从17世纪开始，英国的毛纺织业受到来自印度和中国的物美价廉的棉纺织品的竞争，迫使英国国会在1700年颁布法令，禁止输入棉纺织品，导致棉纺织品价格上涨。市场的需求刺激了英国棉纺织业的发展。为了满足国内市场的需要，并在国际市场上加强竞争力，棉纺织业必须降低成本，提高质量，因而它的技术革新尤为急迫。

工作机　棉纺织业分为纺纱和织布两个主要部分。1733年机械师约翰·凯伊发明了飞梭，将织布速度提高了1倍，引起纱荒。为了解决纺和织的矛盾，织工兼木匠哈格里夫斯于1765年发明了手摇纺纱机——珍妮机，可以同时纺出16～18根纱线。但纱细易断，又是用人力手摇的。1769年，理发师理查德·阿克莱特窃取钟表匠托马斯·海斯的设计制成了水力纺纱机，并获得了该项发明的专利权。1771年，他在曼彻斯特建立了英国第一个水力纺纱厂，后来被认为是近代机器大工厂诞生的标志。水力纺纱机可同时纺许多根线，它纺出的纱线结实有余，但粗细不均。1779年，工人塞缪尔·克隆普顿吸取珍妮机和水力机的优点，发明了“骡机”(即两种机的结合，如驴马杂交产生的骡)，可以同时带动300～400个纱锭，纺出的纱线细而均匀结实。骡机的发明有力地刺激了织布领域新发明的出现。1785年，牧师卡德莱特发明了水力织布机，将织布效率提高了40倍。纺纱机和织布机的使用日益增多，导致原棉生产严重紧张。在美国康涅狄格州，一个叫艾里·惠特尼的家庭教师发明出一部轧棉机，通过加快清除棉籽的速度，使原棉产量大大增加。轧棉机迅速传遍美国南部产棉区，成为支持、推动英国工业革命的一股力量^[1]。这样，英国的棉纺织业用了50年左右的时间，通过一系列的技术发明和生产革新，开拓出一片新天地。18世纪末期，英国的棉纺织部门率先实现机械化生产，英国棉布的产量和质量大为提高。随后，纺织新技术又推广到毛纺织业、麻纺织业和丝织业。纺织机器的发明带动了印花业、漂白业、染色业的技术革新。此外，净棉机、梳棉机、整染机等陆续出现，从而组成了配套的机器系列。

发动机　工作机的发明和应用使动力成为急需解决的问题。原有的工作机是靠人力或水力作为动力的，使工厂的建立受地点和季节条件的限制。瓦特蒸汽机的发明，解决了时代的难题。1765年，曾是苏格兰格拉斯哥大学教具修理师的詹姆斯·瓦特(1736—1819)吸收前人的科研成果，制成了第一台单动式发动机——矿井抽水用的蒸汽机。它将汽缸同冷凝器分离，从而提高了热效率，但这种蒸汽机仍然是单向动作的，不能用做工厂生产中的动力机。1784年，瓦特又成功研制出联动式蒸汽机，它将直线运动转变为连续而均匀的圆周运动，可以驱动其他机械装置工作。这种新式联动蒸汽机适用于各种工厂生产，具有效率高和运行安全可靠的特点，因此又称“万能蒸汽机”。万能蒸汽机的发明，使本来走在工业革命前列的英国棉纺织业如虎添翼，蒸汽机很快取代水车，驱动纺纱机和织布机工作。蒸汽机的发明和应用，是工业革命发展进程中最关键性的突破，它解决了大工业发展所必需的动力问题，使工业生产冲破了自然条件的限制，把动力机、传动机和工作机组成机器系列，推动工业革命向纵深发展。“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。因而，它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。”^[2]恩格斯说：“分工，水力，特别是蒸汽力的利用，机器的应用，这就是从18世纪中叶起工业用来摇撼旧世界基础的三个伟大的杠杆。”^[3]因此，蒸汽机成为这次工业革命的象征，标志着人类社会生产从此开始进入机械化时代。

[1][美]帕尔默·科尔顿著,孙福生、陈顿全译:《近现代世界史》,商务印书馆,1988年,第572页。
[2][美]斯塔夫里阿诺斯著,吴象婴等译:《全球通史》,下册,上海社会科学院出版社,1999年,第287页。
[3][德]恩格斯:《英国工人阶级状况》,见《马克思恩格斯全集》,第2卷,人民出版社,1957年,第300页。

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