如何运用“第一性原理”判断未来全球汽车工业发展前景?(下)

以梦为马

4月28日,第一电动网发表了同济大学汽车学院硕士研究生沈纪余“如何运用“第一性原理”判断未来全球汽车工业发展前景?(上)”的文章,今天,我们将其下篇发表,以飨读者。

1. 引言

2. 最基本的物理概念——“能量”与“信息”

3. 传统汽车存在的根本性问题及其解决方案

4. 汽车工业与硅谷高科技产业在“商业模式”上的不同

5. 传统汽车企业与硅谷及其高科技企业在“创新能力”上的不同

1836年4月4日,人类历史上最伟大的思考者之一——查尔斯达尔文(Charles Robert Darwin,1809.2.12 ~ 1882.4.19)乘坐小猎犬号(the Beagle)进行环球考察。他在路过吉林群岛(Keeling Islands)时,发现附近海域珊瑚礁(Coral Reef)中有成千上万的生物生存于其中,他感到非常奇怪。这一现象就是著名的“达尔文悖论”(Darwin's Paradox,1836)——在营养极少的水域中却生存着大量的生物,其生态位(Ecological Niche)的数量却多得惊人。珊瑚礁仅占地球表面积的1/1000,但是进1/4的海洋生命物种都生长在珊瑚礁边。

当今世界复杂科学(Complex Science)研究重镇圣塔菲研究所(Santa Fe Institute,1984)曾经对人类修建的超级有机体城市做过研究。研究发现,各种与创造性相关的活动,包括专利发明、研发预算、“高创新性”职业、发明创造等,都遵循着一条“幂指数定律”,即如果一座城市比另一座城市大9倍,则这座城市的创意能量会高出16倍而不是9倍;而如果一座国际化大城市的规模是一个小镇的50倍时,它的创意能量约是小镇的130倍。这条定律表明,当城市的规模增大时,它并不只是一个放大版的小镇,而是会发生非线性变化,会产生更多新的创意,即具有复杂系统(Complex System)的特点。

经过科学界持续150多年的研究,主要是由于复杂科学在近几十年的兴起, “达尔文悖论”最终的解释是:珊瑚礁由于其“分享”(Share)的方式,即生活在礁石的生物学会了“合作”(Collaboration)的方式——珊瑚(Coral)、虫黄藻(Zooxanthella)和鹦鹉鱼(Amphilophus)借助并重新使用彼此的产品——才打开了如此之多的创新可能性大门,依靠有限的资源养活了如此多的生物。

而城市之所以能实现创新能量的井喷,原因在于城市缔造了可以将大部分有价值的资源强制连接并混合起来的环境,即可以实现信息在最大程度上的流通与能量(物质)的最小程度上的浪费。例如,不同观念的碰撞、突现、重组;新企业在早先主人遗弃的壳内发现了家;非正式的枢纽,如存在于城市的各类亚文化,允许相互借用不同的规则和思维方式。

类似于城市中不同领域的人群扎堆,如果一大批高科技企业扎堆在一个地方,那么这里所爆发出的创新能量是震古烁今的,其中最著名的要数美国加州旧金山湾区(The Bay Area)的硅谷(Silicon Valley)与以色列谷理工(Israel Institute of Technology,IIT)周围的科技园区(Israel Valley)。如同珊瑚礁和超级城市能够通过不同领域的跨界交流与分享,迸发出令人赞叹的创新能量,硅谷高科技企业扎堆在一起可促进各民族不同文化之间的相互融合,不同功能类型企业之间的技术互补,与此同时,每一个企业内部也可以实现高效的创新活动。而“创新”正是硅谷高科技企业的历史使命、生存之道以及其自身存在的意义——硅谷的企业是生而为创新的,都有一种“不创新,毋宁死”的气质!限于文章主题,在本文中将只讨论硅谷,具体将在第6小节中展开。

麦吉尔大学(McGill University)心理学家凯文ž邓巴(Kevin Dunbar)曾研究过科学家在工作中的创新的形成模式。他发现,好的创意集中地发生在一个实验室中不同学科背景的科研人员坐在同一张会议桌时,大家各抒己见地进行讨论,共同分析和解决问题。实验室创造出了一种良好的整体环境,在这种环境中,新的信息可以进行组合,一个项目的信息也可以“外溢”为其他项目组的研究人员所用;一个讨论者的理论分析,可以作为另一个研究进行下一组理论分析的依据之一,而这正是硅谷企业的日常管理与运作方式。最典型的例子发生在Microsoft与Google两家IT明星科技巨头中。

【注:虽然Microsoft总部地点不位于硅谷,但其作为高科技企业的组织架构与硅谷企业是相近的】

1) Microsoft著名的99号大楼

这是由Microsoft设计师马尔科姆ž格拉德维尔(Martha Clarkson)与Microsoft内部爱搞小发明的研发部门的同事,以及一些具有跨学科知识背景的同事一起合作完成的。99号楼最初的设计思路是:建造一个办公楼,让它可以更具不同的研究需要和研究灵感,而对建筑物进行重组和变形,以便提供最合适的工作环境。建筑内部的各个办公区域是由一些特殊的墙围成的。这些墙可以根据员工的工作需要进行移动,并重组成新的办公区域。

