1.4 从“汽笛声”“电报声”到“键盘声”

公元17世纪末，第一次工业革命拉开帷幕，随后仅仅300年间，第二次、第三次工业革命依次登场，工业文明的车轮滚滚向前，驶向更辽阔的远方。尽管人类革命随着历史进程不断爆发，革命的内容也不尽相同，但人类经历的每一次革命的规律却格外相似——新的革命从旧世界的土壤中酝酿和成长，仿佛初生的婴儿，在泥泞的大地上蹒跚学步，在彷徨和迷茫中，一步一个脚印，用双脚走出一条方向明确且崭新的道路。自18世纪以来，全球范围内先后出现了以蒸汽动力、电气动力和信息化技术为主导的三次工业革命，生产方式和生产技术发生巨大变革，企业从手工工场、工厂制到信息化组织的动态演进，酝酿着一次次工业革命。在此过程中，个体的发展、制度改革和创新、技术进步等革命因素共同促进了全球经济的持续增长，并将人类带向工业化、信息化的新纪元。

蹒跚学步（0～1）：工业革命的呼唤

对于工业革命，我们总是在思考：工业革命到底是怎么来的？究竟是什么推动了工业革命的产生？工业革命为什么能实现从0到1的跨越？要回答这些问题，我们就必须到工业革命的前夜，那个错综复杂的社会寻找答案。

第一次工业革命最先在英国的土地上生根发芽，这与英国自16世纪开始的人口数量大增长及商业和贸易的扩张密不可分。从人口增长方面来看，1500年，英国已经拥有280万人口，在第一次工业革命前期的1751年，英国人口已增长至577万人，增幅高达106%。

另一方面，英国的海外贸易也有所发展，尤其是新航路开辟以后，英国海外贸易所涉及的地理范围不断扩大。16世纪下半叶，英国的货物开始被运往米德尔堡、鹿特丹和阿姆斯特丹等城市，也被运往德国和波罗的海地区。布里斯托尔、霍尔和伊普斯维奇等南部港口城市同伊比利亚半岛、法国及荷兰等地直接建立了贸易往来关系。伊丽莎白一世晚期，英国商人的势力范围还渗透到了地中海一带。17世纪初，英国同远东和美洲的贸易也开始发展起来，这不仅给手工业的发展开辟了广阔的市场，也增强了英国商人的经济实力。人口的膨胀和贸易的扩张导致市场对手工业制品，尤其是作为生活必需品的纺织产品和工具物品的需求不断扩大，而在当时的英国，手工业生产还主要以分散式劳动和手工工场的人力生产为主，并没有形成高度组织的规模化效应，因此手工产品的产量远远达不到市场所需求的数量。

从第一次工业革命前夕的社会来看，我们不难发现，社会的扩张和需求的升级是第一次工业革命的重要驱动力量：剧烈的社会变化对社会生产力提出了新的要求，而工业革命则是实现该要求的必由之路，这是工业革命必然发生的原因，且必然首先发生在英国的根本原因。

双脚走路（1～10）：工业革命的基础

社会的新需求向新的生产方式、新的工业革命发出时代的呼唤，成为工业革命的驱动力量，这是工业革命实现从0到1的突破的关键。然而，下一步工业革命向哪个方向走呢？或者说，生产方式应该怎么样革新呢？其关键在于生产技术的颠覆性进步，我们姑且称之为“技术突变”。

“技术突变”的奥秘之一：理论和理念的同频共振。事实上，生产技术的突破和进步是源自内部和外部两种力量共同作用的结果，其中内部力量指科学理论的发展和创新，而外部力量则指人类社会发展理念的变革。第一次工业革命中瓦特改良的蒸汽机解决了工业发展的动力不足的问题，而蒸汽机的工作原理就直接源于牛顿的力学定律。同样地，第二次工业革命中电力的广泛应用离不开法拉第电磁感应定律的应用，而爱因斯坦的相对论和图灵的计算机科学理论则为第三次工业革命中的新能源开发和信息化技术的进步提供了坚实的理论支撑。可以说，正是由于科学技术在短时间内的集中式突破和持续不断地发展，新一轮工业革命才有了爆发和发展的可能。

因此，科学技术创新为工业革命这一初生的婴儿提供了筋骨和气力，而发展理念为变革提供了方向和目标，只有当两者同时发生时，工业革命才能从蹒跚学步的阶段进化为双脚走路的阶段，才能为工业革命提供坚实的基础。

