技术演化与中西“大分流”
——重工业角度的重新审视

  

华中师范大学中国近代史研究所 430079

  内容提要:彭慕兰等“加州学派”学者认为煤铁等矿产资源的地理分布是中国落后于西方的主要原因,并强调中西方的“大分流”发生在18世纪相当晚的时候。但是,作为工业革命标志的蒸汽机的出现,是以西欧16世纪机床工业技术积累和传承为基础的,相反,明代中国尚不具备类似的机床技术。晚明以后,西欧机床技术随着钟表和火炮的制造一度传入中国,但并未成功嫁接至中国技术传统中。因此,中国不仅缺乏工业革命所必需的关键技术,而且缺乏发展相关技术的能力。中西间的“大分流”始于16世纪,重工业领域中的技术能力正是西方领先中国的优势所在。

  关键词:技术 大分流 重工业 加州学派

  中国在近代缘何落后于西方是史学界的一个老问题,近年来为学界所热议的“大分流”(The Great Divergence)从经济史的角度对这一老问题提出了新见解。在“大分流”的首倡者彭慕兰(Kenneth Pomeranz)看来,欧洲的“核心地区”(例如英格兰)和世界其它地方“核心地区”(例如中国的江南)之间经济发展的差距在18世纪相当晚的时候才出现。这些“核心地区”原本都走向了一条共同的受到资源制约的劳动密集型发展道路,只是以矿物燃料和新大陆资源的利用为基础,欧洲才摆脱了生态限制,“偶然”地走上工业化道路。[①]彭慕兰的解释具有一定的“颠覆性”,一方面,他的“大分流”理论大大推迟了中国落后于西方的时间节点[②];另一方面,“大分流”理论消解了工业革命前欧洲所拥有的诸多优势,使欧洲的崛起看上去只是一个地理上的巧合。彭慕兰被认为是“加州学派”的一员,尽管该“学派”不是一个无差别的整体[③],但该“学派”的学者普遍认为18世纪的中国比老一辈学者所认为的更加繁荣[④]。

  对于“加州学派”的论点,学界不乏反对之声,并引发不少论战。[⑤]彭慕兰等人的“大分流”框架包容了生态、市场、技术、制度等诸多历史因素,对其进行全面反思并非一篇短文所能完成。笔者认为,彭慕兰等“加州学派”学者虽然考虑到了多种历史变量,但对技术演化在中西“大分流”中所起的关键作用重视不够,因而推迟了中西方分流的起点。然而,如果从近代早期重工业演化的角度去审视“大分流”,就可以发现中国与西方的技术传统分化较早,而中国未能发展出某些关键技术,这直接导致了其无法孕育工业革命。技术演化是一个牵涉政治、经济、军事、文化等多重面向的历史进程,囿于篇幅,本文主要就其核心部分——即技术本身——展开论述。

  一、近代早期世界经济中的重工业

  近代早期(early modern era)是西方史学界对世界历史划分的一个特殊阶段,一般指公元1500—1800年。在近代早期,西方世界尚未凭借民族国家、重工业、威力巨大的武器和高效的交通通讯技术在全球取得主宰性的优势地位。[⑥]按照这种陈述,“近代早期”这个概念建立在西方实力变迁的基础上,明显是一种“西方中心论”的叙事逻辑。但是,“近代早期”这一术语也意味着1800年前后的工业革命才是导致人类历史发生巨大分野的原因,这与“加州学派”关于“大分流”的时间节点相契合,故我们引入这一概念方便下文讨论。进一步说,传统史家多认为西方世界在近代早期虽未能有效支配全球,但已经逐步积累起相对于世界其余地区的经济优势,这种优势为工业革命开创了条件[⑦];彭慕兰等学者则认为在19世纪中期以前,欧洲在生产力方面并无独特的内生优势,西欧最发达的地区与欧亚大陆其他人口密集的核心地区有着共同的经济特征。[⑧]因此,问题在于如何理解近代早期世界经济发展的内涵,或者说西方在19世纪取得的经济优势与其1500—1800年间的发展有多大的关联度?由于彭慕兰比较倾向于考察生产力,本文也将首先从生产着手,而且将视野集中于工业。

  严格意义上说,工业革命之前的制造业本质上属于手工业,但自原始工业化(Proto-industrialization)理论兴起以后,学界对于“工业”的界定已越来越宽泛,[⑨]故下文将径称近代早期的各制造业部门为“工业”或“原始工业”。在对原始工业化的研究上,学者多将视野集中于纺织业,彭慕兰在探讨“大分流”时也以棉纺织业作为原始工业化的代表性部门。这种重视纺织业的研究取向源于英国工业革命开始于棉纺织业的普遍认识[⑩]。按照这种认识,棉纺织品的巨大市场在棉纺织业技术革新开始前已然存在,足以诱使商人们大胆进行工业革命,换言之,英国工业成长的前导是大众消费品。[⑪]由此,部分学者强调市场需求与大宗消费的拉动作用催生了工业革命。布罗代尔(Fernand Braudel)认为技术虽然是工业革命的必要条件,但“技术革新显然听从市场的安排:必须在消费者的坚决要求下,技术革新才应运而生”[⑫]。这样一来,强调棉纺织业的重要性,就必然产生以市场需求和消费为中心的理论。这种理论有很强的解释力,但它既误解了工业革命的本质,又高估了需求与消费的作用——同时低估了供给和技术的重要性。

