從能量管理角度來看，有兩種農(nóng)業(yè)集約化的模式，一種是以其他能源形式對人力進行替代，一種是增加人力投入密度。歐洲與北美走的是第一種模式，埃及和中國走的是第二種模式。

整部農(nóng)耕史的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析表明，人力投入程度與產(chǎn)出效率總體呈現(xiàn)出反比態(tài)勢——人力在單位面積耕地上投入越多，產(chǎn)出效率就越低，反之則越高。

在16世紀之前，歐洲與中國農(nóng)耕的產(chǎn)出效率差不多——當然體量規(guī)模上不是一個數(shù)量級了。16世紀之后歐洲農(nóng)業(yè)的發(fā)展，源于瘟疫、災荒，以及新大陸發(fā)現(xiàn)所導致的本土人口銳減，這迫使歐洲走上了依賴機械、技術、管理提升產(chǎn)出效率之路。

在16世紀之前，歐洲和中國每公頃土地上的人力水平一直都維持在2-3人的水平。

到19世紀之后，歐洲和北美的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出開始超越中國，此時的人力投入水平是：埃及25人每公頃，中國12人每公頃，歐洲3人每公頃，美國則是1人每公頃。

作者指出，過度依賴人力密集投入，實行人力條件下的集約化農(nóng)業(yè)，在初期可以提升每畝地的產(chǎn)出效率，但中長期來看，則將引發(fā)農(nóng)業(yè)“內(nèi)卷”——土地過度使用而貧瘠化，人口密集度持續(xù)提升造成過重負擔。

這正是明代中晚期之后，中國整體上走向“內(nèi)卷”和下行的原因之一。

明末清初的戰(zhàn)爭導致人口銳減，這又是清初生產(chǎn)力迅速提升和國力增長的主因。但從清代高宗時期開始，隨著人口激增，再次加劇了明代開始的“內(nèi)卷”。

原因也很簡單——體制沒有變化，清王朝并未對中國社會的治理模式進行改革。

為了維系統(tǒng)治的穩(wěn)定，絕大多數(shù)人口被鎖定在土地上，既不允許對外拓展，也不倡導發(fā)展工商經(jīng)濟，大家只好面朝黃土——繼續(xù)在人力密集的有限土地上進一步地投入無效的人力。

中國人的勤勞與隱忍，大多轉(zhuǎn)化成了無效的產(chǎn)出，進入一個怪圈——越勤勞，產(chǎn)出效率越低，越貧困。這種狀態(tài)，又恰好是中央集權的體制所需。

這一趨勢，直到近三百多年后的1978年，中國政府實施聯(lián)產(chǎn)承包責任制，把農(nóng)業(yè)人口釋放到城市，才得到了根本扭轉(zhuǎn)。

前工業(yè)時代的典型能量獲取來源，首先是畜力，畜力中最強大而穩(wěn)定的來源是馬匹，按照75W的穩(wěn)定功率輸出衡量，1匹馬的功率相當于10個人。

對馬、牛、騾子的使用，一是取決于當?shù)匦罅Φ钠贩N和特征，二是相應的技術和設備支持，是否能夠讓牲畜最大化輸出它們的功率。

其次是水力。不論哪個文明體，大家對水力的利用都極其充分，由此發(fā)展出的水車系統(tǒng)也可謂達到了工業(yè)時代之前的最頂端。

實際上，直到1860年，美國的水車的裝機容量還有500MW，當時的蒸汽機裝機容量都只有920MW，一直到十九世紀七十年代，水車的能量輸出才被蒸汽機超過——原因也很簡單，蒸汽的成本直到那時才低于水力。水車的改進機型就是水輪機，這在后來直接被應用到了工業(yè)時代。

第三是風力，風力是前工業(yè)時代平原地區(qū)的主要動力來源之一。風車用了上千年，卻直到1745年，才由英國人想到在風車葉片之后加一個尾翼，以驅(qū)動風車自動跟蹤風向。

