19世纪20年代，化肥制造领域的发展开始加速。其中一些是发现了秘鲁鸟粪之类的资源的结果。英国大量进口这种资源为田地施肥。其他的进展是工业加工的副产品（Gantham，1984，pp.199，211）。詹姆斯·默里James MurTay是都柏林的物理学家，1835年他向人们展示了，过磷酸盐可以用硫酸处理磷酸盐岩石后得到。但是，大突破是在1840年出现的。这一年，受英国科学进步学会的委托，利比格出版了他那本举世闻名的著作。英国也进行了研究工作。利比格所提供的化学见解为约翰·本内特·劳斯（John Bennet Lawes）所用，后者把它们付诸实践，在他位于罗森斯泰特（Rothamsted）的著名农业实验站开展了开创性的"工作。1843年，他建立了一座以矿物磷酸盐为原料的过磷酸盐工厂。不过，劳斯的实验站仍是孤立的，德国人不久就领先一步。部分原因仅在于德国拥有更好的化学家。由于农业上的物理和化学过程比制造业要复杂得多，所以需要更良好的理论知识，偶然的运气最终是会消耗掉的。不过另一个原因是，这里所需要的系统研究类型要求“其践行者不要奢望马上得到实践成果”（GTantham，1984，p.203）。私人企业不太可能具有这种耐心，尤其是当盈利既遥不可及又不可预测的时候。在德国，特别是在萨克森地区，政府支持的公共机构资助农业研究，所以最终导致收益的巨幅增加。氮肥过去是从智利的生硝（天然硝酸钠）制造出来的。第三种对植物的生长至关重要的矿物是钾肥。燃烧木材后得到的碳酸钾可以制造钾肥。1870年，拥有丰富森林资源的加拿大仍是碳酸钾的首要来源。不过到那时，人们开始开采位于德国中部斯特拉斯福（Stratford）的钾盐矿，碳酸钾的价格急速下降，而且这种化肥的广泛采用也开始了。到1900年的时候，加拿大的钾碱厂已经消失殆尽了（Miller，1980）。
在碱加工领域，工程师们做了大量的工作，他们设法改进了吕布兰制碱工艺。吕布兰制碱****喷涌出盐酸云气，留下被人们称为“戈里古”的黑色碱灰，造成严重的环境污染。1836年，英国化学制造商威廉·格萨奇（william（ossage）修建了毒气存储塔，存储塔中的毒气可以被降水吸收。吕布兰制碱法最终被碳酸化塔所取代。碳酸化塔是由比利时人欧内斯特·索尔韦（EmestSolray）于1861年发明了氨工艺，利用氨把盐中的碱去除掉。氨工艺比吕布兰制碱法要有效得多，这不仅由于它产生的不合需要的副产品更少，而且因为它能够重复利用所使用的氨和二氧化碳。到19世纪60年代中期，这个工艺得到完善，索尔韦就像佩尔金和贝西默那样，成为一个腰缠万贯的富翁。
在化学工程领域，并非所有的发明者都这么幸运。查尔斯·固特异（harlesoodyear）是个美国修补匠，虽然他在1839年发明了橡胶的硫化工艺，使橡胶在工业上的广泛使用成为可能，但是他去世时却负债累累。1869年，另一个美国人约翰·韦斯特利·海亚特（John Westley Hyatte）首次成功地制造了合成塑料，他称之为赛璐珞。最初，由于合成塑料易燃，所以其经济重要性一般，主要用于制造梳子、刀柄、钢琴键以及婴儿用的响环玩具，但是它却预兆了将要出现的其他材料。在合成材料领域，只是到了1907年才取得突破。是年，比利时裔美国发明家里奥-贝克兰（Leo Baekeland）发明了酚醛塑料。酚醛塑料的成功开发之所以迁延了这么长的时间，只不过是因为，不论是化学理论还是实践，在此前都不能应付这样一种物质（Biiker，1987，p.169）。连贝克兰也没有完全理解自己的工艺，因为阐释合成材料的大分子化学理论直到20世纪20年代才问世。科学和技术又一次以“蛙跳”的方式向前迈进。
或许，在以低成本为人类带来巨大福利收益的“免费午餐”中，经典案例当属精细化学工业了。在1870年之后，精细化工开始对制药业进行合理化改造，后者至今仍混乱无序。1853年，维多利亚女皇在诞生利奥波德皇子的时候使用了****。在此之后，麻醉剂的使用便广为流行。在约瑟夫·李斯特（Joseph Lister）发现了微生物在感染上的作用以后，消毒剂和防腐剂，尤其是苯酚和溴盐，开始大批量生产。其中最不寻常的一项发明是水杨酸。柳树皮的药用特性早在古代就为人所知，但是1838年人们才知道其有效成分是水杨酸。由于酸具有腐蚀特性，所以其副作用令人不快。19世纪50年代，德国拜耳公司开始实验水杨酸的各种衍生物。其中之一就是****水杨酸，不过它在合成之后便被人们遗忘了。相反，水杨酸钠在合成之后则作为止痛剂销售。1899年，由于有一名病人不堪忍受水杨酸钠的副作用，拜耳公司一位名叫菲里克斯·霍夫曼（Felix Hoffman）的化学家便从架子上取下那个被人遗忘的化合物——****水杨酸，把它用在患处。事情立刻很清楚，水杨酸的这种****化合物——后来被称为阿斯匹林，是真正神奇的药物：有效，没有严重的消极副作用，能够廉价生产。拜耳公司在数月之内就向3万名德国医生派送了样品，这种新药很快得到普及rKrantz，1974）。
电
