从小鸡孵化器、婴儿恒温箱到育婴器

在19世纪70年代后期，妇产科医生斯蒂芬·塔尼（Stephane Tarnier）在繁忙的工作之后，给自己放了一天假。他在位于市区的巴黎妇产科医院（Maternité de Paris）工作。这家医院主要为城市里的贫困妇女们提供住院治疗。那天，他去巴黎动物园散步。这家动物园位于著名的巴黎植物园（Jardin des Plantes）内。当塔尼漫无目的地行走在大象和其他爬行动物居住的动物园内时，他偶然发现了一些小鸡孵化器。看着那些刚刚孵出的小鸡在孵化器温暖适宜的环境中蹦蹦跳跳，他的脑海里突然跳出了一个创意。那天之后不久，他就聘用了动物园里的家禽养殖员奥迪尔·马丁（Odile Martin），让他帮助制造一个类似于小鸡孵化器的设备，用于为刚出生的婴儿提供相似的保护。

根据现代的统计标准，在19世纪末期，新生婴儿的死亡率高得惊人。这一点，即使是巴黎这样的国际大都市也不能幸免。5个婴儿中就会有一个在学爬行前就不幸夭折了。那些早产且体重不足的婴儿，死亡率则更高。塔尼清楚一点，那就是温度的控制对于这些婴儿的生存是极其重要的，他也知道法国的医疗机构对于统计数字有根深蒂固的依赖性。因此当塔尼研制的婴儿恒温箱在其工作的妇产科医院投入使用后，新生儿就在由热水瓶提供温度支持的恒温箱里得到了保护。他立即开始了一项数据调查，调查的对象包括500名使用过该装置的新生儿。调查结果让巴黎各家医疗机构和组织大吃一惊。体重过轻的新生儿，66%在出生后几周内就不幸夭折。但这些婴儿如果使用了塔尼研发的恒温箱，其死亡率则降低为38%。只要为早产的新生儿提供像小鸡孵化器一样的保护，就能大幅度地降低死亡率。

在斯蒂芬·塔尼研发出婴儿恒温箱之前，类似的研究尝试已经出现过几次。而在他与奥迪尔·马丁共同研制出这项小发明后的几十年里，各种新的改进又不断出现。斯蒂芬·塔尼为婴儿恒温箱的使用情况做的统计调查对这一设备的普及起到了极大的推动作用。在几年的时间里，巴黎市政委员会就明文规定，要求巴黎所有的妇产科医院都配备婴儿恒温箱。在1986年的柏林展览会上，一位名叫亚历山大·莱昂（Alexandre Lion）的雄心勃勃的企业家，在展会上展出了一系列的婴儿恒温箱，其中一些恒温箱还现场演示了婴儿生活的真实情景。莱昂展出的恒温箱德语名是“Kinderbrutenstalt”，意思为“婴儿孵化器”。自此后，关于婴儿恒温箱新产品的展出就不断出现，这种现象一直延续到20世纪（直到20世纪40年代，康尼岛公司［Coney Island］还在展出婴儿恒温箱产品）。现代的婴儿恒温箱中配备了氧气辅助和其他先进的功能，在第二次世界大战以后，成为美国每家医院的标准配置之一，从而使1950—1998年间的婴儿死亡率降低了75%。如果只根据一项医疗发明能为人类提供的健康寿命期来作比较，由于婴儿恒温箱是在人的生命之初提供治疗，那么这项发明对于公众的建康有巨大的保护作用，超过了20世纪其他任何一项发明。放射治疗和安插双导管或许能让人多保住10年或20年的生命，但婴儿恒温箱却因为挽救了婴儿的生命而给他带来一个完整的人生。

然而，发展中国家的婴儿死亡率依旧居高不下，令人担忧。在欧洲和美国，每1000个初生婴儿中只有10个会不幸夭折，但在利比里亚和埃塞俄比亚等发展中国家，每1000个初生婴儿中会有100多个死亡。这些死亡的婴儿一般为早产儿。如果使用婴儿恒温箱，这些婴儿中的大多数都可以幸运地存活下来。但现代的婴儿恒温箱是一个非常复杂的设备，其售价也不便宜。美国医院使用的一台标准化婴儿恒温箱的售价约为4万美元。从根本上来说，售价高并非是一个不能攻克的难题。难点在于复杂的设备一般都会出故障，这时就要有技术人员去修理，更换新的配件。2005年，即印度洋海啸发生后的第二年，一些国际救助组织捐给印度尼西亚的米拉务市（Meulaboh）8台婴儿恒温箱。但在2008年末，当麻省理工学院教授蒂莫西·普莱斯蒂洛（Timothy Prestero）去这家医院访问时，8台恒温箱全部因故障而停止使用，原因是当地的用电功率常常波动，电压不稳且热带湿度较高，而医院的工作人员们又看不懂恒温箱的英文维修手册。这8台恒温箱的故事就是一个典型的例子。很多案例表明，在捐赠给发展中国家的各项技术设备中，大约95%会在前5年因为故障而无法再投入使用。

