什么是工程：一種演化論的觀點(diǎn)

蔡乾和

(河北聯(lián)合大學(xué) 文法學(xué)院，河北 唐山 063009)

在達(dá)爾文生物進(jìn)化論中提到的“自然選擇”對(duì)“生命是如何進(jìn)化的？”問題提供了強(qiáng)有力的解釋之后，生物進(jìn)化論逐漸被作為一種隱喻或模式，不斷地在社會(huì)、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)等活動(dòng)/領(lǐng)域擴(kuò)散。至今，進(jìn)化的觀念亦已從自然界向人工界延伸與拓展。而從“自然-科學(xué)-技術(shù)-工程-產(chǎn)業(yè)-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”的知識(shí)鏈來看，進(jìn)化的觀念在工程活動(dòng)領(lǐng)域尚未引起足夠的關(guān)注。顯而易見地，工程作為人工自然界的造物實(shí)踐活動(dòng)，作為技術(shù)性要素和非技術(shù)性要素的集成系統(tǒng)，技術(shù)和人工物的進(jìn)化為研究工程演化提供了可能。本文試圖從演化論的觀點(diǎn)來認(rèn)識(shí)和理解工程，把握工程演化的特征與實(shí)質(zhì)，并簡(jiǎn)要論述工程演化論研究的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

一、從工程史看工程的多樣性、延續(xù)性和創(chuàng)新性

盡管工程哲學(xué)研究是21世紀(jì)初開始的事情，但是當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)“指數(shù)增長(zhǎng)的工程時(shí)代”[1]，“工程化”特征日益明顯，工程作為哲學(xué)的研究對(duì)象也必須成為一種趨勢(shì)?？上驳氖牵瑖?guó)內(nèi)在工程哲學(xué)研究方面基本與國(guó)外同步，且彼此既有著相同的特點(diǎn)，也有著各自的特色。[2]在21世紀(jì)初的最近幾年里，陸續(xù)出版了眾多工程哲學(xué)方面的著作，如《工程哲學(xué)引論》(2002)、《工程哲學(xué)》(2007)，Engineering Philosophy(2003)、Philosophy and Engineering：An Emerging Agenda(2007)、以及Engineering in Context(2009)等。

正如拉卡托斯所言，“沒有科學(xué)史的科學(xué)哲學(xué)是空洞的，沒有科學(xué)哲學(xué)的科學(xué)史是盲目的”，工程史對(duì)于工程哲學(xué)也有著類似的重要地位和作用。中國(guó)工程院殷瑞鈺院士也曾多次提到，工程史研究是工程哲學(xué)的“基礎(chǔ)性”工作之一，工程史應(yīng)該成為“開展工程哲學(xué)研究的切入點(diǎn)”。[3]李伯聰教授也曾模仿康德提出“沒有工程史的工程哲學(xué)是空洞的，沒有工程哲學(xué)的工程史是盲目的”。[4]國(guó)外在工程史研究方面已有一些成果，如A History of Engineering and Technology：Artful Methods(1999)、A Social History of Engineering(1996)等。而國(guó)內(nèi)尚未有專門意義上的工程史著作。不過，值得一提的是，2010年11月28日在中科院舉行的首屆工程史學(xué)術(shù)研討會(huì)的召開，掀開了國(guó)內(nèi)工程史研究的序幕。

《工程與技術(shù)史：藝術(shù)方法》是美國(guó)喬治亞大學(xué)的地質(zhì)學(xué)與人類學(xué)教授加里森(Ervan G.Garrison)所著的一本關(guān)于工程史研究力作。整體上看，該書不同于一些著名的技術(shù)史或科學(xué)技術(shù)史著作(如辛格的《技術(shù)史》、李約瑟的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》等)，更多的是關(guān)注工程而較少關(guān)注科學(xué)技術(shù)；也不同于各類工程學(xué)科的專門史(如冶鐵史、橋梁史、鐵路史等)，而更偏向于通史。它不僅是一部關(guān)于工程的編年史，而且是一部關(guān)于工程的觀念史和社會(huì)史。在加里森看來，它更像是一本藝術(shù)與方法的演化史?！肮こ淌且环N在產(chǎn)生某一創(chuàng)造性的作品或產(chǎn)品過程中把具體需要與特殊設(shè)計(jì)進(jìn)行獨(dú)特結(jié)合的最古老的應(yīng)用藝術(shù)之一”。正是如此，加里森認(rèn)為“把工程既作為一門藝術(shù)又作為一種方法冠之以書名是合適的”。[5]從其研究特色看，該書是以工程而不是以技術(shù)為研究對(duì)象，在內(nèi)容上工程學(xué)與文化人類學(xué)相交融，方法上考古學(xué)的實(shí)證與史論相結(jié)合，在工程如何發(fā)展問題上蘊(yùn)涵著演化思想。[6]

