既然有傻瓜式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件了，為什么還要在大學(xué)里學(xué)習(xí)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)這些專(zhuān)業(yè)課?

【專(zhuān)家解說(shuō)】：算是自問(wèn)自答吧，請(qǐng)?jiān)徫倚踹兑稽c(diǎn)。 在科幻小說(shuō)界的傳世巨著《基地》三部曲中，阿西莫夫描繪了一幅很巧妙卻又很意味深長(zhǎng)的畫(huà)面?；兀乇P(pán)小，武裝弱，但卻在虎視眈眈的強(qiáng)權(quán)勢(shì)力中游刃有余，甚至某種意義上，是基地凌駕于這些強(qiáng)權(quán)勢(shì)力之上?；貙?duì)周邊勢(shì)力的控制，靠的不是大炮巨艦的武力威懾，也不是給錢(qián)給物的經(jīng)濟(jì)賄賂，而是靠著穿了“宗教”馬甲的“科技”。 基地為周邊強(qiáng)大而又蠻荒的強(qiáng)權(quán)勢(shì)力提供科技援助，免費(fèi)且熱情，比如核電技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)。然而，這些科技援助被有意的“偽裝”成“宗教”。其它勢(shì)力的所有技術(shù)人員都要到基地接受培訓(xùn)，基地教給他們的只是如何操作這些高技術(shù)設(shè)備，而不會(huì)教給他們背后的原理。事實(shí)上，這些技術(shù)人員被叫做“教士”。對(duì)于他們而言，基地教給他們的不是科學(xué)技術(shù)，而是宗教;他們也不是來(lái)基地學(xué)習(xí)，而是來(lái)“朝圣”;操作核電站也并不是在操作核電站，而是在以神圣的不可改變的儀式來(lái)侍奉“科學(xué)神殿”里的“神圣力量來(lái)源”。如果他們操作錯(cuò)了，核電裝置壞了，對(duì)他們而言則是他們的神圣儀式出了差錯(cuò)、不夠虔誠(chéng)，所以神發(fā)怒了。同樣，基地的先進(jìn)藥物都是神的恩賜，如果不按照神的旨意服用，那么也會(huì)得到神的懲罰，比如病治不好或者副作用。對(duì)于周邊的強(qiáng)權(quán)勢(shì)力來(lái)說(shuō)，基地并不是科學(xué)援助的來(lái)源，而是神靈的所在，上天眷顧之所。 一定程度上，沒(méi)有什么區(qū)別。我們就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)“教士”。有限元軟件就是我們神廟里的神諭，規(guī)范就是我們神廟里的圣經(jīng)。我們中的絕大多人，都是在依靠黑箱子里出來(lái)的神諭活著;我們中的絕大多數(shù)人，終其一生也不會(huì)走出圣經(jīng)所規(guī)定的那個(gè)圈圈?！耙?guī)范就是這么說(shuō)的”和“軟件算過(guò)去了就行”，嗯哼，“圣經(jīng)就是這么說(shuō)的”和“按照神諭做就行”，這就是我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的兩大信條。什么?神諭里面是什么樣子的?圣經(jīng)為什么是這樣的?你管呢! 我并不是危言聳聽(tīng)，如果所謂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師只是一個(gè)機(jī)械的執(zhí)行規(guī)范、圖集、有限元軟件的人肉批處理程序的時(shí)候，我們離危險(xiǎn)也就不遠(yuǎn)了。規(guī)范里就是這么規(guī)定的，所以我遵守就行了。結(jié)果呢?汶川地震的時(shí)候，有幾個(gè)框架真正做到了“強(qiáng)柱弱梁”?圖集里樓梯就是這么配筋的，所以我比著做就行了。結(jié)果呢?汶川地震的時(shí)候多少樓梯被生生拉斷?軟件里沒(méi)有樓梯，所以我不考慮它的影響。結(jié)果呢?有多少框架結(jié)構(gòu)是因?yàn)槠牟贾玫默F(xiàn)澆樓梯造成了嚴(yán)重的震害? 就像鋼結(jié)構(gòu)論壇上的馬升東老師所說(shuō)的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件這個(gè)黑匣子給設(shè)計(jì)師的眼睛上蒙上了一塊黑布，標(biāo)準(zhǔn)圖集又是一匹瞎馬，而業(yè)主的“科學(xué)發(fā)展觀(guān)”又不斷的催促設(shè)計(jì)師趕路，真可謂是“盲人騎瞎馬,夜半臨深池”! 甚至，有很多很多的結(jié)構(gòu)“設(shè)計(jì)師”在直接用著 PKPM 自動(dòng)生成的圖紙，這都不是“盲人騎瞎馬”了，簡(jiǎn)直就是“信馬由韁”了。