普莱斯蒂洛本人对这些无法使用的婴儿恒温箱有极浓厚的兴趣。他建立的DtM（Design that Matters）是一家非营利性社会组织。他们发现同一种技术设备在欧洲与美国等发达国家的使用状况与在发展中国家是完全不同的。普莱斯蒂洛和他的DtM研究人员几年来一直致力于为发展中国家研发一种新的简易婴儿恒温箱，这种新设备不仅应当更加可靠，还应当造价便宜；不仅要求设备能运作，还要求一旦出现故障，该设备不会完全瘫痪，稍加修理就可以再次投入使用。由于发展中国家不能提供足够的修理配件和维护技术人员，因此，普莱斯蒂洛和他的团队要研发新的婴儿恒温箱就需要在当地取材，这样才能确保配件的供应。最初想到这个好创意的人是一名波士顿的医生，名为乔纳森·罗森（Jonathan Rosen）。他通过观察发现，任何一个发展中国家的小城镇都能确保汽车的维修和护理。在这些城镇里，就算缺少空调、笔记本电脑或有线电视，也都能确保汽车在公路上行驶。于是，罗森向普莱斯蒂洛提议：“可不可以用汽车的零部件来改良出一种新的简易式婴儿恒温箱呢？”

在罗森提出他的创意三年后，DtM团队首创了一种新的设备原型，取名“育婴器”（NeoNurture）。从设备呈流线型的外部观察，它和现代的婴儿恒温箱一样，但其内部则是利用汽车的部件来制造的。育婴器由旧车头前聚光灯提供主要供暖；仪表盘的风扇用来保持空气流通，循环空气；车门蜂鸣器用作报警系统，在供暖系统出现问题时提醒护理人员；其动力来源于标准的摩托车电瓶，或者一个改良的雪茄打火机。利用汽车零部件生产育婴器具有双重优势，不仅可以直接利用当地供货充足的零件，同时也受益于当地汽车修理工的技能。正如罗森经常提到的，那些配件都能轻易地在发展中国家获得。维修这种新型育婴器的人可以不必是受过训练的医疗设备技术人员，甚至根本不用去阅读维修手册，他只要会换一个出故障的车头聚光灯，便能轻松地胜任育婴器的维修和护理。

好创意就像“育婴器”。不可避免地，这两者都受到周边可供利用的材料和技能的限制。按照普遍的趋势，人们通常会把颠覆式创新的产生过程浪漫化，想象一个个伟大的创意超越环境的限制，横空出世，天才的眼睛会从一些旧思想和僵化的传统中发现一些全新的创意。但实际上，新创意更像是一个个想法的拼接物，它们都是由思想的碎块拼组而成的。我们继承了前人提出的一些旧点子，也会在偶然之间闪现一些其他的想法，于是我们把两者加工、组合成一些新想法的形状。我们喜欢把好创意想象成价值4万美元的婴儿恒温箱，从工厂制造完成并漂洋过海运到彼岸，但实际上，它却是利用那些恰巧在车库里闲置的零部件拼接而成的。

让创新的边界无限扩展

2002年，美国古生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）逝世。他有一个并不常见的收藏爱好。他生前喜爱去各个发展中国家旅行，并去到基多（Quito）、内罗毕（Nairobi）和德里（Delhi）等城市的户外市场，去采购一些鞋子进行收藏。那些鞋子多数是用回收的汽车轮胎生产的凉鞋。如果从时尚的角度思考这个现象，那可能意义不大，但古尔德却把那些汽车轮胎做成的鞋子看作人类独创性的证明。自然界的发明创新同样也得依靠现存的零部件。自然界的进化与发展要依靠可用的资源，要将那些资源进行拼接、组合，从而产生新的功能。法国生物学家弗朗索瓦·雅各布（François Jacob）在定义“进化”这一术语时，引用了这一比喻，认为进化的角色定位更像是一个“喜欢捣鼓小器具、小发明的人”，而非一个工程师。我们人类的身体也是一种拼图式的成品，都是由一些旧的部件连接、拼组后“推陈出新”而成。古尔德曾在书中写道：“轮胎变凉鞋的创新原理的适用性非常广泛，因此，自然界可以像最聪明的人一样具有创造力，可以做到像他一样去琢磨内罗毕市的废物堆积场具备何种可供用于新发明的潜力，结果是无论任何时候，奇异和不可预测的创新都有可能产生。”