基于對(duì)《工程與技術(shù)史：藝術(shù)方法》的研究，可以比較清晰地看到工程史上存在著工程的多樣性，不同門類工程以及同一門類工程內(nèi)部之間存在著延續(xù)性與創(chuàng)新性。

從不同門類工程的發(fā)展并結(jié)合科技史和社會(huì)發(fā)展史來看，每一新類型工程的出現(xiàn)往往是科技革命、產(chǎn)業(yè)革命及重要社會(huì)歷史變化與多因素選擇的結(jié)果，正是這些變化的復(fù)雜性凸顯了工程的多樣性變化及其選擇性特點(diǎn)。恩格斯“勞動(dòng)創(chuàng)造了人本身”的觀點(diǎn)揭示了人類的出現(xiàn)和工程活動(dòng)的起源之間的聯(lián)系。工程的一般含義是“造物”，最早的石器工具的打制標(biāo)志著人類“造物”的開始，這種“造物”勞動(dòng)也意味著工程的發(fā)端，同時(shí)也賦予了“造物者”——人的內(nèi)涵。石器工具的出現(xiàn)也被認(rèn)為是技術(shù)誕生的標(biāo)志，因而在起源意義上，工程和技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系，工程史與技術(shù)史也就有了許多內(nèi)在的聯(lián)系和結(jié)合(這也許是加里森將書名冠之以工程與技術(shù)史的原因，盡管在書中主要以工程為研究對(duì)象)。人類的生存除了自然物之外，還需要人工物，如器物、工具、人工居所等等，自然物為天工之物，而器物、工具以及一切非自然生成的有用物的制作、建造是人工界的，它們是人類工程活動(dòng)的產(chǎn)物。隨著人類生產(chǎn)、生活需求的變化，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提高，工程活動(dòng)也逐漸豐富多樣。近代以前主要有土木工程，在歐洲某些地區(qū)冶金工程活動(dòng)比較活躍。到近代，科學(xué)革命和產(chǎn)業(yè)革命為工程的分化以及新的工程領(lǐng)域的出現(xiàn)帶來了動(dòng)力。這一時(shí)期，除了土木工程領(lǐng)域的分化，開始有了機(jī)械工程、化學(xué)工程等，特別是蒸汽機(jī)的發(fā)明更是推動(dòng)了機(jī)械工程的發(fā)展，也加速了鋼鐵冶金與鐵路工程的發(fā)展步伐。到20世紀(jì)，航空航天工程、電子工程、石油工程以及核工程等發(fā)展起來。工程多樣性的存在在科技不斷進(jìn)步的同時(shí)，也反映著工程活動(dòng)中人類需求以及創(chuàng)造力的不斷豐富和加強(qiáng)。

