西蒙·库兹涅茨，一位诺贝尔经济学奖得主，把我们生活的时代称为“近代经济纪元”⁽¹⁾。在他看来，一个经济纪元是由对一个“划时代革新”的应用及其衍生发展所决定和塑造的。比如，他认为欧洲历史上近代早期的划时代革新就是航运及相关技术的发展，这使人们有能力发现美洲大陆和通往东方的水路。这些成就，亚当·斯密在1776年就将它们称为“人类历史记录中最伟大和重要的事件”⁽²⁾。库兹涅茨认为（无疑，斯密也会认同），1492年至1776年间的经济史——甚至政治史、社会史、文化史——都能根据探险和发现、海上贸易和海军的壮大，以及其他相关现象的进步发展来解释。

用库兹涅茨的话来说，现代经济纪元从18世纪后半叶开始，而他认为与之联系的划时代革新，就是“科学在解决经济生产问题方面的扩大应用”⁽³⁾。在前面一章我们提到过，在18世纪甚至19世纪上半叶，像这样的科学知识在经济生产过程中应用极其有限。科技史上，从18世纪早期到1860年至1870年间的这段时期，被誉为工匠发明家的时代。然而，从那以后，科学理论越来越多地为生产过程打下基础，特别是在如电学、光学、有机化学制品的新兴行业；它们同样也大大影响了冶金业、能源产业、食品加工储藏业、农业，而这些仅是影响最为显著的一些行业。

当我们分析在历史任何时期尤其是现代经济纪元中的科技变化过程时，最好牢记这三个术语之间的区别：发明、革新和新技术的扩散——它们紧密相连，但概念是不同的。用技术的术语说，发明是指一项具有机械、化学或电学性质的专利创新，其本身并没有特别的经济意义。只有当它能被充分运用到经济发展当中，也就是当它成为一项革新时，它才表现出经济意义。举例来说，在詹姆斯·瓦特和马修·博尔顿于1776年开始合作进行商业生产和营销蒸汽机之前，他们为新型蒸汽机发明的分离式冷凝器（于1769年取得专利权）在经济中扮演的角色简直微不足道。扩散是指一项革新在一个既定行业内、行业之间、跨国际边界之间的传播。扩散决不是对初始革新的自动复制过程；由于不同行业有不同要求，不同环境下需要不同的要素比例，且不同国家有不同文化，技术扩散可能面临与引进原始革新相类似的问题。

英国在19世纪的头25年所取得的工业优势主要得益于两大行业的技术进步：棉纺织业和铁制造业。而这正是依靠大规模使用煤作为工业燃料，以及把蒸汽机用作机械能量的来源。棉纺的机械化其实是在1820年完成的，它使棉纺业成为第一个现代工厂制的行业，而当时棉织业还没起步。除此之外的主要纺织业、羊毛和亚麻纺织业，虽然如同棉织业在随后的几十年里突飞猛进，但也还刚开始机械化。炼铁工业也完成了向焦炭熔炼铁矿、搅炼加工、轧钢精炼鼓风炉产品的转变。煤得到了广泛的利用，不仅用作蒸汽机、鼓风炉、搅炼炉的燃料，还在其他许多工业中被用作燃料，比如玻璃制造、盐的提炼、酿造、蒸馏等。蒸汽机为纺织厂、铸铁厂提供能量，还为驱动煤矿和锡矿里的水泵提供动力；它们同样用于磨粉厂、陶器厂以及其他工业，只是在这些领域的应用不如前者广泛。

在接下去的半个世纪里，即直到1870年以前，许多欧洲大陆工业家致力于学习英国工业的经验，并应用于本国，有时他们的做法还得到政府的扶持。其中的一些细节，留待下面几章介绍各国情况时再提。然而同时，随着技术变革脚步的加快，其影响传至原先以科学为基础的（或被科学影响的）技术所影响不到的行业。事实上，一些原先不存在的行业也因为科学发现而被创造出来了。