最奇怪的是，使用風車最多的荷蘭，遲至19世紀才采用這項技術。

在美國，風車、鐵絲網(wǎng)是人們開拓平原的有力工具——順便說一句，世界上最早的網(wǎng)絡，就是美國中西部廣大農(nóng)場上用于劃分農(nóng)場領地的鐵絲網(wǎng)，電話最早就是通過這些鐵絲網(wǎng)在農(nóng)戶間進行傳遞的。

第四是生物質(zhì)燃料。這估計是最早人類采用的能源利用形式了——燒火。生物質(zhì)燃料使用的時間最長，最大的問題是對森林植被的系統(tǒng)性破壞，以及對人心肺的損傷。

破壞性最大的階段即是工業(yè)革命初期17世紀末到18世紀初的半個世紀，煤炭尚未得到普及，可是冶金技術已經(jīng)得到發(fā)展，人們大量使用木材作為燃料——煉1公斤的鐵，需要消耗40公斤木材，英國煉鐵業(yè)一年就要消耗68萬噸木材。

接著作者從運輸和工具角度闡述了前工業(yè)時代各個時期人類發(fā)明的各類利用人力、畜力、風力、洋流等直接和間接太陽能的方式。

公元12-13世紀的蒙古人可謂把畜力運用到了極致——主要依靠馬匹建立起了一個橫跨亞歐的超大帝國，并運用馬匹作為國際交通驛站體系的主要運力。

公元14-16世紀的西班牙、葡萄牙以及英格蘭，則把風力和洋流利用到了極致——主要依靠風帆系統(tǒng)和船舵系統(tǒng)建立起遍及全球的殖民地體系。

二、化石能源

化石能源當然也是太陽能，唯一的區(qū)別在于，這不像水流、風、潮汐、山火那樣能看到的直接的能量。化石能源是間接存在的太陽能，需要人類認知和經(jīng)驗積累才能加以利用。

而一旦利用起來，化石能源顯而易見的優(yōu)勢在于——能量密度高。比如，煤的形成是15:1的比例積存濃縮，石油則是10000：1。

化石能源從兩個層面推動了人類世界的現(xiàn)代化飛躍，其一是從能源直接轉(zhuǎn)化為熱力的方式的發(fā)明和普及，以及相應的一系列新技術、新生產(chǎn)方式的出現(xiàn)。如內(nèi)燃機、燃氣輪機、燃氣渦輪等的發(fā)明；還有能源利用技術的發(fā)明，如精煉焦、精煉原油等技術，不僅提純能源，還興起了新材料。

其二則是神奇的把化石能源轉(zhuǎn)化為萬能的能源形式——電力。電氣時代的出現(xiàn)，一下子把人類社會推進到了一個公元18世紀之前的人類難以想象的高度。

對化石能源最早的利用是煤，中國漢代就已經(jīng)用煤煉鐵了，也就是說，煤已經(jīng)在小型工業(yè)中作為燃料出現(xiàn)了。

相比之下，歐洲則是遲至公元10世紀才開始有了煤炭采掘業(yè)。不列顛島確乎是歐洲的山西，煤炭資源極其豐富，豐富到在公元10世紀之前，人們普遍認為，只有買不起木材的窮人才會使用煤作為燃料。

形勢變化依然發(fā)生在那要命的1500年。東西方發(fā)展態(tài)勢的扭轉(zhuǎn)，幾乎都可以歸結(jié)在這個時間點前后不超過100年。

地理大發(fā)現(xiàn)催生了造船需求暴漲，造船占用了大量木材，英國恰好最缺木材。要么是大量進口，要么就是轉(zhuǎn)變思路——使用英國最富有的能源——煤炭。

事實上，16世紀中葉開始，英格蘭大量煤礦被開采，到17世紀中葉，也就是1650年，英國的能源來源從生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾俊@為其工業(yè)革命提效提速提供了最基礎的條件。

同一轉(zhuǎn)變，中國則推遲了整整三百年！到1965年，中國的生物質(zhì)能才下降到初級能源供應的50%以下。

化石能源的全面開發(fā)，引發(fā)了技術裂變——因為煤礦的開采，需要解決通風、照明、運輸、抽水的問題，以煤制氣來照明的煤氣燈被發(fā)明出來，鐵制管道系統(tǒng)開始生產(chǎn)并應用，鐵軌系統(tǒng)被發(fā)明并應用，標準化礦車開始應用，抽水系統(tǒng)被發(fā)明并應用。

