有趣的制造 | 看铅笔是如何进化的

最好的铅笔

19世纪，是个讲求独立自主、自修自学的时代，不仅在刚萌芽的工程学如此，在蓬勃发展的铅笔制造业亦如此，就连一般的小市民也是如此。当时，并没有现在所谓的“职业”。如果要户口普查问一个人的职业，那他只能告诉你，他当时所从事的是什么工作，至于以后就很难说了。

一位哈佛大学1837级的学生在被问及生涯规划时，回信写道：“我不知道，采矿算不算是个职业，做生意算不算是个职业，或是有什么工作不能被称作职业的。这一切，都还有待钻研学习；毕竟，早在我们把它们当作学问研究前，这些活动便早已频繁地进行着……过去的两三年里，我一直独居在康科德的一片森林里，远离尘嚣，任何“邻居”距我住的地方，都有一英里以上。而我的蜗居，则是靠自己一砖一瓦，亲手建起来的。”

亨利·戴维·梭罗

这位有些特立独行的哈佛校友，就是亨利·戴维·梭罗。他的思想深受爱默生影响，提倡回归本心，后来甚至为体验简朴和接近自然的生活，在距离康科德两英里的瓦尔登湖畔隐居两年，自耕自食，并以此为题材写成的长篇散文《瓦尔登湖》。

不过，除了作家、哲学家与环保主义者的身份之外，梭罗还是一位革新者——他制作出了那个时代品质最好的美国铅笔。

1842年，因兄长意外病逝，戴维·梭罗与父亲的关系一下子变得紧密起来。老梭罗从事铅笔制造业近二十年，两个儿子的学资都来自铅笔的利润，但那时的铅笔还很粗糙。

据梭罗的好友、作家拉尔夫·爱默生说，梭罗当时脑子里装着的全是如何改善铅笔流程和铅笔。梭罗查阅了大量典籍，做了大量实验，调整黏土与石墨比例造出了不同软度的各类铅笔，最终成功改良了“梭罗公司”铅笔。“梭罗”铅笔从1844年起就在市场上大受欢迎，并且屡获工匠协会、博览会奖项。

然而，问题也来了：为什么经过了漫长文具演化史的欧洲没有成为近代铅笔的制造中心，反而让美国占了上风呢？

英法美的铅笔争夺战

1564年左右，英国巴罗代尔的牧羊人在用墨块给羊群画记号时，引起了其他人的注意。就这样，英国人在巴罗代尔发现了石墨矿。随后，巴罗代尔的矿区立即被当时的乔治二世收归皇室所有。矿区出产的石墨十分适用于精确绘图，这对军事发展产生了重大的意义，很多炮弹的模具便由由这些石墨制成的铅笔绘制而成。

虽然当时英国人对于石墨的加工十分粗糙，只是将整块石墨块切割成条，然后以细线缠绕或者用羊皮包裹保护笔芯。但由于其良好书写和绘画性能，铅笔不仅被军方使用，还受到了当时全世界艺术家的欢迎，甚至使得一些人开始专门从事石墨走私活动。铅笔也就这样被悄悄地流传到了整个欧洲。

乔治二世

时间流逝，伴随着铅笔的普及，历史的必然和偶然交叠之中，技术开始革新——法国来了。

十七、十八世纪英法争霸期间，法国难以从英国与德国进口到铅笔，因此不得不开始了新石墨笔芯制造方法的研究。一位名叫孔德的科学家在多次尝试之后最终成功。

为提高石墨的利用效率，孔德将黏土混合进石墨粉中高温烧制。没想到此举不但制造出了石墨量需求少的笔芯，更阴差阳错地解决了石墨过软的问题。黏土愈多，笔芯愈硬；石墨粉愈多，则笔芯愈黑，人们于是获得了黑度和硬度两个可控变量，能够更好地满足起自己的需求。虽然英国对铅笔制造技术的垄断，就此被法国打破，不过遗憾的是，法国战败后，这种制造铅笔的方法并未在本国大规模投入生产。

关于这种制造技术，还流传着另一种说法：澳大利亚人哈德姆斯比孔德更早地发明了相同的笔芯制造方式。哈德姆斯建立的铅笔制造公司，将石墨和黏土的比例进行严格的划分，区出了20级黑度和硬度不同的铅笔。这种划分，在之后成为了H（Hard硬度）和B（Black黑度）的笔芯划分方式。

接着，让我们把目光移向美国。独立战争后，美国开始从欧洲进口铅笔；到19世纪时，美国已经可以开始独立生产铅笔了；随后，经过半个多世纪的磨练，美国不仅拥有了最优质铅笔的制造方法，还将铅笔的生产规模化、产业化；1870年，美国人乔瑟芬·迪克森建立的铅笔制造公司，已经成为了全球最大的石墨铅笔生产和加工公司。

进入20世纪，铅笔更以让人眼花缭乱的方式推陈出新，相伴而生的还有削笔机和精密器械工业，以及回应消费者“苛刻”的“尖”要求、代替原始人工实验的电子图像设计。

铅笔制作过程

此外，美国创新机制的作用也不容忽视，美国的专利体系以较合理的成本保护了发明者的知识产权，专利局还通过给研究人员提供研究经费、在期刊上刊登相关专利信息等一系列措施，积极鼓励技术信息扩散。与僵化的行会制度相比较，美国的机制更灵活、更宽松，也更能刺激专利保护。

美国本国，也已经登上了世界政治的舞台。在迪克森公司建立后的一个世纪里，美国代替了曾经的日不落帝国，成为了新的世界霸主……

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本书看似讲述的是铅笔的发展史，讲述了铅笔是如何从概念变成实物，又是如何不断完善的。实际上，作者是试图通过铅笔这一看似简单的物件来阐述工程技术的发生与发展的历史，而且在讲述铅笔的故事的过程中，讲述了人的历史。

作者简介

亨利·波卓斯基（Henry Petroski），美国杜克大学土木工程、历史学教授，特别擅长于事故分析，被《克科斯评论》誉为“科技的桂冠诗人”，2006年荣获美国历史悠久且最富盛名的工程奖项之一——华盛顿奖。他曾在《美国科学家》杂志中，持续为大众撰写工程设计与文化研究的专栏，也为《纽约时代》《华盛顿邮报》《华尔街日报》撰写一些非工程类文章。主要著作有：《设计，人类的本性》《铅笔：设计与环境的历史》《日用器具进化史》《超越设计：散论及其他非方程式计算的尝试》等。

波卓斯基通过对事故分析的案例、不同文化背景器物形态的差异比较，以及对器物创造、演进过程的梳理，富有创造性地阐述出抽象的设计基本问题；另一方面，他多采用以小见大的研究方法，通过一些经常被人们忽视的小物件来揭示设计的基本问题。

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本期编辑：雷思涵、刘瑾