今天，稍有历史基础的人大概都不会对“工业革命”这个名词感到陌生：起源于18世纪中后期英国的第一次工业革命史无前例地改变了人类的物质文明和生产生活方式。
今天，稍有历史基础的人大概都不会对“工业革命”这个名词感到陌生：起源于18世纪中后期英国的第一次工业革命史无前例地改变了人类的物质文明和生产生活方式。
然而，“罗马不是一天建成的”，第一次工业革命所带来的的各项成果也绝非一蹴而就。事实上，从18世纪中叶开始，到19世纪中叶告一段落，整个第一次工业革命持续了近百年之久。
上：百年工业革命深刻改变了英国的命运
下：百年工业革命至今还是英国人反复回味的黄金时代
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如果进一步审视各项工业成就在这百年内的诞生节点，一个常常被历史教科书忽略的问题就会浮现在眼前。
工业革命的标志性成就，大名鼎鼎的“珍妮纺纱机”出现于1765年、瓦特改良蒸汽机出现于1776年、而直接孕育了“无产阶级工人”这一历史新兴概念的工厂和工厂生产方式则可追溯到1721年——而火车这个彻底改变人类出行运输方式的伟大发明，作为第一次工业革命中的晚辈1830年才姗姗来迟。而等到英国的铁路网络真正形成气候，成为英国交通运输主力，则更要迟至19世纪50年代。
欧洲某博物馆馆藏品之珍妮纺纱机
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世界上第一辆商业运行的火车头：史蒂文森的“火箭号”
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如此，便出现了一个教科书上没有提过的问题：既然机械生产和工厂运作在18世纪中期就已形成，那么就必然意味着会出现远高于手工业时代的大宗原料和成品货物运输——可是，在火车出现前的将近一百年间，究竟要靠什么才能承担起如此规模的货运需求，将散布在全英国各地的原料产地、工厂和市场联结起来呢？
曾经的马车作为作坊手工业时代的产物，其运力已很难跟上如今动辄以吨来计算的生产原料（煤、铁、棉花等）；何况三百年前的英国没有柏油马路，联通城市与村镇的主要是是泥泞崎岖到难以通行的非铺设小道。哪怕是重量轻巧但却精细脆弱的工业产品（陶瓷、玻璃），颠簸的马车依旧难以胜任。
英国的乡间小道
唯一的解决方案就是水路，气候湿润的英伦大地上固然有不少天然河流可供使用，但这些河流流经的地方却不以人的意志为转移：全英格兰没有哪条河流可以将相去数百里的英格兰西北（曼彻斯特、利物浦——纺织业）、中部（伯明翰——能源及制造业）和东南（伦敦——市场）连接在一起。
其实英国可供通航的天然河流并不少，只是它们彼此孤立，只能服务到各自周边有限的区域
于是英国人只能自己动手，开挖运河。
随着1761年英国第一条真正意义上人工开凿的运河将Worsley的煤矿直接和曼彻斯特连接起来，一夜间将曼彻斯特煤炭的价格拦腰斩断后，英国人见证了运河带来的传统陆运无法比拟的优势：借助水的浮力，一匹马可以拉动总重达30吨的运河货船和货物，超越了一趟马车可以运载的极限10倍之多。
当年没有高效且低成本的陆路交通，运河的低成本在很长时间内是其他方式无法替代的
图片来源：google map
在汽船诞生前，运河航船是靠马拉的。因此这些运河旁也都修筑着平行于河道的马道(towpath)以供马匹牵拉船只前行，大大提升了运输效率，降低了成本；而平静无波的运河河道也保障了精细的工业产品在运达目的地时依旧完整如初。
认识到了“要想富，先修路”这一硬道理的英国实业家和投机者，也纷纷将目光转向了开凿运河这块肥肉：从18世纪70年代起，人们对运河开凿趋之若鹜，投入了巨量的资本和人力，开启了持续数十年的“运河狂热”（canal mania）。
但不同于京杭大运河、苏伊士运河、巴拿马运河这样一枝独秀、两点一线的单一运河，旨在打通全国产地和市场的英国人需要的是一张能够联结英国各地的运河水路网络——在精打细算的英国资本家看来，“实用、够用”是比“修的宽，修的长”更重要的目标。