最重要的，抽水系統(tǒng)原本是用畜力拉動絞盤，蒸汽機最開始就被用于取代馬拉絞盤來給煤礦坑道抽水。

煤炭的大量使用催生了對煤炭本身的研發(fā)——焦炭被發(fā)明出來，通過對煤的熱解和無氧加熱，可以得到能量密度更大，而燃燒產(chǎn)生灰塵和硫量更低的焦炭。

這幾乎是一種革命性創(chuàng)新。因為煤用來煉鐵雖然很早就已經(jīng)出現(xiàn)，但由于沒有解決爐子和煤的精煉問題，煉鐵的質(zhì)量一直得不到提高——煤燃燒的雜質(zhì)都滲入了鐵中。

英國解決了爐子問題——17世紀下半葉發(fā)明了反射爐，可以隔絕煤炭與鐵水；接著就是焦炭，提升煤的燃燒質(zhì)量，由是產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)的鋼，有了優(yōu)質(zhì)鋼材，就可以改進原始的氣缸，為瓦特改良蒸汽機提供材料支撐。

題外話：看到這里，大家容易被誤導到一些技術狗們常自以為是的觀點——技術決定一切。

他們可以把1500年英國和中國發(fā)展的走向差異，歸結(jié)為上述技術發(fā)明，因為中國沒有發(fā)明焦炭、反射爐、瓦斯燈、通風管道、蒸汽機，所以落后了。

這是典型的避重就輕和因果倒置——技術發(fā)明，與工業(yè)革命、市場經(jīng)濟繁榮一樣，都是結(jié)果，而不是原因。

你要說技術，煤炭用于煉鐵，在英國開始做同樣事之前，中國已經(jīng)煉了一千多年。為什么一千年時間里，中國沒有發(fā)展出焦炭、反射爐、鋼？原因也很簡單，但又不太正能量——體制。

中國是一個自古以來由上到下嚴密管控型的社會，不論具體組織形式如何變化，這種治理體制和模式從未發(fā)生過根本性的改變。穩(wěn)定壓倒一切其實是自古以來統(tǒng)治階級的核心追求。

這也是為什么自古以來中國的各類統(tǒng)治階層以及價值觀中就貶斥商業(yè)貿(mào)易的原因——商業(yè)增進人、財、物的流通和基層市場的整合，商業(yè)會改變社會層級間人才流動，形成新的社會群體，這在本質(zhì)上不利于社會各階層的固化和靜止狀態(tài)。

正是因為對基層、商業(yè)、市場的嚴密壓制與管控，導致社會各階層的想象力和創(chuàng)造力處于一個被控制和完全分散狀態(tài)——要么是不準做，要么是做了無法交流，沒有交流，就沒有積累，也就形不成技術集中爆發(fā)的合力。

換個視角去看16世紀的英國，焦炭、鋼鐵、反射爐、蒸汽機，這些發(fā)明與國王、議會、政府幾乎毫無關系。

英國政府沒有做過國家科技進步五年規(guī)劃這類東西，只做了一件事——保護私人產(chǎn)權，只要你納稅守法，就不干涉你做任何追求財富的事——你打著國家名義去海上搶劫其它國家船只都可以，只要你把搶劫的財貨拿回來跟國家分成。

社會面上的私人創(chuàng)新試錯就沒有了束縛，大家都開始想方設法用最小投入獲取最大產(chǎn)出——木材缺了，就都去用煤（英國并沒有制定國家能源發(fā)展規(guī)劃來做這件事）；人力缺了，就去試著用蹩腳的蒸汽機。

任何一項技術，不論能否適用，社會面上大家都在用，可以無障礙地拿到市場上去檢驗，無形中就加快了技術試錯和迭代，眾人拾柴火焰高，這比用幾個億投入國家實驗室來的技術探索要快得多。

國家進步來自于創(chuàng)新，創(chuàng)新來源于密集頻次和大應用面的試錯，這來源于整個社會面的活力，而非一個或幾個杰出頭腦之力。