《人人都该懂的工程学》这本书讲述的是，工程学涵盖了一系列涉及范围极其广泛的活动。工程师负责汽车、电脑、电话和真空吸尘器等日常用品的设计、生产和维护，也负责航天飞机和肾透析机等非日常用品的设计和生产。他们还负责直观上根本不是物品的事物：公路和铁路系统、输送水电的管道和电线网络、支持移动电话的蜂窝网络，以及每天处理数百万笔金融交易的 IT 系统。从设计某种设备的最小部件到管理整个设计项目，再到监督施工现场和生产线，工程师的工作涉及诸多层面。工程学和工程师遍布我们生活的每个角落。本书从工程学以外的视角出发，捕捉工程实践对世界产生的巨大、广泛且包罗万象的影响，了解工程师和工程学在提高人们生活品质方面所起的至关重要的作用。娜塔莎·麦卡锡，英国知名的工程学专家，曾担任英国皇家工程学院政策顾问，英国皇家学会高级政策领导小组成员，伦敦大学学院科学、技术、工程与公共政策跨学科荣誉讲师。工程学有很多个分支：比如土木工程、机械工程、电气工程、材料工程、生物工程、计算机工程等等等等，看得人眼花缭乱。一直有人尝试用清晰的定义来概括工程学，比如1828年英国土木工程师协会，这是全世界最早的工程师协会，他们起草了一个章程，其中将工程学定义为「为了人类的使用和便利而引导自然中巨大能源的技术。美国前总统胡佛在一次演讲中，这么介绍工程师：「这是一个伟大的职业。在科学的帮助下，我们让想象之物跃然纸上，成为一项计划，这令人着迷。接着，该计划借助石头、金属或能源成为现实，并给人们创造了工作机会，帮助人们得以安家，还能提高人们的生活水平，提升生活的舒适度。这是工程师享有的最高荣誉。在外人看来，工程师和科学家，尤其是研究自然科学的科学家，这两个职业特别相近。我们常常把「理工科」放在一起说，理科和工科，就是自然科学和工程学，总是这样相提并论。甚至一些高校会把工程学相关的院系直接叫做「应用科学」。如果你看工程师和科学家，会发现他们的成长路径和知识结构也非常相似。一位科学家和一位工程师，他们上大学时，尤其是前几年，学习的课程，接受的训练，几乎是一样的。所以在外人看来，科学家和工程师差不多，都是掌握很多科学知识，常常摆弄仪器的一群人。科学家主要的工作，是探索「是什么」，而工程师思考的是另一方面，那就是「能够做什么」，在自然规律和其他因素限制的范围内，探索什么东西能够为人类带来实际的用途。有一位物理学家说过一句话，我觉得这句话说到了科学家和工程师最大的区别：「自然科学家们发现未知之事，工程师们创造未有之物。」我们这个世界的进步，就是靠发现未知之事和创造未有之物，这两件事推动的，而且这两件事缺一不可。如果用一句话总结，那就是，科学家发现真实的世界，工程师实现一个可能的世界。正是因为追求的目标不同，科学家和工程师，虽然都从科学出发，但是对待知识和这个世界的角度各不相同。我们再比较一下，工程师与发明家有什么不同。最大的不同，在现代社会，工程师是真实存在的，发明家已经几乎绝迹了。我们对于发明家，往往有一种刻板印象，发明家应该是一个人在自己的实验室中，独自设计出各种神奇的东西，这些东西都有天马行空的创意和神奇的功能。新产品和新技术变得越来越复杂，这就使得工作重心发生了变化，我们想象中的发明家关注的是发明，而今天的工程师，关注的是创新。发明和创新有什么区别呢？发明是新产品或新工艺的想法第一次出现，而创新则是在实践中第一次尝试这种想法。新产品和新技术变得越来越复杂，这就使得工作重心发生了变化，我们想象中的发明家关注的是发明，而今天的工程师，关注的是创新。发明和创新有什么区别呢？发明是新产品或新工艺的想法第一次出现，而创新则是在实践中第一次尝试这种想法。我们想象中的发明家，是那个提出可能性的人。而实际中的工程师，是那群真正动手，把可能性转化为现实的人。工程师和工匠有什么不同。工程师和工匠还真的是很有渊源。因为最早一批工程师，一定都是从工匠变化而来的。在这个世界上还没有工程师的时候，就已经有人开始解决工程问题了。早在原始人的时代，第一次用石头切割，第一次钻木取火，都应该是早期的工程。这些人后来成为了能工巧匠，到了近代，又出现了工程师这个群体，从工匠到工程师，是一脉相承。但是，今天的工程师，他们的一大目标，正好和工匠针锋相对。工匠是把普通人培养成手艺人，来完成复杂精细的工作，而工程师思考的，是怎么让普通人不用学习手艺，也能完成复杂的工作。需要多年经验才能完成的工作，那是手艺。而建立一套标准化的流程，让门外汉也能完成，那就是工艺。这就是工程师和工匠最大的不同，工匠传承手艺，而工程师总是在思考，怎么把手艺变成工艺。当我们把工程师和科学家、发明家、工匠这三种人进行比较，我们就更能看出工程师是怎样的一群人：他们信仰科学，但是更关注怎样借助科学创造一个可能的世界；他们总是在创新，但是更关注怎样创新才能让想法落地；他们重视手艺，但更关注怎么把手艺变成标准化的工艺。什么是工程师思维？可以从三个关键词入手，这三个关键词，最能帮助我们了解工程师思维。第一个词，叫做「需求」。这个词常常是工程师和其他同事产生矛盾的爆发点。其他同事会觉得，怎么这么简单的需求，你们工程师就是实现不了。工程师会觉得，怎么什么样的需求你都敢提。思考需求，是工程师思考问题的起点。第二个词，叫做「系统」。现在的工程师，都是在创造一个系统。工程师面对一个系统，他所要解决的问题，要比每一个部分的问题加起来还多，不同的部分怎样相互作用、相互联系以及相互影响，这些都是新的问题。这种1+1大于2的挑战，就是工程师们要面对的复杂情况。每个工程师在思考问题时，不能只关注自己负责的那一个部分，而是要站在系统的层面去思考，看一个部分的变化，会不会对整个系统有影响。所以，思考系统，是工程师思考问题的独特角度。第三个词，叫「负反馈」。这里的负反馈指的可不是负面反馈，不是说工程师要天天被别人骂才能好好工作。负反馈指的是工程学一种独特的创新方法。对于工程师来说，想要加快创新的节奏，第一步不是快速解决问题，而是快速发现问题。就像我们常说的，提出一个好问题，比找到一个好答案更重要。这其中的关键，就是以负反馈的方式进行创新。尽早遇到困难，尤其是遇到关键环节的困难，才能发现关键问题是什么。如果你愿意在享受简单生活的间隙，偶尔换一种眼光，了解一点这个世界的复杂，还有那群一直在努力驯服复杂世界的工程师们，你就拥有了一种新的思考问题的方式。当你下一次打开电脑的时候，或是走进电梯的时候，你可以花一点时间去想一个问题，你现在正在做的这件事，是原本就很简单，还是有人经过努力创新，帮你变得简单？
