Bắt đầu từ các tổ chức và văn hóa, tiếp theo là tiền bạc, nhưng từ đầu đến cuối, sức mạnh của tri thức luôn là quan trọng nhất.
Bước đầu tiên để có được thông tin kỹ thuật mới từ Anh là việc gửi những nhà thám hiểm - những đặc vụ được huấn luyện để quan sát, báo cáo và thu hút các thợ thủ công giỏi. Vì vậy, từ năm 1718 đến 1720, với sự giúp đỡ của một người Scotland tên là John Law, Pháp đã khởi động một chiến dịch có tổ chức để thu hút các thợ thủ công giỏi của Anh: thợ làm đồng hồ, thợ dệt len, thợ kim hoàn, thợ thủy tinh, thợ đóng tàu - khoảng 200 hoặc 300 người. Chiến dịch này đã làm rối tung cả người Anh đến nỗi họ phải thông qua một đạo luật cấm thợ thủ công giỏi di cư, biện pháp đầu tiên trong một loạt các biện pháp tương tự kéo dài hơn một thế kỷ và lan rộng sang nhiều lĩnh vực thương mại khác nhau.
Tuy nhiên, đạo luật này không tạo ra một rào cản không thể vượt qua. Trong một thế giới của chủ nghĩa bảo hộ cực đoan, không phải ai cũng nhận ra nguy cơ từ sự cạnh tranh quốc tế. Một ví dụ điển hình là về kỹ năng chế tạo kim loại - một tài nguyên quý báu vì mối liên hệ chặt chẽ với việc sản xuất vũ khí và máy móc. (Người ta sẽ sẵn lòng giết chóc để trở nên tài năng hơn trong việc giết chóc.) Vào năm 1764-1765, chính phủ Pháp đã gửi Gabriel-Jean Jars để đi thăm các nhà máy khai thác và luyện kim ở Anh. Người Anh không nhận ra giá trị của những bí mật kinh doanh này, nên ông đã được chào đón tại các nhà máy đúc và luyện kim ở Sheffield và vùng Đông Bắc. Các ghi chú của ông, sau khi được xuất bản, vẫn là một nguồn thông tin quý báu về các kỹ thuật của thời đại. Điều này cũng đúng với tiến bộ của người Anh trong việc đo thời gian, chìa khóa dẫn đến sự vượt trội trong hàng hải: vào năm 1769, Hội đồng Kinh tế Pháp đã cho phép một du khách Pháp mở và nghiên cứu một chiếc đồng hồ biển cách mạng của John Harrisonii, vì họ tin rằng điều này sẽ đóng góp cho cả nhân loại. (Harrison rất phẫn nộ khi biết điều này.)
Trong Birmingham, sự chào đón không như mong đợi. Các nhà sản xuất giữ kín bí mật, khiến cho môi trường trở nên căng thẳng và không thân thiện.
Tôi thất vọng khi đến Birmingham, nơi kiến thức không dễ dàng thu thập vì sự ghen tị giữa các nhà sản xuất. Cảm giác như người Pháp đã mang đi những bí mật sản xuất, làm tổn thương cộng đồng.
Dù vậy, các nhà sản xuất Birmingham vẫn không ngừng tiến bước. Họ học hỏi từ nhiều quốc gia và sẵn lòng hợp tác với mọi người, không phân biệt dân tộc. Matthew Boulton là một minh chứng sáng sủa cho sự hòa nhập và thành công trong ngành công nghiệp.
Sự phân biệt giữa sự tò mò và gián điệp không phải lúc nào cũng dễ dàng. Có những người đến từ nước ngoài thu thập kiến thức một cách công khai, nhưng cũng có những kẻ giấu diếm mục đích xấu xa. Ignace de Wendel là một ví dụ điển hình.
Chúng tôi không gặp khó khăn trong việc hiểu rõ ngành sản xuất của Anh. Điều quan trọng là giữ bí mật, thể hiện sự kiên nhẫn và sự chuyên nghiệp để thu được sự tin tưởng của các nhà sản xuất. Trong môi trường công nghiệp, sự hiểu biết về máy móc là quan trọng nhất.
