天使与魔鬼本是孪生兄弟——改变历史的超级发明！

在18世纪末，美国出现了一个重要的发明人，名叫伊莱·惠特尼（Eli Whitney，1765年12月8日－1825年1月8日），他的发明是如此之重要，甚至改变了美国的历史走向。 

美国发行的纪念惠特尼的邮票

1798年，美国正笼罩随时与法国爆发战争的阴影之下。联邦政府急需四万支燧发滑膛枪。然而，当时仅有的两家国有兵工厂无法满足需求，联邦政府决定向私人公司求助。1798年5月4日，国会通过决议，拨款八十万美元用于购买大炮和轻武器。 当时深陷债务泥潭的惠特尼视之为天赐良机，他立即来到首都费城找到负责采购项目的主管官员，表示愿意承接一万枝枪的制作。主管官员对惠特尼将信将疑，按照当时的制作工艺，每枝枪由一名技术熟练的铁匠承制并负责装配，他必须制作所有部件，还要使各部件吻合，生产进度极慢，而惠特尼此前从未接触过枪支生产。但由于战势危急，主管官员也是病急乱投医了，他决定相信这个三十多岁的年轻人，他孤注一掷地与惠特尼签订了期限为两年的一万枝枪的合同，并将另外三万枝枪交给了其他二十六个承包商。 难怪主管官员不相信，这个数量实际上远远超出当时人们对生产力规模的想像，如何才能完成这个任务呢？如果是冷兵器时代，大家使用的是弓箭那倒好办，只要惠特尼效仿诸葛亮，搞个草船借箭就行了。可是步枪可没办法“借”啊。 合同签订后，惠特尼在康涅狄格州（Connecticut）纽黑文（New Haven）郊外建了一座工厂。他亲自设计厂房，招募工人。在工厂里，他将枪分解成若干部分，用专门设计的模子和夹具加工制作同样的部件，再让工人将各部件组装成枪。他还将以前制作过的机械工具加以改进，制造出了用来切割金属的第一部铣床。他设计的机具使生产的部件之间的误差非常微小，以致每一枝枪的每个零件都可以与其他枪替换。 

燧发枪的关键结构

    整整两年时间，惠特尼一直在试验和改进他的“可替换零件”和“标准化”生产方式，合同期限很快就到了，惠特尼一枝枪也没造出来。负责该项目的官员大为恼怒，将惠特尼传唤到首都接受审查。 1801年1月，惠特尼带着十支生产出来的样品枪，来到首都华盛顿（1800年美国将首都从费城迁到华盛顿）向联邦政府解释“标准化”生产方式原理。在即将卸任的总统约翰·亚当斯和当选总统托马斯·杰弗逊及众多联邦政府官员面前，惠特尼将这些枪拆散，再将拆下来的部件堆放在一起。然后，他蒙上眼睛，从一大堆部件中随机抓取重新组装成十枝枪。魔术一般的表演令在场的人惊讶不已，因为按传统方式生产的枪，每支枪之间都存在一定差异，部件不能混用。  总统杰斐逊不再像当初在野的时候处处拆台，而是开始从联邦管理者的角度思考问题。他马上就认识到，惠特尼的发明对于工业发展的重要意义。杰斐逊当场发表讲话，他认为惠特尼发明的不仅是机器，而且是新的生产工序以及管理方法。只有机器，以它们不变的形状和规格的切割，才能生产可替换部件。杰斐逊进一步指出，这一生产原理能大大降低成本，并对于后勤保障具有重要意义。
惠特尼的演示以及总统杰斐逊的亲自讲解，使得标准化生产的原理深深震撼了在场的每一个人。惠特尼不但没受到指责，还得到国会进一步的拨款以加快研发进度。 1801年9月26日，第一批五百枝枪交货，质量之好远超过人们的想象。1809年1月，惠特尼完成了合同规定的全部定额。尽管比合同晚了整整9年，但惠特尼没有受到任何处罚，相反地，他生产的枪受到广泛好评，以致此后直到他去世的那一年，美国陆军军械部的所有合约都指定要惠特尼生产的轻武器。各州也纷纷与惠特尼签订枪枝制造合同，惠特尼成为美国最大的轻武器承包商。
惠特尼的发明，也标志着工业化力量开始深刻影响到人类的战争形态。在同一时期的欧洲战场，由于工业化力量的介入，战争的烈度和规模空前增长，甚至出现几十万人规模的大会战。世界战争史也正式从中世纪跨入近代。   对于当时严重缺乏劳动力和技术工人的美国而言，“标准化”生产理念极大刺激了制造业的发展，专利制度在其中也发挥了重要的推动作用。惠特尼去世以后，他的合伙人约翰·L·霍尔（John L Hall）成功地将这种新的生产原理用于各种枪械的制作中。霍尔还研发了一系列金属加工机床。继惠特尼之后，多位发明家将他的生产方法加以改进，运用于各种金属加工业中，如科尔特（Samuel Colt）的左轮手枪，杰罗姆（Jerome K Jrome）的钟、罗宾斯（Royal E Robbins）的表，耶尔（Linus Yale ）的锁，辛格（Isaac Merritt Singer）的缝纫机等。值得一提的是，此时的缝纫机还是手摇驱动，更为便捷的脚踏式缝纫机要到1859年由美国胜家公司发明出来。工程师们研发出了大量的新型加工机械，随着机器质量的提高，生产出的零部件的精度与质量也大大提高了。 惠特尼由于实现产品标准化，大大提高生产效率，方便了产品在使用过程中的维修，是工业走向大批量化生产的重要一步，惠特尼又被称为“现代工业奠基人”。 看到这里读者可能会认为，由于惠特尼生产了大量枪支，所以美国政府在战争中打赢了，改变了历史？另一方面，由于惠特尼的发明，使得人类相互残杀的能力空前提高，所以说这项发明既是天使又是魔鬼？ 虽然惠特尼发明的标准化生产，将机械加工从手工业提升为大规模工业生产，意义非常深远，但是对美国历史的影响，还是不如1793年他做出的一项当时看起来很不起眼的发明，叫做轧棉机。

