第一章 羸弱的孩提时代（1/2）
作者：瓦特
引言
人生的辉煌要靠自己的智慧、耐力、勇敢去完成。瓦特这位辞世已 179年的科学先行者就是用自己的心血和意志力去完善自我的。一个人需要这种精神，一个群体需要这种精神，一个向上的民族和一个伟大的国家更需要这种精神。
“瓦特精神”应该对青少年富有强烈的诱惑力。如果“瓦特精神”是块巨大的磁铁的话，它将吸引更多的后生们勇往直前，开拓新时代，走向21世纪。
大英百科全书是这样向读者介绍詹姆斯。瓦特的：“瓦特生于1736年1 月19日，卒于1819年8 月25日，英国发明家，高效率蒸汽机的发明者。对工业革命起了重大的作用。青年时曾从事数学仪器制造。1764年，在修理一台纽科门蒸汽机模型时，发现它严重浪费蒸汽，并认识到这是因为损失了蒸汽的潜热，因此他就在机身外加一个冷凝器，结果大大降低了蒸汽的消耗量。1769年，他取得了‘降低火机的蒸汽和燃料消耗量的新方法’的专利。1776年，这种机器开始在厂矿使用。1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机的往复运动变为旋转运动。1782年，他发明的双作用蒸汽机使活塞沿两个方向的运动都产生动力。1784年，他发明了平行运动连杆机构，解决了双作用蒸汽机的结构问题。1788年，他又发明了自动控制蒸汽机速度的离心调速器，并在1790年发明压力表，这就使瓦特蒸汽机配套齐全，切合实用，当时造纸厂、面粉厂、纺织厂、铁厂和酒厂以及运河和自来水厂都要求使用瓦特蒸汽机，其需求量大增，瓦特由此致富。他还从事其他学术活动。1785年被选为伦敦皇家学会会员，1806年，还被授予格拉斯哥大学法学博士，1814年被选为法兰西科学院外国院士。”
在英国工作期间，我曾多次参观过伦敦的科技博物馆。那里陈列着丰富多彩的有关科学技术进步的历史文物，使人能够感受到人类文明飞腾前进的脉搏。在引人入胜的大量实物展品中，最使我感兴趣的莫过于瓦特的蒸汽机了，因为正是它，推动了当年震撼世界的工业革命，开创了大工业生产的新时代。
马克思和恩格斯对于瓦特蒸汽机的巨大意义，都曾给予高度评价。恩格斯在他的著名著作《社会主义从空想到科学的发展》中说：“当革命在法国保证了资产阶级的政治胜利的时候，在英国，瓦特、阿克莱、卡特赖特以及其他人，开创了产业革命，这一革命把经济力量的重心完全转移了。”的确是那样，由瓦特改进的蒸汽机，以及由英国的企业家和发明家阿克莱、卡特赖特等人，成功地将动力机械应用于纺织工业，这就使得英国的工业生产如虎添翼。它所引起的不仅仅是生产力的大解放，而且还使整个社会的经济结构、财富占有和阶级构成发生了全面的巨大变化。只不过是瓦特作为一名工程技术人员，对于他的发明创造所带来的这些革命性的成果，从来就没有想到而已。
在苏格兰的工业中心格拉斯哥，我曾访问过瓦特当年曾在那里研究和改进蒸汽机的格拉斯哥大学，并且参观过瓦特进行蒸汽机试验时所使用过的一些模型和工具。这所大学的经济史系主任安东尼。斯莱文教授说：“詹姆斯。瓦特之所以成功，既有其历史的必然性，也有其历史的偶然性。”18世纪英国资本主义经济的蓬勃发展，迫切需要解决工业生产的动力问题。为此，当时全国各地许多智慧的头脑，都集中于蒸汽机的研究、改进和发明方面。这个重要的科技课题，最终由瓦特来加以解决，这除了由于他个人的刻苦钻研和技术条件之外，还与他周围有着一批大学教授和工业家朋友的帮助分不开的。因此，可以说瓦特的蒸汽机，实际上是科学理论、工艺技术和企业资本三者结合的产物。缺少任何一方，都是不可能圆满实现的。
人们通常把詹姆斯。瓦特，说成是蒸汽机的“发明者”。其实，这是一个很大的谬误。早在瓦特出生之前，英国著名的发明家托马斯。纽科门，就于1712年在斯塔福德郡的达德利堡附近，成功地安装了他的第一台蒸汽机。
这种被称之为“纽科门蒸汽机”，曾多年来被用于带动矿井排水的水泵机，也有人用它来提水以驱动水车。
对于托马斯。纽科门这个名字，除了从事工程技术的专业人员以外，很少有人熟悉它。于是就出现了这样一种奇怪的现象：最初的发明者竟然鲜为人知，而后来的改良者反而名驰于世。乍看起来，这种现象也许是不公平的。
但仔细一想，这种约定俗成的说法也并非全无道理。
作为一名开创者，纽科门所取得的成就，显然是应该受到充分肯定的。
但是，也要承认他的动力机实在粗糙得很。这种蒸汽机的发明者采用内凝喷嘴和自动阀装置，在汽缸里造成真空，再利用相当于大气压的蒸汽，带动泵杆一上一下地运动。19世纪的苏格兰作家塞缪尔。斯迈尔斯，曾对纽科门的蒸汽机做过这样的描述：“它的工作过程非常拙笨，而且显得十分吃力，总要发出大量的呼哧呼哧、吱嘎吱嘎和扑通扑通等难听的噪音。当泵杆下降的时候，就会听到一种冲击声以及沉重的和震耳的碰撞声。接着，在泵杆升起的时候，抽水机开始工作了，又会听到一种吱嘎声、呼哧声和再一次的扑通声。然后，泵机抽上来的水流了出来，排放到别的地方去。”
