壹、喜歡尋根問底的孩子
瓦特1736年出生於英國蘇格蘭西部的格林諾格鎮，他的祖父曾經是壹位教師，教授數學、測量學和航海學，父親原來是個造船技術工人。後來自己經營過造船業和建築業，做過儀器制造家和商人，還曾經壹度擔任過小鎮的地方行政官。耳濡目染，瓦特從幼年起就隨父親學習各種手藝。他心靈手巧，從小接觸和了解了不少技術方面的知識，並養成了壹種獨立思考和探索奧秘的興趣和習慣。他的家庭環境對他日後攀登技術高峰起到了壹定的作用。 瓦特從小身體虛弱，到了入學年齡，仍不能去上學。過了入學年齡好幾年，他才到鎮上的學校學習。在學校裏，他不喜歡與小朋友們打鬧，只愛獨自沈思默想。關於他的童年，曾有過壹個廣為人知的傳說：有壹天，小瓦特在家裏看見壹壺水開了，蒸汽把壺蓋沖得噗噗地跳。這種常人司空見慣的現象卻引起了他極濃厚的興趣。他目不轉睛地凝視那跳動的壺蓋和冒出的蒸汽，苦思冥想其中的奧秘。壹直看了壹個多小時。由於瓦特常常會面對他不熟悉、不認識的許多現象長時間地默默觀察，崐人因此說他是個“懶孩子”。其實正是這種好奇心和尋根問底的精神，後來引導他去努力探索世界的種種奧秘，攀登科學的高峰。 13歲那年，他對幾何學發生了興趣，15歲就讀完了《幾何學原理》這樣艱深的書籍。後來他進入文法學校，數學成績特別優秀。由於身體不好，他沒到畢業就退學了。但是，他在家裏堅持自學了天文學、化學、物理學和解剖學等多學科知識，並自學了好幾種外語。瓦特17歲時到格拉斯哥的壹家鐘表店裏當了學徒。他在業余時間刻苦學習，進壹步掌握了許多科技原理。在當學徒時他曾經動手制造過技術要求較高的羅盤、經緯儀等。21歲那年，他來到了格拉斯哥大學當教具實驗員，負責修理和制造儀器。他進壹步熟悉了當時壹些較先進的機械技術。
二、推動整個世界的發明
人類對蒸汽的認識和利用，經歷了壹個漫長的歷史過程。早在公元前二世紀，古希臘人就制造過壹種利用蒸汽噴射的反作用的發動機。1690年，法國人巴比首先發明了第壹臺活塞式蒸汽機，但他未能制成實用的蒸汽機。1698年，英國的壹位技師塞萊斯發明了實用的無活塞式蒸汽機。這種機器在礦井中得到應用，被稱為“礦山之友”，但受當時材料和技術的限制，無法推廣。1712年，壹位毫無名氣的鐵器商紐科門發明了第壹臺實用的蒸汽機。 蒸汽機是壹項改變了工業發展進程的技術創新。紐科門和他的管子工助手考利偶然發現，把壓縮蒸汽通入壹個圓筒能夠產生局部真空，於是大氣壓力就可以推動圓筒裏的活塞。那樣的蒸汽機，要把壹個大汽缸交替著加熱、冷卻，當然是效率極低，燒起煤來浪費非常大。但是，紐科門的蒸汽機起初是用於煤礦，那裏的煤價甚低，使用起來還是合算的，所以很快便被廣泛采用。不過，對煤的大量浪費畢竟是那種機器的嚴重缺點，特別是用於別的地方時成本就太高，因此迫切需要提高蒸汽機的效率。 大約在18世紀中期，英國工匠斯米頓和瓦特各自按照完全不同的思路分別改進課紐科門的蒸汽機。他們兩人的改進工作仍然基本上是 在技藝傳統內進行的，沒有用到什麽科學的抽象。斯米頓後來當上了民間工程師協會（斯米頓協會）的主席，他采用的純粹是靠經驗辦法，有條不紊、壹個壹個的試驗樣機，不改動基本的設計，只是改變各個零部件的尺寸。就這樣，他把紐科門蒸汽機的效率提高了壹倍。瓦特在1765年的壹個星期日外出散心的時候突然想到他的解決辦法。他的想法是，紐科門蒸汽機的主要缺陷在於每壹沖程都要用冷水將汽缸冷卻壹次，從而耗了大量熱量，使絕大部分蒸汽沒有被有效利用。如果把蒸汽壓至汽缸外面的另壹個容器中去冷卻，那麽汽缸在整個循環過程中就可以保持始終是熱的。避免了把汽缸壹會兒加熱壹會兒冷卻，對燃煤的節約自然十分可觀。瓦特自籌資金，租了間地下室，買了必要的設備，反復實驗，經歷了無數次挫折和失敗，在工人的幫助下，終於發明了與汽缸分離的冷凝器，解決了制造精密汽缸、活塞的工藝問題，同時采用油潤滑活塞，汽缸外附加絕熱層等措施，制成單動作蒸汽機。