  尽管棉纺织业是第一个实现机械化的产业,但工业革命的本质之一在于“无生命能源对于有生命能源的代替”,肯定棉纺织业第一重要性的经济史家对此确认无疑。[⑬]然而,是蒸汽机而非一般的纺织机械实现了无生命能源对有生命能源的替代,进一步说,如果没有蒸汽机提供能源转换,“虽然能有机器,但机械化就不会存在,生产只能在比较狭窄的范围内发展”[⑭]。不过,蒸汽机并非是为棉纺织业发明的,最早的蒸汽机被用来在开采煤矿时从矿井中抽水。[⑮]可以说,蒸汽机是机械制造业这一重工业的产物,在诞生之初又是为了满足另一重工业部门煤炭工业的需求,故蒸汽机在棉纺织业中的应用应当看成早期重工业在演化过程中产生的技术外溢效应。虽然从棉纺织业的重要性出发解释工业革命产生的原因,强调了市场需求和消费的作用,但却往往忽略了技术演化自身的复杂性。莫基尔(Joel Mokyr)指出:“只要人的欲望没有变化,需要就始终存在;满足需要的能力却不然。”[⑯]进一步说,那种认为普通民用消费催生了工业革命的论点亦值得质疑。据巫仁恕的研究,中国早在晚明即已形成类似英国18世纪的“消费社会”,但这并不必然导致工业革命的到来[⑰]。这种观点虽未必完满无缺,但至少表明以市场需求和消费为中心的理论存在着漏洞,即忽视技术演化的倾向。由于工业革命中以蒸汽机为代表的核心技术与重工业部门存在着更为密切的关系,因此,在考察近代早期世界各地的原始工业化时,有必要将关注的重心从棉纺织业等轻工业转向机械制造业等重工业。

  在解释“大分流”时,彭慕兰虽未完全否认技术的重要性,但他称技术对工业革命并不是充分条件,也不是欧洲独有的。即使他肯定了蒸汽机制造的重要性,彭慕兰还是坚持地理因素更为关键,即欧洲的煤和熟练的机械制造者集中地之间地理距离较短,而这两者在中国存在着巨大的地理距离。[⑱]因此,在彭慕兰的解释框架中,近代早期的重工业确实具有一定的重要性,但这种重要性较少体现在技术能力上,相反,重工业的发展本身取决于矿产资源的地理分布。与彭慕兰不同,“加州学派”的另一学者李伯重在解释近代早期中国江南与英国原始工业化发展的差异性时,更为强调重工业所起的作用,他认为“中世纪后期以来工业的迅速发展,实质上就是重工业兴起并在工业中的地位变得越来越重要的历史过程”[⑲]。李伯重比较了江南与英国的工具制造业、建材工业、造船业和矿冶业这几个重工业部门,认为江南地区无论在重工业的规模还是比重方面均不如英国,江南的原始工业结构属于节省能源与材料的“超轻结构”[⑳]。可以说,李伯重也在从重工业的角度审视“大分流”。不过,李伯重在解释近代早期江南与英国重工业发展的不同路径时,与彭慕兰一样持矿产资源地理分布差异性的论点。他认为“仅只是煤的缺乏一点,就决定了江南工业的发展就只能是轻工业一家独大的发展”[21]。进一步说,李伯重认为明清江南的原始工业中极少使用机械和机器,并非因为中国缺乏制造和使用机械的技术知识或者欠缺创新精神,而是受限于煤铁资源的匮乏。[22]这样一来,李伯重在对“大分流”的解释上与彭慕兰殊途同归,都不认为近代早期中国与西方存在较大技术差距,而把原因归结为矿产资源分布的不同。

  更为值得关注的是,李伯重在分析蒸汽机的发明时过于强调能源与材料的重要性,认为“蒸汽机的基本制作原理与工艺并未超出中世纪后期欧洲的知识与技能的范围”[23]。但这与史实不符。事实上,恰恰是技术因素决定了蒸汽机的大量制造,这一技术因素就是彭慕兰已经言及但又语焉不详的精密钻孔和校准技术[24]。从蒸汽机的演化史来看,在瓦特蒸汽机之前,已经存在纽科门蒸汽机等早期品种,但只有瓦特蒸汽机使蒸汽作为积极的而非辅助的力量产生运动[25],大大提高了蒸汽机的效率和应用价值。在纽科门蒸汽机中,活塞与缸体的紧密配合并不是一件特别重要的事情,但这对于瓦特蒸汽机的正常工作来说却是必需的,所以瓦特蒸汽机的制造依赖威尔金森(John Wilkinson)于1774年生产的镗床,这种镗床能达到瓦特所要求的汽缸镗孔精度极限[26]。因此,蒸汽机的发展实际上取决于机床工业的技术进步。但是,诚如科大卫(David Faure)所言,中国缺乏机床工业的技术优势,使其不可能发明蒸汽机。[27]因此,对近代早期中西方机床工业的比较颇为重要。

  二、近代早期中西机床工业的差异

  机械制造业是重工业中最为基础的行业之一,机械制造业的两类产品对于工业革命意义重大,其一是作为工业革命核心的蒸汽机,其二是制造蒸汽机所必须使用的机床。机床工业集中体现了工业技术水平,而近代早期西方和中国在机床工业上的差异是导致“大分流”的关键性因素之一。