这一创新过程的踪影在生命形式的最初就已经有迹可寻。生命的起源目前在科学界尚无一致看法。一部分人坚持认为生命的起源与海底火山有关，它可能产生于火山口的一些滚烫的金属热液。另一部分人则认为生命起源于大海之中。还有一部分人认为生命起源于一个“波浪翻滚的池塘”，这一观点与达尔文对生命起源的解释一致。还有很多著名的科学家则认为，生命的起源与从外太空掉入地球的流星有关。各种看法一直百花齐放地存在于生命起源理论的争论中，却达不成最终的一致。幸运的是，一门新兴学科前生命化学（Prebiotic）的出现，探明了在生命形式存在于地球前，空气的成分和特点是什么。在地球上不存在任何生命的时候，遍布着一些最基础的分子：氨、甲烷、水、二氧化碳、各种氨基酸，以及其他简单的有机化合物。在“原始汤”（Primordital Soup）里，这些分子之间可以产生一些有限的变形与发展，比如：甲烷和氧气重新组合，以形成甲醛和水。

试想这样一种情景，那些最早存在的原始分子们，随意地进行简单的碰撞（或者因为一次适时的闪电袭击，导致这些分子们慢慢地移动），这样一来就具备产生一些新化学组合物的可能性。假设你来扮演上帝的角色，当你命令那些基本化合物生成之后，你最终就能看到一些生命最初的“部件”出现在地球上，比如，形成细胞边界的蛋白质和对DNA生成最重要的糖分子等，但却无法立刻命令化学反应去生成蚊子、向日葵和人的大脑。甲醛是最基础的化合物，因为它可以从“原始汤”中的分子反应中生成。在生命起源于地球之前，可以最终生成向日葵的原子也已经存在了。但在当时的环境中，向日葵却不可能直接从“原始汤”中瞬间“破汤”而出，因为只有一系列层层递进的连锁式创新变化在地球上发生后，向日葵的出现才成为可能。而这些创新变化的出现则需要几十亿年的时间，其中包括：能捕捉太阳能量的叶绿体、帮助植物流通能量的维管组织、将能够生成向日葵下一代的相关基因指令传递给下一代的DNA分子。

科学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）为刚才提到的那些、能直接在“原始汤”中反应生成的化合物，取了一个意义丰富的名字：相邻可能（ adjacent possible）。这个新造的名称同时界定了事物变化与创新的有限性和可能性。在前生命化学研究的这个案例中，创新的临界可能是指那些能在“原始汤”中直接进行的分子反应。之前提到的蚊子、向日葵、人的大脑则在相邻可能的范围之外。相邻可能是一种隐约可见的未来，在当前的事物与环境边缘若隐若现，也是一种事物发展变化的地图，图上已标注了当前事物可以变化和发展的各条线路。但这种可能性的空间却并非可以无限扩展，或者说，并非是一个完全自由的游戏场所。在“原始汤”中可以产生的最初级反应是数量巨大的，但却也是有限的。当代生物圈里的大部分物质都是在“原始汤”的相邻可能之外的，并不能直接生成。相邻可能告诉我们：世界随时可能发生各种变化，但只有某些特定变化可以真正发生。

相邻可能有一种奇异的美，因为一旦对它的边界进行新的探索，之前的边界就会重新扩展。新的组合变化为另一些变化，提供了进入可能空间的钥匙。就好像是一座施了魔法的房子，你每打开一扇门，都会发现一些新的、别有洞天式的美景。最初，你来到一个有四扇门的房间，每一扇门都通往一个新的房间，每个房间都是你之前没有踏足过的。这最近的四个房间可以比作“相邻可能”。然后，当你打开了其中任何一扇门，你便来到了另一个新的房间。这个房间的另三扇门又通往了三个不同的新房间，并且这三个新房间在你推开最初的一扇门之前，即你站在起点时是完全不可能靠近的。如果你不停地推开眼前的新门，最终你就可以走遍一座宫殿。

