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今天，已经很少有人怀疑垂直升降电梯的安全了。但是，自从公元前236年阿基米德发明用绳索及滑轮操纵的起重升降机后的2000多年里，因为悬挂吊笼的绳索常常突然断裂，之后再没有力量可以托住沉重的吊笼，只能眼看它以垂直落体堕地而机毁人亡损失重大，安全就一直是个工程上难以解决的复杂问题，使得人们始终见升降机而后怕。直到1852年，有个名叫伊里沙·奥的士的人发明了悬停装置，并在次年的纽约世博会上当众表演砍断悬索而吊笼应声停稳之后，垂直升降机才有了“安全”的定语，才演变成电梯而迅速普及开来。
其实，这个装置说穿了很简单：奥的士将悬索与两个弹簧连接在一起，一旦悬索因断裂而松弛，弹簧就会自动伸展出去，卡住两边导轨上的齿条，使吊笼即刻停留在空中。但正是这简单的发明，解决了垂直电梯复杂的安全问题，使高楼大厦随之平地而起，彻底改变了城市的地平线和人类的生活方式。
以简单化解复杂的真实故事，在现实生活中也不少见。譬如，美国旧金山金门大桥于1937年建成时，正赶上汽车的高速发展期，不多日子，桥上的交通就严重堵塞了。为此，市政当局被迫积极筹划，要尽快地在近旁建造第二座金门大桥。正当他们向工程界征集设计方案和图纸的时候，有个名不见经传的年轻人前来提出了一个建议：将桥上原来6车道对半平分的“3+3”模式，按不同时段的交通流量调整为“4+2”和“2+4”的车道模式。他说，这是因为观察后发现，不同时段的上下班车流，在桥面的两个“半边”分布得并不均匀，往往半边路面高负荷而拥堵时，另半边却利用不足，所以只要把大桥中间的隔离栏改成活动型的，上午向左多移出一条车道，下午向右多移出一条车道就行。当局采纳他的建议后，堵车问题果然迎刃而解。于是，原本造新桥需要数年时间和亿万资金的复杂难题，被这个简单得不能再简单的创意建议一笔勾销了。
而当今发生在我们身边的科技事件中，其实也不乏这样的生动事例：
上海地铁9号线的地下工程开掘到徐家汇站至肇嘉浜路站的区间时，盾构须近距离穿越正在运营的地铁1号线。这距离近到何等程度呢？只有0.83米！这么贴近的两隧穿越，在世界盾构法隧道施工史上可是没有过的啊！而更为严酷的周围环境是：盾构“头顶”上的覆盖土层最薄处只有4.2米；盾构在穿越施工中必须确保地面交通正常、地铁1号线安全运营和周围各种管线不受损伤。要知道，覆土太薄，意味着向下的压力不够，这会使盾构推进的姿态“发飘”而难以控制，建造好的地下隧道也可能上浮，结果导致地下、地面和周围设施的全面损毁！上海的地铁是建在软土地层里的，大规模的地下施工本来就难度极大，形如“在豆腐里打洞”，所以有些外国专家判定“上海不适宜建地铁”；而像这样小于5米的超薄覆土盾构穿越施工，更是国内外没有先例，毫无经验和把握可言的。这真可谓“天大”的难题，如一定要“穿越”，按理就非要将整个徐家汇地区封闭起来，花大投资搞大开挖不可。
问题够复杂了吧！但谁也料想不到，施工单位竟以一个说穿了什么都算不上的简单办法将它化解了：他们将1500多吨的钢板与铅块压在隧道之内和覆土超薄的地面上，用这外加的重量来阻止盾构的失控和隧道的上浮。果然，压重以后，盾构能精准掘进了，隧道的变形量也稳稳控制在安全范围之内。看，就是这么简单的一个“土办法”，轻而易举、悄无声息地攻克了“世界级难题”！
往往，有些原本看似很复杂的科技难题，后来解决它的方法却非常简单，效果就像哥伦布一敲鸡蛋便使它直立在桌面上一样让人意外与恍然。当然，复杂所以会变成简单，那是因为转化的过程中有人类不拘一格的创造理性和科学智慧在里面啊！
（本文刊载于《科学画报》2010年11月号）
倪既新 博客文章
2010-10-22