商務印書館 - CP1897.com · 學。他首開風氣地開了一門新課，名為“如何發明”，而至少有兩位學生報告說“改變了他們的一生”。他的許多學生都站上了名聲響亮的位置，而全球各地許多他

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人文工程師＿前部分_16pp.indd 1 3/23/09 2:31:36 PM

人文工程師作者：思林（M. W. Thring）翻譯：孫祥燕審校：潘濤責任編輯：鍾慧元出版：商務印書館（香港）有限公司香港筲箕灣耀興道 3號東滙廣場 8樓 http://www.commercialpress.com.hk發行：香港聯合書刊物流有限公司香港新界大埔汀麗路 36號中華商務印刷大廈 3字樓印刷：陽光印刷製本廠有限公司香港柴灣安業街 3號新藝工業大廈（6字）樓 G及 H座版次： 2009年 3月第 1版第 1次印刷 © 2009商務印書館（香港）有限公司 ISBN 978 962 07 6393 9 Printed in Hong Kong 版權所有，不准翻印

＊本書使用百分百再生書紙印刷


我的父親思林教授 i

我的父親思林教授

蘇．克拉佛（Sue Kalaugher）

人們都叫我父親“梅德”，他的全名是梅瑞迪斯 ·

伍爾德里奇 · 思林（Meredith Wooldridge Thring）。他於1915年在澳洲墨爾本出生，四歲時返回英國。瑪文學院（Malvern College）畢業後，他拿到數學獎學金、進入劍橋三一書院就讀。1937年，他在數學與物理兩項學科都拿到優等。拉塞福閣下（Lord Rutherford）願意提供他獎學金，讓他在卡文迪研究所（Cavendish laboratory）攻讀放射線方面的博士，不過他卻比較希望“走進世界”。這個決定的意義，也讓他後來大鬆一口氣的，就是他得以避免在戰時跟“原子彈”的研發扯上關係。畢業後他加入了英國煤礦利用與研究協會（British

Coal Utilisation and Research Association, BCURA），成為燃燒實驗室的負責人，他進行的計劃中，有一項是要讓車輛改用木材生產的發生爐煤氣（producer gas），以便在戰時節省汽油。1946年，他成為倫敦英國鋼鐵研究協會（British Iron and Steel Research Association, BISRA）物理部門的主任。1953年他受指派擔任雪菲爾大學燃料技術與化學工程系的系主任。受純科學家訓練的他之所以轉而投入工程，是因為他希望能改善大眾的生活。這個時期他有興趣的包括了遙控採礦、磁性流體動力學、消防機器人，以及家務機器人，這個想法可擄獲了熱門媒體的注意力！


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1964年他轉任倫敦大學瑪麗女王學院機械工程系的系主任。在這裏他研究的是沙立竇邁病童的輔具、低動力拖船的新推進方法，還要經營管理整個系，以及教學。他首開風氣地開了一門新課，名為“如何發明”，而至少有兩位學生報告說“改變了他們的一生”。他的許多學生都站上了名聲響亮的位置，而全球各地許多他教過的學生，想起他都是既感念又愛戴。父親是個有遠見的人，也樂見他對未來的預測所引

起的熱烈爭論。他寫了很多書，有關於技術主題的，也有關於他的工程哲學的。他在晚年時對於世界的未來局勢非常擔憂。早在這件事成為全球議題之前許多年，他就已經開始思考這個問題了。在這方面，還有其他許多事情上，他都領先了自己的時代。他聰穎過人，而對自己的觀點也十分堅定，他認為，工程師一定要有良知，才能協助實踐可持續發展（永續發展）。他期許如今掌握到可更新能源技術的那些工程師，能讓全世界都分享到這些技術。儘管他清楚了解西方國家消耗了太多不該他們使用的世界資源，他還是懷抱希望，希望藉由堅定的管理，找出解決方案。

