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2003年冬天的一个早晨，我开车到波士顿的哈佛大学贝丝·伊斯雷尔女执事医疗中心去见一位名叫亚历克斯的病人。亚历克斯33岁，有着运动员那种健美的身材。他被诊断患有一种叫作“卡波西肉瘤”的恶性肿瘤。医生制订的6种化疗方案并没有阻止他病情的发展。他的身体变得很差。我和几个科学家花了两年时间来为这一刻做准备——亚历克斯成了第一个使用我们新的抗癌药物治疗的病人。
当我走进亚历克斯的房间时，他正躺在床上输液，轻声对护士说着话。我们的药物——一种淡黄色的液体，正慢慢地注入他的手臂。医生走出病房后，一直在角落里记笔记的护士合上文件夹也挥手离开了。亚历克斯转向我，脸上带着温柔的微笑和疑惑的表情。到今天为止，所有疯狂的活动——许可证讨论、融资、实验室研究、安全实验、生产检查、美国食品和药物管理局（FDA）备案、协议起草以及多年的研究已经全部结束。亚历克斯的眼睛仿佛在问唯一重要的事情：这种淡黄色的液体真的能救他的命吗？
医生们经常会看到这种表情，但我之前从来没有看到过。
我拉了把椅子坐下。在亚历克斯输液的过程中，我们交谈了将近两个小时，谈及餐馆、运动和波士顿最好的自行车道。亚历克斯停顿了一会儿，问我如果我们的药不起作用，下一步他会怎么样。我吞吞吐吐地说了一些并不是正确答案的话。我们都知道，尽管美国国家实验室和大型研究公司每年要花费数百亿美元进行研究，但治疗肿瘤的方法几十年来从未有过大的改变。吃药已经是最后的手段。
两年后，我坐在了另一家医院的另一张病床旁。我的父亲患了一种侵袭性白血病。一位上了年纪的医生遗憾地告诉我，他能提供的仍然是40年前住院医生开的那种化疗方案。第二、第三、第四种观点和几十个绝望的电话证实了他所说的话——没有新的药物，甚至没有任何有希望的临床试验。
理查德·米勒对我说：“别人看我，就像看一个疯子一样。”
米勒60多岁，是一位和蔼可亲的肿瘤学家，他提出了用他一直在研究的一种新药治疗癌症患者的建议，并向我解释了大型制药公司的研究团队对此做出的反应。这是一种实验室里的化学物质，看上去和漂白剂没什么差别。
大多数药物的工作原理是：将自身温和地附着在细胞内那些引发疾病的过度活跃的蛋白质上。这些蛋白质就像一群电量强劲的机器人，会导致细胞失控。之后，这些细胞开始失控增殖，癌症就是这样造成的。或者它们会攻击人体本来的组织，比如导致严重的关节炎。药物通过附着在过度活跃的蛋白质上，降低它们的活性，使这些细胞安静下来，恢复体内的秩序。
然而，米勒的药并没有温和地附着在蛋白质上，它就像食人鱼一样，紧紧抓住蛋白质不放。对化学家来说，这是一种不可逆的黏合剂。而它的问题就是即使产生错误，它也无法从你的系统中被清除出去。也就是说，如果它附着在错误的蛋白质上，就会引起严重的，甚至致命的毒性。所以不能给病人吃类似食人鱼的药物。
米勒是一家陷入困境的生物科技公司的首席执行官。该公司的第一个项目是在米勒的新药问世前10年开发的，当时并没有成功。公司的股价跌至1美元以下，并收到了纳斯达克的退市通知。这意味着这家公司将很快被逐出市场，并进入过时公司的炼狱之中。
我问米勒，为什么遭到那么多拒绝甚至嘲笑，他还要坚持开发食人鱼药物。米勒说，他理解所有反对这种药物的理由。但另一方面，这种药物的药性非常强大，以至只要很低的剂量就可以起到治疗的效果。身为斯坦福大学兼职医生，米勒解释说，他认识的许多病人只剩下几个月的生命，他们绝望地寻找机会，却也明白其中的风险。在这种背景下，承担潜在的风险是合理的。