纺织行业，加在一起，几乎在任何国家都是雇用劳动力最多、以产值衡量最重要的制造业。而当它们大幅扩张产量时，本身就经历了许多微小的技术进步。很多欧洲大陆和美洲工业家试图在技术效率上达到甚至超越他们的对手英国，而不少革新就是在此时做出的。但总的来说，没有什么重大的技术突破能够与18世纪最后25年发生的一系列引人瞩目的革新相媲美。然而，在其他行业，情况却并非如此。不少最具革命性的技术发展都是在英国工业革命很久之后才发生的。

原动力和能量生产

当瓦特的基本专利在1800年期满时，在英国投入工作的蒸汽机不到500台，而在欧洲大陆则只有几十台。瓦特对蒸汽技术的发展贡献很大，而他的蒸汽机作为工业原动力也有很多局限。首先，热效率很低，一般低于5%（也就是说，从消耗的热能中吸取的能量，仅是其可能做功理论值的5%），它们平均只产生15马力的能量，甚至不及一台稍微高效的风车或水车。其次，它们笨重，经常出故障。此外它们必须在相对较低的压力下运作，只高出大气压几磅的压力，而这极大地限制了它们的效率。它们的有用性之所以受限，有好几个原因，其中包括科学知识不完善、用来制造的金属强度不足、缺乏精密的机床。

在接下来的50年里，蒸汽机技术发生了许多重要的进展。机器更轻，金属强度更大，机床更精密，科学知识更完善——包括机械学、金相学、热量测定、气体原理，以及萌芽中的热力学。所有这些因素都起到了积极的作用。虽然与科学家们为蒸汽机作出的贡献相比，他们学到的东西可能更多——这在赫尔姆霍茨（Helmholtz）1847年得出热力学第一定律公式时达到高潮——但他们的贡献不容忽视。然而最初的进步却来自像康沃尔郡人理查德·特里维西克和美国人奥利弗·埃文斯（Oliver Evans）这样的机械师、工程师，后者制造并试验了高压发动机，这在瓦特看来既不安全也不实际。这项发明和其他技术上的突破使得人们能够使用蒸汽机推进蒸汽船和机车，这给运输业带来了重大的影响。工业领域也使用了很多发动机。到1850年，法国已经拥有超过5 000台固定式蒸汽发动机，比利时超过2 000台，德国将近2 000台，奥地利帝国大约1 200台。虽然没有具体的数据，但英国当时拥有的数量很可能超过整个欧洲大陆的总和。早在1838年，仅纺织业一个行业（但却是蒸汽机最大的使用者），就有超过3 000台。相比之下，1838年美国所有行业的总数也不过2 000台固定式蒸汽发动机。

同样，发动机的功率和效率也都提高很多。40马力到50马力只是寻常水平，有的甚至可以达到250马力以上。热效率比原先的瓦特蒸汽机提升了3倍，复合的双动、三动发动机也得到引进。到1860年，大型复合式船用发动机已能产生1 000马力以上。

在蒸汽机早期的主要竞争对手——水车的身上，同样发生了技术进步。自从18世纪60年代以来，在瓦特试验、改进蒸汽机的同时，其他工程师和发明家则集中精力于改进水车。他们提出了更高效的新设计方案，而且由于铁价下跌，大型的全金属水车开始被广泛使用。在19世纪的前几十年，某些巨型水车可以产生超过250马力的动力。此外，在19世纪二三十年代，法国科学家和工程师发明并改良了水轮机，这个装置能将水的势能高效地转化为其他有用的能量。虽然人们没有广泛地接受和使用该装置，但对水能的利用却在1850年至1875年间达到了顶峰（后来出现发电机除外）。直到1850年之后，尤其是1870年后，蒸汽机才远远超出了它的对手。

到19世纪末，往复式蒸汽机已达到其效率极限，有些三联式船用发动机能够产生5 000马力。但即使是这些巨型装置，也不足以用来发电——蒸汽动力的最新用途。首先，往复式引擎的机轴所能产生的最大转速对于发电机所需要的更高速度而言，还是太低。此外，往复式引擎的振动对高效率发电也是不利的。解决这些问题的方法就是蒸汽轮机，这是在19世纪80年代由英国工程师查尔斯·A·帕森斯（Charles A. Parsons）和瑞典发明家古斯塔夫·德·拉瓦尔（Gustav de Laval）提出的。这种新型装置发展神速，20世纪前期，单单一台装置就已经能够产生10万千瓦的功率了。

