历史的长河从未单向奔流,文明的发展更非线性竞赛。

“日耳曼赢学”这一概念在中文互联网键政圈流行,其核心逻辑被描述为一种“闭环赢学”。按照其逻辑,西方就是文明和先进的代名词。当中国在某个领域落后时,他们强调这是文明差距;当中国实现反超时,他们要么指责抄袭,要么宣称该领域不重要。

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美国对中国六代机的“抄袭”指责是典型例子。

从2024年底,中国六代机进入高密度试飞阶段,到目前为止已经曝光了三款,美国方面一方面称其六代机F-47已研发多年(目前仅有PPT),另一方面则宣称中国“抄袭”了美国技术。这种叙事片面强调和放大中国航空工业发展过程中,从西方学习和吸收先进技术,以缩小双方差距的事实,却刻意忽略了中国在此基础上进行自主创新历程,因此就出现了“中国抄袭美国还不存在的技术”的笑话。

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无独有偶,近年来影响越来越大的“西方伪史论”,将西方近代崛起,简单归因于从东方尤其是中国“窃取”技术成果,甚至提出“没有中国的四大发明,就没有欧洲工业革命”,“没有满清政府出卖四库全书,就没有启蒙运动”的绝对化论断。

西方历史记载中的伪造案例,确实连篇累牍,罄竹难书,近代西方崛起也确实从来自东方的文明成果中获益颇多,但伪史论者将西方崛起的复杂过程,简化为了单向的“技术输血”,好像是中国早就造好了蒸汽机,西方偷过去了一样。

“西方伪史论”=“东方赢学”,本质上就是“日耳蛮赢学”的孪生兄弟。

两种观点殊途同归,都是“线性史观”的产物,他们都将东方或者西方看做必然先进、文明的一方,将另一方看做野蛮落后的一方,都将后者的发展简化为一场单向学习的过程,而忽视了技术发展和文明进步的“复杂性与互动性”。

历史事实证明,文明发展从来不是单向的线性过程,而是多向循环、相互启迪的复杂系统。

中国近几十年的发展过程中,通过开放学习西方技术和管理经验,但并非简单照搬,而是根据自身国情进行吸收再创新。从高铁技术到航空航天,从数字经济到人工智能,中国在学习基础上实现了跨越式发展。中国六代机的进展,正是这种“学习-消化-创新”模式的成果。

与之相对应,英国工业革命的爆发也是同样的过程。欧洲从中国吸收了众多关键技术:造纸术和印刷术为知识大规模传播奠定基础;火药改变了战争形态与社会结构;指南针助力大航海时代开启。欧洲并非简单复制这些技术,而是在此基础上进行了本土化创新。蒸汽机的发明虽然受到东方技术启发,但结合了欧洲特有的科学方法、市场机制和社会环境,最终引发了工业革命。同样是一个“学习-消化-创新”模式

大历史观要求我们从人类历史的整个长河寻找规律,都不存在预设的进步或者落后一方,它强调历史发展的客观规律性,认为不论有多少偶然性,其发展的潮流和文明进步的大势是不可抗拒的。

无论东西方,文明兴衰都是正常的历史现象。没有永远的领先者,也没有永远的落后者。历史上的中国曾长期处于技术输出地位,近代经历了一段学习追赶时期,如今在部分领域实现并跑甚至领跑,这正是历史发展循环性的体现。

将人类文明看做一个整体,文明互鉴比文明冲突更为根本,合作共赢比零和博弈更具智慧。

在承认文明差异性的同时,我们更应看到人类共同的未来。文明的成功不在于证明自己永远正确,而在于保持开放心态,勇于学习创新,与时俱进。反之,当你觉得自己处处都是进步一方时,也就意味着,你落后的种子已经深深种下了。

在当今这个东升西落的历史大变局,回顾当年西升东落的历史转折点,反而更能让我们保持正确的心态,迎接中华文明的伟大复兴。

当你理解了瓦特为什么能造出蒸汽机,也就理解为什么中国能先于美国造出六代机。当我们保持这种心态,未来才能层出不穷地造出更多好东西。

01

瓦特与蒸汽机

1736年,詹姆斯·瓦特出生于苏格兰格林诺克的一个工匠家庭。从小体弱多病的他,却对机械和自然现象充满好奇。最广为人知的故事,莫过于他观察祖母烧水壶时,发现蒸汽的力量:沸腾的水蒸气顶起壶盖,让他着迷不已。

