運輸網

公元前221年，秦始皇統一中國，第二年即著手修建以首都咸陽為中心的馳道。馳道全長6800多公里，通向新征服的東方六國。跑在這個全國性公路網上的是皇帝和他的扈從，以及經皇帝許可的政府官員及軍隊。

羅馬人修路架橋的歷史似乎更早，從公元前5世紀開始，隨著統治疆域的擴大，羅馬大道伸向已知西方文明世界的各個地區，連接歐、亞、非三大洲，形成環抱地中海的空前大帝國的道路網。根據現代學者的估計，羅馬大道總共40多萬公里，其中鋪設石塊路面的就有8萬多公里（見圖1-1）。這張古老的道路網無異于羅馬帝國的血管系統和神經系統，離開了這張網，帝國的軍事、行政、財政、郵政和貿易便無法正常運轉。西諺有云：“條條大路通羅馬。”實際上，羅馬通過條條大路掌控著行省和主要城市的局勢，維持了長達七八百年的地中海霸權。直到今天，在意大利、法國、英國、西班牙等地，部分羅馬大道仍在使用。

現代世界的早期網絡出現在英國。18世紀下半葉，蒸汽機的應用拉開了工業革命的序幕，馬車已無法滿足運輸煤炭、鐵礦和重型機器的需要，英國人于是開挖了運河，隨后又將運輸的重心轉移到鐵路網。1825年9月27日，第一條蒸汽機驅動的公共鐵路線在斯托克頓和達靈頓之間落成通車，全長40公里，由被稱為“鐵路之父”的喬治·斯蒂芬森（George Stephenson）設計，這一年亦被公認為鐵路世紀的元年。斯蒂芬森既是具有創新精神的工程師，也是出色的企業家，他和兒子以及另外兩個合伙人成立了公司，專門生產機車車頭。1829年，斯蒂芬森以“火箭號”牽引車頭在技術競賽中勝出，除了500英鎊獎金，還贏得了從利物浦到曼徹斯特鐵路線的設計與建筑合同。1830年9月15日，這條線路建成投入使用，開幕式成了新技術的盛大慶典，吸引了包括英國首相在內的政界和工業界要人到場，斯蒂芬森等人親自駕駛8列火車從利物浦出發，在人們熱情的歡呼聲中抵達曼徹斯特（見圖1-2）。

利物浦—曼徹斯特線的開通激發了英國人的投資熱情，多條城際鐵路接連開工。斯蒂芬森敏銳地預見到，單條鐵路線最終會連接成一個網絡，需要盡快統一各條線路的軌道寬度。在斯蒂芬森的倡導下，英國于1845年立法確定標準軌寬為1.435米，這個寬度后來成了世界標準。19世紀中葉，英國已有鐵路3600多公里，年運送旅客3000多萬人次，而當時英國總人口也就2750萬人（1850年）。到19世紀下半葉，鐵路已接通了大大小小的城鎮，形成全國性的運輸網絡。

大西洋彼岸，19世紀晚期美國也在其工業發達地區建成了密如蛛網的鐵路網（見圖1-3）。

人物

喬治·斯蒂芬森（1781—1848），英國機械工程師、發明家，出生在英國諾森伯蘭的一個煤礦工人家庭里。由于家境貧困，8歲時幫人放牛，14歲當上蒸汽機司爐的助手，繁重的勞動使他產生革新機械的愿望。斯蒂芬森從未接受過正式教育，17歲時開始進夜校讀書。因工作成績優秀，他被破例提拔為礦上第一個工匠出身的工程師。經過多次試驗，斯蒂芬森在1814年制造出了一輛能夠使用的蒸汽機車，11年后試制成功世界上第一臺客貨運蒸汽機車“旅行號”。1829年，斯蒂芬森以“火箭號”新機車贏得建造利物浦至曼徹斯特鐵路的合同，并于次年建成該鐵路，是為世界第一條城際蒸汽客車線路。斯蒂芬森于1847年當選為英國機械工程師學會的第一屆主席。

資料來源：https://en.wikipedia.org。

事實證明，斯蒂芬森的軌道標準對鐵路技術的推廣起到了至關重要的作用。從理論的角度看，如果軌道寬窄不同，運輸線路局限于一國一地而不能相互連通，將大大地降低網絡特有的梅特卡夫效應（詳見本書第4章）。秦朝在修建馳道的同時，規定了車軌的寬度，“車同軌”才可形成交通網絡，“書同文”才能順暢地溝通交流。羅馬帝國也規定了道路和車軌的寬度，保證不同的車輛在帝國境內暢通無阻。在本書第2章我們將看到，當局域網擴展延伸到彼此相連時，通信協議成為必需，TCP/IP等協議之于通信網相當于軌道的標準寬度之于道路網。為不同的電腦硬件和操作系統提供統一的標準語言，才使覆蓋全球的互聯網成為可能。

繼鐵路網之后，下一個登臺的運輸網是電網（見圖1-4）。鐵路運送煤炭，電網運送（比如煤炭燃燒轉化成的）電能。

電力對人們生活的影響更大（見圖1-5），電燈取代了煤氣燈和蠟燭，機器從工廠走進家庭，開創了家用電器的時代，與人們生活密切相關的服務業在制造業之后興起，成為發達市場經濟的主體，電力也為后續的技術創新，如電話、電視、電腦、無線通信和互聯網，奠定了基礎。

鐵路受到軌道的限制，電力傳送需要架設高壓線。為了尋求更為靈活的“運輸工具”,1886年德國工程師卡爾·奔馳（Karl Benz）經過多年研發，首先推出了內燃機汽車的商業化產品，1908年美國企業家亨利·福特（Henry Ford）采用流水線生產T型車，大幅度降低了汽車的成本和價格，汽車從奢侈品變成了中產階級家庭的生活必需品。隨著汽車的普及，公路再次興盛，替代鐵路成為區域性中短途交通運輸的骨干。1965年前后美國動工修建連接各州的公路網，在長途運輸上也將鐵路邊緣化了。

自工業革命開始，技術進步從未停頓，從蒸汽機到互聯網，所有這些新技術無不強有力地推動了經濟的增長。