人们很早就观察到了电的现象，但即使到了18世纪，电也只是引起了人们的好奇心。一直到18世纪末，美国的本杰明·富兰克林和意大利的路易吉·迦伐尼（Luigi Galvani）以及亚历山德罗·伏打（Alessandro Volta）三人的研究，才把它从空谈的把戏变为实验室里研究的目标，其中后者发明了电池。1807年，汉弗莱·戴维爵士（Humphry Davy）发现了电解现象，在此现象中，电流分解了特定水溶液里的化学元素。由于这一发现，电镀工业兴起了。电学发展的第二阶段，则由戴维的学生迈克尔·法拉第（Michael Faraday）、丹麦物理学家汉斯·奥斯特（Hans Oersted），以及法国数学家安德烈·安培（André Ampère）三人一统天下。1820年，奥斯特观察到电流能在其导体周围产生磁场，安培因此用公式表示出了电流与磁力间的定量关系。1820年至1831年间，法拉第发现了电磁感应现象（在线圈内旋转磁体能产生电流），并发明了原始的手动发电机。在这些发现的基础上，从1832年到1844年，萨缪尔·莫尔斯（Samuel Morse）在美国发明了电报。但电迟迟不能在工业上得以应用，因为难以发明出一种经济高效的发电机。

科学家、工程师们试验了各种各样的发电设备。直到1873年，法国东南部的一个造纸工将用于阿尔卑斯山抽水的水轮机，连接上了发电机。这一显而易见的简单创新，影响却十分深远，因为它使缺乏煤矿却水能丰富的地区能够在能源上自给自足。在接下来的几十年里，蒸汽轮机的发明将发电从水力发电站释放出来，并重新将能源生产转向煤和蒸汽。然而对于那些原先工业发展停滞不前的贫煤国家而言，水电能源的发展变得异常重要。

同时，电的实际应用也有了很大的发展。从1840年起，电被应用于新兴的电镀行业和电报。19世纪50年代，灯塔开始使用电弧光灯。到19世纪70年代，弧光灯已被用于不少工厂、店铺、戏院和公共建筑。几乎在同时，1878年到1880年间，英格兰的约瑟夫·斯旺（Joseph Swan）和美国的托马斯·爱迪生（Thomas Edison）完善了白炽电灯，这使得弧光照明过时，并诞生了繁荣兴旺的电气工业。之后，电和另两个新近完善的光源——煤气和煤油之间，进行了几十年的激烈竞争。

除了照明外，电还有许多其他用途。可以说，电是万能的能源形式之一。1879年，也就是爱迪生取得其电灯专利的同年，德国的维尔纳·冯·西门子（Werner von Siemens）发明了路面电车，在迅速形成中的大都市里，对市内的公共交通运输造成革命性的影响。几年内，电动机有了许多工业用途，发明家们甚至已经开始想到家用电器。电还可以产热，这样就能被用于冶炼金属，特别是新发现的铝的冶炼。

石油是在19世纪后半叶异军突起的另一重要能源。虽然人们以前也知道石油，并因为偶尔的发现而使用它，但其商业开发却是1859年在宾夕法尼亚的泰特斯维尔（Titusville）开挖德雷克油井（Drake's well）时才开始的。就像电一样，液体石油及其副产品天然气，最初主要用于照明。原油由几种成分（或者说几种馏分）组成。其中煤油起初被认为是最具价值的，因为它适合用于油灯。其他馏分被用作润滑剂，由于带运动部件的机器广泛使用，以及润滑剂本身具有药用价值，润滑剂的需求迅速增长。更重一些的残余馏分，早先作为废物处理，最终用于家用和工业用加热，与煤以及其他传统能源竞争。燃烧值最高、最具挥发性的馏分——挥发油和汽油，长期被认为是危险品。然而与此同时，许多发明家和工程师，尤其是德国的尼古劳斯·奥托（Nikolaus Otto）、卡尔·奔驰（Karl Benz）、戈特弗里德·戴姆勒（Gottfried Daimler）正在为内燃机做实验。到1900年，已经有各种各样的内燃机了，其中大多数以液体石油的某种蒸馏物为燃料，比如汽油和柴油。目前为止，内燃机最重要的用途在于轻型的运输设备，如汽车、运货卡车、巴士；而像法国人阿尔芒·珀若（Armand Peugeot）、路易斯·雷诺（Louis Renault）、安德烈·雪铁龙（André Citroen），英国人威廉·莫里斯（William Morris），美国人亨利·福特（Henry Ford）这样的企业家，他们手中掌握了此技术，造就了20世纪最重要的行业之一。内燃机同样有工业上的应用，并为20世纪航空器工业的发展打下了基础。

