福利 | 维多利亚时代的钢铁侠

维多利亚时代见证了日不落帝国的巅峰，也是英国工业革命大发展的时期。如果要让英国人从这一时期找一个代表人物，那么伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔的地位可能要比我们更熟悉的同时代的达尔文更高。2002年，BBC曾经做过一个“最伟大的100名英国人”的票选，伊桑巴德排第二，仅次于丘吉尔，而达尔文则排在黛安娜王妃之后位居第四。《钢铁巨人》一书讲的就是伊桑巴德与他的商业对手兼好友——罗伯特·斯蒂芬森这两位维多利亚时代代表性工程师的故事。可以说，正是这些天才的工程师为现代社会的构建探了路，很多理念到今天还在影响着全世界的工程师对世界的现代化改造。

年轻的伊桑巴德·布鲁内尔和罗伯特·斯蒂芬森

最初的隧道、桥梁和铁路国内人对现代工程的理解更多侧重水利工程，例如三峡工程，这本书则主要从隧道、桥梁、铁路网还有远洋轮渡等角度来讲述工程师的故事，这些角度涉及的项目都与技术进步与世俗生活息息相关。工业革命之前，很多大的工程更多关注宗教或军事用途，而到了维多利亚时代，技术进步伴随人口生育率上升为工业社会提供了大量劳动力，这使得对现代化工程供需两旺，加上大航海时代后几百年的财富积累，给了这个时代工程师大展身手的资本与舞台。追求完美主义的伊桑巴德就是这个时代最成功的工程师，而罗伯特作为其好友与商业上的竞争对手，也设计了很多大工程并为伊桑巴德提供了很多灵感。《钢铁巨人》是按照时间顺序来组织故事的。首先关注的是泰晤士河的河底隧道，负责人其实是伊桑巴德的父亲，而伊桑巴德也参与了工程设计与勘探，甚至在几次事故中险些丧命。河底隧道不同于穿山隧道，其外周环境很不稳定，当时采取的设计方案灵感来自于船蛆。船蛆在吃木头时会分泌粘液防止木头塌缩，而河底隧道就用了类似思路，先挖竖井，然后利用盾构机横着挖，每前进一点就用砖头把刚挖出的通道加固。

泰晤士河隧道施工示意图，工人们在河床下作业。下图是可移动的盾构机，灵感来自船蛆啃木头。当然，事故也没少出，挖穿了河床就会灌水。而项目一度要靠开放已经完成的通道收门票来募集经费。不过，盾构机的引入奠定了直到今天河底隧道的挖掘方式。在桥梁的修建上，短距离可以考虑拱桥，而长距离则几乎都需要悬索桥或斜拉桥这种方式。伊桑巴德设计的克利夫顿悬索桥的跨度，在当时是世界最长的，这座桥其实是在伊桑巴德去世后才建成的，但直到今天也是布里斯托的地标。有意思的是，在桥梁竞标时，作为评委的特尔福德否定了包括伊桑巴德在内的所有方案，然后自己给了个方案，不过在伊桑巴德的强大的动员能力下，委员会最后选择了他那种中间完全没有桥墩，悬在河谷上空，且带有埃及风格的悬索桥方案。罗伯特·斯蒂芬森则首创了管道桥的修建方式，来为火车这个新兴事物搭桥，先在岸边铸造中空矩形铁桶，然后利用潮汐把管道运到桥墩之间拉升后焊接，中空的管道就成了火车通行区间，这为后来现代铁路桥的设计奠定了基础。伊桑巴德也受此启发设计出了增压桶形桥墩，改变了原来的抽水式方案。这些设计现在来看都理所当然，但在19世纪都属于前无古人的大胆尝试。