概括说来，纽科门的蒸汽机有这样一些弱点：它不是旋转式的，运作异常缓慢，其用途也只限于矿井抽水。更糟糕的是，由于效能很低而不得不大量消耗燃料，因此，只有煤矿主才能够用得起，因为在煤矿里煤炭是不值多少钱的。
詹姆斯。瓦特的成功，正是用他的天才将这种粗糙、原始的蒸汽机，改装成为一种更有效率和更为经济的动力机，使它的运作准确而稳当，使它的机件结构美观而整齐，并且把它由简单的上下运动变成旋转运动，从而能够带动各种机器转动。在此之前，人类所有的机器和机械，都只能用风能和水能来驱动，因此有着很大的局限性；而瓦特创造的蒸汽机，以稳定的机械动力来取代原来受局限的自然动力，这就给了工业革命的发展以巨大的促进。
瓦特的技术成就，很快便转化成为巨大的生产力，从而对人类社会和整个经济的发展，都起了不可估量的推动作用。因此，他在人们心目中的崇高声望，可以说是当之无愧的。
当今世界，正处在由信息技术的进步所引起的一场新的产业革命之中。
这场革命在经济和社会领域的影响，同样是十分深远的。在当代信息技术、生物技术、材料技术、能源技术和航天技术等方面都在日新月异的今天，让我们重温一下第一次工业革命的历史，更多地了解一些关于瓦特这位伟大的发明家的生活和工作情况，显然是很有意义的一件事。
詹姆斯。瓦特是一位富有传奇魅力的人。从他的成长道路和奋斗经历，我们可以受到许多有益的启迪。例如，他自幼就体弱多病，由于母亲的娇生惯养，助长了他那高傲和孤僻的性格。在他小的时候，没有任何迹象表明他会成为一个未来的“天才”，反而由于显得呆头笨脑和不合群而经常受到同学们的欺负。中学毕业前夕，他的家庭又遭到了严重不幸：弟弟在海上遇难，忧伤过度的母亲撒手人寰，父亲的生意也几乎破产。家庭经济状况的困窘，使他失去了上大学深造的机会，不得不外出学徒，以便将来靠自己的手艺谋生。开始工作以后，尽管他对科技研究很有兴趣，但却不得不去从事各种繁重的劳动，以便挣钱吃饭。这样，他就没有条件把自己有限的精力，集中投放在研究试验方面。然而，所有这一切，都没有阻止他那种勤学苦干的精神。
不论做什么工作，他总是那么认真踏实，一丝不苟，特别是自从他接触到蒸汽机的研制试验以后，更是锲而不舍，刻苦钻研。就这样月复一月，年复一年，也不知克服了多少艰难险阻，闯过了多少技术难关，终于使他所设计的瓦特蒸汽机问世，并且不断加以改进，使之成为节能高效、方便实用的动力机，从而使大工业生产成为可能。
当今，我们正处于世纪之交，时代向我们提出了“科教兴国”的任务。
一切勇于在科技殿坛上攀登高峰的有志之士，特别是那些风华正茂的青少年们，正在千方百计地开发自己的智慧，力求为祖国的振兴做出应有的贡献。
这里把瓦特的事迹介绍给读者，正是想使他那种开拓进取的“瓦特精神”，能够作为激励我们去开创未来的动力机。
“长江后浪推前浪，一代新人换旧人”。在科技发展的历史长河中，人们总是后来居上。但愿在新的发展浪潮中，聪明智慧的炎黄子孙能像人类的祖先那样再创辉煌，为祖国也为全人类做出新的贡献。
1. 家世背景
在格拉斯哥市中心的乔治广场上，耸立着詹姆斯。瓦特的一座大理石座铜像。那是在1832年为纪念这位杰出的发明家而修建的。这座造型精致的铜像清楚地表明：瓦特的事业与格拉斯哥这座城市有着密不可分的关系。瓦特在格拉斯哥设计的蒸汽机，开创了大机器生产的新时代，不仅使英国在很长一个时期里享有“世界工厂”的称号，而且也给格拉斯哥这座工商城市带来了空前的繁荣。瓦特的名字，自然也就成为这座城市的骄傲。
格拉斯哥坐落在苏格兰西南部的克莱德河畔。那里既有航运之便，又有煤铁之饶，所以很早便成为一座工业重镇和外贸商埠。苏格兰人口的一半左右，集中在格拉斯哥周围的斯特拉思克莱德地区。
从格拉斯哥沿着克莱德河西去，大约经过三十多公里路程，便到了河口地区。在宽阔的克莱德河口南岸，有一座名叫格里诺克的小城。格里诺克是一座天然良港，那里地处河口地带，可以停泊吃水深些的大船，所以很自然地成为格拉斯哥的一个辅助港口。格里诺克的居民们，也都从事着与港运业务有关的各种生产经营活动。“靠山吃山，靠海吃海”。格里诺克人依靠海港为生，日子也都能够过得下去。
1736年1 月19日，詹姆斯。瓦特就诞生在格里诺克这座小城。
瓦特一家，原本不是当地人。詹姆斯。瓦特的爷爷托马斯。瓦特，小时候为了避难，才从他的老家阿伯丁市，逃到格里诺克附近的港口小镇卡茨代克居住。那时正是英国资产阶级大革命时期，拥戴国王查理一世的英格兰将领蒙特罗斯侯爵，于 1644 年8 月在苏格兰高地召募了一支剽悍的军队，横冲直撞，风靡直下，连续打了几个大胜仗，占领了苏格兰北部的大片地区，被国王封为苏格兰总督和军队总司令。蒙特罗斯侯爵所到之处，保皇党人对支持国会的资产阶级和城市平民等，总要进行残酷的镇压。为了躲避保皇党人和军队的迫害，正在阿伯丁的马里舍尔学院读书的托马斯。瓦特，也随着逃难的民众向南转移，最后定居在卡茨代克。