1948年，他成為國際火焰研究基金會（International

Flame Research Foundation）的創辦人之一，這個基金會後來也成為最龐大、最成功的國際研究機構。他是工程研究會（Fellowship of Engineering）的創始研究學者之一，這個單位後來成為倫敦皇家工程學院（Royal Academy of

Engineering, London）。他是物理研究中心的研究員，也是燃料研究中心的研究員（亦曾擔任主席一職）。他還是電機工程學會（Institutions of Electrical Engineers）的研


我的父親思林教授 iii

究員、化學工程學會研究員、機械工程學會（Mechanical

Engineers）研究員，以及能源研究中心的資深研究員（一度擔任主席）。他是許多公司的顧問，包括多爾曼—朗公司（Dorman Long）、殼牌石油公司（Shell Oil Co）、ICI，以及意大利的 Montecatini Edison公司。1964年，他獲頒劍橋大學科學博士學位。退休之後，父親還是跟以往一樣認真工作，照樣寫

書，並努力設法改善非洲居民的生活方式。他創辦了慈善機構“動力輔助”（Poweraid），並資助坦桑尼亞的一個村落。他在奈及利亞也很活躍，去了拉哥斯（Lagos）好多次。他最喜歡的技術之一，就是葉片分餾技術，是一種可以把植物葉片中的可食用蛋白質萃取出來的技術。他熱切希望能把這項技術應用在村莊計劃上面，把維多利亞湖中的布袋蓮（water hyacinth）變成食物，他也因此成了烏干達總統穆塞維尼（Musoveni）的顧問。他的熱情不滅：他希望，科學與工程能對全世界所有人的生活都有積極正面的貢獻。


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思林教授的啟發龐廷

英國發明家及工程師思林教授（Professor Meredith W.

Thring, 1915-2006）在 1960年代擔任倫敦大學瑪麗皇后學院機械工程系主任。他開辦了“發明性設計”課程，強調發明的創造力並不只是與生俱來的，而是通過後天培訓也能達到的。“Engineer”一詞源自拉丁語 “Ingenium”，意為天才

的創意。思林教授的見解，可謂對此名稱做了更深層的註解，也使當時在其門下的我深受啟發。毫無疑問，工程師能為社會帶來進步。工程設計為

現代工業的核心，而工業的蓬勃是促進經濟發展的重要因素。但不當的設計或運用也能帶來損害，所以工程師對社會有義不容辭的責任。思林教授於 1970 年代出版了 The Engineer’s Conscience

（本書英文原版），呼籲工程師在設計時不能只顧提高生產率，而必須兼顧社會責任和減少浪費資源。2006年春，我有幸與思林教授再度會面。91歲高齡的他頭腦依舊敏銳，一語道破了當今世界的一個關鍵問題：“人們花的是並不擁有的錢，買的是並不需要的東西”，意指透支與浪費。

18世紀的馬爾薩斯（Thomas Robert Malthus）在其著作《人口論》（An Essay on the Principle of Population）中預言了一個災難，即農業生產最終會被人口增長超越。這預言


思林教授的啟發 v

迄今並未成真。這是因為不斷發明與改良的機器與技術提高了農業生產的效率。然而，工業文明亦嚴重消耗了地球有限的資源和造成對環境生態的破壞。如果我們繼續不斷透支和浪費，不努力遏止對環境的損害，那麼災難也許真會來臨。面對這些工業發展帶來的種種問題，工程師必須秉着思林教授所言的良知和對社會的責任，發揮創造力來解決問題及避免災難的發生。

本人從思林教授的教誨中獲益匪淺。我的五項軋鋼專利發明，已經成功應用於我家族中的鋼鐵廠，有效地降低了材料和能源所需。工程師的創意加上環保意識不僅能減低能源的消耗，還能增進經濟效益。我承蒙思林教授允許將 The Engineer’s Conscience 用中文

出版發行，也就是本書──《人文工程師》。除此繁體中文版外，簡體中文版也在籌劃中。中國是現今全球發展最快的經濟體，並已開始致力於環保的建設。本人深信思林教授的信息會在華人世界獲得共鳴和重視。謹願此書能啟發和鼓勵更多人，尤其是仍在求學中的青年，立志成為具使命感的工程師，為全球環境生態和人類福祉做出貢獻。

