瓦特与专利权

一、瓦特蒸汽机的发明

所有重大发明，都是通过观察事物最细微的部分和发现其最细微的变化开始的。——（英国）瓦特

1736年1月19日，詹姆斯·瓦特（James Watt）诞生于苏格兰的格里诺克镇。瓦特的父亲是熟练的造船工人并拥有自己的船只与造船作坊，瓦特的母亲阿哥娜丝（Agnes Muirhead）出身于一个贵族家庭并受过良好的教育。瓦特虽然体弱多病，但从初中起便逐渐显露出自己的数学天赋。1755年，由于家道中落，瓦特决心离开苏格兰，到伦敦学习仪器制造，在师傅莫根处苦学了一年。在这一年中，瓦特以惊人的速度学到了制造数学器具的技术，为日后的发明创造奠定了实践基础。

瓦特人物肖像

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1757年，格拉斯哥大学的教授物理学家与化学家约瑟夫·布莱克（Joseph Black）给瓦特提供一个修理天文仪器的机会，并让他在大学里开设一间小修理店。同年，经布莱克的推荐，格拉斯哥大学正式任命瓦特为学校的“大学数学仪器制造师”，并在校园里为他安排了一个工作间。就这样，瓦特在格拉斯哥大学的店里，由工人到技师，再由技术专家到发明家，一个阶段一个阶段地升上去了。

1763年，瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机（Newcomen steam engine），但是正在伦敦修理，他请求学校取回了这台蒸汽机并亲自进行了修理。1764年底，瓦特在修复小型纽科门蒸汽引擎时，突然有了一个新想法，让蒸汽在单独的容器里膨胀和凝结。于是他花了几个月的时间不间断地尝试，成功制造了一个新型的引擎。

1765年，瓦特在蒸汽机改良方面取得了关键性的进展，但是要建造一台实际的蒸汽机还需要很多资金投入。瓦特极力想寻求一位既有商业头脑又有经济实力的人合作，把他的蒸汽机推向市场。在布莱克教授的介绍下，著名的卡伦钢铁厂的拥有者约翰·罗巴克（John Roebuck）经过深思熟虑后决定赞助瓦特。在罗巴克的赞助下，瓦特开始了新式蒸汽机的试制，并决定以此去申请专利。

瓦特改良的蒸汽机

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1769年4月，瓦特在伦敦取得蒸汽机核心技术的专利，编号为“913”，名称是“一种减少蒸汽机蒸汽和燃油消耗的新发明方法( A New Invented Method of Lessening the Consumption of Steam and Fuel in Fire Engines )”，获得了14年的专利权保护期。但是很不幸，1772年罗巴克的企业破产了，无力再对瓦特进行资金支持了。所以瓦特只能接受运河工程技师的工作，一边兼职工作一边自己继续实验蒸汽机。终于在1774年，瓦特制造出了第一台瓦特蒸汽机，此时距离瓦特开始研究蒸汽机械已经过去了整整十年。

二、瓦特专利权的延长

需要是发明之母，但专利权是发明之父。——（美国）乔什·比林斯

英国伯明翰制造商马修·博尔顿（Matthew Boulton）看到了瓦特蒸汽机的潜力，在1772年接受了罗巴克在瓦特专利权中的份额作为罗巴克对其债务的偿还。博尔顿的目标是将蒸汽机引入各个产业，他放出豪言“为全世界生产蒸汽机”。但摆在博尔顿面前最迫切的问题是瓦特专利权的保护期。14年的专利保护期到1774年第一台瓦特蒸汽机制造出来时已经过去了6年，剩下的8年时间是否能够如事先预想的那样，为全世界提供蒸汽机呢？而已经投入在蒸汽机研发实验所耗费的高达数千英镑的研究费用，又何时才能赚回来呢？蒸汽机上市之后肯定还需要经过多次的研究和改良，那么这笔预算又要怎样支付呢？现实问题促使博尔顿产生了“必须延迟蒸汽机专利权”的想法，并将想法与瓦特进行了沟通。瓦特非常清楚事情的严重性，并决心说服国会将已经授予的专利期限延长。