米勒说：“我很喜欢弗朗西斯·克里克的一句话。”克里克和詹姆斯·沃森一起发现了DNA（脱氧核糖核酸）的双螺旋结构，并获得了诺贝尔奖。当被问及他是如何赢得诺贝尔奖时，克里克说：“哦，这很简单。我的秘密是我知道该忽略什么。”
米勒与几位医生分享了食人鱼药物的早期实验结果，这些医生同意对晚期白血病患者进行临床试验。但米勒的投资者并不相信。米勒说：“直到今天，如果你问他们（这种药物是如何起作用的），他们也不知道。”他在一场董事会的争斗中败北，辞去了首席执行官一职。
然而，实验仍在继续。米勒离开后不久，早期实验就获得了令人鼓舞的结果。该公司开始了一项大规模的关键研究。一半的病人接受标准治疗，另一半则接受新药治疗。2014年1月，监测这项研究并招募了近400名患者的医生建议停止实验。结果如此惊人——与接受标准治疗的患者相比，接受米勒提供的药物（依鲁替尼）的患者，其反应率高出了近十倍——以至拒绝对照组的患者使用依鲁替尼被认为是不道德的。
不久之后，美国食品和药物管理局为这种新药颁发了批文。几个月后，米勒的公司——Pharmacyclics，被一家曾经对此药不屑一顾的大型制药公司以210亿美元收购。
图0-1 科学家与食人鱼
米勒的食人鱼药物是一个经典的奇思狂想案例。其最重要的突破是在很长一段时间的无人问津之后，美国政府为它们提供了大量的资金和支持。这些起初不被人们理解的事物非常脆弱，要穿过充满怀疑和不确定性的黑暗隧道，结果通常是要么被碾碎，要么被忽视。它们的拥护者常常被视为疯子，或者像米勒一样干脆被抛弃。
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拯救生命的药物，就像改变产业的技术一样，往往都是从那些支持疯狂想法的孤独发明家开始的。但是需要大量的人将这些想法转化为可行的产品。当有能力开发这些想法的团队拒绝这些想法时，就像所有大型研究机构拒绝米勒的药物一样，这些突破要么被埋在实验室里，要么被困在失败公司的废墟下。
米勒只是勉强保留了他的想法。但绝大多数的奇思狂想都没有这种机会。
尽管在这个主题上有大量令人麻木的文章，但还是无法帮助我们理解大群体行为的核心。每年，时尚杂志都会为创新团队的成功文化庆祝，封面上笑容满面的员工举着闪闪发光的新产品，就像运动员举着奥运火炬一样。领导者会透露他们的秘密。然后，这些公司往往会破产倒闭。人是一样的，文化也是，它们似乎在一夜之间就发生了转变。这是为什么呢？
我总觉得关于文化的文章和书籍缺少力量。听到“文化”这个词，我总会想到“酸奶”。例如，一本讲文化的畅销书（典型的此类作品）通常只是根据少数几家顶尖公司的股价表现，列出它们的名字，然后从它们在创造成功文化方面的相似之处中提炼一些模糊的经验教训。安进公司就是一个例子，我很熟悉这家生物科技公司，它给读者提供的经验包括：“面对无数可能的危险，将自己置于优势地位。”
安进公司真正的故事发生在几年之后，该公司当时几乎破产，所有最初的项目（包括鸡生长激素和猪疫苗）都失败了。最后一个项目（研制一种刺激红细胞生长的药物）所剩的时间也不多了，好几家公司也在同时研发，但安进比竞争对手提前到达终点。这在很大程度上要归功于芝加哥大学的尤金·戈德瓦瑟教授。戈德瓦瑟研究这个问题已有20年之久，他掌握着赢得比赛的关键：从2 550升人类尿液中精心提取一瓶8毫克的纯化蛋白质，这种蛋白质中含有制药的代码。他决定把这瓶药给安进公司，而不是它的主要竞争对手波根公司。很快，波根公司就破产了。
