工業革命啟示錄：沒有中間地帶！

Callejon

吳軍，2019年10月19日在高山大學英國站

吳軍，著名學者，投資人，人工智能、語音識別和互聯網搜索專家，豐元創投創始合伙人，前Google智能搜索科學家。

今天我們談談工業革命對商業、科學和社會的改變。

工業革命造就了機械時代

工業革命不是一個蒸汽機締造的，而是由許多相關發明一起形成的。

富爾頓和蒸汽船

1765年出生于美國的富爾頓年幼喪父，但他心靈手巧，喜歡思考，有很強的創造才能。年輕時，他結識了瓦特和其它幾位機械發明家后，了解了蒸汽機的原理和作用，并對機械技術產生了興趣。

在當時，很多人都試圖以機器模擬人來劃船，但都沒有成功。富爾頓也開始研究蒸汽船，他有很強的科學基礎，一開始就找對了方向，是和前人不一樣的方法論。

前人發明的蒸汽船

富爾頓在法國見到了美國駐法國大使，后來被稱為"美國國父之一"的利文斯頓（他是56個簽署獨立宣言的人之一，也是紐約最有錢的家族）。利文斯頓非常看好富爾頓，把他推薦給了拿破侖。

當時拿破侖與英國海軍作戰，希望船可以在英吉利海峽逆流而上。不過，富爾頓發明的蒸汽船在塞納河試航時沉沒了，他的蒸汽船還被法國嘲笑為“富爾頓的蠢物”。

富爾頓轉而去了英國。英國希望能有武器可以阻止法國海軍的夜晚偷襲，富爾頓發明了世界上第一個現代水雷。

特拉法爾加海戰后，富爾頓回到了美國。再次遇到利文斯頓，并成為他的侄女婿。在其資金和政府關系的支持下，沒多久，1807年，富爾頓成功研制了蒸汽船。他發明的“克萊蒙特號”蒸汽船從紐約出發，逆流而上開到阿爾巴尼，創造了當時航行的記錄。

模型

大概十年后，他開設了從美國南方到英國的跨大西洋蒸汽船航線。富爾頓后來當選紐約州州長，開設了整個紐約的航運業，完成逆襲，成為了美國夢的典型代表。

蒸汽船取代大帆船，得益于它獲得了技術的疊加。我們希望要獲得一個可重復的成功，技術就必須可疊加，這樣進步才會快。

史蒂芬森和火車

更驚人的逆襲是火車之父喬治·史蒂芬森。史蒂芬森十幾歲時就追隨父親當了煤礦的機械工。但與別的喝酒玩樂的工人不同的是，他去上了夜校（英國當時的基礎教育系統很好，他工資的2%就夠上夜校了）。到19歲時他才會寫自己的名字，后來，他一直都在學習，陪著兒子從小學讀到了大學。

在礦上工作的時候他就發明了安全燈，當時大科學家戴維也幾乎在同一時間發明了安全燈。斯蒂芬森并沒有因為發明權糾結，而是接著去做更偉大的發明。

他開始研制蒸汽動力的機車，即火車。當時鐵軌和蒸汽機都已經有了，但是把蒸汽機裝到火車上這件事，是他做的。從此長途馬車退出歷史舞臺，火車就起來了。

史蒂芬森機車

史蒂芬森拿下了當時最重要的兩個工業城市利物浦到曼徹斯特之間的鐵路合同（曾經全世界40%的貨物都要經過利物浦）。僅僅5年時間，他大學科班出身的兒子就幫他一起把這條鐵路造出來了，世界上第一次有鐵路把重要的城市連接了起來。

工業革命帶動鋼鐵、能源革命

整個19世紀都是機械的時代 。惠特尼發明了軋棉機、銑床。八音盒、音樂手表以及打字機都可以用機械實現。

蒸汽機發展非常快，1800年全英國只有300臺蒸汽機，25年后就有15000臺，漲了50倍，因此對煤的需求也大大提升。到1860年，如果英國人用燒樹來提供能源，一年就得燒掉整個英格蘭的森林。所以發展需要新能源，需要真正的能源革命。

我常講，投資一般不碰的行業之一就是新能源。太陽能和風能，很難有大幅的增長。 美國搞能源革命花了大量資金，國家扶持太陽能都沒成，民間資本自己搞頁巖油卻成功了，美國已經超過俄羅斯成為第一大天然氣生產國，完全的天然氣出口國。

由于機械的廣泛使用，鋼材的制造成了瓶頸。歷史上英國煉鐵并不發達，18世紀的英國不產能夠煉鋼的熟鐵，要從俄羅斯和瑞典進口。

在工業革命時代，因為生產機器都需要鐵，而碳含量高的鋼比較脆，不能用，所以工程師亨利·科特就發明了“攪拌法”和“輾壓法”來煉鋼。在高溫下攪拌，把碳都攪上來燒掉，然后用碾壓替代打鐵提高工藝。后來又發明了除硫工藝，用焦炭取代木炭。這些都是在蒸汽機的輔助下實現的，很快英國的鐵質量就提高了。

