公元1867年，江户幕府已日趋衰落，末代幕府大将军德川庆喜在“倒幕”运动的强大压力下，被迫将政权交还给天皇，但实际上他仍掌握日本军政实权。在萨摩、长州、土佐等藩的讨幕派策划下，公元1868年1月3日，以明治天皇的名义召开了倒幕派代表参加的御前会议。发布废除幕府的号令，确定天皇为国家首脑，改年号为“明治”。
1868年1月27日，幕府军和新政府军在京都附近的鸟羽、伏见发生激战。双方兵力虽相差悬殊，但讨幕军士气旺盛，装备精良，训练有素，并得到广大人民群众的有力支持。讨幕军击败了幕府军队，德川逃往江户。讨幕军的胜利，宣告在日本维持了近7个世纪的封建幕府制度终结。
明治掌权后，于1868年3月至4月先后颁布了《五条誓文》和《政体书》，命令大名“奉还板籍”——取消封地。取消各大名对各藩的统治权，在全国设了3府72县。1872年，天皇废除了禁止土地买卖的法令。承认土地私有权和买卖自由，颁发土地执照。地主取得了合法地位；天皇实行土地改革，将实物地租改为货币地租；扶植资本主义工商业，破除封建主义旧文化；另外还进行教育改革，实行义务教育，发展科学技术等等。这一系列的维新措施，大大巩固了资产阶级的统治，加速了日本资本主义的发展。由于这场维新运动是从公元1868年的明治元年开始的，所以历史上称之为“明治维新”。
明治维新使日本走上了发展资本主义的道路，资本主义生产力飞速发展。在国家实力不断增强的情况下，日本和外国签订不平等条约逐步被废除，收回了国家权益，摆脱了民族危机，成为亚洲唯一独立的资本主义强国。
但是，明治维新是一次极不彻底的资产阶级革命，它没有完成资产阶级革命的任务，从上层建筑到经济基础，保留了许多封建残余，天皇制和半封建寄生地主制依然残存，军国主义也因而滋生，为日本后来发展成为一个对外侵略扩张的军事封建帝国主义国家埋下了伏笔。
第二次工业革命
第一次工业革命后，在资本主义经济迅速发展的同时，自然科学也取得重大突破。为了追求更好的机器和动力来提高生产效率，把科学原理转化为技术和发明，并运用到生产中去，成为一股顺势所驱的浪潮。从19世纪70年代到20世纪初，科学技术的发展迎来了新的春天，取得了一系列大的突破和进展。世界由“蒸汽时代”进入了“电气时代”。这次科技进步被称为近代历史上的第二次工业革命。
这次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。1866年，德国人西门子制造出第一台交流“西门子发电机”，从而引发了电灯、电报、电话等一系列以电为能源的工具的发明。1870年，比利时的格拉姆发明了电动机。于是，电力作为一种新能源开始用来带动机器。电力的广泛使用。加大了电力的需求量，电力工业迅速发展起来。美国发明家爱迪生建成了第一座火力发电站以及法国人马·德普勒发明远距离送电的技术，为电力工业的发展创造了条件，一时间，发电、输电和电力设备制造的工业纷纷建立起来。
第二次工业革命的另一项重大成果是内燃机的发明和应用。1876年，德国人奥托制造出第一台以煤气为燃料的四冲程内燃机，效率大大高于以往发明的内燃机，颇受人们欢迎。1883年，德国工程师戴姆勒又制成以汽油为燃料的内燃机，它具有马力大、重量轻、体积小、效率高等特点。1892年，德国工程师狄塞尔研制成一台较前者更完善的内燃机，不久，便取代蒸汽机在生产中广泛使用。新的动力机械促进了石油的开采扩大，使全世界的产油量已达到年产2000万吨。
内燃机的发明还触发了交通领域的变革。1885年，德国机械工程师卡尔·本茨制成第一台汽车，本茨因此被称为“汽车之父”。紧随着汽车的发明，内燃机车、远洋轮船、拖拉机和装甲车、飞机等一系列应用内燃机的交通都先后出现。1903年美国莱特兄弟驾驶自己试制的飞机第一次飞上天空，从此，人类将翱翔天空的梦想变为现实。
化学工业也在这一时期兴起。无机化学工业、有机化学工业都相继建立和发展起来。纯碱、硫酸的生产，煤焦油的综合利用，促成了化肥、化学药品、人造染料、人造丝和人造纤维等一系列新发明和新产品的出现。炸药工业更成为化学工业的重要部门。瑞典人诺贝尔因发明火药和无烟火药而成为世界名人。
八国联军侵华
