小時候，我們大多都看過這樣一個故事：瓦特童年時，看到奶奶做飯，火爐上有燒開水的茶壺。當水燒開的時候，茶壺會上下跳動。瓦特就很好奇，他忍不住問奶奶：奶奶，茶壺為何會上下跳動？
奶奶只是個普通農婦，哪懂什麼物理？自然是回答不上來的。
於是，瓦特坐在爐子旁觀察，經過數日的觀察，他發現，原來是蒸汽把茶壺頂開。從此，他發現了水蒸氣的巨大力量。長大後，他繼續研究蒸汽，最終發明了偉大的蒸汽機。蒸汽機有力地推動了第一次工業革命的爆發，瓦特由此改變世界，成為偉人。
小瓦特觀察蒸汽
這個故事，很明顯是杜撰的，因為蒸汽機這東西，並不是瓦特發明的，瓦特只是改良了蒸汽機。不過呢，兒童故事嘛，大多是以教育為目的，這個故事，也就希望能讓孩子對自然科學，對發明產生興趣，抱著這個美好的目的，稍稍編一下故事，似乎也無傷大雅，畢竟瓦特對於蒸汽機，的確有很大貢獻。
但是，很糟糕的是，這個故事除了杜撰錯誤常識，它還傳遞了一個很不完備的觀念，它會讓小孩子天真地以為，只要對自然保持興趣，努力學習研究，然後就可以像瓦特發明蒸汽機那樣，發明個什麼偉大的東西出來，又或者能夠做出什麼傑出成就，改變世界。
這個誤導，問題就大了。如果孩子在長大時，沒有及時糾正這個觀念，他就有可能會走上彎路，白白浪費許多時間精力金錢，讓人惋惜。
特別是筆者看一些融資類型的節目，那些創業者，有不少都自我感覺十分良好，似乎自己就是賈伯斯轉世，動不動就高喊改變世界。然後這些人，絕大部分都會被天使投資人無情拒絕，這讓筆者覺得非常可惜。
改變世界有這麼容易嗎？
個人憑藉努力，是否可以改變世界？答案是可以的，但這，必須是在許多客觀條件都具備的情況下，才有可能實現。通過分析蒸汽機的發展史，我們就可以知道，首先，必須具備這兩個前置條件，個人的努力才有可能真正發揮巨大的作用，才有可能撼動時代，改變世界。
1 必須具備比較優勢，滿足時代的真正需求
發明一個產品，研發一種技術，提供一種服務，其目的，就是要滿足人的需求，這是眾所周知的事情。可是，人的需求是多種多樣，複雜多變的，哪些是真正的需求，哪些是偽需求，哪些只是發明者，研發者，創業者個人臆想出來的假需求，那就不是這麼容易就可以分清的。
就如蒸汽機，人類難道是從瓦特開始，才認識到蒸汽的巨大力量嗎？難道之前的幾千年歷史，人類就沒有一個聰明人，沒有一個對自然感興趣的人，能認識到蒸汽的力量？這顯然不是。早在公元一世紀，古羅馬數學家希羅，就發明了汽轉球。這是一種用蒸汽推動球體轉動的玩物，本身並沒有任何實際作用。儘管這不是蒸汽機，但至少說明，人類早在距離瓦特一千五百多年前，就已經認識到蒸汽具有推動力量。
汽轉球
人類只有勞動，才能生產出各種衣食住行所需要的物資。所以，動力永遠是人類的剛需。那麼，既然動力是人類的剛需，而古羅馬人又已經認識到蒸汽具有動力，甚至已經製造出汽轉球，那為何古羅馬人沒有發明出蒸汽機，提前讓人類進入工業革命？
那是因為，人類的動力，並不是只有蒸汽。當時，人類就已經掌握了四種動力：人力，畜力，風力，水力。蒸汽機在剛發明的時候，效率非常低，比人力畜力強不了多少，而它只是建造出來，就已經需要花費巨大的財力物力，要讓正常它運轉，就必須有人不斷在它旁邊添加燃料，這就需要人力成本跟燃料成本，然後壞了它又要修理，這又需要一筆維護成本。綜合來說，它的性價比極低，跟人力畜力比起來，它沒有任何的比較優勢。
比較優勢，正是區分真需求跟偽需求的利器。人類的需求，亙古以來就沒有多少變化，不外乎生老病死，衣食住行，勞動消費購物社交等幾種而已。各種產品，技術，服務，都是為了滿足這幾種需求產生的。人類經過幾千年的發展，各種需求，都必然衍生出對應的產品技術服務。太陽底下，本來就沒有多少新鮮事物。所以，一種新的產品，技術，服務，如果它真的能滿足人的需求，它必定有可以對標比較的產品技術服務，如果沒有，那它肯定是一種偽需求。
火車與馬車對標
然而，只是有比較，有可以對標的產品技術服務，那還是不夠的，因為人的天性是保守的，而且，學習新事物，是需要花費時間的，如果新事物對比舊事物沒有足夠的優勢——比如更便宜，更耐用，更方便，更有效率，或者更炫酷，人們是不會接受新事物的。
