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无限非概率驱动器
创新要么提供丰厚奖励的胡萝卜，要么提供贫困的大棒。
约瑟夫·熊彼特（Joseph Schumpeter）
我独自行走在法尔内群岛内岛（Inner Farne）的一条小径上，那是毗邻英格兰东北部海岸的一个岛屿。在小径的一侧，一只雌性绒鸭端坐在盛开的海滨蝇子草花丛中，它通体深棕色，郁郁寡欢，正静悄悄地孵卵。我弯下腰，从距离几英尺
远的地方用苹果手机给它拍了一张照片。它已然习惯了，每逢盛夏，每天造访这个小岛的游客有数百人之多，有些游客也会给它拍照留念。出于某些原因，在我点击智能手机快门的时候，一个想法跃入脑海：从我的朋友约翰·康斯太勃尔（John Constable）的一小段评论中产生的有关热力学第二定律的想法。这个想法就是：苹果手机电池中的电能和绒鸭身体中的热量几乎在做同样的事情。通过消耗或转换能量而产生不可思议的东西（照片、雏鸭）。然后我想，我刚才的这个想法本身与绒鸭和苹果手机一样，也是我大脑活动的一种奇异安排，当然也是由我近期所食之物提供的能量所驱动的。但大脑潜在的意识却使它变得可能了，大脑本身也是一种作用于个体的、数千年自然选择的进化产物，每一个个体自身的不可能性都是依靠能量转换而得以维持的。生活和技术都是世界上的奇异安排——能量产生的明确结果。
在道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）的《银河系漫游指南》（The Hitchhiker's Guide to the Galaxy）中，赞福德·毕博布鲁克斯（Zaphod Beeblebrox）的星舰——黄金之心
（Heart of Gold）是由一个虚构的“无限非概率驱动器”驱动的。近乎无限的非概率驱动器确实是存在的，但是在我们这颗星球上，它的存在形式就是创新的过程。创新有多种形式，但有一件事情是它们共有的，并且是与演化所产生的生物创新所共有的，那就是它们都是不可思议之事的加强型。也就是说，创新都是原子和数字信息的奇异组合，无论这种创新是苹果手机、创意还是绒鸭的雏崽。一部苹果手机中的原子被偶然地整齐排列成数百万个晶体管和液晶，或者绒鸭雏崽的原子被安排成血管和毛茸茸的羽毛，又或者我大脑中放电的神经元被安排成这样一种形式，它们可以并且有时候确实体现了“热力学第二定律”这个概念，这些都是极其不可能的。和演化一样，创新是一个持续不断地发现方法的过程，这些方法把世界重新安排成了不太可能偶然出现，并且恰巧有用的形式。由此产生的实体就是熵的对立面。与构成它们的要素相比，它们会更加有序，以及有更小的随机性。创新可能是无限的，因为即便它穷尽了要做的新事情，它也总是能找到方法，来更快速或用更少的能量做同样的事情。
在宇宙中，根据热力学第二定律，从局部上来说，熵是不可逆的，除非存在一种能量来源——通过不可避免地使其他地方的东西变得更不有序而为此处提供能源，所以整个系统的熵是增加的。非概率驱动器的动力因而只受能量供应的限制。只要人类通过谨慎的方式应用能源，他们就可以创造出更加精巧和奇异的结构。我从这个岛上可以眺望到的邓斯坦伯的这座中世纪城堡就是一个奇异的结构，在建成700年后它损毁的部分可能越来越多，熵也更多。全盛时期的城堡是大量能量消耗的直接结果，在邓斯坦伯城堡的例子中，这些能量主要源于石匠的体力，石匠们食用了由小麦制成的面包，以及进食长在阳光下牧草的奶牛产出的奶酪，从而获得了建造城堡的能量。曾在剑桥大学与京都大学担任研究人员的约翰·康斯太勃尔对我们赖以让自己的生活变得富足的东西是这么看的：
无一例外，它们都处于远离热力学平衡的物理状态，有时候经过很长时间，世界经由能量转换被带入这些便捷的构造，而对能量转换的利用降低了宇宙一个角落（我们的角落）的熵，并在别的地方增加了更多的熵。我们的世界变得越有序，越处于低概率状态下，我们就变得越富足，而就结果而言，整个宇宙就变得更加无序。
