一座中世纪有计时功能的天文钟
（图片来源于网络）
若能重返15-16世纪欧洲某个城市的街头，又碰巧听到有机械钟声响彻城区，那么在这座城市热闹的公共广场上，你极有可能会看到一群市民正传阅着路德和其他人撰写的反教皇图文小册子。这一历史场景的复原依据是Lars Boerner, Jared Rubin和Battista Severgnini（2021）三位学者研究前现代社会的技术集聚与技术外溢对欧洲社会影响的实证结果：在中世纪晚期，城市里公共机械钟的出现会直接促进印刷技术的传播，进而间接推动当地的宗教改革，引发欧洲政治经济的变革。
公共机械钟最早出现在13世纪晚期的意大利北部，英国南部和德国南部的城镇地区。之后在14世纪传遍西欧地区，直到15世纪才抵达东欧和斯堪的纳维亚。制造和维修公共机械钟的钟表匠大部分来自专业的铁匠、金匠和锁匠。他们掌握着当时中世纪最先进的金属加工、精细机械等手工技艺和实践经验，能够绘制、设计和制造包括机械钟在内的各类机器，并逐步形成行会制度。这些高度专业化的技能也令原本是铁匠兼金匠的德国人古腾堡在1450年发明出活字印刷机。因此，有机械钟的城市形成的技术集聚将在当地产生技术溢出效应，即会更早使用印刷术等新技术（见图1）。
图1 公共机械钟与印刷术传播的关系图
注：拥有与机械钟的城市数据截至1450年，拥有印刷厂的城市数据截至1500年，国别按当代国家划分。
印刷技术与宗教改革之间的联系众所周知。例如，领导者路德教士的宗教改革思想被印制成册在欧洲大陆广泛传播，Edewards(1994)则指出宗教改革是一项通过印刷宣传形成的群众运动。因此，本文将依据众多可靠史料提供的因果逻辑链，分两阶段论证工业革命前的技术聚集对欧洲政治经济的影响：第一步是确认公共机械钟的使用与印刷机传播的直接因果关系；第二步是公共机械钟通过影响印刷机的传播而推进宗教改革的间接因果关系。
本文使用的764个欧洲城市拥有公共机械钟数量的统计数据来自Boerner and Severgnini (2019)，印刷机数量以及宗教改革相关数据来自Rubin(2014)，其他城市级别的控制变量均取自Rubin（2014）等（见表1）。本文还考虑到存在无法观测的因素，例如，城市原有的识字率水平、提供公共物品的意愿，会影响机械钟和印刷机在城市的分布数量，因而采用工具变量替代具有内生性的变量。
表1 变量的统计性描述
注：样本城市总数为764个。表中大多数变量取值并不随时间变化，少数变量取值在1450年或1500年发生变化。表中表示距离的变量以英里为单位。
由于日食会引发人们对天文观测的兴趣，研制天文观测仪器。中世纪欧洲的天文仪器强调计时功能，大多数早期机械钟也是天文钟。本文发现在日食较频发的800-1283年期间，日食记录次数与机械钟的出现呈正相关性（见图2）。此外，城市与欧洲活字印刷术发明者古德堡的家乡德国美因茨的距离同早期印刷的传播高度相关，因为第一批印刷商要么是古腾堡的学徒，要么是他的商业伙伴。本文也检测证明了日蚀次数和到美因茨的距离与其他控制变量的外生性。
图2 百年中至少有2次日食记录的欧洲城市与公共机械钟的关系图
注：800-1283年间的日食记录数据来源于Boerner and Severgnini (2019)。
首先，本文用日食发生的记录次数做工具变量估计公共机械钟的出现对印刷技术传播的影响程度。不论是用最小二乘线性和线性概率模型的两步组合（OLS-Probit）还是用两阶段最小二乘法线性模型（2SLS），均支持工具变量的有效性，并且前者方法估计使用印刷机的可能性会提高34%，后者方法的估计更高达45%。若再区分公共机械钟的使用早晚次序，结果显示越早用机械钟的城市更可能采用印刷技术。机械钟的出现加强了这些城市的人力资本聚集效应，从而在随后引入印刷机等新技术时产生了技术溢出效应。
其次，本文用城市到德国美因茨的距离做印刷机数量的工具变量与公共机械钟的工具变量一同估计技术聚集对欧洲城市政治经济的长期影响。采用的是混合过程估计法（Conditional Mixed Process），前两阶段为最小二乘线性估计（被解释变量先后分别为公共机械钟与印刷机的使用），第三阶段为线性概率模型（被解释变量为宗教改革）。
实证结果与上面分析的一致，日食次数是使用公共机械钟的强工具变量，有钟的城市使用印刷机的机会将提高40%以上；并且确认了公共机械钟通过印刷机所产生的技术聚集对宗教改革发生有间接因果效应，即估计了平均因果中介效应，印刷机对宗教改革影响力中的34%来源于更早期出现的公共机械钟。本文还进一步做了替换样本和添加控制变量的稳定性检验。
技术聚集与经济崛起的欧洲经济史研究大多着眼于工业革命时期，然而本文聚焦更早的中世纪晚期，从实证角度论证了因机械钟和印刷机的出现所形成的人力资本聚集对近代欧洲社会政治变革，以及欧洲经济崛起的重要性。