現(xiàn)在中國經(jīng)濟高速增長，對煤炭的需求量大增，由于各種原因，造成礦難頻發(fā)。媒體逐漸開放，每次大事故均做連續(xù)報道。同時部分礦工的貧困生活與部分煤老板的炫 富行為形成強烈對比，都引發(fā)廣泛討論。礦難成為一個頑疾，給靚麗的生產(chǎn)總值抹上一道血色。資源類財富分配不合理，也造成新的社會問題。有人拿現(xiàn)在的歐美作 對比，其實歐美早年也是如此。

人類很早就發(fā)現(xiàn)煤炭的熱值較高，但是上天容易入地難，煤炭大多深埋地下，開采不易，爆炸、透水、塌方都難以避免。受惠于古羅馬的發(fā)明，歐洲的采礦技術一直保 持較高水平。人們對金銀礦的熱情很高，因為有暴利可圖，而對煤炭則態(tài)度一般。因為大規(guī)模通過人力換取煤炭的過程在經(jīng)濟上并不劃算，不如木材實用方便。

英國的工商業(yè)發(fā)展至18世 紀，對于規(guī)?；a(chǎn)提出了更高的要求。由于傳統(tǒng)手工作坊的生產(chǎn)方式難以滿足海外市場的巨大需求，一系列技術進步和生產(chǎn)管理模式創(chuàng)新在紡織業(yè)率先展開，最早 實現(xiàn)了規(guī)模化大生產(chǎn)，其中的關鍵是動力織布機對手工織布的逐步替代。不只是紡織業(yè)，更重要的還有冶金業(yè)，延伸至軍工業(yè)。問題隨之而來，能源開發(fā)及能量高效 轉(zhuǎn)化，成為擺在所有工程技術人員面前的難題。很多人都清楚，如果一旦成功，將前途無量。但木材的增量供應難度太大，水力經(jīng)常是遠水解不了近渴，石油是后來 的故事，所以煤炭成為當時的必然選擇。怎么才能提高煤炭產(chǎn)量呢？怎么才能解決復雜機械運動和持續(xù)能量供應的脫節(jié)問題呢？

一款改進后的珍妮紡紗機（約1870年）

當時歐洲對于氣壓的作用已經(jīng)有了解，各種小型設備如空氣泵、蒸煮器（現(xiàn)代高壓鍋的前身）已經(jīng)推廣使用。制造一種大機器，利用氣壓變化，產(chǎn)生動力挖掘礦產(chǎn)的想 法開始付諸實踐。要使氣壓變化，首先要給機器提供能量，煤炭成為首選。燒煤是為了挖煤，只要挖出的煤炭價值大于消耗的煤炭價值和其他成本之和，就是一件有 利可圖的事情。經(jīng)過多人實驗后，1712年英國鐵器商人紐科門發(fā)明出第一臺實用蒸汽機，在煤礦使用。同時為了便于蒸汽機快速冷卻，煤礦附近必須要有充足的水源。紐科門式蒸汽機熱效率很低，使用上受到諸多限制，如何改進的問題又留給后人，工程師瓦特就是其中的佼佼者。

瓦特（1736-1819）學徒出身，大半輩子只專注做一件事，改進蒸汽機，提高熱效率。經(jīng)過不懈努力，1782年 瓦特設計出雙向汽缸外加冷凝器的蒸汽機，使熱效率成倍提高。這是一種具有代表性的機型，瓦特后來又做出多項技術改進。它的誕生擺脫了此前蒸汽機必須靠近水 源的限制，得到迅速推廣，將工業(yè)革命推向高潮。從此人力、畜力、風力、水力可以被蒸汽機替代，大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)成為可能。采礦、冶金、紡織等行業(yè)的生產(chǎn)能力 成倍增長，技術水平也相應提高，尤其是鋼鐵產(chǎn)量大增，影響深遠。

瓦特與他制造的一款蒸汽機示意圖（1784年）。

瓦特因為改進蒸汽機，不僅獲得物質(zhì)財富，還獲得多種社會榮譽，受到世人尊重，死后更是聲譽日隆。后來人們把常用的功率單位定為瓦特，以紀念這位偉大的發(fā)明家。