因此，创新意味着发现利用能量的新方式，运用能量来创造不可思议的东西，并且见证它们流行起来。它不仅仅意味着发明，因为这个词语暗含着的意思是找到一项可以流行起来的发明——它足够实用、价格实惠、质量可靠且无处不在，而且值得使用。诺贝尔经济学奖得主埃德蒙德·菲尔普斯（Edmund Phelps）将一项创新界定为“在世界其他地方变成一种新实践的新方法或新产品”。在接下来的部分，我会通过让一个想法流行起来的长期奋斗过程（通常是通过与其他想法结合）来追溯从发明到创新的历程。
我的出发点是：创新是现代世界最重要的事实，却是我们理解最少的。创新是当今绝大多数人与他们的祖先相比享受着繁荣和智慧的生活的原因，是过去几个世纪以来人类社会出现财富大爆炸的压倒性起因，也简单地解释了为何极端贫困的发生率在全球范围内有史以来首次出现自由落体式下降（从占全球总人口的50%下降到我有生之年见到的9%）。
如经济史学家戴尔德丽·麦克洛斯基（Deirdre McCloskey）所言，使我们中的绝大多数人（不仅仅包括西方人，还包括中国人和巴西人）变得前所未有的富有的是“创新主义”：应用新思想来提高生活水平的习惯。对于近几个世纪以来出现的财富大爆炸的其他解释都讲不通。贸易扩张了几个世纪，殖民统治者通过贸易强取豪夺，但如果只靠贸易和掠夺，并不能给收入带来实实在在的、如此量级的提高。没有能够产生如此巨大差异的充足的资本积累，用麦克洛斯基的话说，就是没有“一砖一瓦地搭建，一个学历接着一个学历地苦读”。在劳动力的可得性上没有长足的发展。也不应把这种责任推给伽利略和牛顿的科学革命，因为改变了人类生活的绝大多数创新起码在最初很少属于新科学知识的范畴，并且驱动了这些变革的创新者很少是受过训练的科学家。实际上，很多人都是出身卑微的缺乏教育的人，比如蒸汽机的发明者托马斯·纽科门（Thomas Newcomen）、带来纺织业革新的理查德·阿克莱特（Richard Arkwright），又或者给铁路带来革命性变化的乔治·史蒂芬逊（George Stephenson）。很多创新领先于作为这些创新的基础科学。因而工业革命在实际上，用菲尔普斯的话说，就是一种新型经济体系的产生，其内生的创新本身呈现为一种产品。我认为，某些机器本身使其得以成为可能。一台蒸汽机是“自我催化的”：它用于矿井排水，降低了采煤的成本，这又使得接下来的机器变得更便宜、更易于生产。这在后面的章节会介绍。
“创新”这个词出现的频率达到了令人惊异的程度，众多公司试图让自己听起来能跟上时代，但对于创新是如何系统性发生的却毫无概念。令人吃惊的真相是没有人真正知道创新为何会发生，以及它是如何发生的，更不要说接下来它会在何时何地发生。经济史学家安格斯·麦迪逊（Angus Maddison）写道，“技术进步是现代经济增长最本质的特征，也是最难以量化或解释的特征”；另外一位经济史学家乔尔·莫基尔（Joel Mokyr）认为，学者们“对培养和激发技术进步的那种制度知之甚少”。
以切片面包为例。这是有史以来最棒的东西。现在回过头来看，显而易见的是，这个发明源于有人打算为制作同样规格的三明治而发明一种提前切好面包的方法。同样显而易见的是，这件事可能会发生在电动机械首次流行的20世纪上半叶。但它为何出现在1928年呢？它为何出现在密苏里州中部奇利科西这个小镇呢？很多人都尝试制作了切面包的机器，但是它们不是性能不佳就是让面包变了味——因为面包包装得不是很好。让面包机可以正常工作的人是出生于艾奥瓦州的奥托·弗雷德里克·罗威德（Otto Frederick Rohwedder）。他在芝加哥学的是配镜和验光技术，在因为某些原因回到艾奥瓦州决意要发明一台面包切片机之前，他在密苏里州的圣约瑟夫市开了一家珠宝店。在1917年的一场大火中，他的第一台原型机被焚毁了，不得不从头再来。至关重要的是，他意识到必须要同时发明一台能够对面包进行自动打包的机器，才能保证面包切片是新鲜的。大多数面包店对此都不感兴趣，不过弗兰克·本奇（Frank Bench）旗下的一家面包店——奇利科西面包店（the Chillocothe bakery）对此很有兴趣，接下来的故事你们都知道了。密苏里州有什么特别之处吗？除了20世纪中期美国人普遍钟爱创新以及让创新得以发生的手段之外，最可能的原因是纯属偶然。机缘在创新中发挥了重要作用，这也是自由经济体表现出色的原因，它们提供了自由流动的实验机会。它们给了运气一次机会。
