材料以意料不到的方式改变我们

■武夷山

（发表于2021年1月14日《中国科学报》）

2020年4月，美国麻省理工学院出版社出版了材料科学家、科普作家Ainissa Ramirez（艾因伊萨·拉米雷斯）的The Alchemy of Us：How Humans and Matter Transformed One Another（本文作者译为“人类之脱胎换骨：人类和材料是如何相互改造的”）。

拉米雷斯是美国黑人女性，生于1969年，拥有斯坦福大学的材料科学与工程博士学位。毕业后，她先供职于著名的贝尔实验室，然后去耶鲁大学任教，做过机械工程专业的副教授，讲课深受欢迎。她拥有多项发明专利，其中一项入选麻省理工学院评出的“百佳年轻创新者奖”。

她还热衷于科普，为很多著名刊物撰写过科普文章，包括《时代》周刊、《大西洋月刊》、《科学》周刊、《科学美国人》、《美国科学家》等，多次在广播电视台做科普节目，在TED平台发表科普演讲。除了本书外，她还在2013年出版过两本书，一本是《拯救我们的科学：如何激励新一代科学家》，另一本是与人合著的《牛顿的足球》。

拉米雷斯在《人类之脱胎换骨》一书中论证说，人类一直在以种种方式鼓捣各种材料，从钢铁到硅。与此同时，相关材料技术也在不知不觉地形塑着人类的身体和社会。她重点介绍了8种重要的发明及其涉及的材料技术：时钟、钢轨、铜芯电报线、摄影胶卷、用于电灯泡的碳丝、硬盘、科学实验室器具设备、硅芯片。

精确度越来越高的时钟（起初离不开钢质游丝，后来离不开石英晶体）使得社会能协同有序地运转。由于工业革命最关注的是工厂作业时间表，人们对时间的规划越来越精确，于是人类的睡眠习惯就“遭殃”了。同样，碳丝电灯泡使人们每天可将更多的时间用于工作和娱乐，却干扰了人体的生物节律，给健康带来一系列负面影响。

不过，连带效应并非全是负面的。从19世纪40年代开始，铜芯或铁芯电报线使得美国大陆的消息传递速度大大提升。电报技术诞生后，新闻记者可以从遥远的采访地点将文稿发回报纸总部，从而催生了对篇幅较短的报道的强烈需求，美国报纸的总体行文风格因此逐渐发生改变。拉米雷斯说，正是美国报纸所欢迎的这种表达方式催生并造就了以海明威为典型代表的简明扼要的文风。

拉米雷斯从科技史文献中采撷了众多不为人知但趣味盎然的小故事，对故事背后的材料科学提供了直截了当的解释。她小心地选择故事的主角，有意识避开“孤独科学天才”的老套路。于是，我们在书中接触到了各式各样的人物、林林总总的故事。

例如，在20世纪初期的英国，Ruth Belville女士随身带着一只非常准确的怀表，做“出售钟点”的生意；在20世纪70年代，拍立得照相机公司的女化学家Caroline Hunter和摄影师Ken Williams与公司老板对抗，反对将本公司的即时显影技术用于监视处于种族隔离状态的南非黑人。拉米雷斯的身份让她特别注意描述由黑人和女性做出的发明和技术贡献，它们往往被很多科技史文献所忽略遗忘。

在科学史写作中难免有对科学家“英雄”崇拜的倾向，但拉米雷斯抵制这一倾向，不惮于指出她所描写的人物的失败、失误和缺陷。例如，她告诉我们，电报之父塞缪尔·莫尔斯是支持奴隶制的，是拼命攻击外来移民的。

作者的书写激情是具有感染力的。例如她写道，“碳与铁的结合导致奇迹般的变化”，出现了钢这种神奇材料，其像蛋糕一样的层状结构使得它既具有高强度，又具有延展性。她在后来的几章中又多次提及钢材料，因为那些章节涉及的技术依赖于高水平的钢材生产。

拉米雷斯特别善于在看起来相距遥远的科学和文化之间找到相互关联。本书要传达的关键信息也很简单：材料以我们意料不到的方式改变着我们。意识到这一效应，社会便可以就如何应对做出主动选择。

《中国科学报》 (2021-01-14 第7版 书评)