英国的内战一直持续到1648年，最终以克伦威尔的国会军取得全胜而结束，国王查理一世于1649年1 月30日，以“暴君、叛国者、杀人犯和人民公敌”等罪名，被送上了断头台，在伦敦被当众处死。同年5 月19日，英国宣布为共和国，直到1660年王朝复辟为止。
托马斯。瓦特在卡茨代克小镇找到了一份工作，在当地的一所学校里当数学教员。这是一所职业中学性质的学校，学生几乎全部都是当地平民的子弟，他们的父兄有的是做买卖的小商人，有的是耍手艺的小工匠，有的是搞海上运输的小船主，有的是传统的农民或渔民。年轻的托马斯在那里干得很起劲，随着社会发展对人才的需求变化，他还先后开设了工程勘测和航海技术等专业课程。
经过资产阶级大革命洗礼的英国，社会经济发展的速度很快，尽管后来又经历了王朝复辟，但却无法阻挡历史潮流的前进。英国新兴的资产阶级与封建贵族势力经过反复较量，最后找到了一种妥协性的解决方案：英国实行立宪君主制，国家政权由资产阶级掌握，但保留国王（或女王）作为国家元首的地位。后来，王室的权力又不断受到限制，逐渐变成只有象征性的地位。
国王或女王虽然受到人们的尊重，在国家政治生活中享有至高无上的荣誉，在两院议会中还控制一个贵族院（上院），但实权却都操纵在由资产阶级代表组成的政府和平民院（下院）手里。经过历史的进一步磨合，英国的贵族逐渐资产阶级化了，他们也经商办企业，成为贵族兼资本家；英国的资产阶级也逐渐贵族化了，无论是在政界或商界有杰出成就的，都会受到国王（或女王）的赐勋封爵，也可以进贵族院，功劳特别大的还可以成为世袭勋爵，死后可以把爵位传给自己的子孙后代。就这样你中有我、我中有你地不断演变，最后使他们都成为当代资产阶级利益的代表者，而不再有人去维护落后的封建势力的利益了。
英国的资产阶级革命，给格拉斯哥地区也带来了一些变化。
格拉斯哥虽说早在12世纪初叶便开始建城，但直到19世纪初期，全市的人口也只有5 万人。
早期的格拉斯哥，是由乔斯林主教负责修建的一座大教堂开始，逐渐发展起来的。继乔斯林之后一代又一代的主教和大主教们，在格拉斯哥的莫伦迪纳河畔，修建了一批属于教会的建筑物，其中包括教堂、经院、城堡和主教居住的私邸。15世纪中期，格拉斯哥大学创立。长期以来，格拉斯哥是以其沉静的教堂和清静的学府而著称于世的。是一座肃穆、高贵的城市。
莫伦迪纳河是克莱德河的一个支流。在这两条河流的汇合口附近，风景异常优美。格拉斯哥的宗教和大学建筑物，都是建在地势较高、风景秀丽的莫伦迪纳河下游两岸，迄今仍然是一片令人流连忘返的旅游胜地。而在克莱德河畔的布鲁米洛大街等现今繁华的地区，却一直沉睡了几个世纪，成为金雀花盛开的荒野。
15～16世纪，是英国资本主义蓬勃发展的时期。到了16世纪初期，伦敦已经出现上千人的手工工场，英国的呢绒逐渐在欧洲市场上占据首位。除了纺织工业以外，英国的采矿、冶金、煤炭、造船、制纸、酿酒、玻璃、火柴等工场手工业，也都有了很大发展。海外贸易，已经扩展到了全世界。格拉斯哥的情况，同样也不例外。据苏格兰商会的一份统计材料表明，在格拉斯哥市注册登记的业主，在1604年总共有574 家，其中各种手工业主为361 户，商业店主为213 户。从这份珍贵的档案材料可以看出，到了17世纪初期，格拉斯哥的工商业已经有了一定的规模。
早在16世纪后期，英国就开始执行海外殖民政策。1607年，英国在北美洲的弗吉尼亚，正式建成了第一块号称“永久的殖民地”。弗吉尼亚盛产的烟草，开始大量进入英国。格拉斯哥的烟草商们，垄断了全国半数以上的烟草进口，他们把从弗吉尼亚收购的烟草，装船运到克莱德河沿岸的格拉斯哥、格里诺克和卡茨代克，再由这里转到欧洲各地，特别是法国。到了 18 世纪的时候，格拉斯哥已成为欧洲的烟草贸易中心。据历史档案记载，格拉斯哥地区从北美进口的烟草，在1771年达到4 726 万多磅，相当于当年英国烟草进口总额的一半以上。前去装运烟草的船只，总要满载着英国制造的纺织品、针织品、印刷品、鞋子、马鞍、手套、玻璃等产品，这样可以使船只往返都赚钱。在1735年的时候，格拉斯哥的商人们总共拥有60多艘载重百吨以上的商船，其中有15艘专门从事往返弗吉尼亚的船运业务。
当时的克莱德河流量较小，加之经常遭到泥沙淤积，河水不深，航行极为不便。直到1786年开始疏浚这条河流之前，只有载重6 吨以下的小船，才可以在涨潮的时候驶抵格拉斯哥的布鲁米洛码头。大些的船只，必须在位于河口地带的格里诺克和卡茨代克港装卸货物。从 1668 年起，这两个港口划归格拉斯哥市政当局统一管辖。后来由于格里诺克港的发展，卡茨代克逐渐成了它的一个组成部分。尽管克莱德河后来经过人工改造，成为一条重要的商业水道，大船可以直达格拉斯哥港，但是，位于河口地带的格里诺克和卡茨代克港，仍然以其天然优势，继续保持着它作为格拉斯哥的辅助港地位。
托马斯。瓦特活了92岁，是格拉斯哥地区变革时代的见证人。他在卡茨代克工作期间，结识了一位名叫玛格丽特。希勒的姑娘，两个人很快便坠入爱河并且结了婚。玛格丽特的父亲，是当地从事船运贸易生意的商人。在希勒家族的帮助下，托马斯。瓦特夫妇也“下海”做起船运和外贸生意来，抓住当时经济大扩展的机遇赚了一些钱，成为当地颇有名望的一位绅士。后来，他还被任命为当地的郡参议员。