当人们可以自由地思考、实验和猜测时，创新就会出现；当人们彼此开展贸易时，创新会出现；当人们相对富裕且充满希望时，创新会出现。创新多少有点儿传染性，创新需要投资，创新通常出现在城市之中，如此等等。但是我们真的了解创新吗？鼓励创新的最佳方式是什么？是设立目标、指导研究、资助科学、撰写规则和标准，还是对上述这些退避三舍、解除管制、给人们以自由，或者是为想法创建产权、提供专利和颁发奖品、授予奖章，又或者是对未来充满恐惧或充满希望？你会发现所有这些政策的拥护者以及更多的人热切地争论着他们的成功案例。但是创新最惊人之处在于它依然如此神秘莫测。没有一位经济学家或者社会科学家可以完全理解为何创新会发生，更不要说它为何会在某时于某处发生了。
在本书中，我会尝试着去解决这个重大的难题。我主要是通过讲故事的方式来解决这个问题，而非单独通过抽象的理论化或论点（虽然有时候会有一些）。通过讲述创新者成功和失败的例子，让这些把他们的（或其他人的）发明变成有用创新的创新者来告诉我们创新是如何发生的。我讲述了蒸汽机和搜索引擎的故事、疫苗和电子烟的故事、集装箱和硅芯片的故事、轮式行李箱和基因编辑的故事、数字和抽水马桶的故事。让我们听听托马斯·爱迪生（Thomas Edison）、伽利尔摩·马可尼（Guglielmo Marconi）、托马斯·纽科门（Thomas Newcomen）、戈登·摩尔（Gordon Moore）、玛丽·沃特利·蒙塔古夫人（Lady Mary Wortley Montagu）、珀尔·肯德里克（Pearl Kendrick）、阿尔·花拉子密（Al Khwarizmi）、格蕾丝·赫柏（Grace Hopper）、詹姆斯·戴森（James Dyson）和杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）的故事吧。
我没指望记录每一个重要的创新。我略过了一些非常重要又众所周知的创新，我这样做并没有什么特殊的理由，比如，纺织业的自动化，或者有限公司的历史。我忽略了艺术、音乐和文学领域的绝大多数创新。我的例子主要来自能源领域、公共卫生领域、交通运输领域、食品领域、低技术领域以及计算机和通信领域。
我所讲述的所有故事的主角并不都是英雄，有些还是骗子、造假者或者失败者。很少有人是单打独斗的，因为创新是一项团队活动、一项集体性事业，它远不止人们普遍认知的那样。创新的功劳和署名资格是令人困惑又充满神秘感的，这样说并非完全有失公允。然而与绝大多数团队活动不同的是，创新通常不是一项精心设计的、有计划的或者可以管理的事情。它不能被轻易地预测，就像很多羞愧得面红耳赤的预言家所发现的那样。创新主要通过试错得以运行，这是自然选择的人类版本，并且它通常是伴随着在寻找其他东西时出现的巨大突破而被无意中发现的：它是非常偶然的。
我将在时间上重新回到人类文化的开端，以试图去理解是什么首先触发了创新，以及为何它发生在人类身上而非知更鸟或岩石身上。大猩猩和乌鸦确实也会通过发展和扩散新的文化习性而创新，但是这种创新只是非常偶尔地出现，并且非常缓慢，其他绝大多数动物根本就不会创新。
自我出版《理性乐观派》
（The Rational Optimist）一书10年以来，对几乎每个人来说，人类的生活水平正在快速地提升，我在那本书中提出了一个不流行的观点，世界已经变得更好，世界正在变得更好，而且世界将会变得越来越好。我完成那本书的时候，世界正深陷于一场严重的衰退之中，但是多年以来，对很多贫穷之人来说，世界经济的增长已经比以往任何时候都快很多了。埃塞俄比亚居民的平均收入在10年里翻了一番；极端贫困人口的数量在历史上首次下降到10%以下；疟疾导致的死亡率大幅下降；战争在西半球得以完全平息，这在旧世界（Old World）
是相当罕见的；廉价的LED灯取代了白炽灯和荧光灯；通过无线网络通话基本上是免费的了。当然，有些事情变得更糟了，但是总的趋势还是积极的。所有这些都归功于创新。
