，但到了十八世紀，由于參與列強之間戰爭負擔的加重，也隨著殖民地經濟的不斷發展，英國政府看到了增加本土財政收入，轉嫁戰爭負擔的機會，因而對殖民地頒布了一系列高額稅收法令。因為殖民地在英國議會沒有代表權，但卻要承擔其規定的高額稅收，殖民地人民認為這是權利和義務的不對等，因而喊出了“無代表，不納稅”的口號。同時也開始抵制與英國的商貿往來。這使宗主國與殖民地之間的矛盾不斷加劇。沉重的經濟負擔逐漸引起殖民地人民強烈反抗。到18世紀中后期，殖民地終于開始出現脫離英國的傾向。七年戰爭這是一場于1756-1763年間發生于當時世界幾個主要強國之間的利益爭奪戰爭，其影響覆蓋了歐洲、北美、中美洲、西非海岸、印度以及菲律賓等地區。英國是七年戰爭的最大贏家，法國在戰爭結束后簽訂的《巴黎和約》中，被迫將整個加拿大割讓給英國，并從整個印度撤出，英國成為海外殖民地霸主，邁向日不落帝國的傳奇。但戰后，英國欲將這次的戰爭的北美部分（一般稱為“法國-印第安戰爭”）的戰費轉嫁到北美殖民州身上，開始增收一系列稅收，這引起當地居民的不滿。七年戰爭后13年，美國獨立戰爭就爆發了。高壓統治英國政府為維護其對殖民地的統治，采取了高壓策略，向北美殖民地派駐了大量軍隊。例如，向只有16000居民的波士頓就派駐了4000人的軍隊。軍隊和居民之間的沖突時有發生，終于在1770年出現一次激烈沖突，有5名居民被打死，導致史稱“波士頓大屠殺”事件。此后，殖民地全面取消了對英國納稅，特別是1773年發生的“傾茶事件”，使雙發的對立達到高潮。無代表，不納稅

（Notaxationwithoutrepresentation）這個口號集中地表達了英屬北美十三州殖民地人民的主要不滿，最后也成為其獨立的主要原因之一。北美殖民地的許多人認為，因為他們在英國議會中沒有直接代表，所以英國議會所通過的任何關于殖民地稅收的法律（如食糖法和印花稅法等），根據英國1689年權利法案，都是違法的。波士頓大屠殺

（BostonMassacre）英國1770年3月5日，英國士兵在波士頓的國王街（KingStreet）與民眾發生沖突，動用毛瑟槍對付民眾。此次事件導致5名平民死亡，6名受傷。其后果是激發了英國北美殖民地民眾的反叛，并最終成為引發美國獨立的最早導火索之一。波士頓傾茶事件