脂肪酸会自动生成具有以双分子层为边界的球状物，非常类似于在现代定义中，可以界定细胞边界的细胞膜。一旦脂肪酸化合生成那些具有边界的球状物质，一系列相邻可能就渐次出现了。因为那些具有边界作用的分子把球状物质的内部与外部进行了界定。这种界定对于细胞的生成具有关键性的作用。一旦分出了“内部”，则可以在内部放入各种物质，比如营养物、细胞器和遗传密码等。一些体积较小的分子则可以穿过那层界定边界的“细胞膜”，并与其他的分子进行化学反应，生成新的分子。因为这些新分子的体积较大，于是无法再穿过之前的“细胞膜”回到“原始细胞”内部。当最初存在的脂肪酸自动化合生成了那些双分子层的“细胞膜”后，一些新的相邻可能之门就打开了，从而出现了基于核苷酸的遗传密码，以及所有现代生物细胞都具有的、最原始的“居民”——叶绿体和线粒体。

在生命的进化过程中，同样的变化过程重复了无数次。实际上，可以把生命的进化看成是一条不断地开发和探索新的相邻可能的道路。比如，当一种叫迅猛龙的恐龙进化出了一种新骨头——新月形腕骨（这种骨头的形状像一轮半弯的新月）后，它们便能更加灵活地旋转腕关节。简而言之，这种新骨头的出现不仅让恐龙在捕食其他动物时更加迅速，还打开了新的相邻可能之门，并最终促成了在几百万年以后将进化出现的动物的翅膀，让有翅膀的动物们可以在空中飞行。当我们的祖先进化出了大拇指以后，一些新的相邻可能就出现了。这些可能性在人类文化的发展史上具有重大的意义：可以发明一些精巧的劳动工具和武器，并灵活地使用它们。

在我看来，考夫曼提出的“相邻可能”这一说法中，有一点具有非常重大的意义。它揭示了在自然界进化系统与人类创新发展道路上具有的连续统一性。他引入这一概念的一部分原因在于，揭示出一种事物发展变化的不变规律，且这一规律不仅适用于自然界，同时也适用于人类社会的发展过程。根据这一规律，相邻可能被不断地、持续地、渐次地无限扩展。他曾在书中写道：“在过去的48亿年里，很明显，有一些事情发生了。实际上，生物圈在不断扩大。可以说，生物圈里的相邻可能在持续地增加和拓宽。较为有趣的一点是，这种推断很显然是正确的，但却从来没有人清楚地表述过这一点。关于这种创新可能的扩展也从来没有进行过相关的理论研究。”

40亿年前，一个碳原子可能撞见几百种分子构型。但在今天，同一个碳原子，虽然其原子特性没有一丝改变，却能参与更多的化学变化过程。比如，那些可以最终生成抹香鲸、巨大的红木或H1N1病毒的化学变化。此外，在大量的，或者可以说无限量的，以碳为基础的生命体（这些生命体出现在“原始汤”的相邻可能之外）的进化过程中，碳原子的身影都随处可见。值得一提的是，人造的也在刚提及的这些之内，在无数的人造化合物中，碳原子的作用也不可缺少。比如，世界上任何一种用塑料做成的产品中必定含有碳原子。从中我们可以发现，当那些最初的脂肪酸自发、随意地组合成最初的“细胞膜”以后，相邻可能已经得到了怎样的一种扩展和延伸。

独立重复与创新的可能性

从这一角度来看，生命的进化史和人类社会的文化发展史都可以看作相邻可能在不断延伸与扩展的历史。每一种新的创新出现后，更多相邻可能就又出现了。但是，在一些系统或环境中，要探索新的相邻可能空间则会更容易些。在本书开篇，我们讲到“达尔文的悖论”。要解释那一悖论，需要先解答一个问题：为什么珊瑚礁的生态系统能极大地促进相邻可能得到扩展与延伸？在一个极小的珊瑚礁空间里，生命形式的数量却出奇得大；与之相比，在广阔的大海里，生物多样性却少得可怜。同样，与小镇和农村相比，在大城市里，与商业相关的相邻可能则能得到更快、更深入地开发。