Tài năng công nghệ từ Anh đã lan tỏa khắp châu Âu, nhưng việc thuê người có kinh nghiệm trực tiếp là điều quan trọng. Chỉ có những người có kiến thức thực tế mới có thể truyền đạt kinh nghiệm đó.
Trong công nghiệp Anh thế kỷ 18, việc phân công lao động là điều quan trọng. Mỗi công nhân chỉ biết một phần nhỏ của quy trình sản xuất. Điều này giúp giảm chi phí nhân công và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Chuyên môn hóa có thể tốn kém nhưng lại rất cần thiết. Một số người chọn di cư vì lý do cá nhân hoặc vì tiền bạc. Những người thành công trở thành doanh nhân quốc tế.
Những người chuyên nghiệp rời quê hương chủ yếu vì lợi ích cá nhân, chứ không phải vì cần phải lưu vong. Họ trở thành doanh nhân quốc tế thành công, như nhà Cockerill.
William Cockerill, một thợ máy, đã trở thành doanh nhân quốc tế khi cung cấp các tổ hợp máy cho ngành dệt len tại Verviers. Sự tham vọng của ông đã giúp ông mở xưởng riêng ở Liège.
Trong năm 1813, William Cockerill chuyển toàn bộ doanh nghiệp cho con trai John, người đã mở rộng hoạt động kinh doanh sang lĩnh vực máy ép thủy lực, động cơ hơi nước và máy bơm.
Người Anh xa xứ thường là công nhân được hấp dẫn bởi tiền lương cao hơn ở nước ngoài. Một số được gửi đi giám sát và đảm bảo hoạt động công nghiệp.
Anh cấm xuất khẩu máy móc và di cư lao động lành nghề để ngăn chặn sự cạnh tranh từ nước ngoài, nhưng không thành công. Người thợ thủ công và kỹ sư Anh di cư tự nguyện.
Người Pháp cũng đón nhận người nước ngoài với kỹ năng luyện kim. Tiền bạc là yếu tố quan trọng khi làm việc xa quê hương.
Phân chia lao động và vốn tạo ra sự khác biệt trong việc tiết lộ bí mật công nghệ và thúc đẩy cạnh tranh. Lệnh cấm xuất khẩu máy móc thất bại do nhu cầu thị trường nước ngoài.
Quan trọng hơn là việc truyền bá là việc đầu tư vào giáo dục khoa học và công nghệ ở các nước đi sau. Nhắm vào cấp trung học và cao hơn, các nước này muốn đào tạo kỹ sư và nhà quản lý có kiến thức sâu rộng, đặt nền móng cho sự tự chủ tri thức.
Trường Polytechnique có thể quá lý thuyết trong cách dạy. Sinh viên muốn học về công nghệ và khoa học ứng dụng thường chọn học sau đại học tại Ecole des Mines hoặc Ponts-et-Chaussées.
Ngoài hai trường đại học chính, các trường địa phương và các trường chuyên ngành cũng phát triển. Các sáng kiến ở Pháp cũng là tấm gương cho các nước khác.
Các nước vùng Viễn Đông cũng đã phát triển các trường học tương tự Polytechnique. Mỗi nước có hệ thống giáo dục riêng, nhưng đều hướng đến mục tiêu phổ biến kiến thức khoa học và kỹ thuật.
Sự đầu tư vào giáo dục chính quy là chìa khóa cho việc phát triển các ngành kiến thức mới có tiềm năng kinh tế lớn.
So sánh hệ thống giáo dục ở trường này với chiến lược học tập kết hợp làm việc ở Anh, chiến lược đã thúc đẩy Cách mạng Công nghiệp. Dù công nghệ phụ thuộc vào sự tích lũy của các cải tiến và phát minh, nhưng Anh vẫn tiếp tục tạo ra những thiên tài và tài năng phù hợp, đặc biệt là những người tự học.
Hóa học và điện là hai lĩnh vực đạt được nhiều thành tựu nhất, nhờ vào sự phát triển trong kiến thức khoa học. Tiến bộ trong lĩnh vực hóa học hữu cơ đã mở ra vô số ứng dụng mới, từ lĩnh vực thuốc nhuộm đến vật liệu nhân tạo.