(BostonTeaParty,1773)第一屆大陸會議

ContinentalAssociation1774年9月，除佐治亞外，12個州殖民地議會選派了56名代表在費城召開了第一屆大陸會議并設立大陸議會，決定必須徹底改變宗主國與殖民地的關系。這次大陸會議有三項重要決議：《殖民者權利宣言》（闡述殖民者反抗原因、困境及應得之權利）、《大陸協定》（決議1774年12月起開始罷買英貨）、及《致英皇請愿書》（要求撤回《強制法案》并重申向英皇效忠）。此外，議會同時決議在1775年5月召開第二屆會議，以跟進英國國會的反應，并且邀請英屬魁北克省等其他殖民地加入會議。打響獨立第一槍1775年4月18日，英國駐馬薩諸塞州總督托馬斯·蓋奇將軍出動800名英軍奔襲波士頓附近的康科德，意圖銷毀當地民兵的軍械，并一并拘捕該地的反抗人員。該消息很快被當地人民獲知，第二天，即1775年4月19日，人們在波士頓以北的列克星敦阻攔英軍，但英軍突然開火，打死了十幾個當地居民。當地民兵立即予以還擊，打響了美國獨立戰爭的第一槍。英國調兵鎮壓，殖民地組軍反抗英王宣布殖民地的反抗運動為非法，并聲稱“寧可不要頭上的王冠，也決不會放棄戰爭”。是年底，調兵5萬到殖民地進行鎮壓。同時，殖民地第二屆大陸會議召開，第二屆會議在當時通過兩項重要決議：《武裝宣言》（闡述殖民者拿起武器反抗的權利、仍重申效忠英國）、以及向英國遞交《橄欖枝請愿書》（重申效忠英國）。此外，會議也開始統籌戰爭，任命弗吉尼亞州議員喬治·華盛頓為大陸軍總司令，組建軍隊前往支援波士頓戰役的馬薩諸塞州民兵。議會亦開始籌募士兵補給，并發行紙幣。獨立戰爭由此全面展開。華盛頓領導民兵準備戰斗圖雙方兵力殖民地：10萬人左右44,500名民兵35,000名大陸軍15,000名法國士兵8,000名西班牙士兵英軍：12萬5千人左右30,000名英國士兵50,000名外籍雇用兵大約40,000名德國士兵大約5,000名印第安人武裝戰爭進程戰爭從1775年開始，到1883年簽訂《巴黎和約》為止，共進行了八年。戰爭大致分為防御、僵持和反攻三大階段。最后英國戰敗簽約。雙方在戰爭中各傷亡了5萬人左右。美國建國戰爭開始后不久的1776年7月4日，大陸會議在費城開會，通過了《獨立宣言》,宣布建立獨立國家——美利堅合眾國。1783年，戰爭結束，英屬北美殖民地推翻了英國的統治，建立了獨立的資產階級共和國。1789年美國聯邦政府正式成立。獨立宣言的誕生1776年6月7日,弗吉尼亞州代表里查．李(RichardHenryLee)正式向第二屆大陸會議提交要求獨立的提案。11日大會宣布任命一個五人委員會負責起草美國獨立宣言。其成員包括杰斐遜、富蘭克林、亞當斯、利文斯頓（R．Levingston，傾茶事件的領導人）、羅杰．薛曼(RogerSherman，即后來第一個提出國會兩會構想者）。杰斐遜被委托負責宣言的總體撰寫。33歲的杰斐遜是主要起草人杰斐遜才思泉涌，一氣呵成，在沒有任何參考書籍的情況下，僅兩天功夫，就將初稿完成。然后由富蘭克林和亞當斯稍做了修改。6月28日，獨立宣言的初稿送交大會審閱。7月2日，12個殖民地州(紐約州缺席)的代表召開大會，投票支持里查．李的獨立提案。7月4日，杰斐遜起草的文件被大會正式通過。這個被后人所稱為不朽著作的美國《獨立宣言》從此問世。起草人托馬斯．杰弗遜當時年僅33歲。獨立宣言

TheDeclarationofIndependence

我們認為下述真理是不言而喻的：人人生而平等，造物主賦予他們若干不可讓與的權利，其中包括生存權、自由權和追求幸福的權利。為了保障這些權利，人類才在他們中間建立政府，而政府的正當權力，則是經被治者同意所授予的。任何形式的政府一旦對這些目標的實現起破壞作用時，人民便有權予以更換或廢除，以建立一個新的政府。托馬斯．杰斐遜

ThomasJefferson曾擔任弗吉尼亞州州長、駐法大使、美國國務卿以及美國副總統。1801年當選美國第三任總統。是一位學者、科學家、建筑師、弗吉尼亞大學之父，也是美國政黨政治的創始者之一。獨立及之后的初步發展時期（1776-1860）獨立戰爭后的1787年，在費城召開制憲會議，會議最后制定了憲法草案。這是世界上第一部成文憲法。1788年6月由9個州批準生效。憲法正文總共只有7條內容。根據憲法，美國建成立法、行政、司法三權分立、相互制衡的聯邦制國家。后又增加了憲法前10條修正案(后以“權利法案”著稱)。該法案于1791年12月，經11個州批準生效。

以后又陸續增加了17條修正案。第二次英美戰爭為維護航海自由權，1812-1814年間，美國與英國之間爆發第2次戰爭。但美國除海戰外，在陸地戰爭方面不及英軍，接連敗退。1814年8月，英軍甚至曾經攻占了美國首都華盛頓，焚燒了剛建成不久的總統府及國會大廈。但美國最終還是取得了勝利。1814年12月，英美在今比利時的根特簽訂和約。這次戰爭使美國得以徹底擺脫英國政治上的控制和經濟上的滲透，成為一個完全獨立的主權國家。

1810年時的美國版圖各種手段的擴張1803年，美國以1500萬美元的價格從法國拿破侖政府手中購買了中部路易斯安那的廣大地區(面積約為200萬平方公里)。1810年到1819年美國又從西班牙人手中奪得佛羅里達州的土地。1830年5月，杰克遜總統通過了《印第安人遷移法》，把印第安人遷到密西西比河以西。這之后，派軍隊把印第安人押送出密西西比河以東地區，促進了殖民事業在這一地區迅速發展。EndlessFrontier1846年，強迫英國訂約，把美國北部北緯49度的國界線一直延伸到太平洋沿岸，排擠走了這個地區的英國勢力。1846年到1853年，美國對墨西哥發動戰爭，勝利后購買了墨西哥的包括得克薩斯在內的大片土地，總計約230萬平方公里。到1853年，美國已把它的國境線推進到太平洋沿岸，國土面積達303萬平方英里(約785萬平方公里)，比宣布獨立時的版圖增加7倍多。1867年，美國從沙俄手中購買了阿拉斯加和阿留申群島，從而使美國邊界線擴大到北冰洋。北部的貿易和工商業發展美國經濟在疆土不斷的擴張過程中也發生了顯著變化，北部和南部經濟沿著不同方向發展。北部首先發展海上貿易，擴大航運業，進行了資本的原始積累。然后有大量資金投放于工商業，建立了大批的工廠，工業生產得到發展。在大力引進歐洲科學技術的同時，也鼓勵創造和發明。到1860年，美國工業生產已經居于世界的第4位。其中2／3的制造品由東北部生產。