  机床属于通用型机械,在制造机器的过程中将毛坯加工成零件,体现精密加工技术。在近代早期和工业革命初始阶段,机床工业是一个规模较小但非常重要的工业。前已述及瓦特蒸汽机的制造离不开威尔金森镗床,这只是一个最显著的例证。[28]专家认为,正是在机床工业中诞生了零件的可互换体系,因为这种体系依赖于像钻精确定位孔那样能夹持住工件并引导切削工具的夹具,并依赖于精密机床。可互换体系在19世纪被称为“美国体系”,到20世纪以大规模流水线生产而著称,其起点则可追溯到工业革命初期欧洲机床工业的技术创新。[29]综上所述,不管是对于工业革命的启动还是扩展来说,西方机床工业都功不可没。但与彭慕兰、李伯重等人的假设不同的是,近代早期西方机床工业的演化并不依靠矿产资源的易于获取,而是有赖于技术能力的积累传承。

  一般而言,机床工业主要从事金属加工,似乎对矿物资源有较高的依赖度,然而,在从近代早期到工业革命初始阶段的演化进程中,西方机床工业并不特别依赖金属材料,也不依赖能源。15世纪,欧洲最重要的车床完全是木制的,不仅是主体结构,甚至连可运动的零部件也是木制的。[30]到16和17世纪,木材仍然是西方制造机械的基本原料,金属材料只是用在一些要求强度大或耐用的零部件上。[31]至18世纪,欧洲车床的基本构造仍然以木制为主,金属仅用在中央部位和一些紧固件上,加工精度则完全靠车工的技能来决定。[32]事实上,近代早期的西欧工业很早就在木质结构上发展出了一些关键技术,这些技术后来可以被移植到金属结构上去。[33]因此,与材料相比,技术对西欧原始工业的演化更为重要。对西欧机床工业来说,早在16世纪就出现了利用曲柄和飞轮来实现连续回转的技术。不过,这种技术在当时未能得到普遍应用,直到1774年,西欧工业中使用的机床与中世纪相比并无多大进展。然而,到1850年前后,大多数新式机床已经被发明出来了。[34]由此可见,西欧机床工业的技术演化在近代早期的漫长时间里相对缓慢,到工业革命初始阶段才急速发展。或有学者认为西欧机床工业的发展说明技术革命是突进式的,由此否认技术传承的重要性。然而,19世纪欧洲机床工业的技术突进建立在将旧有技术要素组合与改进的基础之上,并非全新发明,这是机械演化的工程学特性决定的。机械专家颜鸿森认为机械的创造可分两种,一种是创造出以前从未有过的机械,一种则是“创造出与现有设计具有相同拓扑特性(或具有要求的拓扑特性)的更多的、或全部可能的设计概念”,简言之即“对于大多数机械装置而言,并不要求发明全新的设计,而是要求将现有设计进行修改”[35]。在后一种模式中,旧有技术要素存在与否就对演化起到决定性作用。欧洲机床工业的发展正好属于第二种模式,例如,威尔金森镗床的母型在16世纪即已存在[36]。与中国相比较,近代早期西欧机床工业的技术积累与传承能力正是其优势所在。

  在中国,现代意义上的机床是19世纪洋务运动期间由洋务企业引入的。[37]李约瑟在其皇皇巨著《中国科学技术史》中认为应当“慎重地赞同”杆式脚踏车床“没有在中国发展”的说法,不过他并没有否认中国存在车床,相反,他指出脚踏车床的简单形式“盘车”在中国工匠中是经常使用的。[38]至于机床工作的基本形式,如钻孔、锯断、刨平、剪切、车削、镟镗等,在中国古代均已存在。[39]由于中国古代传统机械多为木制,因此难以有实物留存下来,但一些文物上的加工痕迹仍然为研究中国古代的机床和机械加工技术留下了线索。秦建明指出,唐代一些金属圆盒的外圆和内孔的不同心度很小,刀痕细致,子母扣扣合严密,可据此推断中国在8世纪前可能就出现了加工金属的车床[40]。不过,笔者认为,文物上的加工痕迹只能表明某种加工技术的存在,但这种加工技术依赖于何种工具得以实施则是在缺乏实物遗存或文献记载的情形下难以定论的。在实物取证方面,秦建明提到了陕西彬县大佛寺村民间尚保留着旋木工艺和传统的旋床。据调查,大佛寺村的传统旋床属于弓车床,只是残存于民间的古旋床之一,它主要加工轴类木件,以外切割为主,结构比较原始,所能加工的旋品种类有限[41]。因此,笔者认为大佛寺村旋床应可表明中国古代存在着车床,但它不能代表中国古代机床工业所能达到的技术高度,也不一定代表中国传统机床普遍的技术水准。关于中国传统机床工业的更多线索,还须回到史料中去寻找。

