人类文明的各个阶段都有创造财富的手段和方式，在工业出现以前，人类创造财富的主要手段是农业、畜牧业、手工业、初级商业等原始手段。这些手段所创造的财富只能够维持温饱型的生活方式，鲜有余财。我们现在看到的古代美轮美奂的文物，确实属于余财，但这是以千百万民众艰辛的生活方式为代价的。在原始手段的背景下，出现工业体系，是人类历史上最伟大的创新。自此以后，人类创造财富的能力和水平达到了新的境界。
技术在新型财富创造中扮演着令人瞩目的角色。技术创新与知识创新有很强的关联性，总体来讲，知识创新是技术创新的基础，是技术创新的先导。如果没有知识创新的积累，技术创新的水平会受到制约。两者也有本质的区别，主要表现在知识创新的成果体现为优先权，而技术创新的成果体现为知识产权。
虽然人类发展史中的各个阶段，都有重要的技术发明，并得到广泛的运用，但他们和本文所述技术创新的概念不同。我们所说的技术创新，是在知识产权制度框架内经过企业运作产生效益的技术发明，它是现代工业文明的灵魂。技术创新是在工业的构建和发展，也就是经济发展的背景中产生，并不断推向新的领域和新的高度。从推动技术创新的发展动力来看，它经历了以下三个阶段:
一是工匠经验推动的阶段。在古代，由于科学不发达，生产力水平很低，科学研究还很难指导生产实践，科学和实践结合较少，许多重大的创新是由工匠在长期经验积累的基础上总结出来的。
二是科学研究推动的阶段。第一次工业革命后，生产活动的复杂性急剧上升，科技含量越来越高，仅靠工匠的经验积累来实现生产过程中的发明创造就不够了，生产力的发展客观要求在较高的层次上建立起生产实践和科学研究的联系。科学研究成为推动技术创新的重要动力。
三是资本力量推动的阶段。随着金融资本市场的发展，第三次科技革命的推进，资本日益在技术创新过程中扮演主要的力量。
在英国工业革命的起始阶段，我们不能过分强调技术和发明的重要性。前文曾提到，科学在开始的时候，并没有对工业产生什么影响，技术进步的成就极少是由科学家们在实验室里做出的。如在工业革命初期，纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业等领域里的各种技术发明，主要是由从事生产活动的工人、学徒、工匠或者企业主完成的，他们响应经济刺激、致力于解决生产中的技术问题，进而促进了产业技术的发展。霍布斯鲍姆曾经指出:“工业革命的技术发明极为平常，其技术要求绝不会超出在工厂学得丰富操作经验的聪明工匠，或者说，绝不会超过木匠、磨坊工匠的创造能力:如飞梭、珍妮纺纱机、骡纺织机。即使从科技上看来最为复杂的机器（1784年瓦特发明的旋转式蒸汽机），其所需的物理水平也不会超过前此大半个世纪已经达到的程度——蒸汽机的完善理论直到19世纪20年代才由法国人卡诺加以发展——并且可以在以往几代人实际使用蒸汽机（主要在煤矿）的基础上制造出来。工业革命的技术创新（可能化学工业除外），实际上是水到渠成。”[11]
过了起始阶段以后，英国工业革命在形式上表现为一系列重大的技术创新。工业革命是从棉纺织工业首先开始的。在英国，棉纺织业是一个新兴工业部门，与历史悠久的毛织业相比，没有旧传统的束缚，没有对产品的各种限制，比较容易采用新技术。
1733年，钟表匠凯伊发明的飞梭改变了传统的用人手操作的方式，这项改革开启了纺织业技术革新和发明创造的潮流。飞梭的使用成了棉纺织业发展的关键，它改进了织布技术，大幅度提高了织布的效率，使得纱的供应量不足，产生纺纱和织布之间的不平衡。飞梭发明三十余年后，织工詹姆斯·哈格里沃斯发明了珍妮机，并于1770年获得专利。这项发明大大提高了纺纱的速度，此后在英国得到了广泛的应用，成为工业革命的一个标志性事件。1771年，阿克莱特在克隆福德开办第一个水力棉纺纱厂，使用由他制造出来的水力纺纱机，取代了人力，这是建立近代机器大工厂的开端，开创了纺织业工厂化生产的时代，对工业革命的发展具有重要的推动作用。