伊桑巴德设计的克利夫顿悬索桥（上图为最初设计），为当时世界最长悬索桥，至今仍是布里斯托的地标。维多利亚时代是名副其实的铁路时代，第一台蒸汽机车就是罗伯特·斯蒂芬森的父亲乔治·斯蒂芬森发明出来的。然而铁路并不仅仅只有火车，当时路网的设计建设也是伊桑巴德、罗伯特等工程师来设计的。这里面最出名的就是宽轨窄轨之争，伊桑巴德认为源于矿场的窄轨铁路并不适合大规模推广到客运，而罗伯特则默默修出了伦敦至伯明翰的窄轨铁路。虽然伊桑巴德在大西部铁路上强势推广了宽轨铁路，但因为后来的法案使得最后全球的标准铁路还是回归了窄轨。有意思的是伊桑巴德与罗伯特并未因观点不同而互相诋毁，而是最大限度做到了和而不同，可以说是朋友关系的典范。蒸汽轮船和“钢铁侠”的曲折历史之所以可以将伊桑巴德称为维多利亚时代的钢铁侠，很重要的原因在于他对铁的使用，特别是在远洋轮渡的设计上。维多利亚时代之前的船舶大都是依赖风帆前行，蒸汽机的出现使得自主性更强的蒸汽轮船登上了历史舞台。当时人普遍认为烧煤的船无法进行远洋航行，因为所有的空间都装煤都不够烧的。伊桑巴德则基于规模效应设计出了“大西方号”，计算表明一艘船体积增加三倍，表面积只增加两倍，这样只要船够大就总有空间放燃料。在“大西方号”的首次跨大西洋航行中，竞争对手的天狼星号虽然比“大西方号”早到了几个小时，但因为不够大，最后连乘客的洋娃娃与货物都当燃料烧了，而“大西方号”到达纽约时还有200吨的煤没用。

大西方号建造完工。它的体型让竞争对手天狼星号相形见绌。经济上的可行使得远洋航行有利可图，而伊桑巴德设计的“大不列颠号”则彻底抛弃木材，采用了铁而不是木头作为船的材料，而且创造性地使用了螺旋桨替代轮浆增加稳定性。这些今天看起来理所当然的设计，在当时都属于匪夷所思的创举。不过，书中并不简单罗列这些伟大的工程设计，而是颇费笔墨去记录了其曲折的历史：泰晤士河隧道多次挖穿河床、克利夫顿悬索桥因为布里斯托的暴动停工、“大西方号”与“大不列颠号”都因为经营不善而卖掉。伊桑巴德本人则在火车的技术押宝上错压了空气动力火车，虽然也确实建成了，但过高的运行成本使其在一年时间里就被抛弃，成了博物馆里猎奇展品。伊桑巴德临终前最上心的“大东方号”也明珠蒙尘，虽然在设计上为后世远洋邮轮做了标杆，也是当时世界上最长的船，但经营上却因为服务不到位亏本运行，最后被改成了海底电缆铺设船。伟大的工程也不仅仅只有工程师的参与，书里也描绘了维多利亚时代简陋凄惨的工程工作环境。由于处于工程技术上的探索期，很多现代安全防护措施还都不存在，所以包括工程师在内所有项目参与人员都事实上冒着生命危险在搞建设。伊桑巴德本人被泰晤士河淹过，也在“大西方号”首航过程中被锅炉爆炸送进了医院，而广受好评的加压桥墩则让施工工人体会到了减压病这种潜水才会出现的病症。很多措施则是在工程实践中成为了后来的标准设计，例如当年为了阐述宽轨列车稳定性而设计的震动记录装置，就成了现代黑匣子设计的前身。工业化进程中也必然伴随社会价值观的转化，你会看到伊顿公学对铁路这种新兴事物的抵制，也能看到铁路筹建过程中群众对铁路股票的追捧与抛弃，铁路甚至作为流行事物出现在了威廉·透纳的印象派画作之中。可以说，《钢铁巨人》为我们了解英国工业革命时期的工程技术探索提供了指南，通过伊桑巴德、罗伯特等工程师的生平，像纪录片一样展示了工程现代化的探索历程。书里不乏对工程师本身性格的描写，引入了伊桑巴德日记及其与罗伯特通信等一手资料为我们完整展示了很多工程的进展与思路。同时，如果你对维多利亚时代感兴趣，也能从很多只言片语中发现一百多年前人们认知与今天的差异。技术进步塑造了现代工业社会，而现代工业社会又反过来塑造了人们的认知与审美标准，这种人与工程技术的反馈互动不断推动着历史进程，创造一个又一个的奇迹。