從同一門類工程的發(fā)展來看，在大尺度時(shí)-空范圍內(nèi)，每一類工程內(nèi)部之間也存在一定的連續(xù)性和創(chuàng)新性，技術(shù)創(chuàng)新與社會(huì)需求是促使工程創(chuàng)新的動(dòng)力。連續(xù)性體現(xiàn)在同一類工程在不同時(shí)期的持續(xù)出現(xiàn)。以具有代表性且最與人的日常生活聯(lián)系緊密的土木工程為例，在舊石器時(shí)代，原始人類主要以石器工具的制造和使用來提高適應(yīng)自然并得以生存的能力。這一時(shí)期的“土木工程”(這種稱謂后來才出現(xiàn))簡(jiǎn)單而直接，但“集成”了一些原始人類的生存和生活技術(shù)。法國(guó)的尼斯市出土的文物有了人造居所的第一手證據(jù)。[7]古埃及人利用適合于自身環(huán)境條件的工程方法創(chuàng)造了許多土木工程奇跡，如寺廟、金字塔、灌溉水渠、軍事工程設(shè)施等使得它成為那個(gè)時(shí)代真正的“石頭的主人”(master of stone)。[7](P111)在古希臘，盡管也有舉世聞名的工程奇跡——羅得西人巨像、亞歷山大里亞燈塔和帕臺(tái)農(nóng)神廟，但是古希臘留給后世的最大財(cái)富就是足以影響現(xiàn)代工程實(shí)踐的科學(xué)思想、原理、科學(xué)知識(shí)、以及批判性思維方式。[7](P45)古羅馬人從其他地區(qū)學(xué)到了關(guān)于工程的知識(shí)，他們從伊特魯利亞人那里學(xué)得了弓形結(jié)構(gòu)，從希臘人那里學(xué)到了如何通過導(dǎo)引管供水、隧道技術(shù)和水凝水泥的用法，等等。但也正是古羅馬人在繼承其他地區(qū)土木工程知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，才把這些能力發(fā)揮到極致，使得土木工程技術(shù)達(dá)到那一時(shí)代的巔峰，取得了令人矚目的成就，如軍事攻防機(jī)械(弩炮、彈弓等)、道路(羅馬主干道)、橋梁、引水渠，測(cè)高儀、量斗、水平儀、引水管檢測(cè)器、城市建筑群。不過古羅馬的土木工程有著鮮明的特點(diǎn)，即在東羅馬共和國(guó)時(shí)期以軍事工程為主，而在西羅馬帝國(guó)時(shí)期則以民用工程為主。也正如加里森所概括的，“在共和國(guó)的時(shí)代是軍事工程師的時(shí)代，而帝國(guó)時(shí)代是民用工程師的時(shí)代”。[7](P61)到中世紀(jì)，工程活動(dòng)盡管以阿拉伯人“重新點(diǎn)燃古希臘火炬”——繼承希臘人的科學(xué)思想和工程風(fēng)格為主，但也建造出了康斯坦丁堡式的城堡，并一直影響著中世紀(jì)的城堡建筑。到近代，實(shí)驗(yàn)科學(xué)的誕生與發(fā)展提供了作為工程基礎(chǔ)的知識(shí)(如靜力學(xué))，文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)使得文藝領(lǐng)域的人文主義思想對(duì)工程也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。圣彼得堡圓頂教堂、圣保羅教堂、門階形多孔橋、碎石路等是那一時(shí)期最具代表性的土木工程。18～19世紀(jì)初的歐美，土木工程的分支——橋梁建筑工程，無論是構(gòu)架還是設(shè)計(jì)都既有繼承又有創(chuàng)新。那一時(shí)期在鐵橋、吊橋以及它們?cè)O(shè)計(jì)方面的演化上就是很好的證明。[7](P179-192)隨著城市化進(jìn)程的加速，垃圾與廢物處理、給水與用水衛(wèi)生等社會(huì)需求促使許多衛(wèi)生工程和大型水利工程陸續(xù)出現(xiàn)。比較著名的有美國(guó)的胡佛大壩和圣.弗朗西斯大壩，以及克勞頓(Croton)供排水水道、伊利運(yùn)河、蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河等。從以上敘述中可以看出，同一類型工程在不同地區(qū)、不同時(shí)期既體現(xiàn)了工程的延續(xù)性，又體現(xiàn)其創(chuàng)新性，主要體現(xiàn)為這類工程在結(jié)構(gòu)、功能、意義、用途等的變化。在這個(gè)變化過程中，技術(shù)的創(chuàng)新與社會(huì)需求的變化是其演化的主要?jiǎng)恿Α?/p>