棉布是由棉花里的棉纤维制成,而从棉桃里采摘出来的棉花包含了棉纤维和棉籽，又称籽棉。要制作棉布,必须要将棉纤维与棉籽分离，即将籽棉加工成皮棉。几个世纪以来，人们都是利用各种各样的压辊，采用手工方式将籽棉加工成皮棉。
1788年,约瑟夫·伊夫(Joseph Eve)改进了辊子轧棉技术,使其具备机械化自进功能。惠特尼发明的轧棉机则是在此基础上更进一步，通过“用粗钢丝齿轮替换了原有的滚轴中分离棉纤维和棉籽的齿轮”，改进了伊夫的轧棉机。 
惠特尼轧棉机专利里的附图
惠特尼轧棉机内具有平行排列的两个滚筒，滚筒一上布满了铁质尖齿，用于牢牢地抓住棉花；滚筒二上布满了短而硬的刷毛；工人摇动一个摇臂，这两个滚筒就会像一个方向转动，此时滚筒二上的刷毛就会将滚筒一上固定的棉花的棉纤维刷下来，刷下来的棉纤维收集到一起，就成了没有棉籽的皮棉。惠特尼轧棉机能迅速从棉籽上分离出短的棉纤维，一个人经过简单培训后即可操作机器，每天可轧棉五十多磅。
1793年美国专利法是登记制，本质上是鼓励技术山寨抄袭的。由于轧棉机对生产率的提高非常明显，很快供不应求，因此在美国国内出现了轧棉机的大量仿制专利，当然，其中也不乏真正的“改进发明”。例如，1795年约翰·巴克利(John Barcley)申请的一项专利中，将轧棉机中的齿轮改进为环形排列，进一步提高了生产效率。 1794年，惠特尼与人合伙开办轧棉机制造厂，后因侵权产品太多及长期诉讼，这个厂难以维持，最终亏损倒闭（1793年专利法的牺牲品）。惠特尼也因此长期陷入债务漩涡，正是债务压力使得他“铤而走险”，产生承揽联邦政府的滑膛枪生产合同的动机。虽然惠特尼没有从轧棉机的专利中挣到钱，但是各种仿制产品的野蛮生长，使得轧棉机迅速在美国普及开来。 为什么轧棉机在美国如此受欢迎呢？这个说来就话长了，与英国与美国之间经济暗战的大背景有关，听我慢慢道来。 美国独立后，英国始终不甘心就此失去北美这片富饶的土地，虽然战争失败了，但英国还在暗中积蓄着颠覆美国联邦政府的力量。 在军事上，一方面，派遣军官与西部的印第安人部落联系，暗中输送军火并训练印第安人，挑拨印第安人对美国的仇恨，希望让印第安人替他们火中取栗（这也成为后来美国屠杀印第安人的借口之一）；另一方面，暗中派遣特务进入美国，利用杰斐逊派掀起的民主运动浪潮，不断煽风点火挑动人民对联邦政府的仇恨；美国独立战争后，为躲避迫害，美国的亲英派（俗称美奸）主动或被动地向加拿大聚集，英国也派人与聚集在加拿大境内的亲英派保持密切联系，输送武器，训练军队（加拿大民兵），修筑军事工事。加拿大民兵就等着英国王师一声令下，突破美加边境进行反攻倒算。 