北部的谷物種植業由于美國政府制定的按低價出售公有土地條例，“舊西北部”(包括今天的俄亥俄、印第安納、伊利諾、密歇根、威斯康星等州)的廣大地域得到了迅速發展，成為農業種植和養殖業十分發達的地區。獨立戰爭開始時，當地只不過有幾千名法國移民，到1810年時，移民已有27萬多人，1860年增加到693萬人。芝加哥城變成了谷物及牲畜交易中心和上百萬人口的巨大城市。南部的種植業發展而在南部，通過大量的販賣黑奴，建立了以奴隸勞動為基礎的棉花種植園經濟，并不斷擴大，由大西洋沿岸各州擴展到南部的得克薩斯地區。“舊西南部”(包括今天的肯塔基、田納西、阿拉巴馬、密蘇里、密西西比、阿肯色、路易斯安那等州)的土地，主要被種植園奴隸主占有，成為棉花的主要產地。南北分歧的產生1848年加利福尼亞發現金礦，對西部的開發是一大推動。1850年以后，這個地區的移民和經濟發展，在美國發展中居于重要地位。在西部新開辟的地區，是推廣自由勞動制還是奴隸制，南部和北部的代言人爭執不休，成為全國政治斗爭的主題。1820-1860年世界主要工業國家工業產值的比例南北戰爭到一次世界大戰前（1861-1913）1861-1865年美國終于爆發內戰（南北戰爭），戰爭的結果不但廢除了奴隸制，最重要的是鞏固了統一國家的觀念。聯邦政府的勝利，為資本主義在全國范圍的發展創造了有利的條件。戰后，造船業和機器制造業迅猛發展；橫貫大陸的4條鐵路建成，西部廣大土地的墾殖，中西部、遠西部和南部各地區都發展了具有本地特點的工業。這些進展都促進了國內統一市場的形成和擴大。南北戰爭到一次世界大戰前（1861-1913）南北戰爭后，由于外國移民的大量涌入，提供了豐富的勞動力，使美國能夠大規模進行農業生產。19世紀后半葉，美國耕地面積由擴大了一倍多，改良的土地面積擴大了3倍多，小麥和玉米的產量約增加了3倍多。農業日益采用集約耕作，科學種田，農業機械化程度不斷增強，大農場數字逐漸增加，1900年美國農產品總數的一半是由占農業人口1／6的大農戶生產的，形成了美國式大農業發展道路。工業生產

從世界第四到世界第一南北戰爭前的1860年，美國的工業生產總值居世界第四位1880年工業在全國生產總值中的比重超過農業，美國變為工業國。1894年左右，美國的工業躍居世界第一走向帝國主義1898年美西戰爭爆發，美國擊敗了西班牙，奪取了加勒比海的古巴和波多黎各、太平洋的關島及菲律賓群島，接著合并了夏威夷群島。1903年美國奪取了巴拿馬運河區。1899年美國提出對華“門戶開放”政策。在1904-1905年日俄戰爭中支持了日本。兩次世界大戰期間

（1914-1945）第一次世界大戰開始后，美國宣布中立，向交戰雙方提供軍火，不久又對協約國進行貸款。1917年，美國在德國潛艇擊沉美國船只后，于4月6日對德宣戰。第一次世界大戰促進了美國的經濟繁榮。戰后，美國由欠60億美元的債務國而成為貸出100億美元的債權國，成為最富有的國家。1917年第一次世界大戰時期的美國版圖一戰給了美國國際話語權第一次世界大戰雖然使美國獲得了很多經濟上的好處，但更重要的是使它走出孤立主義，成為國際政治的主導力量。巴黎和會時，美國總統威爾遜在巴黎待了6個月，是首位在任內出訪歐洲的美國總統。他所發表的十四點和平原則對國際政治的進程產生了深遠的影響。他于1919年獲得諾貝爾和平獎。大蕭條開始