另外，同一國(guó)家(或地區(qū))在不同時(shí)期、不同國(guó)家(或地區(qū))在同一時(shí)期的工程呈現(xiàn)出與科技創(chuàng)新水平相適應(yīng)的狀況，且整體上都呈現(xiàn)螺旋式上升的趨勢(shì)。從建筑工程來看，早期比較發(fā)達(dá)的地區(qū)有埃及、羅馬等，文藝復(fù)興時(shí)期工程科學(xué)的出現(xiàn)使得意大利成為當(dāng)時(shí)的中心，從17世紀(jì)開始法國(guó)就成為了新的工程中心。直到19世紀(jì)中期，先是英國(guó)、然后是法國(guó)在鋼鐵橋梁設(shè)計(jì)方面一直是世界的引領(lǐng)者。20世紀(jì)中期，隨著鋼鐵技術(shù)和混凝土技術(shù)的飛速發(fā)展，這種領(lǐng)先水平被橋梁建造工程師傳入美國(guó)。艾菲爾鐵塔、克里夫頓吊橋(Clifton Suspension Bridge)都是那個(gè)時(shí)代最具代表性的成就。從機(jī)械工程來看，在第一次工業(yè)革命時(shí)期的英國(guó)，由于當(dāng)時(shí)其科技水平相對(duì)于其他地區(qū)較高，使得它在以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的機(jī)械工程方面的成就比較突出；而到了19世紀(jì)后期，英國(guó)在以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的科技成果轉(zhuǎn)化方面相比美國(guó)而言不占有優(yōu)勢(shì)，使得這一時(shí)期它在機(jī)械工程方面的成就不再是絕對(duì)的領(lǐng)先者。同樣地，對(duì)于不同國(guó)家(或地區(qū))來說，在同一時(shí)期各種類型的工程也與其當(dāng)時(shí)的科技水平相適應(yīng)。在卡諾原理、熱力學(xué)第二定律等還沒發(fā)現(xiàn)之前，熱能的應(yīng)用真正是伴隨著蒸汽泵的發(fā)展而出現(xiàn)的。而科學(xué)的新成果(熱力學(xué)定律)發(fā)現(xiàn)之后，以熱能為動(dòng)力的機(jī)械工程才迅速取得了快速的提高與發(fā)展。

工程的多樣性、延續(xù)性與創(chuàng)新性揭示了工程的演化本質(zhì)。工程作為哲學(xué)的研究對(duì)象，是作為“一般”的對(duì)象，包含抽象的“物種”概念和具體的“個(gè)體”概念。因此，工程的多樣性表現(xiàn)為作為“物種”的多樣性(如機(jī)械工程、電子工程等各種門類的工程)和作為“個(gè)體”的多樣性(如橋梁工程中的拱橋、吊橋等)。工程的多樣性存在是工程發(fā)展過程中諸多因素進(jìn)行選擇的前提，也為工程的創(chuàng)新提供了可能性。工程演化中的選擇機(jī)制是指在不同科技發(fā)展水平與社會(huì)歷史條件下，因自然條件、技術(shù)條件、社會(huì)需要等諸多因素的影響，在工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、管理等過程中對(duì)工程的結(jié)構(gòu)、功能、效用、效率等進(jìn)行選擇的過程。這種選擇機(jī)制不同于生物進(jìn)化論中的自然選擇，而是一個(gè)社會(huì)建構(gòu)的過程。如卡隆(M.Callon)在分析20世紀(jì)70年代法國(guó)電動(dòng)汽車的失敗案例時(shí)，指出由于電動(dòng)汽車的開發(fā)與當(dāng)時(shí)社會(huì)需求與消費(fèi)需求的不適應(yīng)性制約了它的發(fā)展。[8]此外，同一門類的工程在知識(shí)、技術(shù)、物質(zhì)材料等方面的“繼承”(類似于生物學(xué)中的“遺傳”)也是工程演化過程中存在延續(xù)性的基礎(chǔ)條件，同時(shí)也為新的一輪工程創(chuàng)新進(jìn)行“量”的積累。正如霍奇遜所認(rèn)為的，“只要多樣性、選擇和遺傳的特征存在著”，演化現(xiàn)象就存在。[9]因此，工程的多樣性、選擇、(延續(xù)性(類似于生物學(xué)中的“遺傳”)等特性的存在，揭示了工程在大尺度時(shí)-空范圍內(nèi)是演化的本質(zhì)。

二、工程演化的特征與實(shí)質(zhì)

工程作為造物實(shí)踐活動(dòng)，是在一定邊界條件下，時(shí)間-空間、物質(zhì)、能量、信息等基本要素(參數(shù))經(jīng)過動(dòng)態(tài)集成，通過技術(shù)性要素與非技術(shù)性要素的優(yōu)化、集成與選擇，從而構(gòu)建一個(gè)具有特定功能的有序、有效系統(tǒng)的活動(dòng)過程?？疾煺麄€(gè)人類工程活動(dòng)的歷史可以發(fā)現(xiàn)，工程演化在時(shí)間-空間、結(jié)構(gòu)-功能，以及過程-結(jié)果等方面呈現(xiàn)出一些重要特征，它是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的直接生產(chǎn)力的演變與人之為人的本質(zhì)的不斷展現(xiàn)過程。

