二、演化引入工程哲学研究的合理性

有没有工程演化现象？“工程演化”是一种简单的概念“叠加”，还是一种固有的、现实的工程属性？弄清这一问题是本书研究的前提。

对于工程演化现象的存在是肯定的事实，即工程活动领域存在演化现象。演化经济学家霍奇逊认为，演化最具有普适性的条件包括多样性、选择和遗传等特征的存在，即“只要多样性、选择和遗传的特征存在着”，就存在演化现象^[49]。

从工程史（如Garrison《工程与技术史》、Armytage的《工程社会史》等）的考察中可以发现，多样性是工程领域的重要特征。简要地说，工程史上每一新类型工程的出现往往是社会需要和科技革命、产业革命和重要社会历史变化推动的结果，正是这些变化的复杂性突显了工程的多样性变化。例如，近代以前主要有土木工程，在欧洲某些地区开始出现冶金工程。到近代，科学革命和产业革命为工程的分化和新的工程领域的出现带来了动力。这一时期，除了土木工程领域的分化外，开始有了机械工程、化学工程等，特别是蒸汽机的发明更是推动了机械工程的发展，也加速了钢铁冶金与铁路工程的发展步伐。直到20世纪，航空航天工程、电子工程、石油工程以及核工程等发展起来。

同一类工程内部之间也存在一定的连续性和创新性，技术创新与社会需求是促使工程变化（创新）的重要动力。此外，同一国家（或地区）在不同时期、不同国家（或地区）在同一时期的工程呈现出与科技创新水平相适应的状况。可以说，工程多样性的存在反映着工程活动中的人类需求，以及创造力的不断丰富和加强，也体现着科学技术的不断进步。

同样，工程中普遍存在类似于生物进化过程中的“选择”和“遗传”等特征。某一工程经过自然环境条件、科技因素、社会因素和政治文化因素等的选择，使得它在一个历史时期内得以保存，并在类似的工程活动中被“复制”和遗传下来，但随之又会在后来的创新中逐渐被淘汰。例如，钢铁工业工程中，炼钢法就经历了贝塞麦酸性底吹转炉法、西门子—马丁的平炉法、氧气转炉法和电炉炼钢法等不断的选择与淘汰过程，但每一种炼钢工艺也都被保存和“复制”过，也不是突然“退出”的，而是经历了一个演化过程。平炉炼钢就经历了130多年的演化过程，20世纪40—50年代是兴盛期，60年代由于氧气顶吹转炉的崛起逐渐走向衰退，随着电炉炼钢出现，平炉炼钢在80年代以后基本不再发展。尤其是在工程知识的增长方面，遗传和选择的特征最为显著。文森蒂（W.Vincenti）在《工程师知道什么及他们是如何知道的：基于航空历史的分析研究》一书中，运用现代飞机发明的实例对工程知识增长的替代性变异与选择模型进行了有说服力的论述^[50]。

除了工程活动领域存在工程演化现象之外，还需要从历史与逻辑出发，分析工程和演化两者之间的内在联系。基于工程史的工程与演化之间的关联，将在下一章中详细研究。下面只从逻辑上来论述工程与演化的内在联系。(www.daowen.com)

首先，从演化来看，演化观念的历史不仅展现了它在内涵上的变化，而且也说明了事物的演化是普遍存在的现象，这是基于万物运动的本性。古希腊时期，演化仅仅表示“变化”，一种有“次序”的变化；经历了中世纪自然神学的禁锢之后，在莱布尼兹那里得以突破，指出演化起源于“永远的流动”，即事物的运动，其发展有一个曲折的而又是不断完善的过程；到18世纪及达尔文进化论的诞生，演化进一步拓延了其内涵，它表示事物在时间变化轴上的，有“次序”（犹如生物的由简单到复杂、由低级到高级）的，曲折而又不断完善的过程。随着进化论的不断发展和现代复杂性学科的兴起，演化也成为了现代哲学的主题，并作为一种方法论被运用到许多研究领域，从自然学科领域（如生物学）到社会学科领域（如经济学），再到交叉学科领域（技术哲学），从自然界（生物物种）到人工界（技术活动世界）。因此，演化也是人工界造物工程活动的重要属性，它可理解为一个时空尺度上的从无到有、不断创造新质的活动过程或从一种形态向另一种形态的转化过程。创造新质的活动过程体现前后事件（事物）之间的突变特性，而形态转化的过程在“量”上体现前后事件（事物）之间因果联系的累积性。

其次，从工程方面看，其内涵、形式和范围是不断演化的。工程是这样的一种活动过程，即在一定边界条件下，时间—空间、物质、能量、信息等基本要素（参数）经过动态集成，通过技术性要素与非技术性要素的优化、集成与选择，构建一个能发挥特定功能的有序、有效系统。如果考察工程发展的历史，我们可以看出，在不同的社会历史时期、不同文明传统、不同国家和地区，工程活动在工程理念、决策、设计、建造、运行、管理等过程上是不同的，在要素配置方面的集成方式也是不断变化的。特别是工程作为技术的集成体，在工程设计和实施过程中对技术的采纳与集成也是一个渐进的创新与变革过程。正如何祚庥所说：“如果说，在科学技术领域存在着科学革命、技术革命，在工程建设领域，就只有渐变式的创新和革新”^[51]。

在形式上，工程的最早形式是关于石器工具和其他人工物的制造，以利于人类的生存。其后的数千年里，工程主要是精巧装置（Devices）的制造，为人类文明的形成和发展，为人类社会生活水平的提高做出了重要贡献。到21世纪，工程已经成为包含关于各种装备设施的构想、规划、设计、研制、制造、测试、实施、使用、改进和处理的创造性思维及技术熟练性行为，它常常追求达到某种特定的社会效益。Harms等人通过梳理工程的历史，并用功能符号详细描述了基本的工程进程（Engineering Progression），即N（t）—E（t）—D（t）在不同历史时期的形式变化。其中N（t）指自然（Nature）物质及属性随时间变化的变量，E（t）指工程（Engineering）思维与行动随时间变化的变量，D（t）指工程活动所建造的装置（Devices）随时间变化的变量。并提出了工程是累积性的（Cumulative）、暂时的（Contingent）和动态的（Dynamic）等观点^[52]。

就范围而言，无论是工程所及对象的尺度范围，还是工程所及空间范围，工程也是不断演化的。通过考察工程发展的历史可以发现，工程所及对象的尺度范围经历了从宏观物体（如土木工程）到微观的分子、原子（如化学工程），再到原子核和电子（如核工程、电子工程），再进一步深入到更深层次的纳米领域等演化过程。在空间范围上，也经历了从地面到地下（如桥梁工程、地铁工程），从陆地到海洋（如园林工程、海底隧道工程），从天空到太空（如航空工程、航天工程）等不断演化扩展的过程。

另外，从工程的集成性与创新性来看，更是体现着工程“演化性”的内在要求。每一项具体工程都是集成各种异质性要素来实现造物的过程。由于不同具体工程在边界条件、技术性要素和其他非技术性要素上存在差异，因而在综合集成时也不可能完全照搬，而是必然要求发生演变、演化，通过要素演化、集成而实现创新。演化—集成—创新作为工程创新活动中的一种重要过程，演化已经成为实现工程创新的内在要求。

需要说明的是，工程演化现象的存在、工程与演化之间的内在关联只是逻辑地证明了工程演化论研究前提的合理性。由于工程领域自身的特殊性，决定了工程演化在内涵、特征、动力机制等方面的研究也有它自己的理论进路，而不是简单地照搬进化论的普遍模式。