  在中国传统技术文献中,一般认为晚明宋应星的《天工开物》为集大成者。在《天工开物》中,宋应星称“金木受攻而物象曲成”,介绍了钻、锯、铇、凿等金属加工技术。[42]这些加工技术也是机床工作的基本运动形式,但在《天工开物》的《冶铸》、《锤锻》部分,并没有关于机床的记载。不过,正如一些学者所言[43],《天工开物》中记载的攻玉器具琢玉车就是一种机床:“凡玉初剖时,冶铁为圆盘,以盆水盛沙,足踏圆盘使转,添沙剖玉,逐忽划断。”[44]从配图来看,这种琢玉车是在一个长方形木架上支起一根横轴,横轴正中间贯穿一个铁质圆盘,圆盘用带子与踏板相连,踏动踏板,圆盘即可来回转动,进行研磨。可见,琢玉车在结构上就是一种磨床。如果明朝的琢玉车能够代表传统中国机床的一般形态,则明清时期中国的机床相对于近代早期西欧的机床在结构上要简单很多。从运动原理上说,中国的机床与西欧的机床都实现了直线和旋转运动的相互变换,从而进行连续回转。[45]但中国的琢玉车只是靠足踏踏板带动皮条连着的圆盘运动[46],欧洲17世纪的心轴车床却由一个或多个短螺杆控制,这些螺杆能在工件上来回移动几英寸,而固定刀具支架可以配合引导螺杆旋切小工件。[47]由此可见,近代早期西欧的机床不仅比明清中国的机床在结构上更为复杂,而且可以实现更为精密的加工。这种精密加工技术对于工业革命时代机器的制造是必不可少的。而从核心部件的材质上看,琢玉车与心轴车床用于加工的刀具都由金属制成,则中国机床与西欧机床的分野不在于材料而在于技术思想。

  在某种意义上,将琢玉车与心轴车床进行比较是不恰当的,因为琢玉车属于磨制工具,而心轴车床属于车削工具。但如果《天工开物》记载的琢玉车属于中国传统机床的一般类型,则更可看出中国机床种类较为单一,与西欧存在差距。考古文物上的车削痕迹也许能够间接证明中国古代存在着更为复杂的机床,但很难想象明末清初的《天工开物》等技术类文献不予收录。相反,在同时代的《远西奇器图说》中,作为车床核心部件的“尖螺丝转”是被作为西方“奇器”介绍给中国人的[48],由此当能反证该种机件并非中国技术传统的主流。进一步说,即使假设中国古代确实存在更为复杂的机床,但这种机床无法流传、保存,也足以说明中国传统机床工业与西方的差异了。在16和17世纪的欧洲,制图和雕刻的新技术使很多有关机械设计的草图和设计图得以呈现并流传,一些书籍也记录了机械制造的细节[49],这使近代早期西欧的机床工业能够完成自身的技术知识积累并传承下去。当然,工业革命之前的技术传承并不主要依靠文献,即使在工业化时代,技术学习依然可以在操作实践中完成。[50]然而,西欧机床工业在实践传承方面也显现了强大的力量。工业革命初始阶段的机床技术创新主要集中在英国,18世纪末至19世纪初英国的机床技师之间曾经广泛存在着雇员—雇主关系,其成员彼此之间互相传授行业秘密,经验因之不断积累,创造性思想亦由此得到激发。例如,英国机床行业中的发明家群体俨然形成了一个“布拉默世系”[51],其彼此之间密切的关系促进了技术的交流与改进,这是工业革命初始阶段英国机床工业技术突然跃进的原因之一。由此可以推测,近代早期西欧机床工业的基本技术也必通过相似的关系网络得以代代传承,不至于在工业革命前夕消失。因此,仅从行业内部的技术演化来看,西欧机床工业自中世纪以降形成了技术的自生性,即技术可以在产业内部自行积累并逐步改进。与之相较,中国明清时期的传统机床不仅发展势头很弱,而且无法传承其技术能力,也就无从创新了。然而,缺乏机床工业的技术创新,工业革命的机械化与非生命能源利用便难以为继。

  从结构上来看,中国的传统机床没有近代早期西欧机床那么复杂,在技术传统上已然略逊一筹。兼以西欧机床工业拥有“布拉默世系”那样的关系网络,使其技术能力可以积累传承,就更易于领先了。然而,在工业革命前,西欧机床技术曾一度传入中国,却并未改变中国传统机床技术的演化路径,这愈发凸显中西技术传统的差异性。

  三、明清中国嫁接西方机床技术的失败

  在近代早期的西欧,机床主要用于制造钟表和火炮。晚明以降,随着西洋钟表与火炮传入中国,欧洲的机床技术也存在着在中国传播的契机。然而,尽管明清中国的钟表修造业和火炮工业一度获得发展,但中国工匠与技师并未全面采取西式技术路径,中国嫁接西方机床技术并未成功。这种技术转移过程中的困难反映了不同技术传统有很强的排他性,由此更可推论技术在历史演化中并非次要变量,技术能力的发展殊属不易。

  在近代早期的欧洲,机床被广泛应用于科学仪器、钟表等精密机械的制造,实际上,是钟表工匠发明了第一台精密车床。[52]明朝末年,欧洲机械钟表传入中国,最终促成本土钟表修造业的诞生。清朝宫廷内设有钟表作坊,雍正十年(1732)起正式称其为做钟处,工匠多时超过百人,主要聘请欧洲钟表匠师,也包括一些中国匠役。这些钟表匠师可能使用了钟表制造专用的人力小车床。[53]在民间,欧式钟表修造技术也有传播。据刘献廷记载,明末清初,有个叫张硕忱的人“有自制自行时盘”,“精妙不让西人也”,这里的自行时盘当指欧式自鸣钟。此外,江宁人吉坦然仿制了名为“通天塔”的自鸣钟,内部大小齿轮多至二十余个,都用黄铜制成,只是“制造粗糙,聊具其形耳,小用即坏矣”。[54]由刘献廷的记载可知,明末清初中国人仿制欧式机械钟已具有相当成绩,但其制造工艺应属本土技术路径。今人已无法判断张硕忱的发明究竟如何“精妙不让西人”,但吉坦然所造自鸣钟粗糙易坏,恐怕与缺乏精密机床有密切关系。在清代,广州、南京、苏州等地形成了早期的钟表制造业,1815年时,在广州出售钟表的外商承认遇到了中国产品的竞争。[55]中国钟表业的这种发展表明19世纪之前中国已经引入了西方机床,然而,中国的机床技术未能随着西方机床的引进而有所发展,这大概因为中国人的重点在于引进钟表,而非制造钟表所需的机床。

