本书向我们展示了一个有趣的发明创造世界！同时，它也向我们揭示了这些发明创造背后的工程师的故事，这些人来自世界各地，是人类无垠智慧的代表。跟随这些人的脚步，你就能发现人类智慧真正的广度和深度！

保罗·威尔，一位有着丰富经验，跨越多个领域的图书作者和编辑，在过去的20年中，他写作了非常多科学和技术普及类读本。他同时也是巴斯皇家文学和科学机构的成员，著有《揭秘机场》等揭秘系列科普书。

伊姆霍特普
阿基米德
克特西比乌斯
维特鲁威
亚历山大港的海伦
张衡
大马士革的阿波罗多洛斯
加扎利
菲利波·布鲁内莱斯基
马里亚诺·迪·雅克布（塔科拉）
列奥纳多·达·芬奇
科尼利斯·德雷贝尔
克里斯蒂安·惠更斯
罗伯特·胡克
托马斯·纽科门
约翰·哈里森
詹姆斯·瓦特
托马斯·特尔福德
理查德·特里维西克
乔治·凯利
乔治·史蒂芬逊和罗伯特·史蒂芬逊
迈克尔·法拉第
伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔
约翰·奥古斯都·罗布林、华盛顿·奥古斯都·罗布
林和艾米莉·沃伦·罗布林
约瑟夫·巴泽尔杰特
尼古拉斯·奥托
威廉·勒巴隆·詹尼
戈特利布·戴姆勒
托马斯·爱迪生
亚历山大·格雷厄姆·贝尔
弗拉基米尔·舒霍夫
赫莎·埃尔顿
尼古拉·特斯拉
格兰维尔·伍兹
鲁道夫·狄塞尔
卢米埃尔兄弟
莱特兄弟
古列尔莫·马可尼
莉莲·莫勒·吉尔布雷斯
罗伯特·哈金斯·戈达德
诺拉·斯坦顿·布拉奇·巴尼
奥莉芙·丹尼斯
内藤多仲
韦雷娜·霍姆斯
埃格·西科斯基
理查德·巴克敏斯特·富勒
伊尔姆加德·弗吕格·洛茨
弗兰克·惠特尔
沃纳·冯·布劳恩
法兹勒·拉曼·汗
图片出处

当你听到“工程”这个词
，最先闪现在你脑海中的图
景大概是建筑领域的丰功伟
绩，但是除了这些显要的成
就之外，更为普遍的事实是
：工程广泛地存在于人类世
界中。我们赖以生存的人类
世界，从高耸入云的摩天大
楼和大型强子对撞机（一组
巨型科研仪器，目前世界上
最大的科学装置之一），到
肉眼无法识别的硅晶片微型
电路和微孔碳纳米管，都是
工程学设计而成的。本书为
对构建这个世界做出过贡献
的工程师进行了选择性的收
录，讲述一些他们的故事。
在我们接触这些工程师
之前，先对他们所设计的工
程项目进行鉴赏是有所裨益
的。我们甚至应该对如下基
本问题先行了解一番：何为
工程？“工程”这个词语通常
置于诸如“土木”“结构”或者
“机械”等限定词之后。这一
系列的专业名称对工程领域
的涵盖范围有所揭示。然而
，所有工程师的共同特征是
，他们都为现实世界的种种
问题提供实际的解决方案。
这些解决方案通常是物理装
置和机械设备，但是也可能
是无形的技术，譬如将原材
料加工成有用的产品或者将
数据转化成有意义的信息等
工艺流程。
为了对工程的概念做进
一步解读，我们可以说，工
程师对人类的各种需求都提
供了解决方案。尽管进化已
经使所有生物都演化出了与
生存环境相适应的自身条件
，但我们人类拥有一套使我
们对自然环境实现更大限度
掌控的独特技能。我们利用
智慧制造各种各样的工具，
并且利用这些工具将世界塑
造成适合我们生存的样子。
我们可以将采用燧石设计石
质手斧的史前祖先视为最初
的工程师。从早期基本工具
到诸如杠杆、滑轮和车轮之
类的简单机械，我们能够追
溯到工程的基础设备，而恰
恰是这些基础设备最终引领
着我们进入了以人类为地球
主宰物种的现代世界。如今
，围绕在我们身边的日常基
础设施是工程师日积月累的
结果。当你对日常使用的任
何器物思考一番，你一定会
发现它拥有一段非常奇妙的
工程故事。
并非所有的工程师都是
先驱、科学家或发明家，尽
管历史上曾经出现过很多涵
盖了所有这些角色的伟大工
程师。工程师通常以其他人
的作品为基础进行作业，对
已经存在的发明进行整合或
改进从而交付工程产品。工
程师对科学发明密切关注，
并将科学技术应用到日常生
活的众多实用领域中。这便
是工程的故事在诸如文艺复
兴和工业革命等科技高速发
展时期会层出不穷并且多姿
多彩的根本原因。
我们从古至今择取了50
位能够代表某些主要工程成
就的工程师。就工程学这样
庞大的学科而言，我们必须
进行必要的选择。直到最近
，才有更多女性工程师的成
就从档案中被发现。我们希
望她们的成功以及本书所收
录的所有其他工程师的成就
都会启发读者的灵感。如今
，面对未来的挑战，尤其是
面对气候变化产生的影响，
人类似乎比以往更加需要工
程师。虽然他们会采用诸如
机器人和人工智能之类的全
新科技进行作业，但是他们
将像本书所收录的工程师一
样找到问题的解决方案并使
自己的创意成为现实。

