小发明和大发明的区别之所以很重要，是因为二者似乎受到不同规律的支配。小发明一般是由有目的的寻求改进而产生的，而且是可以得到各种经济力量的理解的——如果不是可以预期的话。它们至少在某种程度上受到供需规律、探索强度以及供它们所使用的资源的指引，因而受到价格机制所发出的信号的引导。而且，在小发明是经由干中学或用中学所产生的副产品的范围内，它们是和产出或投入相关的。大发明更难理解，似乎受到个人的天分和运气的影响，亦受经济力量的影响，其程度差不多。它们常常建立在某种幸运事件的基础上，在这个事件中，发明者在寻找某个东西的时候却无意中发现了另一个东西，出于错误的理由却得到了正确的结论，或者获得了大量的看似无关的知识，这些知识恰巧具有通向正确结论的线索。因此，这些发明的确切时间常常难以说明。大量的经济学著作探讨了技术进步的形成，其途经是市场机制和激励手段，这些作品因而只解释了进步故事的一部分。这并不意味着我们不得不放弃去设法理解大发明的尝试。可是，我们在很大程度上必须在得到信任的、熟悉的并为经济学家们所倚重的市场机制之外去寻求解释。
难道我们可以推测，技术进步何时以跳跃方式前进一一受到大发明的支配，何时又只以一连串连续和平滑的小发明的方式前进呢？有些技术系统，例如船、矿和农田，是复杂而相互关联的。剧烈的突然变化在这些系统中不是不可能，但是可能性较小，因为需要同系统中的其他成分保持适应。由于系统中其他部分的抵制，大变化在产生时比较缓慢。在实践中，这往往极其难以完成。如我们所见，在19世纪，从帆船发展到轮船经过半个多世纪的时间才逐渐把具有辅助发动机的帆船改造为具有辅助船帆的轮船。在这几十年中，船只的每个部分，从桅杆到方向舵，都被重新设计了。尽管1820—1880年问船只的某些改进比其他改进更加彻底，例如从木制结构到铁制结构的变化，整个进程不折不扣是逐渐发展的。
在技术中，当不特定于某种场所时，更有可能发生大而突然的变化。纽可门机在英国康沃尔郡运转的方式同在德国或者西班牙一模一样。印刷拉丁语书籍的活字印刷术所起的作用同希瑞里克、希伯莱或者阿拉伯文字图书别无二致。但是在矿业以及在农业中，如果地形、气候或者土壤条件不同，在某地起作用的技术在其他地方可能不起作用。例如，美国收割机就不能应用在英国的地形上（I）avid，1975，p.233—75）。施肥、排水、灌溉、选种、动物饲养、栅栏和篱笆的竖立，所有这些受限于当地条件，不能普遍适用。现代科学为透视发明背后的机制提供了洞察力，从而使发明更具有普适性。如今我们更好地理解了，为什么某些东西在一个地方起作用而在另一个地方不起作用，能够改造某项技术使之更具有普适性。农业中的化学杀虫剂、船只上的螺旋桨以及压缩空气在矿业中作为动力源的应用，都是那些超越了本地特定条件的大发明的实例。
当补充性的技术支持系统不足以支持大发明时，渐进式变化就是常规了。在文艺复兴时期和巴洛克时期的欧洲，众多最具创意的思想之所以终成泡影，就是因为，要么它们根本不能建造出来，要么不能以合理的成本建造出来。高端（aigh—brow）技术有赖于低端（10wbrow）技术的进步。工业革命的各种技术思想之所以变成大发明，是因为它们可以被制造、再造，它们会起作用。补充性大发明同伟大的思想本身一样，都处于工业革命的核心地位。实际上，1750年以后英国的成就主要依靠熟练的技师，以及对著名发明者的思想加以精炼和修正的工程师。16、17世纪的大多数革命性技术思想，例如雅克·本生的螺纹切削车床（1569年）、西蒙·斯蒂文的近海战舰（1600年）——进行了一次著名的航行、乔瓦尼·布兰卡的蒸汽轮机——从来没有建造出来、布莱斯·帕斯卡（Blaise Pascal）的加法机——建造了70台原型机，即使它们在概念上合理可靠，也不能做到可以实用的地步。
我之所以详细叙述小发明和大发明之间的区别，主要原因是二者占据了发明故事的极大部分。因此，这对于技术变革的经济史是最根本的补充。如果没有重大的新思想，积累式小发明的堆积将因无源之水而逐渐陷入报酬递减的境地。这将确切地发生于何时，取决于被争论的技术，但是，似乎很清楚，帆船中的进一步改进到19世纪70年代变得更加困难，最优良谷物的产量到19世纪中叶逐渐接近某个天花板，坩埚炼钢技术到1856年已经走过了很长一段路。诸如螺旋桨、化肥以及酸性转炉炼钢法等大发明复兴了一场运动，这场运动正在接近一个类似天花板的东西。思想没有必要出现在能够被经济体本身所接纳的经济体中，在工业革命时期英国所使用的发明中，有些发明来自法国。1860年以后，英国所创造的发明在其他国家比在本国得到越来越迅速的采用。不论思想来自何方，真正重要的新思想既不便宜，其供给也不是弹性的。正如我一再指出，技术受到供给的约束。使社会贫穷的并不是它们的资源太少，而是不知道如何用它们所拥有的资源创造更多的财富。思想本身可能也是不够的，但它们仍然不可或缺。