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尽管后人考证,这一轶事可能被浪漫化,但瓦特对蒸汽的探索,确实贯穿了他的一生。当时英国已经染上对茶叶的嗜好,瓦特青少年时期也确实经常目睹,家人为了冲泡茶叶烧水的场景,这个故事也并非完全是杜撰。

瓦特并非出身于底层,他的父亲是一名熟练的造船工匠,拥有自己的船只与造船作坊,还是小镇的官员。母亲阿格妮丝·穆黑德(Agnes Muirhead)出身于一个贵族家庭,并受过良好的教育。瓦特17岁的时候,母亲去世了,而父亲的生意开始走下坡路,他不得不到伦敦的一家仪表修理厂做了一年的学徒工,并打算回到苏格兰格拉斯哥开一家仪表修理店,但因为他的学徒年限不够,他的开店申请被格拉斯哥的锤业者行会(管理所有使用锤子的工匠)拒绝了。

1757年,21岁的詹姆斯·瓦特在苏格兰格拉斯哥大学,谋得一个机械修理工的职务,并在大学内安排了一个专供他使用的车间。6年后,他得到了修理纽卡门蒸汽机的机会,这个能够代替人力做功的大机器,一下子就吸引了瓦特的注意,并花费大量时间研究它。

纽卡门蒸汽机由英国人纽卡门于1712年发明,实现了用蒸汽推动活塞做一上一下的直线运动,每分钟往返16次,每往返一次可将45.5升水提高到46.6米。该机即被用于矿井的排水,但是效率很低。经过大量实验,瓦特发现纽卡门蒸汽机效率低的原因,是由于活塞每推动一次,气缸里的蒸汽都要先冷凝,然后再加热进行下一次推动,从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上面。于是,瓦特设计了一个冷凝器,显著提升了效率问题。

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纽卡门蒸汽机工作原理

1765年,由于看到蒸汽机巨大的潜在商业价值,瓦特开始了新式蒸汽机的试制,他的设想是将冷凝器与气缸分离开来,使得气缸温度可以持续维持在注入蒸汽的温度,并在此基础上,很快建造了一个可以连续运转的原型。

试制中的主要困难在于,活塞与气缸的加工制造工艺上。

当时的工艺水平下,钢铁工人更像是铁匠而不是机械师,活塞与气缸之间的密封很成问题,导致蒸汽机的效率很难令人满意。此外由于当时的相关专利申请需要国会的认可,大部分的资金都花费在相关程序上。由于资金的短缺,瓦特不得不另找了一份运河测量员的工作,以维持生计。

由于负担不起蒸汽机昂贵的研制费用,瓦特几乎放弃了对蒸汽机的改良。幸好瓦特偶然结识了约翰·罗巴克(John Roebuck,发明铅室法制造硫酸,并开办了卡伦制铁厂和硫酸厂) ,后者当时刚刚取得了福斯河右岸博罗斯托内斯煤矿的开采权,正需要蒸汽机来抽水。

作为一名企业家,罗巴克敏锐地嗅到了改进型蒸汽机未来的市场前景,他与瓦特签订了一份合同,罗巴克负责向瓦特的债权人偿付1000英镑债务。作为交换,瓦特将未来蒸汽机利润的三分之二交给罗巴克。

“这份合同在蒸汽史上创造了一个时代,蒸汽机正是从那个时候走进了实验室”。

在罗巴克的赞助下,两人合资成立了一家新公司,瓦特作为合伙人以及研发负责人,专门负责新式蒸汽机的研发。但是好景不长,罗巴克很快遇到了生意上的问题,拿不出更多钱来支持瓦特。蒸汽机研究又陷入停顿。

02

瓦特加入月光社

1767年初,瓦特不得不来到伯明翰,将约翰·罗巴克生意失败的讯息带给塞缪尔·加贝特 (Samuel Garbett,罗巴克的合伙人),后者也是博尔顿的好友。

由于当时博尔顿恰好外出,达尔文和斯莫尔领着瓦特,参观了博尔顿的索霍工厂,探讨了关于改进蒸汽机的相关问题,并极力邀请瓦特加入月光社。

瓦特认为,博尔顿的索霍工厂,正是他所需要的理想地方,因此非常爽快地加入了月光社。

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瓦特蒸汽机诞生之地——索霍工厂

博尔顿非常注重提升工人福利,不像其他企业主专注于延长劳动时间,提升劳动强度,他提高工人工作效率的诀窍,是给提供工人节省劳动力的装备。这些装备设计巧妙,通过大量制造,降低成本。