廉价钢铁

19世纪开始前，生产生铁过程中的焦炭冶炼和搅炼处理，以及将生铁精炼成为锻铁（熟铁），这些工艺在英国实际上已普遍使用，这使英国的制铁工厂在与外国对手的竞争中获得优势。18世纪后半叶，在法国和普鲁士的西里西亚，在王室的赞助下人们尝试着引进焦炭冶炼，但都没有带来经济上的效益。后来，在大革命及拿破仑一世战争的动乱局势中，再也没有人进行试验了。1815年恢复和平后，欧洲大陆的铁工厂主争先恐后地引进搅炼和滚轧技术，将生铁转化为熟铁。但由于在欧洲大陆和英国，木炭和合适的焦炭两者相对价格不同，故较迟采用焦炭冶炼。19世纪20年代后期欧洲大陆上第一台成功使用焦炭的鼓风炉在比利时（当时还只是荷兰联合王国的一部分）诞生了；三四十年代，一些法国铁工厂主采用了焦炭，但直到50年代此工艺才开始普遍。德国甚至更晚采用焦炭冶炼，直到50年代才形成了引进此法的热潮。而在美国，由于其木材和木炭供给充足，而且宾夕法尼亚东部还有无烟煤细粒可代替焦炭，故直到南北战争之后，美国才开始广泛采用焦炭冶炼。在欧洲的其他地方——瑞典、奥地利帝国、意大利以及俄国部分地区——小型的木炭点火炼铁业仍顽强地坚持着。

19世纪上半叶，炼铁业唯一一次重大的技术革新就是热（鼓）风炉，1828年苏格兰工程师詹姆斯·B·尼尔森（James B. Neilson）获得该技术的专利权。该技术通过利用废气来预热鼓风炉里的空气，使燃料燃烧得更充分，降低了燃料的消耗量，加快了冶炼过程。苏格兰、欧洲大陆，甚至美国的炼铁工厂主都马上采用了这种方法，但英格兰和威尔士慢一些。

在19世纪下半叶，影响铁制造业的最大技术革新是有关钢的冶炼。钢实际上是一种特殊的铁，含碳少于铸铁、多于熟铁。所以，它不像前者那样脆弱，同时比后者更坚硬、耐用。钢的制造已经有好几个世纪的历史了，但因代价高昂生产量很少。所以它的用途只限于像锉刀、表的发条、手术器具、剑刃、优质餐具这样的精细产品。1856年，英国发明家亨利·贝塞麦（Henry Bessemer）发明了直接用熔铁生产钢铁的方法，并获得了专利。这种方法跳过了混凝过程，而得到了优质的产品（图8-3）。贝塞麦炼钢法的产量迅速增加，很快就在很多用途上取代了普通的铁。然而，贝塞麦炼钢法并不总能产出统一高质量的钢铁，而且不能用于含磷的铁矿。

图8-3　贝塞麦转炉，无需燃料即可生产钢。只需将空气吹入熔化的铁水中将多余的碳燃烧掉：（a）装料；（b）鼓风；（c）浇铸。

19世纪60年代，为了修补原有的缺陷，法国冶金家父子皮埃尔·马丁和埃米尔·马丁（Pierre and Emile）、德国西门子兄弟——在德国的弗雷德里希（Friedrich）和英格兰的威廉（William），开发了平炉，或被称为西门子-马丁熔炉。它比贝塞麦炼钢法慢，且稍贵，但能生产出更高品质的产品。1878年，英国的一对表兄弟悉尼·G·托马斯（Sidney G. Thomas）和珀西·C·吉尔克里斯特（Percy C. Gilchrist），申请到了“基准工艺”的专利（之所以这样命名，是因为它利用了石灰石及其他基本材料，加衬于贝塞麦的转炉或平炉内部，来中和铁矿中磷的酸性），这使得人们能够使用大量的含磷铁矿。由于这些和其他的革新，钢铁的世界年产量从1865年的不到50万吨，跃至一战前夕的5 000万吨。