托马斯和玛格丽特生了不少的孩子，但活下来的只有两个男孩。大儿子约翰，从小时起就在他爸爸的亲自教育下，学业进步很快，后来成为格拉斯哥市的一名土地测量员。由格拉斯哥行政区当局组织的对克莱德河进行的首次勘测，就是由他负责完成的。这项勘测成果，为后来的克莱德河疏浚改造工程，奠定了初步基础。
小儿子詹姆斯，生于1698年。同他哥哥约翰不同的是，詹姆斯除了头脑聪明，学习很好以外，手脚也特别灵巧，从小就喜欢帮助妈妈做些家务劳动，家里的桌椅家具出了毛病，都是由他负责修理的，所以很讨父母的喜爱。为了把他培养成为适应当时社会需要的人，詹姆斯在念完中学以后，便被父亲送到一位造船工匠那里当学徒。这位工匠所造的木帆船，都是接受委托、购料加工的，凭借一身木工手艺和设计本领，赚取劳务费用，这在当时是很受人羡慕的一项职业。
詹姆斯本来就聪明灵巧，他的木工手艺和造船技能进步很快，深受工匠师傅的喜欢。大约在1730年的时候，詹姆斯离开了师傅，自己在格里诺克开设了一家作坊。他的经营范围很广泛，除了造船和制作木器家具之外，还承包土木建筑、房屋修缮工程，并且经营船运业务和做些杂货买卖。他还同人合股拥有几只小船，可以在本国或邻近的欧洲国家进行货运业务。总之，詹姆斯不仅是一位有着专门技能的手艺人，而且也是一位善于经营的生意人。
进入中年，便像他的父亲一样，成为当地的一名有钱的财主和有声望的人士。
在格里诺克这座小城，他曾被挑选去担任过不少的官职，其中包括当过市参议员，还曾一度被推选出任过市长。这表明，瓦特家族在当地算是比较显赫的了。
在詹姆斯二十多岁的时候，他爱上了当地的一位名叫艾格尼丝。米尔黑德的姑娘。艾格尼丝比他小3 岁，结婚以后，成为丈夫的一个好帮手。在詹姆斯结婚的时候，他的父亲托马斯分给了他一份财产，作为成家立业的资本。
詹姆斯用他父亲给的钱，在格里诺克市威廉街北端的中码头附近，买下了一所住宅。这座住宅的后院，连接宽阔的克莱德河。从这座宅院直到克莱德河岸的那块地皮，产权也归房主所有。詹姆斯利用这片空地，建起了他的木工和造船作坊。应该说，詹姆斯的事业和家庭，都是从这里开始的，他那个与他同名、但却闻名世界的儿子詹姆斯。瓦特，就出生在威廉街的这座房子里。
可惜的是，这座本来应被保存的房子，后来几经易主，早就被拆掉了。现在留在那里的，是一座以“詹姆斯。瓦特酒店”为名的高大建筑物，店主显然是想在这块风水宝地上借助名人效应，来为自己招揽生意，但却无意中使这座酒店，成为这位伟大工程师诞生地的纪念性建筑物。
2. 童年岁月
1736年1 月19日，小詹姆斯。瓦特在格里诺克市诞生了。
詹姆斯是他父母生下的第六个孩子。他的父母结婚以后，便接连不断地生起孩子来。18世纪初期的英国，从环境保护情况到卫生医疗条件，都是比较落后的。煤炭和矿产资源的大量开采，纺织、印染、造纸、机械等各种工场手工业的大肆发展，给生态环境、特别是英国的水资源，造成严重破坏和污染。城市人口的急剧增加，住宅条件的异常恶劣，造成疾病盛行，瘟疫不断，严重威胁着人们的生命安全。也不知道是由于当时的这种社会环境，还是由于他父母的遗传基因存在某种先天性的弱点，先于小詹姆斯出生的4 个哥哥和1 个姐姐，都在很小的时候便死去了。5 个孩子的相继夭折，给他们的父母带来了极大的悲痛。特别是小詹姆斯的母亲，她从20多岁嫁给詹姆斯以来，尽管丈夫对她关怀备至，但是，沉重的家庭负担，接连不断的怀胎与分娩，对一心扑在事业上的丈夫的温暖与照顾，已经压得她喘不过气来；而一个个孩子在他们来到这个世界没有多久的时候，便突然地离开人世，使她再也看不到那一张张可爱的小脸，听不到他们召唤母亲的哭声，更使她要忍受难以想象的揪心痛苦。孩子竟是母亲身上的一块肉啊，丢一个也不舍得，何况连续失去5 个！
作为父亲的老詹姆斯，自从1730年告别了工匠师傅，自己独立门户，开始营业制造木器家具和木船之后，便整天忙得不可开交。他既是老板，要招揽生意，应酬客户，管理账目，负责盈亏；又是工匠，要亲自设计，选择木料，着墨画线，指挥加工。更多的时候，他是同请来的工人们一起干着拉锯、刨木、凿孔、组合等木工活。他因为多年学徒，加上年轻和有文化，为人又诚实厚道，很快便在格里诺克站稳了脚跟。在他住宅后院直达克莱德河畔的那片空地，现在成了他的木工作坊，在那里搭起了一排工棚，摆放着木工用的长凳、长桌等工作台；工棚外面，还有造船用的船台及木架。在这块天地里，老詹姆斯是核心人物，一切都要围着他转。好在他从他父亲托马斯那里继承了一副好脾气，可以整天不紧不慢地埋头工作。家里的事，则全都交给他的那位贤内助了。就连孩子生病，他也没有时间去帮助照顾。孩子死了，他作为父亲心里自然也很难过，可又有什么办法呢？给死去的孩子精心制作一只小棺材，就算是尽了他做父亲的心意。男人，毕竟要面对生活。一
