瓦特自籌資金,租了間地下室,買了必要的設備,反複實驗,經曆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,解決了製造精密汽缸、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,製成單動作蒸汽機。後經繼續試驗,又在1782年,發明了具有連杆、飛輪和離心調速器的雙動作蒸汽機,製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。並借助連杆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,他把一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製器。他設計了一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一定溫度。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。從而比紐科門蒸汽機大大提高了熱效率和可靠性。由於這種蒸汽機把往複的直線運動變成為連續而均勻的圓周運動,因而可以經過傳動裝置帶動一切機器運轉,成為能普遍用於工業和交通運輸業的“萬能動力機”。這種高效率的蒸汽機很快取代了舊式的蒸汽機,被各工業部門迅速采用。從此,動力機、傳動機和工作機組成了機器生產係統,成為產業近代化的核心。
到19世紀30年代,蒸汽機廣泛應用到紡織、冶金、采煤、交通等部門去,很快引起了一場技術革命。美國人富爾頓發明了用瓦特蒸汽機作動力的輪船;英國人史蒂芬遜發明了用瓦特蒸汽機作動力的火車。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”。
1784年4月,英國政府授予瓦特以製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一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。
▲來源於生活的靈感:珍妮機緩和了英國的“紗荒”
18世紀中期,英國商品越來越多地銷往海外,手工工場的生產技術供應不足。為了提高產量,人們想方設法改進生產技術。在棉紡織部門,人們先是發明了一種叫飛梭的織布工具,大大加快了織布的速度,也刺激了對棉紗的需求。18世紀60年代,織布工哈格裏夫斯發明了“珍妮機”的手搖紡紗機。“珍妮機”一次可以紡出許多根棉線,極大的提高了生產率。
1764年裏的一天,英國蘭開郡有個紡織工詹姆斯·哈格裏夫斯,那天晚上他回家,開門後不小心一腳踢翻了他妻子正在使用的紡紗機,當時他的第一個反應就是趕快把紡紗機扶正。但是當他彎下腰來的時候,卻突然愣住了,原來他看到那被踢倒的紡紗機還在轉,隻是原先橫著的紗錠現在變成直立的了。他猛然想到:如果把幾個紗錠都豎著排列,用一個紡輪帶動,不就可以一下子紡出更多的紗了嗎? 哈格裏夫斯非常興奮,馬上試著幹,第二年他就造出用一個紡輪帶動八個豎直紗錠的新紡紗機,功效一下子提高了八倍。1764年製成以他女兒珍妮命名的紡紗機。這是最早的多錠手工紡紗機,裝有8個錠子,以羅拉喂入纖維條,適用於棉、毛、麻纖維紡紗。珍妮紡紗機的出現引起當時人數很多的手工紡紗者的恐慌,他們衝進哈格裏夫斯的家裏搗毀機器。1768年J.哈格裏夫斯在諾丁漢與別人合資開辦一家紡紗作坊,用珍妮紡紗機生產針織用紗。由於當年他沒能申請到專利,因此隻能自己生產“珍妮機”來賺錢。“珍妮機”不但效率高,而且紡出的紗質量也比較好,因此哈格裏夫斯的生意不錯,“珍妮機”也漸漸流傳開來了。
