Рычаг богатства. Технологическая креативность и экономический прогресс - Джоэль Мокир

фон Либиха, заказанной Британской ассоциацией содействия развитию науки. Продолжателем его работ стал англичанин Джон Беннет Лоус, на своей знаменитой экспериментальной сельскохозяйственной станции в Ротамстеде испытывавший идеи фон Либиха на практике. В 1843 г. Лоус основал завод по производству суперфосфата из минеральных фосфатов. Однако станция Лоуса осталась единичным явлением, и вскоре лидерство перешло к немцам. Отчасти так произошло потому, что у них были более талантливые химики. Поскольку физические и химические процессы в сельском хозяйстве намного более сложны, чем в промышленности, для их изучения требуется более углубленная теоретическая подготовка, и чисто интуитивный подход со временем стал давать все меньшую отдачу. Впрочем, в какой-то степени для успеха систематических исследований в этой сфере было нужно, чтобы к ним не предъявлялось «требование непосредственных практических результатов» (Grantham, 1984, p. 203). От частных предприятий едва ли можно было ожидать такого терпения, особенно в тех случаях, когда никто не обещал скорой и гарантированной компенсации. В Германии, особенно в Саксонии, сельскохозяйственные исследования субсидировались государственными учреждениями, а их результаты постепенно привели к колоссальному росту урожайности. Азотные удобрения производились из природной селитры (нитрата натрия), добывавшейся в Чили. Третий элемент, необходимый для роста растений – калий, – содержался в поташе, который получали из древесной золы. В 1870 г. главным источником поташа оставалась Канада с ее обширными лесами. Впрочем, к тому моменту уже начали эксплуатироваться залежи минеральных калийных солей в Штрассфурте в Центральной Германии, цена на поташ резко упала, и это удобрение стало применяться в массовом порядке. К 1900 г. производство поташа в Канаде полностью прекратилось (Miller, 1980).

В сфере производства соды большая работа была проделана инженерами, пытавшимися усовершенствовать процесс Леблана, который приводил к серьезному загрязнению окружающей среды, так как сопровождался образованием паров хлороводорода и темной щелочной золы. В 1836 г. английский промышленник Уильям Госсидж построил башни, в которых хлороводород абсорбировался падающей водой. Вместо процесса Леблана в конце концов стали использовать аммиачный способ получения соды из соли, изобретенный в 1861 г. бельгийцем Эрнестом Сольве. Аммиачный процесс был намного более эффективным, чем процесс Леблана – не только из-за того, что он почти не давал нежелательных побочных продуктов, но и благодаря возможности утилизировать использовавшиеся в нем аммиак и двуокись углерода. К середине 1860-х гг. этот процесс был усовершенствован, и Сольве, так же, как Перкин и Бессемер, стал очень богатым человеком.

Не всем изобретателям в сфере химических технологий так же везло. Американец Чарльз Гудьир, который в 1839 г. изобрел метод вулканизации резины, вымостивший путь к ее широкому промышленному использованию, умер, обремененный большими долгами. Другому американцу, Джону Уэсли Хайатту, в 1869 г. удалось создать первый синтетический пластик, названный им целлулоидом. Сперва целлулоид вследствие своей огнеопасности имел ограниченное экономическое значение и из него делали главным образом расчески, рукоятки ножей, клавиши пианино и детские погремушки, но это было только начало[60]. Прорыв в производстве синтетических материалов был осуществлен лишь в 1907 г., когда Лео Бакеланд, американец бельгийского происхождения, изобрел бакелит. Причина, по которой его создание так запоздало, заключалась в том, что прежде этому препятствовало состояние химической теории и практики (Bijker, 1987, p. 169). Тем не менее Бакеланд сам не вполне понимал сущность открытого им процесса, так как макромолекулярные химические теории, объясняющие строение синтетических материалов, появились лишь в 1920-е гг. Наука и техника снова двигались вперед рывками.

Возможно, классическим примером «бесплатного завтрака», дающего резкий прирост благосостояния при незначительных затратах, являются тонкие химические технологии, которые после 1870 г. позволили привнести порядок в доселе хаотическую сферу фармацевтики. Начало широкому применению анестезии положила королева Виктория, в 1853 г. пользовавшаяся хлороформом во время родов принца Леопольда. Дезинфицирующие вещества и антисептики, особенно фенол и бромиды, начали в больших количествах производиться после того, как Джон Листер открыл, что причиной инфекций являются микробы. Одним из самых замечательных достижений было открытие салициловой кислоты. Лечебные свойства ивовой коры были известны с древних времен, а в 1838 г. стало ясно, что ее активным компонентом является салициловая кислота. Сильная едкость этого вещества приводила к неприятным побочным эффектам, и в 1850-е гг. германская фирма Bayer начала экспериментировать с его различными производными. Одним из них была ацетилсалициловая кислота, синтезированная, а затем забытая. Вместо нее стал производиться и продаваться как анальгетик салицилат натрия. В 1899 г. работавший на фирме Bayer химик Феликс Хофман по наитию выдал пациенту, не переносившему побочных эффектов салицилата натрия, старый пузырек с ацетилсалициловой кислотой, и сразу же выяснилось, что это химическое соединение, впоследствии названное аспирином, представляет собой настоящее чудо-лекарство: эффективное, не имеющее серьезных побочных эффектов и дешевое в производстве. В течение нескольких месяцев его образцы были разосланы 30 тысячам врачей, и новое лекарство вскоре получило широчайшее распространение (Krantz, 1974).

Электричество

Подобно химии, электричество представляло собой сферу применения абсолютно новых знаний для решения экономических проблем. Об огромном экономическом потенциале электричества догадывались с начала XIX в. Хэмфри Дэви еще в 1808 г. продемонстрировал, что его можно использовать в целях освещения. Опираясь на открытия таких ученых, как Ханс Эрстед и Джозеф Генри, Майкл Фарадей изобрел в 1821 г. электродвигатель и в 1831 г. – динамо-машину. Однако возможность применения электричества все равно оставалась под большим вопросом[61]. Эксплуатация электродвигателей обходилась недешево: пока источником электричества оставались батареи, она в 20 раз превышала стоимость эксплуатации паровой машины (Passer, 1953, p. 212). С середины 1840-х гг. первоначальный энтузиазм по отношению к электричеству как к источнику дешевой энергии начал таять. Первой сферой эффективного использования электричества стала не энергетика, а телеграф. Его создание было итогом целого ряда изобретений, самые важные из которых сделали немец С. Т. Земмеринг, в 1810 г. продемонстрировавший возможности телеграфа, англичанин Уильям Кук, в 1837 г. получивший патент на телеграфный аппарат с пятью иглами, и американец Сэмюэль Морзе, изобретатель названной его именем кодировки, позволившей использовать аппарат с одной иглой. Первый работоспособный подводный кабель был в 1851 г. проложен компанией Томаса Крэмптона между Дувром и Кале, оказавшись техническим триумфом, не превзойденным в течение 37 лет.

Телеграф, как и железная дорога, был типичным изобретением XIX в. в том смысле, что являлся комбинацией отдельных технических изобретений. Так же, как прочность цепи определяется прочностью ее самого слабого звена, так и надежность и эффективность системы никогда не может превышать надежность и эффективность ее самого слабого компонента. Дальняя телеграфная связь стала возможной лишь после множества последовавших изобретений и усовершенствований, для осуществления которых потребовались десятилетия. С большими сложностями была сопряжена прокладка подводных кабелей. Передававшиеся по ним сигналы нередко были слабыми и запаздывали, что приводило к искажению сообщений. Более того, сами кабели