开始于18世纪中叶英国的工业革命，因其在世界历史上具有“头等的重要性”，被视为“把人类历史分开的分水岭”（注：前句出自L.S.斯塔夫里阿诺斯《全球通史》（1500年以后）（上海社会科学院出版社，1999年）第276页，后句出自North Douglas,Structure and Change in Economic History.W.W.Norton & Company,1981,p.158。）。虽然对这一伟大事件的发生及其原因至今还在探讨之中，不过按照比较普遍的看法，工业革命主要是指用机器代替人工进行生产，从而造成生产方式的变革（注：马克思指出：机器是“工业革命的起点”。这是因为“生产方式的变革，在工场手工业中以劳动力为起点，在大工业中以劳动资料为起点。因此，首先应该研究，劳动资料如何从工具转变为机器”。《马克思恩格斯全集》第23卷，人民出版社，1972年，第330页。）。而机器普遍用于生产，又首先出现于纺织业。因此之故，作为工业革命完成阶段见证人的马克思，对工业革命的过程作出了如下总结：“棉、毛、麻、丝等的纺织业”，是“最早依靠水力、蒸汽和机器而发生革命的工业部门”，是“现代生产方式的最初产物”（注：《马克思恩格斯全集》第23卷，第330、408页。）。因此，纺织机器的发明与使用，是人类历史上的伟大事件。
    依照宫崎市定的说法，中国在宋元时代的经济发展水平远居同时代欧洲之上，直至18世纪中期以前，中国和欧洲还大致处于一种雁行的状态，彼此差距还不十分明显。但是18世纪中期英国工业革命发生后，中国便被远远地抛到了后面（注：参阅宫崎市定《宋代の石炭と铁》，《东方学》第18辑。）。这个“由先进到落后”的巨大变化是怎样发生的和为什么会发生？成为中国经济史上头等重大的问题。我在十多年前曾发表过一篇文章，从元代的水转大纺车的问题入手，对上述问题进行过一些探讨（注：李伯重：《水转大纺车及其历史命运--兼论明清中国何以未能发生工业革命》，《平准学刊》第3辑上册，1986年。）本文的讨论则将集中到水力纺纱机本身的情况，并且看看这一重大技术发明在中国和英国有何不同的结局。
    一谁首先发明和使用了水力纺纱机：18世纪中期英国的阿克莱，还是元代中国的无名工匠？
    据一般的看法，英国工业革命以水力纺纱机的发明和使用为开端。虽然托马斯·隆柏于1719年在德比建立了英国历史上第一个水力缫丝厂，但是在1760年代以前英国还未运用水力纺纱（注：意大利人很早就利用水力捻丝，托马斯·隆柏的水力缫丝厂是在他取得意大利人的秘密后建立起来的。约翰·克拉藩：《简明不列颠经济史--从最早时期到1750年》，上海译文出版社，1980年，第314页。）。直到1769年，具有实用价值的阿克莱水力纺纱机方定型并推广，嗣后克隆普顿又将阿克莱水力纺纱机与哈格里夫斯发明的“珍妮”纺纱机加以改进并结合，于1779年发明出更优良的改良水力纺纱机--“骡机”。此后，英国纺织业便在大机器生产的道路上发展，成为工业革命的领头工业部门（注：参阅P.Deane and W.A.Cole,British Economic Growth,1688-1959:Trends and Structure.Cambridge University Press,1964,pp.182-183。）。因此阿克莱水力纺纱机的发明，通常被认为是英国工业革命开始的标志。
    但是出乎一般人意料之外的是，水力纺纱机的发明与最早使用并不是在18世纪中期的英国，而是在此前4个世纪的元代中国。元代中国发明了水力纺纱机，这在王祯《农书》中有翔实的记载（注：王祯：《农书》“农器图谱十四·利用门”与“农器图谱二十·麻苎麻门”，王毓瑚校，农业出版社，1981年。）。王祯把这种水力纺纱机称为“水转大纺车”，详细地介绍了其结构、性能以及当时的使用情况，并且附有简要图样，从而以确凿不移的证据，证实了世界上最早的水力纺纱机的存在。
    根据王祯的记述，这种水转大纺车已经是一种相当完备的机器。它已具备了马克思所说的“发达的机器”所必备的三个部分--发动机、传动机构和工具机。其发动机（今日学界也称之为动力机、原动机）为水轮（注：水轮系马克思所说的那种“接受外部某种现成自然力的推动”的发动机。马克思语见《马克思恩格斯全集》第23卷第410页。）。王祯说水转大纺车的水轮“与水转碾磨工法俱同”，而中国的水转碾磨在元代之前已有上千年的发展历史，从工艺上来说相当成熟。水转大纺车的传动机构由两个部分组成，一是传动锭子，二是传动纱框，用来完成加捻和卷绕纱条的工作。工作机与发动机之间的传动，则由导轮与皮弦等组成。按照一定的比例安装并使用这些部件，可做到“弦随轮转，众机皆动，上下相应，缓急相宜”。工具机即加捻卷绕机构，由车架、锭子、导纱棒和纱框等构成。为了使各纱条在加捻卷绕过程中不致相互纠缠，在车架前面还装置了32枚小铁叉，用以“分勒绩条”，同时还可使纱条成型良好，作用与缲车上的横动导丝杆相同。这里要指出的是，水转大纺车的工具机所达到的工艺技术水平，即使是用18世纪后期英国工业革命时代纺纱机器中的工具机为尺度来衡量也是非常卓越的。例如著名的“珍妮”纺纱机最初仅拥有8个纱锭，后来才增至12-18个纱锭；而大纺车却拥有32个纱锭。“珍妮”机仅可靠人力驱动，而大纺车却可以水力、畜力或人力为动力。而且，大纺车虽然是用于纺麻，但稍作修改，缩小尺寸，又可用来捻丝（注：王祯《农书》说：“又新置丝线纺车，一如上〔法〕，但差小耳”。其中“法”字为《农政全书》卷36“蚕桑广类”引用时增此。），因而具有相当好的适应性。这种纺纱机在构造上非常卓越，因此博得了李约瑟的高度赞扬，认为它“足以使任何经济史家叹为观止”。应当说，这并不是溢美之词（注：李约瑟：《中国科学技术史》第4卷《物理学及相关技术》第2分册《机械工程》，科学出版社与上海古籍出版社，1999年，第456页。）。