人生的辉煌要靠自己的智慧、耐力、勇敢去完成。瓦特这位辞世已 179年的科学先行者就是用自己的心血和意志力去完善自我的。一个人需要这种精神，一个群体需要这种精神，一个向上的民族和一个伟大的国家更需要这种精神。
“瓦特精神”应该对青少年富有强烈的诱惑力。如果“瓦特精神”是块巨大的磁铁的话，它将吸引更多的后生们勇往直前，开拓新时代，走向21世纪。
大英百科全书是这样向读者介绍詹姆斯。瓦特的：“瓦特生于1736年1 月19日，卒于1819年8 月25日，英国发明家，高效率蒸汽机的发明者。对工业革命起了重大的作用。青年时曾从事数学仪器制造。1764年，在修理一台纽科门蒸汽机模型时，发现它严重浪费蒸汽，并认识到这是因为损失了蒸汽的潜热，因此他就在机身外加一个冷凝器，结果大大降低了蒸汽的消耗量。1769年，他取得了‘降低火机的蒸汽和燃料消耗量的新方法’的专利。1776年，这种机器开始在厂矿使用。1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机的往复运动变为旋转运动。1782年，他发明的双作用蒸汽机使活塞沿两个方向的运动都产生动力。1784年，他发明了平行运动连杆机构，解决了双作用蒸汽机的结构问题。1788年，他又发明了自动控制蒸汽机速度的离心调速器，并在1790年发明压力表，这就使瓦特蒸汽机配套齐全，切合实用，当时造纸厂、面粉厂、纺织厂、铁厂和酒厂以及运河和自来水厂都要求使用瓦特蒸汽机，其需求量大增，瓦特由此致富。他还从事其他学术活动。1785年被选为伦敦皇家学会会员，1806年，还被授予格拉斯哥大学法学博士，1814年被选为法兰西科学院外国院士。”
在英国工作期间，我曾多次参观过伦敦的科技博物馆。那里陈列着丰富多彩的有关科学技术进步的历史文物，使人能够感受到人类文明飞腾前进的脉搏。在引人入胜的大量实物展品中，最使我感兴趣的莫过于瓦特的蒸汽机了，因为正是它，推动了当年震撼世界的工业革命，开创了大工业生产的新时代。
马克思和恩格斯对于瓦特蒸汽机的巨大意义，都曾给予高度评价。恩格斯在他的著名著作《社会主义从空想到科学的发展》中说：“当革命在法国保证了资产阶级的政治胜利的时候，在英国，瓦特、阿克莱、卡特赖特以及其他人，开创了产业革命，这一革命把经济力量的重心完全转移了。”的确是那样，由瓦特改进的蒸汽机，以及由英国的企业家和发明家阿克莱、卡特赖特等人，成功地将动力机械应用于纺织工业，这就使得英国的工业生产如虎添翼。它所引起的不仅仅是生产力的大解放，而且还使整个社会的经济结构、财富占有和阶级构成发生了全面的巨大变化。只不过是瓦特作为一名工程技术人员，对于他的发明创造所带来的这些革命性的成果，从来就没有想到而已。
在苏格兰的工业中心格拉斯哥，我曾访问过瓦特当年曾在那里研究和改进蒸汽机的格拉斯哥大学，并且参观过瓦特进行蒸汽机试验时所使用过的一些模型和工具。这所大学的经济史系主任安东尼。斯莱文教授说：“詹姆斯。瓦特之所以成功，既有其历史的必然性，也有其历史的偶然性。”18世纪英国资本主义经济的蓬勃发展，迫切需要解决工业生产的动力问题。为此，当时全国各地许多智慧的头脑，都集中于蒸汽机的研究、改进和发明方面。这个重要的科技课题，最终由瓦特来加以解决，这除了由于他个人的刻苦钻研和技术条件之外，还与他周围有着一批大学教授和工业家朋友的帮助分不开的。因此，可以说瓦特的蒸汽机，实际上是科学理论、工艺技术和企业资本三者结合的产物。缺少任何一方，都是不可能圆满实现的。
人们通常把詹姆斯。瓦特，说成是蒸汽机的“发明者”。其实，这是一个很大的谬误。早在瓦特出生之前，英国著名的发明家托马斯。纽科门，就于1712年在斯塔福德郡的达德利堡附近，成功地安装了他的第一台蒸汽机。
这种被称之为“纽科门蒸汽机”，曾多年来被用于带动矿井排水的水泵机，也有人用它来提水以驱动水车。
对于托马斯。纽科门这个名字，除了从事工程技术的专业人员以外，很少有人熟悉它。于是就出现了这样一种奇怪的现象：最初的发明者竟然鲜为人知，而后来的改良者反而名驰于世。乍看起来，这种现象也许是不公平的。
但仔细一想，这种约定俗成的说法也并非全无道理。
作为一名开创者，纽科门所取得的成就，显然是应该受到充分肯定的。
但是，也要承认他的动力机实在粗糙得很。这种蒸汽机的发明者采用内凝喷嘴和自动阀装置，在汽缸里造成真空，再利用相当于大气压的蒸汽，带动泵杆一上一下地运动。19世纪的苏格兰作家塞缪尔。斯迈尔斯，曾对纽科门的蒸汽机做过这样的描述：“它的工作过程非常拙笨，而且显得十分吃力，总要发出大量的呼哧呼哧、吱嘎吱嘎和扑通扑通等难听的噪音。当泵杆下降的时候，就会听到一种冲击声以及沉重的和震耳的碰撞声。接着，在泵杆升起的时候，抽水机开始工作了，又会听到一种吱嘎声、呼哧声和再一次的扑通声。然后，泵机抽上来的水流了出来，排放到别的地方去。”