1779年，童工出身的克伦普顿汲取珍妮机和水力纺纱机的优点，发明了骡机，能纺出精细而又结实的棉纱，既提高了劳动生产率，又改善了产品质量。纺纱技术的进步打破了传统的产业技术间的平衡并推动着下游生产环节的技术进步。1785年，牧师艾德蒙特·卡特莱特在木工、锻工的帮助下，发明了新型高效的织布机，而后又经过20年的改进之后，纠正了最严重的技术缺陷，一台织布机可以织造相当于40个手织工人织的布。到19世纪20年代，这种动力织机在棉纺织工业中已基本上取代了手织织布工。除棉纺织机以外，还出现了与之配套的净棉机、梳棉机、漂白机、整染机，组成了复杂的机器系列。棉纺织业是英国工业革命中第一个实现机械化的行业。
纺织技术的革新引起了一系列的连锁反应，包括投资和技术。由于纺织部门的技术进步提高了生产和竞争能力，增加了利润，其他部门的资本家也纷纷效仿，把技术革新作为创造财富之道。同时，由于社会分工之间的联系，纺织技术的进步必然要求关联部门的技术革新。有了机器纺纱、机器织布，就要求机械化的净棉、梳棉，机械化的漂白、印染，机械化的运输以及有生产各种机械装置的原料和加工技术，又进一步要求有力学、机械工程学、化学等方面的研究。工业革命起源于工作机的改进，发展于动力机的更新，在这个时代中应运而生的蒸汽机的普遍应用，使工业革命达到了高潮。
由需求推动发明的模式从工业发展史中清楚地觉察出来。正如纺纱技术的发明导致织布技术相应的发明一样，某一工业中的发明往往促进其他相关工业中相应的发明。棉纺织业是在工业革命中起带头作用的行业，它推动了煤炭工业、钢铁工业的发展，加速了蒸汽机的研制。
纺织机都是工具机，它们需要强大的动力来推动，人力不能胜任，风力太不稳定，畜力不听使唤，水力要有足够的落差。这些无法克服的自然因素，严重制约了工业生产力的提高和城市的集聚发展。因此，发明一种不受自然条件限制的动力成了工业发展的迫切需要。
1763年，格拉斯哥大学的机械修理工詹姆斯·瓦特（1736—1819年）开始改进由托马斯·纽科门在60年前制造的蒸汽机。纽科门制造的蒸汽机的缺陷在于热效率很低，消耗的燃料太多，仅适用于煤矿抽水。瓦特于1769年试制成功单向蒸汽机，之后又造出双向蒸汽机，使之可以作旋转动作。1784年4月，瓦特在取得专利的说明书中，把自己的蒸汽机说成是大工业普遍适用的发动机。1825年，英国全国已有蒸汽机15000台，总功率达375000马力。蒸汽机作为一种动力源，在工业革命后兴起的工厂中得到大量使用。
蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它结束了人类对自然力的由来已久的依赖，超越了自然界原始提供的水平，使工业得到可靠的动力，进而使向更大的领域和更高的高度发展成为可能。确切地说，西欧强国在19世纪对世界经济和政治的支配力量正是建立在蒸汽机基础上的。
以蒸汽机为动力的各种工业机械的使用，增加了对铁、钢和煤的需求，然而这些中间投入品和能源的增加，仅仅依靠传统的技术无法满足，譬如英国的冶铁技术曾是把铁矿石放在填满木炭的小熔炉里熔炼的，这样的技术和效率不论在数量上还是在质量上都不能满足要求，采矿和冶金技术的一系列改进呼之欲出。后来，森林砍伐殆尽使木炭产量减少，生铁产量随之下降，不得不进口生铁。同时，一些制造商转而求助于煤。幸运的是，亚伯拉罕·达比这时（1709年）发现了煤能够变为焦炭。他的儿子研制成第一台由机械操纵的鼓风炉，大大降低了铁的成本。1784年亨利·科特发明了“搅炼”炼铁法，这种方法可以除去熔融生铁中的杂质。1815年弗莱戴维发明了矿工用的安全灯，大大降低了开矿的危险度。
到1800年，由于一系列的技术的革新和发明，促使英国成为了世界上生产煤和铁最多的国家，它的产量比其他地区的总和还多。从1770年到1800年，英国煤产量从600万吨上升到1200万吨，铁产量从5万吨增长到13万吨；到1861年，煤产量和铁产量又分别增加到5700万吨和380万吨[12]。产量增加和价格下降，使之得到了广泛的应用，人类因此又跨入了钢铁时代。