瓦特的故事如果孤立看待，不外乎用聰明、好學、刻苦等溢美之詞來描述。他本人受教育程度不高，超不出技術工人的范疇，最多算是名工程師。就是這樣一個從社會 下層成長起來的小人物，成為引發(fā)工業(yè)革命的標志性人物。為什么是他？而不是國王、教皇、將軍，或者思想家、藝術家、科學家呢？

蒸汽機的發(fā)明看似純粹出于生產(chǎn)目的，而且就是為了挖煤。但它不是閉門造車的產(chǎn)物，從誕生到成熟不僅與生產(chǎn)實踐緊密相連，同時受到市場的檢驗和全社會的眷顧。 以瓦特為例，憑他本人和家庭的財力，根本無法維持前期十幾年高昂的制造和試驗費用。瓦特的祖父、父親都是技術工人，瓦特受家庭熏陶練就過硬的技能，并憑借 聰明勤奮，吸引了多位比較富有的企業(yè)家和制造商先后投資，以期成功后通過制造銷售蒸汽機能分得巨大利潤。而當時英國有全歐洲最完備的專利保護制度，可以在一定年限內(nèi)保障發(fā)明人的權利，同時也保障投資人的權利。

僅有需求和投資還不夠，搞發(fā)明必須要有一些靈感。除了經(jīng)驗上的厚積薄發(fā)，瓦特的靈感一部分來源于科學知識。瓦特曾在一所大學里開設商店，出售自制的數(shù)學儀 器，因此結(jié)識了科學家布萊克，向他學習了很多熱力學知識。布萊克鼓勵瓦特對紐科門式蒸汽機進行改進，并為他提供貸款。瓦特還在投資人博爾頓的介紹下參加當 地的科學社團，與科學家、工程師、學者以及科學愛好者經(jīng)常交流，汲取營養(yǎng)，實現(xiàn)了技術與科學的結(jié)合，其中英國王家學會的大背景作用值得一提。

英國王家學會于1660年正式成立，由多個小型學會合并而成，初期主要成員由清教徒同情者和培根的信徒組成。它是一個高度自治、獨立的社會團體，并得到王室支持，在制定章程、任命會員時，不需要受制于任何部門。后來學會與政府的關系也非常密切，政府為之提供財政資助。王家學會推崇科學精神，注重言論自由，宣言是“不隨他人之言Nullius in verba（拉丁文）”，牛頓、哈雷等人都曾是會員。當時的會員沒有薪金，會員身份很復雜，并不全是科學家，有時能夠入選也是一種榮譽的象征。后來王家學會慢慢轉(zhuǎn)變成純粹的學術機構(gòu)，還有一些下屬和分支機構(gòu)，對各種科學發(fā)現(xiàn)和問題進行宣布、討論、評議。瓦特因改進蒸汽機的重大貢獻，于1785被選為會員。獲得榮譽是一種肯定，但其中的關系是王家學會的科學精英們?yōu)檎羝麢C等新發(fā)明提供思想動力，蒸汽機為社會生產(chǎn)提供機械動力，盡管這種關聯(lián)在初期看上去并不顯著。

表現(xiàn)19世紀英國王家學會舉行會議的版畫。

隨著英國影響力的擴大，很多英屬殖民地國家也陸續(xù)建立了類似英國王家學會的組織，其中就有后來的科學強國美國。不過就像法律體系有英美法系和大陸法系、度量衡有英制和公制一樣，科學機構(gòu)還有另一種形式。17世 紀時，科學研究是一種社會新時尚。這種能夠為國爭光的智力游戲也得到很多歐洲大陸開明專制君主的青睞和支持，撥發(fā)?？罱⒏鞣N科學組織，最高權威就是各國 的科學院，院士享有津貼。與松散的英國王家學會有很多不同，這些歐洲大陸國家更偏重于集中力量搞科研，甚至在名義上，就是為國王服務的。同文學家、思想家 把作品獻給國王一樣，科學家也把成果獻給國王。新發(fā)現(xiàn)會在上流社會引起轟動，大科學家備受推崇。盡管各國的政治關系經(jīng)常不睦，兩類科學機構(gòu)也有不同，但科 學的魅力卻促使各國的科學家能夠保持交流，互通有無，共同進步。