1776年亚当·斯密就在《国富论》里写道：“运河修筑固然有着广泛且深远的用处；但人们一不留神便会弄巧成拙，花出大把冤枉钱，最后竹篮打水一场空。”
同任何基础设施建设一样，运河修筑也需要巨量的前期投资
图片来源：Courtesy of Chetham's Library
在这种实用主义精神的影响下，英国大地上迅速出现了一条条规划细密的精致水道，人们形象地将它们称之为“the cuts”（大意指“大地上的刻痕”）。
比较有代表性的例子当属由英国的“运河之父”James Brindley于18世纪70年代规划开凿的“The Grand Cross”（大交叉）运河网。
该运河网主要由四道主干运河构成，将英格兰境内的四大天然河流连接在一起，纵横阡陌，一举勾连起英格兰的四方港口（西北：River Mersey——利物浦；东北：River Trent——赫尔；西南：River Severn——布里斯托；东南：泰晤士河——伦敦）。至此，英格兰的“四肢”已然“经络相连”。
理论上讲，英国商人此时可将利物浦港中远道而来的进口货物一路“足不点地”通过水路运送至伦敦。
对英国来说是相当宏大的计划，但又要以尽量低的成本实现
然而，“四肢”虽已贯通，“躯干”却依旧虚位以待。
位居英国中部腹地的米德兰地区（Midland）有着丰富的煤铁资源，是非常重要的潜在能源产地和制造业重镇（其地区中心伯明翰更是如今的英国第二大城市），在工业革命中拥有难得的区位优势。
只可惜由于米德兰地区身居内陆、地势较高而导致水系匮乏，交通不便——假若能将米德兰的工厂和伦敦的市场相连，定会一举双赢。
两百年前的伯明翰是英国最重要的制造业中心，法国思想家托克维尔游历至此后形容它为“巨大的工厂、炼炉和商行”
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当时若想经水路从伦敦抵达伯明翰，需先向西逆泰晤士河而上直至牛津，再从牛津转走Grand Cross运河网中的牛津运河方能抵达伯明翰，整体路程十分绕远，且通行与否还需受泰晤士河上游旱涝决定。这在一定程度上也是设计师Brindley在修筑运河网时的施工理念所致。
碍于当时尚处于摸索阶段的运河开凿技术，Brindley在选择线路时更倾向于尽可能借助天然河流；此外，他还倾向于运用“沿等高线选线法”（contour following），即在运河的路线上尽量避免落差——结果便是一方面固然减少了修建复杂的闸口等水利设施，但另一方面也不得不经常选取蜿蜒曲折的线路来避开地势起伏，增加了不少航行所需的时间。
伦敦——牛津——伯明翰通道
精干的英国人自然注意到了这一点，对于资本市场来说，时间也是成本。于是自1793年始，Brindley的后辈们花费十余年时间规划修建了新的运河大动脉“The Grand Junction”（大串联），它大幅舍弃曾经的泰晤士河航段，将伦敦和伯明翰以更高效的方式直接连接起来。
于1806年通航的Grand Junction运河全长约220公里，相较之前的航路减少近100公里，从伯明翰到伦敦最短耗时仅需3天，且通航更加稳定。这个后起之秀也不负众望，很快证明了自己的价值：仅1810一年，经Grand Junction通往伦敦的货物已达34万吨之多。
伦敦——伯明翰东侧这条通道显然更近，但需要修改更长的运河
伯明翰市如今依旧保留了浓郁的运河文化
伯明翰保留的运河河道位于其市区的商业地带
至此，英格兰的运河路网主体骨架已基本奠定。而到了斯蒂文孙打造英国第一条商业铁路（曼彻斯特——利物浦）的1830年，全英国已经拥有了6400公里左右的内航运河，这已与长江的总长度相当。
规模相当庞大的英国运河网
而更令人惊奇的是，在早于汽车诞生的近百年前，繁忙的运河上就已经出现了现代意义的交通拥堵——在有些繁忙的船闸处，聚集的船只甚至要排队数天才能通过。
