瓦特從開始改良蒸汽機到最後研製成復動式蒸汽機，前後花了30多年，僅在解決活塞與汽缸之間的漏氣問題上，瓦特就反覆試驗了很長時間。這也說明了一個問題:蒸汽機的發明對世界來說是多麼重要，人們好像一直在等待瓦特的成功。不僅僅是瓦特的合作夥伴馬修·博爾頓，全世界都在等待蒸汽機帶來的奇蹟。
「蒸汽機的歷史意義，無論怎樣誇大也不為過。」
——《全球通史》作者L.S.斯塔夫裡阿諾斯
瓦特從開始改良蒸汽機到最後研製成復動式蒸汽機，前後花了30多年，僅在解決活塞與汽缸之間的漏氣問題上，瓦特就反覆試驗了很長時間。這也說明了一個問題:蒸汽機的發明對世界來說是多麼重要，人們好像一直在等待瓦特的成功。不僅僅是瓦特的合作夥伴馬修·博爾頓，全世界都在等待蒸汽機帶來的奇蹟。
第一次工業革命始於18世紀的英國，「珍妮紡紗機」、「騾機」的出現，提高了紡織品的產量和質量，為英國全球貿易和擴張提供了一次加速，這也使英國與其他強國之間的經濟實力差距拉大。蒸汽機出現後，英國已經把其他國家遠遠地甩在後面。
1712年，蘇格蘭鐵匠紐克曼發明了空氣蒸汽機。瓦特是在幾十年後在格拉斯哥大學做修理工的時候才第一次見到紐克曼蒸汽機模型，從此，他便開始研究如何讓這臺笨拙的機器變成「永動機」。
蒸汽機究竟如何改變了人類歷史，它在當時的工業革命中起到哪些關鍵作用？記者採訪了南京大學歷史系教授楊豫教授。
楊教授說:「瓦特蒸汽機的發明嚴格意義上說不是發明，它是改良。18世紀60年代瓦特在紐克曼蒸汽泵的基礎上改良成功。這種紐克曼蒸汽泵又稱『火機』，它發動起來渾身冒火，主要在礦山上使用，是抽水用的，所以又叫『礦工之友』。它和泵連在一塊，所以體積很大。」
由於這臺機器的局限，幾十年來，它一直只用來抽水用，並沒有廣泛應用於其他方面，「英國的煤田有個特點，都在海平面以下，礦山積水非常嚴重。礦山要解決一個問題就是先把水抽乾，才能夠把煤挖掘出來。所以紐克曼的蒸汽機主要用於礦山，當然還有一個用處就是用在鹽田，也是抽水用。這個蒸汽機的最大缺點就是熱效率太低，要用大量的燃料。用在煤礦沒問題，煤礦有煤，即便效率低也沒關係。瓦特想改良這個蒸汽機，主要是想怎麼用作一種動力。60年代他改良成功了，這次改良成功的還是單動式的，就是來回運動的蒸汽機，還是不能給機器提供動力，因為機器動力需要圓周運動。他把單動式變成聯動式花了20年時間。他用分離汽缸的方式，再加上一個冷凝器，就提高了它的熱效率。這個改良後的單動式蒸汽機就可以離開煤礦了，用在其他地方。聯動式蒸汽機的出現，就可以替代人的動力、水動力，可以驅動機器了。所以這個發明在整個英國工業革命期間，是一件很重要的事情。」楊教授說。
英國有豐富的煤鐵資源，但是煤礦、鐵礦大都在丘陵和山區，一些工業城市往往根據礦山分布而發展。隨著工業化規模擴大，擺在英國人面前的一大問題就是交通，如何解決原料地之間的交通問題很關鍵。楊教授說:「過去，英國交通主要是靠人力、畜力、水力，水力比人力、畜力先進一些，但水力有一個問題，它必須有落差，有落差才能帶動水輪，水輪才能帶動機器。水力一般用在糧食加工，而且主要在山區，到了平原就不行了。在平原，如果築壩來製造落差，又會影響交通，因為英國的水運很重要，這就影響了英國的工業分布。英國的工業發源於丘陵和山地地區，靠近煤田，於是跟市場之間的距離很遠。英國隨著新工業中心形成後，怎麼解決與市場之間以及同其他原料地之間的距離的交通問題？一些工廠就會考慮它要重新布局。