第一讲 关于工程

一、工程概念

关于工程我们可以从以下不同的角度来认识：

工程是指运用科学原理、技术手段和改造自然的实践经验，对已有的物质材料进行开发、加工、生产和集成，使之变成社会有用物的实践活动的总称；

工程，是一种造物活动。有的工程是为了破坏或销毁某一存在物。例如爆破，但那是造物的一个环节（造物意识）。

工程，是将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。如土木建筑工程、水利工程、冶金工程、机电工程、化学工程等。主要内容有：对于工程基地的勘测、设计、施工，原材料的选择研究，设备和产品的设计制造，工艺和施工方法的研究等（现场意识）。

工程，是服务于某个特定目的的各种技术工作的总和。工程活动在于满足人的需求，工程是为人而造的，同时又是由人来造的。人的需求是牵引工程活动的动力，而人的需求总是随人的认识能力、技术的进步和欲望的增长而不断升级（人本意识）。

工程，是以一系列科学知识为依托，应用这些科学知识，并结合经验的判断，经济地利用自然资源为人类服务的一种专门技术（技术集成优化意识）。

工程，是人类将基础科学知识和研究成果应用于自然资源的开发、利用，创造出具有使用价值的人工产品或技术服务的有组织的活动。工程是改变自然的物质状态的造物活动（环境意识）。

在国外，工程概念（Engineering）最早在18世纪的欧洲出现。其意为：应用科学知识使自然资源最佳地为人类服务的一种专门技术。

Engine：发动机、机器、武器；Engineer：工程师、机械工、（陆军）工兵；

Engineering：工程学、工程（技术）、土木工程（的成果）。

Engineering一词起源于拉丁文ingenium，意指古罗马军团使用的撞城锤。中世纪称操纵这种武器的人为ingeniators，后来这个词逐渐演变为engi-neer（工程师），意指建筑城堡和制造武器的人。在中国古代和西方古代，“工程”以及这个词表现的内容都与军事有关。例如：郑国渠、长城等。（风险与安全意识）

在古代中国，工程是指一切工作、工事以及有关程式。最早“工程”一词出现在《新唐书·魏知古传》：“会造金仙、玉真观，虽盛夏，工程严促。”《红楼梦》第十七回：“园内工程，俱已告竣。”此“工程”与今天所用“工程”概念同。

《元史·韩性传》：“所著有读书工程，国子监以颁示都邑校官，为学者式。”此“工程”类似今天“希望工程”、“菜篮子工程”、“五个一工程”，在“工程”复杂的社会性活动之义的基础上引申，而不是“工程”的本义。

近代社会进入了近代工程时代，其社会的基本物质面貌就是由近代工程塑造出来的。近代工程时代形成了传统的工程领域，如：建筑工程、水利工程、交通工程、电力工程、矿山工程、冶金工程、机械工程、通信工程、能源工程等。这些起源于欧洲文艺复兴以及随后的科学技术的突破性进展的近代工程，为近代工业革命和生产方式的变革提供了物质基础，并由此促进了社会经济的繁荣和人类文明的进步。

欧洲历史上第一所授予工程学位的学校是成立于1794年法国巴黎的综合工艺学校。这所学校隶属于国防部门。18世纪下半叶，英国出现了最早的公共民用工程，如运河、道路、灯塔、城市上下水系统等土木工程。

现代工程产生于19世纪末20世纪初。伴随着相对论、量子理论、DNA遗传密码、混沌理论等重大科学发现，以及原子能、电脑、生物、纳米、航天等重大技术发明，工程概念的应用范围也日益扩大，出现了新兴工程领域，如：生物工程、遗传工程、医药工程、信息工程、网络工程、管理工程、绿色环保工程乃至农业工程等新的概念。现代工程创造了诸如曼哈顿工程、航天和登月工程、生物工程等现代工程文明。工程活动塑造了现代文明，改变了现代社会的面貌，深刻地影响着人类社会生活的各个方面。它是社会存在和发展的物质基础。我国设计、实施和完成了许多大型和特大型工程如三峡工程、神舟飞船、南水北调、西气东输、青藏铁路等，它全方位地影响了我国的政治经济、社会、自然环境。它们的存在表明今天的中国已经成为工程大国。

