前言
雖然我們身處高科技時代，但是工程的本質，還有工程師究竟在做什麼，卻並非一般人都具備的常識。即使是大橋、巨型噴射機，或是超級電腦所賴以建造的最基本原理，對許多人來說都還是很陌生的東西。而之所以如此，部分原因在於工程做為一種人類努力的結果與經驗，還未能融入文化與思想的傳統中。此外，儘管教育工作者目前想盡辦法，要在傳統的學校課程中介紹科技的主題，好讓學生能有更好的準備，以迎接在日益科技化世界中的生活，但是要怎麼做，才最能培育科技素養，至今仍沒有共識。
而我不僅認為，也在這裏主張，其實設計的概念不但存在我們骨子裡，也是人類天性與經驗的一部分。而且，我認為，即使沒有受過工程或科技的訓練，也能對於工程師和工程有所了解與欣賞。因此我希望，缺乏科技背景的讀者能夠來讀一讀我所寫的介紹科技的書。沒錯，這本書正是我對於「設計是什麼？」，還有「工程師究竟在做什麼？」這兩個問題的回答。
而設計（design），也就是創造出以前沒有的東西（從無到有），正是工程（engineering）的核心，而且在整本書中都可以看到，我把設計和工程視為同義詞。本書中最顯著的例子，便是與機械和土木工程師息息相關的結構設計，因為我就是從這些領域汲取經驗的；不過，其中的基本原理，也同樣適用於其他工程學科。
我認為，失敗或失效（failure）的概念是了解工程的關鍵（本書所談的主要是機械與結構失效），因為工程設計的首要目標，就是避免失敗。因此，那些真正發生的大災難，終究都是設計的失敗，但是從那些災難中可以學到的教訓，要比世上一切成功的機械與結構，還更能提升工程知識。的確，在一段長時間的成功後，就會有降低安全係數的壓力，因此不可避免地導致失敗。而失敗所帶來的，則是更高的安全度，以及新一輪的成功。要了解什麼是設計，還有工程師究竟在做什麼，就要了解失敗可能如何發生，以及它們如何比成功更能促進技術的提升。
而本書中可能出現的任何錯誤，無疑都是我自己造成的，但我必須感謝那些給予我啟發和幫助的人與著作。杜克大學（Duke University）的氣氛向來有如育才搖籃，而我則盡情享受它所提供的機會，在工程學院（School of Engineering）以及三一文理學院（Trinity College of Arts and Sciences）雙方同仁攜手合作下，我投入「科學、技術與人類價值計畫」（Program in Science, Technology, and Human Values），從事工程學研究與跨學科計畫。而這些廣泛的互動，使我視野大開。
我已發現，有許多文獻都支持我的觀點，即失敗在工程設計中所扮演的角色，而書末所列的參考書目，正是對它們的默默感謝。而我用到的一些比較不為人知的文獻，則是杜克大學不屈不撓的工程圖書館員艾瑞克．史密斯（Eric Smith）為我追查發現的。此外，我在杜克大學工學院所開的斷裂力學與疲勞（fracture mechanics and fatigue）課程，學生們所準備的結構失效個案研究學期報告，也令我獲益良多。長久以來，我那身為土木工程師的手足威廉．波卓斯基（William Petroski），除了不斷提供我有關結構失效的資訊與意見，每當我去拜訪他時，他也給我看了許多實例。
在某些實際的安排下，我得以運用現代工具，心無旁騖地寫稿。艾伯特．奈利厄斯（Albert Nelius）始終了解，我對珀金斯圖書館（Perkins Library）單人閱覽座的需求，而我對這點心懷感激。至於我太太凱瑟琳．波卓斯基（Catherine Petroski），先是鼓勵我用她的文字處理機，後來還讓我繼續使用。我很慶幸，她白天寫作，而我則是晚上寫作，也很慶幸這台機器能左右開弓，巧妙地完成她的小說與我的非文學創作，並對我們的觀點與修改毫不厭倦。
多年來，在幾位編輯的鼓勵下，我寫出野心愈來愈大的作品，我永遠感激他們對於拙作的興趣。而所有在《科技評論》（Technology Review）雜誌與我共事過的編輯，一直都是我活力的泉源，而其中特別要感謝的，就是欣然接受我投稿的約翰．馬提爾（John Mattill）、湯姆．柏洛茲（Tom Burroughs），還有如今在《高科技》（High Technology）的史提夫．馬可斯（Steve Marcus）。的確，主要也就是從馬可斯鼓勵我為《科技評論》寫文章開始，才發展成今天這本書。此外，我要感謝聖馬丁出版公司（St. Martin’s Press）的湯姆．鄧恩（Tom Dunne），給我這個將構想擴展成書的機會。
猶如我的兒女凱倫（Karen）與史蒂芬（Stephen）將在本書中證實的，他們藉由問題與遊戲，讓我了解到，人人心中都有一個工程師。而我太太一開始就向我證明，沒什麼工程概念難得倒她這個主修英文的人，則是以實例讓我明白，身為作家究竟意味著什麼。
——亨利．波卓斯基
寫於北卡羅來納州達拉謨（Durham）
1984年9月
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