技术发展的本质 | 从2600万年前说起

你好,这里是BIMBOX,我是开开。本期文末有两本书作为福利,小伙伴们千万别错过。

眼下,越来越多的人开始学习BIM,有的是刚性需求,有的是职业规划,还有的是听着行情热来凑热闹。可是一接触就傻眼了,无从下手。怎么简单粗暴的理解BIM,陈光先生给出的回复是:建筑业集体重新学电脑。

BIMBOX的后台经常有小伙伴提问:

怎么在电脑里装BIM?

嗨,有BIM操作教程吗?

我搞施工的,怎么学BIM?

如果不太负责任的话,我可以发一个软件商的官方教程给你,告诉你搞定三维建模、碰撞检查、施工模拟动画,基本就可以出山了。

不过今天,我们想在一个新的角度,给你谈谈技术发展的本质,也许能从更高的层面,带给你学习的参考。

SO,在回答这个问题之前,先来给你说一个故事。


大约2600万年之前,在撒哈拉沙漠东部边缘,地表温度达到了1000度。砂砾中有一种叫二氧化硅的颗粒逐渐软化,并结合在一起。

二氧化硅有个奇怪的性质,你知道冰晒化了变成水,水再降温还能冻成冰,对吧?可是融化的二氧化硅在融化再降温后,不会变成原来的二氧化硅晶体,而是会成为一种介于固体和液体之间的新物质,它没有特定的熔点,呈半透明状。这种物质从此就躺在利比亚沙漠上,一躺就是2000多万年。

大概在1万年前,有人穿越了这片沙漠,发现了这种美丽又奇怪的东西。人们为它半透明的样子痴迷不已,逐渐把它引入到人类社会中。

有人把它雕刻成圣甲虫的形状,成为了一枚胸针中间的装饰。这枚胸针又在一位名叫图坦卡蒙的埃及法老的陵墓中躺了4000年,直到1992年才被考古学家挖出来重见天日。

用来雕刻这枚珐琅胸针中央圣甲虫的材料,在今天已经进入寻常百姓家,它就是——玻璃。

后来到了罗马帝国鼎盛时期,玻璃从装饰品被转化成一种技术,人们不再满足于采集天然玻璃,而开始使用熔炉制作人造玻璃。不过由于当时的透明度不太高,玻璃也就一直停留在制造水杯等容器的作用上。

一个多世纪之后的威尼斯,因为一群玻璃制造商家里的熔炉温度太高,动不动就把一条街烧个精光,总督不胜其扰,选了一公里以外的穆拉诺岛,把这群玻璃制造商一股脑儿的赶到了岛上。总督无心插柳,却造就了玻璃历史上第一个“硅谷”,穆拉诺岛很快成为远近闻名的“玻璃岛”。

产业聚集效应之下,玻璃岛上的一位商人,经过反复试验,鬼使神差的发现了一种海藻,把它烧成的灰加入玻璃溶液后,神奇的事情发生了:由于这种海藻里含有丰富的氧化钾和锰,导致生产出来的玻璃透明度变得非常的高,这位商人给这种玻璃起名叫「水晶玻璃」,这就是现代玻璃的起源。

如果没有那位脾气暴躁的威尼斯总督,也许永远不会有人想到用一个小岛上的海藻去做实验,透明玻璃也许再过几百年才会问世,如果是那样的话,它就赶不上另一项发明的诞生,也就无法像今天这样改变世界了。这另一项发明,就是——印刷机。

早在12世纪,意大利已经有人发现弧形的玻璃有放大物体的作用。他们把弧形玻璃做成小圆片,镶上框架,给它起了个名字叫「Roidi da ogli」,意为「眼睛用的圆片」,这就是最早的眼镜。

可惜的是,12到15世纪,大多数人根本不认字,也不需要看清楚文字那么小的东西,很多人一生都不知道自己有近视眼。眼镜一直作为昂贵又没什么用的东西存在了3个世纪。

直到15世纪,古腾堡发明了印刷机,这个和玻璃风马牛不相及的东西,继续改写了玻璃的历史。印刷机让书籍走进了寻常百姓家,顺便让他们发现了自己的近视和老花眼。这让眼镜的需求量激增。一夜之间,欧洲大陆上到处都是眼镜专家,于是玻璃的使用被继续创造出来。

1590年,荷兰一个叫汉斯的眼镜制造商闲来无事,没有把两个镜片并排放置,而是把它们叠到一起,一个奇妙的世界展现在他眼前,于是,第一台显微镜诞生了。

70年后,英国科学家罗伯特·胡克,在显微镜下的木头上发现了一种奇妙的结构,用他自己的话来说,「它们很像蜂巢,但是孔隙又不太规则,由很多小方框组成」。胡克给这种小蜂巢起了个名字,叫Cell,原意是「修道院的单人小屋」,这个词后来被翻译为——细胞。于是,一场关于细胞和微生物的医学革命席卷全球,后来对微生物的观察又导致了疫苗和抗生素的发现。

