较早期的工业革命观，往往把煤视为主角。得到类似程度之关注者，只有棉花、钢、铁、铁路，而其中除了棉花，其他几项都需倚赖煤。
在十八世纪之前，世界许多地方已有类似蒸汽机的发明，只是它们始终被当成是奇珍异物，没什么实用价值。中国人老早就懂相关的基本科学原理（知道大气压力的存在）；而作为“鼓风炉”的一部分，中国人也老早就掌握与瓦特的装置极类似的某种双动活塞／汽缸装置，以及把转动变为直线运动，其精良程度并不逊色于二十世纪前任何一种装置。尚待改良之处，就只剩用活塞来转动轮子，而非用轮子来推动活塞（在风箱里，活塞运动是为了送出热气，而非为了驱动轮子）。
一六七一年，有位耶稣会士在紫禁城展示了可运行的蒸汽涡轮驱动车和蒸汽船的缩小版模型，而这个设计似乎同时参考了西方与中国的模型。于是，从纯技术的角度看，这个最重要的工业革命技术本可能在欧洲境外也发展出来；那么我们就绝不能斩钉截铁地说，它只会在欧洲最早发展出来。
工业革命为什么发生在英格兰而非长江三角洲？
我们虽无法完全解释欧洲（或更具体的说，英国）为何成为煤、蒸汽方面等一连串发展（工业革命的核心）的发生地，但我们却还是能找出某些理由。长江三角洲与英格兰类似，都存在着需要纾解本地木材供给吃紧情况的诱因，也存在着先进技术和高度商业化的经济。而当我们拿两者相比，就会发现欧洲的优势之处，主要是在整体的技术水平与地理上的偶发事件，而非整体经济的市场效率上有什么优势（这种优势大概不存在）。
西欧在十八世纪领先世界的重要技术，也就是英国独步世界的技术。采矿技术是其中之一，但像时钟制造、枪炮制造、航海仪器等其他技术，其重要性则非一眼就能看出。
中国整体采矿业的历史，特别是采煤业的历史，有点令人费解。中国北部和西北部煤蕴藏丰富，在华北拥有中国政治、经济、人口中心的漫长时期里，中国发展出庞大的煤铁复合体。事实上，根据罗伯特．哈特韦尔（Robert Hartwell）的估计，一○八○年左右中国的铁产量大概比一七○○年俄罗斯以外欧洲的产量还要多。此外，这一煤铁复合体不只规模庞大，还十分先进：例如中国的制铁业者似乎已懂得制造和使用焦煤（精炼煤），而其他地方还要再过数百年才会发现这东西。然而，在一一○○至一四○○年这段期间，中国北部和西北部遭遇多得令人咋舌的一连串天灾人祸打击：从外族（蒙古人等）入侵和占领、内战、到严重水灾（包括黄河一次大改道）与瘟疫等。十二世纪攻打中国的女真人，往往要求宋朝交出京畿一部分手艺最精的工匠，作为（暂时）停止围城的代价；至于那些工匠有多少人返回，并不清楚。到了一四二○年后该区域局势开始恢复某种程度的稳定时，中国的人口中心、经济中心已转移到生态上较适人居的南方，且这一改变从此未逆转；十五世纪时，华北许多地方人烟稀少，不得不仰赖朝廷主导的移民以充实人口。
与过去的认知相反，如今我们知道中国的采铁和制铁业的确有从蒙古入侵的破坏中复原。新的生产中心在广东、福建、云南、湖南出现，西北地区的产量也有某种程度的恢复。一六○○年时，总产量更达到历史新高，至少四万五千吨，生产技术上有一些新的进展。黄启臣（Huang Qichen）的专题论著虽然对燃料着墨不多，但我们仍能从中看出元朝之后铁生产量的恢复情况。令人注意的是，他估计所有新生产中心的铁产量占了总产量的七成多，而且它们都离煤产地很远，使人不得不怀疑这些铁大部分是用木头和木炭烧制成的。至于十七、十八世纪的铁生产情况，我们仍然所知甚少，但这本专著（根据非常薄弱的证据）表示这期间铁产量是下跌的。如果真是如此（或者即使铁产量只是未能持续成长），元朝后生产中心转移而导致制铁不再依赖化石燃料一事，很可能贻害甚大。