(一)工程演化的特征

(1)在時(shí)間-空間尺度上的社會(huì)歷史性與地域性。從時(shí)間尺度上，工程演化必定是歷時(shí)的、歷史的。一方面，生產(chǎn)力的每一次質(zhì)的飛躍都促成了社會(huì)歷史的變革。另一方面，工程演化的每一階段總是與特定社會(huì)歷史條件下的社會(huì)分工、社會(huì)需要密切相關(guān)?？疾旃こ痰纳鐣?huì)史，[10]從古代工程到近代工程，再到現(xiàn)代工程，每一次工程演化都是伴隨著那個(gè)時(shí)代的社會(huì)分工的變化、社會(huì)需要的多樣性發(fā)展而發(fā)生的。如手工業(yè)與農(nóng)業(yè)的分離，紡織、制鞋、冶金、建筑等方面的社會(huì)需要，使得古代以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)工程為主向工業(yè)經(jīng)濟(jì)工程為主發(fā)生演化；隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)器制造業(yè)與商業(yè)、信息服務(wù)業(yè)的分離，工業(yè)經(jīng)濟(jì)工程又向知識(shí)經(jīng)濟(jì)工程演化。產(chǎn)業(yè)是工程的聚集，整個(gè)人類歷史的工程從一個(gè)階段向更高級(jí)階段的演變，其直接的表現(xiàn)形式就是產(chǎn)業(yè)革命。

從空間尺度上，工程演化具有地域性的特征。一方面，不同國(guó)家(或地區(qū))的工程其演化的速度不盡一致，與各個(gè)國(guó)家的發(fā)展程度和發(fā)展速度相關(guān)。作為直接的生產(chǎn)力，工程活動(dòng)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的微觀基礎(chǔ)，其規(guī)模、速度、質(zhì)量等的變化對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模、發(fā)展速度、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等產(chǎn)生重要影響，甚至關(guān)系著國(guó)家的興衰。以鋼鐵產(chǎn)業(yè)的工程為例，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)中葉就基本實(shí)現(xiàn)了連鑄-軋鋼。而我國(guó)直到70年代末才開始引進(jìn)連鑄工藝技術(shù)與設(shè)備。如武鋼集團(tuán)通過引進(jìn)當(dāng)時(shí)具國(guó)際先進(jìn)水平的“一米七”軋機(jī)系統(tǒng)，使原有的“平爐-鑄錠-初軋開坯”工藝向“轉(zhuǎn)爐-連鑄”現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)變。通過近20年的努力，“一米七”軋機(jī)工程經(jīng)過三次系統(tǒng)躍遷，[10]到1995年實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝流程的工程創(chuàng)新。這一生產(chǎn)方式的巨大變遷使我國(guó)鋼鐵工業(yè)開始走向中國(guó)特色的工業(yè)化道路。另一方面，不同國(guó)家(或地區(qū))的工程都具有豐富的文化特色，且與一個(gè)國(guó)家的文化傳承有著不可分割的聯(lián)系。這一特征從歐洲與中國(guó)在建筑工程的風(fēng)格差異可以得到明證。盡管在不同時(shí)期、不同國(guó)家(或地區(qū))其工程的演化有著自己的特殊性，但就整個(gè)人類工程活動(dòng)史以及人類文化史而言，工程演化又具有總體趨勢(shì)上的一致性或相近性。仍以鋼鐵工業(yè)工程為例，現(xiàn)代煉鋼技術(shù)是以19世紀(jì)中葉亨利·貝塞麥發(fā)明酸性底吹轉(zhuǎn)爐為起點(diǎn)的，經(jīng)歷了平爐、托馬斯煉鋼爐、電弧爐煉鋼以及熱連軋等階段。從世界鋼鐵工業(yè)的歷史看，無論是西方發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都基本經(jīng)歷了同樣的工程演化階段，而且從煉鋼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)上，都在向簡(jiǎn)化、緊湊、潔凈、節(jié)能方向演化。