如果沒有這樣的蒸汽機提供動力，它就不能離開山區」。這樣，蒸汽機就帶動了英國交通革命，「交通革命主要有三個方面，運河、公路、鐵路。在18世紀90年代修成了英國大連接運河，所謂大連接運河，就是把西海岸和東海岸連通了。大連接運河的修成意味著英國將所有的運河都連到一起，運輸比以前方便多了。運河的連通，反過來對鐵等原料又有新要求，比如涵管、大壩，都需要鐵，另外還有公路。英國的公路國家不管，每段公路都由地方管，但是地方又沒有錢修路，所以公路狀況很糟。在運河熱的同時，也出現了修公路的熱潮，主要是一些貴族在修路。公路修好了，運河連接好了，整個英國交通就四通八達了」。
雖說「珍妮紡紗機」的出現帶動了第一波英國工業革命，提高了生產效率和棉紗質量，但當時英國生產的棉紗和中國、印度的棉紗比，還有很大差距，在市場上缺乏競爭力。但是，當蒸汽機與紡織機結合在一起，就完全不一樣了。「蒸汽機的動力解決了紡紗中的質量問題。」楊教授說，「當時英國紡紗的主要原料是亞麻和棉花，用手工紡織，紡出來的棉紗粗細不均勻，擰得不緊，因為紡的時候全部靠手感。這樣織出來的棉布比中國和印度的差遠了。中國和印度有長期紡織的基礎，加工水平遠比英國高。所以英國棉紡織業發展受到的最大威脅是來自印度和中國，英國要穩穩佔住市場，非解決紡織質量這個問題不可。另外從技術上講，手紡的紗由於質量差，尾線一定要用亞麻線，進線要用棉線，所以紡出來就像混紡的一樣，一下水就會皺起來，這是一個缺點，還一個缺點就是不易染色，亞麻和棉花混在一起，一染的話就花了。中國的棉布在英國有個專門的名詞叫『印染布』，可以染上均勻的顏色。」
楊教授還介紹說，以前英國最擅長製造的是呢絨布，因為英國盛產羊毛，但是18世紀開始，他們的市場主要是熱帶和亞熱帶地區的殖民地，所以呢絨就沒有市場了。蒸汽機用於紡織業，使英國經濟如虎添翼。
棉紡織業技術進步，使生產率大大提高，產品價格也大大下降，1786年，英國棉紗每磅是38先令，1800年下降到9.5先令，1830年又降到3先令，這對歐洲大陸的棉紡織業的衝擊是致命的，中國和印度出口到英國的棉紡織品從此也就失去了競爭力。英國不用再發愁如何把呢絨布傾銷到熱帶、亞熱帶殖民地地區了，因為棉紗可以賣到世界各地。
另外，楊教授還提到:「蒸汽機為棉紡織廠提供了動力，這樣棉紡織廠就可以搬到平原，它擺脫了對水動力的依賴。由於蒸汽機的使用，使機器的構件發生了本質變化。比如珍妮紡紗機原來是木質的，如果用蒸汽機帶動的時候，木頭就不行了，它就需要用鐵來製造，這樣對鐵的需要就非常大了。」
「英國的冶鐵業一向不發達，英國有豐富的煤礦，但都屬於深層煤礦，需要蒸汽機抽水。另外，英國鐵礦儲量大，但是他的鐵礦石含磷、硫等雜質太多，所以要把生鐵變成熟鐵就不行。當時英國生產機器的生鐵大都從瑞典、俄國進口，他們要用大量原料把生鐵換回來。英國靠蒸汽機解決了這個問題，在冶鐵過程中，鼓風機由蒸汽機帶動。在這個過程中他們有兩個重要發明，一個叫『攪煉法』，一個叫『碾壓法』，這兩個環節都需要蒸汽機，可以去除雜質，這樣煉出來的鐵就可以做機器部件了。從此，他們基本上擺脫了對瑞典、俄國生鐵的依賴，這一點對英國的貿易來說很重要。」楊教授說，「冶鐵業的發達，反過來對蒸汽機的要求就大了，這樣就形成了一種互相拉動。還有紡織機，使用蒸汽機作動力後，最開始1個頭，後來8個頭、64個頭、108個頭，機器越做越大，這樣又推動鐵的生產。英國工業革命是從紡織機開始的，但到了19世紀前10年開始，他的重心就轉到冶鐵上了，冶鐵就成了他們最重要的部門。還有運河中的涵管，以前涵管都是用磚砌出來的，後來就必須用鐵製涵管。工廠的機器越來越大，廠房就要變大，很多東西都要用鐵，這樣才會結實。這樣，英國的工業部門內部就產生了相互需求。這個需求對生產的發展和對技術的發展產生了巨大動力。我們看這個過程不要看結果，好像蒸汽機提供了動力，不是這樣，它是把整個經濟的運行方式給改變了。」