我们在生活中很容易把科学进步看成是轻而易举的。只需要轻轻点击一下鼠标，我们就能轻易找到我们想要了解的一切。但实际上，科学发展到今天经过了漫长的历史，在这个过程中，有很多巨大的进步，也有一些微小的进步。
本书中包含200多幅精美图片，既有机器、建筑和桥梁，也有能工巧匠制造的精巧装置。为了创造出这些人类文明的瑰宝，工程师克服了无数困难。如果曾经有一瞬间你好奇过“谁发明了这个东西呢”，那么这本书将为你提供答案。
发明的核心在于换一种看待事物的角度，古往今来，皆是如此。
一个人永远不会太晚开始培养发明思维。
200张全彩图片全面解读发明师的所思所想，适合全年龄段人群阅读。

伊姆霍特普
4000年历史从那些金字塔的顶端俯视着我们。——拿破仑·波拿巴，1798年
时至今日，在古代世界的七大奇迹中，只有胡夫大金字塔依然屹立。在作为统治古埃及的法老的坟墓的百余座金字塔之中，胡夫大金字塔是规模最大的金字塔。埃及考古学者、工程师和实验考古学家，就这些巨大的墓葬性纪念建筑究竟是如何建造的仍然争论不休。但是所有专家一致认同的是，这些古代建筑是当年建造它们的早期工程精湛技术的证明。
古埃及的金字塔和神殿不仅使那些发布政令建造它们的统治者们名垂千古，而且也足以使某些金字塔的建筑师流芳百世。一些保存至今的雕像和碑文让我们可以看到某些早期土木工程师——史料可考的最早工程师——的真容。位于早期金字塔建筑师之首的便是伊姆霍特普①。他曾经在古埃及第三王朝早期国王之一左塞尔的麾下担任臣职。作为法老所任命的最高官员之一，伊姆霍特普负责管理王国的日常事务，同时兼管全部王室建筑工作。4600多年前，他在塞加拉建造了第一座金字塔——塞加拉阶梯金字塔。
和吉萨金字塔采用的从方形基座到塔尖直线上升的三角形结构有所不同的是，塞加拉阶梯金字塔采用的是数层逐渐缩小的平台搭建的阶梯式结构。塞加拉阶梯金字塔屹立在规模宏大的墓葬建筑群的中心地带，它们只是左塞尔下令建造的遍布整个王国的宏伟建筑项目的一部分，反映并且巩固了其政治生命力。
由伊姆霍特普设计并建造的塞加拉阶梯金字塔是一个革新性的建筑物——世上第一座以石材为原料的大型建筑物。在此之前，古埃及的建筑物是采用泥砖、芦苇和木料建造而成。这座金字塔也标志着古埃及统治者们慕葬纪念建筑的建造方式发生了根本性的变化。此前历任法老的坟墓均是名为玛斯塔巴的矩形平顶建筑物。玛斯塔巴高约9米，倾斜的葛壁和平整的墓顶均由泥砖建造。伊姆霍特普打破传统，用石灰岩砖块作为原料建造了一座规模更加宏大的皇家陵墓。
塞加拉阶梯金字塔共使用了30多万立方米的石灰岩，这使其成为彼时的埃及有史以来最庞大和最复杂的土木工程项目。埃及此前从未有过阶梯金字塔之类的建筑，所以塞加拉阶梯金字塔成为此后的金字塔建筑师们借鉴和发展的原型。除了种种技术挑战，伊姆霍特普还必须解决开采和运输材料的物流问题以及大量劳力的组织问题。与经典的说法有所不同，建造埃及金字塔的劳动力并非由奴隶充当。极有可能的情况是，伊姆霍特普采用了半终身性的技术工人作为核心，并在长年累月的劳作中以轮换制的劳动力作为人力补充。
事实上，塞加拉阶梯金字塔是由六座石灰岩质的玛斯塔巴按照由大到小的顺序自下而上堆叠而成的。它是以一座外镶石灰岩的传统玛斯塔巴为基座分阶段修建的。由石灰岩块建造的平台在后期逐级堆砌在这个基座之上。竣工之后、塞加拉阶梯金字塔高出其矩形地基62.5米、整个塞加拉高原上都能看见它那高耸的身影。一系列用于举行仪礼的神殿和建筑物星罗棋布地坐落在这座金字塔周围。这个庞大的墓葬群周围屹立着10米多高的石灰岩质围墙。地下工程同样令人印象深刻。一个由错综复杂的隧道铺就的迷宫围绕着法老的花岗岩墓室。这里共有几百间墓室，某些装饰着莎纸草捆的奢华柱子，某些镶嵌着蓝色瓷砖。
伊姆霍特普耗费了18年左右的时间完成了阶梯金字塔的建筑工作。这个不朽的工程是在没有采用轮子或者滑车仅采用杠杆和诸如铜凿、锯子、钻头、圆锤石、铅垂线和测量棒之类的简单工具的情况下完成的。伊姆霍特普的地标性建筑为后来的金字塔建筑师提供了精神的鼓舞，也鼓舞着众多的现代工程师。
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