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【科研故事】星光灿烂,岁月静好

已有 342 次阅读 2025-1-20 11:23 |系统分类:科研笔记

一周忙忙碌碌,刚回到家收拾停当可以悠闲的写点东西。

这周的七天里,依旧有出差任务,奔波于三个地方,四趟高铁,似乎有更充足的阅读时间。这次高铁上选择了一本新书《笔记启蒙•英国皇家学会与科学革命》,这本书是由澳大利亚学者理查德•约所著的一部科学史著作。该书从历史的角度深入探讨了笔记的意义与演变,揭示了知识记录与记忆之间的深刻关系。读起来还是有点难度,但能把旅途中的我代入至17世纪那个“星光灿烂”的年代——培根、玻意尔、胡克、笛卡尔、莱布尼茨等等。由于人物和文献较多,就作者文献引用在网络上的补充材料就达175页之多,有些学者很熟悉,作品也耳熟能详,但多数还是不知道的,阅读难度较大,应该可以有三颗星。阅读成果接近200页,超过了一半,但我还是支持“好记性不如烂笔头”的观点。“对笔记的信念主要来自两个方面:一是抄写可以加深记忆,另一个是笔记本身有助于对丰富的相关材料进行回忆。”其中来由一个关于对于演讲者的建议“最得体的收拾为抬起拇指,其他手指微微弯曲,除非手中持有演讲稿。不过我们不应该特意持稿,持有演讲稿意味着我们对自己的记忆力缺乏信心,另外演讲稿还会妨碍各种姿态。”。另外还有一个章节记忆深刻,就是哈特利布社交圈的笔记-历史、科学与记忆中描述了自己的反思“把自已束缚在任何一种方法或思想中都是不好的,应该在所有研究中保持一种慷慨自由的心态。这样会有益得多。”,这里讨论了有时过多的简化和抽象公理会造成人们奴性的赞同,这会阻碍后来人对知识历史性和发展全貌的了解,是否能够促进科学发展产生疑虑,这些在当年那个时代是产生过不少争论的,包括笛卡尔不少科学哲学家都致力和参与其中。

今年行业科技进步奖网评结果已经公示答辩也就迫在眉睫当然这对从事科研工作的我算是拥有重要的讲好科研故事的机会,创新驱动和问题导向等不同叙事都可以成为精彩故事的架构,这件事儿也与我们项目组进行了初步的交流,现在大家脑子里已经有了这根弦。

就在今天,我应邀参加了东南大学王欣同学的博士答辩会。当然对我而言,是一次非常好的学习机会,几天前就已经开始阅读王欣同学的博士论文。这篇博士论文感觉确是我非常喜欢的一种研究和撰写方式,主要针对锁斗这一高压给料系统的核心部件,同下游对接高压气化炉连续稳定运行至关重要。课题进展中并未涉及过于复杂的实验过程,但结合了物理建模,以及极为精巧的数学表达,将原本属于工程经验型运行操作提升到了科学指导的新高度。粉体充压过程的物理建模与数学表达,也暗自与我们正在进行的负压过程多孔介质的物理建模与数学描述切合,这会给予我更深入的思考和值得借鉴的方法。祝贺梁教授又毕业了一枚博士,祝愿王欣同学未来生活一切顺利!

另外,这一周也有幸受邀参加浙江省“尖兵领雁+X”研发攻关计划项目中期检查会,这也是浙江中烟首次融入到地方科技创新体系的标志性工作,当然浙江省也是创新强省。这项工作我已在2024年冬至会议发出了邀请,并以主旨报告同与会者进行了学术分享;目前项目正在进行紧张的工程建设,期待2025年夏至学术会议期间共同见证浙江中烟这一项科研成果的落地。由于这是省立项项目,与会专家多数是行业外在能源及“双碳”领域的专家,我在会议上发言时,简单介绍了我们行业在这个领域正在实施的几个不同的路径,特别提出杭州作为经济发达地区上绿色低碳面临的几个重要问题和可实施的方式方法方面的建议,期待在项目落地应用后能够为行业在“多能流协同减碳降耗技术”提供一条可行和可推广的高效途径。尽管我们并非高碳行业,但我们围绕双碳目标的工作也已经在路上了。图1和图2是我在冬至会议上的两张描述行业碳循环和碳增过程示意图。

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烟草制品的碳循环(2024冬至会议)

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从烟草种植到卷烟产品的碳增过程(2024冬至会议)