（GreatDepression）

1929年10月美國首先爆發經濟危機，隨后資本主義各國陸續陷入1929-1933年世界性經濟危機。開始于1929年10月24日的所謂黑色星期四，是美國歷史上一次空前嚴重的經濟危機。當日股票行情猛跌，到11月中旬，紐約證券交易所股票價格下降40％以上，證券持有人損失達260億美元，嚴重削弱金融制度，動搖企業界信心，阻礙工、農業發展，縮小海外購買和投資，使經濟陷入停滯狀態。大蕭條的惡果從1929年至1932年，美國有101家銀行破產，l09371家企業破產。1931年工業生產總指數比1929年下降53．8％，農業總產值從1929年的111億美元，降到1932年的50億美元。進口總值從1929年的近40億美元，降到1932年的13億美元，出口總值從53億美元降到17億美元。由于工、農、商業萎縮，到1933年3月，完全失業的工人達到1700萬，上百萬農民破產，許多中產階級也破了產。據1932年9月《幸福》雜志的估計，美國當時全國有3400萬，即約占全國總人口28％成年男女和兒童無法維持生計。危機波及全世界這次大蕭條中，工業、農業、信用危機同時并發，并波及整個資本主義世界，使世界工業生產總產值下降36％，世界貿易縮減2／3。世界性的經濟危機導致了歐洲國家之間矛盾的激化，導致納粹在德國的得勢和掌權，最終導致了新的世界大戰。羅斯福的“新政”

（NewDeal）1933年，民主黨人F.D．羅斯福就任第32屆總統。美國政府開始實行由國家對經濟進行廣泛干預、調節的“新政”。其措施包括整頓金融、復興工農業、舉辦救濟事業、限制壟斷資本的某些弊端等，在一定程度上挽救了美國的嚴重經濟危機，并加強了國家壟斷資本主義。1937年新的經濟危機再度出現。次年，羅斯福采用擴大赤字開支的辦法，使這次危機有所緩解；第二次世界大戰爆發后，美國重振軍備，才使經濟得到恢復，走向繁榮。第二次世界大戰初期隔岸觀火對德意挑起的戰爭，美國一開始仍如一戰一樣，采取隔岸觀火的態度。但羅斯福總統于1941年3月簽署《租借法》，向與德意日作戰的國家提供物資。當年8月14日，羅斯福與英國首相丘吉爾發表《大西洋憲章》。1941年12月7日，日本偷襲珍珠港，重創美國太平洋艦隊。次日，美國對日宣戰。全面參與贏得勝利1943年2月斯大林格勒戰役使歐洲戰局發生根本性變化。同年7月，美英軍隊在西西里島登陸。9月在意大利南部登陸。10月意大利投降。

1943年11月，三巨頭舉行德黑蘭會議。1944年6月，英美等聯軍在法國諾曼底登陸，開辟了歐洲第二戰場。1945年4月12日，羅斯福逝世，杜魯門繼任總統。5月，德國宣布無條件投降。原子彈結束小日本1945年7月，美英中發表了波茨坦公告，要求日本無條件投降。美蘇就蘇軍對日作戰取得了一致意見。8月6日，美軍在廣島投下了第1顆原子彈。8月8日蘇聯宣布對日作戰。8月9日美軍又在長崎投下第2顆原子彈，日本當天無條件投降，第二次世界大戰宣告全面結束。二戰前后各國工業產值所占比例戰后時期（1946-今）戰后，美國的生產規模一直居世界第一的地位，但相對比例從20世紀50年代占世界總產值的35%左右逐漸下降到目前的20%左右。1989年冷戰結束后，由于前蘇聯的解體，美國成為世界上唯一的超級大國。進入21世紀，雖然其綜合國力所占世界的份額有所下降，但就科技實力而言，也依然是世界首屈一指的。若干統計數據關于各國名義GDP和人均GDP的數據各國GDP占全球比重的歷史變化數據各國SCI、EI等數據庫科技論文狀況的數據世界2013年名義GDP排名前十序號

國別

GDP(單位：萬億美元）

GDP（單位：萬億人民幣）

1美國

6.1979101.23722中國

9.038656.49163日本

5.997337.48324德國

3.373321.08335法國

2.565616.03516英國

2.532015.82537巴西

2.503815.64918印度2.117213.23309俄羅斯2.109013.181310意大利1.953812.21132013年前述國家按人均GDP排名排序國別人均GDP（單位：萬美元）人均GDP（單位：萬人民幣）11美國4.9930.6313日本4.6728.6721德國4.1525.4822法國4.1125.2323英國3.8523.6326意大利3.3120.3248俄羅斯1.428.7258巴西1.207.3787中國0.603.73142印度0.150.92各國GDP占全球比重的歷史數據