他还把现代工业的制造和营销功能全部归于一个工厂,而不是把这些工作分配给不同的公司,从而保证研发和制造部门尽快获得市场信息,面向需求研发产品。

在瓦特加入月光社之前,博尔顿也在为如何提升蒸汽机在矿山中的效率发愁,他曾进行过蒸汽机实验,先后请教过本杰明·富兰克林和老达尔文,但都未能如愿。斯莫尔和埃奇沃思也曾表现出对蒸汽动力的兴趣。瓦特关于蒸汽机改进的进展和思路,立即吸引了月光社成员们的兴趣。

于是,博尔顿和瓦特的合伙公司成立,从此开始了他们之间长达25年的成功合作,直到二人退休,而他们的合作延续到下一代。这一合作,对于工业革命的兴起,以及月光社的发展都是非常重要的。英国人将这两位大佬的头像印在50 英镑纸币上,纪念他们二人共同推动了工业革命。

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从1767年加入月光社,至瓦特定居伯明翰的1774年这七年中,瓦特成为月光社一个非常驻的成员。在当面讨论和通信中,月光社的成员向瓦特提供了许多建议和鼓励,而优柔寡断的瓦特,需要的正是这些鼓励和建议。

从博尔顿以及月光社成员那里,瓦特更是得到了更好的设备资金以及技术上的支持,特别是在加工制造工艺方面。

瓦特心思细腻,做事动作迟缓并且非常容易焦虑。他常常会灰心丧气。他会将工作放到一边,感觉好像要彻底放弃了,但他的想象力丰富,总是能想到新的改进方法,以至于很多时候都来不及一一完成。瓦特的动手能力很强,并可以完成系统的科学的测定,以量化自己的革新效果,帮助自己的理解。

瓦特总是对新的领域表现出极大的兴趣,但他对商业经营却基本一窍不通,特别讨厌与那些有兴趣使用他的蒸汽机的人讨价还价或谈判合同。直到他退休时,他都一直对自己的财物状况感到不安。

如果不是博尔顿以及月光社成员们的广泛支持,瓦特持之以恒地改进蒸汽机并将其用于商业,是不可想象的。

03

“铁疯子”威尔金森

新型蒸汽机制造的一个主要困难,在于活塞与大型气缸的密合。牛津版《技术史》上写道:“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。”

这个问题最终被月光社的一个外围成员——约翰·威尔金森(John Wilkinson)解决。

威尔金森出生于英国斯塔福德郡的工业世家,早年跟随父亲学习金属加工技艺 。家族经营的铁器作坊为其提供了实践平台,培养出对金属加工工艺的深刻理解,这为其日后的技术突破奠定基础。

威尔金森外号“铁疯子”,对于钢铁加工有一种无法言说的痴迷与热爱,可谓英格兰的“机械仙人”,被后世工程界公认为“精密工程之父”。

威尔金森曾造过一艘铁制的船,喜欢在铁制的书桌前工作,建了一个铁制的讲坛,还打造了一口铁棺材,要求自己死后在铁棺材里下葬。威尔金森曾将这具铁棺材放在他的工作室。

每当有女性来工作室参观时,他便会事先躲在铁棺材中,然后跳出来给访客一个“惊喜”。

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在去世之前,威尔金森在英国兰开夏郡南部的偏远村庄制造了一根铁制柱子,表面铭文"铁的时代开创者"至今清晰可辨,直到今天人们仍在这根铁柱子前面纪念他。

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威尔金森

威尔金森在改进加农炮的制造时,提出了一种新的精密镗孔加工技术,极大提升了加工精度。经月光社的撮合介绍,瓦特发现,该项技术正好可以用于蒸汽机的制造,解决之前困扰他多年的技术难题。早期绝大部分瓦特蒸汽机,都是由威尔金森的加工厂代工制造的。至1796年,英国80%的蒸汽机气缸产自威尔金森工厂。

正如理解冲量定理,到发射火箭送到预定轨道上,还有很长的一段距离要走。瓦特蒸汽机的原理并不复杂,但是真正让这项创新落地的,是威尔金森镗床代表的先进制造。

先进制造体系,才是推动产业革命的基石,这就解释了为什么中国的六代机都上天了,美国的六代机还停留在PPT上。

04

蒸汽机的持续改进

1776年,瓦特改进的第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。这批蒸汽机由于还只能提供往复直线运动,而主要应用于抽水泵上。

在之后的5年中,瓦特赢得了大量的订单,并忙于奔波于各个矿场之间,安装由这种新型蒸汽机带动的水泵。

正当瓦特接订单接到手软之际,博尔顿又提出了更高的要求,应当将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动,这样才能让蒸汽机为绝大多数机器提供动力。一个显而易见的解决办法,是通过曲柄传动,但是该项专利所有人,约翰·斯蒂德(John Steed)要求,同时分享瓦特此前的分离冷凝器的专利,这一要求被瓦特坚决地拒绝了。

