其實我壹直固執地認為,瓦特對蒸汽機的改進,使之真正成為壹種可以大規模制造、大規模使用的機械動力,是人類歷史上最偉大的發明。是可以替代人力、畜力、風力、水力,形成壹個自我封閉的可控的自我循環系統的發動機,徹底解放了人類,使人類利用巨大的動力來利用和改造自然成為可能。
如果沒有實用的蒸汽機,就無法想象後來火車、汽船和本茨的內燃機會是什麽樣子。蒸汽機的改進和大規模應用促使純理論學者沿著這條線索去總結和發現深刻的真理。比如因為蒸汽機的使用,法德學者發現了熱力學,從理論上把蒸汽機的力學問題變成了可計算的數學物理問題。
正是實用蒸汽機的出現,使人類告別了只依靠自然動力的時代,開始走向自制動力的機械時代。蒸汽機的引擎對人類歷史的進程產生了巨大的影響,從此開創了人類社會科技文化藝術飛速發展的新時代。這就是人們壹直在談論的工業革命。
那是壹個偉大的時代,壹個充滿激情的時代。即使在今天,在火箭發動機和核能創造的新時代,我們仍然會想起200多年前的瓦特、莫德萊、焦耳、法拉第和本茨等偉大但真正普通的人。仔細觀察那個時代形成的原因和條件,很有意思。同時,我們也可以做壹個深入的檢討,為什麽像我們這樣壹個偉大的民族,有著如此豐富的歷史文化傳統,卻不能發明創造出這些在今天的人們眼中已經成為常識的東西?
從蒸汽機的改進過程來看這個問題,或許能給妳壹些答案,至少是壹些啟示。
中國的學生津津樂道壹個故事:小瓦特看到水壺燒開了,掀開了水壺的蓋子。他驚嘆於蒸汽的力量,於是陷入沈思,沈迷其中,努力工作,終於發明了蒸汽機。其實這是善意的謊言,不符合歷史事實。我不知道中國的教育工作者是從哪裏得到這些資料的。只要他們有壹點基本的獎學金精神,知道基本的獎學金規則,查查西方史書,馬上就能得到答案:早在瓦特出生之前,英國就有蒸汽機,而且已經在礦山等企業使用。
誰發明了蒸汽機?未知;目前已知英國的帕潘、薩弗裏和紐科門開創了英國礦山企業制造和改進蒸汽機的先河,其中薩弗裏制造出了第壹臺可以使用的蒸汽機。這就好比在人類歷史進程中,是誰發明了很多技術。其實已經很難考證了。畢竟文化的傳承是壹個歷史的過程,它本身也是壹個提升的過程。比如中國人普遍認為太監蔡倫發明了造紙術,但這也是無稽之談。早在蔡倫之前,中國人就已經有了造紙術,遠早於中國的埃及也有了造紙術;蔡倫只是把這些技術綜合起來,用在宮中,所以被載入史冊。他的發明創造了構圖幾何嗎?真的很難計算。
即便如此,改革者帕潘、薩維裏和紐科門還是留在了歷史中,他們也在當時獲得了自己的專利。可想而知,如果沒有壹個可靠的制度來保障這些專利權人的利益,未來的瓦特機的發明會不會出現真的是個問題。
所以,第壹條就是:有好的制度,才能有好的結果。每個人都是現實的,需要利益才能生存;當他的利益處於不安全狀態時,無論他的道德水平有多高,也不能餓著肚子,餓著自己去搞發明。
瓦特只是壹個革新者,而不是蒸汽機的發明者。在他的壹生中,沒有什麽偉大的理論創造。其實他是壹個有經驗的高級技師或者工程師,有數學和物理的基礎知識。他第壹次接觸蒸汽機的時候,只是儀器廠的壹個修理工。那時候,正是使用紐科門蒸汽機的時候。當時,紐科門改進的這種蒸汽機用於從礦井中取水,但熱效率很低,而且消耗大量的煤。瓦特因擅長技術改進而受到壹位富有企業主的重視,接受了改進紐科門蒸汽機的任務。瓦特發現紐科門蒸汽機有幾個缺陷導致其熱效率低:壹是汽缸外壁散熱太大,蒸汽被浪費;二是冷卻系統不合理,蒸汽浪費;第三,活塞與氣缸的間隙過大,可達半寸。為了密封活塞,活塞是用水密封的,這就造成了蒸汽的浪費。
這些問題具體而真實,可以說,沒有什麽深刻的。但是,當我們深入細節,仔細研究,就會發現各種各樣的問題。從理論上講,蒸汽的功率是巨大的,所以用它來推動活塞做往復直線運動並不是什麽高深的理論。可以投入應用,但是經過這麽多優秀的人這麽多年的改進,瓦特還是發現了這麽多的缺陷。瓦特是怎樣的天才?他怎麽能看到這些人們習以為常的東西背後的缺陷呢?