钢铁行业的扩张对其他行业造成了深远的影响，其中包括钢铁制造业的供应行业（如采煤业）和使用钢铁的行业。用钢制成的火车轨道比起铁制的更耐用、更安全。造船用的钢板使造出的船更大、更轻、更快，同样也可用于战船的重铠。钢梁的使用使人们有能力造出摩天大厦和其他建筑物。不久，钢铁就在工具、玩具、蒸汽机、发夹等成百上千其他产品的制造中代替了铁和木材。

运输和通讯

与其他任何技术革新相比，蒸汽火车头及其附件、铁质（或钢质）铁路更能概括19世纪的经济发展过程（图8-4）。它们既是工业化的标志，又是工业化的工具。在铁路出现之前，运输设施的匮乏给欧洲大陆和美国的工业化设置了重大的障碍。由于缺乏像英国那样的天然水道，且运输距离较长，欧洲大陆和美国的工业家们只能局限在本地市场，几乎没有进行广泛的专业化分工和添置昂贵资本设备的余地。铁路以及蒸汽船的出现，改变了这种窘境，但后者的作用不及前者。铁路向人们提供了更便宜、更快捷、更可靠的运输方式；同时，在进行铁路建设期间，即从大约1830年起直到19世纪末，其对于铁、煤、木材、砖和机器的需求，表明了铁路对这些行业的强有力的刺激作用。

图8-4　蒸汽机车。蒸汽机车体现了19世纪的技术，其发展过程极为迅猛，从1829年的“火箭号”（上图）发展到了20世纪风靡美国的重载机车（下图）。(www.daowen.com)

在前面一章提到过，到了18世纪末，英国的煤田常常有好几英里的铁路，上面的矿车由重力、马力和人力拖拉。1825年，斯托克顿（Stockton）—达灵顿（Darlington）铁路的开通预示了铁路时代的到来；而利物浦—曼彻斯特铁路，第一条专为蒸汽火车头设计的作为公共运输用途的铁路，它在1830年开通，并开辟了铁路时代。从那以后，英国的铁路网络迅速发展。英国既有技术专家，又有建设所需的资本储备；议会受到当时刚取得胜利的自由经济政策思想的影响，乐于向私人股份公司颁发执照。由此产生的投机和建设的热潮（被称为是“狂热症”），不可避免地经常被金融危机所打断。然而，到1850年止，英国已经建成了最终铁路网络的四分之一以上，几乎相当于欧洲其他部分的总和（见表8-2）。

表8-2　铁路的增长（开通的铁路长度）　单位：公里

a　1913年

b　1871年

资料来源：B.R. Mitchell, European Historical Statistics, 1750-1970（New York, 1975）, pp.582-584. United States figures from Historical Statistics of the United States, Colonial Times to 1957（Washington, 1960）, pp.427, 429。

早在1830年，法国、澳大利亚、美国就有了用于马拉车的短铁路（法国甚至有了几英里的蒸汽机车铁路）。但在铁路建造方面，美国后来甚至超越了英国和其他欧洲的竞争对手。它利用欧洲的外资、供应商以及私企创办人和各州及地方政府的热情，建造的铁路横越广阔的国土。然而许多铁路造价十分低廉，质量也参差不齐。

大陆国家在规划和建设铁路的过程中，比利时无疑是最早的最佳典范。当全国上下正在为其新近获得的独立（从荷兰联合王国独立出来）欢欣鼓舞时，中产阶级政府决心靠国家之力建造一个全面的铁路网络，以促进比利时制造业的出口，同时开展欧洲西北部的过境贸易。第一段铁路，也是欧洲大陆上第一条全靠蒸汽机运行的铁路，在1835年开通了。10年后，这个国有铁路的基本网络完成。之后，建造支线铁路和次要铁路的工作就交给了私人企业。