可是，所要涉及的东西更多。在本书第二部分中，对技术所作的历史性探讨已经指出，大发明很少独自发生，相反，大发明往往成群地出现。换言之，大发明的出现和时间选择部分地是由其他的大发明来解释的。在中世纪后期和工业革命时期，都出现了大量的大发明，期间被长达两个半世纪的渐进连续的改进所打断，在这段时期，大多数技术，从船只设计到炼铁再到纺织技术，都是改良性的和完善性的，而主要的大发明却比较罕见。
有两个因素有助于解释这些成群现象。一种可能性曾在第7章讨论过，即，大发明并不是一些独立的事件，相反，它们彼此影响。社会学家早就认识到，当经济要素的行为有赖于其他经济要素的所为时，临界聚集类型的模型就意义重大了。一两个孤立的发明者也许不足以启动一场工业革命，但是如果再多一些，仿效和学习等相互影响就变强了，也许足以启动大得多的事件。因此，当发明创造活动达到某个临界水平时，就有可能形成后浪推前浪式的小发明浪潮。虽然它们显然对社会科学意义重大，但是单靠临界聚集模型本身说明不了解释性装置，因为后者往往把大的、可能很重要的成果同小的、无关紧要的肇始关联起来。在这些模型中，运气和偶然行为独自决定了一连串新发明在何处以及在何时发生（CLs，1985）。
其次，在新思想强加于其上的制度和社会环境中，外部变化可能改变了整个经济对大发明的接受能力。我们再一次看出，同进化生物学的类比看来是有帮助的。一个外部变化，例如一场地震把半岛从大陆隔开，或者一次洪水改变了河道，创建了一个隔绝的繁殖环境，这对孤立发生的物种形成是必要的。我们必须在技术史中搜寻相似的环境事件，以解释那些不时打断持久稳定的静态平衡的重大剧变。
对于根本性变化，各社会的接纳能力是不一样的，有的高一些，有的低一些。除了少数例外，在文艺复兴时期和巴洛克时期的欧洲，宗教改革运动和反宗教改革运动都被纳入反动成分，造成反动势力遍布，它们尽力压制任何形式的新思想。这些保守势力虽然没有阻止17世纪伟大的科学成就，但是并不是没有尝试过。在技术上，反动势力的力量比海更斯、波义耳、莱布尼茨和笛卡尔等少数世界级科学精英的力量更强大，可以理解，激进思想是得不到社会认可的。手工业行会急于保护它们的势力范围，则增强了保守势力的力量。尽管这些保守势力在这方面最终也失败了，但是它们的抵制可能影响了进步的速度，对速度放缓的影响虽然不太大，但在把进步限制在局部小发明上影响很大。例如，仲卡、拉梅利、阿格里科拉及其同伴的伟大工程学著作主要是对既有技术的总结，而不是新颖的启发。达·芬奇，当时最具独创性的技术灵魂，虽然写了数千页的工程学笔记，却从来没有出版只言片语。虽然冒险l生“精灵”只是在17世纪后期才完全张开翅膀回来了，不过这些年还是有所进步。在欧洲，技术创造力到这个时候受到如此强有力的围困，以至于它以16世纪和17世纪的积累式小变化显现出来。可是，在1688年的光荣革命以后，英国社会环境的变化创造了一个舞台，使18世纪的非连续性技术突破能够尽情展现。它们一经确立并切实可行，涌现出来的新物种看来就势不可挡了。
最后，我们必须面对以下问题：何者促成了像工业革命这样的技术大“事件”。在工业革命期间，我们在各个产业中都观察到了大发明的成群现象。大发明是由个体发明者在社会土壤中种下的种子。我们不用假设，大发明之洪流在任何时候任何地点都是一样的。有些因素决定了思想的供给，例如，宗教、教育、承担风险的意愿以及社会中物质生产的社会状态，这些都在第7章。 中讨论过了。当然，这些种子所播种的环境却是它们是否萌芽的主要决定性因素。这里没有任何单线式的解释，也没有任何简单的法则。对于高水平的技术创造力，要考虑哪些是必要条件、哪些是充分条件是很困难的。为了创造技术进步的适宜“气候”，多种多样的社会、经济和政治因素进入了这个等式。与此同时，如果新的技术思想没有出现，光有适宜的环境可能是不够的。这个演进过程的动力学编织了一幅多姿多彩的历史画卷：长期的静态平衡或者极度缓慢的渐进变化，不时被一波波狂热的进程所打断，在这些进程中，根本性的发明创造了突发性的新技术，这种突发性同“造物主不跳跃”这一格言是不一致的。