（本文作者龐廷（David Teng PONG）曾受業於思林教授，現為香港工程師學會院士、英國機械工程師學會院士及英國工程及科技學會院士。）


vi 導讀

導讀站在工程大師的肩上看世界李焯芬

本書作者思林（Meredith W. Thring, 1919-2006）長期研究能源及燃料科技，對人類社會未來的能源供應特別關心。他於 1974年出版了《能源與人類》（Energy and

Human）一書，主張合理地使用有限的能源資源、控制工業化帶來的污染，這樣人類社會才可以持續發展。1980年，他又出版了這本《人文工程師》（The Engineer’s

Conscience）。作者是懷着對社會未來發展的一份關心和強烈使命

感而寫成這本書的。他從工業革命對人類生活的影響談起：在第一章裏，作者回顧了工程技術為現代生活動力（特別是物質生活方面）所帶來的各種重要的改善和便利，同時也指出了一些負面影響（例如環境破壞、礦產及能源資源的過快消耗、毀滅性戰爭武器的開發等），令人擔憂人類正走向災難。作者在書中所用的“工程”這個詞彙，其實是泛指現代科技。第二章承接第一章的推理，預測了人類社會日後將

面臨的危機，並擔憂如果危機不能解除，人類社會將走上毀滅之路。作者成書於 1980年，而他特別關注的時段是成書後這 30年間，亦即是 1980至 2009年這段時間。他擔心在這 30年間，地球上的能源資源會耗盡、環境污染會惡化、地球上越來越多的地方會沙漠化、暴


站在工程大師的肩上看世界 vii

力犯罪及失業等社會問題會不斷增加。作者的這些預測都是十分有遠見的。他也擔心世界人口會在 30年間暴增至 80億，第三次世界大戰也將爆發。幸而這兩個情況都沒有出現。已開發國家的出生率已經明顯下降，而在某些開發中國家（例如中國）的大城市裏，出生率也開始下降。當前世界人口約為 67億。第三章指出，為了人類社會的持續發展，並避免走

向毀滅之路，人類必須學會節能。而控制世界人口的最有效方法，則是提高教育水準、改善生活條件。在第四章中，作者以專家的角度剖析了節約使用石

油、天然氣、煤等資源的必要性，並指出我們應大力發展再生能源（例如太陽能，風能等）。這是極有遠見的。作者也提出已開發國家和貧窮國家之間的耗能差距應逐步縮少，反映了他對貧國和弱勢社群的一貫關注。第五章檢討了可能運用在運輸領域的各種節能措

施。作者主張少用小汽車、多利用便捷的公共運輸和鐵路系統，並多多利用自行車。未來的汽車應使用無鉛汽油、減少噪音和污染。他也主張減少新聞用紙對木材的需求。總的來說，作者認為未來的方向應是節能環保，這也正是我們今天的共識。第六章提出了科技界必須選育出新的農作物來養活

地球上不斷增加的人口，同時應開發更節能的農業機械。富國應幫助窮國解決糧食問題。作者亦十分關注海洋漁業資源的耗盡，砍伐森林引起的水土流失和水災，以及人口的不斷增長為生態環境帶來的沉重壓力。第七章提出了未來社會應以人為本，提供更多人性

化的服務；工程界應為環保節能作出更大的貢獻（包括


viii 導讀

防污、安全、回收利用、可再生能源等）；農業應回歸勞動密集的形式，以更節省土地和原料的方式耕種；推動手工業生產，讓人們更樂於使用壽命更長的家具、衣服、玩具等生活用品。換言之，珍惜有限資源、返璞歸真。第八章主張工程師應和醫生建立全面夥伴合作關

係，為社會提供更高質量的公共衛生設施，提高醫療水準，例如提供義肢、心律調整器、人造腎臟、關節裝置、全身掃描機、助聽器等技術。這正是近代醫學工程（medical engineering）的發展方向。