法国和德国，是其他大陆国家中仅有的两个在19世纪中叶前就在铁路上有重大进展的国家。德国虽然分裂为几个独立而敌对的州，却在这方面成就最大。从1835年较短的纽伦堡—富尔特（Furth）铁路开始，不少州也纷纷建设铁路，尽管各州速度不同但大致来讲都是很快的。有些州遵循国有国营的政策，另外一些州则将铁路交给私人企业运营，但通常都有补贴。还有一些州既允许国有铁路，又允许私有铁路。虽然法国有个中央集权政府，且1842年前已有一个以巴黎为中心的全面铁路规划，但其建设却比德国慢。议会在铁路是国有还是私有问题上的争论，以及在铁路干线定位问题上的区域性冲突，阻碍了法国铁路时代的到来。一直到进入法兰西第二帝国时代、1852年后，铁路建设才迅速发展。

在其他地区，19世纪中期以前的进步都很小。奥地利帝国的第一条铁路，是波希米亚境内的一条马力铁路线，从布德魏斯（Budweiss）到林茨（Linz），可以追溯到19世纪20年代。1836年，政府做出让步，允许一家由罗特希尔德（Rothschild）家族创办的私人公司接手建造第一条蒸汽机车铁路，但在1842年，国家却为了自身利益，亲自建造铁路。政府一直坚持这项政策，直到后来遇到10年财政危机迫使政府放弃铁路，让渡给私人公司。到19世纪中期，国有、私有铁路总共只有大约1 700公里投入运营，而这些铁路几乎只限于波希米亚境内，以及帝国的德语区域。

荷兰在19世纪30年代后期到40年代早期，有一阵子造铁路很积极，连通了国内主要城市。过度修建铁路也导致了财政情况恶化，反而使铁路受到冷遇。荷兰得天独厚的运河及横跨平坦乡间的少数砖造公路，已足以满足国内商贸的需求。荷兰依旧以海为生，并通过莱茵河和默兹河（Meuse）与内陆地区保持联系。直到1856年，其铁路网络才同欧洲其他部分的铁路连通。

19世纪三四十年代，意大利半岛上造了一些较短的铁路，但由于意大利周围有几个贫困的小公国，铁路也被分为几段。直到50年代撒丁王国出现了一位名为卡米罗·德·加富尔（Camillo de Cavour）的政治家，铁路才开始有所发展。瑞士和西班牙早在19世纪40年代就已开辟了若干短铁路线，但在意大利，直到1850年才开始真正用心建造铁路。

在俄国，自1838年用铁路将圣彼得堡市区和城外的夏宫连起来之后，沙皇政府直到40年代中期才再次介入这个领域。后来主要出于军事目的，俄国开始借外债用于建造从圣彼得堡通往莫斯科、从圣彼得堡通往奥地利和普鲁士前线的重要铁路线。（据称，尼古拉一世解决了他的工程师们关于莫斯科—圣彼得堡铁路路线的争执。他用一把尺子在地图上两座城市之间画了一条直线，说道：“先生们，那就是我希望你们建造的铁路。”）然而19世纪中叶时，只有从华沙到奥地利前线的一小段铁路投入运营。

在欧洲东部和东南部的其他地区，不管是在君主、沙皇，还是苏丹的统治下，到1850年，还没有想过要修造铁路。甚至在西方，丹麦才刚开始制定计划，而瑞典、挪威、葡萄牙三国，就连修建铁路的计划都没有。

19世纪下半叶是欧洲及世界其他地区最兴盛的铁路建设时代，表8-2中的数据可以证明这一点。英国工程师们，依靠其领先的经验、铸造工艺和机械工厂，在欧洲大陆建造了第一批铁路。随后，他们开始负责在印度、拉丁美洲和南非更大区域内建造铁路。美国人从一开始就自己建造铁路，尽管也借助了不少欧洲资本（主要是英国）和设备。法国，在吸取了英国早期的不少经验教训后，不仅建造自己的铁路，还为欧洲南部和东部建造了大多数的铁路，包括为俄国造铁路。德国人同样建造了本国的大多数铁路，且为东欧和亚洲的一些地区建造了铁路。在此过程中，也加强了他们的冶金业和工程技术公司。

