早期机械革命（—年）

在历史长河中，机械不断地被有才能的匠人和技师改进，并缓慢地在更大的范围扩散。但是，这种个人偶发性的发明与扩散导致新机械发明和推广的频率非常低。直到工业革命早期，这一情况才得以改善。早期的机械设计主要依赖工程师、知识分子等个人的经验、直觉和手艺，与科学几乎不发生联系。尽管如此，在以往机械发明创造中所积累的经验和技术知识仍然促进了新时代的机械发明与设计。从18世纪开始，掌握科学知识的人士开始注意生产，而匠人和技师则开始学习科学知识。自此，机械设计与制造开始慢慢地走向系统化，并逐渐形成了一整套围绕机械工程的基础理论。因此，对机器的大量发明和使用机器的英国纺织产业也成为了本次社会经济变革的开端和核心。

可能正是由于棉纺织工业对于当时的英国而言是个新兴产业，在这一产业占据主导地位的是新兴势力，而非传统的守旧势力。因而，能大大提升效率的新科技革命在这一领域更容易被接受。由于棉纺织品的需求量巨大，而当时的生产规模增速不能满足消费者不断增长的需求，因此，自1770年前后，棉纺织业率先开展了技术创新，通过机械来替代部分人力，使得产业增速显著提升，成为了该时期名副其实的领先产业。该产业的实际年平均增速从17世纪上半叶的1.37%提升到1770—1780年的6.2%，并在1780—1790年间达到了高峰12.76%，而同期的平均产业增速仅仅为0.71%、1.79%和1.6%。此外，水力纺织机有着巨大的效率优势和改进空间[1]，使得该产业的生产率和成本都大幅下降，如图1-3所示。

图1-3　棉纺织业的生产率和成本

水力是这一时期该产业的主要动力，纺织业的工厂大都设立在河边，利用水轮来驱动工作机械。机械技术方面的创新与改进也围绕着水力这一动力源不断演化，同时，针对如何提升对水流的利用效率等方面的技术改进与创新也不断发生，专利的数量飞速上升，如图1-4所示。但是蒸汽动力在18世纪末期已经开始作为一种新的动力源，出现在棉纺产业之中，1785—1800年棉纺产业一共使用了82台瓦特式蒸汽机。

图1-4　1770—1799年间领先产业的专利数变化

同时，随着机械在纺织领域的大规模应用，铁的需求量极速上升。这也刺激了矿石开采业和冶金业的大量技术改进与创新，专利数量也在快速增加，从而为纺织业和其他产业（如铁路、蒸汽机制造等）的发展提供了大量质优价廉的原料——生铁。例如，1784年，工程师亨利·科特发明了“搅拌法”和“辗压法”，使炼铁技术登上了新的台阶。随着这些方法的传播与广泛应用，英国在多地建立了许多一体化冶金企业，加快了生产过程，提高了生产效率，为英国的机械化变革提供了充足的低价生铁。同时，为了更方便、低廉地将棉布等产品输送到其他地方，运河和河流成为当时重点发展的交通工具，这些基础设施的不断完善，大大地降低了货物运输所需的物流成本，也推动了整个经济的发展。

就棉纺织业而言，机械化水力纺织产业是当时的一种新业态。这种新业态使用机械部分代替了传统手工纺织中的纺织匠，机械设计与制造业第一次被正式纳入到该产业的价值系统当中，使得基于旧有业态的技术基础遭到了根本性的破坏，纺织匠的手艺等技术的价值不断地被削弱。经过几十年的发展，尽管还有部分特殊的手工纺织业态存在，机械化水力纺织业作为一种新的业态，已经成为纺织业的主流。在工业革命稍晚的时候，以蒸汽为动力的纺织业作为一种新业态，也出现在纺织产业当中。经过相当长的一段时期，蒸汽动力纺织业态逐步取代了传统的水力纺织业态。就整个社会经济而言，机械作为英国纺织业飞速发展的基石，开始被冶金、采煤等产业所接受和应用。而在这些产业中，更多的专用机器被发明并应用，掀起了发明和使用机器的高潮。这也导致了这些产业中新业态的出现和蓬勃发展。

注释

[1]18世纪的印度手工纺织业生产100磅棉布需要5万小时的工作时间，而1780年的英国Crompton纺织机只需要2000小时。