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设计，人类的本性 [:1700547361]
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设计，人类的本性 前言
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虽然我们处在一个工程技术高度发达的时代，但是“设计是什么”和“设计师是做什么的”这些问题的含义并不是每个人都知道的常识。甚至诸如巨大的桥梁、大型喷气式飞机、超级计算机的最基本原理，对于大多数人来说也是很陌生的。这种情况在某种程度上是因为作为人类成就的工程设计没有能整合进我们的文化和知识传统。尽管教育家目前正在致力于“将‘工程学（technology)’引入传统学科课程中来”以便“更好地培养今天的学生来适应一种全世界逐渐增长的技术化生活”，但是，人们对于“怎样才能最好地提高技术素养”并没有一致的意见。
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我相信，并且在文章中论证，设计实际上深入我们的骨髓，是人类天性与经验的一部分。并且，我相信，理解和欣赏工程师和工程设计可以无需工程或技术教育背景。因此，我希望工程知识方面比较薄弱的人来读一下我所写的内容，作为一个工程学入门读物。事实上，这本书是我关于“设计是什么”和“设计师是做什么的”的问题所做出的回答。
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“设计（design）”的概念——去创造一些以前没有的东西——是工程设计（engineering）的核心，并且我实际上是把设计（design）和工程设计（engineering）作为同义词来展开议题的。大部分来自于机械工程和民用工程方面的结构设计案例在本书中是最重要的，因为这些案例均来自于我自己的切身体验，但这些基本原理也适用于设计的其他分支。
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我相信，“失败(failure)”的概念——这本书所讨论的机械和工程方面的失败——是理解工程设计的核心，因为工程设计最首要的目标就是避免失败。所以，那些确实发生过的巨大灾难是设计的终极失败，但是从这些灾难中吸取的教训，比世界上所有成功的机械和设备，在提高设计认识方面都能够起到更大的作用。确实，伴随着那种鼓励低限度安全的被拖延的成功,失败的出现是不可避免的。但是失败反过来带来了更大的安全限度和新的成功的良性循环。要理解“设计是什么”和“设计师是做什么的”就要理解“失败是如何发生的”和“失败在提高工艺技术层面是如何比成功贡献大的”。
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这本书的任何失误当然都由我个人负责，但是我必须肯定那些给予我精神食粮的作品和人物。杜克大学的氛围一直滋养着我；我非常享受这儿的良机，它让我一面沉浸于设计研究，一面与工学院和艺术与科学三一学院的同事们共同参加“科学、技术与人类价值”项目的跨学科科研究。这种广阔的合作范围帮助我拓宽了视野。
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本书的参考书目是我从许多地方找到的——在探讨工程设计中失败的作用方面支持我的观点的文献。我所使用的比较晦涩的文献的大部分是艾瑞克·史密斯（Eric Smith）为我找到的，他是杜克大学孜孜不倦的土木工程系图书管理员。我还受益于学生们关于结构失败研究的学期报告，这些报告是学生们为我在杜克大学工程学院所教授的断裂力学和疲劳方面的课程准备的。我的兄弟，威廉·波卓斯基（Willian Petroski)，是一个土木工程师，在关于结构失败的例证和观点方面一直为我提供源源不断的资源，而且每当我拜访他时，他总是给我展示许多实际的例子。
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一定的物质和工具保障确保我能够专注于自己的写作而不分心。艾尔伯特·奈丽尔斯(Albert Nelius)一直支持我在帕金斯图书馆有一个阅读桌的需求，对此我非常感激。我的妻子凯瑟琳·波卓斯基(Catherine Petroski)，第一个鼓励我使用她的文字处理机，并且一直保证我的使用。我很幸运，她是白天作家，而我是晚上作家，并且这个机器对于她的虚构作品和我的纪实作品一直工作得很好，并没有厌烦我和她的“审视”(visions)和修改(revisions)。
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这些年几位编辑曾鼓励我写出越来越多的激动人心的作品，我一定会永远感谢他们对于我作品的兴趣。所有我在《工艺评审》杂志接触过的编辑对于我来说都曾经是持续的能量来源，此外，我特别感激约翰·玛蒂尔（John Mattill）、汤姆·柏洛兹（Tom Burroughs）和目前在《高科技》杂志的斯蒂夫·马克思（Steve Maecus）欣然接受我的投稿。实际上，这本书主要来自于斯蒂夫·马克思鼓励我撰写的、最近已经出版的《工艺评审》里面的文章。我感谢圣马丁出版社的汤姆·邓恩（Tom Dunne）给我这个机会，将我的观点充实为一本书。
