你知道 GPS 是怎么發(fā)明的嗎？

馬里蘭州羅瑞爾市坐落著(zhù)約翰·霍普金斯大學(xué)的應用物理實(shí)驗室（APL）的自助餐廳，長(cháng)期以來(lái)都是就職于實(shí)驗室的物理學(xué)家、數學(xué)家、技術(shù)人員聚會(huì )的熱門(mén)地點(diǎn)。在 1957年10月7日 的午餐時(shí)間，大家討論得異常熱烈，因為蘇聯(lián)剛剛發(fā)射了第一顆人造衛星。

兩位年輕的物理學(xué)家威廉·吉爾和喬治·韋芬巴赫也參與了討論。他們首先確認這不是蘇聯(lián)的把戲，因為確實(shí)收到了來(lái)自太空的音樂(lè )。繼而他們忽然想到，可以利用多普勒效應來(lái)計算衛星的移動(dòng)速度（簡(jiǎn)單說(shuō)，多普勒效應就是指信號源或接收器在運動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對速度與波形頻率的固定關(guān)系。如果你路過(guò)鳴笛的消防車(chē)或救護車(chē)，會(huì )覺(jué)得隨著(zhù)它們的遠離，鳴笛的音調也下降了）。結果，吉爾和韋芬巴赫用了幾個(gè)小時(shí)，就實(shí)現了收聽(tīng)、測量、跟蹤的功能。

過(guò)了幾周，一個(gè)無(wú)組織的科學(xué)家團隊在此基礎上補充細節，研究關(guān)于軌道衛星的理論，提出了改善建議。之后，APL 負責人批準了款項。于是 APL 的科學(xué)家們有了一整套算法，能夠精密地測算出衛星的運動(dòng)軌跡。

到了 1958年 春天，APL 的副主任弗蘭克·麥克盧爾把兩個(gè)家伙叫去辦公室，神神秘秘地問(wèn)：如果衛星運動(dòng)時(shí)，可以用固定的地面接收器來(lái)計算衛星的方位，那么反過(guò)來(lái)，衛星固定，地面接收器運動(dòng)，能夠測算出接收器的位置嗎？這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有人想過(guò)，也沒(méi)有人評估過(guò)。經(jīng)過(guò)幾天的緊張計算，吉爾和韋芬巴赫確認：“反向定位” 是可行的。

2年 后，美國實(shí)現了 “反向定位” 系統，最初用于為潛艇確認位置。1983年，大韓航空的班機因為導航故障誤入蘇聯(lián)領(lǐng)空被擊落之后，美國向民用領(lǐng)域開(kāi)放了整套系統。這，就是今天我們熟悉的 GPS。

傳統上，大家在討論 “創(chuàng )新” 時(shí)，往往聚焦于創(chuàng )新的個(gè)人，以及他們創(chuàng )新的精神和過(guò)程。但是我們仔細檢查 GPS 的發(fā)明歷程就會(huì )發(fā)現，環(huán)境對于創(chuàng )新來(lái)說(shuō)同樣不可或缺。

沒(méi)錯，兩位年輕的物理學(xué)家有著(zhù)靈活的頭腦。但是僅僅有頭腦，沒(méi)有眾多外部因素的參與，是絕對不夠的。如果沒(méi)有那家自助餐廳讓大家放松閑聊，他們大概不會(huì )對蘇聯(lián)衛星這樣的 “份外話(huà)題” 那么感興趣。如果沒(méi)有無(wú)組織的科學(xué)家團隊的補充，對衛星的追蹤大概只能停留在粗略的水平。如果沒(méi)有 APL 負責人的批準，衛星軌跡的精密測算只能是空想。最重要的，如果沒(méi)有麥克盧爾 “反其道而行之” 的思考，用衛星為地面設備定位的辦法恐怕還需要很久才會(huì )誕生。當然，以上這些因素的任何缺失，GPS 的誕生鏈條就不成立，出現幾率就要大打折扣。