至于更大范围的煤生产和使用，仍有许多地方是我们所不知的。哈特韦尔认为，煤业始终未从蒙古人入侵和相关灾祸的打击中复原。也许此说有朝一日会和他针对铁业的类似说法一样，受到严重质疑，但目前为此这尚未发生。即使后来查明煤产量的下跌没有他所认为的那么厉害，煤肯定不再是中国经济的最先进行业。
我们不知道有关中国煤矿开采与使用方面的知识，在十二至十四世纪间的天灾人祸里失传了多少：失传是很有可能的，因为晚至十九世纪的中国和欧洲，知识的传授往往仍是透过师徒间的口授而非透过形诸文字的记录。而随着中国大部分煤矿床所在的区域变得停滞落后、远离主要市场近而无法与其他行业的工匠有相辅相成的互动，有多少知识被束诸高阁或不再有进一步的发展，也是不得而知。采煤业在中国依然重要，但它再也不是一门先进的行业；几种节省燃料的创新发明（包括在炒菜锅里拌炒而非在较重的容器里煮食）反倒变得愈来愈重要。
十八世纪的长江下游是当时中国最富裕与森林砍伐最严重的地区之一，而该地区透过河路、海路贸易买得了木头和作为肥料的豆饼，进而扩大其原料供给（有了豆饼当肥料，人得以把原本得丢回田里增加地力的禾草和作物残余物当燃料烧）。长江下游的人藉助贸易纾解了燃料吃紧，但并未因此就不尝试使用化石燃料（这两种作法在其他地方同时并存，在长江下游很可能也是如此，只是未在文献里留下许多痕迹），只不过长江下游的工匠和企业家恐怕也不会因此又对煤寄予大量关注，因为不管是在长江下游，还是在长江下游商人经常贸易的地方，煤产量都很少。华南九省蕴藏的煤，只占当时中国煤蕴藏量的一．八％，华东十一省则占八％；相对的，西北省份中的山西加上内蒙古就占了六十一．四％。在华南几个地方和华北北京的商贸腹地里，的确有一些煤矿在开采，但它们大部分规模小，地理位置不佳，无法利用中国最富裕且最渴求燃料的长江下游市场来快速发展。它们也受阻于官方政策的不一致，时不时受到干扰。几个最大的煤矿床都位在西北，理论上可使长江下游人顺理成章投注巨资于生产和运输改良。
如果能把西北煤矿床与长江三角洲连结起来……
事后来看，如果能把那些西北煤矿床与长江三角洲连结起来，似乎会有非常大的收益，大到让人觉得应有人曾努力促成此事。但我们并不清楚如果此事成真，会出现什么情况；今天的我们已知道煤的用处，因此能想像这类计划的收益会有多大，但在当时，其中大部分收益乃是事前所看不出的。
与此同时，由于西北的煤矿业普遍落后，煤矿主不大可能知悉其他地方可用来解决他们自身问题的技术发展动态，而且也没什么机会遇到在制作时钟之类专业奢侈品上拥有一身高明手艺的工匠。这类工匠的确存在，而且他们的手艺，甚至他们的人数，似乎没输西方这类工匠多少，但他们几乎都在长江三角洲或东南沿海，那里的人的确很想入手时钟和设计精巧的机械玩具。即使西北地区的煤矿主已懂得如何改良采矿技术，他们也没理由认为开采较多的煤会使他们得以拿下大上许多的市场：由于看来无法克服的运输难题，他们的矿场仍无法与中国大城里有钱但欠缺燃料的燃料用户搭上线。
江苏北部徐州与宿县的煤矿，由于距大运河不太远，或许是长江三角洲所可能利用的少数矿场里地理位置最佳者；但即使是徐州矿场，在清朝要把煤运抵同样也是大运河港口的县城时，煤价成本就涨了一倍。一如更北边的煤矿，这些煤矿在宋朝时属于某个铁、盐生产重镇的重工业复合体，在经历十二至十四世纪的一连串灾祸之后，似乎一直未能完全复原。到了十八世纪时，朝廷为了缓和长江三角洲的燃料短缺，决定鼓励此区域的煤业，同时也选择发放开采执照给贫穷、失业之人；然而，这些人大部分都只能挖掘规模较小、深度较浅的煤矿。即使是资本较雄厚的矿场，似乎都不大可能实现要把中国的能源、运输、金属产业改头换面所需的重大突破，而在中国，更只有很少数的地方，其所产的煤比较容易被主要市场和熟练工匠的集中地取用，而光凭这类小型业者所掌管的几间小矿场，也几乎不可能提升这类突破的实现机率。
