□ 乔 北

    技术史有什么魅力呢？

    你可以出门，随便拿一片树叶，小小的，叶子。你以为叶子的周长是一定的，但是如果考察的精度无限精细下去的话，你会发现叶缘的曲折之中还有曲折，最后，你会发现你在回溯一条无限长的路程。

    这其实是数学中的一个概念，叫做分形。具有以非整数维形式充填空间的形态特征，直观上讲就是无限相似、无限曲折，广泛存在于大自然中的叶子边缘、云朵形状、海岸线形等处。

    这其实就是技术史的魅力。看起来在人类科技进步中短短的一步，仔细深究下去，你会发现那是无限曲折的一步，是多种反复、多人努力，在重复错误与突破维度之间反复无穷次才迈出的小小宏观一步。

    人类的一小步，其实是无数人的无数步。

    这次我看了中国科学技术出版社出版的《突破——工业革命之道1700-1860》一书后，以上的想法就一直在脑海中回荡。

    在工业革命之前，也就是在利用蒸汽能之前，浪漫一点讲，就是在综合吸纳煤的深沉、火的爆裂、水的缥缈、铁的强硬——这就是蒸汽能——之前，人类在农牧业中徘徊了成千上万年。每年所能利用的能量范畴和极限，无非就是每年抵达地球表面的太阳能（而且远远不够）——春种秋收、伐薪而燃；而工业革命之后，人类每年利用的能量扩展到了地质时代，将上亿年沉淀积累下来的太阳能——那些煤矿、石油、天然气，集中在同一年里燃烧掉，取得突破——那种蒸汽喷薄、活塞往复、曲轴运转的惊心动魄的突破。

    如果不看这本书的话，你好像会以为这种突破是一下子的，是瓦特坐在茶壶旁边打盹，一拍脑袋想出来的结果。小瓦特看到水汽把茶壶盖顶起来了，所以人类呼啦一下就进入一个新时代了。

    当然不是！

    这是一个无数人铺垫的过程。从材料到基础设施，从无数的手工作坊到形成粗糙产业链的过程。要先从煤矿、铸铁厂开始讲起，再讲到工厂设备，所以要从中世纪的砖石砌筑讲到对古罗马混凝土的再发现，于是有了初具规模的小工厂；然后有鼓风机、抽水机、纺纱机，这些小机械意味着对蒸汽能的需求；再有运河、渡槽、灯塔，这是近代的物流系统；再有镗床、车床、气体照明，这是精细加工的必要条件。

    在此过程中，还要意识到，木材。对，一开始的工业，在工业革命的起始阶段，木材是主要材料，你现在看到的钢铁产量，是现代工业无限“滚雪球”似的循环的结果——中国2020年的钢产量超过了10亿吨，“the billion”层次，是一个地质学概念，通常见于煤炭、矿石等产量，而今它成了工业品的产量，这是多么可怕的结果。所以你会发现，当时的机器，木架构是主要支撑部分。全铁结构机器是很晚近才出现的，是钢产量地质学化的结果。所以，中国科学技术出版社在这个系列里专门辟出一本书：《钢铁巨人——世界因之改变》来讲述钢铁结构对人类社会的决定性作用，以及人类谋求钢铁时付出的努力。

    在《钢铁巨人》这本书里，你会看到盾构机、铁轨、火车头、大铁船、由钢铁桁架支撑起来的超大跨度建筑等近现代世界风貌中的决定性元素——这些是如何产生的，又如何深刻改变了我们的生活。而且不忘提一提里面的公司运作、人物故事、历史花絮等有趣的断面。

    再拉回来说《突破》这本书，它详细讲述了很多工业制品内在的巧思，比如，灯塔中的光路：如何设计一个菲涅尔透镜，既能减少宝贵的玻璃用量，还能照得更远，这个透镜一直沿用到了我们这代人小时候老师在课堂上放映的幻灯片投影仪。再比如，蒸汽机中的气路：如何让宝贵的炙热蒸汽不被浪费，可以循环往复做功，而不是像以前顶茶壶盖一样，喷一下就消散在了空中，得，一锤子买卖。

    说到了蒸汽机气路，这实在是工业革命中关键一步，瓦特发明了往复式蒸汽机，在瓦特之前，就有专门给煤矿抽水的纽科门蒸汽机。而纽科门蒸汽机宛如“顶茶壶盖儿”，膨胀之后，再冷凝，效率超慢，而且用途单一，只能用蒸汽冷凝之后的那种吸劲儿，来抽煤矿里的积水。瓦特的不一样，他设计的蒸汽气路，能够让蒸汽在活塞推出去、或者拉回来的两个过程中，同时膨胀做功。所以，这个不必等待蒸汽冷凝，只需要锅炉不断提供炙热的蒸汽就行，推也做功、拉也做功，所以飞轮越转越快。于是，机器转起来了、火车也跑起来了。在这里，往复气路是关键。

    说到这里，不由得叹息。如果考察过中国的手工业史，会知道，中国的风箱，是手工业时代的绝妙发明。风箱的美妙之处，就在于你推的时候、拉的时候，都会吹风。也就是说，它也实现了推、拉两个冲程都做功的目标。其实拆开来，你会发现，中国风箱和瓦特蒸汽机的气路是相同的。其不同无非是：一个是用扶手推动了风，一个是用蒸汽反过来推动活塞，而已。

    所以你先疑惑，但稍后也会明白，为什么工业革命爆发在了大英帝国。

    这个系列还有第三本书：《巨变》，这本偏软性，主要讲述了人和社会关系的故事。讲到了大航海和库克船长，讲到了西方如何与中国接触，讲到了东西方的差异，还有印刷术、公司制度、金融业等等。虽然具体的工业技术史讲得少，但更接近于这种变革的本质。

    这就是技术史的魅力。琐碎、繁杂、反复，但是最接近于历史真相。它会告诉你，出现在历史课本、或者政治课本中人类那微不足道的一步，在真实世界中时，是无穷多的人、在五湖四海中、多少次徘徊才积累出的一小步。