训练有素的加拿大民兵

然而，自1783年《巴黎合约》签订停火后，无论在加拿大的亲英派怎么望眼欲穿，“东盼王师又一年”，王师就是不来。

王师到底在忙啥呢？

 王师确实很忙，也很苦逼，正在一次次组织反法同盟，又一次次被拿破仑打败。 英国虽然腾不出手来发动对美国的征服战争，但也不是完全没有办法遏制美国。英国人希望，采用经济封锁与经济掠夺的方式，使得北美经济崩溃。英国人打的算盘是：热战暂时玩不了，咱玩经济战。等美国经济崩了，你还得哭着喊着回到大英帝国的怀抱！ 基于这一战略，英国一方面继续向美国大量倾销工业品，一方面实行经济封锁，限制其对欧洲的贸易。原本为欧洲国家生产的经济作物在国内没有销路，为欧洲市场提供原料和成品的制造业没有了进出口。潜伏在美国的英国特务们，也起劲地渲染“美国崩溃论”，“美必输”的言论，打击人民对联邦政府的信心。 汉密尔顿的宏大经济计划的基础是建立在金融上的。汉密尔顿通过振兴美国的金融市场，吸引了大量来自欧洲的投资，并利用证券市场圈来的钱发展工商业。英国通过打击美国经济，并散布“美必输”的言论，目的就是打击美国股市，如果美国股市形成股灾，欧洲投资快速撤出，将是对汉密尔顿经济计划的致命一击。 不幸的是，英国人的计划得手了。1792年，华尔街爆发了股灾，无数投机商人破产，其中一些人由于是借债投机，因此当啷入狱。时任国务卿的杰斐逊得知这个消息，不是像中国的总理一样高喊“信心比黄金重要”，让大家重振对金融市场的信心，而是幸灾乐祸地站在一边看笑话。
他估算了一下，投机者损失总值达到500万美元，相当于当时纽约房地产总值，他在写给朋友的信中说“最终，我们的股票泡沫破碎了……就这样，他们像多米诺骨牌那样一个一个倒下了。”杰斐逊甚至希望汉密尔顿的工商业大计就此破产，这样就可以不费吹灰之力打倒联邦党了。 股灾
合众国真是不幸，上来就摊上这么个吃里扒外的国务卿。就算政治理念再不同，国难当头也应该抛弃成见，共度时艰吧？这也证明了杰斐逊还真是一点金融常识都没有，他认为股灾只是打击了那些投机者。在他的道德观念中，投机者都是社会的蛀虫，死光了才好，他根本就没有意识到股灾造成的恐慌蔓延后，会给国民经济造成长期的不可估量的负面影响。 股灾爆发后，汉密尔顿迅速采取救市行动，他下令财政部购买价值几十万美元的联邦证券对市场进行支持，并要求银行对贷款进行展期。此外，他采用了宽松的货币政策以增加市场流动性，允许商人可以用期限为45天的短期票据来支付进口关税，而此前这些关税只能用黄金或者合众国票据支付。 救市
汉密尔顿的救市行动，提振了市场信心，避免了恐慌蔓延，阻止其发展到不可控制的地步，确保股市危机不会演化成美国经济的灭顶之灾。 然而，汉密尔顿的行动在杰斐逊看来，是在用国家的钱保释了一群赌徒，这使得在杰斐逊心中又增加了一条汉密尔顿的罪状。杰斐逊掌权后，迫不及待地将汉密尔顿构建的金融体系大厦凿出一个又一个窟窿（没彻底拆了是因为不懂金融，不知道关键应该破坏哪里）。美国的金融市场在失去政府监控以及保护的情况下肆意生长，使得美国的金融灾难相对于其他资本主义国家来说，发生得更为频繁，并且危害也更加严重。美国三十年代大萧条期间，芝加哥的黑帮老大阿尔 卡彭开办一家施粥所
虽然1792年的金融市场在汉密尔顿的强力救市干预下，没有陷入崩溃式的恐慌，但是，英国的制裁与封锁，使得美国经济经受着前所未有的打击与萧条。美国人民盼望能有一个超级英雄出现，来带领他们走出困境。
美国经济在这种外有神对手（大英帝国），内有猪队友（杰斐逊派）的恶劣环境下，如何绝境求生呢？