最后，对中国煤矿主，特别是西北地区的煤矿主来说，其所面临的最大技术难题，基本上就不同于英格兰的同行。英格兰的矿坑时常积水，因此需要强而有力的泵将水抽出。中国的煤矿场比较没有积水的问题，反而时时受苦于太干燥而导致自燃的隐患，这也是《天工开物》（这个时期中国最重要的技术手册）的编纂者宋应星最念念不忘的困扰。尽管这个隐患始终未彻底解决，但至少有一位当时的矿业史家宣称《天工开物》中描述的解决方法非常老练。但即使存在较有效的通风方法来减轻这个困扰，或者矿工不惜为了对煤的强烈需求而冒高度危险入坑采矿，通风技术还是无法像英国的蒸汽机那样，既抽出煤矿里的积水，也有助于解决煤（和各种物品）的运输困扰。因此，尽管“中国”（当成一个抽象整体）的整体技术、资源和经济条件，在催生煤／蒸汽革命上，未必逊色于整个“欧洲”，但中国境内天然资源的分布情况，使得这类革命发生的机率低了许多。
相较之下，欧洲前几大煤矿床，好几个都位在前景好上许多的区域：英国。这使它们靠近完善的水路运输、邻近欧洲商业活力最强劲的经济体，同时其他区域里有着许多技术熟练的工匠，而且距离一个在一六○○年或甚至更早就遇上木柴严重短缺问题的社会不远；而木柴的严重短缺，使解决煤的取得和使用问题更加刻不容缓。哪怕木材和以木材为基础的产品可以走海路输入英国，但成本上这将比浮江河而下的原木贵上许多（长江三角洲所需的木材就来自这类原木），并使人更加想使用（并更加瞭解）较易取得的煤。事实上，从一五○○年起，英格兰境内对煤的需求，大部分是为了家庭取暖；之所以使用煤，是因为便宜，尽管会有带来浓烟这个严重缺点。从酿酒到玻璃制造再到制铁的各种产业，都受不了浓烟所带来的污染，直到十八世纪一连串新发明问世解决这问题，情况才改观。
许多如何采煤、用煤的知识，都是靠工匠积累下来的，而且直到十九世纪都未以文字记录下来。约翰．哈里斯（John Harris）就指出，十八世纪期间，以英语写下的采煤、用煤知识，远比用法语写下者少，原因就在英格兰境内需要瞭解个中奥妙的人（工匠），以口授方式传递这一知识。哈里斯证实，法国人曾想模仿几种不同的用煤工序，结果即使能复制出设备，却还是功败垂成，因为要生产这类设备，需要非常详细的知识和透过经验所取得分毫不差的时机拿捏，而且有时一次犯错就会带来非常大的金钱损失。以耐热坩埚为例，火烧的时间、摆在火上的角度、在不同时候该呈现什么样貌，这些重要的细节全都深植于烧煤炉操作者的脑子里，且完全不同于习惯使用烧柴炉者所经历的过程。因此来自某个传统的工匠，碰上来自另一个传统的工匠，甚至会不晓得什么是需要向对方说明的。直到一组组的英格兰工人被带到法国（大部分在一八三○年后），必要的知识才有效转移过来。
于是我们知道，专业技术是欧洲煤业发展获得突破所不可或缺，但那一专业技术的问世有赖于漫长的经验（和一路上许多失败），以及便宜且大量供给的煤。这个经验得以取得，得拜技艺高超的工匠、有需求的消费者与煤矿本身这三个因素得以集中于一地又彼此邻近之赐。若没有这一得天独厚的地利，发展专业技术这件事就很可能就只会在前景有限的领域（例如使用与改良烧柴炉这个领域），而无法走上那条最终会利用庞大新能源的道路。中国的情况，也就是长江三角洲距煤矿床比巴黎盆地距煤矿床要远上许多一事，更加突显英格兰享有这一地利的幸运。
比起挖地道采煤方面缓慢而稳定的进步，或是懂得如何使烧煤的浓烟不致污染啤酒、玻璃和铁，蒸汽机的问世反映了更为重大的突破。我们已经知道，英国何其有幸地，其所碰上的采煤困扰是必须抽出矿坑里的积水，而非防止矿坑因过度干燥而爆炸，并从中催生出具有其他许多重要用途的蒸汽机。但蒸汽机本身并非凭空冒出，在这一点上，地点又是攸关技术进步的重要因素。