50英镑的纸币背面（2011年版），

右边为瓦特，左边为博尔顿

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早在1755年2月，国会开始讨论延长专利有效期的议案，但以矿山业主们为主体的议员们纷纷反对。对于他们来说，开矿与蒸汽机的联系太密切了，如果蒸汽机的专利期限结束，那么他们就可以无偿使用该专利。但一旦瓦特的专利期限被予以延长，那么在相当长一段时间内，他们只要使用这种蒸汽机，就必须支付相当额度的专利使用费。经过各方面地奔走游说，1775年瓦特和博尔顿成功说服国会通过了《瓦特火力蒸汽机专利法案》（James Watt's Fire Engines Patent Act 1775，15 Geo 3c. 61），同意将瓦特的专利延长至1800年。此时的瓦特和博尔顿可谓春风得意，新型的机器设备和熟练的技术工人都已就位，接下来就是批量制造这种商用发动机，然后等着利润滚滚而来。

1755年法案

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三、瓦特的专利侵权诉讼

专利制度就是给天才之火浇上利益之油。——（美国）亚伯拉罕·林肯

瓦特发明出了附带有分离凝结器的蒸汽机以后，工矿业对于这种机器的需求很旺盛，但是博尔顿的工厂生产能力毕竟有限，所以就造成了供不应求的情况。在利润的巨大驱使下，很多人无视瓦特的专利权，毫不客气地仿制附有分离凝结器的机械来出售。由于伪造产品不需要缴纳专利权使用费，所以伪造的人很多，而且使用的人更多。为了维护自己的专利权，瓦特和博尔顿提起了多项专利侵权诉讼。其中，常被提及的是博尔顿诉布尔案( Boulton v. Bull )。1775年，瓦特和博尔顿在伯明翰开设了工厂生产蒸汽机。布尔曾经是该工厂的员工，辞职后也开始制造蒸汽机并进行销售。1793年，瓦特和博尔特发现后认为布尔的行为构成侵权，于是向普通法院提起了诉讼。此案的争议焦点主要有两个：一是瓦特和博尔顿的“913”号专利是否尚在保护期内；二是“913”号专利的是否有效。

对于第一个问题，法院的意见较为一致。尽管英国《1623年反垄断法案》规定专利权的有效期是14年，但是国会通过1775年法案已经将该专利的保护期延长至1800年，布尔制造并销售蒸汽机时，该专利保护期尚未届满。

对于第二个问题，法院的意见分歧明显。在1795年5月16日的庭审中，审理该案的四位法官中，首席法官艾尔（Chief Justice Eyre）和如克法官（Mr. Justice Rook）支持原告的观点，认定专利有效，而赫尔斯法官（Mr. Justice Heath）和布勒法官（Mr. Justice Buller）则支持被告的观点。由此导致本案最终并未作出判决。

产生这一分歧的原因在于瓦特所提交的说明书主要提及的是“原理”，并未对技术特征进行具体描述，也没有附图。后续进行的文献研究显示，当时瓦特是为了防止泄密和规避他人剽窃。被告便认为，瓦特的说明书披露的只是蒸汽机的工作原理，根据其披露根本无法制造蒸汽机。对此，瓦特回应说，法律并未就说明书的披露有明确要求，而且说明书的作用是为了将一个发明人的财产与其他发明人的财产区分出来，并非让公众了解发明的秘密并在专利到期后实施该专利。客观来讲，瓦特的解释是符合当时对于说明书的理解的。但是，法庭仍然要求双方证明是否可以依据该说明制造出蒸汽机。为此，原告方邀请了10位专家证人，被告方邀请了7位专家证人，最后可能是基于数量上的优势，陪审团裁决说明书的公开是充分和完整的。

至于原理是否可以申请专利的问题，四位法官一致认为不能申请专利，但是对于瓦特在说明书中披露的到底只是原理，还是原理的具体运用存在较大分歧。例如，如克法官认为瓦特是充分利用蒸汽膨胀力的原理设计了一种机械装置，而赫尔斯法官则认为瓦特的设计针对的是工艺或方法，这并不属于英国《1623年反垄断法案》第6条所规定的范围。

1796年12月16日，英国高等民事法庭再次审理这个案件，瓦特和博尔顿最终获得了陪审团的支持，4位法官达成一致，终审裁定发明专利有效，这场旷日持久的官司终于画上了句号，瓦特的专利权受到了严格保护。瓦特和博尔顿也得到了一笔数额巨大的发动机专利税，那些侵犯专利权的人终于付出了惨痛的代价。

