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瓦特研制“万能蒸汽机”的故事，可以向我们展示科学技术的力量。
瓦特之所以能对“蒸汽机”提出革命性的改进，是因为他是一个真正意义上的把科学和技术结合在一起的发明家。他曾钻研过力学、数学
、化学，做过系统的实验并仔细计算过气缸的热效能。
瓦特知道先探究事物的原理，然后再进行实践，在这一点上，瓦特和纽科门等传统工匠产生了质的区别。因为纽科门等人的发明，并没有
理论的指导，他们是完全靠经验总结摸索出来的。
在近代科学诞生之前的几千年中，人类生产和创造一般都遵循这样一个模式：生产、技术、科学。这个过程就是凭经验盲目地进行生产，
然后在漫长的生产实践经验当中，提炼出技术，然后在改进技术过程当中产生科学。这是一个及其漫长和缓慢的过程，进步微乎其微。不过，
这种模式在近代科学诞生后就被改变了。
近代科学的诞生，是工业革命得以进行的另一个重要条件。
理性时代
近代科学的诞生，可以追溯到哥白尼和伽利略的时代，不过最具代表性的人物则是艾萨克·牛顿。虽然牛顿发表学说的时间比工业革命早
了近80年，但是许多历史学家认为，牛顿
对工业革命的作用是无可置疑的。
对于大多数普通人来说，这个伟大的科学家和一棵苹果树之间的故事可能更为熟悉和亲切。剑桥大学圣三一学院主楼旁边的苹果树是后人
为了纪念牛顿而栽种的，虽然我们不能肯定，引起牛顿研究万有引力的原因，是因为他的脑袋不幸被一个从树上落下来的苹果砸中。
这位科学史上的旷世奇才，在17世纪带来了一场科学的革命。一位于牛顿同时代的传记作家将牛顿比作尼罗河：其巨大的威力人所共知，
但其源头却仍无觅处。
1642年，这位未来的天才科学家在内战的恐怖中出生，特殊的童年环境使牛顿的性格变得内向，喜欢独自冥想以求慰藉，长大后他变得持
重寡言、喜爱思考。在学校里，这位不为人注意的沉默的男孩学习成绩出众，后来进入剑桥大学圣三一学院。
在这里，牛顿的天才受到了数学教授艾萨克·巴罗的注意。作为最早发现牛顿的天才的人，在牛顿获得学位后，巴罗先生辞去了教授职位
，以便让他的学生接替。
大学毕业后，牛顿回到他的老家伍尔斯索普工作了十八个月。后来，这十八个月被称为“创造性想象的全部历史中最富有成果的十八个月
”，牛顿种种伟大的发现的萌芽都孕育在这十八个月里。牛顿的整个科学生涯，就是阐述和证明这些伟大的发现。
在剑桥大学，牛顿是一个典型的工作狂。他几乎从来不参加任何娱乐活动，经常工作到凌晨两三点钟，有时干脆就忘了吃饭。偶尔去学院
餐厅就餐，也是“着一双后跟磨掉的鞋子，穿一双没有系好的袜子，披着白外套，头也几乎没有梳理过”。
据说，牛顿经常对着空无一人的大厅演讲，那神情就像是大厅了坐满了听众一样兴奋。
在这些常人看来不可思议的举动里，产生了科学史上最伟大的成就。
一部伟大著作的问世，常常因为一些小概率事件而起。
1684年，天文学家埃蒙德·哈里前往剑桥大学拜访牛顿，哈里就他和科学家胡克在研究中的一个难题向牛顿请教：“假设引力随距离的平
方变化而减小，行星运行的曲线会是怎样的？”牛顿简单地回答道：“椭圆”。当哈里问原因何在时，牛顿说道：“我计算过”。在哈里的再
三要求下，牛顿为英国皇家学会写了一篇稿子，这就是科学史上的不朽巨著——《自然哲学的数学原理》。
这样，这次访问也成了科学史上最著名的访问之一。
1687年，牛顿将自己最著名的著作《自然哲学的数学原理》公开出版。在这本深奥难懂的书里，牛顿用数学方法证明了宇宙中最基本的法
则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”。从此以后，无论是
简单的钟摆运动还是复杂的行星绕日旋转，人类第一次有了可以解释和预测的科学体系。
只要听一听下面的这段话，就可以明白，牛顿的伟大所在。这段话出自英国历史上伟大的哲学家休谟之口，他被认为是英国最有智慧的人之
