第十章 西方的时代:是东风压倒西风,还是西风压倒东风(第2/17页)

但是,教授们对发动机却颇有兴趣。格拉斯哥大学购买了一个微型发动机样品,可是却没有哪一个学者可以将其发动起来。直到1765年,该校数学仪器制造师詹姆斯·瓦特在工场里成功将其发动。发动机虽然运行了,可是效率并不高,这让瓦特百思不得其解。在进行其他任务的时候,瓦特一直在思索蒸发、冷凝水的更好办法。直到有一天,他终于想了出来,就如他写的那样:

在一个周日的下午,天气晴朗,我出门散步……正在此时,一个想法从脑中蹦出。蒸汽具有伸缩性,会冲进真空中。若能在(加热的)汽缸和耗尽的容器中间建立连接,蒸汽就会冲进去,这样可以不冷却汽缸而冷凝蒸汽……当整个过程在脑海中构建妥当时,我发现半晌的工夫已经过去了,我还没走到高尔夫球场呢。

那是个周日,对主虔诚的瓦特只能放下手中的活,但是周一早上他以现有材料迅速组建了一个新模型,将冷凝器和蒸汽汽缸分开。这样,汽锅保持高温,冷凝器保持低温,而不是加热冷却交替进行。这种方法可以减少用煤近8成。

此时,一系列新问题接连产生,但瓦特仍孜孜不倦年复一年地继续探索。他的妻子去世了,支持者也破产了,可发动机仍旧不能稳定地运转。1774年,就在瓦特准备放弃研究寻求更稳定的职业时,“铁的领主”马修·博尔顿前来帮助瓦特。他收购了瓦特负债累累的支持者,将发动机制造厂迁到伯明翰。为了解决瓦特的困境,博尔顿既投入了资金,又投入了人力,派遣聪慧的金属制造工“钢铁疯子”威尔金森(Wilkinson)前来助阵。(威尔金森认为,万事万物都可以用铁来制造,包括自己的棺材。)

就在6个月后,瓦特给父亲写了封信。我认为这是封有史以来低调程度位列第二的信(在本章后面的内容中,我将谈谈最低调的信)。在信中,瓦特写道,他的发动机现在“相当成功”。1776年3月,举行了一个盛大的公开展览会。会上,瓦特和博尔顿的发动机只用60分钟就将水从60英尺深的矿井中抽了上来,而消耗的煤仅为旧机器的1/4。

怪不得在博斯韦尔访问索霍区时,博尔顿表现得自信十足。现在发动机在矿井外性价比很高,局限性很小。“如果我有……100个小发动机……外加20个大的共同运作,我们就能够把全部问题成功解决掉,”博尔顿给瓦特写道,“晒草要趁太阳好,我们要抓紧有利时机。”

虽然一些顾客的光临会让他们感到惊喜,但他们的确抓住了有利时机。第一个利用蒸汽动力的制造商是棉布制作商。西欧并不产棉布,直至17世纪,英国人一年四季都穿着破破烂烂、带有汗臭味的毛料衣物,内衣往往也是如此。可以想象,当商人开始从古印度进口轻便、色泽明丽的棉布衣物时,该有多么轰动。1708年,丹尼尔·笛福回忆道:“棉布悄悄来到我们的屋子,进入壁橱、卧室。窗帘、地毯、椅子,连床都是用棉布做的,要不就是印度制品,绝非他物。”

进口商发了大财,不过他们投资的是印度棉花,而不是英国羊毛。因此,羊毛巨头们游说国会禁止买卖棉布衣物。于是,其他英国人进口生棉花(这仍是合法的),自己制造棉布。不幸的是,这些棉布织物没有印度货的质量好。到了18世纪60年代,英国棉布市场的规模只有其羊毛市场的1/13。

但是,棉花的确有个好处,即可以用机械将纤维纺成纱,完成这一费力的工作。1万年来,纺织品的生产需要心灵手巧的女工(极少使用男工)将一小捆羊毛或纤维绕在纺锤上。我们在第七章看到,1300年,中国的纺纱工人用水能或畜力为能源的机器来提高生产率。在随后的几个世纪中,这种机器使用得越来越普遍,产量也稳步提高。但英国突然开始机械化,使古代的一切技术相形见绌。1770年,一个纺纱工人用脚踏式纺纱轮要花200小时才能纺出一磅纱线[1];到了1800年,性能卓越的设备可以在3小时内完成相同的工作量。这些设备的名称轰动一时——哈格里夫斯的珍妮纺纱机、阿克赖特的水力纺纱机和克朗普顿的走锭细纱机(罗伯特自行控制的走锭细纱机诞生于1824年,只需要1小时20分钟就可以将上述任务完成了)。机器不断进步,蒸汽动力日趋完善,织机在大工厂里聚集排布。第一个完全由蒸汽发动机供能的纺织工厂于1785年开张(当然,这里的发动机是博尔顿和瓦特提供的)。

织机使得英国棉花价格更低、质地更为纤细结实、粗细均匀,其品质甚至超过了印度产品。1760~1815年,英国出口的成衣数量增长了100倍。棉纺业,这一曾经不起眼的产业,转变为国民收入的重要来源,产值约占国民总收入的1/12。10万男男女女(尤其是童工)一天12小时以上、一周6天奋战在工场,大批大批地生产棉布运到市场。纺纱的价格从1786年的每磅38先令跌至1807年的每磅7先令。虽然价格下降,但市场扩张,利润仍在继续膨胀。

地理位置的优势促使棉纺业在英国蓬勃发展。棉花的原材料产于英国海外,因而不需要在国内争夺土地生产。相反,美国渴望得到英国的钞票,他们将百万顷土地变成棉花种植园,让成百上千的奴隶在此劳动。美国的棉花产量从1790年的3000包陡升至1810年的17.8万包,到1860年更是飙升至450万包。英国在纺织技术上的创新促使美国在种植园生产上产生了新创意。例如,伊莱·惠特尼(Eli Whitney)的轧棉机。它可以把棉花纤维从黏性种子上分离,这比雇佣奴隶用手来分要便宜。美国棉花供给增加,满足了英国的需求。这样,美国的棉花仍保持在低价位。工厂和种植园主富裕起来,棉花生产给大西洋两岸创造出庞大的劳动力新队伍。

回看英国,先进技术从一个产业扩展到另一个产业,促进了更多新技术的产生。最重要的飞跃就是制造材料以供其他新兴产业使用的制铁业。英国的制铁工人在1709年已经知道如何用焦炭熔炼铁(这比中国的冶金学家晚了7个世纪),但是如何让熔炉恒定高温,一直没有找到办法。1776年后,博尔顿和瓦特的发动机通过提供稳定气流解决了这一难题。在随后几年中,科特的搅炼法(这和棉纺业其他名称一样让人叫绝)成功解决了剩余的技术问题。和棉花的问题一样,制铁工人发现劳动力成本下降了,同时就业、产值及利润陡升。

博尔顿和其竞争者揭示了能源的真面目。虽然他们的革命用了几十年的时间(1800年,英国制造商使用水车产生的能量是蒸汽发动机的3倍),然而这却是整个世界历史上规模最大、进展最快的变革了。在近百年的时间中,技术变革粉碎了社会发展指数上限永远不可突破的神话。1870年,英国蒸汽发动机产生400万匹马力的动力,与4000万的人力相当。假如工业继续依靠人力的话,这些人所需的小麦将是英国小麦总产量的3倍多。化石燃料让不可能的事成为可能。