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我的孩子凯伦（Karen）和史蒂芬（Steghen）,带着他们的问题和游戏，使我看到设计师就在我们周围，他们的存在将在书中得到明证。我的妻子最先向我证明了对于英语专业的人来说没有什么工程学概念是无法理解的，也用实例使我明白了如何成为一个作家。
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亨利·波卓斯基
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北卡罗莱纳州，杜伦
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1984.12
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设计，人类的本性
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设计，人类的本性 19 81年堪萨斯市凯悦饭店行人高架路坍塌后不久，我的一位邻居问我怎么可能会发生这种事情。他想知道难道以工程师们的所学都不足以建造好一个像行人高架路这样简单的建筑吗？他还向我列举了塔科玛窄桥的坍塌，美国航空公司DC-10客机在芝加哥的失事以及一些其他著名事故，附带着一些他听到的有关核泄漏（一定会超过三里岛的核电站事故）的种种假设，他似乎在向我呈现一个一目了然的事实，那就是工程师没有完全将他们创造的这个世界置于掌控之中。
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我告诉我的邻居，预测工程结构的强度和性能并不总是像乍看上去那样简单、明确，但是我觉得我那抽象的概括和含糊的道歉并没有改变他的想法。当我离开照料蔬菜园的他继续向家走时，我承认我没有回答他的问题，因为我并没有向他传达出工程学的含义。也正因为这一点我也无法指望我能解释出工程结构可能会出现的状况。在凯悦饭店那场灾难发生后的数年中，我一直在思考怎样向一位询问我的外行解释一下有关技术窘境的问题，我一直在寻找那些既不难理解又很寻常的案例。但我也意识到无论我搜集到的例子有多么生动，都比不上亲自用桁条和主梁制造出一座桥梁更能说明问题。
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被工程学视为首要目标的并不是一个既有世界，而是一个由工程师们自己创造的世界。这个世界并不存在如蜂巢般始终如一、历经数代仍然固定不变的设计，因为人类本身就包括了不断的快速进化。我们并不是简单地为了变化而喜欢变化，尽管一些人可能认为这个理由已经足够。但是真正持续变化的是我们的品味、才智和抱负。我们人类喜欢我们的结构体像我们的艺术那样时尚；当我们富有时，我们喜欢奢华，当世事艰难时，我们吝啬地简约。我们以蜜蜂力不能及的方式喜欢更大、更高、更长的东西。与昆虫相比，所有这些超出工程学范围的考虑因素也许会使工程师的任务更令人兴奋，但同时也一定没有那么多的常规可寻。与天然的自然结构相比，这种不断的变化为工程结构的设计和分析引入了更多的方向，但同时也意味着出现错误的状况也会大大增加。
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工程是一种人为的活动，因此它非常易于出现错误。一些工程差错仅仅只是恼人的，比如当一座新的建筑落成时，它的建筑体上却出现了有损美观的裂缝；而另一些差错则是人们无法原谅的，比如一座桥梁坍塌，致使那些毫不怀疑其安全的人们无辜丧命。每个时代都有它的技术烦忧和结构灾难，因此有些人会认为工程师们已经从这些前车之鉴中学会了如何去避免它们。然而无论在伤亡、苦难还是焦虑程度上最为严重的几起事故却都发生在近几年，因此记录上呈现出的技术进步的字眼可能会引起一些人的疑问——“我们进步在哪儿？”
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任何大众技术骇人故事的名单中通常都包括了事故、故障和劣质产品的最新案例。这个目录一直在更新，旧的灾难不断被新的所替代，它们甚至极尽名单所能有的最大变化性。在仿佛到处都在发生事故的1979年，每个人都能迅速地说出一连串在头脑中记忆犹新的技术窘况，甚至不用提及像塔科玛窄桥这样的老案例就能说明问题。科技仿佛在杀气腾腾地奔跑，全国的专栏版也都加入了这场可能如环绕轨道运行重达85吨的太空实验室那场意外重返轨道所引发的破坏的讨论中。许多同类报纸还刊登了漫画家托尼·奥什对这一问题的解决方法。他的漫画显示那个掉落的太空实验室撞上了一架正在飞行的DC-10客机，而此时客机上运载的正是安装了火石轮胎500的福特平托汽车，所有的残骸掉落到了三里岛上，在那里大火会被石棉干发器熄灭。
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事故多样性也许为我们这个时代所特有，但是工程制品的失效却不是。近4000年前，巴比伦第一王朝的第六代统治者将大量巴比伦的法律判定规则收集起来形成了今天众所周知的《汉谟拉比法典》。在规定着诸如女性地位和禁酒戒条之类的近300多块古老楔形铭文中，有一些直接与房屋的建造及其安全责任相关的条例：
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如果建造者为某人建造了一所房子却并不牢固，结果房屋倒塌致使房屋的主人死亡，那么这位建造者将被处以死刑。