詹姆斯·瓦特（1736—1819）英国发明家。生于格拉斯哥市附近的格里诺克港，父亲是一位精明能干的技术工人。17岁到格拉斯哥市当了一名学徒，后成为格拉斯哥大学的仪器师。从1795年开始进行蒸汽机研究，对当时已经出现的蒸汽机作了一系列的重大改进和发明，提高了蒸汽机的热效率和工作的可靠性，使蒸汽机成为工业上可用的发动机，并由此得到广泛的应用。还发明了滚筒复印机、千分卡、分度器、立体绘图仪等。他的成功，证明科学技术的产生和发展来自社会需要，来自社会实践。

1．公元1736年，瓦特出生在英国格拉斯哥市附近的一个小港口格里诺克。瓦特的父亲是一位精明能干的技术工人，在格里诺克经营一个小作坊，专门制造和修理船上的仪器设备，当时格里诺克港口上竖立起来的第一台塔吊，就是老瓦特建造的。

2．瓦特小时候体弱多病，不能去学校上学，由母亲教他读书写字。但他似乎对父亲的作坊更感兴趣，每天都去看那些老师傅修理罗盘和望远镜等航海仪器。老瓦特见儿子喜欢工匠活，非常高兴，给了他一问小屋，里面有各种工具和材料。

3．瓦特17岁那年，母亲去世了。父亲的作坊也受到挫折，家境每况愈下。瓦特决定离开家乡，外出学习手艺。经由在格拉斯哥大学当教授的舅舅介绍，他当了一个光学仪器师的学徒，不料这个仪器师的手艺并不高明，瓦特感到十分失望。

4．这什事被舅舅的同事迪克博士知道了，就为瓦特写了一封信，推荐他到伦敦去投奔那里著名的仪器制造师。1755年6月，瓦特告别父亲，骑着一匹瘦马，怀中带着2镑钱和迪克博士的推荐信，从苏格兰千里迢迢奔赴伦敦。

5．瓦特在伦敦经历了一年艰苦的学徒生活，手艺大有长进。1756年，他回到苏格兰，想在格拉斯哥市自己开业制造仪器。但由于他的学徒年限不够，不符合市政当局的要求，只得在不属市政当局管辖的格拉斯哥大学当了仪器师傅。

6．1757年12月6日，—个修理、制造和出售仪器的店铺在校园里开张了，门上挂的牌子写着“本校教学仪器制造人詹姆士·瓦特”。由于瓦特为人谦恭有礼，工作认真而又技术熟练，许多人和他交上朋友。对他影响最大的是布莱克教授和罗比逊。

7．布莱克是二氧化碳气体的发现者，英国有名的科学家，以研究燃烧和潜热而出名。瓦特成名后曾感激地提到布莱克：“我之所以能够有今天，多亏布莱克的巨大帮助。是他教给我物理学的理论和实验的。他始终是一个真正的朋友和顾问。”

8．罗比逊是比瓦特还小两岁的大学生，他们经常在一起讨论问题。罗比逊很欣赏瓦特的才干，常对同学说：“每当我在工作中遇到疑难问题，就去找瓦特，无论什么问题到了瓦特手里，都会迎刃而解。”就在这样的环境中，瓦特的理论水平迅速提高。

9．罗比逊对蒸汽机特别感兴趣，他不仅经常找瓦特谈论蒸汽机，还搜罗了各种图纸和资料给瓦特看。当时，塞维利和纽可门已经发明了用作水泵能源的蒸汽机，可效率太低，达引起了瓦特的极大注意。从1759年开始，瓦特开始时蒸汽机进行研究。

10．第一台蒸汽机是法国人巴本在德国发明的。为了把骨头快点煮烂，巴本制造了一个高压锅。为了安全起见，他在锅盖上装了一个安全阀门，当锅内压力太大时，蒸汽就会推开阀门喷出来。这与我们现在的家用高压锅是一个原理。

11．1690年，巴本做成了一台蒸汽机。这是一个有活塞的圆筒，当圆筒里的水烧开后，蒸汽就把活塞推上去，撤掉火，蒸汽冷凝成水，大气压力又把活塞压下来，活塞一上一下就可利用绳子和滑车把一桶水提起来。不过这实际上只是大气压力在做功。

12．1698年，英国人塞维利改进了巴本的设计。他设计的蒸汽机，虽然不需要停火，但费煤费汽，运转缓慢，还要有专人守在那里，轮流开闭蒸汽阀门和冷水阀门，十分不方便，因此很少有人使用。

13．1705年，英国的一个锻工纽可门和他的朋友设计了一种新蒸汽机，主要是改进蒸汽冷凝，不再从汽缸外浇冷水，而是往汽缸里喷冷水，加快了冷凝进程，使机器的工作速度由每分钟4次提高到10次。不过，这种机器究竟怎样工作，瓦特并未见过。

14．1763年，格拉斯哥大学一台教学用的纽可门蒸汽机模型坏了，送到伦敦去修都未修好，于是校方只好来找瓦特。瓦特拿出他的全部本领，终于修好了模型。可是，只走了两三个行程，又不动了。

15．什么原因呢？瓦特发现汽缸兼冷凝器这种构造是机器运转不良的主要原因。这么重要的部件，既要它热，又要它冷，这个矛盾不解决，机器的性能效率就会受到严重影响。瓦特经过计算，发现有四分之三的蒸汽白白浪费在汽缸冷热交替之中。

