世界第一台蒸汽机已发明了多少年（如何靠发明改变世界）

小时候，我们大多都看过这样一个故事：瓦特童年时，看到奶奶做饭，火炉上有烧开水的茶壶。当水烧开的时候，茶壶会上下跳动。瓦特就很好奇，他忍不住问奶奶：奶奶，茶壶为何会上下跳动？

奶奶只是个普通农妇，哪懂什么物理？自然是回答不上来的。

于是，瓦特坐在炉子旁观察，经过数日的观察，他发现，原来是蒸汽把茶壶顶开。从此，他发现了水蒸气的巨大力量。长大后，他继续研究蒸汽，最终发明了伟大的蒸汽机。蒸汽机有力地推动了第一次工业革命的爆发，瓦特由此改变世界，成为伟人。

小瓦特观察蒸汽

这个故事，很明显是杜撰的，因为蒸汽机这东西，并不是瓦特发明的，瓦特只是改良了蒸汽机。不过呢，儿童故事嘛，大多是以教育为目的，这个故事，也就希望能让孩子对自然科学，对发明产生兴趣，抱着这个美好的目的，稍稍编一下故事，似乎也无伤大雅，毕竟瓦特对于蒸汽机，的确有很大贡献。

但是，很糟糕的是，这个故事除了杜撰错误常识，它还传递了一个很不完备的观念，它会让小孩子天真地以为，只要对自然保持兴趣，努力学习研究，然后就可以像瓦特发明蒸汽机那样，发明个什么伟大的东西出来，又或者能够做出什么杰出成就，改变世界。

这个误导，问题就大了。如果孩子在长大时，没有及时纠正这个观念，他就有可能会走上弯路，白白浪费许多时间精力金钱，让人惋惜。

特别是笔者看一些融资类型的节目，那些创业者，有不少都自我感觉十分良好，似乎自己就是乔布斯转世，动不动就高喊改变世界。然后这些人，绝大部分都会被天使投资人无情拒绝，这让笔者觉得非常可惜。

改变世界有这么容易吗？

个人凭借努力，是否可以改变世界？答案是可以的，但这，必须是在许多客观条件都具备的情况下，才有可能实现。通过分析蒸汽机的发展史，我们就可以知道，首先，必须具备这两个前置条件，个人的努力才有可能真正发挥巨大的作用，才有可能撼动时代，改变世界。

1 必须具备比较优势，满足时代的真正需求

发明一个产品，研发一种技术，提供一种服务，其目的，就是要满足人的需求，这是众所周知的事情。可是，人的需求是多种多样，复杂多变的，哪些是真正的需求，哪些是伪需求，哪些只是发明者，研发者，创业者个人臆想出来的假需求，那就不是这么容易就可以分清的。

就如蒸汽机，人类难道是从瓦特开始，才认识到蒸汽的巨大力量吗？难道之前的几千年历史，人类就没有一个聪明人，没有一个对自然感兴趣的人，能认识到蒸汽的力量？这显然不是。早在公元一世纪，古罗马数学家希罗，就发明了汽转球。这是一种用蒸汽推动球体转动的玩物，本身并没有任何实际作用。尽管这不是蒸汽机，但至少说明，人类早在距离瓦特一千五百多年前，就已经认识到蒸汽具有推动力量。

汽转球

人类只有劳动，才能生产出各种衣食住行所需要的物资。所以，动力永远是人类的刚需。那么，既然动力是人类的刚需，而古罗马人又已经认识到蒸汽具有动力，甚至已经制造出汽转球，那为何古罗马人没有发明出蒸汽机，提前让人类进入工业革命？

那是因为，人类的动力，并不是只有蒸汽。当时，人类就已经掌握了四种动力：人力，畜力，风力，水力。蒸汽机在刚发明的时候，效率非常低，比人力畜力强不了多少，而它只是建造出来，就已经需要花费巨大的财力物力，要让正常它运转，就必须有人不断在它旁边添加燃料，这就需要人力成本跟燃料成本，然后坏了它又要修理，这又需要一笔维护成本。综合来说，它的性价比极低，跟人力畜力比起来，它没有任何的比较优势。

比较优势，正是区分真需求跟伪需求的利器。人类的需求，亘古以来就没有多少变化，不外乎生老病死，衣食住行，劳动消费购物社交等几种而已。各种产品，技术，服务，都是为了满足这几种需求产生的。人类经过几千年的发展，各种需求，都必然衍生出对应的产品技术服务。太阳底下，本来就没有多少新鲜事物。所以，一种新的产品，技术，服务，如果它真的能满足人的需求，它必定有可以对标比较的产品技术服务，如果没有，那它肯定是一种伪需求。

火车与马车对标

然而，只是有比较，有可以对标的产品技术服务，那还是不够的，因为人的天性是保守的，而且，学习新事物，是需要花费时间的，如果新事物对比旧事物没有足够的优势——比如更便宜，更耐用，更方便，更有效率，或者更炫酷，人们是不会接受新事物的。

比如我们每天看到的键盘布局QWERTY，这种键盘布局，跟字母顺序完全不符合，非常别扭，为何要这样设置呢？原来，一开始的键盘布局，是出现在打字机上的，其键盘布局，就是按abc这样的顺序排列的。这样的顺序，简单易学，为何人们不采用呢？就是因为太简单，太容易学，人们打字很容易就变得飞快，然而，当时的打字机技术并不成熟，如果打得太快，就容易造成卡键，乃至造成打字机损毁。所以，克里斯托夫·拉森·肖尔斯，就故意设计了QWERTY这种键盘布局，他把最常用的几个字母，都设置在相反的方向，这样，就可以最大限度放慢敲键速度，以避免卡键。

键盘布局

也就是说，我们常用的QWERTY键盘布局，其实不是为了让人打字更易学，更快速，而是恰恰相反，是为了让人打字更难学，打字更慢！到现在，电脑手机，已经取代了打字机。电脑手机已经没有打字机原来的老毛病了，然而，人类却不愿意改用更快速更符合规律的键盘布局，因为人类已经习惯了这种排列方法，不愿意再花时间去学习新的打字更快的键盘布局。

所以，如果新事物对比旧事物，没有特别明显的优势，人类是不会接受的。

蒸汽机的出现，就是比较优势的产物。人类早在公元1世纪，就已经有文字记载，就已经清晰地认识到蒸汽是可以作为动力的，然而为何一千多年，人类并没有发明蒸汽机，一直要等到一千多年后才会发明蒸汽机，进入第一次工业革命？其实，这就是一种幸存者偏差，这一千多年，肯定出现了很多聪明人，出现很多能工巧匠，这里头，很有可能曾经有人发明过用蒸汽推动的机械，只是这种机械效率低，成本高，对比人力畜力没有任何对比优势，所以自然就没有普及，历史上自然也没有相关记载了。

直到一千多年后，在某个非常特殊的应用场景下，蒸汽机的比较优势开始凸显，人类才有了发明蒸汽机的强烈需求，蒸汽机才会被发明出来。而且，最重要的，还不是它被发明出来，而是它能够真正变成一种有价值的，有市场的商品，人们愿意购买它，使用它，这样，它才会被普及。然后，瓦特才会对它进行最为重要的技术迭代升级，让它真正变成第一次工业革命的原动力，改变世界。

这个特殊场景，就是采煤。

这黑乎乎的东西，才是促成蒸汽机发明的直接原因

大航海时代的英国，因为航海贸易激增，英国需要大量造船，以满足日益增长的航海需要。英国是个岛国，本土资源原本就比较匮乏，造船需要大量木材，建筑房子也需要大量木材，再加上英国人民需要木炭来生火取暖，渐渐木材就不够用了。女王看到这种情况，马上命令封山封林，不许普通老百姓进树林砍树木，必须改用煤炭生火取暖，于是，英国的老百姓都改烧煤，煤的需求量开始激增。

煤炭的需求量一激增，挖煤的人就多了，煤老板也多起来了，煤矿自然就越挖越深，渐渐地，煤老板都会碰到一个头大的问题，那就是随着煤矿越挖越深，地下水就会冒出来，这时候，就必须把地下水抽走，才能继续挖煤。

当时人们掌握的，还是那四种力：风力，水力，畜力，人力。这四种力，是否适合给煤矿抽水呢？风力，供给不稳定，而且必须要建在风力充裕的地方，还要花一大笔钱建造风车，要求多成本高供应不稳定，首先排除。水力，必须要建在河流旁才能发挥水力，煤矿这东西，哪能保证旁边有河流？而且河流有干涸期有冰封期，同样不稳定，第二排除。能用的，就只有畜力跟人力。

如果在中国，说不定就真的用人力来抽水了，因为中国人多，人力成本可以低到忽略不计。在古代，人是要服徭役，是要帮国家免费兴修水利之类的。所以，古代的老百姓可没有多少工钱的概念，只要能提供一日三餐，说不定就有不少人愿意下煤矿抽水去了。

然而，故事的发生地是在英国，是在小国寡民的欧洲，这里国家的人口畜生都比地大物博的中国少多了，物以稀为贵，人力畜力成本自然就上去了。而且，那时的英国，已经进行了资产阶级革命，圈地运动，个人已经从土地挣脱出来，成为了自由劳动力。如果煤老板开的工钱没有吸引力，工人就会跑去做别的工作，不会到煤矿抽水，这也进一步推高了人力成本。

在水力风力都不靠谱，而人力畜力成本又比较高的情况下，蒸汽动力的优势，第一次被体现出来。我们知道，蒸汽动力最大的问题，其实不是建设跟后期维护——这都是可以通过完善技术大量生产来降低成本的。蒸汽动力最大的弊端，其实是它的运营成本。

蒸汽动力，需要有人不断添加燃料，燃烧燃料，这不断消耗的人力跟燃料，都是巨大的成本。在最初时，蒸汽动力效率很低，蒸汽动力对比人力畜力， 是没有任何优势的。只有到了煤矿这个特殊环境下，煤的成本非常低，而蒸汽机排水的效率，比人力抽水的效率，要高得多。综合来说，要排出相同的水量，蒸汽排水的成本比人力成本更低。

压缩了成本，就等于提升了利润，这是每一个老板都希望做的事情。煤老板自然愿意花钱购买蒸汽机来抽水，这个需求，这个市场，是真实存在的。于是，看到这种需求的聪明人，工程师，发明家，就开始琢磨发明蒸汽机。

2 必须符合道德法律文化习俗等软环境的要求

需求是硬环境，但人是群体生物，每一个人，只要活在社会之中，就要受到道德法律文化习俗的约束。因此，任何一种发明，都不能忽视这种软环境的要求。一种发明，只有符合软环境的要求，才有可能得到普及，如果不符合，就会受到很多的阻力，甚至会被彻底扼杀。

如上文所述，正是因为大航海，导致木材被限制采伐，煤炭需求激增，煤矿需要抽水，蒸汽机的需求出来了。但大航海可不止出现在英国，甚至最早也不是出现在英国，而是在葡萄牙西班牙，然后荷兰，法国，意大利等西欧各国，也加入了大航海时代，他们也要烧煤，为何蒸汽机最先出现在英国，而不是在葡萄牙西班牙法国荷兰意大利？

这就跟制度、法律等软环境密切相关。

1688年，英国的资产阶级和新贵族，发动政变，推翻了詹姆士二世的统治，史称光荣革命。从此，英国君主的权力逐渐被议会法院所取代，英国从一个人治国家，逐渐变成了一个法治国家。而早在1624年，英国议会就颁布了《垄断法规》，这是世界上第一部现代含义的专利法。这部法律确定的许多基本原则和定义，都一直沿用到现在。

光荣革命

正是专利法的实施与法制制度的确立，让发明成为了一门有利可图的生意。在利益的驱动下，英国许多民间工匠，发明家，开始投身伟大的发明事业。其中，就有一部分发明家，看到了煤老板对抽水的巨大需求，便开始琢磨发明用蒸汽驱动的抽水装置。

1698年，英国工程师托马斯·塞维利，发明了世界上第一台实用的蒸汽提水机，而且他还取得了标名为“矿工之友”的发明专利。不过，他的这个蒸汽机，无论是在实用性，稳定性等方面，都非常差，很难普及。

1712年，英国工程师托马斯·纽科门，发明了纽科门蒸汽机。这种蒸汽机的效率，仍然不高，只适用于在煤矿这种富含燃料，燃料成本极低的地方抽水。但是，纽科门蒸汽机非常耐用稳定，比赛维利发明的蒸汽机可实用多了。

纽科门蒸汽机

既然如此，纽科门蒸汽机，是不是就获得了快速普及呢？非也。因为这蒸汽机的专利，是赛维利夺得的。而且，这赛维利拿到的专利，非常宽泛，只要是用蒸汽驱动的装置，都可以算作是他的专利，纽科门根本无法绕开他的专利。而且，这赛维利还跟英国王室有点关系，后台可硬得很。虽然纽科门蒸汽机是纽科门独立发明的，也比赛维利的更好更实用，然而，纽科门根本无法销售他发明的蒸汽机挣钱。

从赛维利跟纽科门的专利之争，我们又可以看出，这太阳底下，真的没有多少新鲜事。专利流氓这东西，两三百年前英国就有了，这赛维利，可能就是人类历史上的第一代专利流氓。

不得已，纽科门就找到这赛维利，看能不能把他的蒸汽机，挂靠到赛维利的专利名下销售，每卖一台就要给赛维利一笔钱。这赛维利，也很清楚自己发明的蒸汽机，实用性实在太差，根本就卖不出去，远不如纽科门蒸汽机实用，因此就同意了这一笔买卖。于是，纽科门蒸汽机得以销售，蒸汽机开始在煤矿中普及。

正是有了纽科门蒸汽机这第一代蒸汽机的成功，之后的瓦特，才能在此基础上改良纽科门蒸汽机，让蒸汽机的作用突破了煤矿抽水这个很狭窄的应用场景，广泛应用于工厂生产，火车轮船等地方，成为第一次工业革命最大的推动力。

因此，发明一种产品技术服务，是有硬环境跟软环境两方面要求的。硬环境是比较优势，是人的需求，软环境则是道德法律文化习俗这些约束，只有软硬环境都匹配，一项发明，才有可能成功，才有可能被普及，才有可能改变世界。

限于时间篇幅精力，今天就先写到这。如果大家对这篇文章，对蒸汽机的发展历史，对瓦特很感兴趣，请收藏点赞评论。如果愿意看这方面题材的人多，我会结合蒸汽机跟瓦特的个人历史，进一步分析，为何是瓦特改良蒸汽机，而不是马特，牛特，或者其他工程师，做出这个伟大贡献。

,