Công nghệ điện từng phát triển từ thế kỷ 18 và bắt đầu được ứng dụng vào các quy trình công nghiệp từ thế kỷ 19, sau nhiều nghiên cứu và phát minh đáng chú ý.
Trong cả lĩnh vực hóa học và điện, việc học tập và năng lực phụ thuộc vào giáo dục chính quy. Điều này đã giúp các nước đạt được sự phát triển đáng kể trong công nghệ.
Hệ thống điện ở Anh gặp phải nhiều khó khăn do sự phân chia quyền tự trị địa phương. Sự phức tạp trong hạ tầng đã làm chậm tiến trình phát triển của ngành này.
Sự hợp tác chặt chẽ giữa khoa học và kỹ thuật đã mở ra một thời đại mới, được Simon Kuznets gọi là “sự tăng trưởng kinh tế hiện đại.”
Không chỉ những đổi mới phi thường đã làm cho Cách mạng Công nghiệp lần thứ hai trở nên quan trọng như vậy – mà còn việc sử dụng nhiên liệu dạng lỏng và khí trong động cơ, truyền tải năng lượng và dòng điện, cải tiến về vật liệu, thông tin liên lạc (điện thoại và radio), cùng với việc phát minh các máy móc chạy bằng các nguồn năng lượng mới (xe cơ giới và thiết bị gia dụng). Và trên hết, đây cũng là vai trò của việc truyền thụ kiến thức chính quy.
Sự kết hợp giữa khoa học và kỹ thuật đã được tiên đoán từ trước. Chúng ta có thể thấy điều này từ thời trung cổ, khi kiến thức thiên văn được áp dụng để cải thiện hàng hải (tính toán vĩ độ), sử dụng toán học để tính toán đường đạn, và ứng dụng con lắc để sản xuất ra đồng hồ chính xác hơn nhiều lần. Mặc dù vậy, phải đến cuối thế kỷ 19, khoa học mới bắt đầu dẫn đầu và tiên phong kỹ thuật. Ngày nay, các nhà phát minh và những người giải quyết vấn đề thấy lợi ích của việc tham khảo kiến thức trước khi bắt tay vào dự án, hoặc đặt ra mục tiêu cụ thể.
Đó chính là cách những nhà lãnh đạo/nhà cải cách không ngừng cải tiến và vượt trội. Và đó cũng là lý do tại sao mọi lợi thế truyền thống – tài nguyên, vật chất, quyền lực – đều đang mất giá trị, và trí óc được coi trọng hơn vật liệu. Tương lai mở ra cho những người có chí khí, bàn tay, và trí óc.
BÍ MẬT LUYỆN THÉP
Thép luôn là vật liệu được ưa chuộng cho việc sản xuất vũ khí trắng như kiếm, dao găm, và công cụ có lưỡi sắc. Quá trình sản xuất thép ban đầu phức tạp và tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau dựa trên việc điều chỉnh lượng carbon. Công nghệ lò cao đã giúp tạo ra những thanh thép chất lượng hơn.
Cách khác để sản xuất thép là loại bỏ carbon để lấy sắt rèn, sau đó thêm carbon để tạo ra thép. Quá trình này yêu cầu sự phân phối đồng đều carbon trong kim loại để tạo ra thanh thép đồng nhất và cứng cáp. Kỹ thuật này đã tạo ra những thanh thép có nhiều lớp và độ bền cao, như những thanh kiếm samurai nổi tiếng của Nhật Bản.
Kiếm samurai không thể sánh kịp với chất lượng của thép được nung chảy và carbon hòa trộn đều. Benjamin Huntsman, một thợ đồng hồ người Anh, đã phát minh ra công nghệ sản xuất thép này vào năm 1740. Phát minh của Huntsman giữ được độc quyền trong một thời gian dài.
Người Pháp đã dành nhiều nỗ lực để học hỏi công nghệ sản xuất thép. Tuy nhiên, họ đã gặp nhiều thất bại trong việc này. René Antoine de Reaumur, một nhà khoa học Pháp, đã thành lập một nhà máy để chế tạo thép nhưng không thành công do thiếu hiểu biết về vai trò của carbon.
