第一章 轮子上的世界
我有充分的理由认为，人类发展史，就是一部对速度追求的历史。
自人类诞生之日起，追求更快的速度，就是潜伏在人们内心深处的原始欲望。远古时期，莽莽原野丛林之中，速度是获取食物的重要前提，快者生存，快者多得。轮子的发明，车辆的问世，蒸汽机的诞生，高速铁路的出现，人类的行走速度，一次又一次地获得大大提升。轮子上的世界，好比是一个魔方，每一次转动，都是一道美丽的风景。
第一节 速度决定人类生存
大自然孕育了万物，弱肉强食勇者胜。人类为了获得食物，或追杀其他动物，或逃脱猛兽的伤害，必然会不遗余力地疲于奔命，从而使自己在快速前行中时刻维系一种生存与发展的挑战空间。这一演化过程正是生存的本能，也正是这种生存本能，让人类得以进化，从而一天天聪明起来。
奔跑为了活着
奔跑，是人类的天赋。
浩瀚宇宙，无边无际。人类赖以生存的地球只是银河系里一颗很小很小的星球。地球与太阳相比，好似芝麻与西瓜；地球与银河系相比，就像一粒尘埃。然而，银河系在宇宙里，也不过沧海一粟。人类生活的这个地球，在宇宙里实在是太渺小了。
几百万年前，一直以树为家的古猿人，因为食物的匮乏，开始放弃树上的逍遥生活，不再手脚并用，而是选择下到地面直立生活。在武器等工具还未发展起来的时候，想不被猛兽吃掉？打不过，赶紧撒丫子跑吧。想吃肉？那就得瞄准猎物，追击个天昏地暗。
读《人类简史》得知，大约38亿年前，在这个叫作地球的行星上，有些分子结合起来，形成一种特别庞大而又精细的结构，称作“有机体”。于是，就有了动物、植物等自然生命体的出现。人类最早的祖先是一种更早的猿属。大约450万年前，人和猿开始分化，产生腊玛古猿，以后由腊玛古猿演化成200万年前的南方古猿，进一步再发展为现代人类。早期猿人，大约生存在300万年到150万年前，已具备人类基本特点，能直立行走，制造简单的砾石工具。
大约到了250万年前，这些古猿人类开始演化，从南方古猿到能人，再到直立人，一晃就是100多万年。到了大约7万年前，一些属于“智人”这一物种的生物，开始创造出更复杂的架构，于是有了“文化”。
据美国《科学日 》 道，美国科学家对比了猩猩、现代人和图根原人的前腿骨化石，从理论上证明了人类祖先最早于600万年前开始直立行走。而放弃树居生活改为陆地，则大约在300万年前。
从猿进化能够直立行走后，人类祖先的生活发生了革命性的变化。解放了双手，双足也摆脱了手的制约，为提升行走速度提供了可能。对于猿人来说，迈开直立行走的第一步只是他们的一小步，但对于整个人类而言，这却是一次巨大飞跃。最新研究表明，人类两条腿行走消耗的能量只有四肢着地行走的黑猩猩的1/4，而且也省力得多。
站直起来的猿人，视域范围明显变得宽广了，从而可以更好地观察周边情况、体察危机。但是，原始时期生产力低下，人们受制于自然条件的束缚，通常只能利用自然界的个别要素，依赖在一定地域空间范围内猎获动物或采集植物，以维持生机。
我们不妨去200万年前的非洲逛一逛。眼下的非洲，到外都是湿热带原始森林，古木奇树，千姿百态，遮天翳日，神秘莫测。高耸入云的参天大树，一些树干、树枝上发出的气生根，从半空扎到地里，渐渐变粗，成为支撑树冠的支柱根，独木成林；一些气根缠绕在其他的树上，越长越粗，越长越宽，最后连接起来，把附着的树绞死，连片成林。
丰富的资源，特定的气候，会让森林里潜伏着各种奇异而危险的动物。不仅有豺狼虎豹，还有植物上爬满咬人的大蚂蚁、大量传播疾病的昆虫。地面潮湿的树叶层下，大都是又滑又软的泥浆和腐烂的木头。林子里闷热异常，一团团的藤蔓和乱七八糟匍匐的植物，将森林的地面掩盖得严严实实。
原始森林里不光是木头，也不光是树，这里是一个很大的生态系统，一个热带雨林的生物圈。圈里有一个又一个很复杂的生物链。在这个生物圈里，很多食肉动物，都是以其他食肉动物为对象的，相互食肉，相互依存，没有哪个动物在热带雨林属于绝对的霸主。例如，南美洲的行军蚁，身小体弱，然而，豹、獾等食肉动物却都是它的嘴中肉。
每天清晨，羚羊都知道，它必须跑过最快的狮子；狮子知道，它必须跑过最慢的羚羊。不管是狮子还是羚羊，太阳升起时，都要开始奔跑。地球上的其他哺乳动物都在自由奔跑，人类也不例外。
在这里任何一片原始森林里，你都会看到一群很像人类的生物在拼命地奔跑，为了捕猎一只狼或一只鹰或一条鱼，他们不惜翻山越岭，上树下水，疲惫不堪。不仅自己要生存，山上山下还有一群群妻子、孩子，等着他们养活呢。
我曾通过现代高速摄影观察到，猎豹是世界上跑得最快的动物。猎豹的四条腿在奔跑过程中，叠加与伸展交替进行，如同引擎带动的曲轴连杆运动。专家告诉我，猎豹的肺，就是这部引擎的汽缸——同步压缩和扩张。凡是善于奔跑的四足动物，莫不如此，一步一呼吸。
单论爆发速度，当然四足动物有优势，可要拼耐力跑，人类则是持久性极佳的移动杀手。动物学表明，很多动物都无法连续奔跑5公里以上，无论是猎豹、羚羊还是马，一旦快速奔跑起来，时速若达到10英里以上，就会不同程度地进入无氧运动阶段。换句话说，如果持续以此速度跑下去，动物很快就会因为机体内储存的糖分消耗殆尽而崩溃。
有意思的是，作为直立行走的人类，其呼吸频率与奔跑频率基本无关，因此人类无氧运动的阈值门槛很高。一个训练有素的马拉松运动员，能够以12英里的时速持续跑2个小时以上。
像非洲猎人在草原上追逐羚羊那样，塔拉乌马拉人在山谷中追击野鹿，直到它们的“四个蹄子都磨秃了”。剑桥大学的一项研究表明，在狩猎时代，善于长跑的男性被认为有更大的“生育潜力”，也更易为异性所青睐。哈佛大学教授利伯曼说：“当你跑马拉松跑到了十六七英里时，你问自己‘我他妈究竟在干什么？’记着，你正在追一只非洲羚羊，没错，你在重演100万年前的追猎。”
漫长的岁月里，人类的演变进化，不断改善着自身的奔跑条件。毛发减少，汗腺增多，可以及时出汗散热，这一点就可以碾压除了马之外的大部分四足猎物。过膝的双臂变短，便于弯曲摆动助力；臀部趋于发达，有力连接躯干与双腿，保持平衡；结实的韧带、精巧的足弓，可以无与伦比地受力缓震；大脚趾变大、其余脚趾变小，让人类能稳稳地抓地和向后用力。
有好事者，曾经举办过一次人与马的比赛：25英里，马胜人；50英里，人胜马。
在早期人类史上，与智人同期的尼安德特人曾经是欧亚大陆的主宰，他们是肉食的史前人类，食物链的最高端。但是，同期的智人骨骼却很少发现这一类的伤痕，也就是说，人类直系祖宗的狩猎手段不是“挖陷阱围人链把猎物逼到死角而杀之”。智人们因为瘦小，因为身上没有毛，所以很容易散热，在烈日下能够轻松地奔跑好几个小时，直到将被追逐的猎物累倒在地。
南非开普敦大学专门研究运动科学的教授提姆·诺克斯分析道，四腿动物是要靠喘气散热的，而它们无法在奔跑的同时通过喘气散热。人类就不同了，其散热的效率要比那些四腿动物高得多，不仅可以通过喘气，还可以通过排汗，最多时一小时可以排出3升的汗水。长跑三个小时的人，可以失掉10%的体重还不出问题。许多特征都意味着人类天生就是长跑高手，那些被原始人类所追逐的猎物，多半会因为奔跑过程中，体温过热死去，而被捕获。
畜生们跑崩了，祖宗们收拾之，人类早期狩猎游戏就这么简单。
