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设计问题（第二辑） [:1700031657]
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设计问题（第二辑） 3. 前所未有的形式
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沙利文“形式追随功能”的观点，从工程设计的角度去解释似乎会容易些。例如，想想汽化器的发明。汽化器是一个前所未有的燃料混合与分配装置，是专门为早期的汽车发动机设计的，如今仍用于轻型两冲程发动机上。图9显示了拉扎尔（Lazar）等人在1894年的专利中所说明的发明步骤。其中包括利用内燃机进气冲程从缩放管吸进空气，然后带进并混合到独立储藏器内的气流挥发酒精。[11]按照沙利文法则，只有缩放管才能实现这个特殊物理功能，18世纪末的物理学家乔瓦尼•巴蒂斯塔•文丘里（Giovanni Battista Venturi）已经证明了这一点，如今这种管道叫作文氏管，就是用他的名字命名的。[12]然而，尽管文丘里是第一个从科学角度观察这种管对液体流动的物理效应，但这种效应在小号等造物中早已被采用，如公元前两千年的埃及就已经会制造和使用。[13]文氏管的夹带和混合作用不仅用于汽化器，还用于没有内部运动件的“喷射泵”。这种泵既可以用于运送流体，也可以用于运送固体颗粒。风洞本质上就是大型的文氏管，出口的动力风扇将气流通过文氏管导入隧道。文氏效应还是大量复杂造物的普遍特征，这些造物有不同的形式，服务于不同的功能，每一个都根据它们的具体功能而并入独特的部件。这种复合性助长了一种观点，认为文氏管本身只是工程组成部件中的一个，另外还有钝齿、轴承、阀门、风扇，等等。顾名思义，部件的形式很少能构成独立的造物，而且正如汽化器的文氏管所证明的那样，它们通常是隐藏于更为复杂的造物中的细节，这种造物具有完全不同的外形和功能，比如汽车。
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图9 汽化器（此图为原件缩小比例复印）
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http://worldwide.espacenet.com/publication-Details/mosaics?CC.GB&NR=189411119A&K.C=A&FT.D&ND=6&date=18940804&DB.EPO.DOC&locale=en_EP（2012年6月4日访问）
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即使我们将观点局限到那些以文氏管为主要形式的人造物（如现代小号、风洞和喷射泵），我们发现每个造物将文氏效应用于不同的且不可互换的功能上。小号的长宽比率使得小号无法吸入和混合任何二次流体流，而将空气引入风洞的风扇可以降低对喷射泵的需求，这样在它吸入的流体流通路上就没有安置运动件。因此，“导”向不同造物设计的是有关文氏效应的“知识”，因为并入了缩放管形式，每个造物都服务于不同的功能。
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有关物理形式的智能选择与达尔文式的选择之间的差异，还可以通过文氏效应的非常规应用案例加以说明。这里所说的非常规应用，其实是没有使用文氏管。“气动热力压缩器”就是20世纪四五十年代美军研制的实验压缩器，而实际上就是对从喷气发动机的燃烧室排出的热废气流注入小水滴，在废气进入发动机的涡轮级之前，提高它们的压力。[14]换言之，通过利用从二次渐缩喷嘴逆向注入的二次流体流，减慢废气，这样的设计策略将燃烧室的膨胀喷嘴改进成了二次压缩阶段。这种改进现存工程形式以便达到二次机械效应的情况，似乎并不能证明形式追随功能，而是证明现有的形式可以启发新颖的功能。
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我们知道有关文氏效应的两个例子都是像汽车和飞机这样的复杂产品的隐秘组件，这使我们很难将它们的功能概念仅仅局限于物理功能。除了物理功能之外，汽车和飞机还是某些人珍贵地位的象征，但对一些人来说却是讨厌的东西。对于这种智能设计的形式复合体，对它们所发挥功能的任何思考，都必须涉及无形的交际功能。接下来我将更详细地讨论这些功能。
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设计问题（第二辑） [:1700031658]
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设计问题（第二辑） 4. 物理功能和无形功能的复合体
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很难想象出比棍棒更原始的造物了，它是卡通穴居人常见的特征物。到了中世纪，武士们运用设计精湛的铠甲，更好地抵御棍棒之类的武器的威力，铠甲也能比链甲给马战骑士更好的保护。这进而也刺激了发展更为有效的棍棒，比如人们熟知的“狼牙棒”。狼牙棒装有穿甲法兰及/或长钉（见图10）。由于锻造和捶打这些复杂的钢刃棍棒需要耗费大量的熟练劳力，因而只有马战骑士精英才能买得起这种大棒。在封建社会，这些马战骑士拥有自己的土地和优越的社会地位，这是他们按契约期限为领主服军役的回报。
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图10 1500—1550年左右中欧打造的狼牙棒
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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mace_I.G_3823.jpg（2011年6月6日访问）.