这种名为促红细胞生成素（简称epo）的药物投产后，每年能带来100亿美元的收入，比任何人想象的都要成功得多。安进就像中了彩票一样成功研制了该药物。安进刚一拥有这种药物，就和行业内的其他所有人（包括它的合作伙伴强生，在安进陷入困境时强生救过它）打起官司，以阻止它们参与竞争。虽然在接下来的15年里，安进再也没有重现epo的成功，从被授予的专利数量来看，安进的研究产出也很差，但它仍是一家非常成功的公司。因此，如果纯粹从文化的角度分析，创新似乎不太重要。
安进可能没有很好的研发团队，但它有很好的律师。它赢得了每一场诉讼，它的竞争对手也放弃了。业内人士将该公司称为“一家生产药物的律师事务所”。
安进的故事给我们上了有益的一课，包括为晚餐买单和聘请优秀的律师。但从该公司出色的股价表现中提取文化要素，就像让刚刚中奖的人描述他买彩票时穿的袜子一样。
我对事后分析文化的抵触来自我所接受的物理学训练。在物理学中，你会找出揭示基本真相的线索，建立模型，看看它们能否解释你周围的世界。这就是我们在这本书中要做的事。我们将证明为什么结构比文化更重要。
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在医院接受了几个月的治疗后，亚历克斯康复了。在我写这本书的时候，他还活着，但我的父亲没能康复。我找不到任何治疗方法，没有电话打来，没有任何专家朋友和同事可以帮我，我的所有努力都于事无补，没有任何改变。他在确诊后几个月就去世了，但在那之后的许多年里，我觉得自己仍在与病魔做斗争，因为我始终相信，只要我足够努力，就能找到适合他的治疗方法，这很重要。我不会让他失望的。我的梦中反复出现一个场景——我递给护士一个小瓶子，护士将药物注入我父亲的静脉，然后他的病就好了。
几十种有希望治疗我父亲疾病的候选药物被抛弃了，直到今天，它们仍然没有被接受。
为了解放那些被抛弃的药物和其他有价值的产品和技术，我们需要理解为什么即使是优秀的团队、怀有美好意愿的优秀人才，也会把伟大的想法扼杀在摇篮中。
20世纪70年代，诺基亚是一家工业集团公司，主要以生产橡胶靴和卫生纸闻名。在接下来的20年里，它开创了第一个蜂窝网络，研制出了第一部汽车电话和第一部全网络模拟电话，以及第一部成功的GSM（全球移动通信系统）手机。到21世纪初，该公司的智能手机销量占全球总量的一半。简而言之，它是欧洲当时最有价值的公司。《商业周刊》的一篇封面文章大胆地写道：“诺基亚已成为成功的代名词。”《财富》杂志揭示了诺基亚的秘密：它是“世界上最不看重等级制度的大公司”。其首席执行官解释说，关键在于公司文化，“你可以享受一些乐趣，可以不按常规思考……甚至犯错误”。
2004年，几位诺基亚工程师发明了一种新型手机：可以上网，并配有彩色触摸大屏和高分辨率摄像头。为了配合这款手机，他们还提出另一个奇思狂想：在线应用商店。但是，广受赞赏的幕后团队否决了这两个项目。3年后，工程师们看到他们的奇思狂想在旧金山实现了——史蒂夫·乔布斯发布了iPhone（苹果手机）。5年后，诺基亚已无关紧要，该公司于2013年卖掉了自己的移动业务。在其手机业务达到顶峰至黯然退场前，诺基亚的市值下降了大约2.5万亿美元。
一个极具创新精神的团队转变了方向。
几十年来，默克公司一直是医学研究领域最受尊敬的公司之一。在1987—1993年连续7年的调查中，它在《财富》年度最受欢迎的公司调查中一直名列第一，直到苹果公司在2014年打破这一纪录。默克公司推出了世界上第一个降胆固醇的药物，还研制出了世界上第一个治疗河盲症的药物，并将这种药物免费捐赠给非洲和拉丁美洲的许多国家。然而，在接下来的10年里，默克公司几乎错过了药物研制领域的每一个重大突破。它不仅忽视了基因工程，而且忽视了治疗癌症和自身免疫系统疾病，以及精神疾病的药物——这是20世纪90年代和21世纪初医疗行业取得突破的三大重点领域。
