《工程师:工程与结构设计史》是一本具有创新精神的著作,展现了历史长河中的工程革新和技术演变,其中不仅有关于工程设计的描绘,更有客观条件、事件、文化环境和个性因素等在工程现状中打下的烙印。
马修·韦尔斯于书中收录了许多专题,取舍的原则涉及模式的改变、个人的贡献、重要的结构及有影响的灾难等,目的是为现代的结构概念提供方式方法。通过展现工程学的历史文脉,马修创建了与众不同的设计指导思想,对于建筑和工程这两个领域的学生及从业人员均可起到激励的作用。
本书立项时的模样,是一捆办公设计手册的附注数据。与行业规定、阶段作业表和说明书共存一处的,是忙碌的工程办事处常年编制而成的办事指南和首选工法。所以,本书有意被当成工程的工具书,即其他所有日常应用型的随身工具的辅助数据。
如今的建筑工程师训练和锻炼的平台,是一款隐性的然而也是理性的、普遍适用的规范系统。由于非常清楚其智慧工具的限制,这些工程师精心操演了本方超越自然层面的统治力。他们可能不那么了解其自信的背景——其他随风而逝的选项以及理念的积淀,正牵强地给出影响了其行为的必然性。
本书的研究对象——成批的方法、传记细节和案例研究,均以线性历史的叙事手法展开——起到设计进程启动器的作用。这到底是怎样的工具?它就像一套智能螺丝刀,使得紧固的地方松脱。从这一类工具现如今储备很好的意念(consciousness,指的是我们针对世界采取的持久暗示性的知识体)的范围来看,实践型工程师及有兴趣的读者们,都需要考虑我们的先辈们有义务建设的概念空间。工程专业层面发展的路径都得到追溯,十字路口和死胡同在这方面比比皆是。废弃的想法和旁注都离不开特定的场合,不仅因为它们有自己的潜力和趣向,也因为它们将为正在被采纳和褒扬的、尘埃落定的手段赋予了深遂的洞察力。接踵而来的是,认同我们当前的远景正在不少不透明的源头中找到依据,并且根本就不是不可避免的。技术开发的模型是一条自给自立的轨迹,现在取代它的是存在于许多可获型成果之间的、注定出现意外和偶发性事件的轨迹,其中有工程学的多样性,它不断重新展露,并于本体的层面可控。
我们已备知识的潜在假定状况都是在严谨和探究的基础上,在得到了去粗取精后被启用的。有人认为,过多的自我意识的反射危及了行动的能力,腓特烈·尼采(Friedrich Nietzsche)所述的“过度生长”的危险——无行动的能力,其始作俑者是一种病态的迷恋,虽然他在尝试理解,但没有能力理解得尽善尽美——看起来对很多工程师而言尤为可怕。然而,我们以工程师的面目公然自居的目的就是要控制我们的周围环境。我们先出生,再进入社会体系;我们的应对手段都是受规则监管和先天性的。我们大部分的作为、思索和创意都受到了由假定、传统、技艺和受让等组成的宽泛结构体的监管。然而,我们是工程师,我们希望理解或者更想去操控所有的宇宙机制,一旦认清其中不可见的联系,我们就会操控它们。为何要这样做呢?因为我们做得到。
本书假定人类意念可以运作的范围是:概念性空间,即一致性领域,或者在个人和团体之间随时间流逝而改变的学问。本书推测:如果不落俗套的结构体是可以由不同时期的人类,通过不一样的资源和现实环境来构思和创建的话,那么我们这一方的边界是可以扩展的,具体做法就是以不同的思路看待事物,并对先入为主的陷阱一贯设好应对的法门。对于漠视这条建议的人需要硬性的规定:既往的事情、正确的做事方法、技术的整齐划一、任何事情的不可为——但在早期理念得到重新整理后它们也是可为的。
虽然以下内容按编年的顺序回顾了于各时期出现的工程师、技术设想及手段,但这种编排并非意指某一线性的发展进程。更确切地说,过分单纯化的描述就是有层次的描述,其中连续的场景均按以往的顺序组合完毕,并受其影响。由此任何时期都会存在无数在同时进行的进程,一些是古老的,一些则是盘枝错节的。本书的做法是依照思维的层次,因为每代工程师都有义务,以一定的方法响应或补充这种层次,最基本的做法也是先拒绝这种层次,再填补由此导致的真空。这种做法也并未假定以后会出现改革的进程。
在托马斯·库恩(Thomas Kuhn)流程转换的理念中,较连贯的系统会于特定的变更点取代不太连贯的系统。他认识到,体系的连续性是变更的发生及其被承认的必要条件,所以主体的转换涉及变位的问题。他的理念不利于判断独立文脉中独立模式其同期性的、有时还相互求援的运作情况,更不利于判断无法让主要范例自圆其说的、不常见形式的偶然和幸福的存在情况。技术及概念的开发能够以平稳和突兀这两种形态展开,所以武断导致的困境都是由外界的影响造成的。