既然新修建的运河看重裁弯取直，选取最近距离，自然避免不了要穿越地面上的高山深谷。同时，由于水流由高向低流的自然特质，运河也自然不能像盘山路一样修出坡度——那样，对自下而上的船是“逆水行舟”，对自上而下的船则变成顺水漂流。
这一力求在丘壑之间摆脱万有引力定律钳制的任务，交到了无数细推物理的英国水利工程师的手上。
船闸
船只遇到的第一个挑战便是运河途经的丘陵或高地：怎样让处于低水位的船只爬升至更高水位的河段，一直是古代水利领域的难题。而船闸（lock）的出现，从根本上解决了这一挑战。早在秦始皇时期的中国，著名的灵渠就已经出现了简单的船闸；而在北宋年间，中国先民更是发明了如今仍在全球广泛使用的复合型船闸(chamber lock)——英国运河上的船闸原理也同样完全继承自遥远的东方发明。
中国古船闸遗址
图片来源：chinanews.com
船闸的工作方式其实十分简单，它巧妙地借助水的连通器原理，利用几个阀门控制一个从河道上单独用水密闸门隔出的闸室，从而通过用阀门向闸室内蓄水（从水位高的地方）或放水（向水位低的地方）的方式，让闸室内的水位托着航船和外面的水面形成连通器，进而一起达到和上水位或下水位等高，从而实现船的升降。
船闸原理示意图片来源
图片来源：人教网
同时，船闸的存在也规范了英国运河上船只的尺寸，这些被称作窄船（narrow boat）的运河船只宽度一律为7英尺（2.1米），长度则不能超过70英尺（21米），否则它们就可能无法通过英国一些地区窄小的船闸。
英国的运河船闸，黑白相间的木梁为开关闸门的省力杠杆，所有的运河船闸都需手动操作
图片来源：Wikimedia Commons
简单的构筑方式使船闸成为了英国运河中最为普及的运河设施，在英格兰和威尔士的运河中，共存有1569个船闸。
而在一些水位落差较大的河段，密集排列的船闸更是构成了蔚为壮观的船闸阶梯（lock flight），其中最为惊艳的当属位于Kennet&Avon运河上的Caen Hill Lock Flight。在这一段长度为3.2公里的河道上，29座船闸将水平面整整抬高了72米，其位于中段的16个船闸更是犹如一列整齐的标兵，层叠铺展在悠长的斜坡之上。
这些古朴而结构简单的船闸至今仍和当初建造时一致，全部由人工手动操作。而依次通过所有这些船闸，则需花费5到6个小时之久。
Caen Hill Lock Flight
图片来源：Wikimedia Commons
由于Caen Hill的船闸间距过小，储水量无法满足船闸的运行，这里的每一个船闸旁都修建了一个巨大的储水池以维持船闸运行所需的水位
图片来源：Canal & River Trust
隧道
船闸的出现虽然解决了地形起伏对运河造成的障碍，其安置也相对简单，但操作起来无疑十分繁琐。例如Caen Hill这样的阶梯式船闸在现如今看来固然趣味盎然，但在当年靠运河吃饭的船员看来却是令人绝望的折磨。那是否存在一劳永逸的解决方案呢？
答案就是隧道。然而，且不说开掘隧道所需的巨大前期工程量和投资远远超过船闸，其施工难度和危险性更是让当时的人们谈之色变。在很多运河工程师的记述中，使用隧道都是别无他策后的最后一招。
Blisworth运河隧道
图片来源：Canal & River Trust
比如位于Grand Junction运河上的Blisworth隧道，这条长达2812米（全英第三长）的早期运河隧道开掘于1793至1805年之间，整整耗时12年。整个隧道用纯人力修筑，采取分段式开掘。
然而，早期不成熟的工程技术不但尴尬地导致各段半成品隧道不在一条直线上而无法成功贯通，施工期间所遭遇的隧道坍塌更是夺走了14名工人的生命。施工团队一度打算放弃隧道改用船闸或以马车中转的方式翻过高地。
好在隧道工程师不气不馁，在两次失败的尝试之后，终于在第三次成功连通整条隧道并保持了隧道的笔直——如今，在隧道的一端依然可以清晰看到2800米外隧道另一出口的光亮。