  与钟表相比,火炮和工业革命的关系更为密切。火炮不仅使欧洲得以战胜广大非西方世界,还间接促进了工业革命的兴起。当我们把工业革命的核心聚焦于蒸汽机时,这一点非常明显。从结构上说,火炮就是一个单缸内燃机,它是新型动力机器的原型。[56]更重要的是,火炮工业这种特殊的机械制造业诱导了机床工业的技术革新,而机床工业的技术革新最终帮助了瓦特改良蒸汽机。这是因为威尔金森于1774年生产的镗床本来是用于制造大炮的,其后才用于生产蒸汽机。[57]与民用工业相比,军事工业素来有着更高的技术要求,也更容易产生技术的外溢效应。明清时代,中国一度引进了西洋火炮工业及其附属的机床技术,但相关技术并未有效嫁接至本土技术传统中,也就难以诱发整个经济系统的演化了。

  中国是火药武器的故乡,宋朝与金朝、蒙古的大规模战争极大地刺激了火器的革新,各种火药武器层出不穷。一般认为,蒙元帝国的征服活动将火药武器传播到了欧亚大陆西端。不过,入明以后,中国火药武器的发展出现了停滞,而欧洲则后来居上。[58]中国火药武器的中衰直到晚明引进西方火器后才有所改观,明清易代的大规模战争则进一步刺激了火器的革新。在明亡清兴的战争中,火炮尤其是“红夷大炮”起了重大作用,以至于黄一农认为当时的中国出现了一场影响深远的“军事革命”,其铸炮技术达到了世界最高水平。[59]但总体来看,到16世纪末叶,中国古代火器已落后于西方。[60]

  一些学者将中国火炮落后的经济原因归为小手工业的生产方式限制了技术上的革新。[61]但若对同一时期的中西方火炮工业细加比较,会发现生产规模或生产场所的组织形式并不是最重要的差别。在工业革命前,欧洲各国的兵工厂往往是些手工作坊,而非实行合理分工的制造厂。[62]西欧原始工业化时代火炮工业的生产组织情形与明清中国是没有太大差距的,这因为彼时的“工业”说到底还是手工业,两者的落差另有根源。实际上,在19世纪以前,中国与西方在火炮制造的工艺方面有着相对而言的精密与粗糙之分。[63]与制造蒸汽机的情形相似,机床工业再一次扮演了重要角色。尽管先进的威尔金森镗床1774年才被应用于火炮制造,但从16世纪或者更早的时候开始,欧洲的枪炮生产已经使用人力或水力来钻膛。依靠绞盘或水车推动的镗床使大炮产量得以提高。英国人斯米顿(John Smeaton)于1769年发明的镗床与16世纪欧洲出现的一种用于镗削炮筒的镗床非常相似,而斯米顿镗床是威尔金森镗床的一个基本组成部分。[64]可以说,近代早期欧洲机床工业所积累的基本技术成为同一时期欧洲火炮工业技术演进的基础。然而,近代早期西方火炮工业的发展固然得益于机床工业的技术支持,另一方面,机床工业能够实现长时期内的技术传承与积累也有赖于火炮工业提供的大宗需求。火炮是近代早期欧洲大国的必需品之一,形成一个庞大的市场。例如,英国海军的战舰在1548年共安装了2087门大炮,到1700年则达到8396门。[65]火炮工业不断增长的巨大市场为近代早期欧洲的精密加工技术提供了充分的有效需求,使欧洲的机床技术不会因为缺乏用武之地而被遗忘。同时,火炮工业也激励着机床工业提高技术水平,最终促成了以瓦特蒸汽机为核心的工业革命。这样一来,近代早期的欧洲在机床工业和火炮工业这两个重工业部门之间形成了协同演化的强韧关系,两者互相促进,相得益彰。

  不过,火炮的需求规模并非最重要的因素,明末清初中国对火炮的需求亦为数颇巨,但在相似的需求下,中国火炮工业未能发展出与西方相匹敌的技术能力。实际上,明末清初中国的火炮生产是运用了西方机床技术的。在传教士汤若望讲授的《火攻挈要》中,提到了制造火器时的“镟塘之法”,其流程为:“用铁心去泥,下头方形,上安铁套,套外八面安纯铜偏刃。镟刀上头安车轮,以十字铁条绊紧。轮外安铁转棍,将铳垫起均齐,两头平高,将刀镟抬上。镟床平对铳口,繇渐镟进,镟下铜末扫去再镟,或三五次,以光为度。”[66]这一流程显然就是利用机床进行内孔加工。而《火攻挈要诸器图》所绘由“镟轮”、“镟杆”构成的镟床与前述欧洲16世纪的镗床极为相似。可以说,明末中国已经引进了斯米顿镗床的母型。然而,中国既未能藉此发展出威尔金森镗床,其火炮工业也呈现下滑趋势,究其原因,在于缺乏技术自生性。