真實(shí)的創(chuàng )新有大量是與 GPS 的創(chuàng )新類(lèi)似的，即參與到創(chuàng )新過(guò)程的各種外部因素大多是雜亂的，完全不存在 “為了統一的目的共同努力” 的跡象，甚至有些外部因素會(huì )把原有方向完全調轉過(guò)來(lái)。套用馬克思的話(huà)說(shuō)，各種外部因素只是 “充當了創(chuàng )新的不自覺(jué)的工具而已”。反過(guò)來(lái)說(shuō)，外部因素越多，“創(chuàng )新的不自覺(jué)的工具” 也就越多，創(chuàng )新也就越容易誕生。

再來(lái)看看計算機的例子。19 世紀，英國發(fā)明家查爾斯·巴貝奇發(fā)明了具有傳奇色彩的分析機，被譽(yù)為 “現代電子計算機之父”。但是終其一生，他的兩項重要發(fā)明都沒(méi)有制成實(shí)物。他設計的差分機，采用機械結構來(lái)計算差分，因為結構太過(guò)精密，遠遠超過(guò)當時(shí)的工藝水平，所以始終無(wú)法實(shí)現（實(shí)際上現代計算機采用的是電子信號而不是機械結構）。他設計的分析機同樣復雜，但提供了 “通用計算” 的理論模型（可以用來(lái)求解通用問(wèn)題而不僅是執行數學(xué)計算）。只是因為缺乏環(huán)境，巴貝奇的分析機要等到 100年 后，借由圖靈、馮·諾依曼等等一大批天才的持續貢獻，才能真正實(shí)現。

有意思的是，巴貝奇當時(shí)希望采用穿孔卡片的做法來(lái)編程，這種思路來(lái)自 19 世紀發(fā)過(guò)織工約瑟夫·瑪麗·雅卡爾發(fā)明的織布機，它使用穿孔卡片來(lái)協(xié)助編織復雜圖案。雖然巴貝奇用機械結構實(shí)現計算的思路走入了死胡同，但現代計算機早期仍然繼承了使用 “打孔紙帶” 來(lái)編程的思維。

更有意思的是，對制造現代計算機來(lái)說(shuō)非常重要的三極管，同樣也是陰差陽(yáng)錯的結果。1900年，發(fā)明家德福雷斯特發(fā)現韋爾斯巴赫煤氣噴嘴上火花隙的電子脈沖可以增強火焰的強度，所以想到用它來(lái)傳導信號，把氣體作為無(wú)線(xiàn)探測器。他反復做了各種實(shí)驗，最后才發(fā)現需要加上第三個(gè)電極，就能大大加強對音頻信號的放大功能。這就是我們現在熟知的三極管。后來(lái)通用電氣公司做了進(jìn)一步改進(jìn)，將氣體抽空成為真空管，作用也從信號放大改成了電子開(kāi)關(guān)。真空管的電子開(kāi)關(guān)取代了巴貝奇設計的機械結構，才讓電子計算機的誕生成為可能。

傳統上，人們習慣認為創(chuàng )新離不開(kāi)創(chuàng )造力與毅力。從小到大，我們聽(tīng)到的故事大多是這樣的：特立獨行的發(fā)明家，在惡劣的環(huán)境里，克服各種困難，不屈不撓，最終發(fā)明了改變世界的裝置。這個(gè)故事很動(dòng)人，場(chǎng)景畫(huà)面感很強，但距離現實(shí)很遠。因為大多數創(chuàng )新都不是 “自古華山一條道”，哪怕把一群最優(yōu)秀的人集中隔離起來(lái)，讓他們 “奉命創(chuàng )新”，都很難取得成功。

仔細考察各種創(chuàng )新，我們會(huì )發(fā)現它總是與時(shí)機相關(guān)，總是若干探索、嘗試、錯誤、折回的綜合體，總是充滿(mǎn)了各種陰差陽(yáng)錯。創(chuàng )新的成功，不再取決于個(gè)人（或者小團體）的創(chuàng )新能力有多強，而取決于創(chuàng )新者生活在怎樣的環(huán)境里，有怎樣的資源可以利用，有哪些人員可以交流，創(chuàng )新者邁出的每一小步，是否能尋找到其它鄰接的資源和機會(huì )，它們能否給你足夠的反饋。