工程实践案例

灵渠

灵渠位于桂林东北60公里处兴安县境内，是现存世界上最完整的古代水利工程，与四川都江堰、陕西郑国渠齐名，并称为“秦时三大水利工程”。郭沫若先生称其为：“与长城南北相呼应，同为世界之奇观。”

灵渠全长37公里，建成于秦始皇33年（公元前214年）。由铧嘴、大小天平、南渠、北渠泄水天平和陡门组成。灵渠设计科学，建造精巧。铧嘴将湘江水三七分流，其中三分水向南流入漓江，七分水向北汇入湘江，沟通了长江、珠江两大水系。

公元前221年，秦始皇统一北方六国之后，又对浙江、福建、广东、广西地区的百越发动了大规模的军事征服活动。秦军在战场上节节胜利，唯独在两广地区苦战三年，毫无建树，原来是因为广西的地形地貌导致运输补给供应不上。所以改善和保证交通补给成了这场战争的成败关键。秦始皇运筹帷幄，命令史禄劈山凿渠。史禄通过精确计算终于在兴安开凿了灵渠，奇迹般的把长江水系和珠江水系连接了起来，使援兵和补给源源不断地运往前线，推动了战事的发展，最终把岭南的广大地区正式地划入了中原王朝的版图，为秦始皇统一中国起了重要的作用。

（资料来源：baike.baidu.com/view/32132.htm 7K 2006-8-8）

巴拿马运河（Panama Canal）

[巴拿马运河开凿的历史背景]

巴拿马运河是通过巴拿马地峡沟通大西洋与太平洋的通航要道，被誉为世界七大工程奇迹之一。它位于美洲巴拿马共和国的中部，横穿巴拿马地峡。巴拿马运河全长81.3千米，水深13—15米不等，河宽150—304米。整个运河的水位高出两大洋26米，设有6座船闸。船舶通过运河一般需要9个小时，可以通航76000吨级的轮船。

巴拿马是具有世界战略意义的运河，它是连接太平洋与西班牙宗主国的交通枢纽。每年一度的波托弗洛交易会吸引着欧洲各大商行的代理商，在这里，成吨的秘鲁白银与欧洲货物进行着有利可图的交易，巴拿马因商业和海运日益繁荣。

巴拿马成了冒险家的乐园，官僚、军官、商人、海员、工匠、奴隶和来自加勒比海地区的代理商们充斥着这座城市。商业的兴盛对航运提出了更高要求，人们发现在狭长的巴拿马地峡开凿一条运河，沟通两大洋，将是一项事半功倍、惠及万代的壮举。早在15世纪，征服墨西哥的西班牙人瓦斯科·科尔特斯就提出过修建运河的主张，但他未指明适合开凿的地点。1523年，在瓦斯科·努涅里·巴尔沃亚征服巴拿马之后，西班牙国王查理一世（即神圣罗马帝国的查理五世）明确提出了开凿一条中美洲运河的主张。

1534年，西班牙国王卡洛斯一世下令对巴拿马地峡进行勘查，西班牙人沿着山脊用鹅卵石铺出了一条穿越地峡的驿道，算是为开凿作了准备。从18世纪开始，西班牙殖民政府陆续派员勘查了四个备选地点，1771年，勘查了特万特佩克地峡，1779年，勘查了尼加拉瓜地峡，然而到1814年，当西班牙终于决定开凿运河时，拉美独立战争的爆发却打乱了整个计划。1838年，一家法国公司曾派人对巴拿马地峡进行了勘测，终因得不到政府的支持而作罢。1849年，加利福尼亚发现金矿，经济飞速发展，运河的开凿日益受到各方关注，羽翼未丰的美国预见到实力雄厚的英国可能会参与开凿运河的争夺，于是未雨绸缪，抢先向英国提出未来巴拿马运河中立化的建议，得到英国热烈响应。

[费尔南德·雷赛布与人类历史上最艰难的工程]