  技术自生性是自我维持演化的能力,这种能力是明清中国重工业极为欠缺的。在机床工业方面,中国人并未系统引进西方技术,也就错失了发展的机遇。例如,王徵在《远西奇器图说》中,只介绍“其最简便者”,避开“其作法或虽如一器,而螺丝转太多,工匠不能如法”的机械。[67]因此,《远西奇器图说》只介绍“尖螺丝转”而未收录结构复杂的车床也就不足为奇了。这表明王徵对当时中国工匠的技术能力缺乏自信,而且显示了避繁趋简的技术引进思想。这种思想固然有利于简单仿造,却无助于技术创新。以王徵为代表,明清中国虽然已经可以接触到西方机床技术,但其引进只停留在较低层次上,缺乏进一步探索的意愿,只能落后于西方。在火炮工业方面,麦克尼尔(WilliamH.McNeill)认为,自火药武器从中国传入欧洲后,欧洲人在大炮设计方面很快就超过非欧洲的一切地区。[68]即使认为中国的红夷大炮达到当时技术巅峰的黄一农也认可西方在火炮设计方面见长。[69]中国明末清初的火炮制造尽管盛极一时,但其生产制造主要依赖传教士等西方技术人员。例如,康熙朝所造的905门火炮半数以上与比利时传教士南怀仁有关。[70]自南怀仁病死后,清朝的火炮制造工业就随之滑坡并日趋衰落了[71],终于导致嘉庆朝时的一落千丈。嘉庆四年(1799),清廷曾改造160门前朝的旧式神枢炮,但改造的结果却在使射程缩短,由原来的射程百步反而滑落到不足百步。[72]由此可见,清朝前期火炮工业的发展极端依赖南怀仁,实质上是依附于西方技术的,而且属于简单依赖层次,未能真正消化引进的技术,既不可能出现技术创新,甚至连技术改进能力也不断趋于退化。学者或以为清代火炮的衰落肇因于18世纪游牧民族对清帝国不再构成较大威胁,需求的萎缩决定了技术的衰落,但这种观点无法解释明末清初中国在对火炮有大量需求时为何不能发展出与西方同等的技术能力呢?更何况彼时中国是存在着改变技术轨道的机遇的。因此,尽管需求规模是不容忽视的,但与机床工业一样,中国火炮工业的问题也在于技术缺乏自我维持的演化能力。

  回到“大分流”的问题上来,综合前文所述,可以认为从技术自生性的角度说,中国火炮工业的技术在16世纪以后就已经落后于西方了,明末清初的战争虽然使火炮工业一度得到较大发展,但作为产业基础的技术自生能力并未获得相应发展,这就无法弥补中西之间根本性的技术差距。中国火炮工业的落后既是机床工业落后的结果,又是机床工业落后的原因,而中国机床工业与西方的差距亦可追溯到16世纪。这样一来,从重工业的角度来审视“大分流”,可以看到中国与西方的分野至少是从16世纪开始的。对工业革命而言,欧洲在原始工业化阶段的重工业技术演化具有重大意义。尽管欧洲机床、火炮等重工业的重大技术革新多发生在18世纪末与19世纪初一个相对短促的时间内,但一些基本产品和技术思想已经积累并传承了数百年。而在近代早期欧洲重工业进行技术积累与传承的数百年间,中国的相关产业即使在引进了西方技术的条件下也未能发展出相应的能力,这就决定了工业革命并不那么“突然”,在1800年前的二、三百年间“大分流”已经缓慢但却不可逆转地发生了。更为重要的是,不管是在“大分流”的最终临界点上还是在之前漫长的孕育阶段,技术都起到了决定性的作用。

  四、结论

  18世纪前,技术已经成为西方世界超越中国的优势之一了。中国等东方国家与西方世界的“大分流”表面上只是一个相对短暂时间里发生的事件,即通常所说的“工业革命”。然而,从技术演化的角度说,英国或整个西欧工业革命的孕育长达数百年,其间中国并未发展出相应的技术能力。因此,从宏观上来判断,“大分流”早已发生,最早可追溯到16世纪。也可以说,从16世纪到18世纪末,“大分流”只是平缓的暗流,但西方暗流蓄积的势能足以在19世纪初造成泾渭分明的差异。实际上,是技术能力这种内生因素而非资源禀赋这种外生因素决定了“大分流”。

  技术是工业革命发生的关键性变量。在原始工业化进程中,足以诱发工业革命的技术主要存在于机械制造业、火炮工业等重工业中,尤其是机床工业技术。一方面,中国传统机床与近代早期西欧机床存在着结构性的差异,采取了不同的技术路线,无法达到后者的加工精度,从而制约了中国产生工业革命的可能性;另一方面,晚明以降,西欧机床技术曾经随着钟表修造业与火炮工业传入中国,却未能融入中国的技术传统中,这更加说明技术变革并非易事,即使其它条件类似,仅技术这一项变量就能深刻反映中国与西方的差异。

  重工业在工业革命的启动中力发挥着关键性作用。尽管从规模上看,某些重工业行业如机床工业十分弱小,但这些行业处在技术变化的前沿,对整个工业创新具有更强的诱导作用。相比于棉纺织业等轻工业,机械制造业等重工业更为复杂,其技术外溢效应也更为明显。在工业化初期,重工业才是先行产业,重工业尤其是机械制造业的技术创新为轻工业的工业化带来了可能性。只是,轻工业一旦工业化以后,在规模上更能吸引注意力,也就掩盖了早期规模尚小的重工业的作用。等轻工业的繁荣反过来推动重工业进一步发展以后,重化工业化才似乎成为高度工业化的特征。因此,重工业的先导作用在一开始就存在,以后更会反复出现,这才是历史主义的工业化模式。