1800年左右，英國的煤和鐵的產量比世界上其他地區產量的總和還要多，19世紀中葉之後，產量達到了世界總產量的2/3，當時英國是世界上唯一的鋼鐵出口國。1826年，英國已經擁有1500臺蒸汽機，到19世紀中後期，蒸汽機在英國已經完全代替了水力。楊教授說:「到19世紀20年代以前，英國蒸汽機的生產還是個別訂貨。比如你需要一臺蒸汽機，就可以到瓦特的公司訂購，然後他們會去工廠實地考察，造好了之後運過去。20年代以後才開始批量生產。這時歐洲大陸也看到英國機器製造業的發展，這樣就開始從英國訂貨。英國就以機器製造業這個行業佔領歐洲市場。」
「鐵路也是這樣，史蒂芬孫第一次修建鐵路的時候人們也是無法想像，甚至認為這個人是個怪人，他走在街上有人從後面用石頭打他。鐵路的修建也是為了解決原料運輸問題，當時的蒸汽機車就像一個大茶壺一樣，人們想像不出來這麼大的東西怎麼會動。」1814年，史蒂芬孫製造了第一臺蒸汽機車，並運送貨物成功。到1850年，英國鐵路總廠已經超過了2.35萬公裡。
「英國有了蒸汽機之後，他的生產基本上就是機器生產，這期間歐洲大陸還停留在手工生產階段。更重要的是隨著蒸汽機的使用，蒸汽機跟工廠聯繫在一起，工業結構發生了根本性變化，勞動出現分工，生產效率就提高了。僅僅十幾年時間，就把英國和歐洲大陸的生產水平拉開了，完全是兩個等級，英國產品打到任何市場都不怕。這樣英國就可以改變整個外交戰略，他可以推行自由主義貿易，英國跟所有國家說，你的商品到我這裡免稅，我的商品到你那裡，也要免稅。為什麼英國推行自由主義貿易？就因為他們有這個實力。這樣一來，英國產品就把歐洲大陸國家的產品基本上排擠出去了。有這樣一個例子，拿破崙戰爭期間，他搞了一個大陸封鎖政策，他發布了《米蘭赦令》和《柏林赦令》，這兩個赦令的目的是封鎖英吉利海峽，不允許英國商品進入歐洲大陸。但英國商品太便宜了，所以很多國家都搞走私，把英國商品偷偷運到歐洲大陸。所以那段時間走私貿易非常猖獗，到了什麼程度？拿破崙的士兵穿的服裝都是英國造的。最後拿破崙也沒辦法了。」楊教授說。
瓦特蒸汽機在改良過程中汽缸密封問題一直沒有解決，最後他還是通過軍工技術解決了這個問題。楊教授提到:「英國的阿森納是生產軍工產品的兵工廠，它對英國的技術發展起到很大推動作用，而且是相互推動的作用。阿森納工廠有個工程師叫威爾金森，他發明了一個鏜床，這個技術是用於大炮上的，這個技術發明後，一直保密。後來瓦特把這個技術用在蒸汽機上，用鏜床來造汽缸。這樣才解決汽缸與活塞之間的漏氣問題。有時候一個發明的成功，並不取決於某種思想，而是一個工具的完成。」
英國的崛起與擴張，靠的是對外貿易。楊教授認為，英國工業革命歸功於兩點:一點是一場能源革命，通過蒸汽機的使用，它就可以把煤用在工業方面，解決了能源問題;另一點是亞當·斯密的《國富論》發表，他徹底批判了重商主義的商業原則，提出了自由主義商業原則，為當時的政府政策和企業經營方式提供了理論基礎。
