主题：【原创】唯物主义历史规律的结束与共产主义的兴起（上——火星人看地球）2 -- 马前卒

先说蒸汽机。虽然人类很早就认识到了蒸汽可以产生推力，甚至在公元前后就有数个文明曾经制造过早期蒸汽机（不能往复，只能一次膨胀，没有用于经济部门的记录），但蒸汽机真正的应用于生产却是在1700年前后的英国。最早实用化的蒸汽机并没有被当时繁盛的纺织业所采用，而是服务于矿井，主要用途是在煤矿中抽水，有时也用来为较深的巷道通风。这是因为当时的蒸汽机非常笨重，只能做往复式运动，效率低下，同时煤炭或木柴的价格相对人力还很贵，因此蒸汽机只在煤矿这种工作简单、煤炭价格相对便宜的地方取代人力。

不过，读者应该注意到一个非常重要的事实：这种蒸汽机的动力来源正是来自它所服务的矿井！（注意，这里是本文少数几个关键点之一）早期蒸汽机的效率虽然低，但应用于矿井还是能降低煤炭的采掘成本，而煤炭价格下降又使蒸汽机的适用范围增加。这种循环促进的增长方式在工程上叫正反馈，意思是两个条件可以互相促进，从而达到循环扩大的效果。正反馈增长如果没有边界限制或回报率下降的话，可以无限的进行下去。在当时的英国，增长边界就是市场上的煤炭净总需求量和可以用这种早期蒸汽机辅助采矿的矿井数，一旦到了这个边界，这种指数性增长就要停止了。不过，由于工业化是从无到有的开始的，蒸汽机的基数非常小，对早期煤炭开采的影响有限。即便到了18世纪后期，英国的蒸汽机只有200台或更少，并不是所有的矿井都得到了蒸汽动力的支持，新增加的蒸汽机依然可以带来效率增长，因此这种能源开采-动力机数量互相促进的增长到了工业革命前夕仍在继续。

机床的发展是另外一个关键点。在工业革命以前，人类所拥有的工具、器物或艺术品所具有的精度是有限的。因为人类手工加工、研磨的能力存在极限，常用的木头、石头等物质韧性和抗磨损性太差，金属加工起来太困难，特别是工具本身的粗糙决定了产品也不可能很精密。如果不惜代价的话，可以让经验丰富的工匠反复制作同一型号的的产品，靠概率碰运气，以极高的废品率来使少数成品满足精度要求，但这样做成本极高，而且也无法持续的提高精度，上限依然存在。

到工业革命产生突破的前夕，繁盛的纺织业虽然发展了许多新奇的机器，如珍妮纺纱机等，但这已经到了手工业所能支持的工具精密度的上限，如果再增加机器的规模和复杂程度，那么必然会受到动力和零件精度、运行成本的限制。比如，1771年的水力纺纱机固然先进，但在没有合适河流的地方就无法使用，这种低效率水力机械设置过多还会造成河道淤塞。即便动力问题可以解决，任何试图扩大机械规模或复杂程度的尝试也会因为木制零件（可能会包铁皮）的强度和变形问题导致产品质量下降，唯一的解决办法是靠人力纠正错误，结果并不节约人力。使用高精度的零件固然可以解决问题，但正如前面的讨论，非金属部件磨损快，合格的金属部件加工成本高，都不能真正节约劳动。机械对经济效率进一步的促进有待于部件精度的提高或成本的下降。

早期的金属加工机床正可以满足这种对高精度低成本零件的需求。当然，和早期蒸汽机一样，早期的机床只是手工业的一个延伸，对效率的提高有限。但很关键的一点是：金属加工机床本身也是需要精确部件的机械（注意：本文的又一个关键点），它的效率、效益与金属部件的精度、成本密切相关，事实上，除了最初的一些工作母机，大部分机床本身就是机床的产品。一旦机床可以用来制造机床，只要金属本身的物理性质允许，金属加工机床自身的发展又是另外一个正反馈系统。

经济的增长总是要有正反馈现象出现的。农民开垦土地，付出劳动和种子，得到收获，作为一个理智而勤劳的农民必须保证收获≥种子+为了维系劳动而吃掉的粮食；手工业者必须保证做出的产品足够他交换衣食和原材料。当他们的收获大于成本时，经济就可以发展。不过正如前面的讨论所指出的，农业时代生物资源与耕地的数量决定了生产上限，以种植业和手工劳动为基础的发展在很久以前就陷入了停滞状态。新大陆或其他可开垦地区的发现可以带来繁荣和发展，但本质上是原有经济在空白地区的复制而不是质量的提高。由于一切生产都离不开人力，而人本身又是经济成果的唯一消费者，所以人均产品无法持续增长，正反馈现象将在新土地被充分开发后结束。技术进步也可以带来发展，但正如前面对农业社会技术进步特征的讨论，农业时代的技术进步是随机、孤立的进步，一项技术带来的效率提高可以促进经济增长，但在技术充分扩散后也会立刻停止。

类似的，蒸汽机的和金属加工能力的进步如果只是两个孤立的技术，那么在技术进步接近其应用极限或物理定律所允许的边界后，正反馈现象中每一次循环促进带来的进步会逐步趋向于0，因此产生的经济扩张也会停止。比如，当全英国乃至全世界有排水问题的煤矿都用上了蒸汽机，当通过简单机械放大的人力再也无法加工出比机床本身更精密的零件时，经济上限就再次停在一个稍高的状态。两项技术进步出现的前后对比起来，纺织业会节约一些人力，煤炭会便宜一些，但依然无法达到今天最落后的工业地区的经济水平。

幸运的是，本来因成本高昂、移动困难而被限制于煤矿的蒸汽动力和局限于人力操作（在木加工领域有一定的水力参与）的机械加工业之间存在一个更高层次的正反馈结构：