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坐在人類歷史的灘頭窺探宇宙的邊緣

23-06-16 09:46 來源:中國科學(xué)報 編輯:張?zhí)m琴

  《追求精確》,[英]西蒙·溫切斯特著,曲博文、孫亞南譯,湛廬文化/中國財政經(jīng)濟(jì)出版社

    “牛頓這冷冰冰的妖怪將宇宙描繪成一部機(jī)器,使人愈發(fā)覺得科學(xué)本質(zhì)上是機(jī)械的。”這是我在《理念:卓越組織的原動力》一書中引用的一句話(原文出自《銀河系簡史》)。在閱讀《追求精確》這部著作時,我看到了另一段話:“在精確度的歷史上,晶體管的發(fā)明標(biāo)志著運動的機(jī)械部件讓位于靜止的電子器件,牛頓將衣缽傳給了愛因斯坦。”

    在我少年至今的幾十年閱讀史上,《追求精確》屬于百分之一那一類讓我用心至深、用功最多、用時最長的一部書。我花了將近一個月的時間泛讀了一遍、精讀了一遍,然后又抽讀了一些精華章節(jié),在做了3000多字批注的基礎(chǔ)上,又做了1.2萬字的內(nèi)容摘要,還給書中的16位人物分別做了百字左右的小傳。

    《追求精確》是一部250年精密制造的巨變史,是一部恢宏的機(jī)械交響史和一首激蕩人心的智能制造交響曲,是關(guān)于人類不斷逼近精確極限的創(chuàng)造史、創(chuàng)新史。

    而牛頓與愛因斯坦則是這部宏大史劇的隱身編劇和導(dǎo)演。牛頓主宰了上半場,愛因斯坦主導(dǎo)了下半場。

    “少了一個鐵釘,失去了一個國家”

    一切精確的起點,來源于一種對完美的信仰。質(zhì)量還能更好嗎?缺陷還能更小嗎?功能還能更優(yōu)嗎?效率還能更高嗎?

    250年以來,一個叫作“公差”(指機(jī)器工藝中允許的誤差范圍)的概念如黑色幽靈般,偏執(zhí)而狂熱地左右著一代代的天才與狂徒、工匠與技師、架構(gòu)師與程序員,他們用“公差主義”重構(gòu)世界,將人類帶入現(xiàn)代性。

    我19歲才知道什么是公差和量塊,那時我是一家國營造紙廠的工人。在閱讀《追求精確》這部書稿時,我曾幾次和華為總裁任正非電話交流書中一些故事與觀點,在講到“公差”于工業(yè)革命、信息技術(shù)、人工智能的影響時,任正非告訴我:“我高中時讀過作家草明的小說《乘風(fēng)破浪》,那時就知道了公差,這本書給我的印象很深。”

    公差絕對剛性,就像射出去的子彈,射手一個極微的抖動,有可能決定一輪比賽、一場戰(zhàn)爭、一支軍隊的命運。戰(zhàn)場贏在公差,市場贏在公差,國家間的競爭、企業(yè)間的競爭也在絕大程度上取決于公差,取決于公差所定義的武器的精良度、產(chǎn)品的精良度,取決于企業(yè)、軍隊和國家管理的精確性、系統(tǒng)性、通用性、可預(yù)測性、可檢測性。

    在追求極小公差(換個說法就是精密制造)的背后,是開放與封閉、創(chuàng)新與停滯、理想主義與功利主義的競跑,同時,也是企業(yè)與企業(yè)在管理文化上的較量。追求極致精確、極致精益,不僅是一種產(chǎn)品質(zhì)量觀,更是一種關(guān)乎企業(yè)存亡乃至國家興衰的哲學(xué)觀。