雷赛布是职业外交家，1825年以来，历任驻里斯本副领事助理、亚历山大领事、开罗领事、巴塞罗纳总领事，最后升至驻马德里公使。因为曾在埃及、突尼斯长期工作，雷赛布在阿拉伯世界中享有相当高的威信。1854年，埃及总督赛义德帕夏授权雷赛布开凿苏伊士运河，雷赛布详细研究了拿破仑远征埃及期间，法国工程师勒佩尔对苏伊士地峡的考察报告，定下了在地中海和红海之间开辟直接通道的施工方案。由于准备充分、资金到位，运河的工程进展顺利，1859年4月25日动工，到1869年11月17日苏伊士运河就正式通航了。

在雷赛布的领导下，法国洋际运河公司经过数年的准备，制定了八套施工方案，最后定于1883年2月，正式动工开凿巴拿马运河，整个工程由雷赛布本人亲自主持，这使欧洲的投资者深怀信心。苏伊士运河的成功修建，使雷赛布的声誉达到顶峰，他成为法兰西学院院士、法国科学院院士，得到荣誉军团大十字勋章和印度星形勋章，英国皇室授予他伦敦荣誉市民称号。往昔的成功令雷赛布十分陶醉，他机械地照搬修建苏伊士运河的成功经验，而对巴拿马的特殊地形估计不足，在没有详细调研的基础上草率地制订了施工方案，结果酿成了一场灾难。

巴拿马地峡是热带雨林气候，潮湿闷热、丛林密布、交通闭塞、地形复杂，基础设施落后，缺乏起码的施工条件，当来自55个国家的4万施工大军进驻之后，人们才发现那里简直是一个人间地狱：参天的密林中毒虫遍布，令人难以容忍，炎热的天气使可怕的疫病蔓延开来，夺走了大批工人和技术人员的生命，在加通水闸附近的希望之山上，林立的墓碑令人不寒而栗。

比炎热气候和恶劣环境更可怕的是人为的失误，起初，雷赛布照搬苏伊士运河的经验，认为可以利用巴拿马地峡众多的湖泊修建一条海平式运河，谁知施工四年之后，傲慢的法国人才发现巴拿马地峡临太平洋一端的海面，要比加勒比海一端高出5—6米，根本无法修建海平式运河，这个过迟的发现给法国洋际运河公司以致命的打击。

最令雷赛布烦心的还有美国人的拆台，运河的设计走向与美国人经营的巴拿马铁路平行，这主要是为了便于运输物资，但美国人根本不予以配合。铁路部门对运河物资的配送百般设障，消极对待，最后逼得法国运河公司不得不以2550万美元的天价买下这条仅值750万美元的铁路，但留用的美国员工继续捣乱，破坏怠工，致使铁路根本无法正常运营。

最后，法国运河公司在经营管理上也出现了问题，以雷赛布为首的高管层在工程难以为继的情况下，却大肆侵呑公开发行的运河股票资金；为掩盖真相，继续增发债券，公司动用大笔金钱贿赂官员，法国政府先后有150名部长和议员接受了贿赂，然而纸包不住火，到1889年，法国洋际运河公司山穷水尽，不得不宣告破产，雷赛布本人也上了法庭。

1894年9月，为了收拾这个烂摊子，法国政府牵头另组了一家公司，接手运河工程，决定将原来的海平式运河改成水闸提升式运河，但是由于雷赛布的工程仅完成了1/3，预算超过原计划一倍以上，剩下的2/3又是最艰难的地段，而距离原定的竣工日期只有6年了。眼看无法按期交工，1898年11月，法方不得不请求哥伦比亚政府将工期宽限至1910年10月，为此法国愿意支付2000万法郎作为补偿。2月，哥伦比亚政府派代表尼科拉斯·埃斯格拉来到巴黎，他充分体谅法方的困难，提出只要补偿500万法郎即可，这样，法国人就以比较有利的条件得到了延期4年竣工的权力，虽然如此，完成巴拿马运河仍然是杳然无期。

[美国成为最终的赢家]

本来，美国政府就对法国如此轻易地得到巴拿马运河的租让权感到不满，时任美国总统的拉瑟福德·伯查德·海斯指出：美国必须把巴拿马运河控制在自己手中，它决不能放弃这种控制而将运河交给任何一个欧洲国家！在美国，以阿尔弗雷德·马汉和西奥多·罗斯福为代表的海权论者，非常重视巴拿马运河的战略地位，1898年美西战争期间，美国新式战列舰“俄勒冈”号为了从西雅图赶往古巴参战，居然要绕道合恩角，这一事实极大地刺激了美国政府和舆论。