回顧西方殖民主義擴張歷史，楊教授說:「葡萄牙和西班牙對外擴張，還是尋找黃金和香料的欲望，因為盛傳在東方有很多黃金，需要黃金也是跟東西方貿易有直接關係，因為西方人需要東方商品，尤其是香料。歐洲人主要在寒溫帶，大部分牲畜在入冬之前都要宰殺，然後將肉醃製起來備冬天食用，醃製的時候不僅需要鹽，也需要香料。所以，香料對他們來說是生存必需品，他們甚至為了香料發動戰爭，因此東西方貿易總處在逆差狀態。英國跟中國、印度的貿易需要用黃金、白銀來支付，因為中國不需要他們的商品。葡萄牙和西班牙在這一點比他們先走了一步，因此他們在拉美發現大量的黃金和白銀，這是早期擴張。在葡、西地理大發現、開始海上貿易的時候，英國擅長的是海盜，在半路攔截葡、西的海船，並且因此發了大財。當時有個布萊克船長，由於他在海上組織海盜活動比較出名，最後被封為海軍上將。
葡萄牙、西班牙是掠奪式的，西班牙人曾經幹這樣的事情，南美都是部落酋長制，他們到那裡就把酋長抓起來，關到一個籠子裡，抬到部落裡，只要你們把這麼大的籠子裡裝滿黃金、白銀，我們就把酋長放出來。結果他們就回到家裡把黃金白銀拿出來往籠子裡裝。葡、西是枯竭性掠奪，把拉美當地的居民變成勞動力，然後讓他們開採黃金，這樣的殖民地越來越萎縮。經濟萎縮根本就買不起他們的東西。所以，葡、西拿到了黃金白銀只能用來戰爭，想建立對歐洲大陸的霸權，結果把自己消耗光了。
而英國主要通過商品貿易，所以英國改變了資本主義掠奪方式，他就是要把自己的商品打到越來越多的市場上去。英國的殖民地主要在北美洲，他把居民移居過去，然後在那裡建立殖民地，從此讓殖民地也得到相應發展。所以這些殖民地後來都成為他們重要的市場，他們和殖民地之間的關係是貿易關係。這樣一種貿易關係當然有剝削在裡面。這樣一來，就使殖民地地區越來越發達，人口越來越多，收入越來越多，他們能夠買英國的商品，原料和資本都解決了。英國就是通過這樣的商業活動為他後來工業革命奠定了基礎。
殖民地地區經濟發展起來，雖然對英國貿易有好處，但是無可避免地會應用到新技術，這反過來肯定會對英國貿易帶來挑戰，對此，楊教授說:「英國對殖民地採取歧視政策，他允許殖民地工業發展，但是能和英國競爭的工業，他不讓發展。比如造船，他允許殖民地造船具，但是鐵釘絕對不讓生產。因為如果他們生產鐵釘，冶鐵業就會發達，就會跟英國產生競爭，所以歷任首相都不允許殖民地生產一顆鐵釘。如果從一個長期歷史發展看，這就是造成了國際性勞動分工不同。蒸汽機發明後，英國不許蒸汽機出口，1810年前後，英國頒布了一個法令，凡是蒸汽機和機器出口的，處以死刑。所以德國人採取的辦法就是把威爾金森請過去，在那裡辦個工廠。儘管英國採取了極端的措施來禁止蒸汽機出口，但是技術的傳播是無法禁止的，後來英國也沒辦法，這條法令也就鬆弛下來了。因為自從英國有了這種機器發明，並且使他的工業成為一個類型不同的工業，因此其他國家都看到了，這是一個學習的榜樣。而且，你不學習就是個生存的問題了。比如法國，他的海外市場全部被英國人佔領了，拿破崙搞大陸封鎖，結果也把法國跟加勒比海地區的貿易關係斷掉了，除了歐洲市場，海外市場幾乎全部沒有了，這可以說是拿破崙失敗的重要原因，因為他沒有把戰爭持續下去的經濟能力。拿破崙戰爭給人帶來的啟示是，過去誰有一支強大的軍隊誰就能打贏戰爭，從拿破崙戰爭開始，誰能把戰爭進行到最後，誰就是贏家，這靠的是工業實力。」■
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