英国工业的兴起引起了一股开凿运河的热潮。纺织、采矿和冶金工业的繁荣诱发了大型运输工具的发明和创造，而大型运输工具的产生则对运河的需求量提出了要求。为此，1761年英国修建了一条长7英里的运河，拉近了曼彻斯特和沃斯利煤矿之间的距离。运河的开通，大幅度的降低了曼彻斯特的煤价。英国大规模的运河开凿扩大了煤和矿石的市场规模和范围，促进了市场的繁荣，加强了国内外市场的联系和一体化。到1830年，英国已经建成了约2 500英里长的运河。
改进道路系统的行动也在此间开始。英国当时的道路仍然是原始的，骑马是人们主要的代步工具，每逢下雨的时候，载满货物的运货车即使用马也几乎无法拉动。1750年以后，筑路工程师们发明了修筑铺有硬质路面、能全年承受交通的道路技术。政府的积极参与又进一步促进了道路技术的广泛应用，陆路交通网络因此得以扩大；私营道路信托投资公司得到政府的立法许可与保障，获得承包修筑公路和运河的权利，并建立对使用者收税的制度。据相关统计，英国在1700年到1830年间，道路立法量为35个/年。英国通过法律，允许设立道路信托投资公司，促进了公路的快速修建，特别是工业地区的公路修建。
1830年以后，公路和水路受到了铁路的挑战。首先出现的是运煤钢轨或铁轨，而后在货车上安装蒸汽机。英国采矿工程师史蒂芬孙（1789—1848年）发明了铁路机车。他率先利用自己发明的机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1929年，他又发明了“火箭”号机车，以14英里/小时的速度从利物浦到曼彻斯特。此后，政府看中了这一新型交通工具，通过议会立法等方式推动了铁路建设，并颁布了私人法案，允许用征收通行税的方式设立信托公司，大规模修筑铁路。短短数年内，议会通过54个铁路修筑案。到1870年，英国已拥有15 500英里铁路，一个完善的铁路交通网络已经出现。铁路以其更快的速度和更低的成本很快支配了长途运输。
蒸汽机在船舶中的应用，开启了航海的机器动力时代。从1770年起，苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验用蒸汽机代替传统的动力。1807年，美国人罗伯特·富尔顿成功地建造了第一艘商用汽船。但是，这个时期的汽船仅仅限于江河和沿海的航行，不能航行于海洋。1838年，拉开了新式汽船的时代序幕。两艘命名为“天狼星号”和“大西方号”的汽船分别用16天半和13天半的时间穿越大西洋，比帆船所用时间缩短了一半。1840年，英国商人塞缪尔·肯纳德（1787—1865年）首次开辟了四条横渡大西洋的定期航线，彻底结束了帆船时代。1850年后，随着技术的越来越成熟，汽船开始承担运送旅客和邮件的任务，抢夺原本属于帆船的业务。汽船在客运和货运中的优势显现出来，并逐渐成为主导力量。
工业革命在交通运输和通信联络方面同样引起了一场新的革命。在19世纪中叶电报出现后，又敷设了一条穿越大西洋的电缆，欧洲与美洲之间的直接通信联络建立起来，这极大地促进了两大洲之间的广泛、深刻的经济和生活联系。新技术的进步让人们以汽船和铁路越过海洋和大陆，彻底改变了传统的马车、骑马或乘帆船的交通方式；能够用电报与世界各地联络，取代了马车、驿使或船运的通信方式。从此，人类征服了时间和空间，重塑了经济结构和社会生活形态。这些成就，再加上大规模、低成本地生产煤、铁和纱线的技术成就，标志着人类第一阶段的工业文明已经建立起来。
工业文明的建立是人类发展史上了不起的成就，是现代财富创造体系的原型。文明的进化史与生命的进化史有一些类似。地球上本来没有生命，是无机物质在自然条件下，经过漫长的演化，从低级到高级，一步步地形成生命，并进化出人类。人类本来也没有文明，经过蛮荒时代以后，产生了农牧业文明。发生在英国的工业革命标志着人类社会进入一个新的历史时代，它首先使英国从农业社会转型升级为工业社会，进而波及欧洲其他国家。一系列技术发明和工业生产的进步，既为英国奠定了雄厚的物质技术基础，也为现代资本主义确立了制度基础，不仅使之迅速超过其他欧洲国家，更显著的是超过当时世界上最强大的国家——中国，一跃而成为世界上最大的工业强国、世界金融中心和殖民帝国，从此世界的重心转移到西欧。由英国凭借武力建立起来的世界贸易网络和殖民统治，也改变着全世界。更重要的是，工业革命向世界展示了“现代化”的一种初级发展模式，拉开了世界向工业化社会转变的“现代化”帷幕。