Các nhà luyện kim Pháp đã cố gắng tạo ra thép sánh kịp với của Anh và Đức nhưng không thành công. Gabriel Jars và Duhamel là hai ví dụ điển hình cho những nỗ lực đó. Mặc dù có sự hỗ trợ từ chính phủ, nhưng họ vẫn gặp nhiều khó khăn trong quá trình sản xuất.
Một người Anh xuất hiện, Michael Alcock từ Birmingham, đã được chúng tôi đề cập trước đó. Ông nói với một người Pháp rằng không có gì khó khăn: làm thép dễ; chỉ là làm thép tốt mới khó. Vì vậy, với sự trợ giúp từ Giám đốc Thương mại Trudaine của xứ Montigny (con trai của người đã gửi Jars và Duhamel đến thăm Anh), ông đã thành lập nhà máy riêng và sản xuất các loại thép luyện carbon và thép tôi kỹ. Ông chưa bao giờ vượt qua giai đoạn thử nghiệm.
Trong khi đó, hai đối tác của Alcock tự làm tiến bộ, họ mua một xưởng luyện kim nhỏ tại Amboise bên bờ sông Loire (nổi tiếng với lâu đài hoàng gia của nó). Xưởng luyện kim này thu hút sự chú ý của Công tước xứ Choiseul và được chính phủ Pháp (một lần nữa với sự giúp đỡ của Trudaine xứ Montigny) bảo trợ với tư cách là 'nhà máy hoàng gia' chuyên sản xuất thép tốt và nhận được trợ cấp 20.000 livre mỗi năm. Tuy nhiên, trợ cấp này đi kèm với một rủi ro: phải sử dụng sắt rèn của Pháp. Doanh nghiệp này đầu tư mạnh vào thiết bị: sáu lò nung lớn, 40 búa điện, 80 xưởng luyện kim; và thực hiện từ thử nghiệm này đến thử nghiệm khác. Nhưng không có kết quả. Họ chưa bao giờ sản xuất ra được thép tôi kỹ, và thép luyện carbon của họ không đủ độ tin cậy.
Các doanh nghiệp khác, mỗi cái có mối quan hệ riêng nhưng có tinh thần quyết tâm đồng đều, tham gia vào cuộc đua sản xuất thép, điều trở nên quan trọng hơn bao giờ hết khi công nghệ phát triển và kim loại thay thế gỗ. Một trong số đó, ở Dauphiné, nhận được sự hỗ trợ từ giám đốc và tập đoàn tài chính của Công tước xứ Orléans. Ban đầu, nó chỉ đặt mục tiêu thấp: sản xuất lưỡi cắt và đồ kim loại nhỏ. Nhưng sau đó, gặp phải vấn đề về tham ô. Việc lén lút tiêu tiền dễ dàng hơn việc kiếm tiền.
Nhà sử học Denis Woronoff trong lĩnh vực thép của Pháp tổng kết: 60 năm sau Réaumur, việc sản xuất thép của Pháp vẫn 'đứng im'. Một loạt các tuyên bố thành công cuối cùng đều không chính xác. Không phải các thanh tra chính phủ tin tưởng hoặc dễ dàng, mà do họ tập trung nhiều vào đặc tính lý thuyết của kim loại này hơn là vào hiệu suất của nó (độ cứng, độ sắc bén, v.v.). Họ cũng 'bị thuyết phục' bởi tầm quan trọng của quy mô (doanh nghiệp khổng lồ) trong những trường hợp không kinh tế do quy mô. Kết quả là lãng phí, bế tắc, và thất bại về mặt kinh doanh.
Sau đó, cách mạng và Napoléon xuất hiện. Vẫn đứng im. Chỉ đến những năm 1820, người Pháp mới học được cách sản xuất ra thép tôi kỹ, nhờ vào một người Anh xa xứ có tên là James Jackson.
Người Đức đã đạt được điều này khoảng mười năm trước, gần như không cần sự giúp đỡ nào từ bên ngoài. Johann Conrad Fischer, một quan sát sắc sảo người Thụy Sĩ và một nhà du khách với tầm nhìn sắc sảo, đã học cách luyện thép từ khoảng năm 1805.