茶余饭后

理想和理念缺一不可

如果理论和理念这两个条件其中之一不成立，或者两个条件都不成立，即便社会存在新的需求，新的工业革命也无法爆发，这也是新的工业革命的进程中受到的主要的阻碍之一。以英国为例，英国作为世界上第一个完成第一次工业革命的国家，创造了辉煌的工业成就，然而仅仅在50年后，英国就在第二次工业革命的过程中落后于美国、德国等国家了。究其原因，是英国社会发展理念变革迟缓：在国内，工厂的固定资产投入过大，工厂主不愿意将钱花在更新旧的但还能继续使用的机器设备上；在国外，英国作为全球最大的殖民帝国，掌握了广阔的销售市场、原料产地和许多廉价的劳动力，即使不更新技术设备，英国资本家也能从殖民地获得巨额利润。因此，英国社会的发展理念被现实利益所束缚，无法洞悉未来发展的方向，而没有方向的第二次工业革命自然无法在英国继续发展下去。等到英国社会的发展理念开始变革时，第二次工业革命已经在美国、德国、日本等国家悄然开启了。

“技术突变”的奥秘之二：组织模式的保驾护航。新的工业革命需要真正用健硕的双脚走起来，但实现向前奔跑还差最后一步，也是最为关键的一步——就是解决工业革命如何走向规模化路径的问题。组织模式的变革往往发生在每一个生产单元中，并体现为生产单元的内部的结构优化和秩序重塑。第一次工业革命前，英国制造业主要以分散式（农村家庭）或集中式（富有商人开办）的手工工场为主，以纺织业为例，在该生产单元中工人是核心，工人只需要通过简单训练即可操纵人力织机进行最终产品（布匹）的生产，工人可以分散在各处进行小规模生产，只需要按时交货，组织管理较为简单。而工业革命后，大量如水力纺纱机等位置固定、体积较大的纺织机械设备的问世让人们看到了机器极高的生产效率，同时人们也发现了其与原有的分散的手工工场组织模式的不适应，进一步引发了人们对集中大规模应用机器生产的思考（图1-14）。在这一时期，最有代表性的企业家是英国兰开夏郡的前理发师阿克莱特，他开创性地创造了工厂雇佣式的大机器集体分工合作的组织模式，被誉为“近代工厂之父”。随后，18世纪末至19世纪初，在英国兰开夏郡、德比郡创立的大多数工厂都参照、模仿了阿克莱特的工厂模式，在这些大型工厂中普遍采用了直线制或职能制的组织模式。由此，英国第一次工业革命才算正式从彷徨走向呐喊，新的生产方式真正得以在英国全域进行大规模应用，而英国也正式进入了工业时代。

可见，组织模式的变革往往向着效率最优化的方向进行，而在这个过程中，阻碍往往来自生产过程中被淘汰的部分。从第三次工业革命的角度来看，多种技术的进步导致市场上产品更新换代的速度不断加快，居民收入的分化也导致消费需求更加多样化，企业之间的市场竞争日趋激烈。企业内部也呈现出经营领域多元化、产品种类大幅增加、经营地域不断扩大的趋势。在这样的状况下，改变原有的工人流水线进行同质化商品生产的组织模式，大规模采用全自动化设备进行多样化生产，并能够随时通过计算机对生产内容进行实时调整，是企业持续经营的必要手段。然而，这样的调整意味着传统劳动力，尤其是中低端制造业的劳动力大量失业，必然会受到这类人群的反抗和阻碍。例如，美国港口工会连续多年反对港口自动化，导致美国最大的洛杉矶港和第二大的长滩港都堆满了集装箱，超过20万个集装箱“漂”在海岸线上等待被卸货，低效率的港口反而成了美国供应链的瓶颈。由此可见，只有当组织模式完成新旧交替，新的工业革命才能真正发挥其作用，成为真正意义上的人类社会的新的生产方式的出现和实际生产力的提高，实现从双脚走路到向前奔跑的跨越。

向前奔跑（10～N）：工业革命的实现

从第一次和第二次工业革命中人类选择不遗余力奔向生产力的最大化，到第三次工业革命中人类开始思考可持续发展的新道路，这一系列的变化的起源和动因就隐藏在工业革命进程中的一声声呐喊里。在奔跑和呐喊的过程中，旧业落、新业起，产业变革的密码就存在于一起一落之间。只有从历史和时代的角度，观照每次产业变革的规律，方能洞察古今，有所裨益。工业革命的进程往往开始于人类社会规模的扩张和人们需求的升级，在这个阶段的人们渴望新的生产方式所带来的生产力的巨大飞跃，从而满足不断扩张的需求。因此，人们对生产力发展的要求是人类社会开展工业革命最原始、最基本的动因和期盼，而这一社会状况也促使了生产力的提高成为第一次和第二次工业革命呐喊的主旋律，引领当时的人们走向工业革命的第一条路——生产力之路。

在第一次和第二次工业革命的过程中，最显著的特征是都出现了在能源使用方面的突破。第一次工业革命中煤炭与蒸汽机的搭配、第二次工业革命中石油与内燃机的搭配，以及以煤炭和石油为主体的化学能源向更高效率的电能的转化，都使得人类社会的生产力得到空前的提高（图1-15）。可以看出，在能源使用方面的突破具体表现为人类发明了能够使用该能源的机器和技术（蒸汽机、内燃机和火力发电技术），这就是第一次和第二次工业革命的核心，而也正是这样的突破使生产力的最大化成为可能。

