设备构造及原理
郑晓静，力学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士。曾兼任中国科协副主席、中国科学院数理学部副主任、兰州大学副校长和研究生院院长、西安电子科技大学校长和党委书记等。现任中国学位与研究生教育学会副会长，中国力学学会理事长、国际理论与应用力学联合会（ICTAM）理事等。
（郑晓静等著. 北京：科学出版社，2023. 10）一书的写作源于中国科学院理论物理研究所欧阳钟灿院士2012年11月6日在西安电子科技大学的一场报告。在那场报告结尾，欧阳钟灿院士简要介绍了享有“工程诺贝尔奖”美誉的德雷珀奖，这引起了我很大的兴趣。
相信你一定对诺贝尔奖耳熟能详，但你或许不太了解，甚至尚未听说过“工程诺贝尔奖”。即便如此，你对芯片、网络、GPS、手机和计算机一定并不陌生，或许还正在享用，而这些都是本书所介绍的“工程诺贝尔奖”的成果。
其实，所谓工程诺贝尔奖仅仅是由美国工程院于1988年设立的“查尔斯·斯塔克·德雷珀奖”的昵称。该奖“旨在奖励那些在大力增进人类福祉、显著改善人类生存质量与自由程度方面做出重要贡献的工程师们”，这与旨在表彰在物理学、化学、生理学或医学等领域“对人类作出最大贡献”的科学家的诺贝尔奖，无论是在出发点和落脚点上都有着明显不同。
基于基础研究的突破所产生的技术发明对人类社会的发展和进步的影响和变革，往往更为直接且更广泛。如：英国人瓦特在已有蒸汽机的基础上发明的高效能蒸汽机，带动着纺织机、鼓风机、抽水机、磨粉机等并促成了纺织、印染、冶金、采矿业的迅猛发展，导致了机器制造业、钢铁工业、运输工业的蓬勃兴起，同时也在科学上，促进了热力学理论的建立。再如：电的发现和应用彻底改变了人类生活的方式和品质。同样，德雷珀奖的成果不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的进步，而且也深刻地影响着人们的生活小习惯和思维方式。
之所以该奖以美国麻省理工学院（MIT）航天航空系的查尔斯·斯塔克·德雷珀（Charles Stark Draper）教授的名字命名，是因为美国工程院以及德雷珀的同事们希望以此纪念这位有着“惯性导航系统之父”之誉并创建了MIT仪器实验室（现为德雷珀实验室）的著名学者。
德雷珀教授分别于1957 年和1965 年当选为美国国家科学院院士和美国国家工程院院士，曾任国际宇航科学院院长、全美发明家学会会长，还曾任以著名力学家卡门名字命名的冯·卡门基金会的主席。正是由于德雷珀发明的惯性制导系统，引领了各类弹道导弹制导系统的开发，并保障了“阿波罗登月计划”及火星探测的圆满成功。
相信你一定早已听说过甚至十分了解许多科学家和工程师的贡献，但是你也许很难简明扼要地表述二者的区别。为此，请仔细体会著名的力学家西奥多·冯·卡门( Theodore vonKarman，1881~1963 ) 的名言：
然而，在人类文明和社会进步的长河中，科学的发展和技术的进步往往是相伴而行的，不少获得过德雷珀奖的学者，如发明集成电路的杰克·S.基尔比、第一个提出实用的光纤通信系统的高锟、发明电荷耦合器件（CCD）的威拉德·S.博伊尔和乔治·E.史密斯、开发定向进化生物技术的弗朗西斯·H.阿诺德、发展可充电锂离子电池的约翰·B.古迪纳夫和吉野彰、发明蓝光二极管的中村修二和赤崎勇，也获得了诺贝尔奖。
首届德雷珀奖于1989 年颁发给了美国物理学家杰克·S. 基尔比（Jack S. Kilby）和罗伯特·N. 诺伊斯（Robert N. Noyce），其颁奖词为：“以表彰其对单片集成电路的独立开发。”