  当然,“大分流”这一过于复杂的宏大问题不可能存在着单一解释,本文也仅仅是从重工业的角度重新审视而已。本文强调了技术演化对于中西“大分流”的关键作用,但在技术演化的背后,近代早期的中国与西欧尚存在着国家建构形式的差异,而国家权力的不同作用对于技术演化是有重要影响的。对于这一问题,笔者将另撰文探讨。

注释:

[①] 彭慕兰著,史建云译:《大分流:欧洲、中国及现代世界经济的发展》,江苏人民出版社2003年版,第11、100、197页。

[②]“李约瑟问题”无疑是有关中国为何会落后于西方的诸多设问中最出名的一个。李约瑟本人对中国落后于西方的时间节点有若干种不同的说法,但其最晚的断限也划在了16世纪。见李约瑟:《中国科学技术史》第1卷,科学出版社1990年版,第2页。

[③] 一般认为,“加州学派”的成员包括彭慕兰、王国斌(R. Bin. Wong)、李伯重、李中清(James Lee)、安德鲁·贡德·弗兰克(Andre Gunder Frank)、杰克·戈德斯通(Jack Goldstone)等人。他们之间虽然享有诸多学术共识,但在很多问题上也互存争议。根据周琳的归纳,“加州学派”在研究旨趣和学术观点上存在着三方面的分野,弗兰克等人倾向于全球化和世界贸易研究,彭慕兰、李伯重等人侧重于生产力、生态和人口研究,王国斌、杰克·戈德斯通等人则注重政治、文化和社会生活方面的研究。见周琳:《书写什么样的中国历史——“加州学派”中国社会经济史研究述评》,《清华大学学报》(哲学社会科学版)2009年第1期。

[④] 仲伟民:《学术界对前近代中国研究的分歧——以彭慕兰、黄宗智的观点为中心》,《河北学刊》2004年第2期。

[⑤]在较早的时候,黄宗智在《历史研究》2002年第4期上发表了《发展还是内卷?十八世纪英国与中国》,彭慕兰则在该刊2003年第4期上以《世界经济史中的近世江南:比较与综合考察》予以回应。近来对于“加州学派”的系统批判可见杜恂诚、李晋《“加州学派”与18世纪中欧经济史比较研究》,《史林》2009年第5期。

[⑥] Jerry Bentley , Herbert Ziegler : Traditions & Encounters : A Global Perspective on the Past , The McGraw-Hill Companies , Inc , 2005 , pp.594-595.

[⑦] L. S. Stavrianos : A Global History : From Prehistory to the 21st Century ,Pearson Education publishing ,1999,pp. 390-391.

[⑧] 彭慕兰:《大分流:欧洲、中国及现代世界经济的发展》,第100页。

[⑨]近年来学界对西欧“原始工业化”、“原工业”等问题论之已详,并将其理论引入对中国明清乃至近代经济史的研究中。李伯重研究明清江南地区的经济史时,称当地制造业的发展为“早期工业化”,其实质也就是原始工业化,但因“早期工业化”这一概念存有歧义,故仍以采取“原始工业”的称谓为宜。代表性观点可见彭南生《半工业化:近代中国乡村手工业的发展与社会变迁》,中华书局2007年版,第82—95页。

[⑩]大卫·兰德斯著,谢怀筑译:《解除束缚的普罗米修斯:1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》,华夏出版社2007年版,第40—41页;高德步:《英国的工业革命与工业化——制度变迁与劳动力转移》,中国人民大学出版社2006年版,第107页;艾瑞克·霍布斯鲍姆著,王章辉等译:《革命的年代》,江苏人民出版社1999年版,第47页;布罗代尔著,,施康强、顾良译:《15至18世纪的物质文明、经济和资本主义》第3卷,三联书店1993年版,第663—665页。

[⑪] 艾瑞克·霍布斯鲍姆:《革命的年代》,第40—45页。

[⑫] 布罗代尔:《15至18世纪的物质文明、经济和资本主义》第3卷,第657页。

[⑬] 大卫·兰德斯:《解除束缚的普罗米修斯:1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》,第41页。

[⑭] 保尔·芒图著,杨人楩等译:《十八世纪产业革命——英国近代大工业初期的概况》,商务印书馆1997年版,第248—249页。

[⑮] 大卫·兰德斯:《解除束缚的普罗米修斯:1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》,第96—97页。

[⑯] 乔尔·莫基尔著,陈小白译:《富裕的杠杆:技术革新与经济进步》,华夏出版社2008年版,第167页。

[⑰] 巫仁恕:《品味奢华:晚明的消费社会与士大夫》,中华书局2008年版,第290页。

[⑱] 彭慕兰:《大分流:欧洲、中国及现代世界经济的发展》,第14、62—63页。

[⑲] 李伯重:《江南的早期工业化(1550—1850年)》,社会科学文献出版社2000年版,第456页。

[⑳] 李伯重:《江南的早期工业化(1550—1850年)》,第462—471页。

[21] 李伯重:《江南的早期工业化(1550—1850年)》,第481页。

[22] 李伯重:《江南的早期工业化(1550—1850年)》,第495—502页。

[23] 李伯重:《江南的早期工业化(1550—1850年)》,第494页。

[24] 彭慕兰:《大分流:欧洲、中国及现代世界经济的发展》,第62页。

[25] 保尔·芒图:《十八世纪产业革命——英国近代大工业初期的概况》,第256页。

[26] 查尔斯·辛格等主编,辛元欧主译:《技术史》第4卷,上海科技教育出版社2004年版,第125、287页。

[27] 科大卫著,周琳、李旭佳译:《近代中国商业的发展》,浙江大学出版社2010年版,第182页。

[28] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第198—200页。

[29]查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第297—298页;大卫·兰德斯:《解除束缚的普罗米修斯:1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》,第106页;乔尔·莫基尔:《富裕的杠杆:技术革新与经济进步》,第114页。

[30] Lewis Mumford : Technics and Civilization, Harcout, Inc., 1963, pp. 120-121.