在人类的通信技术史上，网络将通信媒体中存在的相邻可能进行最快速、最深入的开发。1994年初，网络只是一种基于文本的媒体平台，各文本之间通过超链接取得关联。但只用了几年时间，网络的相邻可能空间就大大扩张了。网络这个平台可以实现金融交易，并最终演变成虚拟购物广场、拍卖行和赌场。不久，网络又发展成一种新的、双向互动式的媒体平台。在网络上，人们不仅可以阅读他人的作品，而且可以很方便地发布自己的作品，从而推动一些全新事物的出现，比如，用户编辑的百科全书、博客世界和网络社交。YouTube的出现，让网络发展成为世界上最具影响力的视频传播系统。而其后，数字地图的出现，也引发了另一场制图革命。

在人类的文化史上，有一种非常明显的发展模式，现代科学家称其为发明的“独立重复”（the multiple）现象。在这一模式里，相邻可能同样起着作用。在地球的某个角落里，一位聪明的科学家或发明家想到奇妙的新创意，并且把这个新创意公布于众。然后他却发现在过去的几年里，有三个人都先后想到了这个创意。1611年，居住在4个不同国家的4位科学家在不同的地方同时发现了太阳黑子的存在。1745—1746年，居住在荷兰来登市（Leyden）的迪安·冯·克莱斯特（Dean Von Kleist）和康奈尔斯（Cuneus）先后发明了电池。

约瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）和卡尔·威尔海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）分别在1772年和1774年先后独立地分离出氧气。19世纪40年代，能量守恒定律先后4次被不同的人提出。柯斯金斯基（S.Korschinsky）和雨果·德弗里斯（Hugo de Vries，1848—1935）分别在1899年和1901年先后发现基因变异对于生物进化的重大意义。1927年，两位学者又分别独立发现X光的照射会影响基因的变异率。电话、电报、蒸汽机、摄影术、真空管、收音机，在现代生活中的几乎每一项重要技术突破与发明过程中，都存在一个“独立的重复”。

在20世纪20年代早期，两位哥伦比亚大学的学者威廉姆·奥格本（William Ogburn）和多萝西·托马斯（Dorothy Thomas）决定做一项新的研究，即尽可能地记录下创新历史上有关“独立重复”的案例。最终他们将研究结果写成了一篇极有影响力的论文，并取了一个引人思考、意义深远的标题：《创新是不是一种必然》（Are Inventions Inevitable）。他们一共找出了148份创新案例，每份案例的“独立重复”均发生在同一个时代里。这篇论文的读者不仅惊叹于案例数量之大，同时，更加惊叹于这些案例与未经过滤的伟大创新史没什么两样。

某些时代精神（Zeitgeist，尤指文学、哲学和政治中表现出来的）的相关理论至今并不明确，而人们常常引入发明的“独立重复”案例来为其佐证。而发明的“独立重复”现象之所以出现，有一个更加有根据的成因。好创意并非是凭空出现的，它们是由一些现存的部件加以组合、拼接而成，而这些部件的内容与数目会随着时间扩增（有时也会缩减）。在这些用来拼接或组合的部件中，一些是概念性的，如解决问题的新方法，或者是先确认问题所在的新定义；而另一些，实际上只是一些机械部件。

为了分离出氧气，普利斯特里和舍勒都必须先有一个理论框架，理解研究空气成分的重要性。同时，要清楚空气是由不同的气体混合而成的。这几点，直到18世纪后半叶才为大众所知。但要完成氧气的分离，他们还得有先进的称重工具。当实验中的物质发生氧化反应后，可以称出重量上的细微区别。这种称重技术于1774年出现，也只出现了几十年。当上述的几项概念性或技术性的部件出现以后，氧气的分离就进入了相邻可能空间中。将氧气分离出来，如俗语所说的似乎“近在咫尺”。不过，如果没有之前出现的各种前提条件，氧气分离的实验不可能成功进行。

超前的想法与创新的受限性

相邻可能这一术语不仅指出创新的可能性，也指出了创新的受限性。在生物圈不断扩张的时间表上，随意找一个时间点来分析，都可以看到，有一些创新的“大门”是没有钥匙可以打开的。在人类文化史上，我们喜欢把一个突破性的创意或点子看成是在发展史的时间表上的一次加速前进。当所有人都困在当前的各种条件限制里时，一个天才的思想一下就向前推进几十年，顿悟出一个普通人不可能想到的奇思妙想。但实际情况是，无论是科学思想还是技术上的前进，都极少出现偏离相邻可能的现象。在人类文明发展的历史过程中也毫无例外，可以比作对一座宫殿的探访：只能先穿过最近的一扇门，才能走到下一扇门；只能从一个房间走到另一个最近的房间，直到最后把整个宫殿一一走遍。