为了向哥伦比亚和欧洲国家施压，与法国运河公司抗衡，美国也组织了一个巴拿马运河工程临时协会，由南北战争的著名将军、前总统尤利塞斯·格兰特担任主席，1880年，美国两艘巡洋舰驶抵哥伦比亚港口“访问”，炫耀武力，1881年2月，美国与哥伦比亚签署了一项协定：两国应在巴拿马地峡的战略要点建立海上军事防卫据点，这些据点平时由哥伦比亚人守卫，战时则由美国海军陆战队负责，不过，这项协议很快又被哥伦比亚国会否决。

1898年12月到1900年2月5日，英、美两国历经旷日持久的谈判，终于签署了《美国和英国关于促进建造通航运河的条约》，也称《海约翰—庞斯福特条约》，以取代原来的《克莱顿—布尔沃条约》。新条约确立了美国主持开凿巴拿马运河并享有制定运河管理规定的特权，英国只保有运河通航的自由权，12月20日，美国又抛出三个修正案，进一步强化了对运河的控制，英国亦无条件接受，至此，美国完全排除了英国的干扰，可以专心对付法国了。

法国人在开凿巴拿马运河遭遇滑铁卢后，1899年8月，美国派一个以海军专家约翰·沃尔克为首的技术委员会来到巴黎，与法国政府接触，探寻转让运河租让权的可能性，次年4月，又提出收购法国运河公司的要求，但遭到该公司总经理于坦和法国政府的拒绝。此后，美国加紧向法方施压，1899年12月27日，美国新泽西州成立了一家巴拿马运河公司，展开大规模游说活动，为收购法国运河公司制造舆论。此招未能奏效，美国转而采取声东击西的办法，故意放风说要与尼加拉瓜合作，另建运河与巴拿马运河抗衡，这个故意散布的假消息收到了奇效，被吓蒙了的哥伦比亚驻美公使马丁内兹·席尔瓦在未请示本国政府的前提下，就匆忙草拟了一个将法国运河公司的租让权转让给美国的协议，建议由美国代替法国开凿运河，租期为100年，期满后可续租，美国可以在运河区驻军，每年只需支付给哥伦比亚政府60万美元。

1903年11月18日，美国与巴拿马共和国签订了《美国与巴拿马共和国关于修建一条连接大西洋和太平洋的通航运河的专约》，简称《美马条约》或《海约翰—布诺·瓦里亚条约》。条约规定，美国保证巴拿马的独立，巴拿马把宽10英里、面积1432平方公里的运河区交给美国永久占领、控制，巴拿马湾中的一些岛屿也交给美国使用，美国一次性付给巴拿马1000万美元，自1913年起，每年支付25万美元，第三条甚至明确规定巴拿马共和国不得在运河区执行国家主权，这就把运河区变成了国中之国。第五条规定美国拥有对巴拿马运河和铁路公司的全部财产的永久垄断权，第八条规定法国运河公司和铁路公司的全部财产和权利均须转让给美国，第二十四条规定，今后巴拿马共和国的政治形势无论发生什么变动，都将不得影响本条约规定给予美国的权力。条约中最重要的一点是，美国有权对巴拿马城和科隆城进行干涉，以维护公共秩序。

美国人的介入使巴拿马运河工程全面恢复，预算得到了控制，工期大大提前，1904年8月15日，完成了试航，1920年6月12日，巴拿马运河正式通航。在几十年的运河开凿史上，共有近三万人因伤病致死，其中包括不少中国工人。

在传统的观点看来，美国人是通过不平等条约控制了巴拿马运河，并掠夺了本应属于巴拿马人民的财富。事实上，当1903年的条约签订时，西奥多·罗斯福高兴地说：“我拿到了地峡！”塞缪尔·早川教授则说了一句令人费解的评语：“我们是正当地偷窃了它！”罗纳德·里根在1976年总统竞选中喊出的一句口号，可以作为对巴拿马运河地位的最终评价：我们买下了它，我们付了钱，它（巴拿马运河）是我们的！

（资料来源：baike.baidu.com/view/15686.htm 38K 2007-2-24）