最早的火车头，虽然在那个时代令人惊异，但实际上却微不足道（见图8-4，上图）。欧洲大陆在机车设计上的进步创造了19世纪末及20世纪初的大机器。当时，电动牵引和柴油机已经开始挑战蒸汽火车头的首席地位。早在19世纪70年代，就有隧道穿越阿尔卑斯山了。卧铺车虽然是在1837年从美国引进的，但是直到19世纪70年代才在欧洲普遍使用，那时已不断有铁路网络轻而易举地穿越政治边界了。有名的东方快车，在1888年开通，从伦敦、巴黎开往君士坦丁堡。

蒸汽船虽然在蒸汽机车之前就已发明了，却一直在商贸、工业扩张的过程中起着较次要的作用。直到19世纪末，事实上，自1850年后，用于海外贸易的木质航船，在技术上、载重吨位上，都已经发展到了顶峰。19世纪上半叶，蒸汽船在国内贸易发展中作出了最大的贡献（图8-5）。虽然之前有很多人提出发明蒸汽船的荣誉属于他们，但此功劳往往归于美国人罗伯特·富尔顿（Robert Fulton），他的“克莱蒙特号”（Clermont）船于1807年在哈德逊河上首次试航成功。几年内，蒸汽船就在五大湖、密西西比河流域的河流和沿海水域上出现了。1850年前，蒸汽船对开发跨阿勒格尼西部的贡献甚于铁路。在欧洲，在诸如莱茵河、多瑙河、罗讷河、塞纳河的大河上，以及地中海、波罗的海、英吉利海峡都可以看到这些蒸汽船。随着辅助汽船“萨凡纳号”（Savannah）1820年的航行，蒸汽船出现在北大西洋上。但直到1838年才开始定期的跨大西洋服务，那年“天狼星号”（Sirius）和“大西部号”（Great Western）同时进行从英格兰到纽约的航行。英国人萨缪尔·肯纳德（Samuel Cunard）1840年开辟了这条著名航线，但马上就陷入了和其他公司的激烈竞争中。到美国内战结束时为止，远洋轮船主要运送信件、乘客和贵重轻质的货物。过了一些年后，直到人们发明了螺旋桨（19世纪40年代）、复合式发动机（50年代）、钢质船体（60年代），并且在1869年开通了苏伊士运河，远洋轮船时代才真正到来。从那以后，蒸汽船迅速发展，并且在世界经济的一体化过程中扮演了十分重要的角色。

图8-5　罗讷河上的蒸汽船。19世纪上半叶，蒸汽船在内河航行中发挥了重大的作用。航海的蒸汽船是之后才发明的。

谈到通讯交流领域的发明，19世纪可能没有一项单独的发明能够与15世纪的印刷术相提并论。然而，如果把19世纪所有创新的影响累积起来还是可以与印刷术相匹敌的。造纸机发明于1800年左右；滚筒印刷机最初由伦敦《时代》杂志在1812年投入使用。这两项发明大大降低了书报的成本。19世纪60年代，木质纸浆代替破布成为造纸原料。这些发明，加之对纸张和印刷的印花税与消费税的税率降低，使得大众能够买得起书报刊物，有助于提高他们的文化水平。1885年，德裔美国人奥特玛·麦根塔勒（Ottmar Mergenthaler）发明了划线机，进一步加深了日报的影响，印刷和排版的进步就此达到了顶点。到1900年止，有几份报纸每日在大城市里的销售量已过100万份；而在1860年，伦敦的《时代》杂志日发行量也只有5万份，却已是当时的最大销售量了。

1819年平板印刷术的发明和1827年后摄影的发展，使人们能够以便宜的价格复制图像，并广泛传播。英国在1840年发明了一便士邮票；那一年，皇家邮政局递送的信件数量超过了1839年的两倍。一年之内，大多数西方国家都纷纷采用了固定费率、预付的邮政收费体系。

