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思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 版權信息
- ISBN：9787500169574
- 條形碼：9787500169574 ; 978-7-5001-6957-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 本書特色
★中國工程院院士吳曼青、清華大學五道口金融學院院長廖理聯袂重磅推薦！從微芯片、晶體管到核能、計算機、互聯網、高鐵、新基建，從大學專業到就業選擇，從這本書開啟！ 我國正處于卡脖子的困境，以及建設創新型國家和制造業強國的關鍵時期，對工程創新的探討正當其時。通過詳細描述這些創新的故事，作者希望告訴我們，有的創新伴隨著科學的重大發現和發明，有的創新是利用現有技術的組合，而有的創新是在現有的技術上改進完善就能解決重大的現實問題。其次，所有這些創新都是通過工程來實現的，因此對于越來越多的漸進型創新來說，工程師的創造性思維和工程上的實現特別重要。*后，對于很多公共工程領域的技術創新，政府的支持也是不可或缺的。 《思維決定創新：20世紀改變美國的工程思想》這本書是工程創新領域的權威著作，對前沿科技企業、基建企業和相關政策制定機構有重要參考和啟示作用。本書講述的是1920 年以來改變美國乃至世界的一系列重要的技術創新，以及這些創新從產生到實現的全過程。這些創新既包括了美國的大型公共工程，例如胡佛大壩、高速公路以及登月工程，也包括了微芯片、核能、計算機和互聯網。 作者具有權威性。作者小戴維·P. 比林頓及其父親戴維·P. 比林頓（普林斯頓大學工程學院終身教授、富布萊特學者和工程學領域的權威學者）曾合著出版多部工程學著作。本書是作者一人的作品。
思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 內容簡介
技術是現代生活重要的組成部分，但我們當中很少有人具備足夠的技術知識。《思維決定創新：20世紀改變美國的工程思想》這本書中，作者提供了20世紀關鍵工程創新的基礎知識和全面闡釋；正是這些創新引領我們進入了21世紀。作者考察了一系列的工程進展——從胡佛大壩、噴氣式飛機到晶體管、微芯片、計算機和互聯網，并解釋了這些工程創新的產生過程以及它們如何發揮影響。 每一項工程創新的背后都有一個獨特的故事。羅斯福新政時期建設的大壩控制住了洪水；美國國家公路系統將整個美國連接在一起；噴氣式飛機使得旅行更加快捷；晶體管和微芯片起源于私營部門，之后在政府的支持下建立了大眾市場；電腦和互聯網*初是在美國軍方的支持下開始研發的，后來在私營部門的努力下逐步大眾化。本書揭示出具有超常洞察力的工程師可以推動顛覆式的創新，而一個活躍且積極的社會將會是創新的沃土。
思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 目錄
**章 河流與地區
第二章 田納西河流域管理局
第三章 高速公路與摩天大樓
第四章 核能
第五章 噴氣發動機和火箭
第六章 晶體管
第七章 微芯片
第八章 計算機和互聯網
結論
致謝
注釋
索引
展開全部
思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 節選