後經繼續試驗，又在1782年，發明了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙動作蒸汽機，制成了新的可實用的蒸汽機。這種雙動作式蒸汽機，把閥門安裝得可利用蒸汽的壓力來推動活塞，既可向前又可向後。並借助連桿和飛輪把活塞的直線運動變成了圓周運動。為了保持蒸汽機的勻速運轉，他把壹個離心調速器連接在進汽活門上，使其自動調節進汽量。這種裝置是最早在技術上使用的自動控制器。他設計了壹個和汽缸分離的冷凝器，將高溫蒸汽從氣缸中導出並冷卻，使得主要汽缸能保持壹定溫度。同時他提高了汽缸的精密度，把活塞和閥門也做得光滑、嚴密。瓦特的思路從原理上講非常新穎，效率提高也就非常驚人。通過與伯明翰的壹位機器制造商博爾頓合作生產和銷售（這壹合作十分成功和著名），瓦特的蒸汽機很快被用戶接受，不久以後就被廣泛應用於采煤業以外的其他工業，促進了城市制造業的大發展。到1800年時，英國已有500臺瓦特蒸汽機在各地哧哧冒氣，此後其數量更是增長迅猛。瓦特的蒸汽機成為真正的國際性發明，它有力地促進了歐洲18世紀的產業革命，推動世界工業進入了“蒸汽時代”。但是瓦特的蒸汽機仍然要依靠大氣壓力，因而必然是又大又重（有時就叫“固定機”）。到18世紀末，那樣的固定機通常被工廠用來推動機器；因為船體比較大，所以早期的汽船也能夠用大氣蒸汽機來推動。可是鐵路機車就不行，非要有體積較小的高壓機型不可。那種較小的蒸汽機是在1800年由另壹位英國人特裏維西克設計出來的。
三、名垂青史的天才發明家
1784年4月，英國政府授予瓦特以制造蒸汽機的專利證書。馬克思曾經評論說：瓦特的偉大天才表現在他所取得的專利的說明書中，他沒有把自己的蒸汽機說成是壹種用於特殊目的的發明，而是把它說成是大工業普遍應用的發動機。 瓦特在英國和歐洲大陸各國的學術界和科學界享有崇高的地位。1784年他成為愛丁堡皇家學會的會員，1785年又成為倫敦皇家學會的會員。1808年，他成為法蘭西學士院的成員，1814年，他又被選為法國科學院的8名外籍院士之壹。各國科學界都承認瓦特是他們之中最著名的壹員。 瓦特由於這樣壹個劃時代的偉大發明，從壹個壹貧如洗的無名小卒，壹下子成為壹個名利雙收的大人物了。他在11年的時間裏獲得了七萬六千磅的專利稅。為了保護自己的專利，他到了晚年時多少顯得有些學閥作風了。他經常向法院起訴，阻止和壓制別人的發明創造，甚至不許自己的助手去實驗用蒸汽來發動四輪車。這是壹個科學家的悲劇，也是他那個時代和社會在他身上打下的烙印。盡管如此，他仍然是壹位偉大的發明家。他畢生精力集中於蒸汽機的發明，前後達20余年。他對科學技術和社會進步所作出的巨大貢獻，人民是不會忘記的。
四、壹代偉人的最後時光
瓦特在半退休之前也有很多其它發明，比如他發明了壹種新的利用望遠鏡測距的方法，壹種新的透印印刷術，對油燈進行了改進，蒸汽碾壓機以及延續至今的機械圖紙著色法。 1800年瓦特的專利與博爾頓的合作到期，他與同年退休。但他們的合作延續到下壹代，馬修·博爾頓與小詹姆斯·瓦特繼續合作，同時吸收了威廉·默多克為合夥人，保證了了公司的持續成功。 瓦特退休後曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，並且在威爾士購買了壹所住宅。 1819年，83歲的瓦特在家中安然與世長辭了。他生前對人類的科學事業作出了傑出的貢獻，各國人民懷念他。1824年，在他逝世5周年時，倫敦公眾為他在有名的威斯敏斯特大教堂樹立了壹座紀念碑。瓦特終生刻苦學習，孜孜不倦地致力於科學事業，在前人成就的基礎上，發明了蒸汽機，為人類科學技術的發展作出了劃時代的貢獻。為了紀念瓦特這位偉大的發明家，人們把常用的功率單位定為瓦特，簡稱瓦。