16．瓦特认识到应该把冷、热两个任务分别由两个部件来承担，让汽缸始终是热的，负责做功，让另一个容器始终是冷的，负责蒸汽冷凝，产生真空。经过无数不眠之夜，他想出了用管子连通汽缸和冷凝器的办法。

17．瓦特一面进行试验，一面更加发愤地学习。为了搞懂一个问题，他不仅看英文资料，还自学了法文、德文和意大利文，钻研各种最新的国外资料。终于，在总结前人经验教训的基础上，进行了无数次试验，瓦特提出了新的蒸汽机设计方案。

18．瓦特根据这个方案做了一个正规的蒸汽机模型，运转得很不错。为了不让汽缸接触冷的大气，他改用蒸汽压力去往下压活塞，来代替大气压力做功。用蒸汽压力代替大气压力做功，这才基本完成了通用蒸汽机的发明。

19．但要把模型变成真正的机器，困难还很多。除了技术、材料方面的问题，最大的问题是没有经费。1768年，瓦特听从一个朋友的忠告，到伦敦去申请了发明专利权，并立即开始寻找合伙人投资，共同来制造蒸汽机。

20．6年过去了，经过无数次失败，第一台新型蒸汽机终于问世了。这种新型蒸汽机比纽可门蒸汽机安全可靠，耗煤量降低了四分之三。当时欧洲一些国家的煤矿因排水困难的问题得不到解决，濒临关闭，使用这种新型蒸汽机后，生产大有起色。

21．从此，瓦特的事业开始了新的阶段。他和博尔顿合开的蒸汽机工厂开张了。博尔顿负责一切经济开支和事务工作，瓦特专管技术。工厂的收益，博尔顿得三分之二瓦特得三分之一。他们到处奔走，宣传新型蒸汽机的好处，寻找用户。

22．从1774年制成第一台蒸汽机开始，到1780年瓦特44岁的7年里，他总共制造了40台蒸汽机。那时候，不是造好了，机器去卖，而是供给图纸，由买主自己造机器，瓦特担任技术指导，博尔顿派人去安装，然后向买主收取酬金。

23．酬金的计算方法很有趣，那是和纽可门机比赛，看谁抽的水多。如果纽可门机烧一定量的煤能抽水600磅，而瓦特蒸汽机烧同样多的煤能抽水3300磅，就把节约下米的燃料费的三分之一作为酬金。要是顾客愿意一次付10年的钱，就算清账了。

24．成功并没有使瓦特停步不前。他不断改进他的蒸汽机，把原先只在一面受蒸汽推动的活塞改为两面轮流受汽，他巧妙地加了一个连杆，往返推动汽缸上的阀门，这样，蒸汽机的功率就又提高一倍。

25．瓦特始终没有忘记他和罗比逊在青年时代的理想，那就是不仅用蒸汽机抽水，还要用蒸汽机带动纺织机，开动车辆，直到把它安装在一切需要动力的地方。他开始设计旋转式的蒸汽机，问题的关键是把一来一往的往覆运动变成旋转的圆周运动。

26．用习轮和曲拐把往覆运动变成圆周运动的试验成功了。这种新的旋转蕉汽机成了第一台现代化的原动机，即第一台用燃料中储藏的能最去驱动机械的现代化装置。直到今天，那些蒸汽机火车头的轮子的构造和原理，仍保持着瓦特发明的老样子。

27．瓦特的旋转蒸汽机效率很高，很快在采矿、纺织、冶金、机器制造等各种行业中得到了应用。对这种蒸汽机，不能再用抽水量来计算酬金，而改用相当于多少匹马的拉力来计算酬金。“马力”这个功率单位，就是瓦特首先提出来的，沿用至今。

28．1790年时，瓦特的蒸汽机就已经完全取代了老式的纽可门蒸汽机。到1800年，大约有500台瓦特的蒸汽机在英国运转。这一发明的后果是不可估量的，它的出现，使机器大工业生产成为可能，相形之下，家庭手工操作显得很不经济了。

29．于是，工厂工人取代了手上业工人，城市如雨后春笋般的兴起，贫民窟急剧增加，农业渐渐萎靡不振……英国的工业革命开始了。正如恩格斯所说的那样，蒸汽机的发明，“是社会领域中实现了巨大的解放性的变革”。

30．瓦特的蒸汽机得到了越来越广泛的运用。1807年，美国的富尔敦把它装在船上，发明了汽船，实现了水上交通的一次革命。1814年，英国的斯蒂文森把它装在车上，造出了第一个火车头，实现了陆上交通的又一次革命。

31．64岁那年，功成名就的瓦特退休了。他接受了格拉斯哥大学授予他的名誉博士学位，并被选入英国皇家学会。瓦特不甘于在荣誉和尊敬中安度晚年，68岁时，他为格拉斯哥自来水厂设计了穿越河流的输水干线，而且不肯接受任何报酬。

32．瓦特的一生，是不断创造发明的一生，除了蒸汽机，他还发明了滚筒复印机、千分卡、分度器、立体绘图仪……直到他1819年去世为止。瓦特没有上过大学，他的成功，证明科学技术的产生和发展来自社会需要，来自社会实践。