[31] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第3卷,上海科技教育出版社2004年版,第225页。

[32] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第285页。

[33] Lewis Mumford : Technics and Civilization, pp. 121.

[34] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第285页。

[35]颜鸿森著,姚燕安等译:《机械装置的创造性设计》,机械工业出版社2006年版,第10页。颜著中包含大量在创新性设计中体现机械演化渐进性的例子。机械演化的渐进性也是作为古机械复原专家颜鸿森工作的理论基础。

[36] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第3卷,第253页。

[37] 张柏春:《中国近代机床的引进与仿制》,《科学技术与辩证法》1990年第5期。

[38] 李约瑟著,鲍国宝等译:《中国科学技术史》第4卷第2分册,科学出版社1999年版,第56页。

[39] 陆敬严,华觉明:《中国科学技术史·机械卷》,科学出版社2000年版,第195—198页。

[40] 秦建明:《中国古代的车削与车床》,见蓝克利主编:《中国近现代行业文化研究:技艺和专业知识的传承与功能》,国家图书馆出版社2010年版,第23—24页。

[41] 秦建明:《中国古代的车削与车床》,蓝克利主编:《中国近现代行业文化研究:技艺和专业知识的传承与功能》,第28—33页。

[42] 宋应星著,潘吉星译注:《天工开物》,上海古籍出版社2008年版,第174—180页。

[43] 陆敬严,华觉明:《中国科学技术史·机械卷》,第199—200页;秦建明:《中国古代的车削与车床》,蓝克利主编:《中国近现代行业文化研究:技艺和专业知识的传承与功能》,第27页。

[44] 宋应星:《天工开物》,潘吉星译注,第313页。

[45] 李约瑟:《中国科学技术史》第4卷第2分册,第56页;查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第285页。

[46] 陆敬严,华觉明:《中国科学技术史·机械卷》,第200页。

[47] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第3卷,第232页。

[48] 邓玉函口授,王徵译绘:《远西奇器图说》(一),商务印书馆1936年版,第186页。

[49] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第3卷,第225页。

[50] 彭南生,严鹏:《试论近代工商业学徒对中国早期工业化的影响》,《徐州师范大学学报》(哲学社会科学版)2009年第4期。

[51]查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第285—296页;乔尔·莫基尔:《富裕的杠杆:技术革新与经济进步》,第112—113页;大卫·兰德斯:《解除束缚的普罗米修斯:1750年迄今西欧的技术变革和工业发展》,第104—106页。

[52] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第263页。

[53] 陆敬严,华觉明:《中国科学技术史·机械卷》,第404—407页。

[54] 刘献廷:《广阳杂记》,中华书局1957年版,第99、140—141页。

[55] 陆敬严,华觉明:《中国科学技术史·机械卷》,第408页。

[56] Lewis Mumford : Technics and Civilization, pp. 88-89.

[57] 查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第125页。

[58] 王兆春:《中国科学技术史·军事技术卷》,科学出版社1998年版,第103—109、196页。

[59] 黄一农:《红夷大炮与皇太极创立的八旗汉军》,《历史研究》2004年第4期。

[60] 王兆春:《中国火器史》,军事科学出版社1991年版,第277页。

[61] 王兆春:《中国火器史》,第278页;刘鸿亮:《明清两朝红夷大炮的兴衰与两朝西洋火器发展比较》,《社会科学》2005年第12期。

[62] 布罗代尔:《15至18世纪的物质文明、经济和资本主义》第1卷,第464页。

[63] 潘向明:《鸦片战争前的中西火炮技术比较研究》,《清史研究》1993年第3期。

[64]查尔斯·辛格等主编:《技术史》第3卷,第253页;查尔斯·辛格等主编:《技术史》第4卷,第287页;卡洛·M·奇波拉主编,贝昱、张菁译:《欧洲经济史》第2卷,商务印书馆1988年版,第187页。

[65] 卡洛·M·奇波拉主编:《欧洲经济史》第2卷,第135页。

[66] 汤若望讲授,焦勖笔述:《火攻挈要》,商务印书馆1936年版,第11页。

[67] 邓玉函口授,王徵译绘:《远西奇器图说》(一),第10页。

[68] 麦克尼尔:《竞逐富强:西方军事的现代化历程》,学林出版社1996年版,第88页。

[69] 黄一农:《红夷大炮与皇太极创立的八旗汉军》,《历史研究》2004年第4期。

[70] 舒理广,胡建中,周铮:《南怀仁与中国清代铸造的大炮》,《故宫博物院院刊》1989年第1期。

[71] 王兆春:《中国火器史》,第280页。

[72] 胡建中:《清代火炮》,《故宫博物院院刊》1986年第2期。

  

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