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安茹王朝英格兰国王爱德华一世是个扩张主义者。1278年，他选了最可靠的20位骑士组建了强大的皇家侍卫，时称“警卫官”。[15]他们所有人或大多数人似乎都配有狼牙棒。在威胁君主安全的近距离混战中，狼牙棒与长剑相比具有很多优势。更粗更重的狼牙棒需要一个更短的摆动，而不需要像舞剑一样需要瞄准技巧，并且由于所有打击的重力都集中在小块表面区域，光是撞击本身就足以造成致命的伤害，无论盔甲有没有被穿透。因此，狼牙棒似乎还是沙利文法则的优秀范例。而使警卫官的狼牙棒变得特别有趣的是，由于爱德华在和平时期使用贴身侍卫，由此产生了一种变体形式的狼牙棒，并发挥着非常不同的功能。
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爱德华一世之前的王朝，国王们都花大量的时间出征于从爱尔兰到西班牙的疆域，爱德华一世不得不通过代理人来行使他的统治权。特别是，他利用自己令人生畏的警卫官，向不愿意捐赠的人收回贷款和征税。后来通行的做法就是，警卫官进入地方议会，出示能够明确他们身份和来意的物件，以便向从未见过国王的地方议会代表表示，他有国王的授权可以启动议事程序。在警卫官之前的是随从，手持一种装饰性的长剑，君王用这种剑“授予”所选的拥戴者骑士的称号。警卫官自己手持皇家侍卫配备的昂贵的狼牙棒，这是权威的标志，也可在难以控制的议会上维持秩序—这是警卫官的另一项职责，直到今天英国议会的警卫官仍有此项职责。
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过去，在英国全世界的附属地，政府议会一直延续了以炫示剑和权杖的形式开幕及闭幕。如图11所示，这两种兵器的礼仪版已经从冷酷的钢制武器演变为装饰性的标记；尤其是狼牙棒，通常已由银匠用贵重材料制成，而不是由铁匠用铁锻造。权杖已经演变为地方议会所拥有的繁荣和声望的奢华符号，而议会的合法性归于不在场的权威。装饰性的权杖，连同它的十字架、宝球和王冠，更清晰地象征了一个帝王在精神世界和现实世界的权威。
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图11 德罗赫达权杖
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摄影：凯特•霍根（Kate Horgan）
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这些仪式化的武器的交际功能也提出了这样的问题，为什么安茹王朝的帝王们一直钟爱这种权杖和长剑作为他们权力的象征，而不是普普通通的英国人带入欧洲大陆军队的典型武器呢？英国中世纪的特色武器是长弓和钩镰（或英国钩镰枪）。在百年战争中，长弓和钩镰的结合成功摧毁了精锐骑士般的骑兵，而骑兵是西欧中世纪部队中必不可少的战术。图12是钩镰的插图，介绍了又一个改进已有形式服务于不同功能的例子。在和平时期，钩镰就是农民用于矮林平茬和修剪的工具，农民们维护着诺曼征服者接管的篱墙和果园。这些征服者的持续征战给英国农民带来的少数机会之一就是逃避农奴生活，让他们自己成为可靠的士兵。把修剪用的工具装到长柄上，他们看上去就有了有效武器装备。在战斗中，弯镰特别有用，能够钩住敌人的盔甲和衣服，然后把他们拖到地上。特别是对于落马的骑士，谁都能够拿把刀从他盔甲的头盔或腹股沟部分的空隙里刺入，将他制服。[16]
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