這天夜晚,哈格裏夫斯夫婦晚餐後正在談論“珍妮機”給他倆帶來的日漸富裕。突然一陣雜亂的腳步聲出現在他家門口,然後,門被粗暴地撞開,一群怒氣衝衝的男男女女衝進來。他們不由分說,將房裏製作好的“珍妮機”通通搗毀:“你製作的害人機器見鬼去吧!”甚至有人還放火,點燃了哈格裏夫斯的房屋。他們夫婦倆被趕出了蘭開郡的小鎮。
原來,英國工業革命發生後,大量失去土地的農民湧入城市,為工場主打工謀生。當時英國占領了印度作為殖民地,印度生產的棉紡織品價廉物美,熱銷一時,引發了英國本土棉紡業的繁榮。但是,織布機械由於機械工人凱伊發明飛梭技術,生產率大大提高。織布需要的棉紗,卻還是依靠眾多家庭手工業的紡車慢慢紡出來。所以棉紗供不應求,收購價格較高。“珍妮機”的發明使棉紗產量上升,於是,織布廠收購棉紗價格下跌。那些沒有使用“珍妮機”的紡紗工人不但產量低,而且棉紗又賣不出好價錢。日子久了,他們的怒氣爆發,才有搗毀機器那一幕的發生。
哈格裏夫斯夫婦不得不流落諾丁漢街頭,但他倆還是努力改進“珍妮機”。
1768年,哈格裏夫斯獲得了專利;到了1784年,“珍妮機”已增加到八十個紗錠。四年後英國已有兩萬台“珍妮機”了。
工業革命不斷地催生出新的發明。1769年,理查德·阿克萊特發明了卷軸紡紗機。它以水力為動力,不必用人操作,而且紡出的紗堅韌而結實,解決了生產純棉布的技術問題。但是水力紡紗機體積很大,必須搭建高大的廠房,又必須建在河流旁邊,並有大量工人集中操作。於是,1771年,他建立起有三百名工人的工廠;十年後工人增加到六百名。紡織業就這樣逐漸從手工業作坊過渡到工廠大工業,到1800年,英國已有這樣的工廠三百家。但這種機器紡出的紗太粗,還需要改進。
童工出身的塞繆爾·克隆普頓於1779年發明了走錠精紡機。它結合“珍妮機”和水力紡紗機的特色,又稱“騾機”。這種機器紡出的棉紗柔軟、精細又結實,很快得到應用。到1800年,英國已有六百家“騾機”紡紗廠。
英國紡紗業的大發展,使織布業反倒顯得落後了。1785年,牧師卡特賴特發明水力織布機,使織布工效提高了四十倍。到1800年,英國棉紡業基本實現了機械化。
紡紗機、織布機由水力驅動,使工廠必須建造在河邊,而且受河流水量的季節差影響,造成生產不穩定,這就促使人們研製新的動力驅動機械。1785年,瓦特的改良蒸汽機開始用做紡織機械的動力,並很快推廣開來,引起了第一次技術和工業革命的高潮,人類從此進入了機器和蒸汽時代。到1830年,英國整個棉紡工業已基本完成了從工場手工業到以蒸汽機為動力的機器大工業的轉變。
蒸汽機作為動力,從紡織業開始,逐漸被廣泛應用於采礦、冶金、磨麵、製造和交通運輸等各行各業。1807年,美國人富爾頓發明汽船。1814年,英國人斯蒂文森發明火車。當進入十九世紀四十年代,英國的主要產業均已采用機器,完成了工業近代化,成為世界上第一個工業化的資本主義國家。
就這樣,從工場手工業過渡到機器大工業的工業革命,是先從英國的紡織業開始的。繼而,工業革命的先進技術又被美、法、德、俄等歐美列強廣泛吸收和采用,大大提高了勞動生產力,又促進了商業和運輸業的發展,加速了城市化的進程,極大地改變了人類的生活。
▲印刷業的鼻祖:古騰堡發明現代印刷術
約翰·古騰堡(公元1400~公元1468)常被稱為印刷發明家。實際上他的貢獻是發明了活字印刷術的印刷機,從而使多種多樣的文字材料得到迅速準確的印刷。哪一項完全成功的發明都不是出自一個人的智慧,印刷當然也是如此。人們從古代以來就使用與刻板印刷工作原理相同的章印和圖章戒指。在古騰堡以前許多世紀,中國人就懂得刻板印刷術,在該國發現了注有868年印刷的書。在古騰堡以前,西方人也懂得刻板印刷術,刻板印刷可使一本書印成許多冊。但是這種方法有一項很大的缺陷,就是印刷每一種新書都需要一套嶄新的木刻或印板,因而出版種類繁多的書是不切合實際的。
