工业革命是人类文明进程中一次重大的转折点。虽然在工业革命之前，人们已经在农业、科技、文化、人口数量等问题上取得了迅猛的发展，但是始终还是一副东西不够吃，商品不够用的境况。但是工业革命发生以后，人类在历史上第一次让生产出来的商品超过了所需求的。也就是说，人们的生活从物质匮乏的时代变成了物质充盈的时代。物质文明丰富了，才能养活更多的人口，创造出更多社会分工，人们才能过上好日子。所以说，工业革命是人类文明进程中一个重大的转折点。

我们知道，英国是工业革命的发源地，也是世界上最早完成工业革命的国家。但是为什么这个只有地球陆地面积千分之二，人口在当时只占世界百分之一的海上岛国就成为了工业革命的发源地呢？这是因为英国是西方最早大规模使用煤的国家。

工业革命的发展离不开充足的铁，但对工业革命初期的英国来说，最缺的就是铁。在当时铁的产量由森林的面积来决定，这是因为炼铁时需要大量的木炭。当时的炼铁技术，需要把木炭与铁矿石混在一起烧。木炭不仅要提供热量，还能提供大量的碳，这样碳就能和铁矿石中的氧快速结合释放出二氧化碳，提升炼铁的效率。

但是这样的炼铁方式需要消耗大量的木材。大约100公斤的木材才只能炼出1公斤的铁。一个普通的炼铁厂一年就要消耗400英亩的森林。而当时炼铁厂需要木材，普通家庭的生活也需要木材，所以到了18世纪初，英国森林的覆盖率已经比之前下降了10%。木材在当时甚至变成了一种战略储备资源，成为了一种限购限量的商品。整个18世纪，英国铁产量的一半，都要依靠从瑞典等森林资源丰富的国家进口的木材。所以，稀缺的木材就成了制约当时英国铁产量的主要因素。

那后来这种局面是怎么改变的呢？这就要说到煤了。英国是煤炭储量丰富的国家之一。在西方历史中，煤最早就是在英国被发现的。当时古罗马人入侵英国以后，发现了这种深黑色又泛着亮光的矿石。罗马人就把这种稀罕玩意，当做一种宝石来装扮自己，这有点像是我们今天佩戴的钻石。而英国也因为出口这种“宝石”而闻名欧洲。

尽管煤比木材储量丰富，而且价格也更便宜。但如果把煤混在铁矿石里一起烧也会产生新的问题，因为煤中的杂质会污染铁，这样炼出来的铁基本上就是废铁，没法用。所以，不能用煤来代替木材。直到18世纪中期，英国人在煤的使用上有了一个新的方式，就是把煤放在火上烤，煤就变成“焦炭”，这个方法其实跟把木头变成木炭差不多。烤制的过程就去除了煤里面的杂质，这样煤就可以用来炼铁了。有了焦炭，摆脱了对木材的需求，铁产量大幅提高。廉价的煤终于代替了昂贵又稀缺的木材，成为了工业上最主要的能源。

煤在一方面为炼铁提供了焦炭，也在另一方面为炼铁提供了强大的动力。不过还有一个因素制约着铁的产量，能解决这个问题的就是蒸汽机。在使用蒸汽机之前，炼铁炉是靠水车来提供充足的氧气，这个原理就跟我们在炉火上扇扇子一样。但是，水所能提供的动力有限，因此，铸铁厂的规模相对较小，产量也比较低。而要是赶上枯水期，水流速度变慢，铸铁厂还不得不缩减生产规模。所以铸铁厂需要一种能够持续为炼铁提供充足气流的设备，于是，蒸汽机就出现了。

我们都清楚一个叫做瓦特的人把蒸汽机进行了改良。世界上第一台蒸汽机是由伦敦的一个小五金商人托马斯·纽科门发明的。不过，纽科门蒸汽机非常笨重，而且燃煤效率非常低。所以它一般用来在矿井中抽水，无法推广到其他工业上。瓦特很快就想出了提高燃烧效率的解决方案，并设计出了体积更小，更便于使用的新式蒸汽机。但是直到8年后，这款蒸汽机的燃煤效率是纽科门蒸汽机的5倍，并且应用范围非常广，所以瓦特发明的蒸汽机也被人们称为“万能蒸汽机”。

万能蒸汽机的出现代替了水车，为炼铁炉提供了更强劲的气流。有了充足的焦炭和充沛的氧气，炼铁的障碍都被扫平了。从此，廉价又高产的铁熔浆源源不断地从熔炉中涌出。短短几年之间，英国就摇身一变，成为世界上的产铁大国。

正是因为煤代替了木炭，才使得铁的产量提高了。铁产量的提高同时能生产制造出更多的蒸汽机也在增加。而蒸汽机又进一步促进了煤和铁的产量，让这些原材料变得更便宜，从而也降低了制造蒸汽机的成本，让更多的产业能够使用这种高效蒸汽动力装置。煤、铁、蒸汽机三者彼此相互促进，生产效率大幅提高。

到1830年，英国煤产量占世界煤产量的80%。到1848年，英国的铁产量比世界其他国家铁产量的总和还多。蒸汽机的使用让生产效率比农耕时代提高了好几个数量级。工厂代替了手工业，成为英国的支柱产业。工业规模越来越大，机械化程度越来越高，商品数量和种类也越来越丰富。人们成群结队地迁入城市，充实着日益膨胀的劳动力大军。1860年前后，伦敦人口超过300万人，成为了当时世界上最大的城市。而英国也成为了当时世界的生产中心，它的市场和势力范围延伸到了全世界，一个日不落帝国就此诞生了。而这一切的改变都是因为对煤的使用。