农业经济时期,人类的工程从“无”到“有”,从石器工具的简单“集成”到较复杂工程系统的“构建”(如水利灌溉系统、早期的公路、桥梁、运河等交通运输系统、早期的冶炼炉、军事防御工程等)。
人们对自然的认识主要依赖于自然原材料(如石头、黏土、木材、矿石等)的使用经验,在初级材料的生产和使用的基础上从事工程活动,这是这一时期独特的工程特征。这一阶段,由于受认识的局限(自然原材料属性认识的有限性)、科技发展状况和生产力水平等因素的制约,在工程活动中,主要以石器、青铜器或铁器等手工工具为主。在活动对象上,多以材料性的工程建造为主,如水利工程(灌溉、水坝、运河)、冶金工程(冶铁、炼钢)、土木工程(公路、桥梁)、军事工程、造船工程等。
总体上,农业经济时代的工程经历了一个渐变的演化过程,带有明显的地域与文化特性。这一时期的工程具有以下几个方面的主要特点。
1.顺从、依赖和敬畏自然的工程理念
从工程理念看,敬畏自然观念使得农业经济时期的工程理念尚处于“无意识”状态。在农业时代,人对自然的依附、顺从关系决定了这一时期的工程主体——人——受控于自然力。工程及其结果是人自主意识和能动性的现实体现,而在生产力水平较低情况下,在人类文明之初这种能动性意识还比较薄弱。正如马克思所言:“意识起初只是对可感知的环境的一种意识,是对处于开始意识到自身的个人以外的其他物的狭隘联系的一种意识。同时,它也是对自然界的一种意识, 自然界起初是一种完全异己的、有无限威力的和不可制服的力量与人们对立,人们同它的关系完全等同于动物对它的关系一样,人们就像畜生一样服从它的权力,因而,这是对自然界的一种纯粹动物式的意识(自然宗教)”[10]。史前时期和农业经济时期的工程,还只能在顺从、依赖和崇拜自然的情况下进行。在工程中必须顺从气候、季节、地势等自然条件,在工程活动要素方面必须依赖石头、黏土、木材、矿石等自然资源或原材料。此外,考古学的一些关于在不同地区发现的寺庙遗址表明了早期的自然崇拜,有的地区在工程建造前往往举行祭祀活动。因此,从人类对自然的认识和改造来看,工程作为人类劳动实践的一种形式及结果,对自然力的能动作用或影响是有限的,还不能将自然力作为社会劳动的主要因素来看待。工程活动“在农业中,在其资本主义前的形式中……只不过是它所不能控制的自然过程的助手”[11]。
2.工程与生产是统一的,工程就是物质资料的生产
一方面,人类诞生之初的物质生活资料的生产促使工程活动的萌芽,从以采集与狩猎为主到驯养动物、种植和耕作为主的农业生产,经历了一个非常缓慢的演化过程。随着农业生产的发展,建筑房屋、筑路、开凿水渠、建造桥梁等土木工程、水利工程得以兴盛。农业和手工业的分离,使得矿冶、铸造、制革、制陶、酿造等手工业也快速发展。农业与手工业的分工促使生产力快速发展起来,也推动了技术进步,造就了一批专业工匠,为农业时代工程的发展提供了基本力量。另一方面,生产同时也以工程的形式而存在。人类的生产是有组织、有目的的社会实践活动,在历史发展的最初阶段,生产活动与工程活动浑然一体,生产是以简单、粗糙的工程形式而存在的。从工程发生学意义看,正是为满足人的第一需要的物质资料的生产,才有了工程的萌芽与发生,并且随着生产力的逐步提高,新的物质生产需求又导致了新的工程形式出现。
3.工程在技术上以简单的、经验性的技术的组合与集成为主,属劳动密集型(www.daowen.com)
技术史的考察表明,农业时代的技术是经验性的,与科学的关联不是很密切。古代农业经济时期的工程是以手工工具、经验技术为主的。手工工具(如锛、斧、锯、锤、钳、锄等)的发明、制造和使用通常是以经验、技能为基础的,而且技术的传播或扩散是通过师徒传承来实现的,多为经验性的传授。古代工程技术知识的获取,并不以现代意义上的科学知识为前提,工匠无需经过科学的训练就可以承担工程活动任务。此外,由于手工技术是这一时期的主导技术,因而工程活动的劳动密集程度非常明显。例如,古埃及建造的金字塔就是其中的代表,在建造中集成了较简单的材料技术、运输技术(人力+滚木+斜坡)和雕刻技术等经验性技术。其中,胡夫金字塔是近10万人花费了30年的时间才建造成功的。到中世纪,技术的“集成”对于工程活动的重要特性越来越得到体现。例如,洪堡(Gutenberg,1400—1468)发明的活字印刷机就是集成的结果,印刷机的工程过程集成了铅质材料的制作、可互换的字母符号的精密铸造、不易污染和易干墨水的研发、深红色打印机的调适和多阶段生产过程的标准化等技术和装置[12]。
4.工程设计以技术结构为主,功能较为单一
从工程结构与功能的设计上看,古代农业经济时期的工程以技术结构为主,过程结构比较简单粗糙,知识结构基本尚未形成,还处于经验形态。在功能设计方面也重在考虑技术性要素和经济要素方面,使其实现社会生产、生活或权力、军事上的功能,而且比较单一。农业时代后期出现了一些专门的工程设计人员可以证明这一点[13]。
此外,设计中对环境可能造成的影响的考虑甚少。其原因在于农业时代工程的物资材料多直接取于自然,因而工程活动过程中形成的“排放物”,依靠自然的“纳故吐新”能力被消解,尚不能影响自然环境质量。
在工程管理上,尽管也有资金、原材料、人力等方面的管理以及专业行规等,但是,有些工程管理上的成就可作为当代工程师学习的典范。例如,这一时期出现了一些有创意的工程管理方法,有的方法与实践至今仍为当代工程师所借鉴[14]。但是,这一时期,对工程工艺或工序的管理没有出现,直到工业化时代科学管理的出现,才有了真正现代意义的效率管理。
5.不同地区的工程各有特色,技术上的交流较少,但存在不约而同的“共性”
从工程的演化速度和演化过程来看,农业时代的工程作为一种自给自足自然经济形式下的生产活动,无论从这一时期工程所依赖的经验性技术、工匠的技能还是使用的工具来说,都表现为连续的、渐进性积累,是一种渐进的演化过程。
不同地区内的工程活动都具有自己的特点,彼此在工程技术上的交流也较少,但在诸如灌溉工程、水利工程和冶金工程方面有着诸多的“共性”。在这一时期,许多工程领域“每天都在重新发明,而且在每一个地方都是单独进行的”[15]。这种工程上的原始的、简单的重复和极少交流使得农业时代的工程演化速度极其缓慢。
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