专利制度助推蒸汽机诞生

美国历史上带有传奇色彩的总统亚伯拉罕·林肯,曾发表过知名的葛底斯堡演说。

林肯生前的另一次演说,知名度不高,但重要意义并不亚于葛底斯堡演说。林肯1859年在竞选伊利诺斯州参议员失败后,他在农村集市、学校以及自治团体中发表了大量演讲,题目都是“发现、发明与改进”。

在演讲说,林肯指出,蒸汽机的有效利用意义重大,但在2000多年前,蒸汽动力就已经被发现,甚至制造出来了可以利用蒸汽运动的精巧玩具。然而,之后的漫长岁月中,并没有人试图用蒸汽动力去提高生产效率。因为任何人都能即刻使用他人发明的东西,发明人无法从其发明中获得特别的权益。直到柯克提出《反垄断法》,授予发明人在有限时间内独家使用自己的发明,从而为“天才之火增添了利益的燃料”。

蒸汽机的应用,带来了工业化,实现了生产力的腾飞,而这段历史过程也被称为(第一次)工业革命。在历史教科书以及很多经济史作品中,蒸汽机引发工业革命的表述都非常简化,这常常被解读、理解为天才科学家(工程师、发明家、企业家)的灵光一现,强调创新的积极意义。

你可能会认为,我们在这里是想表达一个观点,即先有专利制度,形成了保护创新的法制和社会环境,然后自然而然的催生了蒸汽机,再后来就是工业革命的华美篇章。

18世纪至19世纪带来英国生产力极大跨越的蒸汽机,不是詹姆斯·瓦特的单项发明,而可以理解为包含了数百个价值要素的组合式发明,其中有安全阀、反馈控制装置、回还烟道、冷凝器,还有为之供给原料的铸铁厂和煤矿。

如果蒸汽机、蒸汽机车这样一个复杂设计,可以出自单个的发明家,那么我们可以认为,不光是在英国,在法国、俄国、非洲,以及东方的中国、日本、印度,都完全可能在漫长岁月中,涌现出一个恰好既有很高创意水平、创新能力又有利他行为倾向的发明家,贡献出类似于蒸汽机这样的伟大发明,不考虑个人利益,独自支撑掀起一场生产力革命。但事实上,英国之外的其他很多国家和地区,并没有出现蒸汽机,也始终没有先行跨入工业革命,这就表明,纵然这些国家和地区历史上有过高水平的创新发明家,因为没有专利制度作为驱动和激发创新发明的制度保障,因而无从为单个伟大发明提供重要的配套成果,从而无法涌现出真正意义上的组合式发明。林肯强调专利制度为“天才之火增添了利益的燃料”的深意就在于此。

美国历史作家威廉·罗森所着的《世界上最强大的思想:蒸汽机、产业革命和创新的故事》一书出版后,曾获得《纽约时报》、《洛杉矶时报》等美国媒体的高度评价,比尔·盖茨也对此书给予盛赞。这本书较为完整地向人们展现了蒸汽机的发明演变史,向人们讲述了在专利制度保护下,英国近代的许多发明家围绕蒸汽动力矢志不移的进行摸索创新的故事。

《世界上最强大的思想:蒸汽机、产业革命和创新的故事》第一章介绍了英国工业革命之前,从古代埃及、希腊,到中世纪的意大利等地区,蒸汽动力的研究、应用过程,其间还讲述了伽利略、托里拆利、波义耳、胡克等著名科学家的轶事。

第二章指出,17世纪的欧洲大陆和英国,已经有相当多的科学家痴迷于真空与大气压研究。这些研究探索为后来的创新发明狂潮奠定了坚实基础。作者还强调,18世纪的蒸汽机创新发明狂潮之所以出现,还与印刷术革命带来的识字率上升、造就了一个拥有良好背景的工匠阶层有关。

林肯演说中提到的柯克,在书中第三章出场。爱德华·柯克是英国17世纪早期最为杰出的律师,后来成为了英格兰皇家首席大法官,负责起草《反垄断法》。这部法律废除了任何其他形式的垄断,唯独为创新发明留下了许可。而在之后,政治哲学家约翰·洛克解释了“思想即为财产”的观念,这打通了专利权广泛实行的理论障碍。专利权成为英国法律保护的权利后,并没有马上迎来创新发明热潮,而是等待着科学理论的发展,以及生产中的应用探索在恰当的时候引燃创新的火花。

瓦特等人通过实验发现了潜伏热理论,还进一步量化处理,这为设计制造精确的蒸汽机(纽科门蒸汽机)提供了可能。他还发明设计了分离式冷凝器,进一步改良了蒸汽机。瓦特本人也成为专利制度保护的受益者代表。

书中还谈到了所谓的“一万小时定律”(10000小时的努力会让人成为特定领域的专家),并指出,发明、改进一种新型的蒸汽机,在18-19世纪的英国,恰好就遵循这样的定律——当时英国有许许多多以发明蒸汽机专利牟取巨大利益为目的,热衷于蒸汽机发明、改进的工匠。在当时的英国,工匠热衷实验探索,并共享实验方法和实验成果,而这一切为理论科学家所知,双方通过沟通推动理论科学进步,并反过来指导工匠开展水平更高的实验。双方将因此推动形成知识市场的形成,在专利制度的基础上建立起密切的利益关系。在当时的英国,甚至形成了专门的发明、改进流程。

英国在18世纪至19世纪,发明、创新、改进的热潮,不光在蒸汽机领域掀起,而且在相关的煤、铁等领域也有着很高热度。书中第七章就介绍了煤、铁等领域的重大改进,这将为蒸汽机的持续改进提供动力和支撑,反过来也让动力不断提高的蒸汽机获得了用武之地。第九章则叙述了蒸汽机的其他配套发明成果的涌现过程。

经过持续发明改进,蒸汽机最终强有力提升了英国棉纺织业的产能,刺激了对外贸易的急剧增长。为了保护出口贸易,英国进一步投资海军,而低价倾销的棉纺织产品,则陆续摧毁了印度、中国等国家的社会经济基础。而在英国国内,高水平的棉纺织业创造出一个纪律性更强的工人阶级。