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蒸汽发动机”的詹
姆斯·瓦特先生，却正面临着一场前所未有的危机。
1773年3月，瓦特先生的合伙人破产了，这不仅使他失去了稳定的收入，而且不得不变卖家产来还债。他向朋友抱怨说：“我还有妻子儿女
，眼看自己变得雪染双鬓，却没有任何固定的职业来供养他们。”
不久，新的打击又降临到了不幸的瓦特头上。和他共同生活了10年，为他养育了4个儿女的妻子去世了。生活在瓦特先生面前崩溃了。
1773年秋天，经历了破产和丧妻的双重打击之后，37岁的瓦特决定接受一位朋友的邀请前往俄国。他对自己的友人说：“眼下还有那么多
的事情要做，可我又是这样的贫困。我对这片故土感到十分沮丧。”
但是此时的英国，这片让瓦特先生沮丧的故土，也许会让一个不成功的商人离开，但是绝不会让一个伟大的发明家就这样走出自己的视野
，因为它早已建立起了将聪明才智纳入实用轨道的各种机制。这个机制的基石就是世界上第一部具有现代意义的专利法《垄断法规》。
早在1624年，英国就已经开始实施《垄断法规》，其中明确规定：把专利权授予最早的发明者，专利权的对象是新创工业领域中的最早的发明
，专利年限在14年以内。
据统计，到1851年为止，英国总共颁发了13023项专利。英国政府通过法律的手段，有力地促进和保护了私人的发明积极性。
为了鼓励创新和发明，英国还授予水力纺纱机的发明者爵士头衔；奖给骡机发明者五千英镑；奖给水力织布机的发明者一万英镑。
对财富和荣誉的渴求，使几乎所有的英国人都陷入了一种对新技术、新发明的狂热崇拜之中。一本英国刊物称，“工程技术的贡献大于战
争和外交；它的贡献大于教堂和大学；它的贡献大于抽象的哲学和文学；在改变社会方面，它的贡献大于我们法律所作的贡献……”。
在这种全民性的技术崇拜中，一个新兴阶层表现得最为虔诚，因为技术和发明与他们有着最为密切的利益关系。这个阶层当时被叫做“工
厂主”，今天则被称为“企业家”。
1773年，正是他们中的一员挽留住了即将离去的瓦特，他的名字叫马修·博尔顿。
博尔顿出生在英国伯明翰，1760年，他建造了一家当时最现代化的大工厂。工厂中装配了几十台机器，由1000名工人操作。在这家工厂里
，生产着从发卡到望远镜大小几十种当时被视为十分时髦的工业产品。
博尔顿家族几乎是在一无所有的情况下踏上了追逐财富的路途，起步时唯一可以依靠的就是勤奋。英国最初的一批工厂主大多和博尔顿家
族有着类似的创业经历，当他们成功时，英国人干脆用industry这个词来称呼他们创造的生产部门。
直到今天，在英语中工业和勤奋还是同一个词。
在博尔顿的身上除了勤奋的品质之外，还具备两种大多数商人所缺乏的品质：首创精神和卓越的商业判断力。几乎可以说，他是第一个意
识到瓦特制造的机器将改变世界的人，而当时甚至连瓦特本人都没有意识到这一点。
后来当他和瓦特联手制造第一台蒸汽机时，英国国王前来参观他的工厂，当国王问博尔顿正在忙什么时，他说：“陛下，我正忙于制造一
种君主们梦寐以求的商品。”
当国王大惑不解地问这种商品到底是什么时，博尔顿回答道：“是力量，陛下。”
正是由于这种远见卓识，博尔顿极力挽留瓦特，他在写给瓦特的信中说：“我将为发动机的竣工创造一切必要的条件，我们将向全世界提
供各种规格的发动机。您需要一位‘助产士’来减轻负担，并且把您的产儿介绍给全世界。”
为了吸引瓦特留下来专心从事他的发明，博尔顿早已为瓦特准备好了所能指望的一切，他为瓦特建造了制造蒸汽机所必须的试验车间和厂
房，他向瓦特保证制造蒸汽机所带来的一半收入将归瓦特所有。他甚至让出了自己的旧居给瓦特一家居住。
最终，犹豫再三的瓦特接受了博尔顿的邀请，在博尔顿的工厂中重新开始了“蒸汽发动机”的研制。
1782年，一种全新的联动式蒸汽机在瓦特的手里诞生了。后来，人们把这种高效能蒸汽机看作是世界上第一次工业革命的图腾，瓦特也被
称为“工业革命之父”。
在许多人的印象里，瓦特是蒸汽机的发明者，其实这是不准确的，应该说瓦特是现代意义上的蒸汽机的发明者。用蒸汽产生动力驱动机器的设
想，早在瓦特之前就已经有人付诸于行动了。
早在瓦特出生之前，一个叫托马斯·纽科门的小镇五金匠就造出了第一台蒸汽机。不过，这种蒸汽机又大又重，并且耗煤太多，只有煤矿