    阿拉伯諺云:“少了一個鐵釘,失去了一個國家。”而多了一?;覊m,也許會毀掉一家企業(yè)。

    比如,芯片制造的精確度已經(jīng)達(dá)到不可思議的程度。而制造芯片的光刻機(jī)的運行環(huán)境,其清潔度幾乎是不真實的,每立方米空氣中僅僅允許含有10個大小不超過0.1微米的微粒。“相比之下,生活在正常環(huán)境下的人類就像是游走在由空氣和蒸汽構(gòu)成的瘴氣中,而這種瘴氣的清潔度只是荷蘭阿斯麥公司(全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商之一)工廠內(nèi)的房間清潔度的1/5000000。”倘不如此,一粒極微小的灰塵瞬間就會毀掉數(shù)百塊即將制成的芯片。

    新的世界秩序,是由追求精確性塑造的

    自由經(jīng)濟(jì)學(xué)家們有失公平地把過去200多年的人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展大半歸功于亞當(dāng)·斯密,就像把工業(yè)革命的桂冠賜予瓦特一樣,殊不知,瓦特早期的蒸汽機(jī)基本上是靠另一個人非凡的技術(shù)能力才得以誕生的。這個人叫約翰·威爾金森,他是一位工匠,也是公認(rèn)的“精密工程之父”。瓦特的赫赫威名遮蔽了工匠威爾金森的偉大。

    誰定義了現(xiàn)代世界?在一定意義上,自18世紀(jì)下半葉以來的世界秩序,是由精密制造塑造的。“精密制造是一個被刻意發(fā)明的概念,源于人類非常實際的需求”,同時亦源于人類征服世界、征服宇宙的野心。瓦特與威爾金森,兩顆睿智的大腦和兩個熱忱的靈魂,再加上兩雙靈巧的手,共同“讓工業(yè)革命誕生了”。

    生活在現(xiàn)代的人們,應(yīng)該把對牛頓和愛因斯坦、亞當(dāng)·斯密和凱恩斯同一殿堂的那些偉大科學(xué)家和思想家的至高崇敬,勻一部分出來給威爾金森、約瑟夫·布拉馬、亨利·莫茲利、亨利·羅伊斯、亨利·福特、威廉·肖克利等。

    正是威爾金森這位“可愛的瘋子”,將公差控制到了0.01英寸,從此“精密制造的精靈從瓶子中鉆出來了”。于是,250年波瀾壯闊的技術(shù)創(chuàng)新史詩、工程進(jìn)步史詩展開了,從蒸汽機(jī)到可互換零部件,從汽車到噴氣式飛機(jī),從哈勃望遠(yuǎn)鏡到韋伯望遠(yuǎn)鏡,到GPS、芯片、激光干涉引力波天文臺,再到時間和空間的度量、物體質(zhì)量的度量……公差在200多年間,一直在持續(xù)縮小中。

    精密制造和智能制造的一部輝煌史,背后是一部英雄史。

    莫茲利發(fā)明了車床,制造出了“一臺推動歷史前進(jìn)的發(fā)動機(jī)”,是“工業(yè)時代的工具之母”;伊萊·惠特尼,一個自大狂、奸商、欺詐者、江湖騙子,后來卻成為美國精密制造的先驅(qū)者,與華盛頓、愛迪生、富蘭克林等杰出人物并列出現(xiàn)在美國郵票中。

    英國工程師和汽車設(shè)計師亨利·羅伊斯與美國汽車工程師、企業(yè)家亨利·福特,前者在他所制造的勞斯萊斯汽車上,實現(xiàn)了對機(jī)械之美的極致追求,時至今日,勞斯萊斯仍然是完美和超越一流的代名詞;而后者,則以他所推動的全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)線,不僅改變了汽車工業(yè),最終“改變了整個工業(yè)世界”,他是精密制造領(lǐng)域“高效的革命家”。

    弗蘭克 ·惠特爾,噴氣式發(fā)動機(jī)的發(fā)明者和噴氣式飛機(jī)的奠基者之一,他以13年的寂寞與堅韌,將人類思維從純粹的機(jī)械世界轉(zhuǎn)移到了超越時空的超凡世界,使得精密設(shè)計與精密工程在航空領(lǐng)域發(fā)展至今,基本達(dá)到了人們能力的極限;威廉·肖克利,在1947年首次公開了最早可用的晶體管,70多年后,可以毫不夸張地講,晶體管幾乎統(tǒng)治了現(xiàn)代世界,等等。