中文版推薦序 從洞見到創新 本書講述的是1920年以來改變美國乃至世界的一系列重要的技術創新，以及這些創新從產生到實現的全過程。這些創新既包括了美國的大型公共工程，例如胡佛大壩、高速公路以及登月工程，也包括了晶體管、集成電路、計算機和互聯網。 通過詳細描述這些創新的故事，作者希望告訴我們，有的創新伴隨著科學的重大發現和發明，有的創新是利用現有技術的組合，而有的創新是在現有的技術上改進完善以解決重大的現實問題。其次，所有這些創新都是通過工程來實現的，因此對于越來越多的漸進型創新來說，工程師的創造性思維和工程上的實現特別重要。*后，對于很多公共工程領域的技術創新，政府的支持也是不可或缺的。 本書既可以作為一本技術素養的普及讀物，也可以作為一本技術創新的勵志教材，書中的故事引人入勝。例如，20世紀20年代初期，美國墾務局（Bureau of Reclamation）總工程師弗蘭克·韋茅斯（Frank Weymouth）接到了胡佛大壩（Hoover Dam）的設計任務，他打破了工程師傳統的重力壩設計思路，改用拱形水壩設計。所謂重力壩，就是依靠大量混凝土質量或重量來阻擋水流趨勢；而拱形設計可以將水平力向四周傳導，以分散水勢的壓力。與重力壩相比，拱形水壩所需的材料更少，卻能與重力壩一樣，達到的相同效果。在大壩建設的相近時間，美國國內汽車的登記數量達到800萬臺，汽車的普及對美國道路提出了更高的要求，由托馬斯·麥克唐納（Thomas MacDonald）領導的公共道路局籌劃并建設了美國20世紀*偉大的基建項目——全國公路路網。麥克唐納對車輛和路面之間的相互作用進行了科學研究，發現路面不平整對道路的損害要大于汽車重量造成的損害，因此開始采用波特蘭水泥或瀝青制成的混凝土鋪設道路代替原先的碎石鋪設路面；更為重要的發現是，充氣輪胎給路面帶來的危害遠小于當時的實心輪胎，于是汽車都開始采用充氣輪胎。1945年后，美國大城市核心商業區地產價格不斷攀升，對高層建筑的需求只增不減，但是高層建筑的造價卻極其高昂。工程師法茲勒·汗（Fazlur Khan）開始思考摩天大樓的造價問題，并用框架筒體系解決了這一難題。所謂的框架筒體系，是指一幢大樓能通過外部的框架受力，形成盒狀，即將建筑包裹成正方體或者長方體一樣的筒。比起過去利用立柱和橫梁平均分擔的方式，這種方式能夠更好地抵御風力，并且使用較少的鋼材。20世紀50年代，核裂變作為核能的替代能源一直是研究焦點。1948年7月，美國海軍船舶管理局決定任命海曼·里科弗（Hyman Rickover）負責研制一種可控的核裂變作為動力的潛艇研發項目。當時潛艇普遍采用內燃機和電池保持航行，這樣的動力組合難以保持長時間續航。如果能夠利用少量鈾產生的核能將水加熱成蒸汽，就可以驅動發動機，使潛艇保持數周或數月在水下工作。但是，當時沒有將核裂變能量轉變為電能的實用系統，并且潛艇內部空間有限，潛艇的核動力系統必須能夠承受運動和作戰帶來的沖擊；此外，核動力系統還存在輻射的危險。里科弗和工程師們通過設計一種名為Mark Ⅰ的動力系統順利完成了一次發熱的可控核裂變反應。20世紀30年代，工程師們發現螺旋槳技術存在局限性，即隨著螺旋槳葉的旋轉速度接近聲速，機頭的空氣阻力急劇上升，飛行高度受到限制。弗蘭克·惠特爾（Frank Whittle）認為，通過使用液體在燃燒室形成壓縮空氣然后噴射出來形成推動力，可以設計出飛行更高、更快的噴氣式發動機。惠特爾設計的渦輪噴氣發動機包括軸、壓縮機葉輪和渦輪，將空氣送入發動機，機身尾部的一個噴嘴排出尾氣。試驗表明，與英國*好的螺旋槳戰機相比，該機的速度和機動性具有極大優勢。20世紀50年代，晶體管發展遇到新的問題，買家（尤其是軍方買家）需要在電子設備中添加更多電路，以滿足不斷增加的性能需要，這就需要壓縮電路體積。1958年夏天，德州儀器公司的杰克·圣克萊爾·基爾比（Jack St. Clair Kilby）認為晶體管和其他電路都可以由硅之類的單一材料制成，而不是當時業界公認的必須加入其他元素。1959年初，加利福尼亞州仙童半導體公司的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）發現，可以利用機器組裝整個電路，無須人工連接。