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15世纪之后，在英国农奴制解体过程中，新贵族和新兴资产阶级通过暴力等形式把农民从土地上赶走，强占农民份地及公有地，圈占后变成私有的大牧场（养羊获利更丰厚）、大农场，史称“圈地运动”。这一运动在18世纪后期和19世纪中期达到顶峰。1714—1820年，英国有超过600万英亩的土地被圈占，农民本就贫穷，再加上失去了赖以生存的土地，生活更加艰难，整个社会由于“圈地运动”而变得更加混乱和动荡。然而，这一消极的社会效应却对英国的经济发展产生了前所未有的积极影响——这些失去土地的劳动力变得“自由”，贫穷使他们不得不到城市里寻找生计。由此，圈地运动为先期工业的发展提供了充足的劳动力。
第一次工业革命爆发于英国并不是一个巧合。在当时的欧洲各国，英国是采煤工业和炼铁工业方面的发达国家，据历史学家总结的1789年数据显示，当时英国每年可以生产1000万吨煤，而同一时期的法国仅能生产70万吨。由于煤资源的供应非常充足，所以英国可以将率先发明的炼铁高炉投入使用，这大大提升了铁的生产效率。从产量方面来看，英国在1780年铁产量不足法国三分之一的基础上，于1840年已一跃增长到是法国铁产量的3倍，成为欧洲名副其实的技术高地。英国不仅在工业方面的技术水平领先，在农业方面也具有很高的技术水平。这一点不得不说与圈地运动大有关系。由于羊毛价格很高，圈地运动后大多数土地都为放牧服务，在粮食供给短缺的情况下，英国不得不尝试在有限的土地上寻求更大的产量来满足大量城市人口对粮食的需求，这一点刺激了英国农业技术水平的提升。
当时的英国一方面具备充足的劳动力，另一方面在资源开采、资源利用方面拥有高技术水平，英国工业产品的价格相对更具优势，产量也大为上升。这些前提条件为英国带来了大量的商业利润，源源不断地汇聚到英国，形成了大量可供工业继续发展使用的资本，大量的流动资本又刺激了英国银行业的发展，为工业企业提供了更稳定、更充足的资本，从而进一步促进了英国的工业发展。
这样，从相关要素来看，当时的英国具有充足的劳动力、高水平技术，而且享有可观的资本资源，这些俨然已经可以成为英国人挥霍的本钱，然而事实并非如此。从高层来看，英国宫廷的支出总量以及军事开支都比法国要低得多，所以英国的执政体系就无须特别高额的税收收入来保障行政运转，利润、红利可以留在工业企业内部，为再生产所用。其次，节俭之风不仅见于宫廷，也普遍见于英国的工业企业家，他们并没有将高额利润用于纸醉金迷的挥霍，而是拿来再投资于实业，从而加快了英国工业企业规模的扩大。除此之外，英国的企业家精神不仅仅停留于节俭层面，他们更注重技术的创新，在不同行业，企业家通常并不仅仅是一个商业头脑发达者，其本人也往往是一个技术狂人或者是技术崇拜者。这些企业家为英国的工业企业管理运行、技术创新、产品多样化等，做出了巨大贡献。
通常情况下，我们更多地听到这样一个史实结论：1776年，瓦特发明第一台有实用价值的蒸汽机，人类进入“蒸汽时代”，标志着第一次工业革命的诞生。然而，“瓦特”究竟是如何产生的？这是本书非常关注的一个问题。试图探索这一问题的答案，首先需要认清当年的背景，那就是英国其时已经是全球范围内机械化的先行者，新发明可谓层出不穷，包括1773年的“飞梭”、1769年的水力纺纱机、1770年的珍妮纺纱机和1779年的走锭纺纱机等。
在“需求刺激供给、供给又创造需求”的互动中，当时的技术发明首先是源自产业对满足其技术需求的供给创新的倒逼。从18世纪的英国看，纺织工业是最为重要的产业之一，因为需求刺激了纺织工业的技术发展，从而使其成为英国最早实现机械化的产业。我们发现，不少发明创造的起点，是源自1700年行业主导者鼓动决策层通过的禁止进口棉布或棉织品的法律，该法律在经济方面产生的主要影响有两个：第一，在英国国内对印度进口的棉织品有大量需求的情况下，利用行政手段掐死了进口通道；第二，为英国国内尚未完全发展起来的纺织工业带来了无限的发展商机。在这两点的共同作用下，英国的纺织业以技术大发展为依托，迅速成长。