(2)在結(jié)構(gòu)-功能上的集成性與整體性。從結(jié)構(gòu)方面看，每一具體工程都是對(duì)相關(guān)技術(shù)要素進(jìn)行選擇、綜合、集成形成相關(guān)技術(shù)群，并與其他諸如資源、資金、土地、勞動(dòng)力等非技術(shù)要素進(jìn)行優(yōu)化-集成，構(gòu)建一個(gè)有特定結(jié)構(gòu)和功能、并能產(chǎn)生效益的工程系統(tǒng)。集成性是其本質(zhì)特征，因而工程演化也必定體現(xiàn)著各種要素在集成方式(如配置特征、規(guī)模、組織與管理等)的不斷創(chuàng)新與演化。從功能方面看，由于工程活動(dòng)的過程并不是各種要素的簡(jiǎn)單疊加、組合，而是通過綜合集成優(yōu)化形成一個(gè)工程系統(tǒng)，具有整體運(yùn)行的特性。因此，工程演化都是由作為系統(tǒng)整體的運(yùn)行狀況決定的，實(shí)現(xiàn)整體性的提升是實(shí)現(xiàn)工程演化的必要過程。具體過程是：首先對(duì)亟待解決的工程問題的整體進(jìn)行解析，針對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，淘汰舊的環(huán)節(jié)，促使創(chuàng)新并構(gòu)建新的環(huán)節(jié)，然后通過重構(gòu)性的集成優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)整體性提升。

(3)在演化形式上的漸進(jìn)性與突變性。人類社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的歷史表明，工程演化存在著漸進(jìn)性與突變性兩種工程演化形式。這既體現(xiàn)在同一類型工程內(nèi)部，也體現(xiàn)在不同類型的工程之間。在同一類型工程內(nèi)部，當(dāng)邊界條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，多發(fā)生的是漸進(jìn)形式的工程演化；當(dāng)邊界條件發(fā)生變化或達(dá)到某種臨界點(diǎn)時(shí)，往往發(fā)生突變形式的工程演化。以鋼鐵冶金工程為例，在同為高爐-轉(zhuǎn)爐-連鑄軋鋼生產(chǎn)流程下，軋鋼工程演化是漸進(jìn)式的，包括有連鑄坯冷裝軋制、連鑄坯熱送軋制、無缺陷連鑄坯直接熱裝爐軋制、連鑄坯直接軋制、薄板坯連鑄-連軋等。而在第一代鋼廠與第二代鋼廠之間，鋼鐵冶金工程演化則是突變式的。制造流程從“高爐-轉(zhuǎn)爐/平爐-模鑄-初軋/開坯-各類產(chǎn)品軋機(jī)”所組成的生產(chǎn)體系向“高爐-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐-二次冶金-連鑄-熱送/熱裝-再加熱-熱連軋機(jī)”體系躍遷。另一方面，在不同類型的工程之間也存在類似的演化形式。例如，從材料的發(fā)展史看，新舊時(shí)期時(shí)代的材料工程只是在石材形態(tài)、硬度、大小等方面的漸變式演化，而青銅器、鋼鐵、高分子材料等工程材料的劃時(shí)代變化則歸因于工程的突變式演化。形式上的漸進(jìn)性與突變性的特征，體現(xiàn)工程傳統(tǒng)與工程創(chuàng)新的統(tǒng)一。

(4)在演化過程上的連續(xù)性與間斷性。工程演化形式的漸進(jìn)性與突變性反映了在其過程的連續(xù)性與間斷性(階段性)，是二者的統(tǒng)一過程。前一階段總為后一階段提供必要的基礎(chǔ)，而后一階段總在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上有所突破，這樣的演化過程呈現(xiàn)間斷性；而在每一階段內(nèi)部，總存在工程知識(shí)、技術(shù)、文化傳統(tǒng)等的繼承，處于量的積累狀態(tài)，保持著演化的連續(xù)性。從古代工程向近代工程，再到現(xiàn)代工程，總體表現(xiàn)為由低級(jí)到高級(jí)的“質(zhì)的飛躍”(間斷性)，同時(shí)后一階段又是孕育于前一階段的工程演化之中的(連續(xù)性)，正如馬克思所說，“后一個(gè)[生產(chǎn)]形式的物質(zhì)可能性——不論是工藝條件，還是與其相適應(yīng)的企業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)——都是在前一個(gè)形式的范圍內(nèi)創(chuàng)造出來的”。[11]工程連續(xù)性與間斷性演化的結(jié)果是，一批先進(jìn)工藝、設(shè)備和產(chǎn)品創(chuàng)新性地發(fā)展，一批已存的工藝設(shè)備和產(chǎn)品漸進(jìn)性地改進(jìn)并繼續(xù)生存和發(fā)展，一批落后的工藝、設(shè)備和產(chǎn)品被淘汰。