人們常常說古騰堡的主要貢獻是發明了活字。其實早在十一世紀中期中國就發明了活字,發明者的名字叫畢升。他發明的活字是用陶瓷製成的,耐用性差,但是另一些中國人和朝鮮人對此進行了一係列的改進,早在古騰堡之前朝鮮人就使用了金屬活字。十五世紀初期朝鮮政府就資助過一家鑄造廠承辦印刷活字的生產。盡管如此,認為畢升是位特別有影響的人物是不對的。首先,歐洲並不是從中國學會製造活字,而是獨立發明的。其次,中國從西方學到現代印刷術是相當近期的事,在此之前活字印刷術從來沒有得到普遍使用。
現代印刷術有四個主體成份。第一是活字及其定位法;第二是印刷機本身;第三是適宜的墨水;第四是適宜的材料,如印刷的紙張。中國的蔡倫所發明的紙早在古騰堡發明活字印刷術以前就傳入了西方。紙對古騰堡來說是印刷術中唯一伸手可得的成份,其它三種成份雖說前人已經做了一定的工作,但仍需要他做出許多重要的改進。例如他發明了一種適於製造活字的金屬合金,一種能準確無誤地倒出活字字模的鑄模,一種油印墨水和一種印刷機。
但是古騰堡的整個貢獻遠遠超出他的任何一項具體的發明或革新。他成為一位重要人物主要是因為他把所有這些印刷成份結合起來變成一種有效的生產係統,是因為印刷有別於先前所有的發明,基本上是一個大規模的生產過程。一枝來福槍比一副弓箭自然是殺傷力更強的武器,但是一個印刷本比一個手抄本從效果來看並無差別,因此印刷的優越性就是於大規模生產。古騰堡創造的不是一種小配件、小儀器,甚至也不是一係列的技術革新,而是一種完整的生產過程。
我們對古騰堡的生平知之甚少。他大約1400年出生在德國美因茲。他對印刷術的貢獻是在15世紀中期做出的。他的最有名的著作,即所謂的《古騰堡經》大約於1454年在美因茲印刷。說來也怪,古騰堡的任何一本書上都沒有他的大名,甚至在《古騰堡經》上也沒有,不過該書顯然是用他的機器印刷的。他似乎不是一位傑出的商人,當然未能從自己的發明中賺大錢。他卷入了幾起起訴案,其中有一件似乎是將他的機器作為押金交付給了他的同伴約翰·法斯特。古騰堡於1468年在美因茲去世。
比較中國與歐洲在隨後的發展狀況,就會在一定程度上了解古騰堡對世界曆史的影響。古騰堡出生時這兩個地區的技術發展大致相等。但是在古騰堡發明了現代印刷術之後,歐洲發展非常迅速,而中國在很長一段時期內繼續使用刻版印刷術,其進步則相對緩慢。要說造成這種差異的唯一因素是印刷術的發展也許有些過分,但是它確實是一個重要的因素。
還值得注意的是本冊中隻有三個人生活在古騰堡之前,有67人生活在他死後的500年中。這表明古騰堡的發明對激發革命性的發展是一項重要因素──甚至可能是一項決定性因素。
似乎可以完全肯定地說,即使沒有亞曆山大·格雷厄姆·貝爾,電話也會在大約同一時期發明出來,對其他許多發明也是如此的。但是沒有古騰堡,現代印刷術的發明有可能會推遲許多世代。從印刷術對後來的曆史所產生壓倒一切的影響來看,古騰堡當然應在本冊中名列前茅。
▲電腦和操作係統:比爾·蓋茨登上世界首富
比爾·蓋茨有這樣一個觀點:“每張書桌上會有電腦,每個家庭會有電腦。”而“每台電腦都用微軟產品”則是他的夢想。這個夢想源於比爾·蓋茨和保羅·艾倫具有預見性的創業計劃。早在湖畔中學的時候,蓋茨和艾倫就迷上了一台笨拙的計算機終端。這個貴族式學校超前的眼光讓學生還在60年代末就使用上了計算機——事實證明,正是這笨拙的龐然大物對蓋茨的成長創業起了非常重要的作用。