随着义和团运动在直隶和京津地区的迅猛发展，外国列强多次胁迫清政府予以镇压。1900年4月，义和团刚在北京近郊发展起来，俄国公使就提出镇压。美、英、法、德各国公使也奉本国政府密令，联合照会清政府“剿除义和团”，并将舰队聚集大沽口进行威胁。5月间，义和团在京津一带迅速发展，越来越多的清军士兵参加义和团。以端王载漪为首的排外势力在清政府内占据上风。各国公使眼看清政府已无法控制形势，总理衙门也“无力说服朝廷采取严厉的镇压措施”，便策划直接出兵干涉。5月28日，英、法、德、奥、意、日、俄、美八国在各国驻华公使会议上正式决定联合出兵镇压义和团，以“保护使馆”的名义，调兵入北京。
1900年6月10日，英海军中将西摩尔率2000余名八国混合军离津开始向北京进犯。21日，清朝对外宣战。7月14日，八国联军攻陷天津。8月4日，联军集结兵力2万人自天津沿运河两岸分两路进犯北京。14日，北京失陷。慈禧太后携带光绪帝和王公大臣离京出逃，途中，派奕图和李鸿章为全权代表向侵略者乞和。侵略军继续加强军事力量，陆续增至10万人。德国陆军元帅瓦德西为联军统帅，北犯张家口，东占山海关，南侵保定、正定，沙俄同时出兵17万，占领东三省。12月，清朝接受各国共同提出的“议和大纲”。
1901年9月7日，清政府全权代表奕、李鸿章与八国代表在北京签订《辛丑条约》。条约规定：中国赔偿白银4.5亿两；将北京东交民巷划为使馆界，界内各国驻兵管理，中国人概不准居住；拆毁大沽炮台及京师至海通道各炮台，外国军队驻扎在北京和到山海关的沿线；永远禁止中国人民成立或参加“与诸国仇敌”的各种组织：外国认为各个通商章程中应修之处或其他应办的通商事项，清政府概允商议；改总理衙门为外务部，班列六部之首。
诺贝尔
诺贝尔是瑞典化学家，炸药的发明者，诺贝尔奖的创立者。他于1833年10月21日出生在斯德哥尔摩，父亲是一位工程师，在炸药研究方面颇有造诣。在父亲的影响下，诺贝尔从小热爱化学、物理学和机械工程学。起初，诺贝尔对造船工程极感兴趣，17岁时，到美国学习造船工程学。
一次，诺贝尔到郊外游玩，看到工人们在荒山野岭里川铁锤砸石头，为了开通一条铁路或公路，他们劈山斩岭，花费很大心血和劳动。这在他的心中留下很深印象，他经常想：能够发明一种东西。一下子就能把大山劈开，那该多节省力气呀！正是诺贝尔的这一个想法，使他的兴趣转移在炸药研究上。
于是，诺贝尔便和父兄一起致力研究烈性炸药。经过他们刻苦的试验和研究，1866年，诺贝尔终于制造成功了一种液体炸药。这种炸药爆炸力极强。人们把它称为“诺贝尔爆炸油”，被全世界普遍使用。但是，这种炸药有一个极大的弱点，就是容易引起爆炸，尤其是在长途运输过程之中，受到震动和摩擦，往往会自动引爆。
1864年9月3日，诺贝尔在出外办事回来时，看见自己的实验室已经是一片平地，他的5名助手，其中一个是他的弟弟，被当场炸死，他的父亲也被炸成终身残疾。面对失去亲人的伤痛，诺贝尔没有退缩，而是意志坚强地继续他的实验。
在朋友的帮助下，他租了一条大船，把工厂和实验室设在船上，继续从事研究。他把产于海、湖底的硅藻土与硝化甘油按一比三的比例混合，制成安全烈性炸药。新炸药的灵敏度要比高纯度的硝化甘油低得多，但其爆炸威力却要高出枪用火药三倍。这种炸药很快被广泛应用于开矿、筑路等工程中，并在英、法、德等国获得专利权。
后来，诺贝尔又着手发明更具爆炸力的炸药，经过无数次试验，诺贝尔终于制成了这种炸药，他为了检验这种炸药，把所有人都赶出实验室。一个人点燃了导火线，然后双眼注视着炸药。只听见“轰”的一声响，听到声音的人都惊呼：“诺贝尔完了！”然而，只看见满身鲜血的诺贝尔爬了起来，高举双手喊道：“我成功了！”
为了发明炸药，诺贝尔将他的整个生命投入其中，因此他也终生未婚。临终前他留下遗嘱，将920万美元的遗产作为基金存人银行，每年将基金的利息奖给世界上对和平、文学、物理、化学、生理和医学做出贡献的人，这就是著名的“诺贝尔奖”。
伟大的发明家爱迪生
