18.科技创新的开始

很好找，纯度不够的沙子会影响玻璃的色泽，要用想对来说纯度高些的白色藻硅土，倒也不难找，让人去海边搜寻便是。

    至于纯碱，明朝人哪知道什么碳酸钠，只有让人大量去盐碱湖边缘搜集碱土，然后再想法子提纯。石灰这玩意满地都是，自然不用找。

    玻璃烧制可没有一般人想的那么简单，烧制原材料的软化温度是600摄氏度左右，不过要烧制合用的玻璃可不止这么低的温度，原材料熔融后玻璃浆液中会有大量的小气泡，一千度高温烧出的玻璃都还不能用来造镜子，更别说要求更高的光学玻璃。

    玻璃烧制要能将玻璃彻底液化，还要加入些沸点合适的物质（比如砒霜）不停地搅拌，以除去玻璃浆中的气泡。一边自然还得想法子研究耐火坩埚，制造温度的更高的炉子。

    酒精、水泥和玻璃，这些暂时还在寻求改进工艺或是寻找合用的天然原料。

    剩下的，他最感兴趣的自然是钢铁工业。找来高时明问过后，他才知道大明官营的铁冶所都已经完全关闭，现在朝廷用铁都是购自民间。

    查过工部的档案资料后才知道。由于管理不善，明建国之后官营铁冶业的工匠就开始不断逃亡、怠工，以至暴动，致使官铁冶开闭无常，日益走上瓦解、衰落的道路。明初后的几十年大多数官冶就基本关闭了，生命力最长的官营遵化铁冶所也在万历年间寿终正寝。

    现在大明的铁都是靠民间生产。

    至于产量，明中期以后，因为某些要皇帝不与“民”争利的文官们干的好事，全国已经无确实的铁课数可供征询，难以统计全国铁产量。但就他翻出的嘉靖元年至十三年，广东布政司的铁课数据推算，广东的年产铁量6127500斤左右，已相当于永乐初年全国铁产量的三分之一，如果把其他十二个布政司及南、北直隶的铁产量统计在内，则全国铁产量在此时的世界上也是相当大的。

    看上去，大明的资本主义是挺兴旺发达的。不过，朱伟迪也很清楚，这些民营的铁冶本质上并不能算是资本主义手工业，那些冶铁作坊主们和底下的工人，大多并不是简单的雇佣关系，而是存在一定的人身依附的主仆关系，可以说还有点奴隶制的影子，工人要是稍微不合工场主心意，甚至会被打死，这种野蛮的剥削制度严重地制约了工人的生产积极性。

    而这些冶铁作坊主，本身大多都是一方豪强，身兼大地主身份，朝廷对矿工和冶铁业有着严格的管控，能开冶练作坊的自然和地方的官僚们有着千丝万缕的关系。

    可以说，和其他的多数行业一样，大明的资本主义萌芽，其实都是带着明显封建性的官僚垄断资本。

    朱伟迪是很想把这些具有很大封建性官僚垄断资本都打倒，把工人和真正的民营资本解放，不过他也清楚，没有掌控军队前最好是不要做那种蠢事。

    既然冶铁业炼都成了表面民营，实则官僚与豪强地主联合垄断的玩意，作为皇帝也不好去直接过问，要不然那些苍蝇一样的文官们又要把跳出来恶心人了。

    朱伟迪想了想，还是自己去弄个官营大炼铁厂。也不为赚钱，只是为了研发新技术。

    大明的土高炉冶铁在现有的技术条件下，也没有太多的迅速改进提升的余地。至于从欧洲取经，也不大现实，欧洲的冶铁技术现在其实比中国差，他们现在还在用木炭冶铁，而中国早就开始在使用焦炭炼铁。

    当然，没有先于西方造出蒸汽机，中国的冶铁技术会一定会落后于西方，不过让人惋惜的是后来满清一来，中国的冶铁马上就经历了一场大规模的倒退，民营的冶铁作坊全部关闭，只留下少数几个官营的，直到乾隆时发现国家缺铁，才开始鼓励民间开矿。

    没有合用的鼓风设备，能改进的地方也只有往高炉里鼓热风。

    鼓热风本身只是个简单的概念，只是达到要大幅提升产量的程度，需要改进的地方还有很多。他记得《技术史》上讲过，欧洲最初期的热风炉，鼓出的热风在冬天也只有27摄氏度左右，好长时间内也只提升到了117摄氏度。

    要大幅提高冶铁效率，除非上马风力更强劲的鼓风设备。

    想到这里，朱伟迪决定试试变速齿轮箱，要把水流转换成强风，也只有变速齿轮组可以做到。

    要造实用的变速齿轮箱，必须得上渐开线齿轮。渐开线齿轮并不是工匠们的发明，而是数学家通过计算后发明出来的设计，好在朱伟迪也曾经是个学霸，对渐开线齿轮有过研究。

    他自制的那种简陋的羽毛笔画这种精细的图纸自然不是很合适，只然要想办法把铅笔弄出来，还需要制造一些更好的几何制图工具。

    这还是第一步制图，变速齿轮要考虑的还有要选用哪种金属材料的问题，如何在保证质量的情况下使材料成形，如何控制成形精度，这些在手工业生产时代很难。

    这个什么都缺的年代，让朱伟迪感到很无力。这个进度，要花多少年才能把蒸汽机弄出来。

    第一步还是要跨出去，于是找来高时明，要求他派人去搜寻有经验的工匠和矿工，在北直隶境内找一个既出产焦煤又出产铁矿的地方。

    至于铅笔，原材料也简单，制作些粗糙的手工制铅笔也不难，只是合用的石墨却是要花段时间去找。