当然，人类的思想创新与分子的构成是有区别的，后者严格受限于分子反应的固定规律。所以，在人类的思想发展史上，偶尔会出现这样一种现象：有时候，有人会突然想到一个奇妙的创意，让创新的发展在它的相邻可能空间里稍微向前跃进几步，越过其中的一间或两间房间，达到另一个原来不能一步跨入的新房间。但事实证明，这样的创意和想法通常生命力不强，很快就会面临它的“死期”，而真正的原因就是因为这些创意和想法都脱离了所处的相邻可能空间。对于这类早夭的创意们，我们取了一个名字，称为“超前的想法”。

19世纪，英国发明家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）发明了富有传奇色彩的分析机（Analytical Engine，早期的机械通用计算机），许多科技史学家称他为“现代电子计算机之父”。不过，准确地说，他应当算是现代电子计算机的“爷爷”。这是因为在分析机出现以后，经过几代人的努力，人类才真正掌握了这一创新。

巴贝奇之所以在科技史上得到大家的尊崇，是因为他一共有两项伟大发明载入史册，虽然这两项发明在他的有生之年都没有真正制作成实物。第一项发明就是差分机（Difference Engine）。这种设备非常复杂，由25000个机械部件组成，重达15吨，但设计却十分精确。它可以用于计算多项式函数，并生成三角函数表，这一点对于航海技术的发展十分重要。如果巴贝奇将这个设备真正制作出来，由他发明的差分机可能会成为世界上最先进的机械计算机。后来，伦敦科学博物馆（London Science Museum）为了纪念他逝世100周年，根据他的设计图制作了一台差分机。在几秒钟内，这台差分机就送出高达31位数的准确结果。这台差分机的速度和精确度，远超巴贝奇时代可能出现的其他设备。

尽管这台差分机的设计十分复杂，但是也没有超出维多利亚时代技术上的相邻可能空间。机械计算在19世纪下半叶得到了长足的进展，其中有很多装置都是建立在巴贝奇的设计模型之上的。

瑞典发明家乔治·舒尔茨（George Scheutz）曾经研制出一台可以实际操作的差分机，在1855年的世界博览会上首次向公众展示。之后的20年内，该设备又得到了巨大的改良，它的体积从一架钢琴缩小到缝纫机般大小。1884年，一位美国的发明家威廉·巴罗斯（William S.Burroughs）创立了美国运算机公司（American Arithmometer Company），该公司批量生产计算器，并在全国进行销售（销售这些设备的收入，在大约一个世纪以后，足以支撑他同名孙子的生计，不仅可以让他专心追求自己的写作事业，还可以让他从吸毒爱好中取乐）。巴贝奇设计的差分机原型是一个极其天才的创意，但它并没有超越当时的相邻可能空间。

但巴贝奇的另一项神奇发明却并非如此：他发明的分析机一直不能实际生产出来。他人生的最后30年都耗在这个计划上，但却没有成功。分析机的设计方案太复杂了，于是一直停留在蓝图设计的阶段。巴贝奇于1871年去世。但在他生前，分析机中的一小部分曾经由他亲自研发、生产出来。只从设计方案来看，巴贝奇设计的分析机是世界上第一台可编程的电子计算机。可以进行编程的设计使计算机的未来发展变得具有开放性。这样的计算机并非只是为了完成单一的操作，这一点与差分机不同，差分机的设计目的是为了优化对多项式函数的计算。

分析机则和所有现代电子计算机一样，就像一个可以随意变形的“小精灵”。只要编程人员新编写出一组指令，这个“小精灵”就会相应幻化出新的形状。（诗人拜伦的女儿阿达·奥古斯塔［ Ada Lovelace］天资聪颖，她曾经为巴贝奇设计的、但尚不能实际生产出来的分析机编写了几组指令，并因此赢得世界上第一位程序编写员的称号。）巴贝奇设计的分析机虽然没有最终问世，但却为后续电子计算机的发明提供了一个基本的参考构架。从分析机的设计上可以看出，程序可以通过穿孔卡片法进行输入，人们在几十年前就已经利用这一技术来为纺织机服务了。输入分析机的指令和数据都贮存在一个小小的“信息仓库”（Store）里，其实等同于现代计算机里的随机存储器，或者简称内存（RAM）。而具体的数据计算操作则由巴贝奇设计的一个系统工具来完成，这个系统工具被巴贝奇取名为“中央工厂”（Mill），而用工业时代的语言来说，就是中央处理器（CPU）。