通常，我们对制度的思考很容易落后于关于技术作用的感知，一个最简单的例子即可说明，例如，当我们认识工业革命时，常常存在着这样的逻辑，那就是工业革命加速了经济发展，带来了新的工艺和技术，极大地促进了生产力水平的提高，但新机器对劳动者提出了新的要求，从而刺激了职业教育的发展。在类似这样的认识逻辑中，我们总能够更早、更快、更多地发现技术水平提升之后对我们的生活所带来的影响。但随后，这样一个问题就开始困惑我们：到底是什么导致技术创新发生的？当然，我们已经在这个问题的外围有了很多感想和认识的积淀，比如本书在“从纺织工业开始”中提及的那样，我们知道了综合的需求对技术研发产生的刺激。但这些外围的思考似乎并不足以成为技术创新实现的最主要原因，在欧洲这个拥有较多国家的区域，技术创新的出现固然可能是因为这样的需求而发生在英国，但是似乎有一些更关键的条件决定着技术创新在英国的实现。如果从当时英国的社会制度来思考这一问题，答案就会变得清晰起来。
欧洲盛行一种制度——学徒制，通常是贫困家庭的孩子经过家长或者监护人允许后到匠师作坊以签订合同的方式协助匠师工作并学习相关技术。这一种制度在英国更是走在欧洲的前列，其早在12世纪、13世纪就已有学徒制教育的记载。在当时的行会中，徒弟、工匠、师傅这三种身份是按照资历排列出来的，等级非常严格，且一个师傅只能带一个徒弟，徒弟经过一段时间的学习和锻炼后，可以上升为工匠，再经过一段时间的种种历练后，方能晋级为师傅，学徒制下形成的师傅带徒弟的劳动关系，在英国盛行了四个世纪之久。
16世纪中叶以后，英国开始展现工业发展势头，作为欧洲先进的经济体，原来的学徒制显然已经无法满足要求，数量巨大的劳动者投入到工厂中，学徒制这种慢工出细活的升级体制和传授方式，导致劳动力培养的速度大大低于工业化发展中需求上升的速度，加之经济逐步向机械化转变之后，原来一个匠师包揽全程的分工方式，显然与机器生产线上要求以更精细分工为主的经济组织方式背道而驰。而从劳动生产率来看，机械化生产远远高于手工业生产，这更加速了学徒制的衰落。
瓦特是学徒制中的受益者之一。瓦特1736年生于苏格兰格拉斯哥附近的一个港口小镇——格里诺克，在20岁时离开故乡，远赴伦敦寻求仪器制造匠师的培训，实际从事的是仪表修理工作。一年后，瓦特回乡，本想开一家仪表修理店，但是按照当时英国严格的学徒制，瓦特并没有达到做7年学徒的“硬杠子”，因此被格拉斯哥锤业者协会拒绝。回乡第二年，格拉斯哥大学的教授给了瓦特一个机会，使他能够以苏格兰格拉斯哥大学“数学仪器制造师”的身份在大学里开一间小修理店。1762年，瓦特开始了对蒸汽机的实验，并在其大学教授朋友的帮助下，实现了技术上的突破。
1765年，瓦特已经取得了技术层面的关键性进展，但距离建造出一台实实在在的蒸汽机还很遥远。瓦特开始遇到发明之路中第一次资金短缺问题，而最终问题的解决是通过英国的市场机制实现的。虽然瓦特的朋友布莱克教授提供了一些帮助，但是大批量的资助则是来自当时英国一位成功的企业家——罗巴克。作为卡伦钢铁厂的拥有者，罗巴克具有充足的资金，按照现代中国资本市场中蓬勃发展的风险投资来理解罗巴克当时的行为，并无任何违和，罗巴克与瓦特共同成立了新公司，并成为公司的合伙人。在许多年的研发过去后，由于受到当时工艺水平不高的钢铁制造品的制约，发明试验一直未能成功。后来，企业家罗巴克破产，瓦特遇到发明之路中第二次资金短缺问题，而后铸造厂老板博尔顿接手罗巴克的相关产业，瓦特又开始了与博尔顿的合作，资金问题也得以解决。由于博尔顿从事的是铸造厂，所以瓦特的发明在加工制造工艺方面得到了前所未有的巨大支持，技术问题的最终突破归功于精密镗孔加工技术的发明者威尔金森。
英国专利制度对技术的保护，使瓦特成为蒸汽机成功发明之后的最大获利者，尽管第一代蒸汽机只能提供往复直线运动，但抽水泵等的应用还是为瓦特赢得了许多商业机会。在合伙人企业制度下，出资方博尔顿则更多发挥了企业家精神，督促瓦特进行产品升级，将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动。这其中有一个十分重要，但易被人所忽略的关于英国的专利制度的小插曲：本来蒸汽机直线变为曲线的方式非常简便，就是通过曲柄传动，但这种看似比较简单的技术，已经在专利上属于斯蒂德。在与斯蒂德的协商中，瓦特不能接受其要求分享瓦特此前发明的蒸汽机专利的要求，于是坚定拒绝了。1781年，瓦特公司的员工默多克终于发明了“太阳与行星”曲柄齿轮传动系统，并以瓦特的名义申请了专利，从而开启了蒸汽机大规模应用的时代。
