百年纺织之二：工业实践者与科学进步
2023年10月27日 星期五

       工业发展与对应的教育和科技发展总是不同步。尤其对于纺织这种进入门槛不高的行业，假如某一个体具有适量的资金、加上市场条件允许，很快就可以上马生产盈利。前几年的熔喷非织造布口罩生产就是典型例子。很难想象一个芯片产业会有如此情况。
       纺织工业发展和纺织科技研究，早期是两张粘不到一起的皮。工业实践者认为只要实践技能好、生产经验丰富的员工即可满足生产经营，里面的研究纯属于没事找事干，根本用不到微积分、物理化学等知识和技能；象牙塔里面的科技人员觉得自己很难与实际结合，找不到可以同频共振的合作。这种矛盾不光是在世界现代纺织工作发源地的英国存在，我国也存在这种情况。纺织工业实践与纺织教育及科技进步之间的分歧和融合，一直是双方共同合作协调的结果。
      20世纪早期的英国，纺织技术进步发生的背景是纺织行业工业实践者的主观需求和高等教育的科学理想之间存在分歧。随着时间推移，研究机构通过建立“科学在工业上的成功应用始于对工业问题的彻底了解”的理念，来促进双方相互理解，以缓和这种分歧。对工业问题的彻底了解就是通过科研研究方法揭示内在机理。这些分歧和融合都可以在JTI杂志的出版内容中找到，尤其是在1910年布拉德福德、1911年贝尔法斯特、1915年哈德斯菲尔德、1916年利兹和1917年曼彻斯特举行的纺织协会年会的会议中。
       1910年，英国著名的丝绸制造商Frank Warner爵士（纺织学会创立者之一，1930年设立的瓦纳奖章也以这位老兄的名字冠名）在他的文章中告诫人们，如果国家要保持其商业优势，最实用的教育是必不可少的。他指责大学毕业生找不到合适的工作，而工厂里也找不到可以上手操作的人；他坚持认为技术学院的老师应该具有长期的工厂工作经验，并且他声称更喜欢实践教学，而非艺术和科学研究，尽管他自己的企业需要训练有素且具有审美的员工[1]。当时英国的这种情况与我们现在学生就业情况何等类似，历史发展又出现了螺旋线。
        虽然Frank Warner对学校的教育有抱怨声，但仍得到了布拉德福德技术学院（Bradford Technical College）校长Gardner的支持。校长对公众舆论支持Frank Warner的言论感到有些遗憾，正如他所说，舆论更偏向于一年75英镑的文职工作，而不是每周30先令（1.5英镑）的钉子工作。我们现在的大学毕业生也有类似的情况，宁愿做一个收入仅仅够自己一个月开销的写字楼白领，也不愿意接地气、去企业做个有体面收入的蓝领。
       1911年，纺织机械制造商Oscar Hall认为白手起家、自学成才的企业家凭借勇气、辛勤工作和国际对其产品的旺盛需求，在英国创立了早期的纺织企业。这也是我国改革开放以来的第一代纺织企业家的真实写照，无非是时间滞后了80年。
       但Oscar Hall接着指出，欧洲竞争对手利用这种实践经验，将其作为技术教育体系的理论起点。与英国相比，欧洲的发展速度更快，行业领导者的比例也更高，从而使得欧洲大陆的纺织业受益。因此Oscar Hall指出：继承家族企业的人缺乏系统的技术理解，更谈不上科学培训，一方面是市场机会好，另一方面个人在容易获得利益的面前对科学培训缺乏兴趣[2]。这与我们当前的第二代纺织企业家也很类似。
       1917年，化学家W.H. Perkin反对许多商业领袖、公务员和政治家所学习的纯古典教育；他将对科学的忽视归因于纯古典教育缺乏现代科学的基本内容，并要求通过引入必修科学课程来给古典教育松绑[3-5]。结合Hall和Perkin的观点，可以看出工业实践者和受过古典教育的实业家代表了同一家族的不同世代和社会阶层。1915年，利兹大学副校长Michael Sadler（任期1911~1923），一个古典主义者，对古典教育的狭隘性表达了类似的观点。尽管在随后的一年里，他却相反地主张人文学科应该与更高级的技术学科并重，从而捍卫大学的自由教育，这与Hall所提到的德国理工大学形成对比。
       科教界对工业实践者的内在批评是长期存在的。据Disraeli所言，他延续了祖先的错误[6]。更具体地说，Siemens警告说实践可能被误认为是不变的原则。尽管他是在评论19世纪80年代德国的技术教育，但他的言论可以有效地应用于英国当时的纺织制造业[7]。同样，物理学家William Henry Bragg（老布拉格，1915年与他儿子William Lawrence Bragg一起获得诺贝尔物理奖）观察到，工业实践者太偏重于实用主义，认为不能实践的东西是不实际的[8]。他还批评发明家和工业实践者之间明显缺乏联系，这对双方都不利。
       这种超然而笼统的观点是研究机构成立之前的典型特征。然而，凭借着共同经历，研究机构的领导人能够提供更深刻的见解。因此，1924年，英国毛纺和精纺工业研究机构（BRAWWI）的HWA Bliss在纺织协会的帝国纺织会议上发表讲话并赞赏工业实践者取得了巨大成就，尽管这些成就是基于现有的商业贸易实践而非潜在的科学原理。他警告说，这种方法是对长期以来做法的实验、改进和发明，但是断断续续，没有试图记录成功或失败的原因。他认为工业实践者既没有时间也没有知识来应用科学，尤其是将科学知识从其他领域中转移过来。尽管经验主义方法在19世纪很有效，但Bliss认为已经达到了其极限，因此研究机构对工业实践的相关性也得以体现[9]。这是研究机构负责人在会议上发表的三篇论文之一，另外两篇是英国棉纺工业研究机构（BCIRA）的AW Crossley和亚麻工业研究机构（LINRA）的JV Eyres。十五年后，共同经历已经发展到利益的融合。因此，英国棉纺工业研究机构（BCIRA）的副主任FC Toy承认了技能、经验和代际知识传递的重要性，并需要与工业实践者合作[10]。