概括说来，纽科门的蒸汽机有这样一些弱点：它不是旋转式的，运作异常缓慢，其用途也只限于矿井抽水。更糟糕的是，由于效能很低而不得不大量消耗燃料，因此，只有煤矿主才能够用得起，因为在煤矿里煤炭是不值多少钱的。
詹姆斯。瓦特的成功，正是用他的天才将这种粗糙、原始的蒸汽机，改装成为一种更有效率和更为经济的动力机，使它的运作准确而稳当，使它的机件结构美观而整齐，并且把它由简单的上下运动变成旋转运动，从而能够带动各种机器转动。在此之前，人类所有的机器和机械，都只能用风能和水能来驱动，因此有着很大的局限性；而瓦特创造的蒸汽机，以稳定的机械动力来取代原来受局限的自然动力，这就给了工业革命的发展以巨大的促进。
瓦特的技术成就，很快便转化成为巨大的生产力，从而对人类社会和整个经济的发展，都起了不可估量的推动作用。因此，他在人们心目中的崇高声望，可以说是当之无愧的。
当今世界，正处在由信息技术的进步所引起的一场新的产业革命之中。
这场革命在经济和社会领域的影响，同样是十分深远的。在当代信息技术、生物技术、材料技术、能源技术和航天技术等方面都在日新月异的今天，让我们重温一下第一次工业革命的历史，更多地了解一些关于瓦特这位伟大的发明家的生活和工作情况，显然是很有意义的一件事。
詹姆斯。瓦特是一位富有传奇魅力的人。从他的成长道路和奋斗经历，我们可以受到许多有益的启迪。例如，他自幼就体弱多病，由于母亲的娇生惯养，助长了他那高傲和孤僻的性格。在他小的时候，没有任何迹象表明他会成为一个未来的“天才”，反而由于显得呆头笨脑和不合群而经常受到同学们的欺负。中学毕业前夕，他的家庭又遭到了严重不幸：弟弟在海上遇难，忧伤过度的母亲撒手人寰，父亲的生意也几乎破产。家庭经济状况的困窘，使他失去了上大学深造的机会，不得不外出学徒，以便将来靠自己的手艺谋生。开始工作以后，尽管他对科技研究很有兴趣，但却不得不去从事各种繁重的劳动，以便挣钱吃饭。这样，他就没有条件把自己有限的精力，集中投放在研究试验方面。然而，所有这一切，都没有阻止他那种勤学苦干的精神。
不论做什么工作，他总是那么认真踏实，一丝不苟，特别是自从他接触到蒸汽机的研制试验以后，更是锲而不舍，刻苦钻研。就这样月复一月，年复一年，也不知克服了多少艰难险阻，闯过了多少技术难关，终于使他所设计的瓦特蒸汽机问世，并且不断加以改进，使之成为节能高效、方便实用的动力机，从而使大工业生产成为可能。
当今，我们正处于世纪之交，时代向我们提出了“科教兴国”的任务。
一切勇于在科技殿坛上攀登高峰的有志之士，特别是那些风华正茂的青少年们，正在千方百计地开发自己的智慧，力求为祖国的振兴做出应有的贡献。
这里把瓦特的事迹介绍给读者，正是想使他那种开拓进取的“瓦特精神”，能够作为激励我们去开创未来的动力机。
“长江后浪推前浪，一代新人换旧人”。在科技发展的历史长河中，人们总是后来居上。但愿在新的发展浪潮中，聪明智慧的炎黄子孙能像人类的祖先那样再创辉煌，为祖国也为全人类做出新的贡献。
1. 家世背景
在格拉斯哥市中心的乔治广场上，耸立着詹姆斯。瓦特的一座大理石座铜像。那是在1832年为纪念这位杰出的发明家而修建的。这座造型精致的铜像清楚地表明：瓦特的事业与格拉斯哥这座城市有着密不可分的关系。瓦特在格拉斯哥设计的蒸汽机，开创了大机器生产的新时代，不仅使英国在很长一个时期里享有“世界工厂”的称号，而且也给格拉斯哥这座工商城市带来了空前的繁荣。瓦特的名字，自然也就成为这座城市的骄傲。
格拉斯哥坐落在苏格兰西南部的克莱德河畔。那里既有航运之便，又有煤铁之饶，所以很早便成为一座工业重镇和外贸商埠。苏格兰人口的一半左右，集中在格拉斯哥周围的斯特拉思克莱德地区。
从格拉斯哥沿着克莱德河西去，大约经过三十多公里路程，便到了河口地区。在宽阔的克莱德河口南岸，有一座名叫格里诺克的小城。格里诺克是一座天然良港，那里地处河口地带，可以停泊吃水深些的大船，所以很自然地成为格拉斯哥的一个辅助港口。格里诺克的居民们，也都从事着与港运业务有关的各种生产经营活动。“靠山吃山，靠海吃海”。格里诺克人依靠海港为生，日子也都能够过得下去。
1736年1 月19日，詹姆斯。瓦特就诞生在格里诺克这座小城。
瓦特一家，原本不是当地人。詹姆斯。瓦特的爷爷托马斯。瓦特，小时候为了避难，才从他的老家阿伯丁市，逃到格里诺克附近的港口小镇卡茨代克居住。那时正是英国资产阶级大革命时期，拥戴国王查理一世的英格兰将领蒙特罗斯侯爵，于 1644 年8 月在苏格兰高地召募了一支剽悍的军队，横冲直撞，风靡直下，连续打了几个大胜仗，占领了苏格兰北部的大片地区，被国王封为苏格兰总督和军队总司令。蒙特罗斯侯爵所到之处，保皇党人对支持国会的资产阶级和城市平民等，总要进行残酷的镇压。为了躲避保皇党人和军队的迫害，正在阿伯丁的马里舍尔学院读书的托马斯。瓦特，也随着逃难的民众向南转移，最后定居在卡茨代克。
英国的内战一直持续到1648年，最终以克伦威尔的国会军取得全胜而结束，国王查理一世于1649年1 月30日，以“暴君、叛国者、杀人犯和人民公敌”等罪名，被送上了断头台，在伦敦被当众处死。同年5 月19日，英国宣布为共和国，直到1660年王朝复辟为止。
托马斯。瓦特在卡茨代克小镇找到了一份工作，在当地的一所学校里当数学教员。这是一所职业中学性质的学校，学生几乎全部都是当地平民的子弟，他们的父兄有的是做买卖的小商人，有的是耍手艺的小工匠，有的是搞海上运输的小船主，有的是传统的农民或渔民。年轻的托马斯在那里干得很起劲，随着社会发展对人才的需求变化，他还先后开设了工程勘测和航海技术等专业课程。
经过资产阶级大革命洗礼的英国，社会经济发展的速度很快，尽管后来又经历了王朝复辟，但却无法阻挡历史潮流的前进。英国新兴的资产阶级与封建贵族势力经过反复较量，最后找到了一种妥协性的解决方案：英国实行立宪君主制，国家政权由资产阶级掌握，但保留国王（或女王）作为国家元首的地位。后来，王室的权力又不断受到限制，逐渐变成只有象征性的地位。
国王或女王虽然受到人们的尊重，在国家政治生活中享有至高无上的荣誉，在两院议会中还控制一个贵族院（上院），但实权却都操纵在由资产阶级代表组成的政府和平民院（下院）手里。经过历史的进一步磨合，英国的贵族逐渐资产阶级化了，他们也经商办企业，成为贵族兼资本家；英国的资产阶级也逐渐贵族化了，无论是在政界或商界有杰出成就的，都会受到国王（或女王）的赐勋封爵，也可以进贵族院，功劳特别大的还可以成为世袭勋爵，死后可以把爵位传给自己的子孙后代。就这样你中有我、我中有你地不断演变，最后使他们都成为当代资产阶级利益的代表者，而不再有人去维护落后的封建势力的利益了。
英国的资产阶级革命，给格拉斯哥地区也带来了一些变化。
格拉斯哥虽说早在12世纪初叶便开始建城，但直到19世纪初期，全市的人口也只有5 万人。
早期的格拉斯哥，是由乔斯林主教负责修建的一座大教堂开始，逐渐发展起来的。继乔斯林之后一代又一代的主教和大主教们，在格拉斯哥的莫伦迪纳河畔，修建了一批属于教会的建筑物，其中包括教堂、经院、城堡和主教居住的私邸。15世纪中期，格拉斯哥大学创立。长期以来，格拉斯哥是以其沉静的教堂和清静的学府而著称于世的。是一座肃穆、高贵的城市。
莫伦迪纳河是克莱德河的一个支流。在这两条河流的汇合口附近，风景异常优美。格拉斯哥的宗教和大学建筑物，都是建在地势较高、风景秀丽的莫伦迪纳河下游两岸，迄今仍然是一片令人流连忘返的旅游胜地。而在克莱德河畔的布鲁米洛大街等现今繁华的地区，却一直沉睡了几个世纪，成为金雀花盛开的荒野。
15～16世纪，是英国资本主义蓬勃发展的时期。到了16世纪初期，伦敦已经出现上千人的手工工场，英国的呢绒逐渐在欧洲市场上占据首位。除了纺织工业以外，英国的采矿、冶金、煤炭、造船、制纸、酿酒、玻璃、火柴等工场手工业，也都有了很大发展。海外贸易，已经扩展到了全世界。格拉斯哥的情况，同样也不例外。据苏格兰商会的一份统计材料表明，在格拉斯哥市注册登记的业主，在1604年总共有574 家，其中各种手工业主为361 户，商业店主为213 户。从这份珍贵的档案材料可以看出，到了17世纪初期，格拉斯哥的工商业已经有了一定的规模。
早在16世纪后期，英国就开始执行海外殖民政策。1607年，英国在北美洲的弗吉尼亚，正式建成了第一块号称“永久的殖民地”。弗吉尼亚盛产的烟草，开始大量进入英国。格拉斯哥的烟草商们，垄断了全国半数以上的烟草进口，他们把从弗吉尼亚收购的烟草，装船运到克莱德河沿岸的格拉斯哥、格里诺克和卡茨代克，再由这里转到欧洲各地，特别是法国。到了 18 世纪的时候，格拉斯哥已成为欧洲的烟草贸易中心。据历史档案记载，格拉斯哥地区从北美进口的烟草，在1771年达到4 726 万多磅，相当于当年英国烟草进口总额的一半以上。前去装运烟草的船只，总要满载着英国制造的纺织品、针织品、印刷品、鞋子、马鞍、手套、玻璃等产品，这样可以使船只往返都赚钱。在1735年的时候，格拉斯哥的商人们总共拥有60多艘载重百吨以上的商船，其中有15艘专门从事往返弗吉尼亚的船运业务。
当时的克莱德河流量较小，加之经常遭到泥沙淤积，河水不深，航行极为不便。直到1786年开始疏浚这条河流之前，只有载重6 吨以下的小船，才可以在涨潮的时候驶抵格拉斯哥的布鲁米洛码头。大些的船只，必须在位于河口地带的格里诺克和卡茨代克港装卸货物。从 1668 年起，这两个港口划归格拉斯哥市政当局统一管辖。后来由于格里诺克港的发展，卡茨代克逐渐成了它的一个组成部分。尽管克莱德河后来经过人工改造，成为一条重要的商业水道，大船可以直达格拉斯哥港，但是，位于河口地带的格里诺克和卡茨代克港，仍然以其天然优势，继续保持着它作为格拉斯哥的辅助港地位。
托马斯。瓦特活了92岁，是格拉斯哥地区变革时代的见证人。他在卡茨代克工作期间，结识了一位名叫玛格丽特。希勒的姑娘，两个人很快便坠入爱河并且结了婚。玛格丽特的父亲，是当地从事船运贸易生意的商人。在希勒家族的帮助下，托马斯。瓦特夫妇也“下海”做起船运和外贸生意来，抓住当时经济大扩展的机遇赚了一些钱，成为当地颇有名望的一位绅士。后来，他还被任命为当地的郡参议员。