1781年,瓦特公司的雇员威廉·默多克(William Murdoch)发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统,并以瓦特的名义成功申请了专利。这一发明绕开了曲柄专利的限制,极大地扩展了蒸汽机的应用。因为包括该发明在内的一系列重要贡献,威廉·默多克成为博尔顿与瓦特公司的第三个合伙人。

顺便提一句,默多克小时候,也是从茶具那里得到重要启发。有一次,他把妈妈的瓷茶壶放到一个黑铁炉子上加热,结果得到了一种可燃烧的气体,能发出热能和光能,就是我们常说的煤气。但是他把妈妈的茶壶给烧碎了,随后就被骂了一顿。但是这件事一直记在他心里,1790年,他通过干馏煤获得了煤气,成为开拓煤气工业的先驱者,并于1792年发明了煤气灯,从此之后工厂在晚上也能开工干活。

瓦特等人又对蒸汽机作了一系列改进,并取得了一系列专利:

发明了双向气缸,使得蒸汽能够从两端进出从而可以推动活塞双向运动,而不是以前那样只能单向推动;

使用节气阀门与离心节速器,来控制气压与蒸汽机的运转;

发明了一种气压指示工器来指示蒸汽状况;

发明了三连杆组保证气缸推杆与气泵的直线运动。

由于担心爆炸的危险以及泄露问题,瓦特的早期蒸汽机都是使用低压蒸汽。随着工艺改进和结构改良,在默多克的坚持下,才引进了高压蒸汽,进一步提升了工作效率。

1784年,瓦特增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置,使它能适用于各种机械的运动。

所有这些革新结合到一起,使得瓦特的新型蒸汽机(联协式蒸汽机)的效率,是过去的纽科门蒸汽机的5倍。

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瓦特蒸汽机

直到此时,蒸汽机才终于压倒了水力轮机(即动力水车),获得越来越多工厂主的青睐。获得蒸汽动力之后,开设工厂终于打破了原先对地点的苛刻限制(快速流动的河边以获得水能),推动英国工业快速发展。

英国的纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门,都先后采用瓦特蒸汽机作为动力,英国成为人类历史上第一个迈入工业时代的国家,走上了发展快车道。

尽管蒸汽机的出现是一个复杂过程,是在天时地利人和等一系列有利因素的推动下,许多人前赴后继努力的结果。但瓦特无疑是其中贡献最突出的那一个。在瓦特的讣告中,对他发明的蒸汽机有这样的赞颂:

“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,将有助并报偿后代的劳动。”

到19世纪30年代,蒸汽机广泛应用到纺织、冶金、采煤、交通等部门去,引起了一场技术革命。美国人富尔顿发明了用瓦特蒸汽机作动力的轮船;英国人史蒂芬逊发明了用瓦特蒸汽机作动力的火车。瓦特的蒸汽机成为真正的国际性发明,它有力地促进了欧洲18世纪的产业革命,推动世界工业进入了“蒸汽时代”。

蒸汽机的广泛应用极大增强了英国国力,使其在拿破仑战争之后,一度成为欧洲的“单极霸权”,也让英国人终于鼓足勇气,敢于向长期仰望膜拜的东方巨龙开刀,扭转茶叶贸易带来的巨额逆差问题。欧洲其他各国,则纷纷效仿英国发展工业,开启更加激烈的殖民地争夺大赛,直到十九世纪末瓜分世界的殖民狂潮。

让我们回顾整个历史过程。

郑和下西洋,让茶叶流入中东,中东贵族们爱上喝茶的同时,又积极寻找咖啡作为茶的廉价替代品。

当东方的航海技术流入西方,开启了西方的大航海时代,茶和咖啡这两种富含咖啡因的饮料,也先后流入欧洲,开启了咖啡因革命,使得人们热衷于喝着咖啡或茶,围绕各种各样的话题展开讨论,掀起了思想解放和社会进步的高潮,成为社会革命和科技革命的温床。

以英国、荷兰、法国为代表的欧洲国家,为了争夺对咖啡、蔗糖、茶叶的贸易控制权,展开了百年的争霸战争。

争霸的结果,又对社会变革和科技进步产生推动作用,加剧了殖民争霸的烈度和广度,把整个世界都卷了进去,实现了所谓的“全球化”。

一片来自东方的树叶,终于将整个世界都搅得天翻地覆!

(未完待续)

《一片树叶的传奇之旅》系列