巴贝奇于1837年就将这个分析机的系统设计完成了，但却要再等上100多年，世界上才出现第一台真正的电子计算机。差分机触发了一系列的改良与实际应用，分析机却如同从地球上消失了。巴贝奇在19世纪30年代想到的一些创意是非常先进的，但到了第二次世界大战期间，才被计算机科学界的前瞻性人士重新独立地发现，并将之最终运用于计算机的研发中。

巴贝奇关于分析机的设想无疑是先进的。可为什么他设计的分析机并不能设计成形，反而进入了一个发展的死胡同呢？如果只是用语言对其进行打趣的话，那是因为分析机的设计创意“逃离”了当时的相邻可能空间。但如果具体而实际地分析原因，则可以发现，分析机的发展之所以不成功，是因为巴贝奇手边没有正确的、可供利用的组成部件。假设巴贝奇按照自己的设计方案制作出分析机，人们并不能确定它是否可以正常运作。因为，巴贝奇企图在蒸汽机时代，为很多年以后的电子革命时代提前发明可用机器，虽然动机是美好的，但在现实中却行不通。

与我们日常使用的电子计算机不同，巴贝奇设计的分析机完全是由齿轮和开关组合而成的。所用的零件数量大得惊人，其复杂程度更是令人望而却步。在分析机的系统里，数据信息的传输好像是一些金属小颗粒在跳着芭蕾舞步前行，步法则是由编程员提前精心编写的舞步设计。这种机器的维修和护理是无比困难的，基本上无法实现。比这更不现实的是，其运作速度奇慢无比。巴贝奇曾经在阿达·奥古斯塔面前放豪言，他认为这种分析机在三分钟内就可以完成两个20位数字的乘法运算。巴贝奇肯定不可能是世界上第一个对自己的作品宠爱有加的技术人员。但即使假设他的说法是正确的，他引以为傲的运算速度却并不快。以那样的速度来运行一些复杂的程序时，系统基本上会慢到崩溃。数字时代的第一代计算机要完成同一项运算只需要几秒。而在巴贝奇的分析机做一次运算的三分钟时间里，一台iPhone手机就可以进行上百万次这样的运算了。可编程的计算机必须具备真空管，更加理想的情况是，必须具备集成电路。在这些器件里，信息可以像微小电子的脉冲一样流动，而不是像分析机里的那些因为蒸气动力催动的金属齿轮一样，“咔嚓声”、“叮当声”、“嗡嗡声”不断。

可以来看看另一个相似的案例YouTube，它的时间跨度则短得多。

如果赫利、陈士骏和卡里姆提前10年想到YouTube的创意，那么这项发明就注定是失败的。因为，发明一个视频分享的网络平台是不在当时的相邻可能空间内的。首先，当时绝大多数网络用户都是通过拨号连接进入互联网，且网速十分缓慢。即使从互联网上下载一张小图片，也要花上几分钟的时间。使用当时速度只有14.4 bps的“猫”拨号联网，如果要下载一段普通的、两分钟的YouTube视频，则需要花一个小时左右的时间。

YouTube面市初期便能一炮打响，还有另一个原因。那就是当时Adobe公司研发的Flash平台早已在网络上得到了大众的认可，而YouTube的服务平台是借了Flash平台的风，并不需要重新开发一个新平台，于是节省了人力和物力。同时，这也让YouTube的开发人员专注于解决如何优化视频的分享模式，如何创新视频的讨论界面。回顾一下，直到1996年下半年Flash才成功推出，而到了2002年，Flash才可以支持视频格式的文件。

再来看看我们之前讨论过的关于微生物学的例子。如果要在20世纪30年代提出差分机的创意，这无疑于“原始汤”里的一堆脂肪酸企图成为细胞膜。差分机系统里的计算器是一个伟大的创举，也是非常先进的，但却依然没有超出相邻可能空间的限制。也正是因为这一点，在巴贝奇的差分机创意首次面世以后的几十年的时间里，关于这个创新的重复且实用的独立发明一再出现。但如果想在1850年就成功地推出分析机，或者在1995年就成功地运作YouTube，就会像异想天开想要自动组合成海胆的脂肪酸一样。创意是完全正确的，只是所处的环境并不成熟。