许多著名的古人类专家都研究证实，我们的祖先特别适合奔跑。他们在狩猎过程中尾随猎物直到累倒猎物后，就能很轻易地将其猎杀。人类从最开始直立行走，在短短200万年内脑容量扩大一倍，原因在于人类善于奔跑，因此，能够猎取非常多的肉类食物促进进化过程。直立行走的人类，要想适应如此快速的脑体积增长速度，就必须猎取能量密度更高的肉类作为主要食物，而在200万年前的人类最有效的捕猎方法就是追逐。因为最初的直立行走人类不能利用最简单的武器狩猎，因此，从逻辑合理性上推断追逐猎物致其疲惫后徒手猎杀是唯一的办法。
几百万年前，人类开始吃更多的肉。这一点显然从动物骨头上的切痕，人的独特消化系统，以及更大的大脑可以看出来。这是一种胜利者的姿态。充足的食物给大脑提供更多营养，人类智力的大幅度提高成为可能。奔跑，也成为人类最早的生活方式。
哈佛大学人类学教授、生物学家丹·利伯曼认为，大多数动物是为速度与力量而优化设计的，因此，人类有越来越长的腿和更轻的脚，腿部和骨盆的关节变得更大，可以吸收很大的冲击，也长了一大屁股的肌肉。正是这些特点和其他的动物进化，让古人类能追得像羚羊那样的猎物精疲力尽而倒地就擒。由此，让早期人类获得了很多高热量的肉类，供养自己的大脑，使之很快地聪明起来。
利伯曼说，奔跑使人类变成现在这样。
我们祖先的身体结构更适合生活在树上。那个时候，非洲大陆也正是森林覆盖的环境。而在随后的时间里，非洲的环境出现了巨大的变化，树变得越来越稀少，开阔的草原越来越多。自然的力量迫使人类祖先从树上下来，开始在平地上活动。
环境的变化，生存的艰难，迫使原人类加快了奔跑速度。于是，在一个相对短的时间里，人类祖先的骨骼、大脑、空间跟踪能力和散热能力发生了巨大的改变。
美国《自然》杂志发表的一项研究表明，人类适于长跑的骨骼结构在200万年前开始形成。这些早期人类发展出了更长的腿，更短的脚趾，更长的脚后跟肌腱，更宽的肩膀，还有更强壮的臀大肌。与四腿动物相比，人类并不善于短跑，但是耐力很好，适合长跑。
尽管如此，我们的祖先每天非常忙碌，狩猎、采集野果，但还是经常因为猎取未果而挨饿。
千万年来，人类一直幻想着跑得更快一些，驮重的力量更大些，以便获得最多的猎物，或将更多的收获运回自己的住地，让自己和家人吃饱吃好。
于是，人类对速度、力量的渴望与追求，绵延不断地传承下来。
轮子，人类双脚的延伸
轮子，是人类双脚的延伸，是人类最伟大的发明之一。轮子的发明，大大提升了人类的移动速度。专家认为，轮子的发明与火的发现具有同等的价值。
什么是轮子？即用不同材料制成的圆形滚动物体。
简单来说，轮子包括外圈、与外圈相连接的辐条和中心轴。透过滚动，轮子可以大大地减少与接触面的磨擦系数。
翻阅人类发展史，虽然不能确定第一个发明轮子的人是谁，但考古发现，最早的车辙距今有6800年，有关轮子的记录也可以追溯到5500年前。
轮子的发明，加快了人类的进步。在一定意义上讲，世界文明是在轮子上转动前进的。
轮子，把人类从蹒跚的脚步中解放出来，带给人类一种新的流动方式。人类直立行走后，是轮子让人类的双脚得到延伸，加快了行走速度，增加了自由度，从而提升了人的整体力量。由此，改写了人们曾经用双脚认识的空间，人类对空间的概念突然出现了崭新的涵义。
从人力搬运、牲畜驮运，到畜力牵引的泥橇、雪橇，再到滚木移动巨石，直到发明了轮车，轮子的发展经历了一个漫长的过程。轮子体现了人类超越自然的高级智慧和创造力。如果说轮子使人类拥有了超越其他动物的速度与力量，那么，轮子文化则一次又一次推动了人类的思维发展和思想变革。
遥望远古时期，陆地的大部分都被冰川覆盖。如果那时有什么东西能称得上是交通工具的话，这个殊荣非雪橇莫属。古人都是借助滑橇搬运重物。远在公元前15000年以前，石器时代的狩猎者就给马匹套上了笼头。那时人类刚刚驯化马不久，马拉雪橇，成就了远古遥远的记忆。
人类随着打猎范围的不断扩大，要把猎物从远处运回住地；为了垒房子、堵洞穴，还必须从远处运回木头、石块等，雪橇显然不够用了。有没有一种既省力运量又大的办法呢？人们发现，树木被砍倒时，那些圆圆的树干总会沿着坡地不停地滚动。经过不断摸索，人们终于发现把一块木板放在两根滚动的圆木上这样运送东西不仅运得多、运得快，而且还特别稳当。也许这就是人类关于轮子的最早想象。
据考证，轮子最早起源于西方。早在4000年前，两河流域及欧洲就已经进入轮子时代。古埃及时，人们用几块板拼成的圆形车轮，再把两个圆形轮子用横木固定在木板车的两端，就可以轻便地运输了。有资料表明，最早制造出车轮的是撒马利亚人。他们实际上是创造了一个被动性滚轴，这种圆形的东西大大地减少了移动时的磨擦，实现了由移动到滚动的飞跃。
事实上，轮子的进步很漫长，一直到公元前3500年才有“类似圆形木板”的轮子问世。那时人类已经进入了青铜器时代，人类已经会锻造金属合金，开凿运河，制造帆船。
轮子的出现，是否与人类天圆地方的宇宙观有关？至今还是一个谜。但可以肯定，轮子是生产力发展和社会进步的产物。圆的半径，可以无限地扩大人类的生活半径。圆的滚动，则可以不断地改变人类的生存方式。诚然，借助轮子的旋转，加快行走速度，在增加人的自由度的同时，也提升了人的力量。人们可以依靠轮子，或迅速将自己或将更多的东西移送到目的地。
轮子是圆的，没有棱角，可以均匀地滚动或旋转。轮子的圆周运动可以不断地把引擎的动能传递出去。同时，也将人类的生活圈不断地扩大和延伸。
人类常常将过去的事情叫作历史，把历史比作车轮。轮子的滚动，改变了人类的生存方式。轮子的半径，无限地丰富了人类的生活体验。
追溯车轮的起源及演变历程，可以描绘出一幅生动的场景图：轮子的发明，制轮工艺与材料的改进、动力与轮子的结合，多元的交通形态，加快了人们的生活节奏，升华为一种新的生活状态，形成了一种更深层次上的生活与工作概念。
从开辟古栈道到开凿古运河，从使用马车驿站到开发蚱蜢舟、雪爬犁，到今天的人大规模应用现代新兴交通工具——飞机、轮船、火车等，乃至高速铁路，人类一刻也没有停止对高速度的追求和不懈地探索。这种高速度带上了无坚不摧的钢铁气质，让人类终于冲破了大自然的屏障和人的体能制约。
给世界装上轮子
人类学家感叹道，将轮子与车厢装配在一起，真是一个奇妙绝伦的构思，其结果导致了“车子”的问世。
迄今为止，人们依然生存在这个美妙的构思之中。可以毫不夸张地说，这样的构思诞生了“改变世界的工具”。正是这个伟大的构思，人类以自己的智慧给世界装上了轮子。
车子的基本元素是轮子、方向盘、动力系统和座位。这些基本元素派生出形态不一的车的体系——马车、人力车、三轮车、自行车、摩托车、汽车、火车……这些车分别与人们的生活构成了不同的密切关系。
因为车子的出现，人类这种双足动物在学会直立行走后，才真正离开了地面，加快了行走的步伐。人们可以依靠车子云游四方，便捷地抵达目的地。这种划时代的变革，具有无法估量的历史意义和现实意义。从此以后，车子改变了世界，车子时代将世界变得越来越小。
从目前考古情况看，大约在公元前6000至1万年前，古人就会用圆形的木制或陶制的轮子做运载工具了。新的考古发现，最早的车辙是出现在德国Flintbek巨石墓下，是在公元前4800至4700年间留下的。岩画记载，造金字塔那时就有了轮子，不过是滚轮，没有车轴。
专家认为，人类在掌握锋利而坚固的工具以前，是不可能拥有轮式车辆的。用石器工具难以将木头加工成合适的圆柱形，更不必说复杂到带辐条的轮子了。所以，车轮的出现只能是人类进入青铜时代以后的事情。
