关于同客观经济相联系的渐增收益有一个具体的例子，这就是技术系统和网状结构。在1850年以前，技术是由或多或少相互隔离的知识集所组成的，其中，生产技术突然发生的变化并不会引人注目地影响其他产业或者生产者。不过应当注意到，这一规则存在例外情况。如果有这样一个复杂的系统，其中的各个要素相互作用，那么当生产技术包含了这种系统时就会发生这些例外情况。在这些情况下，各要素从属于结构约束，这种约束使得激动人心的发展难以发生。一个例子就是户外农业。在户外农业中，不同的可耕种作物和家畜都是系统的一个部分，所以，在改变个别要素时由于需要适应其他要素而会受到制约。另一个例子是帆船。帆船的推进、掌舵、航行、防御以及维修保养全都相互作用，形成一个整体，这个整体对当时的水平而言是复杂的。由于存在着同这些系统相关联的结构约束，农业和船运技术的发展呈现出渐进的和缓慢的趋势。1850年以后，技术系统的复杂性提高了。网状结构的例子在铁路、电力、电报、电话以及供水等系统中可以发现，在向其中的个体提供备件和信息的需要中也能发现。如同保罗·大卫等人所指出的，在这些系统中，由于必须满足同现有技术兼容性的要求，所以某些要素可能会抵制系统其他要素的变化。不过，伴随1850年以后技术系统复杂性增加的，是发明者解决这些问题的能力的提高。自由市场能够创造出一套为不同生产者所遵循的通用标准，能够协调一个错综复杂的供给网络。自由市场的这种能力虽然令人印象深刻，却仍然存在许多弊端，这些弊端在应付复杂的技术系统时凸显了市场的脆弱。例如，这个世界因而存在分别使用110V和220V的电力用户、左侧驾驶和右侧驾驶、窄轨铁路和宽轨铁路，以及电力机车和柴油机车。
在19世纪下半叶，大规模生产成为西方技术的一个重要特征，不过西方技术的进步既非不可避免，又非普遍存在。技术进步的大图景可能甚至比大卫所相信的更杂乱无章。在许多产业中，小企业顽强地生存下来。部分原因在于大规模生产确保了小企业的生存，因为正如萨贝尔和蔡特林（Sabel and Zeitlin，1985）所指出的那样，大量的为大规模生产所需的特殊用途机器本身并不能够大规模地生产出来，而是为了迎合要求弹性和顾客定制的小市场。部分原因在于，设备之中的不可分割性可以通过设备的分担和共享、形成协作关系、租用而非采购昂贵的设备投入来加以克服。这些安排常常代价高昂，虽然最终让位于大规模生产的企业，但是此前不经过长期的斗争是不足以如此的。技术进步还时不时地有利于小型企业，例如，电力为每一个顾客带来了能源的弹性供应，自行车和汽车使运输中的小规模生产得以存在。
19世纪后期有时被描述为钢铁和化学品的时代。它确实如此，但内涵肯定更丰富。在下文中，我只能简略而有选择性地对必将被视为技术“雪崩”现象作一番探讨。
钢铁
到1850年，铁的时代已经完全建立了。但是对于众多用途而言，熟铁不如钢。熟铁机器零件和铁轨上的磨损使它们在使用时代价高昂，而且在很多用途上，尤其是在机器和建筑中，熟铁的韧性和弹性都不够。问题不在于制造钢，问题在于制造便宜的钢。
亨利·贝西默（Hemv BessemerI）是一名一流的修补匠，一位职业发明家。他发明的廉价钢工艺遵循了一个典型的发明模式——他是在为一个全然不同的问题（高速纺纱空心壳）寻求答案时得到这个灵感的。虽然这个炼钢法的基本概念只是灵光乍现，但是在完全理解这个方法如何和何时起作用，以及为何有时候失效之前，必得经过多年的排错和调试。酸性转炉（Besseme Iconverter）利用了以下事实：铸铁中的杂质主要是碳，如果把空气输送进入熔融金属，碳就可以作为燃料使用。空气中的氧和钢中的碳相互作用可以得到猛烈的热度，使铁保持液态。这样一来，如果加入适量的碳或者适时停止输送空气，就可以得到所需的铁一碳混合物，熔融物的高温和激流确保得到均匀的混合物。刚开始的时候，酸性转炉钢的质地极差，不过，后来英国造钢人罗伯特·穆塞特（Robert Mushet）发现，如果在熔融铁中加入镜铁——一种碳、锰和铁的合金——作为增碳剂，就可以解决这个问题。不久以后，人们又发现了酸性转炉钢的另一个缺点，即，矿石中的磷有损于钢的质量，因此，这一方法有一段时间仅限于瑞典和西班牙的矿石。除了其最初的弹簧和匕首需求之外，人们很快还发现了廉价钢的其他许多用途，到1880年，人们越来越多地把钢用在建筑、船只和铁轨上。
