导论
出处:按学科分类—自然科学总论 北京理工大学出版社《科学技术论手册》第175页(4535字)
技术和海岸工程学使得大约1000万的荷兰人能够生存在堤坝背后低于海平面的土地上。如果没有这种技术,就不可能有荷兰人。因此,在这个事例中,技术在建构现代社会的过程中同样也扮演了关键性的角色。我们似乎很有必要回答这样一些问题:技术如何能够扮演这样的角色,它如何影响社会,它是如何发展的,它反过来又是如何被控制的。本章将要讨论的研究正是为了回答这些问题。本章还试图通过举例论证的方式,对荷兰人用以防护海岸的建坝技术进行讨论。
本章的关注点是技术的社会学研究,因此我有意忽略了其他一些重要的文献。首先是技术史。对美国的技术史研究的综述,参见施陶登迈尔[1985]。特罗伊特和沃劳夫[1980]介绍了德国的技术传统。本章仅简要涉及的第二种研究是技术进步经济学[也可参见本书米歇尔·卡龙撰写的文章]。多西、弗里曼、纳尔逊、西韦尔伯格和泽特[1988]代表了技术进步经济学的研究现状。我既不想讨论技术的修辞分析和语言分析这些新方法,也不想对技术的哲学研究做出评论[温纳,1991]。这个领域的主要出版物是《哲学与技术研究》[保罗·德宾编]。拉普[1981]写了一篇出色的导论,米查姆[1980]提供了综合的历史考察和文献学。人类学和考古学虽然与本章有潜在的相关性,但是我的讨论不涉及这些研究。
我的讨论不是按学科或年代来进行的,而是以技术的影响、技术发展的模型、社会技术综合体(sociotechnical ensembles)以及控制和干预这样的主题为线索。在运用荷兰的海岸工程学为技术勾画图景时,我的问题是:技术前沿的情况如何?工程师和技术专家的活动是什么?技术是如何被塑造(shaped)的?社会是如何被确立起来的?
在这样一本书中,简洁地定义“技术”、“科学”和“社会”这样一些复杂概念,这样的要求似乎过于苛刻。因此,本章的技术(technology)一词是在广义上使用的。技术至少有三层含义:物理人造物[如堤坝],人类的活动[如建造堤坝]和知识[比如关于如何建造堤坝的知识以及实验室在建构堤坝模型时使用的流体力学]。此外,我还将考虑不仅把技术一词运用于硬件技术[比如沉排],而且运用于“社会”技术[比如荷兰传统的堤坝管理系统]。
这种讨论技术的方式超越了技能(technique)、技艺(technics)和技术(technology)之间传统的区分。[在法语、德语和荷兰语中,这种区分被一以贯之地使用着。在英语中,技艺与硬件相对应;技能与方法、技巧、程序以及具体的仪器相联系;技术则具有两种截然不同的意义——一是关于技能和技艺的学问,二是以科学为基础的技能和技艺的高级的组织系统〈拉普,1981;温纳,1977〉。]我提供这些定义的第一个实用性的理由是,在过去的20年中,大多数研究者都不加选择地用技术一词来指称所有这些意义,用一些陈旧的、可区分的术语来修改他们的措词多少显得迂腐。第二个实质性理由是,这些区分十分具有欺骗性。如果这些区分能够成立,那也是技术研究专家人为的产物,而非基于技术本身的内在性质。堤坝是一种技艺[硬件],它具有精确的土-沙-石结构,从而能够承受特定的压力;堤坝还是一种防止水进入的技能;最后,它也是一种综合沉排、沙、石、水闸、测量工具、监视程序和管理方案的[组织系统]技术。这三种意义上的堤坝哪一种是“正确的”,这取决于人们提出的问题是什么。如果某种界定技术的方式不强迫我们作任何先验的区分,而是追踪行动者实际上是如何做出各种区分的,那么它就更富有成效。稍后我还会讨论这个问题。
在继续我们的讨论之前,我们将简要地讨论一下1953年荷兰的“洪灾”,从而给出“海岸工程学和建造堤坝技术”的某些突出特征。本节主要基于已出版的报告、目击者的陈述和访谈。关于一位目击者[优秀的荷兰工程师]的英语陈述,参见维恩[1962,第170~200页]的最后一章[笔名是卡桑德拉]。其他的英文资料来自《奋战洪水》(The Battle of the Floods)[1953]。
1953年的洪灾
荷兰低地地区的洪水不同于世界其他地方。当狂风卷起的海浪冲垮常规的海堤时,海水造成了灾难性的破坏后将退回到大海中去——只要狂风停止下来。但是在荷兰情况并非如此:因为这个国家比海平面低,所以海水根本不会退去。相反,海潮将会通过堤坝的决口不断地来回涌动,每6小时裂口就扩大一倍。重新开垦这些被淹没的田地的技术和成本与建造全新的低田相当。[低田是低于海平面的土地,建造的过程是先在周围建造堤坝,然后把水抽出去。荷兰有大约40%的土地是低田,面积从几平方英里到几千平方英里不等。]重新开垦被1953年的洪水所淹没的最严重的土地,其成本大约是每英亩土地的正常售价的5倍。从狭义的经济学观点来看,这是件荒诞的事。
