作者:陈筝 来源:科学时报 发布时间:2011-12-27 7:17:46
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打破科学技术引进中的迷信

 
日本“脆弱而不牢固”的传统建筑却依然屹立,比如京都的清水寺。
 
陈 筝
 
科学的进步往往是一个证否(falsification)的过程,而非一个证明的过程,每一次小小成功往往来自于失败的积累以及对失败的反思[Boulding, K. E. (1980). Science: Our Common Heritage. Science, 207(4433), 831-836]。
 
从西方引进先进的科学和技术的过程中,现有的知识体系需要在跨文化的系统中被再次检验。其中,往往会有一些本土化过程的不适应和新问题。这些新问题,却往往也是新的科学技术诞生的摇篮。这里,我想讲个明治维新时期关于日本建筑学和地震科学的故事。个人觉得,这是一个对当代中国很有借鉴意义的故事。本故事主要基于G. K.Clancey 的Earthquake nation: the cultural politics of Japanese seismicity, 1868-1930一书。该书2007年获得了美国技术史协会的Edelstein奖(该协会每年表彰一本书和一篇文章)。
 
对于日本明治维新的技术史和科学史,往往都是讲日本如何如何勤勉地向西方学习,如何如何成功引进西方的科技和教育等等。Clancey的书一改这种陈词滥调,讲述了一个直接技术引进如何失败的故事。更有意思的是,在这个失败中,这些新的日本建筑师和地震学家们,如何和他们的外国(主要是英国)老师一起,打破了对西方先进技术的迷信,促进了防震建筑的故事。
 
当西方建筑师和工程师看到日本的木构建筑时,都认为这是一种很脆弱而不牢固的建筑形式。他们这样描述:这是“所有构造形式中自然进化的最不成熟的”(Brunton, engineer, 1873),“几乎不能想象有比这个还要不适应自然的构造形式”(Dyer, 1885),这个和需要的形式“完全相反”(Conder, 1887),“乍看上去,没有任何建筑会比(日本的建筑)还要不适应自然”(Pownall, 1891)。
 
那这些外国专家认为要怎么解决呢?他们引进了他们认为牢固的东西:砖石建筑。砖石建筑,在西方意识形态中和文明的概念息息相关。大部分关于西方文明的记忆都和砖石建筑,甚至砖石建筑的废墟密不可分。随着科技大学的建立,新的西方建筑技术和知识全面取代了日本传统的建筑技术和智慧。
 
可是这种对砖石建筑的迷信,被1891年的奈良大地震狠狠地震了一下。在这场地震中,新的“文明和牢固”象征的新的西式砖石建筑(比如长野纺织磨坊厂)没能幸免,甚至更为牢固的金属构筑物(比如长良川铁桥)也逃不过这场浩劫。日本“脆弱而不牢固”的传统建筑却依然屹立,比如京都的清水寺。
 
人们不得不重新研究日本的木构建筑。塔形构筑物,中央有一个通心柱,把一层层建筑串起来,结构之间有一定的柔性,允许摆动,在地震过程中能量可以被这些摆动吸收,从而防止了更严重的损害。其实这个观点很早就被人们所知,但是在1891年奈良大地震前却没有引起足够的重视。西方的学者不得不重新认识这些看似不牢固而脆弱的,其貌不扬的柔性结构。
 
讽刺的是,日本的柔性结构反倒给日本的地震科学造成了麻烦。在地震科学更为发达的西方,砖石建筑本身就是一台台最好的地震仪,科学家们只需测量地震后建筑的裂痕。由于日本的木构建筑抗震太好了,都没有裂痕,所以逼得日本的地震学家们不得不发明新的测量地震的仪器。真是祸兮福所倚,福兮祸所伏。
 
(http://blog.sciencenet.cn/u/zhengchen0)
 
[29]ZIDE
 
哈哈,其实凡事乃矛盾之结合,日本也正因为木材建筑起火在广岛核爆、1923年关东地震、1995年阪神大地震中损失惨重……具体问题具体分析吧,但是比较喜欢这句“科学的进步往往是一个证否(falsification)的过程,而非一个证明的过程”。
 
博主回复:说得很对哈,没有绝对好的解决方案。
 
[28]xzone
 
严格来说,这不算是引进科学技术,只是一种工程趋势,柔性抗震也是振动学里面的东西,只是当时还没受到建筑学的重视罢了。
 
[24]wolfpnc
 
木质结构房屋易燃,关东大地震和广岛原子弹爆炸,都是木屋起火造成大量伤亡。
 
[18]cdmaizi
 
学习了,做科学也要结合具体实际本土情况,不能一味崇拜外面的东西,中国的许多城市建筑走过来有种千篇一律的感觉,盲目地丢掉了太多,希望规划师们能更理性地取舍……
 
[17]longtao1988
 
木结构在抗震方面的确很厉害,但是日本有一次地震,具体哪一次忘了,引发了次生灾害:火灾,于是你懂的!地震的伤亡人数本来不高,因为的确真的很能抗震,但是火灾让伤亡人数剧增!
 
博主回复:我记得我们建筑材料课讲过,需要浸一种溶液。所以需要研究木构建筑的防火问题:)
 
[14]Alexwjlster
 
现在的高楼基本上都是柔性结构了,估计是西方在看到东方的建筑特点后作出的调整。那些古代砖石结构的大教堂(像是科隆大教堂)结构基本上到极限了吧?
 
博主回复:也不知道哈,我觉得他们的乡土建筑里面应该也有些柔性结构才是。
 
[11]zhaoshiyong
 
昨天和一个德国的哥们儿提到了日本建筑与欧洲建筑,他承认如果发生日本这样的大地震,欧洲的房子就会像汶川的建筑一样,化为废墟,但是他也说欧洲不是日本,德国最近发生的地震在500年前。建造日本这样的建筑,贵,不划算。其实这也是一种观点,对于他们来说我们没必要建造这样的房子。其实也有道理啊。
 
博主回复:说得非常对:)每个地域的乡土建筑都有其存在的理由。
 
[8]qiongjiaoshou
 
这个故事只能说明科学技术在人类的历史长河中,在某一个时期存在局限性。这个跟国情无关。如果西欧也发生地震的话,与木构建筑相比,砖石建筑所暴露出来的问题会一模一样。
 
[1]cwufp
 
同样的,科学家或者技术工作者不应该以无偿或者有偿的方式向别的国家和民族输出知识和技术感到自豪,尤其不能冠以为人类的科技进步作出贡献遮盖个人名利的欲望。
 
博主回复:“尤其不能冠以为人类的科技进步作出贡献遮盖个人名利的欲望。”科学很多时候用客观的面具,掩盖了一己私欲和其他社会属性。
 
《科学时报》 (2011-12-27 A3 博客@科学网)
 
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