美国著名人类学家罗伯特·路威曾断言：凡使用轮车的民族，无一不是直接间接从巴比伦学来的。美洲的印第安人知道在滚木上拖船，也使用纺轮，又有滚铁环之戏，但以轮行车这个意思始终没有想到。
发明车轮的初衷，是解决重载运输的同时，加快人类的行走速度。
最初的车轮是固定在轮轴上的，轮子与轮轴一起转动，滚动的不够灵活，而且震动大。到公元前3000年时，人们尝试把轮轴固定在车身上，轮子不直接和车身相连，让轮子自由转动，而且转得很轻快。以后不久，又出现了装有轮辐的车轮。这种原始的手推车虽然笨拙，但比从前的人拉肩扛要好得多。
车轮的最伟大作用，是使人可以搬动大大超过自身重量的物体。装有辐式车轮的车子由马拉动，速度被极大提高。
我国是在夏代晚期进入车轮时代的。早期的车子，实际就是轮子，车厢很小。汉字“車”字如同一个车轮子和车轮子两侧露出来的车轴，篆书“”字中间的“田”字是一个圆形的轮子，而比篆书更为古老的甲骨文象形字“”字就是一个车子形状。
相传，是轩辕黄帝把木头插在圆轮子中央，使它运转，因而造成车辆。显然，中国人有将美好的东西统统归功于黄帝的习惯。中国有文字记录的时候就有轮子，而且是成型的轮子，也就是说，在大禹统治的时期，人就在使用有轮子的车子了。《左传》中提到，车是夏代初年的奚仲发明的，如果记载属实，那是4000年前的事情。
据英国科学史家李约瑟考证的结论，约在4500年到3500年前，中国出现了第一辆车子。
古代中国乡村的大车，用两个几乎一尺厚的圆形木滚动，这些圆形物，是将粗壮的树干截断而成，是中国最早的车轮。这种轮子，不是在轴上旋转，而是固定在轴上。车轴安放在特制的木框内，或者是在两块窄木板内，或者是穿在车底上的环孔里，同它的一对轮子一起转动，就像小孩儿的玩具车那样。有趣的是，若干年后，铁路车辆的制造者们又恢复了这种构造。
尔后，中国从秦汉到清末的2000多年里，双轮马车、牛车一直作为人类代步工具，驰骋战场，周游列国，穿梭城乡，成为那个时代不可或缺的经典形象。滚滚向前的中国轮子，绵延着中国古典文化的辉煌。
聪明的人类发现，速度取决于两个条件：动力和道路。马是生物能源中最高效的动力，石子路是当时最平整的道路。然而人们还发现，马车在有轨道的路上行驶时，拖拉的重量比在普通路面上高3倍。于是木轨道出现了，轨道的发明，对速度的提升产生了根本性的突破。
从依托雪爬犁的滑行，借助牲畜的力量，到独轮车、双轮马车、四轮马车，人类乘坐原始的交通工具艰难前行。蒸汽机的发明，开辟了一条完全不同于传统的化石能源，而钢铁提供了一种比石材和木材更坚硬可塑的人造材料，就这样，机动车诞生了。电的发现和内燃机的问世，人们开始用金属零件、电线、汽油和橡胶轮胎制造另一种速度，这种速度烙上了无坚不摧的钢铁印记。科技与轮车结缘，让人类的旅行速度有史以来第一次超过了徒步和骑牲畜的速度，从根本上改变了人类的速度。
1769年，法国一个名叫居纽的炮兵工程师，将一台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上，用来代替马车为拿破仑车队拉炮车，成就了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这是人类历史上第一辆“自动之车”。与马车相比，自动车的优点是“不尥蹶子、不咬人、不知疲倦、不出汗，只有干活时才吃饭”。
随着历史的进程，车轮承载的重量越来越大，车轮的速度也越来越快，世界的变化演绎着轮子的奥秘所在。
有位诗人说，驾驶高速行驶的车辆，容易让人产生一种占有的幻觉：车轮碾过的土地仿佛已经是属于自己的领土。这时，驾车就像在车厢之内充当国王，车厢就是一座活动的皇宫。
如今，当轮子被广泛地应用于火车、汽车、飞机等交通工具时，人类终于冲破了大自然的屏障和人的体能制约。速度已经成为现代交通质量的核心指标，也是人们社会联系和速度概念的物化成果。
毫无疑问，速度是人类永恒的追求。
轮子无疑是速度的最佳载体，这正是轮子与速度的意义所在。
第二节 蒸汽时代的辉煌
蒸汽机的发明，是人类历史上的一个重大事件。
蒸汽机是典型的外燃机，依靠燃料燃烧产生的热，驱使工作物质做功。其运行原理是，利用水蒸气在低温中冷凝产生的相对于大气压力的负压、水在高温下蒸发的压力来推动活塞运动、产生动力。蒸汽机是人类在发明用火以后，在征服自然、改造自然能力方面的最大成就。
自1802年，英国人理查·特里维西克（Richard Trevithick）制成世界上第一台蒸汽机车算起，蒸汽机作为一种强大的动力，推动轮子已经走过了200多年的历程，贯穿着整个近代工业化进程。
奔跑在一条条钢铁大动脉上的蒸汽机车，以其庞大的运输动力，成为世界各大工业国获取资源的利器，深刻影响着世界政治经济格局的变化和经济社会的发展。
蒸汽机的发明
相传，早在公元前2世纪，古埃及人就曾提出以蒸汽作动力的设想。古希腊人制造过一种利用蒸汽喷射的反作用为动力的发动机。据统计，在此后的1800多年里，试用蒸汽作动力的发明者不少于20人。遗憾的是，他们都未能制成较为完善的蒸汽机。
利用蒸汽作为驱动车轮的实践主张，最早可以追溯到我国唐朝时期的著名天文学家僧一行（张遂），他早在公元683年就曾提出“激铜轮自转之法，加以火蒸汽，名曰汽车”。
公元1678年（清康熙17年），在清朝廷钦天监任监正的耶稣会教士、比利时人南怀仁以从国外带来的《汽轮机》一书为指导，通过人为制造蒸汽，利用一定温度和压力的蒸汽的喷射作用，推动叶轮旋转，从而带动轴转动以获得动力，成功制作了一辆蒸汽驱动四轮车模型。
这辆蒸汽车只有二尺长，四个轮子，其重点部件是中部的火炉和汽锅。铜制的汽锅犹如现在的水壶，下平上圆，顶上有一喷气的壶嘴。壶水加热后，蒸汽从小嘴里喷吐而出，产生能量，射在涡轮叶片上，带动车的后轮，驱动小车行走。车前还装有手动轮，控制行走方向。汽锅里发出的蒸汽可以驱动小车行驶10小时以上。
尽管这是一辆模型车，按现在时髦的说法只是一辆概念车，但《吉尼斯世界记录大全》仍然把南怀仁所试制的蒸汽车列为世界上最早的机动车。
时光流淌到了17世纪末18世纪初，随着矿产品需求量的增大，矿井越挖越深，许多矿井都遇到了严重的积水问题。当时一般靠马力转动辘轳来排除积水，一个煤矿需要养几百匹马，导致排水费用非常之高，几乎让煤矿开采无利可图。
为了解决矿井的排水问题，英国人托马斯?塞维里（Thomas Savery）发明了蒸汽泵排水。塞维里是一位对力学和数学很感兴趣的军事机械工程师，具有丰富的机械技术知识。1698年，他发明了把动力装置和排水装置结合在一起的蒸汽泵，并称之为“蒸汽机”。
1705年，英国德文郡达特茅斯的铁器商人托马斯?纽可门（Thomas Newcomen）设计制成了一种更为实用的蒸汽机。纽可门出生于英国达特马斯的一个工匠家庭，年轻时在一家工厂当铁工，由于经常出入矿山，非常熟悉矿井的排水难题。他发现塞维里蒸汽泵在技术上还很不完善，便决心对蒸汽机进行革新。纽可门通过不断的探索，综合了前人的技术成就，吸收了塞维里蒸汽泵快速冷凝的优点和巴本蒸汽泵中活塞装置的长处，设计制成了“气压式蒸汽机”。
从1712年起，英国大部分煤矿和金属矿都安装了纽可门蒸汽机。特别是在深矿井中使用效果更好。蒸汽机的使用改变了矿井被积水淹没的局面，给英国的煤矿主带来了丰厚的利润。