电学领域同化学领域一样，其中的全新知识也用来解决经济问题。自19世纪初期时起，人们就对电的经济潜力有所觉察。早在1808年，汉弗雷·大卫（Humphrey David）就证明了电的发光能力。依靠汉斯·奥斯特（Hance Oersted）和约瑟夫·亨利（Joseph Henv）等科学家的科学发现，迈克尔·法拉第（Michael Faraday）分别于1821年和1831年发明了电动机和发电机。可是，关于使用电的可能性仍存在相当大的不确定性。电动机虽然起作用却不便宜；只要用电池作为电源，其成本就20倍于蒸汽机（Iasser，1953，p.212）。自19世纪40年代中叶以来，人们就热切地希望用电作为廉价的能源。其最初的有效用途并非在动力传输上，而在电报上。电报与一连串的发明者有关联，其中最重要的发明者包括冯·索默林（yon Soemmering）、威廉·库克（william（200ke）和塞缪尔·摩尔斯（samuel Morse）。1810年，德国人冯·索默林证明了电报的能力。英国人库克取得了一个传输信息的五针电报系统专利。美国人摩尔斯发明了以其名字命名的电码，使单针电报系统切实可行。1851年，托马斯·克朗普顿公司（Thomas Crompton company）成功地在英国多佛和法国加来之间铺设了第一条海底电缆，成就了一个持续37年之久的技术胜利。
电报就像铁路一样，是一个典型的19世纪的发明物，因为它把多项分散的技术发明结合起来并捏合成型。正如一个链条的力量不可能比其最脆弱的链环更大一样，一个系统的效率和可靠性也不可能比其最脆弱的元件更高。长距离的电报系统需要许多后续的发明和改进，这些花费了数十年才得以完成。人们发现，海底电缆是一项难以掌握的技术。信号常常微弱缓慢，信息变形。更为糟糕的是，电缆起初受到难以忍受的磨损。在1861年以前铺设的17700公里电缆中，到当年只有4800公里可以使用，其余的都被损坏了。维多利亚女皇同詹姆斯·布坎南（Janles Buchanan）总统于1858年8月通过横跨大西洋的海底电缆互相交流，这条电缆在三个月之后便停止工作了。对电缆进行适当绝缘和铠装的技术必须加以完善，容量（信号变形随着电缆距离的增长而增加）问题必须加以克服。在电报真正能够变得可用之前，必须对电脉冲传输的物理过程加以理解。物理学家，首先是威廉·汤姆森（william Thomson，即后来的开尔文勋爵），对这项技术作出了基础性的贡献。汤姆森发明了专用检流计和另外一项技术：在主脉冲之后立刻随之以若干较短的反相脉冲以使信号增强（IIeadlrick，1990，pp.215—218）。在科学和技术的这场密切协作中，电报无疑属于第二代，科学在其中扮演了一个更加突出的角色。
电报对于19世纪的社会具有巨大的影响——其程度可能同铁路的影响一样大。其军事和政治价值惊人，它在协调国际金融市场和商品市场的作用亦如此。与铁路不同的是，电报没有近似的替代品，最接近的办法也不过是信鸽和旗语。旗语系统是由法国人克劳德·查帕（Claude Chappe）于r793年发明的，但在很大程度上被政府垄断。以前，信息的传递从来没有比人更快。而且，由于电报信息常常需要跨越国界，它们需要的东西是以前的技术发明极少需要的：国际合作。19世纪50年代和60年代早期签署了多项双边协议和条约，1856年创建了国际电报联盟（InteInational Felegr"aph union，ITu）。无疑，在适当情况下，技术能够创建自身所需要的制度环境（同上，pp.204—208）。在技术上，把利用电力作为传送和使用能量的一个主要方法。
甚至比电报的开发更艰难。在能够让电工作以前，必须想出一套有效的办法，以便用其他能源产生电力；必须建造各种装置以便
在接收端把电转变为动能、光，或者热；必须开发一套长距离传送电流的方法。此外，电具有两种形式：交流电和直流电，所以必须就哪一种形式将占主导地位作出抉择。
发电机是关键。虽然大卫早在1808年就已经展示了电如何能够驱动弧光灯发光，但是除了灯塔之外，电在照明上并没有得到广泛的使用。大卫的弧光灯是由昂贵的电池驱动的，难以在弧光灯里面产生真空。1860年，意大利人安东尼奥·帕西罗蒂（Antonio Pacinoi）用环形电枢建造了一台发电机，可以产生稳定的电流。在华莱（c.F.Varley）和沃纳·冯·西门子（Weltnei.vonSiemens）在19世纪60年代中期发现了自激式发电机的原理之后，比利时人格莱姆（z.T.ramme）在1870年建造了一台环形发电机，可以产生稳定连续的电流而不会过热。格莱姆的发电机实质性地降低了交流电的成本。1865年真空问题得到解决。是年，赫尔曼·斯普伦格尔（Hermann Spr-engel）设计了一台真空泵。
只有在这个时候，弧光灯才真正实用。1876年，俄国发明者保罗·贾布罗科夫（Paul N.Jablochkoff）对弧光灯加以改进，发明了使用交流电的弧光灯（或称“烛光灯”）。随后，工厂、街道、火车站等公共场所都开始用弧光灯取代煤气灯。1878年，俄亥俄州的查尔斯·布拉什（Charles Brush）发明了高压直流灯，这种灯到19世纪80年代中期的时候统治了弧光照明领域（Sharlin，1967）。托马斯·爱迪生（Thomas Edison）和乔治·威斯汀豪斯George Westinghouse）等发明家认识到，电力系统是一套技术网络，是兼容的发明彼此紧密联系的系统。在这一点上，它类似于煤气照明系统，但是电力被认为是对能量进行传送的通用系统。爱迪生尤其对技术系统感兴趣，他能够看到整体图景，协调其他人的研究工作，这种能力就像他自己的技术天才那样高超发达（lughes，1983，pp.25—27）。