如果把創(chuàng )新者視為青蛙，創(chuàng )新環(huán)境視為池塘，成功視為池塘彼岸，那么各種外部因素就相當于水面上的荷葉。想要抵達彼岸，你必須借助一片片的荷葉，但你永遠無(wú)法知道打開(kāi)跳上某片荷葉會(huì )遇到什么，也不知道它能通向哪幾片其它荷葉。唯一能確認的是，荷葉越密集，荷葉之間的距離越短，抵達彼岸的幾率就越大。在這里，個(gè)人能力反而居于次要地位。或者換種說(shuō)法，在個(gè)人能力一定的情況下，能借助的外部因素越多，創(chuàng )新成功的可能性越大。

這或許也可以解釋為什么大城市和超大城市，雖然有著(zhù)諸多生活的不便，卻是創(chuàng )新的密集發(fā)源地，也吸引了眾多冒險家前往。因為只有在這里，創(chuàng )新者才有足夠多的機會(huì )和各種外部因素交互，得到各種反饋——無(wú)論正面負面，才有可能歷經(jīng)曲折終成正果。相反，呆在閉塞區域苦心孤詣 “創(chuàng )新” 的結果，要么不是真正的 “創(chuàng )新” 而只是執行，要么就是一條道走到黑，絕無(wú)咸魚(yú)翻生、柳暗花明的機會(huì )。

如果因為客觀(guān)條件限制，無(wú)法進(jìn)入外部因素互動(dòng)那么復雜、反饋那么豐富的環(huán)境，又希望持續創(chuàng )新，有什么辦法嗎？是的，我有兩個(gè)建議供大家參考。

第一，請加強在互聯(lián)網(wǎng)上的主動(dòng)交流。

網(wǎng)絡(luò )在很大程度上抹平了時(shí)空的界限，讓我們接觸到更豐富的世界。但在網(wǎng)絡(luò )的世界里，請注意避免成為單純的接收者，而要努力發(fā)出自己的聲音。因為后者沒(méi)有互動(dòng)，往往也不會(huì )促進(jìn)人的思考。只有我們通過(guò)認真思考主動(dòng)發(fā)出自己的聲音，參與到交流和互動(dòng)中，成為他人的外部因素時(shí)，我們自己才能收到更多積極的、高質(zhì)量的外部反饋。我曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)《寫(xiě)作是一種高質(zhì)量的社交》，說(shuō)的就是這個(gè)意思。

第二，請有意增加一些 “無(wú)明確目的” 的行為。

創(chuàng )新是漫長(cháng)曲折的旅程，意外遭遇的各種因素對創(chuàng )新者不是壞事。但是，互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展，讓我們能更迅速獲得 “我想要” 的信息，而不是 “值得我感興趣” 的信息。在網(wǎng)絡(luò )書(shū)店興起之前，許多人都有逛書(shū)店時(shí)偶然翻到一本好書(shū)，由此遇到嶄新世界的經(jīng)歷。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們需要留出時(shí)間精力給這樣意外出現的機會(huì )，說(shuō)不定它就是下一次創(chuàng )新成功的決定性因素。

推薦閱讀

The scientists，by John Gribbin。看了這本書(shū)，就能大概完整地知道科學(xué)是如何（曲折）發(fā)展的了。這本書(shū)非常好，上次扎克伯格見(jiàn)習總的照片里，桌面上就擺了這本書(shū)。可惜到現在都沒(méi)有中文版，我看的是很早以前李笑來(lái)老師送給我的復印版，現在中國亞馬遜已經(jīng)有賣(mài)了。

Where the good ideas come from, by Steven Johnson。這本書(shū)詳細介紹了各種創(chuàng )新背后的故事，強調了 “環(huán)境” 對于創(chuàng )新的重要意義。已經(jīng)有翻譯版《偉大創(chuàng )意的誕生：創(chuàng )新自然史》，文筆流暢，值得一讀。

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