这个时期，英国商品越来越多地销往海外，手工工场的生产供应不足。人们想方设法改进生产技术，于是，发明了一种叫飞梭的织布工具，大大加快了织布的速度。随后，织布工哈格里夫斯又发明了“珍妮机”手摇纺纱机。这种机器一次可以纺出许多根棉线，极大地提高了生产效率。
随着机器生产的增多，原有的动力如畜力、水力和风力等已经无法满足需要。1785年，在英国人詹姆斯·瓦特制成的改良型蒸汽机投入使用，提供了更加便利的动力，得到迅速推广，大大推动了机器的普及和发展。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”。
蒸汽机提供的强大动力，极大地推动了英国采矿、钢铁、机械、纺织行业的兴起，结束了人类对畜力、风力和水力由来已久的依赖，开创了以机器代替手工工具的时代。尤其是采煤业，工业扩张使得英国的煤炭产量迅猛增长。1700年，英国煤产量为300万吨，到1800年，年产量达到了1100万吨。面对如此大的煤矿产量，仅靠马拉矿车运煤显然是杯水车薪，已经难以承担如此巨大的运输量。
人类技术发展史上一场深刻的运输动力革命，势在必行，呼之欲出。
世界第一声汽笛
经考证，是英国人理查· 特里维西克制成了世界第一台蒸汽机车，拉响了世界第一声汽笛。
1771年，特里维西克生于英国康沃尔郡一个矿主家庭。由于生长在矿区，他自幼便能接触到矿井的抽水蒸汽机。少年时，特里维西克便在蒸汽机领域崭露头角，19岁时，他就获得了矿技术顾问的职位。当时纽可门式蒸汽机已经被瓦特蒸汽机取代。而瓦特发明的低压蒸汽机体积庞大。特里维西克发现，如果让高压蒸汽在汽缸内膨胀，就能制造出较小、较轻的蒸汽机，而功率并不比低压的小。
1803年，特里维西克在他研制的蒸汽汽车的基础上，制造出了世界上第一辆利用轨道行走的蒸汽机车，共有4个动力轮子。那是能在环形轨道上开动的机车，由于板式轨道承受不了机车的重量而断裂，机车失去控制，一头撞在了路边的房屋上，试验宣告失败。
1804年2月，特里维西克在南威尔士的Pen-y-Darren铸造厂，又制成了第二台轮轨式蒸汽机车，取名“新城堡号”，在加的夫做首次运行。该车重4.5吨，能牵引10吨货物。锅炉顶部装有一个平放的汽缸，旁边安装一个大飞轮，借助于它的旋转惯性动力，保持汽缸活塞的往复运动，活塞带动连杆齿轮，驱动车头下的两组动轮。机车锅炉装有安全塞（铅铆钉），温度太高时就熔化使蒸汽溢出，以免造成损害。
2月21日，在英国南威尔士南部的一条运河旁，特里维西克亲自驾驶着新出厂的蒸汽机车，拉响了世界上第一声嘹亮的汽笛声，在梅瑟蒂德菲尔至阿巴台之间的轨道上作运行试验。他特地找来喜欢新奇玩意儿的人乘坐，向他们收费。这列车牵引着5节车厢，满载10吨货物和70名乘客，用了4个小时，以3.9公里的时速跑完全程，比马车还要慢得多。但它却开辟了世界铁路史上第一台蒸汽机车的光辉行程。
列车行驶时，烟筒里喷出的浓烟夹着火星，轮子摩擦铁轨迸出火星，沿线民众好奇地叫它“火车”。从此，“火车”这个名字流传开来，开启了气壮山河的未来。而蒸汽机车被叫作“火车头”，一直沿用到今天。
正是这一刻，这个世界上持续了数千年的人力、畜力拉车，以及依靠水力、风力驱动车的历史被改写了，人类交通工具的行走速度自此而改变。这种改变，在人类速度史具有深远的划时代意义。
后来的日子里，由于蒸汽机车行驶速度慢，再加之费用高，缺乏竞争优势，特里维西克的蒸汽机车无法正常运营，只能眼巴巴地摆着。1810年时，他由于承包隧道工程发生事故而破产。15年后，当蒸汽铁路在英国兴起时，特里维西克只能眼睁睁地看着“蒸汽机车之父”的桂冠，戴在了乔治?史蒂芬森的头上。1833年4月22日，特里维西克在贫病交加中死去，连丧葬费都是朋友帮着支付的。
特里维西克一生饱受挫折。然而，无可否认，正是这位天才发明家的一系列发明创造，为19世纪动力机械的发展奠定了坚实的基础。
史蒂芬森比特里维西克小10岁。
14岁那年，史蒂芬森跟着父亲到矿上当了一名锅炉工。这时蒸汽机已被广泛运用在煤矿。锅炉烧出蒸汽，产生巨大能量，推动机器转动，他对此充满兴趣。史蒂芬森喜欢琢磨问题，聪明能干，很快成长为一名优秀技工。
没有资料显示，史蒂芬森与特里维西克有过什么交往。也没有记载说明，史蒂芬森借鉴了特里维西克“新城堡号”蒸汽机车的发明创造。他们两人似乎是两股道上跑的车，各走各的道。
1814年7月25日，史蒂芬森自己动手制作的第一台蒸汽机车开始运行，取名“布鲁克”号（von Blücher，普鲁士元帅）。这台机车有两个汽缸，一只2.5米长的锅炉。它可以拉着8节矿车，载重30吨，以每小时6.4公里的速度前进。
由于当时的木轨和铸铁轨道（性脆易裂）不够结实，列车经常压断轨道。在此后的五六年里，斯蒂芬森坚持不懈地对蒸汽机车进行了改进，先后为各家煤矿制造了16台蒸汽机车，并且与纽卡斯尔的铸造厂合作改进铸铁轨道性能。
1825年9月27日，世界第一条正式运营的铁路——达林顿铁路通车，全长40公里。史蒂芬森亲自驾驶改进后的“旅行者号”（Active）蒸汽机车，牵引着6节煤车和20节挤满乘客的车厢，载重达80吨，最高时速24公里，进行了一次里程碑式的运输。
伴随着轰隆隆的车轮声，“旅行者号”蒸汽机车驶进了一个全新的轮子时代，它向全世界宣告了铁路新纪元的到来。
这一壮观场面吸引了众多的人前来观看。铁路两旁人山人海，还有人骑着马打着红旗，走在火车前面开道。客货混装的列车，上午9点从伊库拉因车站出发，下午3点47分到达斯托克顿，共运行了31.8公里。
当时的火车运行速度很慢，就连骑马的人都敢跟火车赛跑。很快，火车的速度就快了起来，开始了它铁轨上的辉煌，并成为那个时代的象征和骄傲。接下来，有不少的发明家和工厂紧跟其后，加入了研制蒸汽机车的行列。
1829年10月8日，在英国恩雷希尔至莱茵希里城的铁路线上举行了世界上第一次火车比赛。原本有10台机车参赛，但有5台因故未能参加。参赛的5台分别是：伦敦赖斯怀特·艾立逊工厂制造的“新奇号”，重2.76吨；达林顿赫克华斯工厂的“无双号”，重4.4吨；纽卡斯尔泰因区史蒂芬森工厂的“火箭号”，重4.1吨，是在“旅行者号”基础上改进而成；利物浦布蓝屈斯制造的“环球号”，重3吨；爱丁堡百士托制造的“坚忍号”，重2.4吨。
最终，史蒂芬森的“火箭号”一举夺魁，赢得了“最佳火车头”称号。在1.5万名观众面前，“火箭号”击败了故障频发的其他对手，赢得了500英镑奖金。
1830年9月15日，利物浦—曼彻斯特铁路举行盛大的通车仪式，首相威灵顿公爵亲自出席。史蒂芬森亲自驾驶“火箭号”，牵引着30节车厢和700多名政要显贵，一路高歌，安全快速地驶达终点，数万名观众脱帽欢腾。当时，“火箭号”的时速仅为46.4公里，不过在当时已经被认为是“非常高的速度”了。它比马车的速度快了3倍，远远超过了人们的想象。
1830年，在“火箭号”基础上完善的“行星号”机车问世，拉着装载旅客和货物的列车开始在利物浦—曼彻斯特铁路线上运营。“行星号”机车被称之为“现代蒸汽机车的真正原型”，直到这时，才算是真正开启了铁路时代。
沸腾的火车岁月
蒸汽机车轮子以其先进的生产工具和强大的生产力作用，迅速进入欧洲社会大生产，产生了巨大的经济效益，推动了社会变革。如果说轮子将运载量增加了数倍的话，那么，火车轮子则将运载量和速度提高了数倍，而费用则只有从前的几分之一。