在1953年2月1日这个星期天的早晨,广播发出了警报:“多处堤坝已经遭到了破坏;所有休假的士兵必须立即返回;奥德克尔克(Ouderkerk)陷入险境;在奥德克尔克有一处很大的决口。”莱茵河奥德克尔克地区的堤坝是保护荷兰中部及周围城市[比如鹿特丹、代尔夫特、海牙、莱顿、豪达和阿姆斯特丹]的核心屏障[见图11.1]。然而,荷兰中部之所以没有被淹没,要归功于一位船长的快速反应和一些古老的小堤坝,这些小堤坝是前几个世纪贯穿荷兰的堤坝网的残迹。这天早上,一艘在奥德克尔克附近航行的小船驶入了决口,它有7米宽。这艘船正好停在堤坝的裂口前面;这样,居民和士兵就用沙包和混凝土废料块把裂口封住了。黄昏之前,决口被堵上了,因此荷兰中部得以幸免。[这件事与汉斯耶·布林克尔奇般迹地拯救荷兰有相似之处。当时,这位8岁的男孩发现海水正在渗入,于是他便用手指堵住堤坝上的管涌口,从而拯救了哈勒姆城以及周围的低田。]那一天,内部的旧堤坝起了作用,这在范·维恩[1962]看来是“不该享有的万幸”。“不该享有”是因为工程师早就向政府发出了警告,认为这些堤坝和水闸已经陈旧不堪了。作为荷兰国家水文委员会(Rijkswaterstaat)[见下文]的首席工程师,范·维恩是改善荷兰堤坝条件的主要发言人之一。大约一年之后,即1953年11月,89个最大的海潮决口被堵住——恰好赶在冬季狂风季节再次降临之前。
为了重新开垦丢失的田地,在与海水斗争的几个世纪里发展起来的全部技术都被用上了。首先,时间是关键。潮汐会迅速地扩大所有的决口。在1953年的洪灾中,最大的决口在2月1日是100米宽、15米深,但是几个月以后它就扩大到200米×20米。如果决口不在下一个冬季来临之前堵住的话,那么这个侵蚀过程就将无法逆转。真是分秒必争,时间就是一切。决口最小的时候,水流最急。所以,堵住最后决口的最佳时机是退潮期过后的几分钟。传统的建坝技术就是马不停蹄地工作,然后在平潮期的几分钟内用堤坝堵住最后的决口——这时水位只比海平面高几英寸。[在“平潮期”,潮汐从退潮转为涨潮,或者相反。]随后人们可以逐渐加高堤坝,并最后建成堤坝。
几个世纪以来,加固和修补堤坝的关键材料是沙包。1953年2月1日晚,人们在紧急供应站可以获得沙包,因此它起到了关键作用。只是在20世纪20年代封闭须德海(Zuiderzee)之后,混凝土才开始用来构筑沙包所无法胜任的大堤。使联军在诺曼底成功登陆的沉箱技术逐渐被用于在短时间内封堵决口。沉箱是一种大型的不规则的结构,通常由混凝土构成。它首先被拖到恰当的位置,然后沉入海底,从而构成阻流堤或大坝的骨架。20世纪20年代以来,从海底挖出或吸出的大量“未经打包”的沙土也被用来加固堤坝的架构。近来[20世纪60年代]更多地采用大型的混凝土块——专用的驳船用绞索机或者从直升机上把它们倾卸在海里。
与几个世纪以前一样,在1953年,大部分劳动主要靠人力。这种广泛分布在荷兰沿海地区的人力可以在极短的时间内动员起来。泥袋通过人们的接力来传递,并投放到确定的位置。在1953年决口的最终封闭中,挖掘机、绳索、船和起重机都用上了,但是在1953年2月的那天晚上,起决定作用的却是人力。
在潮汐中修筑堤坝来堵住决口,表面有防护层的基础结构是必不可少的——由砂石构成的自然海床无法完成此项工作,它可能会被冲垮,从而会导致堤坝的坍塌。几个世纪以来,人们一直用沉排来建造这样的基础结构。这种沉排由大约20厘米厚、100米长、20米宽的网状结构组成。人们把一组这样的沉排沉入海底,从而为建造堤坝奠定基础。一直到20世纪70年代——人们首次用合成沉排来封堵大潮汐,荷兰[以及全世界所有的沙质海岸]的堤坝都是通过手工,用柳枝[或类似的树枝]编织的沉排来建造的。人们在陆地上预先编好沉排之后投入大海,再在沉排中放置石块,使之沉入大海。这个过程要用手工来完成,因为只有这样才能控制沉排,确保它逐渐沉在正确的位置上。
20世纪20年代,科学研究开始起作用了:人们请物理学家洛伦兹为封闭须德海所带来的潮汐状况进行数学预测。在二战期间——当时人们呼吁对在什么条件下才能为诺曼底登陆建造海港进行研究,水力研究突飞猛进。比例模型的经验性研究在20世纪30年代就已经开始了,但是在战后,这项研究迅速向纵深发展。在1953年洪灾的最后一个决口的封闭中,比例模型起到了关键性的作用。沉排的封闭方式在实验室的沙盘上已经预先演练了几百遍。工程师对于这些沉排没有多少“实战”经验。研究人员运用测力计来接好绳索,像拖船那样把沉排投放在恰当的位置以封闭决口。为了在涨潮之前完成封堵工作,拖船必须在水流仍然很急的时候就开始工作。在封堵的那天——比例是1∶1的实战开始了,在实验室中工作的年轻的工程师们踏上甲板,站在年长而富有经验的拖船船长的身后。当某条绳索突然折断并失去对沉箱的控制时,工程师们的活动开始了,因为他们已经数次模拟过绳索折断的情况,而且知道如何挽救沉排。通过一系列非同寻常的指令,他们充分利用了自己在实验室中发现的一些令人费解的潮汐特性。在平潮期的关键几分钟内,最后一个沉排被轻而易举地放进了最后的决口,决口封住了。[对模型的研究并不是成功的保证。首先,这取决于你能否把所有相关因素都纳入模型。虽然齐里克齐封堵最初似乎是成功的,但是几天之后,沉排就出现移位。由于工程师不想错过铺设沉排基础结构的恰当时机,所以基础构造就很容易发生移动,沉排很容易被冲出决口。]