分段式隧道开凿示意图片来源，开凿Blisworth中使用了20个这样的竖井（shaft）
图片来源：tringlocalmuseum.org.uk
隧道所带来的另一个难题是宽度受限：Blisworth隧道预留出两条窄船并行的隧道宽度已是当时工程能力的极限，实在无力再于隧道之中修建和运河并行的马道。失去马匹拖拽的无动力窄船如何通过隧道呢？
这全靠一个如今早已消失的职业——隧道脚夫（legger）。这些专门服务于运河隧道的体力劳动者会两两为伴与船只一起进入隧道，然后躺在两侧伸出船舷外的木板上，用双腿撑住隧道内壁，借助摩擦力生生将船只“走”出隧道。这是个纯体力活，据说，一艘满载的窄船靠脚夫“走”出Blisworth隧道需要3小时之久。
不过渐渐的，随着燃料引擎的发明和逐渐普及，这门古老的“脚”艺也如同中国巴渝地区的长江纤夫一样，消失于时代的洪流中。
图片来源：Canal & River Trust
水渠
隧道的出现解决了穿越高地的挑战，而横跨峡谷的任务则交给桥梁（英文中用的是aqueduct“水渠”这个词）来完成。从用词上来看，英国的工程师们应该是从他们的古罗马先辈处得到灵感——如果把赫赫有名的古罗马高架水渠放大，不就是理想的运河桥梁吗？
古罗马修筑的高架输水渠
图片来源：Unique Way
这个看似异想天开的想法在1805年被Thomas Telford领导的工程团队变为现实——它就是英国运河工程最璀璨的明珠，坐落在威尔士东北、横跨River Dee谷地的Pontcysyllte高架运河渠。长307米，净高差38米，由18根砖石柱支撑而起的Pontcysyllte之所以成为可能，与当时的工业进步有着密不可分的关系。
水渠的桥拱和整个水平桥身均使用当时先进的铸铁工艺制造，并以铆钉连接。相比传统砖石结构的桥梁，铁板铸成的水渠壁体只有2厘米厚。这样的桥身不但自重更轻，而且抗压承重能力更强、水密性更佳。
钢铁材质的加入也使得整个桥身姿态更为高挑而俊挺——尤其是其石柱拔地而起所带来的力量感和桥面上盈盈一水、轻舟摇曳的画面一起构成了极大的视觉张力，让人恍惚间以为桥梁的托举仿佛真的使河道摆脱了地心引力，和航船一起漂浮在半空之中。
Pontcysyllte水渠
图片来源：Trip Adviser
然而，桥下的人朝上看有多么如梦似幻，桥上的船夫往下看大概就有多么心惊胆战。这是因为在Pontcysyllte, 只有靠马道的一侧设有栏杆，在河道的另一侧，河面上只有十几厘米高的护沿用来保障船不会从侧面倾翻。
但从站在高于护沿的甲板之上的船员看来，他简直就是直接漂在一道天河之上，没有任何屏障可以将他和咫尺之外的深渊隔开。
视觉上很惊险，实际上很安全的水渠
图片来源：Canal & River Trust
在英国运河航运的巅峰期，有无数的船夫和他们的家庭穿梭往来于数以千计的水道之上，货运路途遥远的船家甚至会直接将家安在船上。根据统计，到了1860年，全英国依旧有18000户这样的水上人家存在。他们就如同今日的长途卡车司机一样，形成了富有自身特色的亚文化群体，有着自己独特的生活方式和文娱活动。
然而，运河时代是辉煌而又短暂的，到了19世纪下半叶，当蒸汽火车冒出的黑烟伴着机械轰鸣声打破了运河的徐徐轻波，人们清醒地意识到，繁忙兴盛的运河即将淡出视野，一个时代的远去也终像河水东行般无法挽留。
狭窄的水道也曾养育了无数家庭
图片来源：Canal & River Trust
水上人家，一样可以舒适温馨
图片来源：Flickr@Jason King
进入20世纪，很多年久失修的运河更是面临彻底报废的窘境——决口、淤塞、干涸曾一度被认为是英国运河的宿命。好在英国政府于1947年将全部运河收归国有，并在此后进行了大规模的维护修缮。
如今，改头换面、设施齐全的运河水系和舒适温馨的居家客船也成为了怀旧的英国人理想的度假方式。毕竟，还有什么比乘一叶扁舟荡漾于碧波之上更适合去细细追忆那逝水年华呢？