铁路运输的优越性一经确认，英国立即掀起了一股铁路建设的狂潮。这个时期正值产业革命后期，钢铁工业、机器制造业等均达到一定的水平，同时，工业革命的发展又使得原材料和产品的输送问题亟待解决。铁路运输所带来的高效与便捷十分显现。
那是一个沸腾的火车岁月。
短短数年内，铁路就支配了英国的长途运输业，能够以比在公路或运河上更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。1831年的运输总收入高达50万英镑，获利颇丰。1832年，英国已拥有24条商用铁路，最兴旺的一条年运载35万人次旅客以及70万吨货物。1836年，英国铁路已将主要工业区连为一体。1838年，英国已拥有铁路2400公里；1850年，铁路延长到1万公里；到1870年，英国铁路达到2.4公里。铁路极大地推动了英国商业贸易和钢铁、机械、建筑工程、地产等行业的发展，并降低了物流成本，成为真正的“经济大动脉”。在英国的示范下，欧美国家掀起了铁路建设竞赛。
1830年，在铁路修建前，伦敦和布莱顿之间每天有48班客运马车往返，每个马车班次需要4.5小时，1英里约支付2便士。从伦敦到爱丁堡的旅行时间，过去马车需要两个星期，火车开通后，将行程一下子缩短到了两天。
与此同时，欧洲大陆和美国也趁势而上，相继进入了大力兴建铁路的时期。
1830年5月24日，美国第一条铁路建成通车。此后一发不可收，到50年代后期逐渐达到高潮，无数来自中国和爱尔兰的新移民为了美国的钢铁车轮葬身北美荒原。美国作家梭罗曾评价道：每一根枕木都是一个中国人的冤魂。
蒸汽机车轮子彻底改变了这个世界。美国南北战争爆发时，北方拥有3.3万公里的铁路，而南方只有1.1万公里铁路，可以说，北方通过火车轮子凝聚起来的力量超过了南方的3倍。假如美国南北战争早爆发10年，获胜的将有可能是南方，因为那时南方和北方都是依靠马车轮子。
1866年～1870年间，德国社会投资的70%被用来修建铁路，总里程达到2443公里。铁路工程带动了德国钢铁、机械、商业金融发展，帮助德国迅速从农业国转变为欧洲工业强国。火车使大陆国家德国和俄国迅速崛起，并获得了普法战争的胜利。
到1913年第一次世界大战前，美、英、法、德、意、比、西等国，先后建成了覆盖本国的全国性铁路网，世界铁路总里程达到了110万公里。尤其是当时的世界第一工业大国——美国，当年铁路总里程达到惊人的40.2万公里，冠居全球。铁路运输几乎垄断了陆上运输，承担的运输量高达80%以上。铁路的快速发展，奠定了这些国家的工业化基础，对欧美工业化起到了巨大的推动作用。
蒸汽机车成为自由与文明的战车，推动了人类的解放。社会上各等级的人一起旅行，不同财富、地位、性格、习俗、着装风格的人，聚集在同一生活场景中，火车戏剧性地展示了民主的状态，消除了人与人之间的距离和隔阂。
工业革命之前，英国的人口流动受地理条件限制。在18世纪初，居住地点有所改变的人，很少有超过方圆十英里(约16公里)的。工业革命与交通运输的发展，使大量的农村人口开始涌入城市。1750年，英国城市人口仅占人口总数的25%，1851年则上升到50.2%，英国便成为世界上第一个实现了城市化的国家。
1800年，美国发明家奥利弗·埃文斯曾预言：凭借蒸汽机的交通时代马上就要到来，人们将以时速15英里到20英里的速度移动，早上从华盛顿出发，乘客会在巴尔的摩吃早餐，在费城吃晚餐，在纽约吃夜宵。
殊不知，这位发明家的想象远远落后于英国人的时空变幻。《季度周刊》载文描绘道:“蒸汽机瞬间把大西洋变浅了一半，我们与印度之间的交通运输也同样受惠。印度洋变小了，印度的铁路如劈开红海般的神奇，地中海离我们只有一个星期的路程，在我们看来像一个湖泊。”
沸腾的时代，让蒸汽机车的速度越跑越快。
在蒸汽机车问世的100年后，即1904年5月，英国GWR 3700 Class 3440型蒸汽机车时速达到164公里。1938年7月3日，英国马拉多号（Mallard）蒸汽机车，在格兰达——毕业帕拉铁路线上，竟然创造了时速202.7公里的当时世界最高纪录。
最后的蒸汽机车
我有幸见证了蒸汽机车的消失。
20世纪70年代末，我在焦枝铁路线上开火车。当时正赶上宜昌兴建长江葛洲坝水利枢纽工程，我所在的“前进型”蒸汽机车经常拉着水泥专列进宜昌。每次进站后，机车前都围满了外国人，他们指指点点。这些外国人，是来参观葛洲坝工程的。他们知道，蒸汽机车是大工业革命的产物，可一直没有见到过实物。
外国人喜欢中国的火车，我很自豪。后来，得知他们是在看古董，我感到很郁闷。这时候，世界上只有中国、印度和南非还有蒸汽机车。
英国工业革命以后，蒸汽机车得到了广泛应用。与之同时，蒸汽机车自身的缺陷也显得日益突出。譬如说，它离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性力限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
譬如说，用蒸汽机车运送煤，有相当数量的煤是被机车自己烧掉了。每行驶50～80公里就要加水，行驶150～200公里就要加煤，行驶5000～7000公里还要清洗锅炉。譬如说，它在行驶中要排放黑烟，这会污染环境，尤其是在通过隧道时，浓烟难以散去，严重影响旅客和铁路工人的健康等。
然而，直到20世纪初，蒸汽机依然是世界上最主要的原动机。
有史料表明，自1881年，我国仅在唐山制造出一台国产“龙号机车”后，直至新中国成立后的1952年，70多年里，在中国铁路线上奔跑的蒸汽机车，全都是外国货。到1949年，中国可统计的蒸汽机车有4069台，分别出自英国、美国、德国、日本、比利时、捷克等9个国家的30多家工厂，机车型号多达198种，没有一台中国制造。洋人称中国为“万国机车博物馆”。
我曾查阅《唐山机车车辆厂厂志》，静静的文字这样叙说道：1881年春，由开平矿务局出资，修筑由胥各庄至唐山矿煤场的快车马路（即铁路）。同时，于此设立修车厂。建厂之初，规模很小，房舍简陋，只有几十名工人，几台以手摇为动力的车床，所用车轮及钢铁材料从英国购入。
“龙号机车”依照英国工程师金达设计的图纸制造，只有三对动轮，无导轮和从轮。落成运行之日，被当时开平矿务局总工程师薄内的妻子命名为“Rocket of China”，意为“中国火箭号”，这是依照史蒂芬森研制的著名机车“火箭号”而命名。中国工匠在车头两侧各镶嵌了一条金属刻制的龙，因此，又被称为“龙号机车”。尽管时速只有5公里，牵引力仅有100多吨，但它却是中国火车头的第一号。
中国铁路博物馆现存最古老的“0号”机车，是1887年“津沽铁路公司”从国外进口的数台小型蒸汽机车其中的一台，为“0-2-0”型。1976年唐山大地震时，从开滦煤矿废弃的矿井里发掘出来的。此机车只有两对动轮，无导轮和从轮。它是我们现在保存完好的、曾在“津沽铁路”上运行过的最古老机车，曾在国外展出过。该机车由英国制造，总重量为1320公斤，也是世界上最小的蒸汽机车之一。
新中国百废待举，机车制造能力有限，远远不能满足铁路运量的需要。1952年4月，朱德总司令亲自来到位于青岛的四方机车厂视察。朱德对中国自行研制蒸汽机车寄予厚望，作出了“四方机车厂工人要为中国人争气，造出自己的国产机车”的重要指示。工人们群情振奋，以极大的创造热情投入到了国产蒸汽机车的研制工作中。
