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技术细节和制度创新如何改变历史

摘要 国内许多从事社会科学研究的学者,往往低估或者忽视技术的重要细节和复杂性,以及科学发现的不确定性等因素,以简化的线性逻辑构建史实,这很可能会影响对孕育新产业革命诸创新要素的深入认识。我们应重视前因考察,认真分析促成产业革命兴起的因素,改变以往我们的粗线条描述,多一些细笔剖析。今天的中国,需要通过对技术活动细致的了解,实现全方位的不断创新。对产业革命进行历史地思考,是我们为迎接新产业革命所必须作的思想准备。

关键词 产业革命 科技革命 细节 创新

历史是最好的教科书。在迎接新产业革命到来之时,有必要回顾历史上的产业革命,特别是分析与之伴随的技术革命和科学革命,以及其他不可或缺的要素,揭示重要的历史细节,以增加我们对技术复杂性和科学不确定性的认识,增加我们对制度创新等要素的认识,从而更好地理解历史上何以会发生产业革命,21世纪何以会有新产业革命。

产业革命与技术革命

中国知识界对产业革命(或说工业革命)早有一定的了解,这与马克思、恩格斯著作的广泛传播有关,如:马克思在《资本论》第1卷第13章“机器与大工业”中,明确提到18世纪的工业革命,并对技术发明与生产力、生产方式的关系有清楚的阐述。

改革开放以来,随着西方经济学经典的译介,如保尔·芒图的《十八世纪的产业革命——英国近代大工业初期的概况》、大卫·兰德斯的《解除束缚的普鲁米修斯——1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》、乔尔·莫基尔的《富裕的杠杆——技术革新与经济进步》等,我们对历史上的产业革命有了更深入的认识。

然而,中西文化不同形成的思维差异,以及中国教育体制长期造成的文理隔膜,使国内许多从事社会科学研究的学者未必真正能理解技术。这种情况下,对产业革命的外部因素与社会影响、一般的技术概念等问题容易理解,而对技术的重要细节和复杂性、科学发现的不确定性等因素却容易低估或者忽视,以致造成以简化的线性逻辑构建史实,这很可能会影响对孕育新产业革命诸创新要素的深入认识。

以第一次技术革命为例,它是指18世纪中叶从英国开始的、与产业革命伴生的根本性的技术变革,以蒸汽机的发明与应用及机器作业代替手工劳动为主要标志。这次技术革命主要表现在五个方面:一是纺织业中机器的发明和应用;二是蒸汽动力技术的发明和改进;三是生产各类机器的机械制造业的形成;四是铁和钢冶炼技术的发展;五是轮船和火车的发明。①应该说,这种概括比较全面,避免了只强调蒸汽机发明而造成的误读。然而,具体看与蒸汽机相关的内容,即感觉到其描述的线性和简化:“1698年,萨弗里发明蒸汽抽水机,经过纽可门等人的进一步改进,初步解决了煤炭开采中的排水难题。1769年,瓦特发明了旋转式蒸汽机,由此,蒸汽机从排水工具成为‘万能动力机’。蒸汽机终于使人们将燃料转化为动力,突破了自然力的局限,为纺织机等提供了强大动力。”②类似的写法在国内并不少见,如一部有影响的科学史著作写道:“改进后的瓦特蒸汽机,成了效率显著、可用于一切动力机械的万能‘原动机’。蒸汽机改变整个世界的时代正式到来了。”③这种一蹴而就的“因果”关系,显然与历史不符。这里无意苛责作者,只是认为,这样的表述可以使大众对瓦特的发明与产业革命有粗略了解,而对当今的科技创新活动没有什么启示意义。

瓦特发明蒸汽机,制造顺利吗?看看牛津版《技术史》,该书写道:“早期的机器制造商为熟练工程师的匮乏所困。他们的蒸汽机正如其设计所清楚表明的那样,是由铁匠、修造轮子的工匠和木匠各色人等凑在一起制造的。当把零部件装配起来时,很容易发生某些零部件不能工作的情况。瓦特发现,在格拉斯哥可以找到的由最好的工人制作的汽缸,其直径误差也达3/8英寸。”④

最终,英国工程师约翰·威尔金森于1775年发明大型镗床,解决了瓦特蒸汽机汽缸的关键技术难题。原来,瓦特于1765年发明的著名分离冷凝器,要求汽缸具备良好的气密性,当时由于缺乏镗床,瓦特的第一台蒸汽机的缸体是用锡纸紧贴在硬木块上锻打而成的,制成的汽缸内壁粗糙,误差大,活塞与缸体的间隙需以毡或油布等物填充,致使漏气严重,新发明难以应用。威尔金森经营炼铁厂,由于经常接受锻造火炮的订单,他接触到各种镗孔工具,当时镗床在加工大型工件时,刀具在进给中会因重力影响而下垂,导致偏离基准。威尔金森通过研究,解决了这一问题,他把镗杆支托在两端的轴承上,并将工件固定于托架,使镗床和工件都获得足够的刚性。工作时,镗刀始终与中心轴平行,这样就可镗削出光滑的圆柱形内表面。据瓦特的合伙人博尔顿描述,由威尔金森镗床镗制的50英寸直径的汽缸,其误差不到1先令(旧制英币)的厚度。蒸汽机试验也因汽缸性能的提高而获成功,以此为开端,瓦特蒸汽机顺利进入市场,它的明显优势很快被社会接受。此后20年,瓦特蒸汽机的汽缸基本上都由威尔金森的工厂提供。

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[责任编辑:常妍(实习)]
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