再造世界 | 传奇工程背后的故事

在工程学的广阔领域中，许多传奇故事承载着人类智慧与勇气的结晶。从巴拿马运河的惊人建设，到胡佛水坝的宏伟构造，再到英吉利海峡隧道跨越国界的壮举，每一个工程奇迹背后都凝聚了无数工程师与工人的辛勤付出与创造力。

这些工程不仅改变了全球的交通与经济格局，也展现了人类在挑战极限与自然力量面前的非凡勇气与创新精神。这些传奇故事是工程学不断发展的见证，激励着未来的工程师们追求更高的目标与挑战。

《再造世界：工程师的冒险》讲述了19个工程学领域的传奇故事，为我们展现了许多大型工程项目，例如英吉利海峡下的隧道、金门大桥、胡佛水坝、巴拿马运河、1858 年铺设的大西洋电缆、“大东方号”轮船的首次下水等。作者从大量历史记录里打捞起丰富的故事细节，近距离展示了工程师是如何工作的，使我们得以窥见抵达成功之前所历经的各种挫败和曲折，同时也提醒我们：失败，乃是通往新发明的必经之路。

诺贝尔奖设立的故事

诺贝尔奖源自阿尔弗雷德·伯恩哈德·诺贝尔本人亲笔所写的遗嘱，原文还不到三百字。由于未经律师之手，这份遗嘱里没有寻常繁难的法律术语，即便是普通人，读起来也很轻松。在申明将财产中相对较少的部分留给自己的继承人之后，这位单身汉首先指定：

我名下所剩的全部可变现资产......应用于设立一份基金，每年以奖金的形式授予那些在此前一年里为全人类带来最大福祉的人。

因此，诺贝尔的意图是很清晰的，设立这些奖项的目的是对成就给予充分的表彰。该奖项所认可的贡献似乎更接近工程和应用科学而非理论和基础科学，而且诺贝尔的主要意图应该是对技术产品的奖励至少要多于抽象的猜想和理论（如果不将其排除在外的话）。确实，基础科学家们所代表的基础科学的普遍看法是，尽管在未来可能产生一些没有预料到的实际后果，但他们的研究并非必须具有任何可以预见的或具有目的性的实际利益和物质利益。

在遗嘱的第二条，诺贝尔规定了奖金应来自可变现资产投资“安全证券”所得的利息，并这样分配：

奖金应该被分......五等份，以此进行分配：每一等份分别颁发给在物理学、化学、生理学或医学、文学领域做出突出贡献，以及在促进各国友谊、废除或栽减军队和促进和平谈判上做出重要贡献的人。

诺贝尔似乎一点也不在意那些获得奖金的人是否具有专业资质或地位，也不在意其专业领域。很明显，对于他来说，那些发现或发明本身才是重要的，它们是出自专业人士还是业余爱好者之手则无关紧要。“物理学”和“化学”这些术语只是为了区分应用的领域，而不是区分研究或专业分支的领域。

诺贝尔所处时代的物理学包含机械、热能、光学、电气、磁力的经典现象，以及在X射线和其他不可见射线方面取得的新发展。化学处理的当然是那些物理过程无法独立解释的现象。即使是在文学领域，诺贝尔似乎也明确了自己倾向于那些拥有超越自身目的的作品，或许可以将其称作“应用型文学”，一种如同约翰·加德纳所说的“道德小说”的叙事作品。由此可见，诺贝尔对于从艺术的角度评价艺术并不感兴趣，对于从科学的视角评价科学同样如此。

成功的设计与失败的噩梦

每一个人，无论是不是工程师，都有过那种被某件事随时随地牵扯着思绪，完全沉浸其中的体验。可能尤其令人安心的是，当设计从信封背面的草图，经历越来越复杂和细节化的计算和制图，演变成现实中如此多人的生命安全都依赖于此的物品时，有这么多的工程师度过了这么多无眠的夜晚。很多工程师把他们的成功归功于对设计的担忧和由此引发的失眠。19世纪中叶，大英博物馆的一位图书馆管理员安东尼奥·帕尼齐参与了一栋新阅览室的规划和建设，并像他同时代的很多人一样，由此自学成才成为一位工程师。最终，他的草图变成了建造方案，这个拥有巨大穹顶的图书阅览室如今为许多学者和访客所知。

詹姆斯·戈登在写作最近的工程学成就时，也讲到了担忧的好处：

当你只有一张施工图时，如果你提议建造的是一栋重要的建筑，那么接下来该做的，也是非常正确和应该的一件事，就是像担心会着火一样担心它。在我关注飞行器开始使用塑料零件这件事时，我常常为它们担忧得整夜睡不着觉。我将这些零件从来没有出任何故障这一事实几乎完全归功于担忧的正面效益。自信导致意外，而担忧会阻止意外。所以，请不止一次两次，而是一遍又一遍地检查计算结果。