在每一个创意领域，我们都会看到传奇团队突然而神秘地转向。埃德·卡特穆尔在撰写有关他在皮克斯的辉煌经历时，是这样描述迪士尼的：
《狮子王》于1994年上映，最终在全球获得9.52亿美元的票房，之后该工作室开始缓慢衰落。起初，原因可能是领导层发生了一些变化，但大多数人仍然在那里，他们仍然有才能和志向去做意义重大的工作。
尽管如此，在1994—2010年的16年里，没有一部迪士尼动画电影能在票房上独占鳌头……我感到有必要去了解一下背后隐藏的因素。
让我们来谈谈那些隐藏的因素。
团队和公司的行为模式突然发生变化——人们突然以截然不同的方式行事——这在商业和社会科学中是一个谜。例如，企业家们经常说大公司的失败是因为大公司的人保守且不愿意冒险。最令人兴奋的想法来自小公司，因为我们告诉自己，我们是真正充满激情的冒险家。但如果把这种大公司类型的人放到创业公司里，他就会支持一些奇思狂想。同一个人在一种情况下可能是扼杀项目的保守派，而在另一种情况下也可能成为挥舞旗帜的企业家。
在商业社会中，行为的变化可能是一个谜，但类似的模式是一种被称为“相变”的奇妙现象的本质。想象一个装满水的大浴缸，用锤子敲击水面：锤子碰到液体会溅起水花；但如果降低水温，直到水结冰，再用锤子击打，冰面就会破碎。
同分子物质在一种情况下是液体，而在另一种情况下则是固体。
为什么？分子如何“知道”它们的行为突然改变了？换句话说，这让我们更容易了解所谓的风险规避型大公司的奥秘：如果我们把一个水分子滴到一块冰上，会发生什么？它会冻结。如果我们把同样的水分子投到水池里，会发生什么？它会和所有其他水分子混在一起。这该怎么解释呢？
物理学家、诺贝尔奖得主菲尔·安德森曾用“量变达到一定程度会产生质变”这句话来概括这些问题答案背后的核心思想：“整体不仅比部分之和更大，而且与部分之和非常不同。”他不仅描述了液体的流动性和固体的刚性，还描述了金属中电子更奇特的运动方式（他因此获得了诺贝尔奖）。我们无法只通过分析一个水分子或金属中的一个电子来解释这些群体行为，因为它们是新的物质相态。
图0-2 锤子敲击水面和冰面产生的不同结果
我将向大家介绍的团队和公司也是如此，没有办法通过分析任何个体的行为来解释整个群体。善于培育奇思狂想是人类组织的一个相态，就像液体是物质的一个相态一样。擅长开发特许经营（如电影续集）是组织的不同相态，就像固体是一个物质的不同相态一样。
了解组织的这些相态，不仅能帮助我们理解为什么团队会突然转变，还会让我们明白如何控制这种转变，就像温度能控制水是否结冰一样。
基本思想很简单。你需要知道的一切都在浴缸里。
液体分子会四处漫游。把浴缸里的水分子想象成操场上随意奔跑的学员。当气温降至冰点以下时，就好像教官吹了一声口哨，学员们突然列队站好。刚性固体排斥铁锤，液体的混乱无序却能让锤子顺利通过。
当发展趋势在一场竞争中发生逆转时，系统就会崩溃。结合力试图把水分子锁住，形成刚性结构。而熵这种趋势使系统变得更加无序，它促使这些水分子四处游荡。随着温度降低，结合力变强，熵变弱。
当这两种力量交叉时，系统就会崩溃，水结成冰。
所有的相变都是这两种力量相互竞争的结果，就好像被约束的水分子与处于无序状态下的水分子之间的一场拔河比赛。当人们组成一个团队、一个公司，或任何带有任务的团体时，他们也创造了两种竞争力——两种激励形式。我们可以把这两种相互竞争的激励机制看作股权和等级。