而美国人萨缪尔·莫尔斯1832年发明的电报则更具重大意义。截至1850年，欧洲和美国的大多数主要城市都已有电报线联通；1851年，第一条海底电报电缆成功铺设于英吉利海峡之下。1866年，在10年的尝试和多次失败后，美国人赛若斯·W·菲尔德（Cyrus W. Field）又成功地在北大西洋下铺设了一条电报电缆，为欧洲和北美洲之间提供了几乎同步的信息交流。之后，又出现了其他海底的电报电缆。亚历山大·格雷厄姆·贝尔（Alexander Graham Bell）在1876年获得电话发明的专利，电话使得长途通讯更隐私，但最初其主要用途只是为了方便局部通讯。

在英国人詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）和德国人海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）科学发现的基础上，意大利发明家兼企业家古格列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）在1895年发明了无线电报（或称无线电）。早在1901年，就有人发送了一条无线信息跨越大西洋。到1912年“泰坦尼克号”灾难降临时，无线电在海洋航行中已有了举足轻重的地位。在商业沟通领域，打字机[斯科尔斯（Scholes's）专利，1868年；雷明顿模型一代（Model I Remington），1874年]和其他早期商业机器的发明，让那些忙碌的商人能够跟上并投入信息增长的浪潮，而这正是他们的大规模运作和国际性活动所必需的。打字机的出现还帮助妇女加入了就业大军。

科学的应用

比起早先的技术革新，所有这些发展更加依赖于科学在工业化进程中的应用。特别是电气行业，它要求具有高度的科学知识和技术训练。而在其他行业，科学进步也越来越成为技术进步的前提条件。然而，这不是说科学家们将放弃他们的实验室，来到董事会会议室；或者相反，商人们要成为科学家。但这意味着，科学家、工程师们和企业家之间要进行更多的互动。马可尼虽然略懂科学知识，但主要还是个生意人。贝塞麦和爱迪生则是一个新行业分类——职业发明家的原型。爱迪生发明了留声机、电影摄影机、白炽灯泡和其他许多次要的新奇玩意。事实上，为建造一个大规模的发电、输电的设备，他在商业运作上也花了一大部分的时间。技术发展越来越需要大量科学家和工程专家的合作；而这些专家的工作也需要企业管理者的协调。他们虽然不精通这些新技术，却要认识到它们的潜力。

事实证明，化学在创造新产品和新工艺方面硕果累累。化学已经创造出人工的苏打、硫酸、氯化物，以及许多在纺织业十分重要的重化学制品。英国化学家威廉·柏琴（William Perkin）在寻找奎宁的人造代替物时，意外地合成了苯胺紫——十分高价的紫色染料。这就是人工合成染料行业的开始。在20年内，它已经把天然染料从市场上排挤出去了。事实证明，合成染料只不过是更大、更复杂的有机化学行业的敲门砖，其产品包括药物、炸药、照相试剂、合成纤维等多种多样的产品。煤焦油是炼焦工序的副产品，原来被看作是昂贵而讨厌的物质，现在却成为这些行业的主要原材料，变废为宝了。

化学在冶金中同样起着至关重要的作用。19世纪早期，只有那些自古就知道的金属才在经济上受到重视，比如铁、铜、铅、锡、汞、金和银。在18世纪法国伟大的化学家安东尼·拉瓦锡引领的化学革命之后，发现了许多新的金属，包括锌、铝、镍、镁和铬。除了发现这些金属以外，科学家和实业家们还发现了它们的用途，并设计出了经济的生产方法。其中一个重要的用途就是制造合金——两种或两种以上金属组成的性质不同于原组成部分的混合物。黄铜和青铜就是天然合金的典型。钢实际上是铁加上少量碳，有时甚至是其他金属得到的合金。19世纪下半叶，冶金专家们发明出许多特殊的合金钢。他们加入少量的铬、镁、钨及其他金属，为普通的钢铁增添一些满足特殊需要的性质。他们还开发出不少不含铁的合金。

化学同样也发展了一些古老的行业，比如食品的生产、加工和储存。19世纪三四十年代，在德国发起了对土壤的科学研究，主要由农业化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）进行，这使农业实践取得了巨大的进步，还开发出人造肥料。于是，科学农业就和科学工业同步发展了。罐头制造和人工制冷导致了一场饮食习惯的革命；同时，由于能够从新大陆和澳大利亚进口原先可能腐败的食物，这使得欧洲人口的增长能远远超出其自身农业资源所能维持的程度。