基爾比和諾伊斯的發現促進了集成電路（又稱為微芯片）的 誕生。 這本書是美國關于技術創新三部曲的第三部。在介紹這些重大技術創新的來龍去脈的同時，作者用簡單、易懂的數學概念和圖形為讀者清晰闡釋了技術創新路線，讓讀者深入淺出地了解技術創新原理以及工程實現的全過程，可讀性很強。 當前，我們正處在百年變局和民族復興的重要歷史時期，建設創新型國家和制造業強國都迫切需要提高全民族的創新意識和工程素養，因此了解歷史上重大的技術創新的產生背景和實現過程非常必要，尤其需要了解工程思想和工程師在其中所起的重要作用。 希望大家喜歡這本書。 廖 理 清華大學五道口金融學院教授、博士生導師 2022年4月 于北京 英文版推薦序 創新改變了我們的社會 “我擁有了自己的想法和想象力”——杰克·圣克萊爾·基爾比是這樣描述他開發出微芯片的過程的。微芯片仍在繼續塑造著我們的現代世界。微芯片技術使得人們在一小片硅上能夠制造出帶有數十億個晶體管的小型計算機芯片。微芯片是引領當下信息時代的一大創造，這是一項影響現代生活各個方面的根本性創新。晶體管也是如此，它是一種微型固態電子管，取代了真空管。晶體管開啟了電子技術的第二個時代，它由貝爾電話實驗室（Bell Telephone Labs）的兩位研究人員約翰·巴丁（John Bardeen）和沃爾特·布拉頓（Walter Brattain）發明。微芯片和晶體管是本書以“20世紀創新發明”以及“有洞察力的工程師和科學家”為主題的眾多故事中的兩個。 本書是作者已故的父親——普林斯頓大學的戴維·P.比林頓（David P. Billington, Sr.）教授——構思的系列叢書的第三部。這套叢書提供的資料描述了改變社會的工程師及其工程成就。叢書的另外兩本書分別涉及1776—1883年和1876—1939年的工程創新和創新者。在20多年的時間里，我有幸與戴維·P.比林頓合作并共同教學。盡管本書由戴維·P.比林頓的兒子所撰寫的關于20世紀的創新發明和創新者都是獨立成章，但這本書亦可以作為教科書用于大學教學以及關于技術和社會的研究。 本書的主題廣泛，涵蓋了20世紀有關結構、機器、網絡和工藝流程的工程創新。這些創新改變了我們的社會。例如，潛艇核動力——由海曼·里科弗提出的顛覆性技術——永遠改變了海軍，隨之也改變了美國的核防御措施和政策；核動力潛艇幾乎可以隨時潛入水中，并在不被發現的情況下進行長途航行，這改變了全球國防的游戲規則。本書中的其他技術也具有顛覆力，包括由公共道路局的托馬斯·麥克唐納規劃的州際公路系統，以及由英國皇家空軍（Royal Air Force）飛行員和企業家弗蘭克·惠特爾發明和推廣的噴氣發動機。高速公路在很大程度上取代了國家鐵路運輸系統。噴氣式飛機大大縮短了人們的旅行時間，取代了長途汽車和輪船作為長途旅行工具。 除了20世紀顛覆性技術的故事之外，這本圖文并茂的書還包含了對普通讀者有用的技術思想，并不過分技術性。在閱讀這本書的同時，不要忘記查看參考文獻，這份作者精心挑選的資料是開始進一步研究這些重要工程創新和創新者的好資源。 邁克爾·利特曼 布朗大學計算機科學教授
思維決定創新:20世紀改變美國的工程思想 作者簡介
小戴維 P. 比林頓是一位歷史學家，他出版的書籍和發表的文章聚焦于工程創新的歷史。1985年，作者在約翰·霍普金斯大學獲得國際關系學碩士學位；1995年，在德克薩斯大學奧斯汀分校獲得現代英國歷史學博士；1996—1998年，在普林斯頓大學工程學院做訪問學者；1998年至今，作者作為獨立學者，專注于現代工程歷史方面的研究和寫作。 作者與父親戴維·P. 比林頓合著出版多部工程學著作。戴維·P. 比林頓曾是普林斯頓大學工程學院終身教授、富布萊特學者和工程學領域的權威學者。
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