在运用科学的原理与方法研发出新的工艺、流程、产品、装备和系统的过程中不仅需要已有知识的积累，更需要有巧妙的构思和大胆的突破，这些构成了技术创新中不可或缺的重要部分。德雷珀奖把实现这类创新的学者统称为工程师，而实际上他们也可以被认为是钱学森先生所称的“技术科学家”。
之所以写作本书，主要出于一直以来对钱学森先生1957年发表在《科学通报》上的《论技术科学》一文的不断感悟。
钱学森先生认为“技术科学是从实践的经验出发，通过科学的分析和精炼，创造出工程技术的理论。”在他看来：“自然科学是不可能尽善尽美的，不可能把工程技术完全包括进去；而技术科学却能把工程技术中的宝贵经验和初步理论精炼成具有比较普遍意义的规律，这些技术科学的规律就可能含有一些自然科学现在还没有的东西。” 在我们一方面加强对基础科学的研究和教育以力图更好地揭示自然现象及其内在规律并培养出一批批杰出的自然科学家，一方面加强对工程科学的重视以力图更好地解决“卡脖子”问题并培养出一批批卓越的工程师的同时，我们更需要尽快对技术科学加以重视和扶持以力图不仅实现技术突破，而且创造出对那些工程技术问题有普遍的应用和深刻的引领的工程理论，并培养出“从自然科学一直到生产实践，都要懂得。不仅知识广，而且他必须要能够灵活地把理论和实际结合起来”的技术科学家。
之所以写作此书，特别是向公众介绍德雷珀奖和它的各项获奖成果以及这些成果诞生的主要过程和这些获奖者的主要经历，还出于展示技术发明对人类社会进步和我们正常的生活质量改善所发挥的重要作用、展示现代工程与技术科学和基础科学在现代科学技术体系中的相辅相成关系的愿望。
在为读者特别是从事基础学科、技术学科和工程学科研究的学者、工程师和青年学生提供有益的启发、有用的借鉴和有趣的参考的同时，还基于以下几点希望。
一是由德雷珀奖那一个个具有划时代意义的成果来品味“大力增进人类福祉、显著改善人类生存质量与自由程度”的含义以提升对科学和技术成果的鉴赏力；
二是由德雷珀奖成果那一个个看似平常却意义非凡的具体发明过程来体会需求牵引与问题导向、奇思妙想与不惧权威、沟通协作与百折不挠、远见卓识与宽容失败等的重要性，并加深对技术发明共性特点的理解；
三是由德雷珀奖成果那一个个鲜活生动的发明人的个人魅力和时代机遇来领悟扎实的数学物理基础、宽口径的工程学训练、实际动手能力，包括在军队服役、开创公司、在研究所任职、在大学任教、在政府工作等在内的职业经历以及他们对责任的诠释和对当今诸多问题的思考，以审视我们的人才培养模式以不断完善创新创造的环境。
当然，最为重要的还是希望本书能鼓励和吸引更多的科技工作者和年轻学子致力于解决工程实际问题，特别是解决“卡脖子”技术难题，开辟出造福人类的新天地。
本文根据《“工程诺贝尔奖”——查尔斯·斯塔克·德雷珀奖》（郑晓静等著. 北京：科学出版社，2023. 10）一书的“简介”“前言”及正文部分整理。
本书介绍了德雷珀奖设立和颁发的基本情况以及查尔斯·斯塔克·德雷珀博士的生平贡献，着重介绍了1989～2022年共计24项德雷珀奖的获奖成果及其发明的主要过程以及60位获奖者的主要经历。
全书以科普和人文视角，通过回顾各项德雷珀奖获奖成果诞生的时代背景和研发的逸闻趣事以及所带来的变革，一方面展示技术发明对人类社会进步和人们生活品质改善所发挥的及其重要的作用，另一方面展示现代工程、技术科学和基础科学在现代科学技术体系中的相辅相成关系。通过叙述德雷珀奖获奖者的求学与成长、工作与生活、个性与特长，展示时代需求、问题导向、团队平台、眼界格局、敢为人先、不懈进取、责任担当、协同合作、敏锐缜密、数理功底等基本要素对科学家和工程师成长和成果取得的影响，进而为读者特别是从事基础学科、技术学科和工程学科研究的学者、工程师和青年学生提供有益的启发、有用的借鉴和有趣的参考。
开云·归纳体育(kaiyun)