尽管获得了诉讼的胜利，但瓦特和博尔顿开始考虑能否找到一个使各方都获益的方案。后来瓦特在《关于专利的思考》（Thoughts upon Patent）文章中提出，如果说明书的技术问题可以在较早的阶段解决，可以节省很多时间。他甚至提出了一套详尽的系统，可以在一开始就检查说明书。即将说明书应提交给专家组成的审查小组进行审查，从而决定予以登记或者要求申请人修改。一旦认定之后，在法庭诉讼中就不应再质疑公开是否充分的问题。这一建议富有远见，但是直到19世纪以后才出现了审查员。当时委员会不打算对发明的实用性或新颖性发表意见，而只是建议专利权人起草一份说明书，指导其他人如何将发明付诸实践。

四、众说纷纭的瓦特专利权

瓦特的伟大天才表现在1784年4月他所取得的专利的说明书中，他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的发明，而是把它说成是大工业普遍应用的发动机。——（德国）卡尔·马克思

詹姆斯·瓦特和他的分离式冷凝器对英国工业革命起到关键作用。通过从根本上提高蒸汽机的燃料效率，瓦特的冷凝器有助于蒸汽在众多工业活动中被用作动力源。然而，瓦特于1769年获得并延长保护期限至1800年的冷凝器专利，经常被当作专利 “阻挠”的典型例子。

Michele Boldrin和David K. Levine在《反对知识产权垄断》（Against Intellectual Monopoly）一书中认为，瓦特的专利阻碍蒸汽工业的后续技术发展，从而延迟了工业化进程，并通过一系列数据来进行论证。在1776年瓦特开始商业生产之前，美国有510台蒸汽机，大多数使用低效的纽科门设计，这些发动机能产生大约5000马力。到1800年，当瓦特的专利到期时，美国仍然只使用了2250台蒸汽机，其中只有449台是更高级的瓦特蒸汽机，其余的是旧的纽科门蒸汽机。到1815年，也就是瓦特专利到期15年后，美国已经可以安装接近10万马力的蒸汽机。到1830年，蒸汽机的马力可以达到16万。在瓦特申请专利期间，蒸汽机的燃料效率根本没有改变；而在1810年到1835年之间，蒸汽机的马力估计增加了五倍。

并且，Michele Boldrin和David K. Levine认为，瓦特不仅将专利制度作为粉碎竞争的法律棍棒，而且他自己开发优质蒸汽机的努力也受到了他用来阻止竞争对手的同一专利制度的阻碍（ Ironically, not only did Watt use the patent system as a legal cudgel with which to smash competition, but his own efforts at developing a superior steam engine were hindered by the very same patent system he used to keep competitors at bay )。瓦特蒸汽机的后续改进方案需要依赖一项技术，然而该技术已经在1780年由詹姆斯·皮卡德（ James Pickard ）申请为专利，这使得瓦特无法使用该项技术改进蒸汽机，只能发明另一种效率较低的机械装置——“太阳和行星”齿轮。直到1794年，在皮卡德的专利到期后，博尔顿和瓦特才采用了在经济上和技术上都更优越的技术来改进蒸汽机。

Michele Boldrin和David K. Levine认为，直到博尔顿和瓦特的专利到期后，他们才真正开始制造蒸汽机。在此之前，他们的活动主要是榨取高额的垄断性使用费（ In fact, it is only after their patents expired that Boulton and Watt really started to manufacture steam engines. Before then their activity consisted primarily of extracting hefty monopolistic royalties. )。在大多数历史中，詹姆斯·瓦特是一位英勇的发明家，负责工业革命的开始。上述事实表明了一种不同的解释。瓦特是18世纪下半叶致力于提高蒸汽动力的许多聪明的发明家之一。在领先一步之后，他保持领先的方式不是通过优越的创新，而是通过对法律制度的利用（ In most histories, James Watt is a heroic inventor, responsible for the beginning of the industrial revolution. The facts above suggest a different interpretation. Watt is one of many clever inventors working to improve steam power in the second half of the eighteenth century. After getting one step ahead of the pack, he remained ahead not by superior innovation, but by superior exploitation of the legal system )。