Để học cách luyện thép, không chỉ cần công thức và kế hoạch chi tiết, mà còn cần những chứng ngôn cá nhân.
THIÊN TÀI KHÔNG ĐỦ
Giữa thế kỷ 19, thuốc ký ninh alkaloid có ý nghĩa sống còn đối với sự cai trị của người Anh ở Ấn Độ, nơi mà bệnh sốt rét khiến cho nhân viên dân sự và quân sự mệt mỏi hoặc chết. Ký ninh không phải là phương thuốc chữa trị cho căn bệnh này, nhưng nó giảm nhẹ các triệu chứng. Lúc đó, ký ninh được chiết từ vỏ cây quinine, có nguồn gốc từ Peru. Chính phủ Anh đã tìm mọi cách để tìm kiếm hạt giống cây quinine ở Peru, trồng chúng ở Ấn Độ, nhưng kết quả lại không như mong đợi. Ấn Độ vẫn phụ thuộc vào việc nhập khẩu từ Java với chi phí cao, nơi người Hà Lan đã phát triển phương pháp chiết tách tốt hơn. Người Anh muốn có nguồn cung riêng của họ.
William Henry Perkin, sinh năm 1838 tại London, là con trai của một người xây dựng và không có mối liên hệ với Ấn Độ. Người cha mong muốn ông trở thành một kiến trúc sư để thăng tiến trong xã hội, nhưng từ khi còn nhỏ ông đã yêu thích hóa học. Năm 1853, khi mới 15 tuổi, ông nhập học tại Đại học Hóa học Hoàng gia mới thành lập, và được nhà khoa học người Đức August Wilhelm Hofmann đón nhận, hướng dẫn và tuyển dụng. Hofmann giao cho Perkin nhiệm vụ tìm cách tổng hợp ký ninh, và Perkin nghiên cứu vấn đề này trong phòng thí nghiệm nhỏ mà ông tự lắp đặt tại nhà. Mặc dù không thành công trong việc tổng hợp ký ninh, nhưng từ đó, ông tìm ra một chất kết tủa từ naphtha, một thành phần của than đá, được biết đến là aniline đen, từ đó ông đã tạo ra aniline màu xanh dương, hay còn gọi là hoa cà. (Hóa học thực sự là một môn khoa học may mắn.)
Perkin nhận ra giá trị của phát hiện này và sáng tạo ra một loại thuốc nhuộm màu xanh dương độc đáo. Sau khi nhận được bằng sáng chế, khi mới 19 tuổi, ông thành lập một nhà máy sản xuất thuốc nhuộm này với vốn từ cha và anh trai. Đây là kết quả của học tập tại Đại học Hoàng gia. Từ phát hiện này, Perkin nhanh chóng trở thành một triệu phú. Sau đó, ông quay trở lại với đam mê của mình trong hóa học thử nghiệm và lý thuyết. Công nghiệp hóa chất của Đức đã vượt xa Anh.
Loại thuốc nhuộm nhân tạo đầu tiên này mở ra một kỷ nguyên mới trong ngành nhuộm. Khi Perkin đưa ra phát hiện này, các nhà hóa học từ nhiều quốc gia đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển nhiều loại màu nhân tạo khác nhau, tạo nên sự đa dạng trong ngành nhuộm. Các màu sắc này thú vị và kích thích sự sáng tạo trong ngành dệt may, khiến cho phụ nữ ở các nước giàu bắt đầu từ bỏ màu sắc truyền thống.
Quan trọng hơn trong dài hạn là sự phát triển của các phát minh này trong ngành hóa chất, tạo ra nhiều ứng dụng mới như các chất phát sáng, dược phẩm, vật liệu nhiếp ảnh, phân bón, và nhựa. Tất cả những phát minh này đều được trích xuất từ những khám phá không ngờ và ngẫu nhiên.
Nhờ Perkin, Anh đã dẫn đầu trong ngành công nghiệp hóa chất mới này. Từ việc có một ngành công nghiệp truyền thống vững mạnh dựa trên hóa chất nặng, Anh đã tiến xa hơn và trở thành một thị trường lớn về thuốc nhuộm. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này sau đó đã dần rời bỏ Anh và tới Đức, Pháp, và Thụy Sĩ.
