三、明清中国嫁接西方机床技术的失败
    在近代早期的西欧，机床主要用于制造钟表和火炮。晚明以降，随着西洋钟表与火炮传入中国，欧洲的机床技术也存在着在中国传播的契机。然而，尽管明清中国的钟表修造业和火炮工业一度获得发展，但中国工匠与技师并未全面采取西式技术路径，中国嫁接西方机床技术并未成功。这种技术转移过程中的困难反映了不同技术传统有很强的排他性，由此更可推论技术在历史演化中并非次要变量，技术能力的发展殊属不易。
    在近代早期的欧洲，机床被广泛应用于科学仪器、钟表等精密机械的制造，实际上，是钟表工匠发明了第一台精密车床。[52]明朝末年，欧洲机械钟表传入中国，最终促成本土钟表修造业的诞生。清朝宫廷内设有钟表作坊，雍正十年（1732）起正式称其为做钟处，工匠多时超过百人，主要聘请欧洲钟表匠师，也包括一些中国匠役。这些钟表匠师可能使用了钟表制造专用的人力小车床。[53]在民间，欧式钟表修造技术也有传播。据刘献廷记载，明末清初，有个叫张硕忱的人“有自制自行时盘”，“精妙不让西人也”，这里的自行时盘当指欧式自鸣钟。此外，江宁人吉坦然仿制了名为“通天塔”的自鸣钟，内部大小齿轮多至二十余个，都用黄铜制成，只是“制造粗糙，聊具其形耳，小用即坏矣”。[54]由刘献廷的记载可知，明末清初中国人仿制欧式机械钟已具有相当成绩，但其制造工艺应属本土技术路径。今人已无法判断张硕忱的发明究竟如何“精妙不让西人”，但吉坦然所造自鸣钟粗糙易坏，恐怕与缺乏精密机床有密切关系。在清代，广州、南京、苏州等地形成了早期的钟表制造业，1815年时，在广州出售钟表的外商承认遇到了中国产品的竞争。[55]中国钟表业的这种发展表明19世纪之前中国已经引入了西方机床，然而，中国的机床技术未能随着西方机床的引进而有所发展，这大概因为中国人的重点在于引进钟表，而非制造钟表所需的机床。
    与钟表相比，火炮和工业革命的关系更为密切。火炮不仅使欧洲得以战胜广大非西方世界，还间接促进了工业革命的兴起。当我们把工业革命的核心聚焦于蒸汽机时，这一点非常明显。从结构上说，火炮就是一个单缸内燃机，它是新型动力机器的原型。[56]更重要的是，火炮工业这种特殊的机械制造业诱导了机床工业的技术革新，而机床工业的技术革新最终帮助了瓦特改良蒸汽机。这是因为威尔金森于1774年生产的镗床本来是用于制造大炮的，其后才用于生产蒸汽机。[57]与民用工业相比，军事工业素来有着更高的技术要求，也更容易产生技术的外溢效应。明清时代，中国一度引进了西洋火炮工业及其附属的机床技术，但相关技术并未有效嫁接至本土技术传统中，也就难以诱发整个经济系统的演化了。
    中国是火药武器的故乡，宋朝与金朝、蒙古的大规模战争极大地刺激了火器的革新，各种火药武器层出不穷。一般认为，蒙元帝国的征服活动将火药武器传播到了欧亚大陆西端。不过，入明以后，中国火药武器的发展出现了停滞，而欧洲则后来居上。[58]中国火药武器的中衰直到晚明引进西方火器后才有所改观，明清易代的大规模战争则进一步刺激了火器的革新。在明亡清兴的战争中，火炮尤其是“红夷大炮”起了重大作用，以至于黄一农认为当时的中国出现了一场影响深远的“军事革命”，其铸炮技术达到了世界最高水平。[59]但总体来看，到16世纪末叶，中国古代火器已落后于西方。[60]
    一些学者将中国火炮落后的经济原因归为小手工业的生产方式限制了技术上的革新。[61]但若对同一时期的中西方火炮工业细加比较，会发现生产规模或生产场所的组织形式并不是最重要的差别。在工业革命前，欧洲各国的兵工厂往往是些手工作坊，而非实行合理分工的制造厂。[62]西欧原始工业化时代火炮工业的生产组织情形与明清中国是没有太大差距的，这因为彼时的“工业”说到底还是手工业，两者的落差另有根源。实际上，在19世纪以前，中国与西方在火炮制造的工艺方面有着相对而言的精密与粗糙之分。[63]与制造蒸汽机的情形相似，机床工业再一次扮演了重要角色。尽管先进的威尔金森镗床1774年才被应用于火炮制造，但从16世纪或者更早的时候开始，欧洲的枪炮生产已经使用人力或水力来钻膛。依靠绞盘或水车推动的镗床使大炮产量得以提高。英国人斯米顿（JohnSmeaton）于1769年发明的镗床与16世纪欧洲出现的一种用于镗削炮筒的镗床非常相似，而斯米顿镗床是威尔金森镗床的一个基本组成部分。[64]可以说，近代早期欧洲机床工业所积累的基本技术成为同一时期欧洲火炮工业技术演进的基础。然而，近代早期西方火炮工业的发展固然得益于机床工业的技术支持，另一方面，机床工业能够实现长时期内的技术传承与积累也有赖于火炮工业提供的大宗需求。火炮是近代早期欧洲大国的必需品之一，形成一个庞大的市场。例如，英国海军的战舰在1548年共安装了2087门大炮，到1700年则达到8396门。[65]火炮工业不断增长的巨大市场为近代早期欧洲的精密加工技术提供了充分的有效需求，使欧洲的机床技术不会因为缺乏用武之地而被遗忘。同时，火炮工业也激励着机床工业提高技术水平，最终促成了以瓦特蒸汽机为核心的工业革命。这样一来，近代早期的欧洲在机床工业和火炮工业这两个重工业部门之间形成了协同演化的强韧关系，两者互相促进，相得益彰。
    不过，火炮的需求规模并非最重要的因素，明末清初中国对火炮的需求亦为数颇巨，但在相似的需求下，中国火炮工业未能发展出与西方相匹敌的技术能力。实际上，明末清初中国的火炮生产是运用了西方机床技术的。在传教士汤若望讲授的《火攻挈要》中，提到了制造火器时的“镟塘之法”，其流程为：“用铁心去泥，下头方形，上安铁套，套外八面安纯铜偏刃。镟刀上头安车轮，以十字铁条绊紧。轮外安铁转棍，将铳垫起均齐，两头平高，将刀镟抬上。镟床平对铳口，繇渐镟进，镟下铜末扫去再镟，或三五次，以光为度。”[66]这一流程显然就是利用机床进行内孔加工。而《火攻挈要诸器图》所绘由“镟轮”、“镟杆”构成的镟床与前述欧洲16世纪的镗床极为相似。可以说，明末中国已经引进了斯米顿镗床的母型。然而，中国既未能藉此发展出威尔金森镗床，其火炮工业也呈现下滑趋势，究其原因，在于缺乏技术自生性。