爱迪生被世人誉为“发明大王”。他一生为人类提供了约二千项发明。他发明的电灯、电报、电影、留声机等，对人类的生活产生了很大的影响。当有人称爱迪生是个“天才”时，他却说道：“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”
1847年，爱迪生生于俄亥俄州迈兰的一个荷兰移民家庭，7岁时上了小学。由于爱迪生喜欢寻根究底，对每件事情都要问个为什么。因此他的老师对爱迪非常反感，认为他是故意让老师为难。并在爱迪生母亲的面前当众骂他是傻瓜。母亲不得不让他退学，打算亲自教育爱迪生。在母亲的指导下，爱迪生阅读了大量的书籍。
由于生活所迫，他只得外出打工，后来他到火车上去卖报纸。并经列车长的允许在火车的行李箱建立一个小实验室，业余时间做化学实验研究。有一次，他不慎将一块磷掉到地板上，顷刻间便燃烧起来，差点烧掉整个车厢。列车长盛怒之下把他的设备全部扔出了窗外，并重重地打了他一记耳光，使他的耳朵几乎失聪。
1869年，爱迪生来到纽约，靠自己娴熟的技术在一家通讯所找到了管理电报机的工作。没过多久，他就发明了一种新式电报机。他的这一发明对现代电报业的发展起了很大的促进作用，爱迪生的名字迅速传遍了全国。这时，他才26岁。
1876年，爱迪生在新泽西州的“门罗公园”建造了第一所“发明工厂”，它标志着集体研究的开端。从此，科学技术研究工作从个体劳动转变成相互协作的集体劳动。爱迪生的“发明工厂”就是美国通用电气公司实验中心的前身。在从电气到核电站的广泛研究上，这个研究中心当时在世界上一直是名列前茅。
爱迪生在发明留声机的同时，经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破，1879年10月21日，爱迪生成功地点亮了自炽炭丝灯，稳定地点亮了两整天。为了使灯丝的使用寿命更长一些，他又重新试验，大约试用了六千多种纤维材料，才找到了新的发光体——日本竹丝，可持续一千多小时。接着，他又创造了一种供电系统，使中心发电站能够给远处的灯具配电，这是一项重大的工艺成就。
1931年10月18日，爱迪生因病逝世，享年84岁。在爱迪生葬礼的夜晚，曼哈顿的全部路灯都熄灭了，这是市民们表达对他哀悼的心情。1979年，美国花费了几百万美元，举行长达一年之久的纪念活动，来纪念爱迪生发明电灯一百周年。
莱特兄弟
自古以来，人类就希望自己能像鸟儿一样在天空中自由自在地飞翔。为了实现这一梦想，许多人经过无数次的失败，甚至付出生命的代价后，美国发明家莱特兄弟发明了世界上第一架载人动力飞机飞上了蓝天，梦想开始变为现实。
威尔伯·莱特（公元1867—1912年）和奥威尔·莱特（公元1871—1948年）兄弟俩，出生于牧师家庭。母亲的过早去世，使他们失去了上学的机会。小时候，父亲买了一架玩具直升机送给兄弟俩，激发了他们对制作升空装置的浓烈兴趣，并加入了当地的风筝俱乐部。
莱特兄弟都没读过大学，但20年的制作升空装置实践和他们经营的修造脚踏车生意，使他们获得了丰富的感性知识和精巧的加工手艺。他们在业余时间读了许多书，物理化学知识也大有长进。
公元1898年，莱特兄弟翻阅了所有关于飞行的书刊，分析了前人失败的原因，发现了飞行的难题是难以使飞行器保持平稳，因此，他们提出了解决的办法：当机体向左右偏斜时，必须改变两翼翼面弧度，使升力产生差距，借以扭转倾斜度。他们先以风筝做实验，取得初步成功。又用一年时间，制造了一架按上述原则工作的滑翔机。
1901年，经过多次试验，滑翔机能飞100多米远，但很难有更大突破。后来，他们发现所使用的前人经验数据错误很多，兄弟二人又造了一个风洞，测定各种形状和机翼的流体力学性质，并且还自制了一个12马力的轻型内燃机。
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶自己的飞机，共飞行了4次，最后一次飞行了59秒，距离200米。这一天标志着第一架可驾驶与操纵的飞机来到人间，航空事业从此获得了飞速发展。
巨大的成功鼓舞莱特兄弟继续前进。不久，他们制成了能飞行半个多小时的飞机。1906年获得了美国的承认和专利。1908年，莱特兄弟成立了自己的飞行制造公司，接受美国陆军部的第一批订货，成为世界航空事业和飞行工业的开端。