一。他描述了在牛顿所处的时代，人们是怎样被动地看待这个世界的：
“我们被放在这有如戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也无能防止那些
使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们
被悬挂在永恒的疑惧之中……”
300年前，人类的思想还被迷信和恐惧所充斥，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单的不能再简单的问题，当时的
人是根本无法认识和把握的，他们只能将这一切归于上帝的神秘力量。
牛顿的出现，终结了这种状态，他通过自己伟大的著作，宣告了科学时代的降临。匍匐在上帝脚下的人类，开始用自己的眼光打量世界。
直到今天，许多西方人仍然认为，穆罕默德之下便是牛顿。
在牛顿描述的世界中，处处充满着井然有序的规律和法则，万有引力是他们的一个象征。在引力的支配下，行星无一例外地做椭圆运动，
人类可以准确地预言它们在任一时刻的位置和速度。
《自然哲学的数学原理》在欧洲知识界引起了一场地震。他们认为，上帝创造了世界，而牛顿发现了上帝创造世界的方法。
于是更多的人开始建立这样一种世界观：既然物质世界有着如此的自然规律，那么在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存在，只要
能将牛顿破解自然之谜的科学方法，运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被掌握，人类就可以握住自己的命运咽喉。后来的历史学家和
哲学家把这种世界观称为“理性主义”。
牛顿被称作“理性时代”的开创者，亚历山大·蒲柏用他著名的诗句表达了他那个时代对牛顿的感受：
自然与自然法则为夜色笼罩，
上帝说道：
让牛顿降生！
万物顿被阳光普照。
牛顿不仅帮助人类树立起了“理性主义”的旗帜，而且他通过自己的科学实践，沟通了人类5000年来一直无法跨越的“技术”和“科学”
之间的鸿沟。正是这种改变，开启了“工业革命”的大门。
在近代科学诞生之后，通过牛顿开辟的科学方法，人类可以在实验室里发现事物的真相和原理，揭示规律，然后运用这个原理从事于技术
发明，最后再将技术转化为现实的生产力。正是因为遵循了科学、技术和生产这样一个全新的模式，人类才能在18世纪之后的300年时间里，创
造出了种种伟大的发明。
这些发明的数量，比过去5000年中发明数量的总和还要多。
写完《自然哲学的数学原理》后，这位伟大的科学家的灵感和天才仿佛用光了，他陷入了某种神经崩溃之中。在这种状态下，他曾经向著
名的哲学家约翰·洛克（《政府论二篇》的作者）写信抗议，谴责这位学者企图使他卷入绯闻，然后再写信道歉。
光荣革命后，牛顿被选为议会议员，不过他从不发言。1696年，牛顿担任了皇家造币厂厂长和督办，铸造出了许多优质钱币。牛顿自觉不
会再在科学上有所作为，于是正式结束了自己的学术生涯。晚年的牛顿醉心于炼金术和神学。尽管牛顿不再致力于科学研究，但是由于声望日
隆，1703年，他被选为皇家学会主席，直到离开人世。
1727年，牛顿去世。英国以隆重的国葬仪式将他安葬在威斯敏斯特大教堂，这里一向是王公贵族的墓地，牛顿成为第一个安息在此的科学家。
出殡的那天，成千上万的普通市民涌向街头为他送行；抬棺柩的，是两位公爵、三位伯爵和一位大法官；在教堂合唱的哀歌声中，王公贵
族、政府大臣和文人学士们一起向这位科学巨人告别。
目睹了牛顿葬礼的法国思想家伏尔泰为之深深震动，他感慨道：“走进威斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王们的陵寝，而是国家