Vì sao? Anh không có đủ những nhà hóa học có khả năng và được đào tạo như ở Đức. Khi những nhà hóa học Đức rời Anh để quay về quê hương, ngành hóa chất hữu cơ của Anh bắt đầu suy thoái. Ngược lại, ở Đức, các tập đoàn lớn như Hoechst, BASF, Bayer, Agfa, đã được hình thành xung quanh các nhà khoa học hàng đầu và được trang bị các phòng thí nghiệm tiên tiến.
Sự quan trọng của nhóm nhân tài này kết hợp với tinh thần dám nghĩ, dám làm và một văn hóa nghiên cứu định hướng rõ ràng được thể hiện qua câu chuyện về thuốc nhuộm chàm nhân tạo. Đây là một ứng viên lý tưởng cho quá trình tổng hợp: một loại thuốc nhuộm chính, hợp chất carbon, được chiết xuất từ những loài cây đặc biệt (như cây tùng lam và một số loại cây khác). Vào năm 1880, Giáo sư A. Baeyer đã tổng hợp thành công và bán quy trình này cho BASF và Hoechst, hai công ty chắc chắn có nhiều điều để chia sẻ và tài nguyên chung. Họ cần nhau. 17 năm, 152 bằng sáng chế và hàng triệu mark Đức sau đó, nhưng hai công ty vẫn chưa thể tạo ra một phương pháp thương mại khả thi. Một phương pháp khác được đề xuất, nhưng nó gặp khó khăn; nó đòi hỏi quá nhiều toluene đến mức ngành công nghiệp nhựa than đá không thể cung cấp mà không làm thị trường đầy ắp các phụ phẩm như benzen và naphthalene. Phế phẩm trở thành một tai họa đối với ngành hóa chất và những người sống gần đó. Chúng cũng là một nguồn kích thích mạnh mẽ cho sự nghiên cứu mới.
Đến thời điểm này, BASF và Hoechst đã chuyển sang một phương pháp mới tại ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, hay còn được gọi là Polytechnic) ở Zurich, bắt đầu từ naphthalene, một phụ phẩm mà trước đó gần như không có giá trị từ việc chưng cất nhựa than đá. Tuy nhiên, phương pháp này cũng đặt ra những vấn đề thực tiễn và thương mại mà phải mất nhiều năm để giải quyết. BASF theo đuổi một hướng; Hoechst, với quyền sử dụng quy trình, đi theo hướng khác, dựa trên nghiên cứu tại Zurich Poly. BASF đã đưa ra sản xuất sớm hơn (năm 1897), trong khi Hoechst muộn hơn (năm 1904), nhưng kỹ thuật của Hoechst lại cho thấy hiệu suất tốt hơn. Trong lĩnh vực hóa học cũng như trong kinh doanh, có nhiều cách để thực hiện.
Ở đây cũng như trong nhiều trường hợp khác, kỹ thuật mới đã mang lại sự suy tàn cho các phương pháp cũ và những người phụ thuộc vào chúng. Trong vòng ba năm, BASF sản xuất thuốc nhuộm chàm với sản lượng cao nhất có thể từ 250.000 mẫu Anh. Những người thua cuộc lớn nhất trong trường hợp này là những người canh tác và xuất khẩu thuốc nhuộm tự nhiên Ấn Độ: 187.000 tấn vào năm 1895-1896; 11.000 tấn vào năm 1913-1914. Giá của thuốc nhuộm đã giảm một nửa.
Cho đến Thế chiến I, Đức đã vượt xa phần còn lại của thế giới trong lĩnh vực hóa học hiện đại – đến mức ngay cả việc tịch thu các bằng sáng chế công nghiệp của Đức trong cuộc chiến cũng không mang lại lợi ích ngay lập tức cho đối thủ cạnh tranh ở nước ngoài. Các công ty lớn nhất của Mỹ, với các kỹ sư hóa học giỏi nhất, không biết phải làm gì hoặc làm thế nào với các bằng sáng chế đó. Vì vậy, vào những năm 1920, Mỹ đã thuê các nhà hóa học Đức. Hoạt động gián điệp công nghiệp đã trở lại.