表現(xiàn)政治家柯爾貝爾向國王路易十四介紹法國科學院成員的油畫。

蒸汽機可以視為證明英國社會升級的標志物，反映出當時英國眾多方面，包括生產(chǎn)、技術、軍事、商業(yè)、金融、政治、法律、教育、科學等等均有一定優(yōu)勢。這首先要 歸功于英國獨特的地理優(yōu)勢，安全成本支出較少，令社會投入可以更多地涌向工商業(yè)，而對外軍事行動獲益較大，所以比歐洲大陸國家更能占得先機。最終多種優(yōu)勢 共同作用，畢其功于一役，創(chuàng)造出一項石破天驚的技術發(fā)明。當這個靠化石能源可以連續(xù)運轉(zhuǎn)的家伙一登上人類舞臺，又進一步展現(xiàn)出非凡的力量。

由于蒸汽機無可比擬的性能，更多的人開始思考和嘗試拓展它的使用范圍，除了生產(chǎn)，主要用于交通。美國人富爾頓于1807年8月在哈得孫河上試航了蒸汽機輪船克萊蒙特號，取得成功后于9月開通紐約與奧爾巴尼之間的定期航線。英國人斯蒂芬森制造的火箭號機車在1829年的一場比賽中勝出，并于次年被用于利物浦至曼徹斯特的商業(yè)運營。輪船和火車的出現(xiàn)是交通史上的重要里程碑，用時減少，等同于距離縮短，從此具有悠久歷史的帆船和馬車再也無法擺脫被淘汰的命運。

富爾頓和他的克萊蒙特號蒸汽輪船。

斯蒂芬森和他的火箭號機車。

瓦特、富爾頓、斯蒂芬森并不孤單，只是一個龐大群體中的突出貢獻者。他們都不是所在領域技術的最早發(fā)明者，但都是重要的改進者。成功的關鍵是能否進入商業(yè)領域，或者在生產(chǎn)和軍事中得到廣泛應用，必須要從雛形技術進步到成熟技術，否則只能在試驗場里自娛自樂。

新技術帶來新動力的同時，也打碎了很多舊觀念、舊產(chǎn)業(yè)。對此不了解的人百態(tài)叢生，先是嘲笑、恐慌，進而造謠、反對。富爾頓因為經(jīng)常試驗失敗，他的汽船曾被稱 為“富爾頓的蠢物”?；疖嚱?jīng)過之處，被造謠說奶牛不產(chǎn)奶、母雞不下蛋。但事實勝于爭辯，高效必然取代低效。汽船能溯流而上，劈波踏浪，火車能多拉快跑，風 雨無阻。這些優(yōu)點對于商人而言就是利益，對于國家而言就是實力。

由蒸汽機引發(fā)的工業(yè)革命，不單是機器代替人工這么簡單。在大幅提高勞動生產(chǎn)率的同時，必然促進各項社會變革。很多人擺脫了重體力勞動，另外人類的另一半婦女 也開始爭取新權利。這種人的解放只有將農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明進行對比，才能看到。英國社會的面貌因此煥然一新，政治成果得到鞏固，沒有重蹈古希臘雅典等城邦 的覆轍。

工業(yè)文明在歐洲出現(xiàn)后，充滿力量的同時不可能溫文爾雅，對內(nèi)血腥，對外更血腥，強勢橫掃全球，其他地區(qū)再也沒有機會證明自己能否獨立孕育出工業(yè)文明。與農(nóng)業(yè) 文明的多源不同，工業(yè)文明只有一個源頭。至于為什么會這樣，見仁見智。考慮到科學與工業(yè)文明的緊密關系，不難發(fā)現(xiàn)，二者的誕生過程也有高度的相似性。牛頓 不可能獨自實現(xiàn)科學革命，英國也不可能在孤立狀態(tài)下催生工業(yè)文明。所以如果放寬視野，把它們都看做是全人類長期發(fā)展，共同努力的結(jié)果也無不可，就像最初某 種生物的孕育不可能遍地開花，只能誕生于一點一樣。不過由于歐亞大陸、歐洲、英國對工業(yè)文明的貢獻逐級增大，所以貢獻度的差異決定了早期的利益分配格局。當歐洲濃煙滾滾、機聲隆隆的時候，其他地區(qū)依然生活在低污染、低噪音、慢節(jié)奏的農(nóng)業(yè)社會里，只是寧靜即將結(jié)束。