    極小的會變成微觀的,微觀的會變成亞微觀的,亞微觀的可能會變成原子級的。精密制造大踏步地朝兩極推進(jìn),宏觀至宇宙,微觀至原子。

    精密制造領(lǐng)域250年的“軍備競賽”,不僅是企業(yè)層面的,更是國家層面的。在很大程度上,在當(dāng)代,哪家企業(yè)在精密制造、智能制造上領(lǐng)先,它就進(jìn)入了全球產(chǎn)業(yè)的執(zhí)牛耳者序列;哪個國家在精密制造、智能制造上領(lǐng)先,它就擁有了關(guān)于前沿技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的定義權(quán)和前沿產(chǎn)業(yè)方向上的話語權(quán),并占據(jù)了世界科技、經(jīng)濟(jì)、軍事的制高點。

    一個人的靈光一閃,也許就是一個改變世界的時刻

    坐在人類歷史的灘頭,窺探宇宙的邊緣。天才愛因斯坦曾經(jīng)想象:遙遠(yuǎn)的浩瀚宇宙中所發(fā)生的事件會在時空結(jié)構(gòu)的“湖面”引發(fā)漣漪,如果這些“漣漪”經(jīng)過或穿過地球,就會使地球的形狀發(fā)生改變,這即是著名的引力波理論。它既是愛因斯坦那碩大的腦瓜推理出來的,也是他那天馬行空的大腦的奇幻想象。

    他的推理和想象確定嗎?宇宙真的像一座神奇的湖面,時而有一片片的石子掠過,并蕩起由遠(yuǎn)而近、由強(qiáng)到弱的一簇簇“美麗的”漣漪嗎?

    激光干涉引力波天文臺誕生了,在某種意義上,它只關(guān)乎人類的好奇心、想象力。激光干涉引力波天文臺的建造,是為了觀測宇宙“漣漪”是否真的存在,觀察這種“漣漪”對地球的“沖擊”是否會引起地球形狀的微小改變。它做到了。

    它不僅是對“愛因斯坦想象”的有力應(yīng)答,也成功挑戰(zhàn)了精密工程的最高精度極限,它同時是迄今為止人類多門類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、多學(xué)科的技術(shù)發(fā)明、多層面的精密設(shè)計和精密制造方法的集成,當(dāng)然,也是人類那些仰望星空的精英群體的想象力的系統(tǒng)性展現(xiàn)。

    一個人的靈光一閃,也許就是一個改變世界的時刻。

    本書作者西蒙·溫切斯特還出版過另外一本令人著迷的書《天才與狂徒》。兩本書共同的特點是其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)水準(zhǔn),對技術(shù)發(fā)明史、精密制造工程史從宏觀至微觀的通透把握,而貫穿兩本書始終的主旋律則是人——奇奇怪怪的人,奇奇怪怪的天才,奇奇怪怪的瘋子,奇奇怪怪的狂徒,奇奇怪怪的妄想癥“患者”。

    盡管作者濃墨重彩地書寫了這些天才,但他又提醒讀者:威爾金森、布拉馬、莫茲利、肖克利等歷史人物賦予我們要不斷提高精確度的觀念,我們是否應(yīng)該毫無保留地崇敬和感謝他們,或者“在更廣闊的世界里,人們是不是過于看重精確度了”?

    科學(xué)技術(shù)與精密制造給現(xiàn)代人類帶來了巨大福祉,但我們是否意識到,它背后的驅(qū)動力之一源自什么?人們追求確定性,但人類今天和未來的命運卻越來越處于一種不確定的“懸湖”狀態(tài)。

    現(xiàn)代性的二元性讓今天的人們對極致精確和極致完美有著近乎病態(tài)的追求,另一方面卻是“對不完美的揮之不去的喜愛”。我們是否能夠從這種兩極分裂的精神和物質(zhì)需求之中找到一種均衡狀態(tài)?找到第三種生存方式?(本文為《追求精確》推薦序,有刪減。作者田濤系華為管理顧問)

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