当时恐怕谁也没有想到，正是惠特尼发明的轧棉机，扮演了这个超级英雄的角色。18世纪末，英国最强劲的工业门类为棉纺织业，其在国民经济中的地位基本相当于现在的互联网行业。英国本土并不生产棉花，英国的棉花主产地在印度。棉纺织业的蓬勃发展，使英国对棉花的需求量迅速增长，印度的棉花产量也不能满足需求了。棉花作为一种大宗商品，其价格也在不断上涨。 富有商业头脑的美国商人从英国对棉花的巨大需求中看到了希望。如果在南方种植园大量种植棉花，英国的棉纺织业此时正急需棉花，肯定会对美国的棉花出口网开一面。这样，英国的经济封锁就被撕开一个口子，美国本土经济也就有了喘息的机会。 然而不幸的是，美国南方的气候条件无法种植印度等地普遍栽种的长绒棉（又称“海岛棉”），只能种植短绒棉（又称“高地棉”）。现在我们去买毛巾浴巾床单等棉纺品，高端产品都标榜是长绒棉，因其纤维较长而得名。长绒棉的品质优良，纤维柔长，被世人誉为“棉中极品”，它也是纺高支纱的关键材料，直至今天，高端色织、家纺、高附加值纺织品及服装，无一例外需要使用以长绒棉为主要原料的纱线。（长绒棉经过长期培育改良，现在已经可以在包括北美在内的许多地区种植。）短绒棉不仅质量相对较差，还有一个致命的缺陷：棉籽与棉绒连接紧密，原有的轧棉工具无法使之分离。1792年，美国南方产棉二百万磅，但由于无法清除棉籽，绝大部分都未能出售，只能当垃圾处理掉。这些首批尝试棉花种植园的奴隶主们都失败了，遭受了严重的经济损失。 惠特尼轧棉机的出现，就如同天使降临人间，给了在经济封锁下濒临崩溃的美国本土经济一丝希望的曙光。有了轧棉机，美国南方出产的棉花虽然质量仍然不如长绒棉，但贵在产量大，价格低，不仅可以给北方正在蓬勃兴起的本土棉纺织业提供原料，而且可以大量出口到欧洲换取外汇。轧棉机就是当时美国经济的天使
惠特尼轧棉机发明1年后，美国的棉花产量跃升到八百万磅，此后更以惊人的速度不断攀升。1800年三千五百万磅，1820年一亿六千万磅，惠特尼去世的1825年，美国棉花产量为二亿二千五百万磅。棉花取代了烟草，成为美国南方种植园最广泛种植的经济农作物和全国最大宗出口货物。以后的每10年，棉花产量都要翻倍，越来越多的土地开垦出来种植了棉花。1830年，美国的棉产量占世界总产量的一半；1850年后，美国出产的棉花占世界总产量的百分之七十。直至今天，美国仍然是世界棉花出口的第一大国。 美国国内既有棉花产地，又从英国盗取技术建立了本土的棉纺织业，形成了棉纺织业的全产业链闭环，不仅摆脱了自殖民地时代开始的原料提供地的地位，相对于英国两头在外的加工模式，还具有产业链聚合的优势，迸发出美国本土工业的勃勃生机。全产业链，从原料到产品
不过，美国的棉纺织业无论从原料还是技术，都不及英国。因此美国产的棉纺织品相对于英国货质量很差，但是胜在廉价，在美国以及欧洲的贫民阶层有很大的市场。廉价美国货输入欧洲，有利于改善欧洲贫民生活水平，缓和欧洲各国的国内矛盾。 就这样，在汉密尔顿派千方百计地大力推动下，虽然外有英国的经济封锁与技术封锁，内有杰斐逊派的大力掣肘，以棉纺织业为代表的美国本土工商业还是克服了重重困难发展起来，美国经济实力也不断提升。后世的经济学家用追溯的方法只能推算出19世纪60年代之后（美国内战）的国民生产总值（GDP），在此之前，只能用美国的税收规模粗略估计当时的国民经济。1792年是有据可查的第一年，联邦税收收入是367万美元；到了1808年，收入是1706.1万美元；到1817年，是3309.9万美元，短短25年增长了9倍。 
然而美国工业发展取得的成绩，在杰斐逊派眼里，实在是不值一提。在他们看来，美国经济的改善，主要还是依赖奴隶种植园大量出口棉花，汉密尔顿这个废奴派才是真正拖后腿的人；美国工业的发展过程，正体现了汉密尔顿品德低下，手段下作；折腾了半天，只不过是让一些黑心资本家靠血汗工厂发了财；开的工厂技术上都是山寨的，产品都是仿造的，都是些粗制滥造的垃圾，哪有源自欧洲的进口产品制作精良。 这些不事生产、过着精致考究生活的民主派精英们，都以使用欧洲货为荣，以使用国产货为耻。尤其是那些美国上流社会的贵妇们，香水手袋必须是法国货，服装面料必须是英国货，设计师必须是法国人或意大利人，甚至会不远万里前往欧洲找顶级的法国皇家设计师量体裁衣。这一传统一直保留到今天，世界上大部分奢侈品牌都还在欧洲。 轧棉机的出现，在美国建国初期的危急时刻，挽救了绝境中的美国经济，对于美国东北部的工业区来说，简直就是天使降临人间。然而事物是有多面性的，对于美国的南方黑奴以及西部的印第安人来说，轧棉机的出现，就如同魔鬼再世。 在美国建国之前，美洲殖民地上已经有大量的黑奴，这些黑奴是英国人从非洲贩卖过来作为种植园的劳动力的。英国作为人口贩子，从伊丽莎白一世的时代就开始了。到了19世纪初期，奴隶价格是每个人头300美元。 在轧棉机出现之前，由于英国的经济封锁，美国的种植园生产的大量农产品没有销路，种植园开始无利可图，蓄养大量奴隶成为经济上不划算的事情，美国南方的奴隶制出现了萎缩与衰退的现象。在欧洲，奴隶制甚至已经在绝大多数的地区成为了落后的生产方式的象征，废奴成为了一项在理性的经济人看来自然而然的事了！ 沿着这样的轨迹慢慢发展下去，美国的种植园经济会慢慢萎缩，被东北的工商业逐渐取代，奴隶制这一黑暗残酷的剥削方式就会在美国成为历史。践踏人性的奴隶制
轧棉机的出现，使得美国南方一跃成为全球重要的棉花生产基地。在分离棉籽这个粗加工的过程中，由奴隶人工驱动的轧棉机能够极大地提升了工作的效率，棉花种植带来的巨额利润，使得南方的种植园奴隶主成了美国最富有的人。
“如果有10％的利润，资本就会保证到处被使用；有20％的利润，资本就能活跃起来；有50％的利润，资本就会铤而走险；为了100％的利润，资本就敢践踏一切人间法律；有300％以上的利润，资本就敢犯任何罪行，甚至去冒绞首的危险。”

