20世纪的技术——半导体和通信
像弗里曼这样以专利为基础来研究20世纪发展的方法，可能会低估技术的一些主要方面。而如果我们采用与第七章类似的方法，就有必要从五六种工业运动的角度进行思考，包括军事技术、民用和机械工程、汽车和石油、化学品、电子，以及类别相当不同的农业生态发展（第十一章）。
篇幅所限，我们只能讨论其中的一个运动，所以我们将集中讨论电子学和半导体的应用。半导体是指在某些条件下会导电但其他情况下不导电的材料（例如，硅和锗）（第十章）。关于半导体的一两个基本发现可以追溯到1900年以前，但直到1905年爱因斯坦开始研究这些材料表面的光电效应，才有了对这类物质的行为条理清晰的解释。对半导体的研究在20世纪30年代末开始加强，其中大部分是在美国的贝尔电话实验室进行的；然后在1941年制造了第一个光伏电池；在1948年制造了第一个晶体管。[7]在接下来的10年里，日本开发了晶体管收音机，到1958年，光伏电池利用太阳光产生电流，用于一些小规模的特殊应用。
这项新技术最重要的应用是在计算机。在第二次世界大战期间军事需求的刺激下，计算机的发展在20世纪40年代开始起步。但是，早期的计算机的电子电路使用的是占用大量空间的热阴极电子管（thermionic valves，或称真空管）。晶体管的发明为使用更紧凑更节能的东西取代笨重的电子管开辟了道路。用晶体管取代二极管标志着电子设备微型化的第一步。20世纪50年代，集成电路的发展随之而来。随后，在一个小芯片或硅片上蚀刻一组电路的想法出现了，这种想法在1961年进入实际应用。这意味着单个芯片可以被制成一个完整的计算设备或微处理器。[8]
使用这些发明的设备和技术的扩散，很好地说明了弗里曼的观点，即一项发明可以为其他的发明打开大门，从而产生一整组新的发明，因为它们在技术上是相关的。微处理器芯片使计算机变小，价格变低；它们就能以新的方式被更广泛地使用。文字处理机的演变就很能说明引入这种刻有完整电路的硅芯片会带来怎样的变化。1958年，IBM公司制造的笨重的磁带式自动打字机（Magnetic Tape Selectric Typewriter）引入了文字处理的原理。十几年后，比这种打字机紧凑得多的机器就已经唾手可得，而到了70年代，一些公司，其中包括一些欧洲公司，[9]已经着手打造个人电脑的原型机，致力于将文字处理的功能与其他功能结合在一起。IBM个人电脑于1981年8月推出，BBC微型计算机（由Acorn公司制造）于1981年12月作为英国广播公司教育活动的一部分推出。
个人电脑吸引人的关键是在操作系统中运行的软件的发展，这使其具有了广泛的功能——不仅是文字处理，还有会计，当然还有游戏。这一发展，特别是在硅谷，使小型计算机作为消费产品大获成功。(https://www.daowen.com)
同时，人们正在以新的方式思考通信系统，尽管它已经以邮政、电话和电视网络的形式存在了很多代。一个问题是，它是否只能依赖集中的服务和信息来源运作，或者是否有可能采用更开放的网络形式。关于如何利用计算机进行通信的具体想法正在形成。在同一个网络中同时开机运行的两台计算机，显然是有潜力互相直接收发信息的——这相当于电话交谈。但如果网络中有一个服务器来处理和存储信息呢？那样的话，接收的计算机就不需要与发送的计算机同时开机和运行了。
1964年，兰德公司设计了一个分散的数字网络，在计算机之间发送信息的原则开始确立。5年后的1969年，高级研究计划局网络即阿帕网（ARPANET）被开发出来，用于在研究实验室和其他设施之间共享信息。[10]该网络的一部分是犹他大学和斯坦福研究所之间的通信连接。这需要在山区铺设同轴电缆（当时还没有光缆），那里的设备很容易受到恶劣天气和环境中盐分的影响。这条电缆是在1969年铺设的，沿途有几条曾用于早期通信的线路——1869年的铁路和电报线路，1914年的电话线路，以及1951年的电视线路。因此，在这条线路上，正如胡东辉（音：Tung-Hui Hu）所说，存在着“多种技术的分层”。[11]
与此同时，一种不同形式的通信网络正在使用无线电进行发展；它所依据的原理后来被用于移动电话（手机）。在1976年，一个里程碑出现了，当时人们已经可以将无线电网络与使用固定线路的阿帕网系统结合起来运行，这样信息就能从一个网络传到另一个网络。1976年测试的网络互通协议在各种形式的电子邮件的尝试中进一步发展。1983年，这演变为当时被称为互联网（Internet）的东西。1989年，万维网（World Wide Web）问世，最初的构想是作为传播来自瑞士欧洲核子研究中心（European Center for Nuclear Research，CERN）的科学信息的一种手段。
一个涉及通信网络和计算机小型化的平行创新是摩托罗拉公司在1973年推出的手持移动电话。这种移动电话在20世纪80年代在世界大部分地区得到了广泛使用，到20世纪90年代初，它们被重新设计以使用数字技术。而随着屏幕的加入，传统的电话功能可以与越来越多的附加功能相结合。1994年，IBM推出了一款移动设备，可以发送和接收电话、电子邮件和传真，并结合了地址簿和日历。1995年，“智能电话”（smartphone）这个词第一次出现在印刷品中，用来描述AT&T公司生产的类似设备。同时，开发人员利用20世纪90年代开发的技术，对手机进行改造，使其能够拍摄和发送照片，这种技术最早是为了满足美国宇航局对航天器上更高效、更小型的相机的要求开发的。不过，能够拍摄和发送照片的手机的首次商业化是由韩国和日本公司完成的。它们在2000年左右推出的这种新设备迅速流行了起来，甚至威胁到了传统相机的生存。
移动电话发展的多种衍生产品在很大程度上是国际技术对话的产物。刚才提到的许多关键创新都发生在美国公司或实验室，但总的来说，进步是在全球网络中扩散的。不同国家的研究和发展（R&D）计划反映出不同因素的影响，包括当地技术优势、国家政策、通信风格及偏好等。而购买和使用手机的民众在手机的发展中发挥了根本性的作用。[12]例如，在美国，尽管公司对新技术充满热情，但公众一开始对智能手机的接受很慢，这也许是因为固定电话网络密集且高效，而且许多家庭已经通过家用电脑接入互联网了。但那些无力负担固定电话或个人电脑基础设施的国家往往在采用移动电话和设计新的使用方法方面遥遥领先，正如我们在非洲的几个例子中看到的（第十一章）。到了20世纪90年代，诺基亚的故乡芬兰已经从以林业为基础的经济过渡到以技术为基础的经济，在研发方面的投资率是世界上最高的地区之一。[13]诺基亚带头进行芬兰的电子研发，在移动电话的设计和销售方面多年来一直处于世界领先地位。诺基亚众多创新中的一个是它在1993年开发的世界上第一个人对人的短信服务（SMS service）。在1999年，日本电话公司NTT推出了第一个完整的移动电话互联网服务。日本公司一直在开发用于商业用途的汽车电话和传呼机，但是促使这些公司开发新的智能手机服务和功能的，是那些热衷于边走边与朋友分享信息的日本高中生，这些服务和功能很快成为全球智能手机文化的一部分。[14]