这不是一位工程学学者提供的理论建议，而是一位资深飞行器设计工程师从实际出发给出的建议。相似的建议也蕴含在其他发明家和工程师的故事里。與利弗·埃文斯，一位1791年出生的美国人。多明了自动碾磨机、与之相关的升降机和螺旋输送机可以大大减少托举、兼运谷物和面粉时所使用的人力。据说他是在自己的脑子里将机器组装到、起的。关于他的设计，埃文斯说道：“我曾躺在床上，伴随着巨大的精福压力，想象整个操作过程。”据说，18世纪的英国运河工程师詹姆斯·布林德利在面临设计难题的时候，曾经在床上躺了3天。当他起身时，没有写任何计划或做任何模型，但已经可以把他脑海中的设计付请实践了。

如果工程师确实要睡觉的话，通常也会在附近放上一叠纸和一支铅笔。它们放在那儿用来记录的不是美梦而是噩梦，梦中的场景是醒来以后必须依据现实进行核查和排除的坍塌和爆炸。这是好事情，如果没有这些噩梦，悲剧可能比我们所能想象的还要多得多。

巴拿马运河的工程奇迹

巴拿马运河被称为 “人类从自然手中拿走的最大的自由” 以及 “一项无与伦比的工程成就”。无论从哪个角度去评价，如果没有经济和政治上的筹谋以及关键人物的决心和奉献，人类就不可能取得这一成就。这些关键人物很多都是这一伟大项目的工程师。1904年，美国人启动了这一令人紧张的项目，约翰·芬德利·华莱士担任总工程师，他在中西部铁路建设方面拥有丰富的经验。首席卫生官是威廉·克劳福德·戈加斯，他在消灭古巴的黄热病和疟疾方面取得过巨大的成功。但是他们俩都受到位于华盛顿的七人委员会的指挥，委员会则在战争部部长威廉·霍华德·塔夫脱的监督下对项目运行进行指导。华莱士后来终于说服塔夫脱对委员会进行重组，但不久后两人发生了争执，塔夫脱要求华莱士引咎辞职。

三天之内，著名的铁路工程师约翰·弗兰克·史蒂文斯同意成为华莱士的继任者。在同意继任之前，他开出条件，要求不受繁杂公务流程的约束，并有权决定任何与运河相关的事宜。这些条件都得到了总统西奥多·罗斯福的批准。不仅如此，他只答应，在 “确定的成功或失败来临” 之前，会担任运河项目的总工程师。一到达巴拿马，史蒂文斯就发现工程中存在缺乏组织性和主动性的问题，并很快开始扭转局面。尽管运河已经断断续续修建了25年，但是由于当时还没有最终定下所有的设计方案，因此只能算是今人所说的 “捷径” 型的项目。其中最突出的海平面运河和船闸运河方案的争论还没有结果。1905年，罗斯福批准组建了咨询工程师委员会，想要一劳永逸地解决这个问题。在史蒂文斯有力的推动下，工程师们终于决定：修建一条船闸运河。 

这次采用的方案与1879年巴黎会议上戈丹·德·莱皮奈提出但被忽略的方案非常相似。莱皮奈是少数几个在美洲热带地区有丰富工作经验的法国工程师。他的方案是在查格雷斯河上修筑大坝，由此形成一个高出海平面约80英尺的巨型人造湖泊。船只将通过船闸从大西洋被抬升至湖泊，再从这里驶向大陆分水岭，也就是挖掘任务量最大的地方。随后船只通过一条堤坝高峻的水道驶向另一串船闸，经由这些船闸最终下降并驶入太平洋。如果巴黎会议通过了这一方案，德·莱塞普和法国可能已经成功地完成了运河的修建。莱皮奈的方案不仅将挖掘量减到了最少，还提供了一种控制查格雷斯河洪水的方案，利用重力而不是水泵为船闸补给和排放活水。 

随着运河设计方案的最终确定以及史蒂文斯的到位履职，工程很快有了明显的进展。运河委员会的官方摄影师欧内斯特·哈伦和其他来访的记者们系统地记录了运河建造的整个过程。事实上，这条运河相关的报道是受益于19世纪后期照相制版印刷技术发展的最早的重要报道之一。这一技术免除了在印刷之前把照片转化成线条画的繁杂工序。因此，美国人进行工程建设时期大量的新闻报道、杂志文章和图书都配上了丰富的插图。

在这个体量巨大的工程中，最引人注目的画面和最艰苦的工作是库莱布拉河道处的挖掘。建立清除土石的有效系统尤为关键，史蒂文斯在设计方案尚未确定的情况下做出了果断而明智的决定。1906年末，罗斯福参观了巴拿马，成为第一位在任期内离开美国的总统。他不知疲倦地参观了运河工程的施工现场，参加了摄影师在蒸汽铲车驾驶室里拍摄到的官方宴会的一切活动。返回华盛顿后不久，罗斯福又任命了一个新的委员会。他任命史蒂文斯为主席和总工程师。

 

来源：百道网