进化理论的解读,有时似乎提供了更接近实际的技术变更模型,具体的提供手段就是一系列已变更的几乎随机生成的、受其环境考验的替代方案。通信保障了拉马克桥(Lamarckian)的改进工作,完美的形式也最终出现。人类的艺术及持久的文化娱乐活动缩短了有关理念的问世时间。马克思主义的技术进步观点于生产向资本主义施压的手段而言,作为无可回避的应对观点也是不完整的。我们工程师本身就是纯粹的工件,所以必须求全责备,既要运用和工件的配方有关的个性,也要注意和个性有关的历史事实。竞争、个人仇恨和追求权力由此都被揭示为关键的驱动力。
拯救弗洛伊德心理学的声誉免于受到持续、预谋的攻击以及被当成谎言被戳穿——这项工作一部分是以下的论证行为造成的:弗洛伊德揭示的现象可以在艺术和文物中得到左证。这位伟人的洞察力虽然被本书的作者采纳,但有关内容不会被当成与人性驱动力或下意识结构体有关的、有缺陷的理论,而会被当成可使得人类进程于某一方面被屏蔽或掩盖起来的出路,进而会被非直接地领悟。在本书的字里行间,工程设计被当成前所未有的、完整体系的广义汇编。这些体系可谓来自个人的贡献,他们沿着一条穿越智慧空间、团队式的意念轨迹,以微妙或突兀的变换手法回应了类型均可识别的各式各样的影响力。
通过事件和想法的层序,我们不仅在努力识别潜在的机制,还在最刻意地揭示,我们牵肠挂肚地假设形成的时间及其被各自的起源和孕育状况揭示出来的本性。继之,我们会揭示使这类假设概念得以提前问世的工程学。如此的工程学一直有种趋向:常会伴有其他的学术观点——其中多数早已成熟。探索这一问题时,我们尤其会被引向过时的工程,引向换来换去的系统、方法和态度。如同战场上被击败的意识形态,这些系统、方法和态度都是因普遍的权力结构体而消亡的,但也经常仅以趣向和有效的形态保留下来,作为接着再达成被接受的知识形态的体系。托词、背离、从未意识到、从来没有当成教义采纳等等都只是有些人的合法情况。工程学是有其他天地的,其相关的存在及一致性等同于我们自己的本性。由于达尔文主义的影响均被考虑在内,缺失环节和进化死胡同这些层面的推论便被人提起;怪物和嵌合体必定因为功能的遴选过程而存在。而这些怪物是存在于“伯吉斯叶岩”1(Burgess Shale,著名的动物化石群)之中的史前奇妙的生物,所以我们必须找出本方工程学的、可产生差异性的“伯吉斯叶岩”。
在本书的研究中,作为另一种预案的编年表其应用借助了文学概
念——一种编者们在影响其前辈们的概念。著书工作在改变本方过去的同时也在影响着未来。继任者的工作也始终是在重新确立前辈们的位置。工程领域的每一项贡献都会改变以往的每一件事情。这种改变可以被认为实际必然的吗?在埃菲尔铁塔的矗立之初,加拉比高架桥(Garabit Viaduct)对于当地很深的排洪的河曲实际并没有展示出任何的变化。当邂逅了古斯塔夫·埃菲尔的铁塔后,人们开始明白他的设计思想发生了深刻的变化。但是,当每一代高架桥的过客们发现铁塔问世前后的景观有所不同时,反应又是怎样的呢?于这些邂逅过程中,在建的建筑体总会受到影响。因此,重要的工程研究便是一类双向进程;观察者在理顺每一个要点的同时,也会改变这条清理脉络的前前后后的内容。
过去,很多人在引述本书的内容时,却还处在他们实际上并未从属的开发序列之中;为了给出有意义的分析,个人独到的投入出于支持较大的趋势的原因,必须不间断地被理顺和重新阐释。对于这些过于简单的做法来说,一定程度上可以转嫁随之而来的损失吗?首先,每一个个性的产生都会被另行判定为本体层面的完全成就。从所有的阐释角度来看,当工程本体的记录不可能被完全解放时,宽泛的、分散的描述至少使读者得以不断重新搭建概念模型,以及重新于思考的前提下定位主题。第二,在“真实的”个人及其理想化的数码之间,缺失的适配关系也必须展示出线索。每一项努力究竟要在何种程度使本方得以匹配背景信号,以便二者同时用语言来阐述?为此,本书推出了平均信息量的观点。难道,个人成就可以在公然加强个人环境的同时,破坏这些环境并于其中打开空间,使得不可见的情况同时汇入所有环节吗?