什么样的环境具有创新的最大潜能

我们每一个人，都受到属于自己的相邻可能的限制，比如，在我们的工作生活中，在我们的创新事务中，在我们服务的工作单位中，都环绕着各种新的、可能突破我们标准惯例的方法。打个比方，我们周围都环绕着各种汽车零部件。那些部件都在静静地等着我们进行创新，用双手将其拼接成新的事物。这些创新的事物并非一定具有超前的先进性，比如，一下就能得知珊瑚礁里的生物多样性，或者一下就能发明出可以编程的电子计算机。当打开创新宫殿里的一扇新门后，我们可能会看到一个可以让这个世界改变的突破，但也可能在这一扇门之后，我们只是给后来的创新者们上了一课，帮助他们在下一次的发明中走得更顺利；或者还可能为自己公司正要推向市场的真空吸尘器想到一个完美的销售方案。要做到这一点，诀窍是要想方设法去关注我们周边的一些相邻可能，并加以利用。比如，可以改变一下自己的工作环境，或者建立某种社交网络，还可以重新培养自己发现和贮存信息的好习惯。

我们来回顾一下在本书开头提出的问题：“什么样的环境，更利于创新的创意出现呢？”对于这个问题最简单的答案就是：“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各种方式组合与利用那些零部件。”在一些环境里，重新组合与利用那些可用零部件不仅不会得到鼓励，而且可能会受到阻碍和限制，比如，创新的实验会遭到批评和惩罚；有一些新的可能性被遮盖住，不易让人们发现；环境更容易让人自满，于是不去探索新的机遇。在基林群岛边平静的海水里，珊瑚礁里丰富的生物多样性让达尔文感到不可思议，同时又非常迷惑不解。生物多样性之所以存在，是因为珊瑚礁的生态环境非常有利于各种生态零部件的重组和创新，换言之，珊瑚礁是一个更利于生物创新的生态环境。

在《阿波罗13号》（Apollo 13）登月任务的故事中，有一个时刻这个伟大的计划差点失败。这个众所周知的关键时刻，可以在朗·霍华德（Ron Howard）执导的电影中看到。当时，任务控制中心（Mission Control）的工程师们发现了一个危险的情况：如果他们不立即研发出一个二氧化碳过滤器，宇航员们呼出的气体就会污染舱里的空气，使大家中毒。宇航员们虽然有充足的碳洗涤器可以清除空气里的碳原子，但这些二氧化碳过滤器是为之前没有受到损坏的宇宙飞船设计的，并不适用于他们当时登月舱里的空气通风系统，而当前的这个登月舱是他们回到地球的唯一一只“救生船”。

任务控制中心火速组建了一个由工程师组成的行动小组，取名“英虎行动组”（Tiger Team）。行动组的使命就是想办法尽快解决过滤空气的紧急任务。但要完成这个任务得先找出当时登月舱里可以利用的所有“零部件”。在电影里，飞行操作组（Flight Crew Operations）的主任名叫迪克·斯雷顿（Deke Slayton）。他把一堆零散的装置放在会议桌上，包括：软管、滤毒罐、储物袋、胶带和其他杂七杂八的小玩意。他把之前为宇宙飞船准备的碳洗涤器拿在手里说道：“我们必须制造出一个能用的新家伙。”然后指着桌上的一堆东西说道：“只能用这些材料。”

在这部电影里，如果要解决危机，制造出一个在登月舱里能够使用的空气过滤器，会议桌上的那些小部件就界定了当时的相邻可能空间。最终大家绞尽脑汁才拼组而成的新装置取名叫“邮箱”。“邮箱”完美地完成了任务，登月舱里的空气得到了过滤。滤毒罐和软管的角色与地球最早存在的氨气和甲烷分子、查尔斯·巴贝奇的机械齿轮，以及那些为育婴器供暖的汽车零部件一样，都是解决一个具体问题的现存客观条件，并限制了解决该问题的可能性空间大小。从某种意义上来说，登月舱里的工程师们面临的困难要小得多。具有挑战性的问题一般不会如此明显地划定出解决问题的相邻可能空间。一般来说，如果能够找出可供利用的现存零部件，确保并非只是简单地回收而不是利用，就解决了一半的难题。

如何做到这一点呢？本书接下来的6章将要谈到的另外6种创新模式可以提供一些小小的参考。因为它们都以某种方式告诉我们，如何去找到更多可供利用的零部件，并把它们组合、拼接出新的创意。要获得一个好创意，并非坐进与世隔绝的空间冥思苦想，而是要把更多的零部件都放到“会议桌”上。