纪要 科技史前沿讲座45 从沉箱法到管柱钻孔法：新中国大型桥梁建设中的协同创新研究

编者按：

    2024年4月25日下午，北京大学科学技术与医学史系“科技史研究前沿讲座”邀请到北京大学医学人文学院助理教授姚靓老师发言，主题为《从沉箱法到管柱钻孔法:新中国大型桥梁建设中的协同创新研究》。

讲座主要探讨20世纪50年代在中苏合作背景下，管柱钻孔法技术的诞生过程，旨在说明跨国技术合作并不是单纯的技术复制，也是一个相互借鉴、共同努力的协同创新过程，进而就科技史研究中的跨国科技转移这一主题进行学术对话。

问题意识：职业环境与工人健康

从盐汽水到载人航天医学，再到本次分享的沉箱法与沉箱病，姚靓老师最近的几项研究有一定的独立性，但如果要联系起来的话，大致都可以视为对于近现代工业化过程中的职业环境与健康、科技和医学与工业化环境的互动的探讨。如果从更大的层面看，这一系列研究也可以被视作一种环境史的视角，只是这里的环境并非自然环境，而是特殊的工业环境。

选题源起于美国科技史学者John Krige纪念特刊的组稿邀约。武汉长江大桥修建的这个案例可以较好的与Krige对话，一方面证实了“民间力量”在技术跨国合作和协同创新中的作用，另一方面拓宽了Krige的混合知识（Hybrid knowledge）概念，将Krige讨论的知识生产和跨国转移，进一步延伸到精英科学家与普通工人共同协作的层面。

沉箱病与沉箱法

沉箱法是一种用于水下桥梁基础建设的传统技术。它的主要原理是在河床中创建一个倒扣的箱体空间，工人在加压的环境中进行挖掘，将土壤或沙石通过管道输送出去，随着挖掘的深入，箱体逐渐下沉并最终浇灌混凝土形成基础。这种方法在19世纪及以前广泛应用，如布鲁克林大桥和埃菲尔铁塔的建设。沉箱法的优点包括成熟的技术、能够直接观察和处理复杂的河床环境，以及建造出质量坚固的基础。然而，它也有致命的缺点，即沉箱病（Caisson disease），也称为潜水病或减压病，是由于压力急剧变化导致人体内氮气等惰性气体形成气泡，造成疼痛、肿胀甚至危及生命。

沉箱还是管柱？中苏的协同创新

民国以来已有多次在长江上修建桥梁的尝试，但都未成功。新中国成立后，长江上建桥的项目再次被提出，并得到了苏联专家的协助，而桥梁的施工方式正是项目的难点。这次合作虽然表面上是中国单方面请求苏联帮助，但实际上苏联方面也非常希望在长江上修建桥梁，这与苏联专家西林（Konstantin Sergeyevich Silin）个人的愿望和努力密切相关。由于此前的援华经验和对长江水文地质条件的了解，西林质疑了此前苏联专家建议的沉箱法的可行性，提出更新的管柱法，但遭受了许多反对和阻力。

中国专家在这次新技术的决策和创新上扮演了举足轻重的作用。工程局局长彭敏、有留学背景的中国工程师群体等，一方面在长期合作中与西林建立了平等信任的友谊，另一方面对沉箱法和当时西方的技术前沿有深入理解，愿意大胆尝试新的方法。这些人物构成了一个技术共同体，共同推动了新方法的应用。

技术的跨国合作和混生技术

姚靓老师接下来用一系列工具、机器和材料上创新的具体案例，展现了中方和苏方专家在中国大型桥梁建设经验薄弱、工业化基础薄弱、工业材料缺乏的背景下，如何成功地实现了桥梁建设，经受住了采用新型建设方法所面临的挑战和风险。

此外，在武汉长江大桥修建的过程中也不乏工人对新技术的参与和贡献，因此建造过程中体现出的这种混生技术，不仅指苏联技术在中国的本地化，还包括苏联和中国的精英工程师以及工人的协同创新。