1952年8月1日，新中国设计制造的第一台国产蒸汽机车“八一号”下线。机车设计时速接近80公里，牵引定吨2000吨。
由此，拉开了新中国自行生产蒸汽机车的序幕。
2004年年底，我国最后一批蒸汽机车退出了历史舞台。
这年的最后一天，我以郑州铁路局党委宣传部部长的身份，应邀来到宝丰机务段参加“蒸汽机车退役仪式”。一台台擦得油光锃亮的“前进型”机车，静静地停放在运转车间整备场，车头的大灯上扎着红绸，格外耀眼。
仪式开始前，我在机车前转了一圈又一圈，回想当年的火车头岁月，触景生情，心里酸酸的。突然，我发现有位老人趴在大红轮子上，哭成了泪人。细打听，这是一位老火车司机。他对我说：“我与这铁疙瘩打了三十多年交道，你别看它五大三粗的，它只要停下来就特别温顺，像个小孩子讨人喜爱，不吵不闹的。”
我知道，蒸汽机车呼啸而过的气势，永远是力量的象征。蒸汽机车在中国走过了一个多世纪的光辉历程，它的悄然离去，可以说是象征一个时代的结束。
蒸汽机车那无坚不摧、滚滚向前的气概，影响了一代又一代人，并以各种形式储存在人们的记忆和生活里。
在采访的日子里，我多次前往坐落在北京东郊的中国铁道博物馆，寻觅蒸汽机车的历史印迹。我目睹了许多来自美洲、欧洲的旅行者和摄影家，他们慕名而来，聚集在中国铁道博物馆蒸汽机车展览大厅观赏、拍照，表现出对蒸汽机车的无限崇敬和爱慕。一些外国人还特地申请转录蒸汽机车运行的轰隆声、汽笛的吼叫声，作为永久的纪念。蒸汽机车上的零件、牌子，甚至工人用过的笔记本都成为游客们高价收买的对象。
就这样，蒸汽机车作为人类社会发展的功臣，将以一种非生产的方式保留下来。在人们景仰和爱慕的注视下，在独属于它们的“乐园”中获得新生。
第三节 当今的高铁世界
诗人说，高速列车是轮子的最高境界。
人类对交通工具速度的追求，如同人类对速度的潜在欲望一样，永远没有止境。高速列车的显著特点就是速度高、跑得快。
我以为，是高速列车将轮子的功能演绎到了极致。
从1825年9月27日，英国修建世界第一条公共服务铁路算起，至今铁路已有近200年的发展史。从1964年10月1日，日本东京与新大阪间的东海道新干线开通运营算起，至今高铁也已经跨过半个世纪。几十年来，法国、德国、意大利、西班牙、瑞典、中国等国竞相发展高速铁路，极大地促进了经济社会的发展。
高速铁路适应现代经济和社会生活对运输数量和质量的新需求，使人们重新认识到铁路的价值。中国高铁的异军突起，大大地加快了高速铁路发展的进程。高铁以其速度快、运能大、安全好和耗能低等其他交通工具无法抗衡的优势，影响和推动着这个世界。
何为“高速铁路”
采访中，我曾多次向专家讨教：“要达到什么速度才算高速铁路？这个标准谁说了算？”
殊不知，至今世界上并没有对高速铁路的统一定义。
根据UIC（国际铁路联盟）的定义，所谓“高速铁路”的标准是，新建铁路设计最低时速为250公里，从普通铁路改造为高铁的最低时速为200公里。然而，有许多专家不认同，他们认为高速铁路必须是新建的设计时速在200公里以上，旧线提速改造，安全可靠性不强，不能列入。
国际铁路联盟解释道，高铁有一系列的指标特征，并非列车运行速度高就叫高铁。早在20世纪初，当时火车“最高速率”超过时速200公里的比比皆是。如法国国营铁路公司、德国铁路公司等一些铁路商业运营列车时速均达到了200公里，但他们并不把这些铁路叫高铁。直到1964年日本的新干线系统开通，这是史上第一个实现“运营速率”高于时速200公里的高速铁路系统。高速铁路除了列车运营速度要达到一定标准外，车辆、路轨、操作都需要配套提升。广义的高速铁路还包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
1996年，欧盟也曾对高铁标准进行过规范。欧盟认为，高铁必须达到以下两个指标：其一，基础建设专为高速列车所建，时速在200～250公里；其二，在高速铁路上运行的列车必须保证安全，并为乘客提供高品质的服务。从欧盟给高铁的定义看，高铁必须具备硬件和软件两方面的要求。从硬件方面来说，就是列车能在高速铁路上跑出200～250公里以上的时速；从软件方面来说，就是确保运营安全和服务品质。
尽管美国还没有严格意义上的高铁，但美国联邦铁路管理局也曾规定，时速超过110英里（177公里）即属于高速铁路。
2010年12月，第七届世界高速铁路大会在北京召开。我作为铁道部派出的工作人员，有幸参加了接待工作并旁听了大会。来自世界各地的高铁专家聚首北京，研讨世界高铁的发展及其走向。在讨论的诸多问题中，如何定义高速铁路，是重要议题之一。经过几天的争论，最终将“高速铁路”重新定义为：即新建的客运专线、时速超过250公里动车组列车和专用的列车控制系统。也就是说，只有同时具备了定义中规定的这三个条件，才能称之为高速铁路。
2014年1月1日，我国开始实施新的《铁路安全管理条例》。《条例》亮出了我国关于高铁的定义：高速铁路是指设计开行时速250公里以上（含预留），并且初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路。
我以为，我国关于高铁的定义相对科学一些。它吸取了国际社会对高铁定义的合理部分，又顺应了世界高铁的发展潮流。按此定义，目前我国高铁线上运营的高速列车，以及部分“动车”和“城际列车”都属于高铁，也就是说以“G”“D”“C”字母开头的车次都应该是高速列车的范围。
诚然，动车组不等于高速列车，但高速列车必定是动车组。若有人要细分动车组与高速列车的区别，只有一个标准，就是速度。只有最高运行时速达到250公里以上的动车组，才能称之为高速列车。我国在第六次大提速前开行了许多时速不到200公里的动车组，如1998年6月在南昌至九江开行的“庐山号”双层内燃动车组，时速只有120公里。1999年在昆明至石林间开行的“春城号”电力动车组，最高运行时速120公里。如此等等，这些都是动车组，但不是高速列车。
其实，高速列车并非恒速行驶，很多国家规定，高速列车在居民区和野生动物保护区的行驶速度不得超过每小时110公里，防止噪音污染给人和动物健康带来危害。另外，在桥梁、隧道、转弯处以及地质条件差的地段，为确保列车行驶安全，一般把速度控制在每小时160～180公里。
虽然目前高速列车最高设计时速可达500公里，但考虑到安全、能耗和环保等问题，很多国家对高铁的商业运行限定最高速度，法国、德国、日本最高限速为每小时320公里，西班牙为每小时310公里，中国为每小时350公里。
我有理由认为，正是高速铁路表现出的诸多优势，决定了高速铁路定义的价值取向。也就是说，以高速度、大运量和安全可靠作为高速铁路内在的综合衡量标准，似乎更有意义、更有说服力。
若以时速300公里来看，高速列车的速度超过小汽车1倍以上，为亚音速飞机的1/3，短途飞机的1/2。从节约总旅行时间看，在距离100至700公里范围内优于高速公路和航空；高速铁路的运能是航空的10倍、高速公路的5倍，但运输成本只是航空的3/4、高速公路的2/5。从安全来看，高速铁路比普速铁路和其他交通工具事故率低得多。
到此，我们应该对“高速铁路”有了一个较为清晰的概念。
世界高铁简史
1978年10月26日，日本大地，秋高气爽。
追溯世界高速铁路的发展，大体经历了三次浪潮。