这句话用来评价美国南方的奴隶主，是再恰当不过了。

在利润的驱动下，一时间，在由奴隶充当劳动力的美国南方，奴隶主们想尽办法扩充奴隶的数量，再一次掀起了蓄奴的高潮，而奴隶的价格则一路彪升到 1800 美元，奴隶制死灰复燃。
北方快速发展的棉纺织业与南方种植园构成了完整的棉纺织产业链，也起到了刺激奴隶种植园经济发展的作用，拉动了蓄奴的发展。 像牲畜一样被蓄养、繁殖的黑奴
对于当时的美国来说，棉花种植业成为了最为赚钱的行业。由于棉花种植业的巨大利润，让南方虽然越来越富，却没有想过像北方那样发展工业等其它产业，却越来越倚重奴隶种植园，刺激蓄奴的畸形发展，南北方的产业结构进一步分化。 另一方面，棉花生产需要大量的土地。很快，美国东部能种棉花的地方都已经种满了棉花。奴隶主们将贪婪的目光投向西部。在那里，还有大量的土地，有土地能种棉花，有棉花就是钱啊！！ 由于轧棉机的出现，棉花贸易的巨大的利益驱动，使得美国对于土地的渴望攀升到了此前难以想象的高度。杰斐逊担任总统以后，种植园奴隶主的利益得到最大程度的伸张，杰斐逊从法国手中购买路易斯安那地区，签署土地法令开展西进运动，并派遣征伐部队挺近西部。
为了土地，为了棉花，去冲！去杀！！去抢！！ 杰斐逊的这些措施，使得美国迅速掀起了西进运动的狂潮。生活在这些土地上的印第安人被大批屠杀，而被他们鲜血浇灌的土地很快就长出了成片的棉花，大量黑奴在这些土地上不停的劳作。
类似于英国的“羊吃人”运动，19世纪上半叶的美国，掀起了一场“棉吃人”运动，只不过更加残暴，更加血腥，更加灭绝人性。
就这样，轧棉机使得洁白的棉花变成了吞噬印第安人血肉，压榨黑奴血汗的魔鬼。美国，变成了建在印第安人和黑人累累白骨上的棉花共和国！
就这样，由于轧棉机的出现，使得美国经济、政治、社会本已存在的南北差异迅速扩大，终于将美国撕裂成了南北两块，彼此间的矛盾对立日益加深，最终到了必须用战争来解决的地步。

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