与贝西默的发明同时发生的还有一项发明。1857年6月，美国人威廉·凯利（william Kelly）获得了一项完全相同的工艺的专利。这恰恰是在贝西默向英国科学进步学会宣读其著名的论文一年之后。经过交涉，贝西默和凯利最后就他们的专利达成了一致意见。这两项发明几乎同时发生，实在令人称奇，这似乎对吉尔菲兰（Gilfillan，1935）的观点助了一臂之力。吉尔菲兰认为，发明者个体并不事关大局，只要时机成熟，发明就会自然而然地出现。这样一种结论是否必然成立还不清楚。在本案例以及其他许多案例中所发生的事情表明，一个“问题”是由一个已感知的市场需求以及技术发展水平来共同界定的，而技术发展水平是由以前的发明和知识积累所定义的。这个“问题”引导具有创造才能的人探索各种各样的途径以获得解决方案。上述两条路经也许并非像人们普遍猜测的那样是彼此独立的，除非我们能够证明，他们确实没有经由第三方、第四方等进行某种微妙的、间接的接触，否则这种独立性的状况肯定是令人怀疑的。
欧洲大陆的冶金学家们走的是一条不同的路径。他们联合开发了西门子一马丁平炉炼钢法，这种炼钢法依据的是混合法的思想，即，把低碳熟铁和高碳铸铁放在一起熔化。该技术使用热废气对进入的燃料和空气预热，把铸铁和熟铁以适当的比例混合在一起来得到钢。为了保持高温，炉膛内增加了特制硅砖内衬。这个方法使人们可以使用铁屑和低等级燃料，因此从长期来看，它比转炉炼钢法更有利可图。平炉钢的加工时间比酸性转炉钢更长，但是这反而可以更好地进行质量控制。酸性转炉钢在压力之下易于莫名其妙地破裂，这个问题最终追溯到细微的氮杂质。1900年，美国钢铁大王安德鲁·卡耐基（Andrew Carnegie）断言，平炉炼钢法是钢铁工业的未来。西门子一马丁炼钢法就像贝西默炼钢法一样，也不能使用富磷铁矿石，而这种矿石广泛分布于欧洲大陆。虽然科学家和冶金学家竭尽全力来对付这个瓶颈问题，但是解决之道却落于两个英国业余爱好者之手。1878年，佩西·吉尔克里斯特（Percy Gilchrist）和西德尼·托马斯（Sidney Tboreas）偶然发现了解决办法。为了得到碱性矿渣，他们把混合了磷的石灰石添加到耐火砖炉中，因而中和了有害的磷。可以有把握地说，如果没有这项发明的话，德国的钢铁工业是不可能发展起来的。这不仅具有巨大的成本优势，而且，德国人（他们立即采用了这个“碱性”工艺）还设法把含磷矿渣转变成了有用的肥料。虽然，贝西默炼钢法和西门子一马丁炼钢法以飞速下降的价格生产了大量的钢铁，但是仍过了很长一段时间，在使用了古老的坩埚技术以后谢菲尔德才生产出高品位的钢。
钢经历了铁工业中大多数戏剧性的变化，但钢在1860年后引人注目的成功不应该掩盖铁工业其他阶段的重要进步。鼓风炉是对铁矿石进行熔炼以生产生铁的工具。到19世纪50年代的时候，焦炭长久以来已经是鼓风炉里的标准燃料了。当时，大多数鼓风炉大约40～50英尺高，可以把矿石加热到大约600。当人们在约克郡北部的克利夫兰区发现了矿场之后，出现一系列进步，从而极大地提高了鼓风炉的效率。鼓风炉的高度逐渐增加到80英尺以上；温度提高到大约1000c’F；废气得到循环利用；并引进了鼓风机。美国的发明者又补充了其他许多改进，例如“强力送风法”（以高压把大量空气吹进熔炉）；改进了鼓风机；把生铁直接浇铸进钢结构中（Alien，1977，1981；remin，1964）。
化学制品