到1851年，英國的鐵產量非常之高，召開了第一次世界博覽會。下圖是用全鋼和玻璃造的水晶宮，在海德公園向全世界展示了工業革命的成就，這次博覽會也叫水晶宮博覽會。

第一次世博會的水晶宮

自由貿易和全球化，解決產能問題

70多年的時間里，全世界只有英國成為真正的工業國。當時英國產業工人只有600萬人，但產品賣到了全世界。

今天世界上最主要的港口，如新加坡、開普敦、蘇黎、紐約、利物浦等等，都是那個年代建成的。英國作為海洋文明的國家，占港口的意愿非常強，至今還控制著直布羅陀海峽。

海洋型國家一般不覬覦領土，但要貿易權，因為占領統治是大陸文明或者農耕文明的特點。第三次英荷戰爭中，英國徹底打敗了荷蘭但并沒有占領他們，而是讓簽了一份貿易協定來打開市場，因為它要解決產量的問題。

1870年到1890年的第二次工業革命中，美國非常幸運，通過美西戰爭拿下了整個加利福利亞這一片，又拿下了菲律賓等殖民地，這樣才有能力消耗掉它的產能。

德國比較背，1870年普法戰爭才完成統一，德國工業化時，英國已經占了很大的市場，美洲是美國人的后花園，非洲又太窮，所以軍事沖突也沒法避免。

表面上是政治，更重要是經濟問題。

工業革命推動了熱力學發展

瓦特改進蒸汽機大大提高了效率，工業時代，人類需要能量。然而能量來自哪里？有哪些形式？不同形式的能量怎么轉換？

熱力學第一定律

發現了能量守恒定律的物理學家是焦耳。在我們眼中，他是英國皇家學院的院士，而當年他的第一身份，是個經營有方的啤酒商。

焦耳小時候身體不好，父母請了家庭教師教他。這位教師就是近代原子論的提出者——道爾頓。道爾頓推薦焦耳上了大學。大學畢業后焦耳回去參與自家啤酒經營。

天生喜歡做科學研究的焦耳在嘗試造永動機的過程中發現這件事不靠譜。蒸汽機要把水燒開，溫度很高的情況下，蒸汽轉化成動力做功。那么溫度升高的來源是什么？焦耳把所有可能的來源都試了一遍，最后發現不管哪種來源，都得先有能量輸入。

與民間科學不同的是，焦耳的實驗都是定量的，并且都有詳細記錄，從而可以從中總結規律。但即便如此，英國皇家學院并不接受他早期的論文，直到后來，一些主流科學家才慢慢認可了他。

當時很多人研究機械能和熱能的關系，但實驗結果都不能重復，而只有焦耳能精準地測出細微的溫度變化，這在當時難以想象，因此受到了很多質疑。其實實驗對測溫度有很嚴苛的要求，焦耳是個啤酒商，啤酒商當年測定溫度的設備，比科學家們的好多了。

焦耳的熱量測量儀

最終焦耳在皇家學院宣讀了非常重要的一篇論文《論熱的機械當量》，得到了全英國認可，當選為皇家學院院士。

從他的成功我們可以看到，試驗條件以及有一套系統的科學方法的重要性。

熱力學第二定律

那么接下來人們就想，既然能量互相轉化，那么轉化效率最高能到多少呢？焦耳認為蒸汽機的效率至少還能提升5倍，但是現實中卻怎么也提升不上去。

當時有人建議：只要質量巨大的海水溫度降0.1度，釋放的能量全世界都夠用了。但是水溫度不可能自然降低，要用海水發電就需要用冰來給它降溫。沒人能讓這件事情發生。

法國工程師薩迪·卡諾提出“卡諾循環”回答了這個問題。后來克勞修斯和開爾文提出來了新的表述，就是熱能不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體上，只能從高溫傳到低溫的物體。這就是熱力學第二定律。

所以效率變高最簡單的辦法就是把溫度升高。早期瓦特發明了高溫爐子，讓效率提高很多。之后人們又發明了渦輪蒸汽機，把蒸汽機排出的熱氣都利用起來，一級級做功。后來又進一步提高溫度，有了內燃機。

當然也有人就想，能不能只燒一點煤，讓機器運轉起來后就永遠動下去。那個年代雖然很多人知道熱機效率超不過100%，但永遠有人去嘗試。

有個法國人拿著所謂的“永動機”到世界各地表演要錢做研究，后來因為分贓不均被團隊的人揭發，說只不過是讓仆人在機器里不斷推動罷了。

雖然還不能證明永動機不可能存在，但法蘭西學院規定，以后永遠不接受談永動機的東西。幾乎同時，美國和英國的專利局也定了同樣的規矩。

這看起來只是一個小小的規定，但我們看到，19世紀科學界做的很重要的事情——劃定邊界。把邊界定下來，在邊界里做最大化，比如圍繞著提高溫度，提高壓力來提高效率，而不是去想那些超越邊界的不可能實現的問題。