作为本书的研究成果,我们使得工程学浸透了文化于阐释和决定性因素两个层面的意义。古埃及人对待艺术的做法和他们忽视城市建设一样,只是流于宗教和政治这两个层面,因为他们的城市本身就是承载了含义的符号体系。所以对我们来说,工程看似因艺术而受到极大的漠视,因为工程对它的本体而言已成了墓碑。只有在现代派的符号集,即印象派和未来派的培训界,我们才能看到首次展现的、批评工程过期已久的重大企图:没有任何事与结构或机制的效率或美感有关,但细致入微的评估除外,它是我们对本方所作所为如何加以认识的持续彩排过程。我们现在邂逅了当今从业者之间的极其可观的差异性。在全球化的氛围中他们或许在沉沦。继而,我们邂逅了不可比较的技术体的共存,它们时而就近依偎。这些就是工程而不仅仅是其产物被展示出来的方式,也是值得检验的方式;不然的话,我们应仅仅关注未来即可。此外,这些也是所有人造物的基本属性。自然界只是于最低的层次出现规律;在展示的层面上,有意义的是人或人类的缺席。
本书为什么把焦点放在结构工程上?这是对必要或期望的范畴加以限定吗?读了本前言的第一段便知,相关的研究工作都是为了特殊的实践层面的应用性的。无论如何,本书必须一贯坚持知无不言的原则。但是,建筑是最古老的技术体之一。由于造船为建筑做出了很好的旁证,海军建筑革新的简单易行便受人瞩目。因此,本书中有多处采用了海洋方面的例证令特定的观点自圆其说。武器制造也是古老和十分具有人为性的技术体,反映出创造力的不易。建筑的工程学是普遍存在的,而且直接和属于人类意念范畴的其他所有产物搭界。建设者、设计者或建设兼设计者都是有待本书研究的魅力群体,其特征被高度地细分,本书则有望全面地概括相关的门类。
工程师的想法已对建设形式产生了深远的影响。建设依次服从于外界的影响,迫使工程依次做出应对。就所有的工程形式来说,相关的建筑构建性是自然界最疏松的限制层面。无论是最高的大楼还是最宽阔的桥梁,都远不如航空或电子设计师展示出来的技术限制性。这方面的余量可允许其他的影响力存在,继之它可被用于探索其他的效应。从始至终建筑都反映出许多的急务性。而且,建筑在作为以往需求的精准的记录体,其前提是这些需求只可被准确地诊断并置于合适的文脉中。
本书划出了11个从史前一直被记述到近代的章节,这段工程实践时光不仅充满了自信,更交织着我们于最末的实践阶段保留的往昔的经验。于当代工程师的普遍建议中,我们有这些建议正消失于无形之感。在下一个10年内,建筑的工程设计能够完全自动化,而工程师将于接下来的10年何去何从呢?难道以往的经验会给我们的未来做一些暗示吗?
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序
引言
第1章 史前及古代
第2章 罗马与东方(公元前220―公元533)
第3章 拜占庭及欧洲黑暗的中世纪(476―1000)
第4章 走向光明(1000―1600)
第5章 伽利略(1564―1642)
第6章 早期现代工程(1580―1789)
第7章 百科全书(1750―1860)
第8章 美国的重建(1860―1890)
第9章 经典分析与钢筋混凝土(1890―1920)
第10章 飞行器与战时工程(1900―1950)
第11章 当代早期(1945―1960)
第12章 还看今朝(1950―2000)
注释
参考文献