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第一章 增長的機器 　　在第一次工業革命后，又發生了三次相似的革命。1840~1890 年發生了第二次工業革命——“運輸革命”，新的運輸工具是其標志性的發明；1860~1930 年發生了“科學革命”，廉價鋼材就是這一時期的一個主要產品；1946 年問世的第一臺電子計算機埃尼阿克以及半導體的普遍應用引發了第四次大變革——“計算機革命”。這些革命印證了制造業的普遍規律：技術的發展使得產品價格降低、質量提高。 　　未來，在所有制造業中，技術將發揮前所未有的作用，定制化逐漸成為未來制造業的主流，價值鏈將制造業進行分割，新的利基產業迎來新的發展機遇，“可持續制造業”的理念變得更加重要，制造業的關鍵生產地逐漸向發展中國家擴展。在這些因素的影響下，新的工業革命已經爆發。 　　起源 　　“黃金屬于貴婦，白銀屬于女仆，青銅則屬于能工巧匠。” 　　“說得好!”男爵在他的殿堂里說，“但是，鐵卻凌駕于它們所有之上�！� 　　這段對白出自英國知名作家路吉卜林之手。他一生大部分時間都住在一個17 世紀的鐵匠舊居里。20 世紀初，吉卜林成為最年輕的諾貝爾文學獎獲得者，達到了事業的頂峰，他那時對鐵的經典論述至今依然適用。從文明起源至2011 年，人類制造物品已使用了430 億噸鐵。 這些金屬制品數量龐大，小到兒童玩具、大到核反應堆，而其中將近一半的產品是1990 年以后制造的。現如今大部分鐵最終都煉成了鋼。鋼中含有碳，因而更加堅韌。 　　據科學家測算，地球質量約為6×1021 噸，其中1/3 是鐵。但大部分鐵深埋于地下，無法開采。即便如此，按照2011 年的產量計算，處于地表可以開采的鐵礦足夠滿足人類未來10 億年的原材料需求。在自然界中，鐵總是以化合物的形式呈現，其中最常見的化合物是氧化鐵，常見于赤鐵礦和磁鐵礦等礦產中。在這些礦產中，鐵和氧氣以不同的方式結合在一起，為了將鐵從氧化鐵中分離出來，需要對其進行冶煉。所謂冶煉，就是指將鐵礦石和木炭置于熔爐中，對熔爐加熱，木炭與鐵礦石中的氧氣結合產生二氧化碳逸出，剩下的就是純度很高的鐵了。 　　人類掌握冶煉技術已經5 000 年。起初，冶煉技術被用作生產銅和錫，這兩者都是青銅的組成成分。很久以后，人類才利用冶煉技術大量生產鐵，這主要是由鐵的物理和化學性質決定的。冶煉所需要的反應溫度與金屬的熔點有很大關系，鐵的熔點是1 530 攝氏度，比銅和錫的熔點高得多。此外，從鐵礦中去除雜質（比如鐵礦吸附的黏土和礦物質等外部物質）也比從其他金屬中去除雜質困難。 　　公元前1200 年左右，冶煉技術在美索不達米亞（大概為今伊拉克及附近地區）有了突破性進展。人們研究出新的方法，使熔爐保持足夠高的溫度——大約1 200 攝氏度，從而使鐵的冶煉成為可能。 此外，人們還想出了更好的辦法分離雜質——稱為“熔渣”，即用錘子捶打。這種冶煉方法迅速傳播到地中海東部很多地區。隨著鐵的冶煉技術越來越成熟，鐵供應量也不斷增加，其價格因此下跌，在公元前1000 年之前的400 年間，價格總計下降了97% 。 　　在同一時期，人類發現了鋼。這是一種“折中”的材料，根據具體用途，碳與其他元素以不多不少、恰到好處的比例結合在一起。人們發現，當鐵與少量的碳結合時，這種材料變得相對柔軟，更容易塑型。當碳的含量增加，這種材料會變硬，也變得更脆。用現在的術語來講，含碳量較低（低于0.5% ）的鐵被稱為“熟鐵”，含碳量相對較高（高于1.5% ）的鐵被稱為“生鐵”。鋼不是由單一元素構成的合金，而是由鐵的多種變體構成，其性能取決于其化學性質。在當今的煉鋼廠里，添加少量的、特定的微量元素（如釩、鉻和鎳）是非常重要的。這些構成上的變化改變了鋼的性質，比如使鋼更加耐腐蝕，或者具有更好的導電性能。從公元前1200 年開始，人類進入鐵器時代。歷史學家通常認為鐵器時代大約持續了1 300 年，但事實上鐵器時代從未真正結束。 　　早些時候，要想準確地界定鋼的組成成分幾乎是不可能的。煉鐵和煉鋼的過程不但緩慢，而且完全憑借經驗。然而，在1 000 多年的時間里，中國始終是鋼鐵冶煉的領導者。中國制造了高爐（利用風箱鼓風、利用水力驅動活塞），遠遠領先于其他國家。中國早在公元前200 年就已經知道如何制造高爐，這比歐洲早了1 600 年。中世紀的絕大部分時期，不論是總產量還是人均產量，中國的鐵生產都遙遙領先于歐洲。但是到了17 世紀后期，英國逐漸成為鋼鐵冶煉的重要地區。 第 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 頁