读书笔记《追求精确》.pdf

前言 你好，欢迎每天听本书，今天我要为你讲述的书，是英国历史学家西蒙·温 切斯特的《追求精确》，副标题是“对精确的极致热爱如何塑造了现代 世界”。 在本书一开始，作者就讲了一件自己记忆中，难以忘怀的往事。在圣诞 节的晚餐桌上，当作为精密制造工程师的父亲，给自己展示了一个神秘 的小盒子，里面放着一些方形的金属块，平整光滑，闪闪发亮，每个金 属块的表面，都刻着一个独特的数字。接下来，父亲把两个金属块摞在 一起，让小温切斯特把它们分开，然而神奇的事情发生了，它们几乎牢 固地粘在了一起，温切斯特用尽力气拉拽，也无法成功。父亲洋洋得意 地解释说，这不是魔术，而是因为两个金属块的平面都如此光滑，以至 于贴合在一起的时候，空气都无法进入，变成了真空，由此产生了强大 的吸附力。 那么，这些神奇的金属块是做什么用的呢？父亲说，它们被称为量块。 它们的作用，和尺子，或者砝码差不多，是在工业制造中，测量零件的 公差，也就是每个零件尺寸上，和制造标准之间的细微误差。如果误差 超过了某个十分细微的标准，就要报废，不能使用。由于这套精密量块， 是瑞典一个枪械厂的质检员约翰松在 1896 年发明的，所以这套量块， 也被称为 “约翰松规”，规矩的规。 由于这种家庭环境的耳濡目染，作者温切斯特从小就对精密制造深深着 迷。在他眼里，精确，对于现代工业社会和人类文明的重要性，如何强 调也不为过。用他的话说，精确，是我们现代社会各类文化景观中不可 或缺的组成部分，对精确的追求，构成了人类现代科技与制造技术发展 的最基本推力。 “精确”这个字，最早来源于拉丁文，意思是“分离、切断、修剪”。 相信你听到这个解释，估计就会在脑海中浮现出工匠坐在工作台前，对 手中的零件材料进行加工打磨，努力让每个细节都符合设计蓝图标准的 景象。从工业制造技术的角度来看，精确，意味着对某种标准的完全契 合，同时这些标准的度量，比如我们提到过的公差，又在持续不断地缩 小。比如，被作者温切斯特誉为“精确制造”之父，18 世纪的英国工 程师约翰·威尔金森，曾利用自己发明的镗床，对蒸汽机汽缸进行精密加 工，从而让成品与设计图纸尺寸之间的公差只有 0.1 英寸，也就是 0.254 厘米，几乎就是当时一枚硬币的厚度。这个精度听起来已经非常了不起 了。但是，在今天，一台荷兰阿斯麦公司制造的高精确光刻机，在用紫 外光作为“画笔”，把芯片电子线路图“烧”烙在硅晶圆表面时，精度 能达到一根头发丝的千分之一。 总之，自从人类迈入工业文明时代，精确就变成了人类永恒追逐的目标， 以及衡量一个国家，文明综合科技实力的金线标准。华为管理顾问田涛， 就为本书中文版撰写了一篇热情洋溢的序言，他概括说，本书是一部关 于人类 250 年精密制造的演化历史，更是一部关于人类不断逼近精确极 限的创新史，是一本在自己阅读中，用心最深，用时最长的著作之一。 接下来，我就分两个部分，带你进入作者温切斯特笔下这场人类追求精 确的漫长之旅。首先，我们来看看，18 到 20 世纪上半叶，在最初两场 工业革命中，精确这个概念如何诞生，并且引导人类的科技制造进入 “厘米与毫米的精确时代”。而在第二部分中，我们再来看看，随着电 子工业革命的降临，人类对于精确的追求，如何进入了微米与纳米时代， 由此产生的全新技术和工业产品，反过来又如何影响了人类的生活，以 及对未知世界的探索。 第一部分 好了，让我们把时间拨回到 18 世纪中叶的英国，来拜访下被作者誉为 “精确制造”之父的威尔金森。在温切斯特看来，威尔金森对工业革命 的诞生，作出了至关重要的贡献，只可惜，他的功绩，被他的一位朋友 兼客户完全掩盖了。提起威尔金森的这位朋友和客户，那可以说是无人 不知，无人不晓，他就是改良了蒸汽机的发明家瓦特。但是，没有威尔 金森的技术，瓦特就不可能获得成功。 这是怎么一回事呢？原来啊，在 1775 年，瓦特和威尔金森两个人，因 为商业合作需要，走到了一起。当时，瓦特正在调试自己的第一台改良 蒸汽机，结果麻烦来了，瓦特的蒸汽机，设计很合理，但是当蒸汽机正 式运转起来的时候，发现运转效率低到不可忍受：大量蒸汽，从汽缸里 不断泄漏出来。瓦特一检查，发现了问题的根源：上下运动的活塞，和 汽缸内壁并不是很贴合；有的地方有缝隙，导致蒸汽泄漏，而有的地方， 活塞又和汽缸内壁贴得太紧，造成了巨大的摩擦，这些缺陷，都浪费了 蒸汽机宝贵的动能，导致其输出功率低下。于是，瓦特就找到了外号“铁 疯子”的威尔金森，说你能不能想个辙，把这个问题解决了？ 当时的威尔金森，已经依靠自己发明的精密镗床，拿到了技术专利。所 谓镗床，就像一台水力推动的钻孔机，能够迅