我们可以看到，在英国工业革命初期，主要发明都是为满足当时的社会需要而产生的。这个时候，刚处于从农牧业向工业转型的关口，技术创新主要受到社会消费需求和产业装备需求的推动，当时社会生产力水平还比较低，科学和技术尚未真正结合，生产过程中的技术含量较少，因此，生产过程中技术创新利用实践经验就可完成。所以绝大部分发明都是工匠在总结自己实践经验基础上的发明，当时在产业发展史中的技术创新门槛是最低的。机器主要以木材为材料，主要用手工制造。到18世纪末，开始使用汽锤和简单的车床制造金属部件。后来又发明了各种锻压设备和金属加工机床，逐渐用机器制造机器，实现机器制造业的机械化。
工业革命虽然有天才的贡献，但是，更重要的是18世纪后期种种有利力量的集中推动。需求刺激了发明。众所周知，作为种种新发明基础的许多原理在工业革命前早已发现，然而在仅仅依靠自然力量就能满足人类各种需求的时代，它们不可能被应用于生产领域。以蒸汽动力技术为例，在古埃及时代，人们把掌握的蒸汽动力技术仅仅用于开关庙宇大门。然而，到了工业革命时代，英国企业家们为了寻找一种新的动力，从矿井里抽水和转动新机械的机轮，从而诱发了一系列的技术发明和改进，直到研制出能够用于大规模生产的蒸汽机。英国之所以能够进行这一阶段的工业革命，可以说发明并不是决定性的力量，决定性的力量是社会和市场对发明和创新的期待、渴望、认可和运用，更重要的是，政府对技术创新过程中逐步形成的全新的工业，不但没有压制，而是默许它成长，并为其成长创造良好的法制、经济和市场环境。
技术创新使工业成为一种经济力量，这种经济力量使英国的国力迅速崛起，进而使英国的国力超过中国，使以英国为首的欧洲对世界的支配成为可能。我们对此表示特别的惋惜，因为对工业革命起到重要推动作用的因素，几乎都在中国出现过。英国近代生物化学家和科学技术史专家李约瑟（1900—1995年）博士认为:当时中国的技术能力明显是在欧洲各国之上的，例如中国拥有四大发明、陶瓷、独推车等。此外，中国的工业革命萌芽也要早于欧洲诸国，例如，在纺织行业，中国远早于英国，在12世纪就已经开始用水利来代替人工驱动纺织机纺麻纤维；在冶炼行业，中国早就开始使用煤块和焦炭为燃料，在风炉里溶解铁块。中国人的聪明才智一直是毋庸置疑的，早在宋代中国就发明了利用活塞原理的“二踢响”，其原理和欧洲的蒸汽机如出一辙。但是，中国为什么没有用这些技术潜力开发出工业体系呢？为什么资本主义和现代科学起源于西欧而不是中国或其他文明，这就是李约瑟难题。
李约瑟难题在今天还有很强的现实意义。在世界各民族中，中国人的聪明才智是得到公认的，任何技术上的难题，只要有相应的条件，中国人都可以克服。例如，我们在极端困难的条件下成功地开发出“两弹一星”。真正的困难在于，曾经在英国工业革命时期让我们掉队的观念、习俗，现在并没有完全肃清，我们的社会习惯于走封闭、平坦的等高线，而不习惯、不善于爬坡望远，不善于正视和改进社会经济运行环境中的深层次问题。从创新体系和创新经济来看，我们最严重的瓶颈并不是技术研发方面的问题，而是利用技术兴办企业和发展产业的能力，以及为企业和产业发展提供法制、市场环境的能力。令人忧虑的是，虽然中央确立了要建设“以企业为主体，以市场为导向，产学研相结合”的技术创新体系，在自主创新成为国家发展战略核心的今天，“技术决定论”还是许多人头脑中根深蒂固的思想，还在主导各级政府的政策，企业和产业的成长还没有成为技术创新体系的主旋律。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