比如我們每天看到的鍵盤布局QWERTY，這種鍵盤布局，跟字母順序完全不符合，非常彆扭，為何要這樣設置呢？原來，一開始的鍵盤布局，是出現在打字機上的，其鍵盤布局，就是按abc這樣的順序排列的。這樣的順序，簡單易學，為何人們不採用呢？就是因為太簡單，太容易學，人們打字很容易就變得飛快，然而，當時的打字機技術並不成熟，如果打得太快，就容易造成卡鍵，乃至造成打字機損毀。所以，克裡斯託夫·拉森·肖爾斯，就故意設計了QWERTY這種鍵盤布局，他把最常用的幾個字母，都設置在相反的方向，這樣，就可以最大限度放慢敲鍵速度，以避免卡鍵。
鍵盤布局
也就是說，我們常用的QWERTY鍵盤布局，其實不是為了讓人打字更易學，更快速，而是恰恰相反，是為了讓人打字更難學，打字更慢！到現在，電腦手機，已經取代了打字機。電腦手機已經沒有打字機原來的老毛病了，然而，人類卻不願意改用更快速更符合規律的鍵盤布局，因為人類已經習慣了這種排列方法，不願意再花時間去學習新的打字更快的鍵盤布局。
所以，如果新事物對比舊事物，沒有特別明顯的優勢，人類是不會接受的。
蒸汽機的出現，就是比較優勢的產物。人類早在公元1世紀，就已經有文字記載，就已經清晰地認識到蒸汽是可以作為動力的，然而為何一千多年，人類並沒有發明蒸汽機，一直要等到一千多年後才會發明蒸汽機，進入第一次工業革命？其實，這就是一種倖存者偏差，這一千多年，肯定出現了很多聰明人，出現很多能工巧匠，這裡頭，很有可能曾經有人發明過用蒸汽推動的機械，只是這種機械效率低，成本高，對比人力畜力沒有任何對比優勢，所以自然就沒有普及，歷史上自然也沒有相關記載了。
直到一千多年後，在某個非常特殊的應用場景下，蒸汽機的比較優勢開始凸顯，人類才有了發明蒸汽機的強烈需求，蒸汽機才會被發明出來。而且，最重要的，還不是它被發明出來，而是它能夠真正變成一種有價值的，有市場的商品，人們願意購買它，使用它，這樣，它才會被普及。然後，瓦特才會對它進行最為重要的技術迭代升級，讓它真正變成第一次工業革命的原動力，改變世界。
這個特殊場景，就是採煤。
這黑乎乎的東西，才是促成蒸汽機發明的直接原因
大航海時代的英國，因為航海貿易激增，英國需要大量造船，以滿足日益增長的航海需要。英國是個島國，本土資源原本就比較匱乏，造船需要大量木材，建築房子也需要大量木材，再加上英國人民需要木炭來生火取暖，漸漸木材就不夠用了。女王看到這種情況，馬上命令封山封林，不許普通老百姓進樹林砍樹木，必須改用煤炭生火取暖，於是，英國的老百姓都改燒煤，煤的需求量開始激增。
煤炭的需求量一激增，挖煤的人就多了，煤老闆也多起來了，煤礦自然就越挖越深，漸漸地，煤老闆都會碰到一個頭大的問題，那就是隨著煤礦越挖越深，地下水就會冒出來，這時候，就必須把地下水抽走，才能繼續挖煤。
當時人們掌握的，還是那四種力：風力，水力，畜力，人力。這四種力，是否適合給煤礦抽水呢？風力，供給不穩定，而且必須要建在風力充裕的地方，還要花一大筆錢建造風車，要求多成本高供應不穩定，首先排除。水力，必須要建在河流旁才能發揮水力，煤礦這東西，哪能保證旁邊有河流？而且河流有乾涸期有冰封期，同樣不穩定，第二排除。能用的，就只有畜力跟人力。
如果在中國，說不定就真的用人力來抽水了，因為中國人多，人力成本可以低到忽略不計。在古代，人是要服徭役，是要幫國家免費興修水利之類的。所以，古代的老百姓可沒有多少工錢的概念，只要能提供一日三餐，說不定就有不少人願意下煤礦抽水去了。
然而，故事的發生地是在英國，是在小國寡民的歐洲，這裡國家的人口畜生都比地大物博的中國少多了，物以稀為貴，人力畜力成本自然就上去了。而且，那時的英國，已經進行了資產階級革命，圈地運動，個人已經從土地掙脫出來，成為了自由勞動力。如果煤老闆開的工錢沒有吸引力，工人就會跑去做別的工作，不會到煤礦抽水，這也進一步推高了人力成本。
在水力風力都不靠譜，而人力畜力成本又比較高的情況下，蒸汽動力的優勢，第一次被體現出來。我們知道，蒸汽動力最大的問題，其實不是建設跟後期維護——這都是可以通過完善技術大量生產來降低成本的。蒸汽動力最大的弊端，其實是它的運營成本。