(二)工程演化的實(shí)質(zhì)

從性質(zhì)上看，工程演化屬于“進(jìn)化認(rèn)識(shí)論”的范疇，是工程哲學(xué)的重要領(lǐng)域。自然-工程-社會(huì)三元關(guān)系表明，[12]一方面，工程演化是自然演化的范疇。恩格斯指出，“自然界不是存在著，而是生成著并消逝著”。[13]人類作為自然界“生成并消逝著”的一部分，所創(chuàng)造的人工界總是依賴于自然并影響著自然的生存與消逝的。而人類又是通過工程活動(dòng)來創(chuàng)造人工世界的，從而人工世界也“生成并消逝著”。值得注意的是，在人工界的演化過程中，自然界既為人工界“生成”資源(材料、能源等)和信息(自然物的物理、化學(xué)屬性以及其他知識(shí)等)，也為人工界帶來“消逝著”的制約因素(如規(guī)律的不可違或地質(zhì)、氣候的變化等等)。因而工程演化研究必定要反映和考慮自然界及其演化的因素。另一方面，工程演化又是社會(huì)演化的范疇。社會(huì)性是工程的重要屬性，是工程活動(dòng)主體的社會(huì)性及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治和文化等直接的、顯著的影響和作用的結(jié)果。而一定社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、政治、文化和軍事等因素總是對(duì)工程的演化產(chǎn)生不可忽略的影響?，F(xiàn)實(shí)的、具體的工程目的性、價(jià)值導(dǎo)向也彰顯了社會(huì)諸多因素的作用。

從物質(zhì)文明和人類社會(huì)的發(fā)展史看，工程一直是直接的生產(chǎn)力，是人類社會(huì)及其文化存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。人類社會(huì)的存在和發(fā)展總是以人們物質(zhì)生活條件的生產(chǎn)為前提的，物質(zhì)條件的生產(chǎn)就是生產(chǎn)力本身，它是依靠工程活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。馬克思認(rèn)為，“人們用以生產(chǎn)自己的生活資料的方式……是他們表現(xiàn)自己生活的一定方式……他們是什么樣的，這同他們的生產(chǎn)是一致的——既和他們生產(chǎn)什么一致，又和他們?cè)鯓由a(chǎn)一致”。[14]從這句話中可以理解，人類通過工程活動(dòng)獲得物質(zhì)生活資料，同時(shí)工程又表現(xiàn)為人們“生活的一定方式”，工程的目的(物質(zhì)生活資料的生產(chǎn))和工程本身(怎樣生產(chǎn))是相一致的。人類正是在不斷的工程活動(dòng)中表現(xiàn)著自身生活的一定方式，不斷改善和提高自身的生存狀況和生活質(zhì)量。每一代人的工程活動(dòng)所建造之“物”都為后一代人的工程化生存提供了現(xiàn)實(shí)的直接生產(chǎn)力，后一代人依靠它來“表現(xiàn)自己生活的一定方式”，并又為其后一代人提供新的生產(chǎn)力，如此循環(huán)往復(fù)，不僅促使人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，而且不斷推動(dòng)工程演化，即生產(chǎn)力的不斷演化。每一次工程演化過程中的“突變”，都必定是生產(chǎn)力的重大變革，社會(huì)形態(tài)因之更替。可以說，人類社會(huì)及其文明的發(fā)展史是一部工程演化史，也是生產(chǎn)力的演化史。