主才用得起它。
到1790年，瓦特机几乎全部取代了老式的纽科门机，经过改进的瓦特机成了效率显著、可用于一切动力机械的万能“原动机”。
古老的人力、畜力和水力被蒸汽动力所代替，工厂不必再建在水流湍急的地方，这使大规模生产不仅成为可能，而且成为必要。
1785年，英国出现了第一家以蒸汽为动力的棉纺厂。19世纪30年代以后，蒸汽动力逐渐在棉纺业中占据了优势，蒸汽动力历史性地超过了
水力。这样，作为工业革命先行部门的棉纺织业，率先实现了机械动力的蒸汽化。随着机械动力蒸汽化的完成，工厂制度最终在古老的英国确
立起来了。到1840年，棉纺织工厂工人人数已经超过手织机工人人数1倍多。
纺织业、采矿业和冶金业在瓦特机的带动下得到了迅猛发展，而为了制造瓦特机，机械制造业也繁荣了起来。
1812年，以蒸汽为动力的汽船在英国投入使用。
1814年，乔治·斯蒂芬逊制造出第一台蒸汽机车。
1825年，全长37英里的斯托克顿—达林顿铁路建成通车，这是世界上第一条公共铁路。
瓦特研制的蒸汽机成了工业革命的标志。
这样，以蒸汽机为龙头的工业革命，在几十年内就使英国建成了一套门类齐全的现代化大工业体系，迅速地将日不落帝国的荣耀推上历史
的巅峰。但是，这套史无前例的大工业体系一旦建成，它就会按照自身的逻辑加速历史的发展，从而改变大国间力量的对比，大国争霸的游戏
规则也将因此而改变。
这个规则就是：工业以及隐藏其后的科技将成为决定国家力量的关键因素。这也是英国日后被美国和德国赶上的原因，英国人没有充分地
认识到这一点，他们太过于依赖对殖民地庞大市场的垄断，以至于忽视了工业的发展。
工业革命之后，工业和科技，而不是殖民地和掠夺，决定了大国的兴衰。
瓦特研制“万能蒸汽机”的故事，可以向我们展示科学技术的力量。
瓦特之所以能对“蒸汽机”提出革命性的改进，是因为他是一个真正意义上的把科学和技术结合在一起的发明家。他曾钻研过力学、数学
、化学，做过系统的实验并仔细计算过气缸的热效能。
瓦特知道先探究事物的原理，然后再进行实践，在这一点上，瓦特和纽科门等传统工匠产生了质的区别。因为纽科门等人的发明，并没有
理论的指导，他们是完全靠经验总结摸索出来的。
在近代科学诞生之前的几千年中，人类生产和创造一般都遵循这样一个模式：生产、技术、科学。这个过程就是凭经验盲目地进行生产，
然后在漫长的生产实践经验当中，提炼出技术，然后在改进技术过程当中产生科学。这是一个及其漫长和缓慢的过程，进步微乎其微。不过，
这种模式在近代科学诞生后就被改变了。
近代科学的诞生，是工业革命得以进行的另一个重要条件。
理性时代
近代科学的诞生，可以追溯到哥白尼和伽利略的时代，不过最具代表性的人物则是艾萨克·牛顿。虽然牛顿发表学说的时间比工业革命早
了近80年，但是许多历史学家认为，牛顿
对工业革命的作用是无可置疑的。
对于大多数普通人来说，这个伟大的科学家和一棵苹果树之间的故事可能更为熟悉和亲切。剑桥大学圣三一学院主楼旁边的苹果树是后人
为了纪念牛顿而栽种的，虽然我们不能肯定，引起牛顿研究万有引力的原因，是因为他的脑袋不幸被一个从树上落下来的苹果砸中。
这位科学史上的旷世奇才，在17世纪带来了一场科学的革命。一位于牛顿同时代的传记作家将牛顿比作尼罗河：其巨大的威力人所共知，
但其源头却仍无觅处。
1642年，这位未来的天才科学家在内战的恐怖中出生，特殊的童年环境使牛顿的性格变得内向，喜欢独自冥想以求慰藉，长大后他变得持
重寡言、喜爱思考。在学校里，这位不为人注意的沉默的男孩学习成绩出众，后来进入剑桥大学圣三一学院。
在这里，牛顿的天才受到了数学教授艾萨克·巴罗的注意。作为最早发现牛顿的天才的人，在牛顿获得学位后，巴罗先生辞去了教授职位
，以便让他的学生接替。
大学毕业后，牛顿回到他的老家伍尔斯索普工作了十八个月。后来，这十八个月被称为“创造性想象的全部历史中最富有成果的十八个月
”，牛顿种种伟大的发现的萌芽都孕育在这十八个月里。牛顿的整个科学生涯，就是阐述和证明这些伟大的发现。
在剑桥大学，牛顿是一个典型的工作狂。他几乎从来不参加任何娱乐活动，经常工作到凌晨两三点钟，有时干脆就忘了吃饭。偶尔去学院
餐厅就餐，也是“着一双后跟磨掉的鞋子，穿一双没有系