第一次浪潮，即高速铁路的起步发展阶段，是在20世纪50年代末至90年代初。以日本为首的第一代高速铁路的建成，大幅缩短了人们交流交往的时空距离，极大促进了区域经济特别是铁路沿线地区经济的快速发展，带动了房地产、工业机械、钢铁、冶金等相关产业的全面进步。随着高速铁路的出现，曾经一落千丈的铁路市场份额大幅回升，铁路运输企业的经济效益明显好转，铁路“夕阳工业”的负面形象彻底改观。据统计，法国巴黎至里昂的TGV线在投入运营的第二年净盈余便实现正增长，投资回 率超过12%。
第二次浪潮，即高速铁路在欧洲的大发展阶段，是在20世纪90年代初至90年代末。随着高速铁路的快速发展以及技术的不断进步，高速铁路的多方面优势日益显现，欧洲一些土地资源较为稀缺的发达国家，如法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国等，修建高速铁路的热情进一步高涨，大部分国家都致力于大规模修建本国或跨国界高速铁路，逐步形成覆盖欧洲的高速铁路网络。高速铁路在欧洲大陆掀起的建设高潮，不仅是铁路自身发展以及提高内部效益水平的需要，而且更多地反映出国家和地区能源、环境等方面的综合要求。
第三次浪潮，即高速铁路在世界范围的大发展阶段，是在20世纪90年代末至今，仍将持续。20世纪90年代末后，高速铁路所带来的巨大经济效益和社会效益，使高速铁路的建设与发展在国际社会的更广层面上得到认可。2003年10月12日，中国第一条客运专线秦沈客专开通运营；2006年1月，中国第一条时速300公里的高速铁路在台湾投入运营；2008年8月，中国第一条时速350公里的京津城际铁路开通运营。以中国为代表的高速铁路的迅速发展，将世界高速铁路的发展推向了一个新的历史高潮。
事实表明，在第三次浪潮表现中，是中国高铁引领了世界潮流。有人说，高铁之于中国，是一场经济地理革命；有人说，高铁之于国人，是一个时空观念上的革命，将中国变小、世界变大。当下，德国、法国、日本、英国、西班牙、韩国、中国都已经建成了成熟的高速铁路，美国、俄罗斯、澳大利亚、沙特阿拉伯、巴西等国家也纷纷制定了规模空前的高速铁路发展计划。特别是包括法国、西班牙等“高铁元老”在内的欧洲国家，也再一次显示出加快高铁发展的雄心壮志。可以预见，全球高速铁路发展将很快迎来下一个“黄金时期”。
2014年9月1日，国际铁路联盟发布统计 告：世界有运营、在建和规划高铁的国家和地区22个，运营高铁22954公里，在建高铁12754公里，计划建设高铁4459公里，远期规划高铁14382公里，总计54550公里。
纵览世界高速铁路的发展，一个国家和地区能否成功发展高速铁路需要具备两个基本条件：一是城市和地区人口密集，社会经济发展整体水平较高，有充足的客流，人们对运输服务的时效性、安全性、舒适性等有高的期盼，能承受相对较高的运输价格。二是科技基础良好，人力资源储备丰富，能够保证高速铁路在技术层面上的相关要求。
20世纪70年代后，在我国经济社会发展的大场景中，农民工出行、商贸旅行，带来了以春运为代表的巨大交通压力。在我们这个人口众多、地域辽阔的国家，充分发挥运量大、速度快的高铁优势，作为全民公共交通工具，无疑是中国政府最明智的选择。
中国高速铁路发展实践表明，发展高铁适合中国国情，其技术经济优势在中国有可能得到最充分的发挥。中国人均资源紧缺，人均耕地面积仅为世界平均值的1/3，能源资源仅为1/2。生态环境问题突出，交通安全形势严峻，最大的问题是人口众多，客运能力严重不足等。高速铁路的优势，可以让这些问题迎刃而解。
就现阶段中国社会消费水平而言，相对航空价廉的高速铁路运输较易为广大人民群众接受。因此，在当今中国经济和社会条件下，高速铁路的一系列技术经济优势可以得到最充分的发挥。尤其是在经济发达、人口密集、客流量高度集中的京沪运输大通道上，建设高速铁路无疑是最佳选择。对于建设符合中国人口、资源特色的交通运输体系具有重要意义。
今日四国称雄
怎样看待当今世界高铁发展？怎样认识当今世界高铁格局？
采访中，我请教了许多专家学者。他们认为，高铁作为一项“大国技术”，高速列车技术与高铁轨道技术，是衡量一个国家高铁技术强弱的重要标准。据不完全统计，当今世界上有10多个国家和地区拥有自己的高速列车，车型多达80多个种类。
综合评价高速列车品质和高铁轨道线路水准，当今世界高铁可谓德、法、日、中四国称雄。综合我的采访成果，可以用16个字表现和概括当今世界高铁发展态势：德国首创，法国高速，日本成型，中国领先。
德国首创——
1903年10月23日，西门子—哈尔斯克公司生产的电力列车在马林费尔德至佐森试验段的时速达到了206.7公里；同年10月27日，德国通用电力公司生产的电力列车的试验时速达到了210.2公里。这是世界上最早的高速列车。
1939年6月23日，汉堡至柏林铁路上的内燃机列车跑出了每小时215公里的速度。从1965年开始，德国一些高速列车的时速都达到了200公里。
1991年6月，德国第一代高速列车ICE1亮相，投入商业运营，时速为280公里。这条从下萨克森州首府汉诺威直达巴伐利亚州重镇维尔茨堡的高速铁路，全长327公里。开通后，以其高速、舒适、方便吸引了越来越多的乘客，盈利逐年增多。
早在3年前，德国高速列车样车ICE-V就誉满天下。1988年4月28日，ICE-V试验速度突破了时速400公里大关，创当时世界最高纪录。
德国的高速铁路建立在对原有技术状态较好的线路改造基础上，只修了几段新线。现已建成总长约1500公里的高速运输走廊。德国采取客货分时混运组织模式，白天开行时速200至250公里的高速列车，夜间开行时速120公里的货物列车。
德国高速铁路起步早但进展较为缓慢，有一个重要原因，就是他们一直在进行高速轮轨和磁悬浮的“双线作战”。由于后者在技术上具备没有固态摩擦的先天优势，德国更侧重于磁悬浮技术。
洁白色的ICE1型高速列车，位于车门下方有一条红色色带，鲜艳夺目。ICE1采用动力集中式，前后各配置一台电力机车，中间夹有14辆拖车，最高运营时速为280公里。当时，这个运营速度仅次于时速300公里的法国TGV-A高速列车。ICE1投入运营后，立即成为德国主要城市之间交通运输的主力，5年时间，运送了1亿人次。
1990年10月，东、西德统一，定都柏林。德国政府决定修建一条柏林—汉诺威高速铁路，同时决定研发第二代高速列车ICE2。1997年6月，ICE2型高速列车开始在科隆—汉诺威—柏林线上运行。它与ICE1形同神似，只是长度减少了一半，目的是方便客流不大的支线运行。
2000年6月，德国积极借鉴日本新干线300系动力分散式轴重轻、可充分利用再生制动等优点，推出第三代高速列车ICE3，这是欧洲最早的动力分散式高速列车。ICE3高速列车的最大轴重为16吨，最高时速可达到330公里。
法国高速——
法国虽起步晚于德国，但进展迅猛。至今法国仍然是世界高速列车速度最高纪录的保持者。
1955年3月29日，法国拉莫特至莫尔桑铁路上的“BB9001”型电力列车跑出了331公里的时速。1966年，法国巴黎至土伦的普通铁路经升级改造达到了高铁标准，“航空列车”运行时速由140公里提升到200公里，而该车型的试验时速达到了345公里。1969年，法国高速列车的试验速度达到了422公里。1977年3月5日，“航空列车I80HV”型列车跑出了时速430公里。