從價(jià)值論角度來看，工程演化中，工藝、裝備和產(chǎn)品等的更新?lián)Q代，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)力的不斷演變，同時(shí)還促成了價(jià)值的實(shí)現(xiàn)與演化。在這里，價(jià)值包括兩個(gè)層次，第一層次是指當(dāng)時(shí)當(dāng)下的價(jià)值。工程都是價(jià)值導(dǎo)向的，對(duì)于同一類型工程而言，每一工程中工藝流程的工序功能集的解析-優(yōu)化、工序關(guān)系集的協(xié)調(diào)-優(yōu)化，以及流程系統(tǒng)工序集的重構(gòu)-優(yōu)化，總是貫穿著價(jià)值的調(diào)整與協(xié)調(diào)，或者是價(jià)值的正向遷移，一旦工程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)躍遷，其負(fù)載的價(jià)值也會(huì)隨著實(shí)現(xiàn)。第二個(gè)層次指終極價(jià)值。就整個(gè)人類工程活動(dòng)的價(jià)值而言，工程演化又是人之為人的本質(zhì)——人的自由、自覺、自為的類本性——的不斷展現(xiàn)過程。工程都是為人的、屬人的，是為人的生存和發(fā)展服務(wù)的，通過物質(zhì)化、結(jié)構(gòu)化強(qiáng)化了對(duì)人的關(guān)懷。也就是說，“工程是‘知道的做，，是工程主體自我意識(shí)——類意識(shí)的對(duì)象化過程，是人的‘自為本性，的自覺實(shí)現(xiàn)方式”。[15]工程又是自為的，是合規(guī)律性與合目的性的統(tǒng)一，既按照規(guī)律建造，又體現(xiàn)合目的的自覺。馬克思認(rèn)為，“動(dòng)物只是按照它所屬的那個(gè)種的尺度和需要來建造，而人卻懂得按照任何一個(gè)種的尺度來進(jìn)行生產(chǎn)，并且懂得怎樣處處都把內(nèi)在尺度運(yùn)用到對(duì)象上去；因此，人也按照美的規(guī)律建造”。[16]工程就是集成性的建造，它反映著作為主體的人的“內(nèi)在尺度”和“美的規(guī)律”，這種“內(nèi)在尺度”和“美的規(guī)律”就是一種形而上的本質(zhì)——類本質(zhì)，工程演化就是對(duì)這種形而上的本質(zhì)的展現(xiàn)。

三、工程演化研究的重要意義

演化的觀念在“工程”上的缺位、技術(shù)進(jìn)化論的既有成果使得工程演化研究有了可能。基于本文的初步探討，工程演化中的許多問題尚亟待進(jìn)一步深入研究。從國(guó)內(nèi)工程哲學(xué)的研究進(jìn)展來看，工程演化研究是對(duì)當(dāng)前我國(guó)工程哲學(xué)研究的拓延與深化，無疑具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

在理論層面，首先是從工程維度豐富了廣義進(jìn)化論的理論寶庫(kù)。工程演化研究不僅通過工程史的梳理，來探討工程演化的本質(zhì)、特征、動(dòng)力、機(jī)制及規(guī)律等問題。而且也從工程與科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的關(guān)聯(lián)上探討工程創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)型和社會(huì)進(jìn)步等問題。這不僅同科學(xué)的不斷發(fā)現(xiàn)、技術(shù)的不斷進(jìn)步相對(duì)應(yīng)起來，而且豐富了產(chǎn)業(yè)演化理論和演化經(jīng)濟(jì)學(xué)的內(nèi)容，增加了廣義進(jìn)化論理論寶庫(kù)的豐度。其次，在工程教育中有助于工程人才加強(qiáng)對(duì)工程活動(dòng)中所涉及的非技術(shù)性要素的重要性認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)眾多因素相互作用的機(jī)理，認(rèn)識(shí)到該繼承什么、該引進(jìn)什么以及該從何方向進(jìn)行創(chuàng)新。

在實(shí)踐層面，其一是為技術(shù)進(jìn)步的方向、工程科學(xué)的研究方向提供戰(zhàn)略性、導(dǎo)向性的意見。工程是一定邊界條件下諸多技術(shù)的動(dòng)態(tài)集成。不同時(shí)代、不同地域、不同國(guó)家的技術(shù)進(jìn)步方向是由工程的戰(zhàn)略層面確定的。同時(shí)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，必然引起與許多學(xué)科交叉、諸多技術(shù)集成相結(jié)合的工程科學(xué)命題。工程演化論研究必然將促進(jìn)工程科學(xué)的深化和拓展。其二是為現(xiàn)實(shí)的工程管理提供理論依據(jù)。工程管理是為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工程目標(biāo)，有效地利用各類資源、在正確的工程理念指導(dǎo)下，對(duì)具體工程進(jìn)行決策、計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)與控制的活動(dòng)與過程。而工程活動(dòng)中技術(shù)性要素與非技術(shù)性要素的演化，以及它們之間集成形式的多樣性，增加了工程管理的難度。工程演化論的成果有助于在把握規(guī)律性和關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行高效的工程管理。

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