       Toy认识到纺织材料和纺织产品在其物理特性上固有的变异性。事实上，Barker回顾了他的学生时代，说道：在19世纪80年代即便是利兹大学著名的L C Miall教授也无法通过显微镜表征羊毛纤维结构[11]。出于类似的原因，1924年的英国棉纺工业研究机构（BCIRA）主任赞同了“尚未生产出一块无瑕疵的棉布”这一说法[12]。与此同时，Barker & Barker在对羊毛纤维性能的研究中展示了使用基本频率分布来更准确地表示变异性，而不是使用传统的最大值、最小值和平均值[6]。在1932年，Peirce提到棉纤维的令人困惑的性质离散性，并强调在解释测量的物理量时需要使用更先进的统计分析方法[13]。1963年 Percy Grosberg在他的利兹大学就职演讲中，将纤维集合体的离散性与单根纤维的离散性区分开来[14]。他将纺织加工描述为通过一系列离散的机械操作将纤维从一种状态重新排列成第二种状态的过程，以便每个过程产生最终所需效果的一小部分，并且每根纤维在纤维集合体内占据特定的首选位置。由于不是直接控制每个单纤维，即使最终的纤维排列是可接受的，也是不均匀的，因此纺织加工过程本质上是具有统计性的。Grosberg认为，纺织机械设计中根深蒂固的保守主义可以通过更详细地了解加工过程中纤维集合体内部的变化及其原因而得以克服。因此，类似Toy，他建议科学家和纺织从业人员之间就产品和工艺的变异性开展建设性的对话，以补充和发展从经验和基础技术文献中获得的对纺织技术的确定性认识。
        至此，纺织从实用主义工业状态慢慢被大众认为需要引入科学的元素，科学也慢慢为工业实践者所认为不是那么可有可无，两者的相互靠拢将使纺织品成型制造过程精准可控、纺织品设计和性质表征标准化和准确化。于是，纺织终于从手工艺状态登上了大学的课程名单，实现了“工科理科化”。这个过程是经过了诸多纺织先贤的不断试错再趋于正确的过程。我国的纺织教育大约在滞后英国20年之后，也开始从手工艺课程逐渐引入了科学的元素。所以对于纺织而言，“工科理科化”确实是促进第一轮发展不可或缺之过程。

参考文献
1 Warner, F. (1910). Technical education: Its relation to the textile industries. Journal of the Textile Institute, 1(2), 48–61.
2 Hall, O. S. (1911). The education of coming leaders in the textile industry. Journal of the Textile Institute, 2(2), 86–102.
3 Perkin, W. H. (1917). The neglect of science. Journal of the Textile Institute, 8(2), 81–93.
4 Williams, D. R. H. (1915). Technical education. Journal of the Textile Institute, 6(2), 190–199.
5 Sadler, M. E. (1916). Welcome by the Vice-Chancellor. Journal of the Textile Institute, 7(3), 194–201
6 Barker, A. F., & Barker, A. F. B. (1924). Wools and Wool Fibre Testing. Journal of the Textile Institute, 15(2), T53–T60
7 Sanderson, M. (1972). The universities and British Industry, 1850–1970. Routledge & Kegan Paul.
8 Bragg, W. H. (1916). Physical science and its application to industry. Journal of the Textile Institute, 7(3), 185–193.
9 Bliss, H. J. W. (1924). Research in the woollen and worsted industries. Journal of the Textile Institute, 15(7), P214–P218.
10 Toy, F. C. (1939). The influence of science on the cotton industry. Journal of the Textile Institute, 30(9), P387–P399
11 Barker, A. F. (1956). The worshipful company of Clothworkers’ Departments of the University of Leeds: A historical sketch prepared for the Clothworkers’ Company. University of Leeds Review,
5(1), 75–89.
12 Crossley, A. W. (1924). Research in the cotton industry. Journal of the Textile Institute, 15(7), P209–P213.
13 Peirce, F. T. (1932). Cotton research and academic physics. Journal of the Textile Institute, 23(2), P9–P18
14 Grosberg, P. (1963). The changing role of the textile engineer (pp. 3–4). Leeds University Press (Inaugural Lecture).