因此，工业革命往往围绕着能够使生产力最大化的部门展开。在这个过程中，往往会出现大批新兴产业的崛起，同时大批落后产业被最终淘汰的现象，而这些兴起的产业往往呈现出以核心技术为中心的上下游链状分布的特点，链上的所有产业都享受到了巨大的技术红利和市场效益，从而成为这个时期的支柱性产业。

以第一次工业革命为例，蒸汽机作为第一次工业革命的核心工具，其衍生出的纺纱机、蒸汽机车、蒸汽轮船等生产工具迅速在纺织业、交通运输业、冶金业等大规模应用，首先满足了人类最根本的衣食住行方面的新需求。在这种生产模式下，机器作为重要的生产工具，使得代表核心技术的机器成为第一次工业革命的产业链条的中心和基础。其次，与机器的使用相关的以煤炭为主的上游能源产业迅速崛起，采煤业成为新兴产业的重要组成部分。同时，机器生产直接面向的消费需求，即社会扩张、人口增长和流动所需要的纺织品、交通运输工具、日用工具等必需品的需求集中爆发使纺织业、冶金业、交通运输业成为新兴的支柱产业。因此，由纺织业、冶金业、交通运输业、机器制造业、采煤业五项新兴产业作为支柱产业的新工业体系就此产生，而该体系也是当时的技术条件下能够发挥最大生产力的工业体系（图1-16）。

同样地，在第二次工业革命中，电气和内燃机作为新的核心以更高的生产效率取代了原有的蒸汽技术体系，逐渐形成以电力运输和机械制造为核心，向上游的采煤业、石油业和下游的通信设备业、交通运输业、化学工业进行延伸，第二次工业革命完成了新工业体系的构建（图1-17）。同时，第一次工业革命的传统棉纺织业逐渐被化学纤维纺织业取代，蒸汽交通业也逐渐被内燃机交通业取代，实现了新旧工业的交替。

在第一次和第二次工业革命的过程中，产业的变革过程主要可以总结为以下规律：以新技术载体为中心进行上下游全产业链的展开，对上一工业阶段的低效率产业进行转化和淘汰，并逐渐形成规模化、效率化的新型工业体系，以最大化地提高生产力。这就是人类走向工业革命的第一条道路：生产力之路，人们一路高歌猛进，向一个崭新的工业世界发出了划时代的呐喊。

值得一提的是，在冲向以生产力为目标导向的第一次和第二次工业革命的过程中，产业的新旧交替应该是剧烈且彻底的，原因在于新的产业能够显著提升生产力水平。然而，旧资本对新产业不适应，容易降低新产业对旧产业的替代速度，这为工业革命带来了一定的阻力。总体而言，人们在冲向以生产力为主旋律的第一次和第二次工业革命的背后的产业演进既有变化的部分也有不变的部分。其变化在于，两次工业革命的核心能源和动力是变化的，电力和热动力对蒸汽动力的取代是技术升级带来的必然结果，这也是从结果来看的变化；而其不变的地方在于，两次工业革命都是从能源的使用进行集中于一点的“技术突变”，随后以核心技术为中心进行产业链的延伸和替代，以获得最大的生产力，这是从产业演进的发展规律方面来看的不变。

如今，第三次工业革命已经逐渐进入尾声，但人类追求可持续发展的步伐仍未停止，第四次工业革命正在不远的前方向我们招手，人类也即将进入一个全新的纪元。在第三次工业革命的过程中，由信息和数据创造了巨量的财富和社会生产力，而如何更好地掌握、保护并利用信息和数据，如何以更快的速度、更低的能耗、更简单的方法加密、传输、管理、分析巨量数据，是第四次工业革命需要研究的重要课题，而从现在的技术发展情况来看，5G通信、云端数据、区块链技术等核心技术正处于高速发展阶段，可以说，第四次工业革命和数字化之旅已经蓄势待发。

从“四大发明”到“Star Farming”，从《红旗法案》到无人驾驶，从摇把“摇一摇”到微信“摇一摇”，从“汽笛声”到“电报声”再到“键盘声”，历史的印记如同电影般一幕幕翻滚呈现，虽然观众早已一波散场又一波入场，但电影的情节却没有停止前进，依稀能找到昨日的痕迹。这是一个怎样的时代？这是一个变化越来越快的时代。在这场前所未有的大变革中，很荣幸你我都不只是旁观者，而是这场伟大实践的见证者、亲历者、践行者。回望过去，我们似乎找到了这场旅行的几样“必备品”：创新引领、包容兼蓄、需求制造、技术突变，让我们带着这些时代的印记，踏上人类历史上最伟大的迁徙之路。

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[1] 华觉明，江苏无锡人氏，1933年4月12日生。国家文物局文物科技专家组成员、清华大学、中国科技大学、北京航空航天大学、同济大学兼任教授。