1975年,年僅19歲的比爾·蓋茨和他的朋友保羅·艾倫創建了電腦軟件公司——微軟。微軟在成立十四年後終於實現了他的目標,成為首家年銷售額達10億美元的軟件公司。如今,幾乎所有的工業和商業組織都依賴於電腦,依附於微軟帝國建立起來的龐大的軟件係統,隻是程度上稍有不同而已。1998年,當蓋茨的財富火箭般上竄的時候,他每天進帳最多達5000萬美元。孜孜不倦於軟件的創業曆程,蓋茨用自己奇異迷人的舞姿在懸崖邊上迎風舞動出了動人心弦的華章。
如今,絕大多數人都知道通過一種被稱作為計算機語言的東西讓計算機做自己想要做的事情。70年代中期,雖然個人電腦的作用還不明顯。當今計算機方麵的許多發展是由於約兩百年前許許多多天才們的遠見卓識和不懈努力的結果。當然改變這個進程的功勳人物裏少不了電腦奇才蓋茨。
1742年,法國的數學家布萊茲·帕斯卡爾發明了合算機時,這種龐然大物還隻是實驗室裏的寶貝疙瘩。普通人很少能有機會接近。19世紀中葉,這種機器又被查爾斯·巴比奇加以改進和發展,1823年,他開發出一台實際上能夠“編製程序”的龐大的“分析機”。巴比奇被譽為“電子計算機之父”。然而,一百多年後,直到1948年第一台真正的計算機才問世。
這些機器不僅體形臃腫,而且操作起來非常麻煩,要麼需要不停地扳動上千個開關,要麼需要人們把一串串簡單的指令翻譯成繁瑣而又冗長的機器代碼,通過紙帶傳送給機器。操作人與機器之間的界麵十分不友好。
改觀這種情況的人有許多,但做得最好的就是蓋茨。當蓋茨創建微軟公司並開始曆史上最偉大的創業曆程時,作的唯一工作就是在機器與人之間搭起一座橋梁。蓋茨曾經這樣說過:“做生意,要想賺大錢,關鍵在於把握趨勢……”
而蓋茨之所以能夠創業成功,其奧秘之一就是牢牢把握住了時代的脈搏,掌握了市場的先機。快速掌握並合理利用信息成為了蓋茨成功的法寶。
“我想編寫計算機軟件,這是件非常專業的事。我知道它會成為一個很大的行業。我不知道自己能否成功,但我預感到計算機將會成為每一張辦公桌上很有價值的工具,而且最終會成為每個家庭有價值的工具。”蓋茨說道。
蓋茨在13歲時就開始編寫計算機程序,自中學8年級起,便利用閑暇時間從事電腦程序設計的工作,並且從中獲利。對於計算機的癡迷讓他時刻不放過觀察這個領域裏所發生和變化中的細枝末節。
當蓋茨1975年成立微軟公司創業的時候,全世界最頂尖的公司叫IBM,由湯姆·斯沃森領導著。當時一台電腦足有現在我們整個攝影棚這麼大,但是比爾·蓋茨的眼光已經看到25年之後,我們的桌上會擺上一台小型的電腦。IBM則不是這樣認為,這從它的名字也可看出來:I代表internation即國際,B代表business即商務,M代表Machine即機器,所以IBM認為它的主要顧客是公司而非個人,而公司一般用大型電腦。
同樣在1975年,美國的史蒂夫·喬布斯在車庫裏創辦了蘋果電腦公司。80年代開始的時候,喬布斯而不是蓋茨被認定為數字化企業家的象征,雖然兩人同年出生,但喬布斯更具有60年代的反叛色彩。他與蓋茨爭奪家用電腦的主導權之戰像是一場藝術對商業之戰。喬布斯為自己產品起的名字叫做Apple PC,PC代表的真正含義就是個人電腦。他瞄準的就是個人電腦這個巨大的產能市場。所以喬布斯在24歲的時候資產一度高達5億美元,成為全美年輕人崇拜的偶像。
但是是起步開始創業,蓋茨在連25年之後,已經憑借著DOS、WINDOWS等操作係統牢牢占據了軟件市場,身價超過600億美元,與喬布斯相比足足超過了60多倍。幾乎位於同一起跑線上,為何25年後身價會有如此大的差距?難道蓋茨比喬布斯聰明65倍嗎?不可能,這其中的原因隻有一個,那就是蓋茨對信息資訊梳理把握的能力比喬布斯更好。喬布斯雖然掌握了個人電腦的趨勢,但蓋茨了解控製電腦硬件的是軟件,軟件應該是一個更大的趨勢,所以蓋茨會成為世界首富。