1978年，法国第一条高速铁路巴黎至里昂的东南TGV线建成并投入运营，首创最高运营时速270公里。尔后，法国TGV高速铁路的技术速度屡创新高，一直牢牢占据高速轮轨的速度桂冠，以“高速度”享誉全球。2007年4月3日，法国试验列车又以574.8公里的时速创造了轮轨列车的世界最快纪录。
如今，法国拥有欧洲大陆上唯一一条里程超过1000公里的高速铁路运营线路——加来至马赛TGV高速铁路。列车的平均时速超过300公里，运行状况十分稳定。目前，法国形成了以巴黎为中心、辐射各城市及周边国家的铁路网络。
当法国的TGV顺利投入运行而且速度不亚于当时的磁悬浮时，德国人才发现高速轮轨的重要性。1988年，德国ICE高速铁路创下最高时速406.9公里纪录。德国的ICE在世界高速铁路技术领域享有较高声誉，比利时、荷兰、瑞士、奥地利以及中国等都有采用ICE高铁技术。
法国先后在国内以及国际线上投入商业运营的TGV系列高速列车有7种。法国是继日本之后的世界高速列车强国，动力集中式、铰接式转向架、同步牵引电机，运营速度高，试验速度世界第一，并能在既有线上直通运行等等。这些一直是世界高速铁路的热门话题。
1981年9月27日，法国新一代高速列车TGV-PSE在法国东南线（巴黎—里昂）正式运行。最高运营时速为260公里，超过了日本新干线，是当时世界的最高速度。TGV-PSE高速列车的问世，打破了世界高速铁路格局，由此法国成为又一高铁强国。
1990年5月18日，法国人向世界列车试验速度新纪录发起冲击。奔跑在法国第二条高速铁路——大西洋线上的TGV-A高速列车，试验速度达到515.3公里/小时，创造了轮轨式铁路的试验速度世界纪录，称雄高铁世界。这一速度一直保持了17年。直到2007年4月3日，这一纪录才被法国人自己打破。在TGV东线，V150列车两次创造了时速574.8公里的世界新纪录。
日本成型——
20世纪50年代后期，日本经济复苏，日本政府明智决策，在工业经济发达的地区建设东海道新干线高速铁路。高铁为战后的日本插上了腾飞的翅膀。
众所周知，日本“新干线”早在1940年就破土动工，但由于战争不得不停建。战争结束后，日本东京至大阪走廊生活着4500万居民，当时交通拥堵问题一直困扰着政府。1959年4月20日，东京至大阪的“东海道新干线”在原来建设基础上开始重新建设，设计时速为250公里,1964年10月1日正式通车，当时正赶上1964年东京奥运会。
“东海道新干线”列车由川崎重工建造，行驶在东京－名古屋－京都－大阪的东海道新干线，其运营速度超过每小时200公里。日本人叫它“子弹头列车”，它在515.4公里的铁路上用时3小时10分钟(目前为2小时25分)，平均运营时速为210公里。“东海道新干线”运营50年来，共运载了100亿人次乘客，从未发生过乘客因列车事故死亡事件。
500系列车是日本新干线列车中的佼佼者，最受孩子们的喜爱，也同样受到成年人的青睐。它由山阳新干线的经营者JR西日本公司研发。500系的目标时速定为300公里，在新干线列车中首屈一指。它那根据仿生学模拟翠鸟嘴的独特外形，让人惊喜无比、过目不忘。它的车体以浅灰色为基调，车顶呈浅蓝色，车窗附近用深灰色，而车窗的下方涂有蓝色的线条。其车头有像火箭似的15米长的鼻子。从外面看去，车头的驾驶台与宇宙飞船的密封舱一样，气派，高贵，有趣。
多少年来，日本新干线列车的最高运营速度一直在不断刷新。1964年，0系列车的最高时速为210公里；1985年，100系列车的最高时速达到230公里；1992年，300系列车的最高时速达到270公里；1997年，当500系列车的最高时速达到了300公里时，让日本高速铁路界长舒了一口气。因为在时隔16年后，日本铁路终于赶上了法国TGV的最高运营速度。
日本高铁的成型发展，让高铁的优越性得到了充分体现。一是运量大、速度快、运输密度高。新干线每天平均运送旅客77万人次，最高运营速度达到时速300公里，车次间隔最高密度约3分钟。二是安全性能好、正点率高。新干线自1964年开业以来，运行42年未发生过乘客死亡事故。包括台风、地震等自然灾害所引起的延误在内，新干线列车平均延误时间为0.6分钟，其正点率堪称世界之首。三是能耗少，对环境负荷小。新干线能耗仅为飞机的1/4，汽车的1/6;二氧化碳的排放约为飞机的1/6，汽车的1/9。另外，新干线具有电能回收功能，即将再生制动产生的电能送回接触网进行再利用。
高速铁路适应了现代经济和社会生活对运输数量和质量的新需求，使人们重新认识到铁路的价值。继日本新干线之后，法国（TVG）和德国（ICE）分别研发出了自己的高铁技术，加拿大的庞巴迪公司通过收购欧洲企业，也制造出了自己的高速列车。德国、法国、意大利、西班牙等国也相继加快了高铁发展，并逐步形成了高速铁路网。高铁以其速度快、运能大、安全好和耗能低等其他交通工具无法抗衡的优势，越来越大地影响着这个世界。可以说，日本新干线后的40年里，日本、法国和德国一直是世界高铁领域的主宰者。
中国领先——
“后来者居上。”出自西汉·司马迁《史记·汲郑列传》，是指居处于后来的超过先前的。中国高铁，乃后来者居上也。
我国充分利用后发优势，积极借鉴人类优秀文明成果，通过“引进、消化、吸收和再创新”，在较短的时间内，高铁发展成就让世人惊叹。
2002年11月27日，国产“中华之星”动车组在秦沈客运专线的冲刺试验中，时速达到321.5公里，创造了中国铁路试验速度的最高纪录。
2003年10月12日，长春开往北京的T60次列车由沈阳北站开出，驶入秦沈客运专线，标志着中国第一条客运专线正式运营。它的开通，使北京至沈阳之间的旅行时间，由此前的特快列车9小时10分钟缩短至4个半小时。
2008年8月1日，历经三年艰辛建设的京津城际铁路，在北京奥运会前夕如期运营。京津城际铁路作为中国第一条时速350公里的高速铁路，汇集了当今世界高速铁路的最新科技成果，标志着中国已经系统地掌握了时速350公里高铁技术，在中国铁路发展史上具有里程碑意义。
2010年12月3日，我国CRH380A新一代高速列车在京沪高铁枣庄至蚌埠段综合试验时速达到486.1公里，创造了世界轮轨最高运营速度纪录。
若从1990年铁道部上 《关于“八五”期间开展高速铁路技术攻关的 告》算起，到2016年年底，京沪、京广、沪汉蓉、东南沿海、哈大、兰新、沪昆等多条高铁干线开通运营，“四纵四横”高铁骨干线成片联网。经过26年的不懈努力，我国高铁技术、高铁规模、运营效益和性能价格比均处于世界领先水平。
我国的轨道交通快速发展，堪称人类筑路史上的奇迹。短短的26年，我国高速铁路纵横东西南北，建造起了世界上最发达的高速铁路网络，奔跑着世界上最快的高速列车。
截止2016年底，我国高铁运营里程达到2.2万公里，占世界高铁总里程的60%以上。在通达高铁的100多个城市，高铁已成为客运的绝对主力，已占铁路总量1/6的里程，承担了超过60%客运量，每天有400多万旅客享受高铁旅行生活。全国每天开行高速列车达5000多列，形成了1000公里内5小时到达、2000公里内8小时到达的客流吸引圈。
这该是一幅多么气壮山河的中国高速列车飞驰的图景啊。
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