化学领域以德国人为首。尽管偶尔运气光临，英国人仍然能够做出开创新领域的妙举，但是德国人的传统则是让受过正规科学和技术训练的人耐心、系统地搜寻解决方法。1840年，吉森市的化学教授尤斯图斯·冯·利比格（Justus von Liebig）出版了《有机化学在农业和生理学上的应用》一书。该书阐明了化肥的重要性，提倡在农业中使用化学制品。德国其他著名的化学家，例如弗利德里希·沃勒尔（Friedrich Wohle）、罗伯特·本森（RobertBunsen）、利奥波德·格梅林（Leopold Gmelin）、奥古斯特·冯·霍夫曼（August von Hofmann）和弗利德里希·克库尔·冯·斯特拉多尼茨（Frie&.ich Kekule VOU stradonitz）等，他们共同创建了现代有机化学。如果没有现代有机化学的话，19世纪下半叶的化学工业本来是不可能的。不过，最先做出重要发现的却是英国人威廉·佩尔金（william Per.kin），他是在即将成为现代化学工业的领域中做出其发现的。18岁的佩尔金寻找生产人造奎宁的化学工艺。大约在这个时候，由于欧洲人逐渐深入热带地区，这种抗疟药需求巨大。在从事这项工作的时候，他于1856年偶然发现了苯胺紫（或称为碱性木槿紫），可以取代天然的苯胺紫染料。三年以后，法国化学家伊曼纽尔·弗奎恩（ElTlanuel Vel.guin）发现了苯胺红（俗称洋红）。
接着，德国化学家开始寻找其他人造染料，在这个领域的成就几乎全部都是由德国人取得的。在19世纪60年代，霍夫曼和克库尔阐述了染料分子的结构。1869年，经过多年的艰苦工作，一群德国化学家合成了茜素，他们只比佩尔金早一天到专利局注册。茜素这种红色染料以前是从洋西根加工出来的。在英国，茜素的发现标志着一系列富有才气、却没有系统的发明的终结；而在德国，茜素的发现却标志着德国人在化学发明上建立霸权这一过程的开端（Haber，1958，p.38）。1874年，佩尔金意识到竞争不过德国人，因此变卖了他的工厂，致力于纯粹的研究工作。靛青的合成是由阿道夫·冯·拜耳（Adolf vonBaeyer）于1880年实现的，但是合成靛的成本仍然很高。在这方面，命运女神眷顾了勤奋的人：1897年，工作于BASl的化学家有一次打碎了一个温度计，这一事件促发了他们用硫酸汞作为催化剂。在10年时间之内，合成靛青就取代了天然产品（Holmyard，1958）。英国化学家和德国化学家开始时相互竞争、最后却被德国人所统治的另一个领域是硫酸业。1875年，英国的斯奎尔（w.s.Squire）和工作于BASF的克莱门斯·温克勒（K1emens winklei）开发了制造硫酸的催化接触法，但最终德国人统治了催化法，从而在20世纪帮助德国人在氨、硝酸盐以及硝石等方面自给自足。著名的哈伯造氨法是20世纪早期由弗里茨·哈伯（Fritz Haber）开发的，BASF的化学家卡尔·博施（Carl Bosch）发明了把氨转变为硝酸的工艺。在第一次世界大战期间，智利向德国供应的硝酸盐被切断了，在这种情况下，这两项技术使德国人能够继续生产硝酸盐（Hohen一belg，1967，pp.29—30）。
在19世纪时期，化学工业的进步仍然是国际合作取得的。1847年，意大利人阿斯卡尼奥·索伯罗（Ascanio Sobrero）发明了硝化甘油，这是当时已知威力最大的炸药。这种炸药不稳定，造成了无数的事故，在其中一个事故中，一名瑞典制造商被炸死。这名受害者的兄弟阿尔弗雷德·诺贝尔（Alfred Nobel）开始着手控制硝化甘油这一可怕的任务。他在1866年发现，一旦同硅藻土混合，硝化甘油仍保持其全部的爆炸威力，但是需要使用雷管才可以被引爆。这一新的混合物被称为甘油炸药，这种炸药可以用于修建隧道、道路、油井和采石场。如果说曾经存在一种节约劳动力的发明物的话，那么这就是甘油炸药。