蒸汽動力，需要有人不斷添加燃料，燃燒燃料，這不斷消耗的人力跟燃料，都是巨大的成本。在最初時，蒸汽動力效率很低，蒸汽動力對比人力畜力， 是沒有任何優勢的。只有到了煤礦這個特殊環境下，煤的成本非常低，而蒸汽機排水的效率，比人力抽水的效率，要高得多。綜合來說，要排出相同的水量，蒸汽排水的成本比人力成本更低。
壓縮了成本，就等於提升了利潤，這是每一個老闆都希望做的事情。煤老闆自然願意花錢購買蒸汽機來抽水，這個需求，這個市場，是真實存在的。於是，看到這種需求的聰明人，工程師，發明家，就開始琢磨發明蒸汽機。
2 必須符合道德法律文化習俗等軟環境的要求
需求是硬環境，但人是群體生物，每一個人，只要活在社會之中，就要受到道德法律文化習俗的約束。因此，任何一種發明，都不能忽視這種軟環境的要求。一種發明，只有符合軟環境的要求，才有可能得到普及，如果不符合，就會受到很多的阻力，甚至會被徹底扼殺。
如上文所述，正是因為大航海，導致木材被限制採伐，煤炭需求激增，煤礦需要抽水，蒸汽機的需求出來了。但大航海可不止出現在英國，甚至最早也不是出現在英國，而是在葡萄牙西班牙，然後荷蘭，法國，義大利等西歐各國，也加入了大航海時代，他們也要燒煤，為何蒸汽機最先出現在英國，而不是在葡萄牙西班牙法國荷蘭義大利？
這就跟制度、法律等軟環境密切相關。
1688年，英國的資產階級和新貴族，發動政變，推翻了詹姆士二世的統治，史稱光榮革命。從此，英國君主的權力逐漸被議會法院所取代，英國從一個人治國家，逐漸變成了一個法治國家。而早在1624年，英國議會就頒布了《壟斷法規》，這是世界上第一部現代含義的專利法。這部法律確定的許多基本原則和定義，都一直沿用到現在。
光榮革命
正是專利法的實施與法制制度的確立，讓發明成為了一門有利可圖的生意。在利益的驅動下，英國許多民間工匠，發明家，開始投身偉大的發明事業。其中，就有一部分發明家，看到了煤老闆對抽水的巨大需求，便開始琢磨發明用蒸汽驅動的抽水裝置。
1698年，英國工程師託馬斯·塞維利，發明了世界上第一臺實用的蒸汽提水機，而且他還取得了標名為「礦工之友」的發明專利。不過，他的這個蒸汽機，無論是在實用性，穩定性等方面，都非常差，很難普及。
1712年，英國工程師託馬斯·紐科門，發明了紐科門蒸汽機。這種蒸汽機的效率，仍然不高，只適用於在煤礦這種富含燃料，燃料成本極低的地方抽水。但是，紐科門蒸汽機非常耐用穩定，比賽維利發明的蒸汽機可實用多了。
紐科門蒸汽機
既然如此，紐科門蒸汽機，是不是就獲得了快速普及呢？非也。因為這蒸汽機的專利，是賽維利奪得的。而且，這賽維利拿到的專利，非常寬泛，只要是用蒸汽驅動的裝置，都可以算作是他的專利，紐科門根本無法繞開他的專利。而且，這賽維利還跟英國王室有點關係，後臺可硬得很。雖然紐科門蒸汽機是紐科門獨立發明的，也比賽維利的更好更實用，然而，紐科門根本無法銷售他發明的蒸汽機掙錢。
從賽維利跟紐科門的專利之爭，我們又可以看出，這太陽底下，真的沒有多少新鮮事。專利流氓這東西，兩三百年前英國就有了，這賽維利，可能就是人類歷史上的第一代專利流氓。
不得已，紐科門就找到這賽維利，看能不能把他的蒸汽機，掛靠到賽維利的專利名下銷售，每賣一臺就要給賽維利一筆錢。這賽維利，也很清楚自己發明的蒸汽機，實用性實在太差，根本就賣不出去，遠不如紐科門蒸汽機實用，因此就同意了這一筆買賣。於是，紐科門蒸汽機得以銷售，蒸汽機開始在煤礦中普及。
正是有了紐科門蒸汽機這第一代蒸汽機的成功，之後的瓦特，才能在此基礎上改良紐科門蒸汽機，讓蒸汽機的作用突破了煤礦抽水這個很狹窄的應用場景，廣泛應用於工廠生產，火車輪船等地方，成為第一次工業革命最大的推動力。
因此，發明一種產品技術服務，是有硬環境跟軟環境兩方面要求的。硬環境是比較優勢，是人的需求，軟環境則是道德法律文化習俗這些約束，只有軟硬環境都匹配，一項發明，才有可能成功，才有可能被普及，才有可能改變世界。
限於時間篇幅精力，今天就先寫到這。如果大家對這篇文章，對蒸汽機的發展歷史，對瓦特很感興趣，請收藏點讚評論。如果願意看這方面題材的人多，我會結合蒸汽機跟瓦特的個人歷史，進一步分析，為何是瓦特改良蒸汽機，而不是馬特，牛特，或者其他工程師，做出這個偉大貢獻。