进入2025年,在行业工作已经是22个年头了,一直从事烟草工艺领域的创新工作。这些年一不小心,走上了关注产品创新这条路,面临的挑战与机遇并存,科技创新啃“硬骨头”需要思考的“慢”,也需要更带劲儿行动的“快”。我始终坚持认为科技创新中 “人是第一位的,装备放在最后”,在产品进化与创新中,不论我们团队大小,资源多少和人员多少,都不会影响到“创新的想法”能够眷注到有准备的人。所以我想从这次开始,如果有时间和精力,我来持续分享一下对影响行业发展的技术发明做一些的回顾,期待能从其中感受过去“岁月静好”的年代中那些激动人心的创新之路,同时激发我们努力发现未来创新的方向。

ChatGPT刚刚出现的时候,我尝试和它聊天,我询问它,你认为烟草行业最大的发明是什么?它迅速告诉我“卷烟机”。我当然可以想到,1880年左右,邦萨克卷烟机出现,标志着烟草行业进入到了烟草工业化时代,具有里程碑式的意义。

邦萨克机器是一项彻底改变了烟草行业的发明,极大地提高了香烟生产的效率。这一复杂的设备由美国发明家詹姆斯·阿尔伯特·邦萨克(James Albert Bonsack)发明,邦萨克在烟草农场长大,对烟草行业非常熟悉,这可能激发了他对发明一种能够自动生产香烟的机器的兴趣。

19世纪末,香烟是一种相对较新的产品,通常由手工卷制。这一过程缓慢且劳动密集型,使得制造商难以满足市场需求。邦萨克意识到这一问题,并着手开发一种能够自动卷制香烟的机器。他花了数年时间研究机器的设计,尝试各种机械装置和组件。最终在1884年,他成功发明了邦萨克机器。这一革命性设备相比之前的手工生产方法,是一个巨大的进步。

邦萨克机器是一个复杂设备,包含许多活动部件和组件。它由一个大型木制框架组成,配备一系列滚筒和传送带,将烟草叶沿传送带移动。烟草随后被切割成合适的大小和形状,然后卷制成香烟。机器还配备了一个装置,用于在香烟纸上涂抹胶水以固定香烟,以及一个机制,用于将香烟切割到合适的长度。

邦萨克机器的一个关键优势是其生产速度远高于手工方法。该机器每分钟可生产超过200支香烟,而手工生产每分钟只能生产1-2支香烟。这极大地提高了香烟生产的效率,使制造商能够跟上香烟需求的增长。

邦萨克机器的另一个优势是能够生产出大小和形状一致的香烟。这对于希望建立品牌形象并确保产品被消费者识别的制造商来说非常重要。通过使用邦萨克机器,制造商能够生产出几乎完全相同的卷烟,这有助于建立现代卷烟制造工艺。

尽管邦萨克机器具有许多优点,但烟草行业最初并未立即接受这一技术。一些制造商对采用新技术持谨慎态度,担心它会降低产品质量,或者实施成本过高。另一些人则担心机器会使手工劳动者失业,从而引发工人抗议和示威活动。

然而,随着时间的推移,邦萨克机器的优势逐渐显现。采用该技术的制造商能够更快速、高效地生产香烟,从而降低成本并增加利润。这推动了该机器在整个行业的广泛采用,并迅速成为香烟制造商的标准设备。

尽管邦萨克机器对行业产生了深远影响,但詹姆斯·阿尔伯特·邦萨克并未因他的发明获得丰厚的经济回报。他将专利权以较低的价格出售给美国烟草公司,并未因他的发明获得任何版税或许可费。然而,他的发明对烟草行业产生了持久影响,邦萨克机器仍然是卷烟生产历史上的重要组成部分。

除了对烟草行业的影响外,邦萨克机器还对制造业和工业化产生了更广泛的意义。通过实现香烟生产的自动化,邦萨克展示了机器提高效率和生产力的潜力,为制造业的进一步自动化铺平了道路,并帮助建立了现代工厂体系。”(图3 是邦萨克卷烟机专利图,图4是邦萨克卷烟机模型图)

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3 邦萨克卷烟机专利中图片

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4 邦萨克卷烟机模型图

关于这次阅读这本书

《笔记启蒙·英国皇家学会与科学革命》,[澳]理查德·约 著,李天骄 译,中国工人出版社,2024年9月出版

推荐指数:★★★☆☆

阅读难度:★★★☆☆

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(注:图片来自网络)

2025119日于郑州



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