工業革命改變了生產關系

雇傭制出現

英國過去是學徒制，師傅帶徒弟，同時行會要求師傅帶徒弟有一套標準的培養方法。大工業時代以后，學徒關系變成大工廠的雇傭關系。同時廠房需要很大面積，工廠開始集中。

古典經濟學誕生

與此同時，亞當·斯密和大衛·李嘉圖的古典經濟學誕生。亞當·斯密提出勞動價值論，認為河流、土地等天然物是無法收錢的。大衛·李嘉圖的地租理論（李嘉圖定理）提出，建工廠要建到河邊，遠了就不好運輸和用水，而土地數量有限，所以河邊的土地租金漲30%。這就解釋了為什么各個城市中心地區房價一定很貴的現象。

童工出現

生產關系變化也帶來了勞資關系變化。

工業革命以前，師徒關系令工人沒法自由流動。工業革命后，人口從農村大量涌入城市，工人有了議價權，工廠雇工成本在增加，而不是降低。工廠的機器操作簡單，誰愿意接受的錢少就雇傭誰，因此有了童工。

因為薪酬很低，當時婦女和兒童的生活比較悲慘。

精品店出現

商業模式也發生了變化。以前奢侈品都是訂幾件做幾件，大量工業品出來以后就無法用傳統方式銷售了。韋奇伍德在英國首創了一種模式，把漂亮的瓷器放在柜子里展示，大家就Windows shopping。出現了下圖這樣的展示店，就是我們今天奢侈品專賣店的雛形。

工業革命讓社會進入轉型期

從熟人社會走向生人社會

那時，英國正在經歷一個從熟人社會向生人社會轉變的過程，雖然在這個過程中很多人不適應，但到今天我們都比較能接受了，比如用職業理財人幫我管理錢，可能比交給我兒子更靠譜。

貧富差距拉大

工業革命帶來了物質生活的巨大豐富，煤礦上的工人雖然過得很慘，但溫飽是能解決的，并不像我們想象得這么差。但令他們感到不滿的是巨大的貧富差距。 窮人當時一日一餐，勉強吃飽，產業工人能住上一個兩居室或者三居室，而上層人就每天party，看歌劇和喜劇。

大家要注意，社會上升的通道必然艱辛，往下的通道卻永遠敞開。永遠有社會階層的流動，永遠會產生20%新的貧困人口，他們的貧富才是真正的問題。

中產階級出現

礦上雖然辛苦，但大家還是會去礦上工作。只要有一份工作，慢慢就會步入中產階級。維多利亞時代已經實現了9小時工作制。中產階級一周工作6天，到了周末就穿上西裝，上午到教堂社交，下午去集市買東西。下層人有了錢，就在小酒館喝酒。

1832年，英國的工人獲得選舉權。1848年，《共產黨宣言》發表。1870年，恩格斯在《共產黨宣言》德文版的序言里寫到：1848年我和馬克思想錯了，歐洲這些發達工業化國家的工人，生活狀況已經得到了很大的改善，不需要通過暴力革命也可以獲得他們的權利。

這說明工業革命最終會帶來很好的生活，但這個漸變的過程非常痛苦。

環境污染嚴重

19世紀中期，英國發生了泰晤士河惡臭事件。當時為了運輸方便，工廠都建在河流旁邊，污水直接排到河里，河水氧氣量變成了0，只有厭氧的藻類能繁殖，整個泰晤士河沒有一條魚，并散發著惡臭。隨著夏天來臨氣溫升高，河邊辦公樓里議員們已經沒法辦公了。

這件事促使英國下定決心治理污染，大概花了100年泰晤士河才被治理好。

啟示：不要做失落的一代

回顧歷史，工業革命早期受益者只有瓦特、富爾頓這些2%的人，其他98%只是晚期受益者，而這中間大概有50-70年的過渡期，這一代人在工業革命中是被淘汰的，是沒有機會的。

同理，為什么美國會爆發“占領華爾街”事件？因為第三次工業革命之后，失落的一代認為自己是被淘汰的那98%的人，而財富被2%的人拿走了。

但在這背后的另一個事實是，美國1%的人交了國家50%的稅。富人的錢不是放到保險柜，而是拿來投資，作為一種社會資源再生產。

差別只在于：誰掌控這些資源、負責這些角色。

大家要深刻理解成為2%的人的必要性，沒有一個中間地帶！要么成為占領華爾街的人，要么就只能是那98%的人。

編者按：本文轉載自微信公眾號：高山大學(ID：gasadaxue)，整理：吳軍  

譬如朝露

若了解過視覺，你就會知道邊界放大后，其實是不清晰的。

m2006410

這個厲害了

遠祥

厲害角色啊，希望不要又跑到美國去了！