就是因為他深入細節,不相信歷史流傳下來的經驗。具體問題具體分析的本質是試圖擺脫經驗主義。中國工匠的傳承過程,大多是經驗性的歷史傳承。所謂的絕活代代相傳,以至於後人把上壹代奉為神,甚至把最初的發明者放在神龕裏當作不可侵犯的神仙,完全神話化了,好像那個祖先什麽都知道。同時,弟子的自我創造和提高受到各種流派的嚴格限制。壹旦發現變化,就稱之為“奇技淫巧”,所在學校禁止甚至開除。
這是典型的農耕國家農民的思維方式。
所以,第二條規則是:不要被別人的理論和歷史經驗所迷惑,而要深入具體問題,思考傳統經驗的本質和不足,把它變成自己的,然後勇敢地改造以前的經驗。不要被那些迷人的文字和口號嚇倒。他們說得這麽好,雖然可能是因為歷史的局限,無法揭開更深層次的問題,但更多的時候,他們可能是騙子,目的是迷惑妳。世界上的壹切都需要經過自己大腦的過濾,妳才能相信。當妳不明白的時候,妳最好的辦法就是先看,再思考。想不通,不妨質疑,但切不可當作真理,處處適用。那樣的話,妳會害了自己。
在這方面,瓦特對蒸汽機進行了卓有成效的、有針對性的改造。他給圓筒的外壁加了隔熱層;發明了汽缸外的獨立冷凝器來冷卻汽缸的廢氣。安裝雙進氣系統,將紐科門蒸汽機活塞單向做功變為雙向做功(紐科門蒸汽機進汽後頂起活塞做功壹次,回程不做功,再進汽再頂起做功);提出了壹種新的緊配合活塞尺寸。遺憾的是,在那個年代,加工制造緊密配合的活塞是不可能的。直到多年以後,加工制造技術有了很大的進步,人們才發明了活塞環,徹底解決了這個問題。
瓦特的發明獲得了專利。在這方面,蒸汽機的熱效率大大提高,耗煤量減少,成本大大降低,讓煤價高的地區的企業也能用上蒸汽機。然而,瓦特並沒有停止技術研發。事實上,此時的他已經陷入了技術的沈醉狀態,思維深度和創造性思維活躍度已經處於火熱狀態。在隨後的時間裏,瓦特用了20年的時間,將壹臺只做往復直線運動的蒸汽機改造成了壹臺可以通過連桿機構旋轉的機構。原來蒸汽機是蒸汽向上推時活塞的直線運動,所以它們被廣泛用於礦山提水;而瓦特則把目光放得更遠,思考如何把這個笨拙的東西應用到更廣泛的行業。比如當時的紡織工業是靠河流來建造的,為了利用水力來轉動紡織機。瓦特發明了將直線往復運動轉化為旋轉運動的蒸汽傳動機構後,紡織業開始大量使用瓦特蒸汽機,從而開始了偉大的紡織革命時代。
然而,更復雜的思維讓瓦特發現了更多的缺點,發明了更多的東西。這些都是他不迷信傳統經驗的偉大之處。比如他發現,雖然瓦特蒸汽機在使用時熱效率有所提高,但壹旦加大火力,活塞就會越來越快地運動,這是非常危險的,而且很難控制。我們做什麽呢通過艱苦的實驗,瓦特發明了壹種離心調速器來自動控制轉速。簡單來說,通過遠心檔位的控制,當車速較高時,會自動減速;另壹方面,速度低的時候會自動加速。這樣,穩定的速度是可能的。
如果瓦特沒有壹個穩定的環境,我們無法想象他如何繼續深入發明。同時,如果瓦特不能獲得歷史知識和經驗,我們無法想象他如何改進蒸汽機。如果,當時英國發生了類似反右、文革的事情,紐科門蒸汽機被砸了當稟賦,帕潘、薩維裏、紐科門等歷史人物被定為反動人物進行批判——就像當年我們特批了壹大批孔老二,禁止傳播他們的知識壹樣。妳認為瓦特還能發明這些東西嗎?
所以第三條規律是,壹切文化科技成果都具有傳承的特性,都需要專門的人去深入研究、總結、轉化。當社會發生知識相親的悲劇,這個社會,這個民族就該自殺了。如果這個社會、這個民族甚至強烈反對知識分子的專業化、特殊化的生活方式,用“知識分子也是工人,應該和工農結合”的農民式小農思維來限制知識分子的崇高,惡毒攻擊知識分子不辨五谷,說明這個社會是反知識的農民社會,是經驗主義社會,是落後的低級農業社會。
後來,瓦特成就斐然,進入皇家學院,成為英國著名人物,享有很高的社會聲譽,成為技術權威。然而,技術進步總是不停的。人們沿著瓦特的成就繼續前進,相繼發明了更先進的蒸汽機,並將蒸汽機應用於更廣泛的行業。然而這時候瓦特的自卑就出來了——這可以稱之為每個人的自卑:嫉妒,阻止別人超越自己。他曾經阻撓過雙筒蒸汽機和高壓蒸汽機的發明和普及,也嘲笑過別人用蒸汽機驅動車輛的努力。當然,他最後沒有成功,這些東西都是發明制造出來的。而且,小鍋爐和更密封的蒸汽機的出現,宣告了汽船和火車發明的可能。
他為什麽不阻止成功?因為社會制度。畢竟他沒有成為國王,也沒有輕易殺死別人的可怕的絕對權力。所以,歸根結底,壹切都是因為體制。