创新改变了我们的生活，而发生这种改变的主要方式是让人们能够为彼此工作。就像我以前认为的那样，人类历史的主题是我们在生产上变得越来越专业化，以及在消费上变得越来越多元化：我们从不稳定的自给自足转向了更安全的相互依赖。通过每周用40个小时的时间专注于满足他人的需求，我们把这称为工作，你可以把另外的72个小时（不算躺床上睡觉的56个小时）用于享受其他人给你提供的服务。你只需工作一小会儿就可以支付得起让电灯开1个小时的费用，而让它成为可能的就是创新。如果你自己单打独斗的话，提供等量的光需要你工作一整天，你得采集和提炼芝麻油或羊的脂肪以供油灯燃烧，在不远的过去，大多数人就是这么做的。
绝大多数创新都是循序渐进的过程。哈佛大学教授克莱顿·克里斯坦森（Clayton Christensen）在1995年杜撰了一个短语，那就是颠覆性创新。现代人对颠覆性创新的痴迷是错误的。即便一项新技术确实颠覆了一项旧技术，就像数字媒体对报纸所做的那样，其效果展现得也很慢，其步伐也是逐步加快的，是循序渐进而非突飞猛进地发挥作用的。创新在早期通常是让人失望的，可一旦创新开始了，它最终就会超出预期。我把这种现象称为阿玛拉炒作周期（Amara hype cycle），这是用罗伊·阿玛拉（Roy Amara）的名字命名的，他首先指出：从长远来看我们低估了创新的影响，但是从短期来看我们高估了它的影响。
也许创新最令人困惑的一面就是它如此不受欢迎，虽然我们口口声声地赞扬它。尽管有大量的证据表明，创新以不计其数的方式让几乎每个人的生活都变得更好了，但是绝大多数人对某些新东西的本能反应往往是担忧，有时候甚至是厌恶。除非它对我们有明显的用处，否则我们倾向于想象可能会发生的糟糕后果，这种想象要远多于可能会发生的好的结果。我们会代表那些当下的既得利益者（投资者、管理者和雇员等）给创新者设置障碍，阻碍创新者前进。历史表明，创新是一朵脆弱的小花，它很容易被碾碎在脚下，但如果条件允许，它就会迅速重生，正所谓“野火烧不尽，春风吹又生”。
在三个多世纪以前（在“财富大爆炸”开始之前），上述创新上的奇怪现象以及对创新的抵制得到了一个创新者极具表现力的赞美，虽然他可能没有使用“创新”这个词语。威廉·配第（William Petty）从一个十几岁的海员，一个受困于异国海岸的断腿男孩，逐步变成接受过耶稣会会士教育的人，并成为哲学家托马斯·霍布斯（Thomas Hobbes）的秘书。在荷兰待了一段时间之后，他开始了自己作为医生和科学家的职业生涯。后来他以商人、爱尔兰的土地投机者、下议院议员的身份出现，最终成为一位富有的、在政治上有影响力的经济学先驱。他是一个创新者，而非发明家。在职业生涯初期，即在1647年成为牛津大学解剖学教授期间，配第发明了一个双重书写的工具，并且申请了专利。利用这个工具，他可以一次性地抄写出两份《希伯来书》的第一章。同时，他还设计出了一个无须在河床上架设支撑物就可以建造桥梁的方案，以及一种种植玉米的机器，并且都申请了专利。但是这些发明没有一个流行起来。配第在1662年满怀感慨地对很多创新者发出了如下的哀叹：
几乎没有什么新发明曾经通过垄断权获得过报酬。因为尽管发明者常常自我陶醉于其发明创造的价值当中，想当然地认为全世界的人都会侵犯他的发明权，可是根据我的观察，一般人是很少愿意使用这些新发明的，因为这些新发明本身还没有经过彻底的考验，还没有经过时间来证明它们有没有潜在的缺点。所以，当一项新的发明最初被提出来的时候，几乎所有人在一开始都是反对的，而可怜的发明者则总是会受到那些无理取闹的“聪明人”的左右夹攻。每个人都能发现这项新发明的缺点，没有人肯定它，除非发明者按照人们提出的意见对他的新发明进行改良。能够经受得住这样责难的人真是凤毛麟角，即使经受住了这样责难的人，最后也还是按照人们各式各样的意见对其发明进行改进。正因为如此，可以说，没有一个人敢说某项新发明完全是自己的，甚至于这项新发明的哪一个部分与最初的发明者有关都不乏争议。更糟的是，当围绕着新发明的无休止的争议平息的时候，时间已经过去很久了，那可怜的发明者不是已经作古就是已经为此发明债台高筑了，不免被出资与他合作的人所咒骂。这样，所谓的发明者和他的发明就彻底地化为了乌有。