第九章檢討了工程師的社會責任和道德準繩。作者希望工程師及科技工作者認真地反思道德操守方面的問題，例如：科技應謀求企業的短期利益、還是人類社會的長期利益？我們需要的是更快的汽車、還是更節能的汽車？科技人員應否把專長用於開發殺人更有效率的戰爭武器方面？他希望工程師能更關注自己的社會責任，注意科技發展所能帶來的負面影響，千萬別丟了自己的良知。儘管 30年過去了，但這本書中指出的各種課題，

至今仍有很大的現實意義，很值得我們思考。作者的遠見絕大部分是正確的、準確的、極具前瞻性的。事實上，時至今日，工程技術人員的社會責任和人

文關懷是越來越重要了。我們生活在同一個地球村內。一項工程的實踐，往往能引起社會的關注和反響。“以人為本”正是未來工程技術發展的一個重要方向與必經之路。感謝紹榮鋼鐵公司的龐廷先生在繁忙的公務中，仍


站在工程大師的肩上看世界 ix

抽空推動出版這本很有意義的著作；這也反映了一位資深工程師的社會責任感和承擔。

（李焯芬係香港大學專業進修學院院長，中國工程院院士。）



目錄 xi

我的父親思林教授蘇．克拉佛（Sue Kalaugher） i

思林教授的啟發龐廷 iv

導讀　站在工程大師的肩上看世界李焯芬 vi

第1章工業革命對人類生活的影響 1

1.1 高科技與人性化科技 2 1.2 工業革命的工程特徵 11 1.3 工業革命帶來的好處 13 1.4 工業革命帶來的壞處 16

第2章向下沉淪 37

2.1 過往文明的命運 38 2.2 末日預言 41 2.3 成長的極限 46 2.4 爆發世界大戰的危機 54 2.5 污染和貧困 58 2.6 富裕社會的問題 61 2.7 我們走向何方？ 64

第3章向上提升 71

3.1 創造性社會 72 3.2 人類文明存續的必要條件 76

目錄


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3.3 人的良知是指向穩定社會的指南針 83 3.4 生活品質和生活水準 87 3.5 通往創造性社會的七座梯子 91

第4章工程師與能源 97

4.1 當前能源的使用 98 4.2 人類使用能源對生態平衡的影響 108 4.3 化石燃料 121 4.4 煤及其他固體礦產的遙控開採 141 4.5 利用核聚變與核裂變生產能源 145 4.6 可再生能源 162 4.7 提高能源使用效益 178 4.8 世界能源策略 186

第5章 21世紀的交通和通訊 201

5.1 我們到底想要甚麼樣的交通工具？ 202 5.2 運輸工具的能耗 207 5.3 公路運輸的未來 213 5.4 鐵路 226 5.5 船舶 231 5.6 飛機 233 5.7 通訊的作用 238

第6章滿足 80億人的食物與燃料需求 243

6.1 人類真正的食物需求到底為何？ 244 6.2 化石燃料和化學性礦物在農業 250 方面的使用 6.3 作為燃料、織品與其他材料的作物 264 6.4 新作物開發 267 6.5 新農耕器械 270 6.6 肥料及殺蟲劑 276


目錄 xiii

6.7 治水 278 6.8 淡水魚及海水魚 281

第7章工作與社會穩定 287

7.1 人為甚麼需要有意義的工作？ 288 7.2 如何讓人人有工作？ 297 7.3 保育工程 304

第8章醫學工程 313

8.1 醫師和工程師 314 8.2 工程師對健康生活的貢獻 317 8.3 工程與手術 320 8.4 義肢學 326 8.5 聽說看的輔助器具 340 8.6 醫院設備 342 8.7 殘障設施 346

第9章工程師的責任 349

9.1 工程與其他專業的關係 350 9.2 工程責任的研究 353 9.3 工程師和戰爭 360 9.4 給年輕工程師和科學家的建議 363 9.5 工程師的良知 365



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