托马斯和玛格丽特生了不少的孩子，但活下来的只有两个男孩。大儿子约翰，从小时起就在他爸爸的亲自教育下，学业进步很快，后来成为格拉斯哥市的一名土地测量员。由格拉斯哥行政区当局组织的对克莱德河进行的首次勘测，就是由他负责完成的。这项勘测成果，为后来的克莱德河疏浚改造工程，奠定了初步基础。
小儿子詹姆斯，生于1698年。同他哥哥约翰不同的是，詹姆斯除了头脑聪明，学习很好以外，手脚也特别灵巧，从小就喜欢帮助妈妈做些家务劳动，家里的桌椅家具出了毛病，都是由他负责修理的，所以很讨父母的喜爱。为了把他培养成为适应当时社会需要的人，詹姆斯在念完中学以后，便被父亲送到一位造船工匠那里当学徒。这位工匠所造的木帆船，都是接受委托、购料加工的，凭借一身木工手艺和设计本领，赚取劳务费用，这在当时是很受人羡慕的一项职业。
詹姆斯本来就聪明灵巧，他的木工手艺和造船技能进步很快，深受工匠师傅的喜欢。大约在1730年的时候，詹姆斯离开了师傅，自己在格里诺克开设了一家作坊。他的经营范围很广泛，除了造船和制作木器家具之外，还承包土木建筑、房屋修缮工程，并且经营船运业务和做些杂货买卖。他还同人合股拥有几只小船，可以在本国或邻近的欧洲国家进行货运业务。总之，詹姆斯不仅是一位有着专门技能的手艺人，而且也是一位善于经营的生意人。
进入中年，便像他的父亲一样，成为当地的一名有钱的财主和有声望的人士。
在格里诺克这座小城，他曾被挑选去担任过不少的官职，其中包括当过市参议员，还曾一度被推选出任过市长。这表明，瓦特家族在当地算是比较显赫的了。
在詹姆斯二十多岁的时候，他爱上了当地的一位名叫艾格尼丝。米尔黑德的姑娘。艾格尼丝比他小3 岁，结婚以后，成为丈夫的一个好帮手。在詹姆斯结婚的时候，他的父亲托马斯分给了他一份财产，作为成家立业的资本。
詹姆斯用他父亲给的钱，在格里诺克市威廉街北端的中码头附近，买下了一所住宅。这座住宅的后院，连接宽阔的克莱德河。从这座宅院直到克莱德河岸的那块地皮，产权也归房主所有。詹姆斯利用这片空地，建起了他的木工和造船作坊。应该说，詹姆斯的事业和家庭，都是从这里开始的，他那个与他同名、但却闻名世界的儿子詹姆斯。瓦特，就出生在威廉街的这座房子里。
可惜的是，这座本来应被保存的房子，后来几经易主，早就被拆掉了。现在留在那里的，是一座以“詹姆斯。瓦特酒店”为名的高大建筑物，店主显然是想在这块风水宝地上借助名人效应，来为自己招揽生意，但却无意中使这座酒店，成为这位伟大工程师诞生地的纪念性建筑物。
2. 童年岁月
1736年1 月19日，小詹姆斯。瓦特在格里诺克市诞生了。
詹姆斯是他父母生下的第六个孩子。他的父母结婚以后，便接连不断地生起孩子来。18世纪初期的英国，从环境保护情况到卫生医疗条件，都是比较落后的。煤炭和矿产资源的大量开采，纺织、印染、造纸、机械等各种工场手工业的大肆发展，给生态环境、特别是英国的水资源，造成严重破坏和污染。城市人口的急剧增加，住宅条件的异常恶劣，造成疾病盛行，瘟疫不断，严重威胁着人们的生命安全。也不知道是由于当时的这种社会环境，还是由于他父母的遗传基因存在某种先天性的弱点，先于小詹姆斯出生的4 个哥哥和1 个姐姐，都在很小的时候便死去了。5 个孩子的相继夭折，给他们的父母带来了极大的悲痛。特别是小詹姆斯的母亲，她从20多岁嫁给詹姆斯以来，尽管丈夫对她关怀备至，但是，沉重的家庭负担，接连不断的怀胎与分娩，对一心扑在事业上的丈夫的温暖与照顾，已经压得她喘不过气来；而一个个孩子在他们来到这个世界没有多久的时候，便突然地离开人世，使她再也看不到那一张张可爱的小脸，听不到他们召唤母亲的哭声，更使她要忍受难以想象的揪心痛苦。孩子竟是母亲身上的一块肉啊，丢一个也不舍得，何况连续失去5 个！
作为父亲的老詹姆斯，自从1730年告别了工匠师傅，自己独立门户，开始营业制造木器家具和木船之后，便整天忙得不可开交。他既是老板，要招揽生意，应酬客户，管理账目，负责盈亏；又是工匠，要亲自设计，选择木料，着墨画线，指挥加工。更多的时候，他是同请来的工人们一起干着拉锯、刨木、凿孔、组合等木工活。他因为多年学徒，加上年轻和有文化，为人又诚实厚道，很快便在格里诺克站稳了脚跟。在他住宅后院直达克莱德河畔的那片空地，现在成了他的木工作坊，在那里搭起了一排工棚，摆放着木工用的长凳、长桌等工作台；工棚外面，还有造船用的船台及木架。在这块天地里，老詹姆斯是核心人物，一切都要围着他转。好在他从他父亲托马斯那里继承了一副好脾气，可以整天不紧不慢地埋头工作。家里的事，则全都交给他的那位贤内助了。就连孩子生病，他也没有时间去帮助照顾。孩子死了，他作为父亲心里自然也很难过，可又有什么办法呢？给死去的孩子精心制作一只小棺材，就算是尽了他做父亲的心意。男人，毕竟要面对生活。一