瓦特与博尔顿合作到期后，博尔顿与瓦特的孩子吸收默多克为新合伙人，保障了父辈公司的持续成功。
我们可以设想一下：如果没有上面提及的一系列相关制度安排（规则和保障规则有约束力的法治），瓦特和他与工业革命齐名的蒸汽机，能否在英国成功地开启这个影响整个人类社会发展的新时代，恐怕就要画一个大问号了！
作为世界上第一个开启工业化时代的国家，英国政府通过法律层面和政策层面多管齐下，推进本国工业的发展。蒸汽机的发明不仅为纺织业带来了革命，更重要的是它改变了生产方式，原来依靠双手进行生产的传统状况，第一次得到颠覆性改写，手工工人的双手被解放出来的同时，手工业的时代也随之结束。工业化时代以骄傲的高生产率迅速席卷全球，引爆了人类历史上自“农业革命”之后世界上的第一次产业革命。以英国为引领者的第一次产业革命，首先席卷的地区当然是欧洲和欧洲人的移民区域，蒸汽机开始走遍法国、德国、俄罗斯以及美国。
从1769年瓦特发明蒸汽机开始，蒸汽机的动力机制就在不断探索和升级。单动式蒸汽机和复动式蒸汽机的出现，使棉纺织厂可以以蒸汽机为动力，1789年蒸汽机全面应用于棉织业。当然，蒸汽机的脚步绝非止于纺织业，它的问世很大程度上推动了冶铁业和煤炭产业的发展。在冶铁业中，蒸汽机产生的新动力促使1828年尼尔森发明鼓风炉，完成了冶铁技术的革新。史密斯也于1838年发明汽锤，并随着卡尺、车床等常用工具的升级，为冶铁业带来了后续金属加工业的革命性发展，使生产效率得到全面提升。煤炭产业方面，蒸汽机的发明主要是为蒸汽抽水机提供了“催生”，煤炭矿主在矿井中普遍使用它。这一方面促进了机器再生产，另一方面大大提升了煤炭产业的生产率。
如果说蒸汽机作为一种供给侧的创新，为整个生产翻开了革命性的新一页，那么其带动的产业广泛繁荣，则使人们的生活发生了翻天覆地的变化。供给侧产生的新技术带来了纺织业、冶铁业、矿业的繁荣发展，生产率的提高使产品产量大幅提升，大量产品供给又对交通运输产生了极大的需求，陆路交通的少承载量及缓慢效率显然不能满足要求，而火车的广泛使用则使这一问题得到解决。蒸汽机带来的新动力于是有了更大空间的用武之地，1821年兴建的铁路，使用的就是发明家史蒂芬森设计的“动力1号”蒸汽机车，从斯托克顿到达灵顿，从利物浦到曼彻斯特，直至19世纪50年代，英国的铁路干线飞速发展建设，普遍出现于主要城市之间。同时，蒸汽机还广泛应用于船舶业，蒸汽渡轮和蒸汽轮船都获得成功，并投入经济社会的生产生活中。
“世界工厂”这个名号在现代经济社会看来，似乎已经带有一定程度的负面色彩。然而，这个名号冠于19世纪的英国，则毋庸置疑地成为天之骄子的代称。截至18世纪末期，英国的工业以起步早、发展快、范围广等特点而使其一跃成为世界头号经济强国，是全球工业化程度最高的国家。作为享有最大规模效应以及最高生产率的经济体，英国当然也是当时世界范围内当之无愧的市场主宰者。无论是在欧洲，还是在全球范围内；无论是技术水平和生产效率，还是国民财富和公民生活，英国都是引领者。30年的发展对英国的产业巨变意味着什么？从1851年维多利亚女王年方少艾的时候开始，到1881年步入而立，英国劳动力从业比率从25%从事农业的相关工作，变为不到10%。站在工业化的高地，英国工业品迅速占领“地理大发现”后的全球，一方面以规模效应和比较优势占领市场，另一方面则以巨大的产量占领市场。从出口贸易额来看，英国1820年为3640万英镑，在全球贸易总额中占比为18%，1870年增长至19960万英镑，在全球贸易总额中的占比提升至22%。供给侧革命一方面使英国成为最大的工业消费品出口国，纺织品、机器、煤、铁等技术装备的出口，为英国带来巨大财富；另一方面，英国也是最大的原材料进口国，棉花、羊毛、生丝、木材、谷物等，都要靠外国来供应，供应国遍布全球，主要来自美国、印度和巴西。英国在大量形成海外殖民地打造“日不落帝国”辉煌的同时，还特别注重控制原料的价格，通过运输工具承载力的提升等方式不断提升工业生产中的利润，以独一无二的经济地位和贸易地位成为“世界工厂”。