但也有反对意见。Sean Bottomley在《詹姆斯·瓦特的专利真的延缓了工业革命吗》( Did James Watts Patent(s) Really Delay the Industrial Revolution? ）一文中认为，瓦特和博尔顿并不情愿提起专利诉讼，因为他们在一段时间内能够从许多使用他们技术的其他发动机购买者那里收取专利费用。同时作者还对瓦特的冷凝器专利进行了分析性论述，认为该专利并不是一个不可逾越的障碍，限制了高压蒸汽机的发展或其他潜在方面的发展。

Sean Bottomley认为，瓦特专利的故事几乎是专利努力促进新技术开发和商业化的理想例证。专利保护激励了瓦特花费10年时间，至少7500英镑进行昂贵的冷凝器开发。没有专利保护，瓦特不会进行这项投资。他也不会与当时最伟大、最有野心的制造商之一博尔顿合作并将蒸汽机冷凝器商业化。换句话说，如果没有专利申请，工业将在很长一段时间内等待冷凝器自己“有机地”出现。同时，专利所提供的保护还允许合伙企业投资建立一种以前从未见过的业务——制造完整的蒸汽机，提供安装以及基本的售后服务（ The story of Watts patent is an almost ideal illustration of patents working to stimulate the development and commercialization of new technology. It incentivized Watts costly development of the condenser, a project which took ten years and at least £7,500 to complete. Without the prospect of patent protection, it is unclear why he would have made this investment. Neither would he have been able to join in a partnership with Matthew Boulton, one of the largest and most ambitious manufacturers of the day, and commercialize the condenser. Put another way, without patenting, industry would have been waiting for the condenser to appear "organically" for a very long time. The protection afforded by the patent also allowed the partnership to invest in the establishment of a business the likes of which had never been seen before—a manufactory that constructed steam engines in their entirety, provided for the installation, and then also a rudimentary form of after-sales service )。

五、结语

如果人仅仅为自己劳动，也许他能够成为著名的学者、伟大的智者、卓越的诗人，但是他永远也不能成为真正完善和真正伟大的人。——瓦特

毋庸置疑，瓦特一系列发明创造极大地提高了当时的社会生产力，具有划时代的意义，是第一次工业革命的主要标志。动力技术的革新，催生了交通工具的革命，19世纪初，汽船、火车先后问世。从此，人类进入“蒸汽时代”。但同时，瓦特的专利权保护问题也深刻影响着未来英国乃至整个国际社会对于专利保护制度的不同看法，派生出了很多理论与学说。

归根结底，专利制度一方面既要激励创造发明，鼓励本国的技术工人投身于发明创新和改造技术，另一方面，又要将所发明创造产品和技术广泛投入于生产、制造过程中，为社会带来更大经济效益。专利制度如何设计，才能平衡好发明创造者自身权利保护与整个经济社会效益之间的微妙关系，将是专利法律制度建设始终不变的议题。

[1]刘玉磊：《瓦特》，中国社会出版社，2012年版。

[2]【美】安德鲁·卡内基/著，王铮/译：《瓦特传：工业革命的旗手》，江西教育出版社，2012年版。

[3]【法】保尔·芒图/著，陈泰希/译：《十八世纪产业革命》，商务印书馆，1983年版。

[4]Michele Boldrin & David K. Levine, Against Intellectual Monopoly, New York : Cambridge University Press, 2008.

[5]Stephen H. Haber & Naomi R. Lamoreaux, The Battle over Patents: History and Politics of Innovation, Oxford University Press, 2021.

[6]赵方捷：《从英国专利保护制度的历史变迁看其对英国经济增长的持续作用》，载《理论月刊》2013年第5期，180-183页。

[7]吕建伟：《咨询的历史（万字深度长文）》，载微信公众号“阿朱说”，https://mp.weixin.qq.com/s/5b7XC3ld5a47lMNH3oAzMw，访问时间：2023年3月28日。

[8]沧海一啸：《英伦法律小故事之二十六｜瓦特的专利故事（一）》，载微信公众号“国江律师事务所”，https://mp.weixin.qq.com/s/wiI32AsW3w2Gs9p8d25rBg，访问时间：2023年3月28日。

[9]王雅婷：《知识产权法好书推介之（119）：〈专利论战：创新的历史与政治〉》，载微信公众号“IP读书汇”，https://mp.weixin.qq.com/s/EITw10TumHetWETWWMksTw，访问时间：2023年3月28日。