工业革命如何突破一个个制约条件而强劲爆发?

工业革命的故事,可以从近代初期科学家的大气压研究说起。意大利科学家埃万杰利斯塔·托里拆利,法国的布莱斯·帕斯卡,荷兰的康斯坦丁·惠更斯,英国的罗伯特·博伊勒对大气压都进行了研究。当时的人们迫切希望找到通过蒸汽驱动来提高产能的方法。

这个突破性的方法被托马斯·纽科门(1663-1729)找到。纽科门并不是真正意义上的科学家,他只是个五金商人,甚至可能不知道大气压的科学理论,但他却基于很基本的科普介绍,再加上对生产实践的熟稔,从而成功地设计了以自己名字命名的正秋季。

纽科门蒸汽机一经推出,但并没有马上被企业主、手工业主和工匠接受。正如新出版的《制造为王:发明、制造业、工业革命如何改变世界》一书所指出的那样,当时的英国矿业主有根深蒂固的保守观念,而且很重要的一点事,纽科门设计的内燃蒸汽机需要消耗大量的 燃料,其有效运转必须建立在大规模煤炭生产的基础之上。

所以,蒸汽机大规模推广应用,存在能源大规模供给的前提。蒸汽机之后的许多革命性发明,也都遇到过类似的关键瓶颈。纽科门在1729年去世时,几乎一贫如洗。

在那之后,蒸汽机又经历了几次革命性的调整,比如汽缸改为铸铁制造,又如詹姆斯·瓦特等人对之进行的关键改进(配置了分离冷凝器),在18世纪最后30年里,才被更为广泛地应用到采矿和制造等工业用途。

当蒸汽机被应用到船舶以及之后的火车上,就意味着物流运输的范围被极大的扩大,速度也大为加快。蒸汽火车和蒸汽船的应用,直接加速了美国西进和工业化的步伐,在很短时间内,促成了芝加哥等一大批新兴工业城市的兴起。

而这又与英国率先大规模开发煤炭资源相关。煤炭不仅可以驱动内燃机,而且将煤炭转化为焦炭,这就可以让铁矿石脱碳更好地冶炼为品质较高的熟铁和钢。在这个领域的专利技术不断得出,带动英国炼钢业运作水平不断提升。《制造为王:发明、制造业、工业革命如何改变世界》书中细数了这方面的技术革新。

尤为值得一提的是,英国工业革命中高品质钢得以出产,是因为移入英国的德国工匠本杰明·亨茨曼的贡献。当时德国通过“渗碳处理”工艺制造出了很高品质的“剪切钢”。而亨茨曼生产了一种适合制作坩埚的黏土,能够承受几个小时的高温,由此便于制造钟表弹簧、工具、剃须刀、铅笔刀、其他带有锋利刃口的工具。这在19世纪中期出现大规模生产工业用钢的工厂以前,成为了非常重要的高品质钢生产方式。

英国工业革命的核心,或者说核心之一就是棉纺业的极大突破。17世纪,欧洲纺织业用的原棉仍需从埃及和印度等地进口,也正是当时,英国的纺纱业开始起步,但一直存在一个突出问题,也就是纺织工人无法生产出足够的棉线,这直接影响了产品质量。18世纪中叶,棉纺业的许多关键技术开始得出,尤其是代表性的珍妮纺纱机,可以实现一个人操控下由一个纺轮带动多个纱锭。《制造为王:发明、制造业、工业革命如何改变世界》书中讲述了理查德·阿克莱特从改进珍妮纺纱机、出产水力纺纱机和梳棉机,到扩充棉纺生意,直至成为英国有名的棉纺商人的历程。在那之后,萨缪尔·克朗普顿发明了走锭纺纱机,结合了水力纺纱机和珍妮纺纱机的优点。

英国棉纺业的连锁影响很快就得以体现出来,那就是加大了对原棉的需求,美国独立后南方各州由此加大了棉花种植,种植园主力求让新并入美国的各州沿用南方体制,从而更多地扩充棉花种植园。而美国北方也在大规模发展近代型的棉纺织业。这激化了美国人与印第安原住民的矛盾,也相当程度上放大了美国南北矛盾。而在印度,新技术、新工艺依托下的英国棉纺产品开始汹涌冲击印度等英国殖民地的传统棉纺业。

《制造为王:发明、制造业、工业革命如何改变世界》书中谈到,18世纪后期,19世纪初期,英国伦敦、伯明翰、曼彻斯特等城市开始结成“发明、工业和制造业共同体”。这些城市形成了相当程度的城市化,孵化出专门的城市消费市场,而集中居住的城市人口又为工业贡献了可观的劳动力注入。城市之间运输基础的改善,使得大宗货物能够便利、安全进行长途运输。换言之,上述“发明、工业和制造业共同体”有着多重稳健的基石,宛如一个三足、四足的凳子那样,可以稳稳支撑。相关的行业之间结成了稳定的利益共同体,涉及到的社会阶层和民众也越来越多,这有益于打破旧工匠、旧手工业主对新技术、新工艺、新材料、新产品的排斥。

也正是有了“发明、工业和制造业共同体”,企业家精神、不断开启的产品创新和改进方才成为可能。技术、工艺的迭代由此变得越来越快,这也带来一个突出的问题,那就是急速的工业化加剧了贫富分化,相当数量的贫民在城市中的居住空间相当逼仄,劳工阶层的劳动条件十分恶劣。书中指出,19世纪40年代,马克思主义思想家弗里德里希·恩格斯在对英国工厂、劳工阶层生存现状进行深入考察,最终写成《英国工人阶级的现状》,其深远意义不仅在于强化了马克思主义理论观点的说服力,而且也切实推动了欧洲各地的开明阶层开始重视劳工阶层的境遇。