又过了20年,另一群荷兰眼镜商闲着没事又摆弄起镜片,这次他们没有看到更小的世界,而是看到了更远的地方。不到一年,一位叫伽利略的天文学家拿到这个新奇的玩意,稍加改造,给它起了个名字叫「望远镜」。他很快用这个望远镜观察到木星周围的卫星,进而开始思考,亚里士多德说一切天体都围绕地球旋转,好像是错的!于是,人类天文史从此被改写。

玻璃的故事还没完。

1887年,物理学家波伊斯在实验中需要一种很细的纤维,于是他想了个办法,在实验室里搭了一张弓箭,把烧化的玻璃放到箭头上发射出去,于是就得到了一根200多米长的玻璃线。不可思议的是,他发现这根玻璃线非常坚固,甚至不亚于钢丝绳。于是,人类和玻璃相处了上千年,第一次发现了玻璃的另一个特性:超高的强度。

后来,人们把玻璃丝绕在一起,成为了一种叫「玻璃纤维」的东西,凭借轻便和高强度,它很快就进入了各种工业产品中,比如冲浪板、防护帽、电路板。空客公司的旗舰机型A380也使用玻璃纤维来代替传统的铝壳。

有意思的是,人们很快发现,玻璃的「透明」和「高强度」两个特点可以结合起来使用。1970年,康宁玻璃厂研发了一种玻璃,可以做到很长很长还是很透明。后来,贝尔实验室的科学家把激光束发射到这种玻璃上,代表0和1的二进制码信号在玻璃细线中上下波动。

激光信号和超透明的玻璃,这两项本来没有关联的发明,又结合到一起,光纤技术就这样诞生了。它能够在超长距离传输信号,效率远远高于铜制电缆,对噪音干扰的敏感度也低很多。人们把几十根光纤电缆横贯大西洋底,于是,连接全球数据的互联网诞生了。

20世纪40年代,另一群人发现在玻璃表面涂一层荧光粉,然后向它发射电子,居然能够产生会动的图像,一个世纪之后,这种技术发展成为电视和手机的显示器。

今天的你,站在自己家的镜子前,拿起手机,你的影像通过一系列玻璃镜片传递到感光元件上,你触摸手机的显示器,拍一张自拍照,然后点击发送。一串0和1组成的代码穿越大西洋下几十条光纤,跑到了Twitter的服务器中,于是,你的照片几乎在一瞬间就可以出现在世界上所有的显示器上。

你绝对想不到,在背后支撑这一切的,是2600万年前利比亚沙漠上那一片被晒化的二氧化硅。

同样,当年那个为埃及法老雕刻圣甲虫的工匠,那个在玻璃岛上掺入海藻灰的玻璃商,那个拿着放大镜阅读圣经的修道士,拿着显微镜观察细胞的胡克,举起望远镜望向木星的伽利略,他们打死也想不到,世界会被玻璃改变成今天这个样子。

你会看到,玻璃能够发展到今天,还得多亏其他的发明——比如印刷术,比如激光,比如二进制。

那些东西在发明的时候,也绝没有人想到它们会和玻璃发生什么关系。一项技术一开始只是为了解决某个具体问题而被发明,而这个新发明一旦传播开,谁也预想不到它会和其他的发明催生出什么样的变革来。

纵观历史,有一个疑问:玻璃本来是在自然界存在的,那它为何直到1000多年前才进入人类社会,开始它传奇的历史呢?

原来,在人类所有的发明里,对玻璃来说最重要的,是熔炉的发明。只有人类能掌控1000多摄氏度的高温,才能把玻璃从自然生成变成手工制造,这个关键的开端,是一系列故事的开始。

好了,玻璃的故事讲完了,回到我们的问题上。

建筑业存在了很久,数字化的技术存在的时间也不短,而把建筑业的信息数字化,需要一项关键的技术,这就好比存在了很久的玻璃被人们制造,需要的熔炉技术一样,BIM,就是这个关键的起点。

往长里说,BIM也不过是一项历史不过几十年的技术。如果用一句话来表达,它就是把建筑行业里面的信息变成统一的数据,然后放到人人看得懂的三维模型里,供人们管理。

但它仅仅是个新的起点而已。

无论是碰撞检查,还是5D施工模拟,都是在目前这个阶段,人们能想到的,对这些数据的应用。关于这些应用,你需要知道两点:

第一,它们都是很实际的应用,出发点都是解决实际问题,谁也不比谁更「高明」。

第二,它们都是阶段性的,局限性的,正如古罗马用来做杯子的玻璃。

针对这两点,咱们说说BIM学习。

首先是应用层面的学习。

我们的建议是,你可以去了解「BIM都能做什么」,但一定要带着一个问题,那就是「BIM能帮我解决什么问题」。脱离了你本来的专业谈BIM,那就是虚的。比如你是一名结构设计师,那「5D施工模拟」对你来说就是完全没有价值的应用。

你需要把学习拆分成很多解决实际问题的、短期能够实现的小目标。

这个过程咱们举个例子,咱们共同的救命恩人,威利斯.开利,空调的发明人。

开利的母亲教会了他一个客服困难的方法,那就是把困难分解成一件件简单的事情,这样就容易解决了,他在发明空调的时候,将这个世纪难题分解成容易一点的四部分:温度控制、湿度控制、清洁或净化空气,以及空气的有效流通,然后再去把每一个问题划分,划分到自己能实现的地方,去攻克,最终发明了空调。

如果你是建筑师,那么最基本的,你要结合自己的情况选择一款简单好用功能强的建模软件来进行设计,软件的选择可以看我们以前的视频。在克服很多具体的困难之后,你能独立设计一栋建筑了,那么基础就打好了。

下一步,你可以学习怎么跟其他专业的人进行协同设计。

在这个过程中,不要听信那些「BIM不是这个,BIM不是那个」的说法,不要指望短期的学习能解决行业问题,先解决自己手头最基础的问题,再说其他的事情。

有了模型,你相当于有了一个空的Excel表格,下一步就该开始琢磨怎么把信息填进这些表格了。这里你会开始学习哪些信息是软件帮你放进去的,哪些是需要自己录入的。到了这个阶段,规范就是个好工具了,你可以翻翻BIMBOX的历史消息,有专门讲国标的一期。

有了这些信息,你会去想该怎么使用它们,来提高效率。对于建筑设计师,这时候可能利用模型做日照分析、能量分析就是你该学的东西了。

其他专业也是一样循序渐进的方法,核心的问题就是,数据化能帮我解决什么问题,我就先学什么,边做边去学习更多的应用。

第二个层面,是理论的学习。

应用层面的学习决定了你的起飞速度,理论层面则是决定你能飞多高的天花板。

这个领域的东西很多,也很碎,比如编码体系,比如数据交换,比如BIM平台。我们的建议,是多找一些优秀的文章和书籍,一点一点慢慢了解。BIMBOX也会把这些理论用人话讲给你,这些东西我们不可能在今天说完,今天咱们聊的是方法论。

这个方法论是玻璃的故事告诉我们的:你心里要清楚,我们都在一个新技术刚刚被发明的时代,没有人能真正告诉你未来是什么样子。

就好像互联网刚刚诞生的时候,人们只知道可以通过它查询资料,发送消息,那个时代的人想破脑袋,也想不出来什么滴滴打车、美团外卖。

这并不是说,现在的BIM应用都是不对、不该学,而是说,现在你能听到的这些应用,都是暂时的。如果你觉得学会5D动画,就能货卖帝王家了,那你很快就会遇到天花板,你的学习也就止步不前了。

所以,在学习理论的时候,你一定要跳出这些条条框框,去关注建筑业其他的新技术,比如人工智能,机器人,3D打印,虚拟现实

它们也许还和BIM没什么关联,但就像是激光技术和玻璃纤维技术催生了光纤和互联网一样,未来新的技术会在几种技术的结合处诞生,它会有一个新的名字,而现在的这些技术,会成为最基础的东西被遗忘在历史中。

听开开聊了这么多,你可能会觉得这和我一个小小的工程师有什么关系?

互联网曾经只是个工具,后来被人们炒成了魔法,再后来的今天,互联网是其他技术的底层土壤。大多数人都没有参与互联网的科研和创业,但今天你无法想象完全不懂互联网的人该怎么生存。

BIM也是这样。现在它刚刚过了工具期,正在被越来越多的人描绘成改变世界的魔法,但数据化就是数据化,有一天BIM会丢掉它本来的名字,成为行业的底层土壤,如果这个设想是真的,那未来也只有两种人:站在这个新的土层上继续前进的人,和被埋在土层下面的人。

最后,如果你很喜欢今天我们说的两个故事,可以去买两本书看看。玻璃的故事来自这本史蒂文·约翰逊的《我们如何走到今天——重塑世界的6项创新》,空调发明的故事则是来自这本米歇尔·马尔金的《创新之光》。

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好了,这一期就说到这儿,希望能给你一些启发。有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!

 

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