早期工业化进程：纺织品刺激现代化学工业，煤炭催生工业革命！

英国是第一个从化石燃料的能源富矿获益的国家，因而生产力水平得到大幅提升。至19世纪中叶，英国的国内生产总值（GDP）已占全球的1/5，而其化石燃料排放量更达到全球的一半左右。所以毫不奇怪的是，全球大气的二氧化碳浓度从19世纪中叶开始上升。早在1896年，瑞典化学家斯凡特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）就认识到二氧化碳是一种温室气体，而当二氧化碳的排放量达到一定程度时就可以改变全球气候。

但人们开始恐惧全球变暖还是未来的事情。（阿伦尼乌斯实际上认为全球变暖是件好事，因为这样就可以延缓新冰期的到来。）与此同时，其他国家的企业家和政府都渴望分享这种海量的廉价能源，并试图乞求、借用或窃取这一新技术。因此，欧洲与新近独立的美国很快就开始制造蒸汽机，而蒸汽机技术的迅速传播又刺激了新一波的技术突破，如蒸汽机车和轮船，每一种技术突破都会进一步降低运输成本并推动相关创新，特别是在铁路车辆、船体和轨道用钢铁的制造方面。企业家、工程师和科学家还尝试发现新方法，把来自蒸汽机的廉价能源应用于建筑业和纺织业。

创新改进常有许多强大的反馈回路。改进了的蒸汽机就能使人下到更深的矿井，从而降低采煤的成本，因此，全球采煤量在1800—1900年增加了55倍。更便宜的煤炭使蒸汽机变得更经济，而轮船和机车则大幅削减了海陆运输牲畜、煤炭、农产品和人员的成本，由此刺激了全球贸易。铁路增加了对钢铁的需求，钢铁生产的创新使人类得以首度大批量生产锡罐之类的廉价日用商品，这样就增加了一种存放和储存食品的新方法。有时还会出现一些意想不到的边际效应。比如，利用蒸汽纺织增加了对原棉的需求，从而刺激了美国、中亚和埃及的棉花种植。纺织品的工业生产增加了对人造染料和漂白剂等辅助产品的需求，从而启动了现代化学工业，其中许多产品来自煤炭。

廉价能源鼓动了诸多新技术领域的试验和投资，其中最重要的一项新技术是电力。19世纪20年代，迈克尔·法拉第（Michael Faraday）认识到，在电磁场中移动金属线圈可以产生电流。至19世纪60年代，随着由蒸汽机驱动的发电机的发明，大规模发电也已变成现实。电力和电动机，正如最早原核生物的质子泵和三磷酸腺苷分子一样，为人类提供了有效分配电力的新方法。而一旦能量转化为电力，就可以非常便捷地输送到工厂和个体住户。灯泡把夜晚变成白天，改变了家庭生活节奏和工厂作息，城市、公路和港口在夜晚也开始亮起来。电力还彻底改造了通信。19世纪初，陆路发送信息最快的依然是换马驿站的方式。1837年发明的电报，一下子使人类实现了以光速通信。到了19世纪末，电话和收音机更使人类实现了瞬时远端通信，长距离通话已基本同步自如。

新技术彻底改变了战争的性质和武器装备。铁路和轮船能比以往任何时候都更快捷地移动着军队和武器。1866年，阿尔弗雷德·诺贝尔（Alfred Nobel）发明了比以往更强大的新炸药。伴随步枪和机枪的不断改进，爆炸物同时增加了每个士兵的杀戮能力。由大工业中走出的武器装备早在美国内战期间就已显示出强大的破坏力，足可谓人类史上第一场真正的化石燃料战争；装备有蒸汽动力和现代武器的铁甲舰船同样彻底改变了海战，使英国在鸦片战争（Opium Wars）中一举战胜了中华帝国的海军。19世纪末，在工业革命的财富、技术和能流的支持下，一度落后的欧洲国家开始在所谓帝国主义时期征服世界上的大部分地区。(www.zuozong.com)

虽有多重的反馈循环，但最终仍不免要追溯至新的廉价的能源，这一点足以说明工业革命的非凡活力及其给最早工业化地区带来的迅速增长的财富和力量。廉价能源刺激了一个又一个国家在制造业和工业的多个领域投资创新。最终，来自煤炭的廉价能源还将促动另一波创新，使人类转而调用另一种新式化石燃料——石油。

石油，如同煤炭一样，也是人们很熟悉的。只要有石油渗漏到地面，人们都会把它提取出来，并用来制造沥青、药品，甚至燃烧武器。1819世纪中叶，人们开始把煤油（kerosene）——石油中提炼出的一种燃油——用于照明，作为鲸油的替代品，因为此时鲸油的价格出现上涨，而且鲸也被过度捕捞。只不过这时的矿物油供应还相当有限。当时还有人怀疑深层地下是否有大量石油可供开采，以及是否值得进口中国的钻探技术来开发，当时的中国确有一种专门设计的用来开采岩盐（rock salt）的设施。事实上，人们早已知道开采岩盐的过程中有时会发现石油。1857年，埃德温·德雷克（Edwin Drake）在美国宾夕法尼亚州贫穷的泰特斯维尔村（Titusville）第一次认真地尝试钻探石油。1859年8月27日，就在资金最终耗尽之前，德雷克的钻探队钻到了石油。消息一出，众多勘探者迫不及待地买下了泰特斯维尔村附近的土地，仅在15个月内，这附近就耸立起75个石油钻台。有位游客曾这样记载：“他们就权益和股份讨价还价，他们买卖钻井地并报告钻井的深度、状况或油井的产量，等等等等。今日离开的人会告诉其他人，说他们亲眼看到一眼井每天能产出50桶纯油……这样口耳相传，第二天来这里的人就更多了。……从未见过有蜜蜂会像这里的人潮般涌动，蜂拥的嗡嗡声震耳欲聋。“191861年，钻探人员钻到了第一口喷油井（gusher）——即仅靠自身压力就能不断向上喷油的油井，甚至因此还引发了一场致命的大爆炸，因为同时喷出来的天然气无意间被点燃了。此时的石油产量已增加到每天3000桶。

许多人靠石油发了大财，但埃德温·德雷克却没有；他于1880年在贫困中死去，虽然他发起了一场改变了整个人类史轨迹的化石燃料革命，关于这场革命详见下一章。