在较大的“情景工作室”(Situation Rooms)里,一般是一些重大的项目的团队在工作。在这种工作室里,有一些较为私密的工作站、会议桌和沙发。大部分墙都是可以任意涂写、擦拭的,这样如果员工去洗手间突然想到一个创意,就可以马上在墙体上写下来,以便其他同事看到。取代茶水间的是一些开放的“交流站”(Mixer Stations),在这些地方,员工们可以聚在一起分享各自的想法或者聊聊天。

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图5.1 位于华盛顿州雷德蒙德的Microsoft总部

这幢建筑物的空间设计人为地构建起一种“心流”(Flow),此概念来自著名心理学家米哈里ž西斯赞特米哈伊(Mihaly Csikszentmihalyi,1934.9.29 ~ )的“心流”理论(Theory of Flow),它描述了当人脑中想出好创意时,大脑内必须具备的一种流动状态。这种“心流”的生成源于一种类似于“液态网络”的情态,它既不像气体分子那么杂乱无章,又不像固体原子那么受到严格限制,这种“液态网络”来自于由不同的“情景工作室”和“交流站”工作的具有不同学科背景的人们,在大脑中进行有效思考并通过集体连接而形成。

科学家斯图尔特ž考夫曼(Stuart Kauffman,1939.9.28 ~)曾提出“相邻可能”(Adjacent Possible)的概念,用以刻画事物变化与创新的有限性和可能性。类似99号楼的这种新的设计增加了创新性思想产生的“相邻可能”,因为在这样的工作环境中人们的思想可以自由流动,相互碰撞的概率更大。不难想象,在未来的日子里,各种好的创意将在这样的环境中一个接着一个“生长”出来。

2) Google的“20%创新时间”企业管理条例

除了拥有类似于微软99号楼的这种益于创新灵感产生的组织文化与办公环境设计,Google还给予工程师们充分孕育灵感所必要的时间和空间,Google这个项目的正式名称是“空间创新”(Innovation Time Off)。根据该条例,Google所有的工程师都是项目的参与者,如果他每天为了公司的研究项目工作了4个小时,那么他便可以根据自己的研究热情,自由安排1个小时去研究其他“兴趣项目”。这个项目的唯一规定是,每位参与者都要向自己的上级主管针对项目进展作报告,但是报告可以是非正式的。例如,AdSense,Google News,Orkut,Gmail等,都来自于“20%创新时间”项目。

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图5.2 位于加州硅谷的Google总部

而现在运行中的Google X-Lab的目标是建造10年后能产生巨大效益的未来产品。X-Lab的总负责人阿斯特罗ž泰勒(Astro Teller,1970.5.29)博士承认X-Lab的运作本身就一个实验:研发的失败率高,投入风险巨大,解决问题必须横跨各个科技领域,毫无约束的脱离母公司的营业范畴。X-Lab中正在孕育的项目,如Google Glass(可穿戴设备)、Google Self-driving Car(无人驾驶汽车)、Project Loon(高空WiFi气球)、Project Wing(用无人机运送货品)、Google Contact Lens(血糖测试隐形眼镜)、Life Sciences Division of Google X-Lab(如健康人类基因图谱)等,在咨询公司麦肯锡(McKinsey)看来,都是有潜力在未来十年中创造出价值万亿美元以上市场(Trillion Dollar Market)的关键核心技术,如图5.4所示。

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图5.3 麦肯锡预测的2025年价值万亿美元的技术领域

纵观科技史,还没有个人或者企业以这种方式利用他们掌握的资源去研发他们在未来可能面临的问题。Google现在CEO的职位已由职业经理人埃里克ž施密特(Eric Schmidt,1955.4.27 ~ )于2010年4月交给了Google创始人拉里ž佩奇(Larry Page),与Tesla创始人Musk一样,Page也是天才设计师与工程师,他是Google核心技术PageRank算法的设计者,美国工程院院士。他们两人都极具改变世界的雄心壮志,且两人都是自我实现的人,相信“未来属于创造它的人!”(The Future Belongs to those Who Create It!)。资金充足、精英汇集的Google在Page的领导下,过去5年的企业创新能力发生了井喷式的成长,且必将继续保持技术和创新能力上的优势。

“什么样的环境,更利于创意出现呢?”一个简单却深刻的答案是:“当一种环境能更加方便去接触和开发相邻可能时,这种环境就具备了最大的创新潜力。因为在这样的环境里,人们能更多、更方便地接触到各种各样的可用零部件,不管是机械性的还是概念性的。并且在这样的环境里,人们得到更多的鼓励以及各种方式组合和利用那些零部件。”

作者:以梦为马

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同济大学汽车学院本硕,本科方向为整车,硕士方向为内燃机,学位论文方向为插电式混合动力,目前的关注兴趣在无人驾驶汽车。


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