例如，当团队规模较小时，每个人对团队项目成果的贡献所占的比例都很高。在一家小型生物技术公司，如果一种药物有效，团队中的每个人都将成为英雄和百万富翁。如果失败了，每个人都得重新找工作。与可能由失败导致的高风险相比，职位或晋升带来的加薪等福利就显得微不足道了。
图0-3 团队间的竞争
随着团队和公司规模的扩大，每个人在成果中所贡献的比例减少，而职位的额外津贴增加。当两者交叉时，系统就会崩溃。激励机制开始鼓励人们去做那些没有人想做的事。同样的一群人开始排斥奇思狂想。
坏消息是，相变是不可避免的，所有液体都会结冰。好消息是，了解这些力量能够帮助我们管理过渡过程。水在32华氏度
时结冰。在下雪天，我们在人行道上撒盐以降低水到达结冰点时的温度。我们希望雪融化成水而不是硬化成冰。我们宁愿在水坑里把鞋弄湿，也不愿滑倒受伤在医院里躺一个星期。
我们可以用同样的原理设计更好的材料。比如，在铁中加入少量的碳就能制造出一种更坚固的材料——钢；在钢中加入镍就能生产性能最强的合金——喷气式发动机和核反应堆内部所使用的钢。
我们会看到如何将类似的原则应用于设计更具创新性的组织。我们将识别结构上的微小变化，而不是文化上的微小变化，因为结构上的变化可以改变一个僵化的团队。
领导者花了很多时间宣扬创新。但是当温度下降时，一个绝望的分子无法阻止周围的冰结晶。然而，结构上的微小变化却能使钢熔化。
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这本书分为三个部分。第一部分讲述了5个不同凡响的人生故事。故事有一个中心思想：为什么善于创造奇思狂想（如原创电影）和善于制作特许经营电影（续集）是大群体行为的不同阶段——独立与分离。没有一个团体可以同时做这两件事，因为没有一个系统可以同时处于这两个阶段。但是有一个例外。当前面提到的水正好是32华氏度时，小块的冰和液体共存。一旦低于或高于这个温度，物体就会冻结或液化。但是在相变的边缘，两相可以共存。
第一部分描述的前两条培育奇思狂想的原则，也是支配处于边缘的生活的两条原则。第三条原则解释了如何长期保持这种优势。它借鉴了国际象棋的技巧而不是物理学技巧：历史上保持第一名时间最长的国际象棋冠军就将他的成功归结于掌握了这一理念。
第二部分描述了基础科学。我们将看到相变科学是如何帮助我们了解野火的蔓延、改善交通流量以及在线搜捕恐怖分子的。我们将应用类似的想法来了解为什么团队、公司或任何有使命的群体会在这两个相态之间转换，就像水在液体和固体之间转换一样。
这些内容放在一起将揭示“神奇数字150”背后的科学——一个描述团队和公司何时转向的方程式。这个方程式将引导我们找到另一个原则，告诉我们如何“叫醒”神奇数字——这个变化将使所有疯狂的团队变得更强大（最后，我们总结了4条原则以及4条个人经验教训，供任何一个想要培育某种奇思狂想的人参考）。
最后一部分描述了被我们称为所有“奇思狂想之母”的东西。我们将把这些关于群体行为的观点扩展到社会和国家的层面，并看看它是如何帮助我们理解历史进程的：例如，近代史上为什么国土面积不大的英国能够击败印度和清王朝这两个当时更强大更富裕的帝国。
这可能听起来有点儿……疯狂。
就是这样。
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首先，我们来看看一名工程师是怎样处理一个全国性的危机的。
首先，让我们回到一战前的世界……