蒸汽机能发挥效用，同样有赖于多种工匠精益求精的改良，其中有些来自叫人意想不到的行业。诚如莫基尔所说的，欧洲在十八世纪时的技术优势，就和英国在欧洲拥有的技术优势一样，其实并不在于工具或机器，而在仪器，即钟表、单筒望远镜、眼镜等。这些精巧小器物虽具有某种用途的生产财（主要用在远洋航行上），但它们的主要用途还是作为有钱人（尤其是城市有钱人）的便利性设备。不过正是仪器制造上的精准钻孔、口径测定等技术上的转移（某种程度上为了制造枪炮上），才使汤玛斯．纽科门（Thomas Newcomen）制造的史上第一台蒸汽机能顺利运作，后来也使瓦特得以改良蒸汽机，把蒸汽机的效率提升三倍。在经过两百多年的渐进改良后，蒸汽机已比上述任何一部原型机安全许多，在燃料使用上也更有效率、 体积也更小了。然而，未经历过这段改良过程的我们，往往以为即使是最简陋的蒸汽机，都会因为潜力一眼就可看出而使人迅即采用；但这根本是事后诸葛，当时并非如此。由于这些机器的成本、笨重和其他问题，是以在纽科门的第一台蒸汽机问世后的八十八年里（一七一二～一八○○），即使受惠于武器、仪器的精准工具制造技术，也只有两千五百台蒸汽机问世；其他产业和发明者大部分把宝押在经过改良的水车上。事实上，冯．通策尔曼（G. N. Von Tunzelmann）便指出，由蒸汽驱动的纺织机，其每单位动力的能量成本，一直要到一八三○年后才遽降，因此在那之前，（在可取得水的地方）水车仍是蒸汽机的强劲对手。
只有在煤田里（一八○○年时有一千台蒸汽机使用在此），蒸汽机的长处才特别突显，从而使它们得以迅速普及，并在短短几十年间就使整个产业改头换面。因为在煤矿场，蒸汽机的庞然笨重并不碍事，蒸汽机耗煤量大的限制也不构成问题（这一成本只有在远离矿场时才遽增）。事实上，矿井口蒸汽机往往使用较劣质的“煤屑”，而这些煤屑很不值钱，若运到他地供人使用大概不划算，因而用它们来运作蒸汽机，形同免费。若非得益于附近其他领域的工匠转移技术而得到一部分递增的优势，若非运用到附近的煤田而得以在实践中学习，若非煤本身的低廉成本，蒸汽机在当时，很可能让人觉得不值得推广。
工匠、企业家、科学知识的提供者，这三者之间原本存有社会隔阂，然而拜雅各布所谓的“科学文化”之赐，这一隔阂得到弥合；欧洲在这点上可能大占上风（但还需更多研究才能确认）。即使如此，假设当初欧洲在煤矿和其机械技能人才汇集地之间的地理距离过于甚远，或是假设当初中国只有一小段距离要弥合，那么不管在欧洲还是中国，结果都有可能大不相同。综观中国更早期煤／铁复合体的历史，亦间接表明这样的论断。
欧洲技术创新上的突飞猛进，肯定是工业革命的必要条件（这话本身其实是种套套逻辑），但在把这技术创新说成远非十八世纪其他社会所能匹敌之前，或在把它说成欧洲后来称雄世界的唯一原因之前，我们应谨记英国煤和蒸汽机之所以能引领工业化，其实要大大归功于它们两者地理相近和同时并存的这些偶然因素。事后来看，如果说欧洲赌对了马，那么使欧洲赢得赌注的因素似乎得归功于偶然条件，具体点来说，与英格兰的条件（大部分是地理条件）密切相关。光从欧洲在科学、技术、哲学上的倾向去解释工业革命，似乎无法尽诠其原委；而所谓两地在经济建制与生产要素价格上的差异，似乎大部分也无关紧要。最后，诚如在后面几章会理解到的，若非其他特定的资源难题也得到解决（这大半要归功于欧洲征服世界其他地方），这一能源上的突破性发展本有可能被十八世纪晚期和十九世纪欧洲人口的急速成长给吃掉。煤和殖民地使欧洲得以减轻来自资源的约制，但若单靠其中一项，作用都会大大逊色；若非两者皆有，光靠欧洲的其他创新，也不会创造出一个土地有限但人均成长还是无限持续的新世界。
本文编选自《大分流》（卫城出版）。