到底是誰(shuí)在設(shè)計(jì)?“設(shè)計(jì)師”?還是 PKPM?當(dāng)然，你可以說(shuō) PKPM 不夠好，市面上有更好的。的確，比如 Midas 就看準(zhǔn)了這個(gè)市場(chǎng)，推出了 Midas Building，號(hào)稱(chēng)可以一站式解決問(wèn)題。但即使是軟件再優(yōu)秀，它能替代人類(lèi)設(shè)計(jì)師嗎?它能具有自我更新和自我糾錯(cuò)的能力嗎?它會(huì)擺脫黑箱子嗎?如果它不再是黑箱子式的神諭，它還能叫軟件嗎? 很不幸，就目前來(lái)看，計(jì)算機(jī)是懶惰的、愚蠢的，它們傾向于偷懶，傾向于得到平庸的回答。也許有一天，人工智能的發(fā)展會(huì)讓我們擁有優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器人。但至少在目前，以及未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，都不會(huì)有比 Ove Arup 或者 Jorg Schlaich 更優(yōu)秀的機(jī)器人設(shè)計(jì)師。沒(méi)錯(cuò)，機(jī)器人可以在國(guó)際象棋上打敗最好的人類(lèi)，但我不覺(jué)得短期內(nèi)機(jī)器人可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域勝過(guò)最好的人類(lèi)，我不覺(jué)得短期內(nèi)機(jī)器人會(huì)懂得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)雅和藝術(shù)。這是Ove Arup 設(shè)計(jì)的 Kingsgate 步行橋，看上去很平淡，但你能想象的出它是怎么建造的么? 這是這座步行橋的建造過(guò)程，先在河岸兩邊分別澆筑橋體的一半，然后分別旋轉(zhuǎn)90度，剛剛好拼接成一座步行橋。這座橋的施工甚至都沒(méi)有打擾到每天在河里訓(xùn)練的賽艇運(yùn)動(dòng)員。 這是它的施工照片，穹頂先在地面拼裝完成，然后向上頂升。就像變形金剛一樣，自己從趴著的狀態(tài)變成直立狀態(tài)。 這是我畫(huà)的示意圖，可以想象成是頂升過(guò)程的連續(xù)曝光。不需要搭建大規(guī)模的腳手架，也不需要高空作業(yè)，只需要地面拼裝，然后千斤頂同步頂升。 但很明顯，你我都明白，很久很久以后，機(jī)器人才可能會(huì)擁有這樣的創(chuàng)造力。所以，在這之前，我們還是需要人類(lèi)設(shè)計(jì)師，這些優(yōu)雅的設(shè)計(jì)還是需要人類(lèi)設(shè)計(jì)師來(lái)完成。為了做到這些，你必須得明白背后的東西，而不是只會(huì)操作。你必須像基地的自己人一樣掌握科學(xué)技術(shù)，而不是像基地培訓(xùn)的“教士”一樣只會(huì)使用不懂原理。就像一個(gè)攝影師，為了拍出好作品，就必須至少明白光圈是什么、快門(mén)是什么、ISO 又是什么。如果只會(huì)用傻瓜相機(jī)，是很難拍出好作品的，甚至還可能會(huì)因?yàn)榉N種原因，造成曝光失誤。 NO COMPUTER SOFTWARE PRODUCT SHOULD BE USED FOR STRUCTURAL ENGINEERING COMPUTATIONS UNLESS IT HAS BEEN FULLY AND PROPERLY VALIDATED AND CERTIFIED PURSUANT TO INDUSTRY ACCEPTED STANDARDS OF ENGINEERING SOFTWARE QA AND QC. The structural engineer must apply the same high degree of care and detail when validating computer software accuracy and checking actual computer results as is applied when using time tested and traditional procedures for checking hand computations (e.g., every detail, data value, assumption, and computation must be checked and rechecked prior to use).用Emkin 教授的一句話(huà)結(jié)尾: