從小雞孵化器、嬰兒恒溫箱到育嬰器

在19世紀70年代后期，婦產科醫生斯蒂芬·塔尼（Stephane Tarnier）在繁忙的工作之后，給自己放了一天假。他在位于市區的巴黎婦產科醫院（Maternité de Paris）工作。這家醫院主要為城市里的貧困婦女們提供住院治療。那天，他去巴黎動物園散步。這家動物園位于著名的巴黎植物園（Jardin des Plantes）內。當塔尼漫無目的地行走在大象和其他爬行動物居住的動物園內時，他偶然發現了一些小雞孵化器。看著那些剛剛孵出的小雞在孵化器溫暖適宜的環境中蹦蹦跳跳，他的腦海里突然跳出了一個創意。那天之后不久，他就聘用了動物園里的家禽養殖員奧迪爾·馬丁（Odile Martin），讓他幫助制造一個類似于小雞孵化器的設備，用于為剛出生的嬰兒提供相似的保護。

根據現代的統計標準，在19世紀末期，新生嬰兒的死亡率高得驚人。這一點，即使是巴黎這樣的國際大都市也不能幸免。5個嬰兒中就會有一個在學爬行前就不幸夭折了。那些早產且體重不足的嬰兒，死亡率則更高。塔尼清楚一點，那就是溫度的控制對于這些嬰兒的生存是極其重要的，他也知道法國的醫療機構對于統計數字有根深蒂固的依賴性。因此當塔尼研制的嬰兒恒溫箱在其工作的婦產科醫院投入使用后，新生兒就在由熱水瓶提供溫度支持的恒溫箱里得到了保護。他立即開始了一項數據調查，調查的對象包括500名使用過該裝置的新生兒。調查結果讓巴黎各家醫療機構和組織大吃一驚。體重過輕的新生兒，66%在出生后幾周內就不幸夭折。但這些嬰兒如果使用了塔尼研發的恒溫箱，其死亡率則降低為38%。只要為早產的新生兒提供像小雞孵化器一樣的保護，就能大幅度地降低死亡率。

在斯蒂芬·塔尼研發出嬰兒恒溫箱之前，類似的研究嘗試已經出現過幾次。而在他與奧迪爾·馬丁共同研制出這項小發明后的幾十年里，各種新的改進又不斷出現。斯蒂芬·塔尼為嬰兒恒溫箱的使用情況做的統計調查對這一設備的普及起到了極大的推動作用。在幾年的時間里，巴黎市政委員會就明文規定，要求巴黎所有的婦產科醫院都配備嬰兒恒溫箱。在1986年的柏林展覽會上，一位名叫亞歷山大·萊昂（Alexandre Lion）的雄心勃勃的企業家，在展會上展出了一系列的嬰兒恒溫箱，其中一些恒溫箱還現場演示了嬰兒生活的真實情景。萊昂展出的恒溫箱德語名是“Kinderbrutenstalt”，意思為“嬰兒孵化器”。自此后，關于嬰兒恒溫箱新產品的展出就不斷出現，這種現象一直延續到20世紀（直到20世紀40年代，康尼島公司［Coney Island］還在展出嬰兒恒溫箱產品）。現代的嬰兒恒溫箱中配備了氧氣輔助和其他先進的功能，在第二次世界大戰以后，成為美國每家醫院的標準配置之一，從而使1950—1998年間的嬰兒死亡率降低了75%。如果只根據一項醫療發明能為人類提供的健康壽命期來作比較，由于嬰兒恒溫箱是在人的生命之初提供治療，那么這項發明對于公眾的建康有巨大的保護作用，超過了20世紀其他任何一項發明。放射治療和安插雙導管或許能讓人多保住10年或20年的生命，但嬰兒恒溫箱卻因為挽救了嬰兒的生命而給他帶來一個完整的人生。

然而，發展中國家的嬰兒死亡率依舊居高不下，令人擔憂。在歐洲和美國，每1000個初生嬰兒中只有10個會不幸夭折，但在利比里亞和埃塞俄比亞等發展中國家，每1000個初生嬰兒中會有100多個死亡。這些死亡的嬰兒一般為早產兒。如果使用嬰兒恒溫箱，這些嬰兒中的大多數都可以幸運地存活下來。但現代的嬰兒恒溫箱是一個非常復雜的設備，其售價也不便宜。美國醫院使用的一臺標準化嬰兒恒溫箱的售價約為4萬美元。從根本上來說，售價高并非是一個不能攻克的難題。難點在于復雜的設備一般都會出故障，這時就要有技術人員去修理，更換新的配件。2005年，即印度洋海嘯發生后的第二年，一些國際救助組織捐給印度尼西亞的米拉務市（Meulaboh）8臺嬰兒恒溫箱。但在2008年末，當麻省理工學院教授蒂莫西·普萊斯蒂洛（Timothy Prestero）去這家醫院訪問時，8臺恒溫箱全部因故障而停止使用，原因是當地的用電功率常常波動，電壓不穩且熱帶濕度較高，而醫院的工作人員們又看不懂恒溫箱的英文維修手冊。這8臺恒溫箱的故事就是一個典型的例子。很多案例表明，在捐贈給發展中國家的各項技術設備中，大約95%會在前5年因為故障而無法再投入使用。

普萊斯蒂洛本人對這些無法使用的嬰兒恒溫箱有極濃厚的興趣。他建立的DtM（Design that Matters）是一家非營利性社會組織。他們發現同一種技術設備在歐洲與美國等發達國家的使用狀況與在發展中國家是完全不同的。普萊斯蒂洛和他的DtM研究人員幾年來一直致力于為發展中國家研發一種新的簡易嬰兒恒溫箱，這種新設備不僅應當更加可靠，還應當造價便宜；不僅要求設備能運作，還要求一旦出現故障，該設備不會完全癱瘓，稍加修理就可以再次投入使用。由于發展中國家不能提供足夠的修理配件和維護技術人員，因此，普萊斯蒂洛和他的團隊要研發新的嬰兒恒溫箱就需要在當地取材，這樣才能確保配件的供應。最初想到這個好創意的人是一名波士頓的醫生，名為喬納森·羅森（Jonathan Rosen）。他通過觀察發現，任何一個發展中國家的小城鎮都能確保汽車的維修和護理。在這些城鎮里，就算缺少空調、筆記本電腦或有線電視，也都能確保汽車在公路上行駛。于是，羅森向普萊斯蒂洛提議：“可不可以用汽車的零部件來改良出一種新的簡易式嬰兒恒溫箱呢？”

在羅森提出他的創意三年后，DtM團隊首創了一種新的設備原型，取名“育嬰器”（NeoNurture）。從設備呈流線型的外部觀察，它和現代的嬰兒恒溫箱一樣，但其內部則是利用汽車的部件來制造的。育嬰器由舊車頭前聚光燈提供主要供暖；儀表盤的風扇用來保持空氣流通，循環空氣；車門蜂鳴器用作報警系統，在供暖系統出現問題時提醒護理人員；其動力來源于標準的摩托車電瓶，或者一個改良的雪茄打火機。利用汽車零部件生產育嬰器具有雙重優勢，不僅可以直接利用當地供貨充足的零件，同時也受益于當地汽車修理工的技能。正如羅森經常提到的，那些配件都能輕易地在發展中國家獲得。維修這種新型育嬰器的人可以不必是受過訓練的醫療設備技術人員，甚至根本不用去閱讀維修手冊，他只要會換一個出故障的車頭聚光燈，便能輕松地勝任育嬰器的維修和護理。

好創意就像“育嬰器”。不可避免地，這兩者都受到周邊可供利用的材料和技能的限制。按照普遍的趨勢，人們通常會把顛覆式創新的產生過程浪漫化，想象一個個偉大的創意超越環境的限制，橫空出世，天才的眼睛會從一些舊思想和僵化的傳統中發現一些全新的創意。但實際上，新創意更像是一個個想法的拼接物，它們都是由思想的碎塊拼組而成的。我們繼承了前人提出的一些舊點子，也會在偶然之間閃現一些其他的想法，于是我們把兩者加工、組合成一些新想法的形狀。我們喜歡把好創意想象成價值4萬美元的嬰兒恒溫箱，從工廠制造完成并漂洋過海運到彼岸，但實際上，它卻是利用那些恰巧在車庫里閑置的零部件拼接而成的。

讓創新的邊界無限擴展

2002年，美國古生物學家斯蒂芬·杰伊·古爾德（Stephen Jay Gould）逝世。他有一個并不常見的收藏愛好。他生前喜愛去各個發展中國家旅行，并去到基多（Quito）、內羅畢（Nairobi）和德里（Delhi）等城市的戶外市場，去采購一些鞋子進行收藏。那些鞋子多數是用回收的汽車輪胎生產的涼鞋。如果從時尚的角度思考這個現象，那可能意義不大，但古爾德卻把那些汽車輪胎做成的鞋子看作人類獨創性的證明。自然界的發明創新同樣也得依靠現存的零部件。自然界的進化與發展要依靠可用的資源，要將那些資源進行拼接、組合，從而產生新的功能。法國生物學家弗朗索瓦·雅各布（Fran?ois Jacob）在定義“進化”這一術語時，引用了這一比喻，認為進化的角色定位更像是一個“喜歡搗鼓小器具、小發明的人”，而非一個工程師。我們人類的身體也是一種拼圖式的成品，都是由一些舊的部件連接、拼組后“推陳出新”而成。古爾德曾在書中寫道：“輪胎變涼鞋的創新原理的適用性非常廣泛，因此，自然界可以像最聰明的人一樣具有創造力，可以做到像他一樣去琢磨內羅畢市的廢物堆積場具備何種可供用于新發明的潛力，結果是無論任何時候，奇異和不可預測的創新都有可能產生。”

這一創新過程的蹤影在生命形式的最初就已經有跡可尋。生命的起源目前在科學界尚無一致看法。一部分人堅持認為生命的起源與海底火山有關，它可能產生于火山口的一些滾燙的金屬熱液。另一部分人則認為生命起源于大海之中。還有一部分人認為生命起源于一個“波浪翻滾的池塘”，這一觀點與達爾文對生命起源的解釋一致。還有很多著名的科學家則認為，生命的起源與從外太空掉入地球的流星有關。各種看法一直百花齊放地存在于生命起源理論的爭論中，卻達不成最終的一致。幸運的是，一門新興學科前生命化學（Prebiotic）的出現，探明了在生命形式存在于地球前，空氣的成分和特點是什么。在地球上不存在任何生命的時候，遍布著一些最基礎的分子：氨、甲烷、水、二氧化碳、各種氨基酸，以及其他簡單的有機化合物。在“原始湯”（Primordital Soup）里，這些分子之間可以產生一些有限的變形與發展，比如：甲烷和氧氣重新組合，以形成甲醛和水。

試想這樣一種情景，那些最早存在的原始分子們，隨意地進行簡單的碰撞（或者因為一次適時的閃電襲擊，導致這些分子們慢慢地移動），這樣一來就具備產生一些新化學組合物的可能性。假設你來扮演上帝的角色，當你命令那些基本化合物生成之后，你最終就能看到一些生命最初的“部件”出現在地球上，比如，形成細胞邊界的蛋白質和對DNA生成最重要的糖分子等，但卻無法立刻命令化學反應去生成蚊子、向日葵和人的大腦。甲醛是最基礎的化合物，因為它可以從“原始湯”中的分子反應中生成。在生命起源于地球之前，可以最終生成向日葵的原子也已經存在了。但在當時的環境中，向日葵卻不可能直接從“原始湯”中瞬間“破湯”而出，因為只有一系列層層遞進的連鎖式創新變化在地球上發生后，向日葵的出現才成為可能。而這些創新變化的出現則需要幾十億年的時間，其中包括：能捕捉太陽能量的葉綠體、幫助植物流通能量的維管組織、將能夠生成向日葵下一代的相關基因指令傳遞給下一代的DNA分子。

科學家斯圖爾特·考夫曼（Stuart Kauffman）為剛才提到的那些、能直接在“原始湯”中反應生成的化合物，取了一個意義豐富的名字：相鄰可能（ adjacent possible）。這個新造的名稱同時界定了事物變化與創新的有限性和可能性。在前生命化學研究的這個案例中，創新的臨界可能是指那些能在“原始湯”中直接進行的分子反應。之前提到的蚊子、向日葵、人的大腦則在相鄰可能的范圍之外。相鄰可能是一種隱約可見的未來，在當前的事物與環境邊緣若隱若現，也是一種事物發展變化的地圖，圖上已標注了當前事物可以變化和發展的各條線路。但這種可能性的空間卻并非可以無限擴展，或者說，并非是一個完全自由的游戲場所。在“原始湯”中可以產生的最初級反應是數量巨大的，但卻也是有限的。當代生物圈里的大部分物質都是在“原始湯”的相鄰可能之外的，并不能直接生成。相鄰可能告訴我們：世界隨時可能發生各種變化，但只有某些特定變化可以真正發生。

相鄰可能有一種奇異的美，因為一旦對它的邊界進行新的探索，之前的邊界就會重新擴展。新的組合變化為另一些變化，提供了進入可能空間的鑰匙。就好像是一座施了魔法的房子，你每打開一扇門，都會發現一些新的、別有洞天式的美景。最初，你來到一個有四扇門的房間，每一扇門都通往一個新的房間，每個房間都是你之前沒有踏足過的。這最近的四個房間可以比作“相鄰可能”。然后，當你打開了其中任何一扇門，你便來到了另一個新的房間。這個房間的另三扇門又通往了三個不同的新房間，并且這三個新房間在你推開最初的一扇門之前，即你站在起點時是完全不可能靠近的。如果你不停地推開眼前的新門，最終你就可以走遍一座宮殿。

脂肪酸會自動生成具有以雙分子層為邊界的球狀物，非常類似于在現代定義中，可以界定細胞邊界的細胞膜。一旦脂肪酸化合生成那些具有邊界的球狀物質，一系列相鄰可能就漸次出現了。因為那些具有邊界作用的分子把球狀物質的內部與外部進行了界定。這種界定對于細胞的生成具有關鍵性的作用。一旦分出了“內部”，則可以在內部放入各種物質，比如營養物、細胞器和遺傳密碼等。一些體積較小的分子則可以穿過那層界定邊界的“細胞膜”，并與其他的分子進行化學反應，生成新的分子。因為這些新分子的體積較大，于是無法再穿過之前的“細胞膜”回到“原始細胞”內部。當最初存在的脂肪酸自動化合生成了那些雙分子層的“細胞膜”后，一些新的相鄰可能之門就打開了，從而出現了基于核苷酸的遺傳密碼，以及所有現代生物細胞都具有的、最原始的“居民”——葉綠體和線粒體。

在生命的進化過程中，同樣的變化過程重復了無數次。實際上，可以把生命的進化看成是一條不斷地開發和探索新的相鄰可能的道路。比如，當一種叫迅猛龍的恐龍進化出了一種新骨頭——新月形腕骨（這種骨頭的形狀像一輪半彎的新月）后，它們便能更加靈活地旋轉腕關節。簡而言之，這種新骨頭的出現不僅讓恐龍在捕食其他動物時更加迅速，還打開了新的相鄰可能之門，并最終促成了在幾百萬年以后將進化出現的動物的翅膀，讓有翅膀的動物們可以在空中飛行。當我們的祖先進化出了大拇指以后，一些新的相鄰可能就出現了。這些可能性在人類文化的發展史上具有重大的意義：可以發明一些精巧的勞動工具和武器，并靈活地使用它們。

在我看來，考夫曼提出的“相鄰可能”這一說法中，有一點具有非常重大的意義。它揭示了在自然界進化系統與人類創新發展道路上具有的連續統一性。他引入這一概念的一部分原因在于，揭示出一種事物發展變化的不變規律，且這一規律不僅適用于自然界，同時也適用于人類社會的發展過程。根據這一規律，相鄰可能被不斷地、持續地、漸次地無限擴展。他曾在書中寫道：“在過去的48億年里，很明顯，有一些事情發生了。實際上，生物圈在不斷擴大。可以說，生物圈里的相鄰可能在持續地增加和拓寬。較為有趣的一點是，這種推斷很顯然是正確的，但卻從來沒有人清楚地表述過這一點。關于這種創新可能的擴展也從來沒有進行過相關的理論研究。”

40億年前，一個碳原子可能撞見幾百種分子構型。但在今天，同一個碳原子，雖然其原子特性沒有一絲改變，卻能參與更多的化學變化過程。比如，那些可以最終生成抹香鯨、巨大的紅木或H1N1病毒的化學變化。此外，在大量的，或者可以說無限量的，以碳為基礎的生命體（這些生命體出現在“原始湯”的相鄰可能之外）的進化過程中，碳原子的身影都隨處可見。值得一提的是，人造的也在剛提及的這些之內，在無數的人造化合物中，碳原子的作用也不可缺少。比如，世界上任何一種用塑料做成的產品中必定含有碳原子。從中我們可以發現，當那些最初的脂肪酸自發、隨意地組合成最初的“細胞膜”以后，相鄰可能已經得到了怎樣的一種擴展和延伸。

獨立重復與創新的可能性

從這一角度來看，生命的進化史和人類社會的文化發展史都可以看作相鄰可能在不斷延伸與擴展的歷史。每一種新的創新出現后，更多相鄰可能就又出現了。但是，在一些系統或環境中，要探索新的相鄰可能空間則會更容易些。在本書開篇，我們講到“達爾文的悖論”。要解釋那一悖論，需要先解答一個問題：為什么珊瑚礁的生態系統能極大地促進相鄰可能得到擴展與延伸？在一個極小的珊瑚礁空間里，生命形式的數量卻出奇得大；與之相比，在廣闊的大海里，生物多樣性卻少得可憐。同樣，與小鎮和農村相比，在大城市里，與商業相關的相鄰可能則能得到更快、更深入地開發。

在人類的通信技術史上，網絡將通信媒體中存在的相鄰可能進行最快速、最深入的開發。1994年初，網絡只是一種基于文本的媒體平臺，各文本之間通過超鏈接取得關聯。但只用了幾年時間，網絡的相鄰可能空間就大大擴張了。網絡這個平臺可以實現金融交易，并最終演變成虛擬購物廣場、拍賣行和賭場。不久，網絡又發展成一種新的、雙向互動式的媒體平臺。在網絡上，人們不僅可以閱讀他人的作品，而且可以很方便地發布自己的作品，從而推動一些全新事物的出現，比如，用戶編輯的百科全書、博客世界和網絡社交。YouTube的出現，讓網絡發展成為世界上最具影響力的視頻傳播系統。而其后，數字地圖的出現，也引發了另一場制圖革命。

在人類的文化史上，有一種非常明顯的發展模式，現代科學家稱其為發明的“獨立重復”（the multiple）現象。在這一模式里，相鄰可能同樣起著作用。在地球的某個角落里，一位聰明的科學家或發明家想到奇妙的新創意，并且把這個新創意公布于眾。然后他卻發現在過去的幾年里，有三個人都先后想到了這個創意。1611年，居住在4個不同國家的4位科學家在不同的地方同時發現了太陽黑子的存在。1745—1746年，居住在荷蘭來登市（Leyden）的迪安·馮·克萊斯特（Dean Von Kleist）和康奈爾斯（Cuneus）先后發明了電池。

約瑟夫·普利斯特里（Joseph Priestley）和卡爾·威爾海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）分別在1772年和1774年先后獨立地分離出氧氣。19世紀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）分別在1899年和1901年先后發現基因變異對于生物進化的重大意義。1927年，兩位學者又分別獨立發現X光的照射會影響基因的變異率。電話、電報、蒸汽機、攝影術、真空管、收音機，在現代生活中的幾乎每一項重要技術突破與發明過程中，都存在一個“獨立的重復”。

在20世紀20年代早期，兩位哥倫比亞大學的學者威廉姆·奧格本（William Ogburn）和多蘿西·托馬斯（Dorothy Thomas）決定做一項新的研究，即盡可能地記錄下創新歷史上有關“獨立重復”的案例。最終他們將研究結果寫成了一篇極有影響力的論文，并取了一個引人思考、意義深遠的標題：《創新是不是一種必然》（Are Inventions Inevitable）。他們一共找出了148份創新案例，每份案例的“獨立重復”均發生在同一個時代里。這篇論文的讀者不僅驚嘆于案例數量之大，同時，更加驚嘆于這些案例與未經過濾的偉大創新史沒什么兩樣。

某些時代精神（Zeitgeist，尤指文學、哲學和政治中表現出來的）的相關理論至今并不明確，而人們常常引入發明的“獨立重復”案例來為其佐證。而發明的“獨立重復”現象之所以出現，有一個更加有根據的成因。好創意并非是憑空出現的，它們是由一些現存的部件加以組合、拼接而成，而這些部件的內容與數目會隨著時間擴增（有時也會縮減）。在這些用來拼接或組合的部件中，一些是概念性的，如解決問題的新方法，或者是先確認問題所在的新定義；而另一些，實際上只是一些機械部件。

為了分離出氧氣，普利斯特里和舍勒都必須先有一個理論框架，理解研究空氣成分的重要性。同時，要清楚空氣是由不同的氣體混合而成的。這幾點，直到18世紀后半葉才為大眾所知。但要完成氧氣的分離，他們還得有先進的稱重工具。當實驗中的物質發生氧化反應后，可以稱出重量上的細微區別。這種稱重技術于1774年出現，也只出現了幾十年。當上述的幾項概念性或技術性的部件出現以后，氧氣的分離就進入了相鄰可能空間中。將氧氣分離出來，如俗語所說的似乎“近在咫尺”。不過，如果沒有之前出現的各種前提條件，氧氣分離的實驗不可能成功進行。

超前的想法與創新的受限性

相鄰可能這一術語不僅指出創新的可能性，也指出了創新的受限性。在生物圈不斷擴張的時間表上，隨意找一個時間點來分析，都可以看到，有一些創新的“大門”是沒有鑰匙可以打開的。在人類文化史上，我們喜歡把一個突破性的創意或點子看成是在發展史的時間表上的一次加速前進。當所有人都困在當前的各種條件限制里時，一個天才的思想一下就向前推進幾十年，頓悟出一個普通人不可能想到的奇思妙想。但實際情況是，無論是科學思想還是技術上的前進，都極少出現偏離相鄰可能的現象。在人類文明發展的歷史過程中也毫無例外，可以比作對一座宮殿的探訪：只能先穿過最近的一扇門，才能走到下一扇門；只能從一個房間走到另一個最近的房間，直到最后把整個宮殿一一走遍。

當然，人類的思想創新與分子的構成是有區別的，后者嚴格受限于分子反應的固定規律。所以，在人類的思想發展史上，偶爾會出現這樣一種現象：有時候，有人會突然想到一個奇妙的創意，讓創新的發展在它的相鄰可能空間里稍微向前躍進幾步，越過其中的一間或兩間房間，達到另一個原來不能一步跨入的新房間。但事實證明，這樣的創意和想法通常生命力不強，很快就會面臨它的“死期”，而真正的原因就是因為這些創意和想法都脫離了所處的相鄰可能空間。對于這類早夭的創意們，我們取了一個名字，稱為“超前的想法”。

19世紀，英國發明家查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）發明了富有傳奇色彩的分析機（Analytical Engine，早期的機械通用計算機），許多科技史學家稱他為“現代電子計算機之父”。不過，準確地說，他應當算是現代電子計算機的“爺爺”。這是因為在分析機出現以后，經過幾代人的努力，人類才真正掌握了這一創新。

巴貝奇之所以在科技史上得到大家的尊崇，是因為他一共有兩項偉大發明載入史冊，雖然這兩項發明在他的有生之年都沒有真正制作成實物。第一項發明就是差分機（Difference Engine）。這種設備非常復雜，由25000個機械部件組成，重達15噸，但設計卻十分精確。它可以用于計算多項式函數，并生成三角函數表，這一點對于航海技術的發展十分重要。如果巴貝奇將這個設備真正制作出來，由他發明的差分機可能會成為世界上最先進的機械計算機。后來，倫敦科學博物館（London Science Museum）為了紀念他逝世100周年，根據他的設計圖制作了一臺差分機。在幾秒鐘內，這臺差分機就送出高達31位數的準確結果。這臺差分機的速度和精確度，遠超巴貝奇時代可能出現的其他設備。

盡管這臺差分機的設計十分復雜，但是也沒有超出維多利亞時代技術上的相鄰可能空間。機械計算在19世紀下半葉得到了長足的進展，其中有很多裝置都是建立在巴貝奇的設計模型之上的。

瑞典發明家喬治·舒爾茨（George Scheutz）曾經研制出一臺可以實際操作的差分機，在1855年的世界博覽會上首次向公眾展示。之后的20年內，該設備又得到了巨大的改良，它的體積從一架鋼琴縮小到縫紉機般大小。1884年，一位美國的發明家威廉·巴羅斯（William S.Burroughs）創立了美國運算機公司（American Arithmometer Company），該公司批量生產計算器，并在全國進行銷售（銷售這些設備的收入，在大約一個世紀以后，足以支撐他同名孫子的生計，不僅可以讓他專心追求自己的寫作事業，還可以讓他從吸毒愛好中取樂）。巴貝奇設計的差分機原型是一個極其天才的創意，但它并沒有超越當時的相鄰可能空間。

但巴貝奇的另一項神奇發明卻并非如此：他發明的分析機一直不能實際生產出來。他人生的最后30年都耗在這個計劃上，但卻沒有成功。分析機的設計方案太復雜了，于是一直停留在藍圖設計的階段。巴貝奇于1871年去世。但在他生前，分析機中的一小部分曾經由他親自研發、生產出來。只從設計方案來看，巴貝奇設計的分析機是世界上第一臺可編程的電子計算機。可以進行編程的設計使計算機的未來發展變得具有開放性。這樣的計算機并非只是為了完成單一的操作，這一點與差分機不同，差分機的設計目的是為了優化對多項式函數的計算。

分析機則和所有現代電子計算機一樣，就像一個可以隨意變形的“小精靈”。只要編程人員新編寫出一組指令，這個“小精靈”就會相應幻化出新的形狀。（詩人拜倫的女兒阿達·奧古斯塔［ Ada Lovelace］天資聰穎，她曾經為巴貝奇設計的、但尚不能實際生產出來的分析機編寫了幾組指令，并因此贏得世界上第一位程序編寫員的稱號。）巴貝奇設計的分析機雖然沒有最終問世，但卻為后續電子計算機的發明提供了一個基本的參考構架。從分析機的設計上可以看出，程序可以通過穿孔卡片法進行輸入，人們在幾十年前就已經利用這一技術來為紡織機服務了。輸入分析機的指令和數據都貯存在一個小小的“信息倉庫”（Store）里，其實等同于現代計算機里的隨機存儲器，或者簡稱內存（RAM）。而具體的數據計算操作則由巴貝奇設計的一個系統工具來完成，這個系統工具被巴貝奇取名為“中央工廠”（Mill），而用工業時代的語言來說，就是中央處理器（CPU）。

巴貝奇于1837年就將這個分析機的系統設計完成了，但卻要再等上100多年，世界上才出現第一臺真正的電子計算機。差分機觸發了一系列的改良與實際應用，分析機卻如同從地球上消失了。巴貝奇在19世紀30年代想到的一些創意是非常先進的，但到了第二次世界大戰期間，才被計算機科學界的前瞻性人士重新獨立地發現，并將之最終運用于計算機的研發中。

巴貝奇關于分析機的設想無疑是先進的。可為什么他設計的分析機并不能設計成形，反而進入了一個發展的死胡同呢？如果只是用語言對其進行打趣的話，那是因為分析機的設計創意“逃離”了當時的相鄰可能空間。但如果具體而實際地分析原因，則可以發現，分析機的發展之所以不成功，是因為巴貝奇手邊沒有正確的、可供利用的組成部件。假設巴貝奇按照自己的設計方案制作出分析機，人們并不能確定它是否可以正常運作。因為，巴貝奇企圖在蒸汽機時代，為很多年以后的電子革命時代提前發明可用機器，雖然動機是美好的，但在現實中卻行不通。

與我們日常使用的電子計算機不同，巴貝奇設計的分析機完全是由齒輪和開關組合而成的。所用的零件數量大得驚人，其復雜程度更是令人望而卻步。在分析機的系統里，數據信息的傳輸好像是一些金屬小顆粒在跳著芭蕾舞步前行，步法則是由編程員提前精心編寫的舞步設計。這種機器的維修和護理是無比困難的，基本上無法實現。比這更不現實的是，其運作速度奇慢無比。巴貝奇曾經在阿達·奧古斯塔面前放豪言，他認為這種分析機在三分鐘內就可以完成兩個20位數字的乘法運算。巴貝奇肯定不可能是世界上第一個對自己的作品寵愛有加的技術人員。但即使假設他的說法是正確的，他引以為傲的運算速度卻并不快。以那樣的速度來運行一些復雜的程序時，系統基本上會慢到崩潰。數字時代的第一代計算機要完成同一項運算只需要幾秒。而在巴貝奇的分析機做一次運算的三分鐘時間里，一臺iPhone手機就可以進行上百萬次這樣的運算了。可編程的計算機必須具備真空管，更加理想的情況是，必須具備集成電路。在這些器件里，信息可以像微小電子的脈沖一樣流動，而不是像分析機里的那些因為蒸氣動力催動的金屬齒輪一樣，“咔嚓聲”、“叮當聲”、“嗡嗡聲”不斷。

可以來看看另一個相似的案例YouTube，它的時間跨度則短得多。

如果赫利、陳士駿和卡里姆提前10年想到YouTube的創意，那么這項發明就注定是失敗的。因為，發明一個視頻分享的網絡平臺是不在當時的相鄰可能空間內的。首先，當時絕大多數網絡用戶都是通過撥號連接進入互聯網，且網速十分緩慢。即使從互聯網上下載一張小圖片，也要花上幾分鐘的時間。使用當時速度只有14.4 bps的“貓”撥號聯網，如果要下載一段普通的、兩分鐘的YouTube視頻，則需要花一個小時左右的時間。

YouTube面市初期便能一炮打響，還有另一個原因。那就是當時Adobe公司研發的Flash平臺早已在網絡上得到了大眾的認可，而YouTube的服務平臺是借了Flash平臺的風，并不需要重新開發一個新平臺，于是節省了人力和物力。同時，這也讓YouTube的開發人員專注于解決如何優化視頻的分享模式，如何創新視頻的討論界面。回顧一下，直到1996年下半年Flash才成功推出，而到了2002年，Flash才可以支持視頻格式的文件。

再來看看我們之前討論過的關于微生物學的例子。如果要在20世紀30年代提出差分機的創意，這無疑于“原始湯”里的一堆脂肪酸企圖成為細胞膜。差分機系統里的計算器是一個偉大的創舉，也是非常先進的，但卻依然沒有超出相鄰可能空間的限制。也正是因為這一點，在巴貝奇的差分機創意首次面世以后的幾十年的時間里，關于這個創新的重復且實用的獨立發明一再出現。但如果想在1850年就成功地推出分析機，或者在1995年就成功地運作YouTube，就會像異想天開想要自動組合成海膽的脂肪酸一樣。創意是完全正確的，只是所處的環境并不成熟。

什么樣的環境具有創新的最大潛能

我們每一個人，都受到屬于自己的相鄰可能的限制，比如，在我們的工作生活中，在我們的創新事務中，在我們服務的工作單位中，都環繞著各種新的、可能突破我們標準慣例的方法。打個比方，我們周圍都環繞著各種汽車零部件。那些部件都在靜靜地等著我們進行創新，用雙手將其拼接成新的事物。這些創新的事物并非一定具有超前的先進性，比如，一下就能得知珊瑚礁里的生物多樣性，或者一下就能發明出可以編程的電子計算機。當打開創新宮殿里的一扇新門后，我們可能會看到一個可以讓這個世界改變的突破，但也可能在這一扇門之后，我們只是給后來的創新者們上了一課，幫助他們在下一次的發明中走得更順利；或者還可能為自己公司正要推向市場的真空吸塵器想到一個完美的銷售方案。要做到這一點，訣竅是要想方設法去關注我們周邊的一些相鄰可能，并加以利用。比如，可以改變一下自己的工作環境，或者建立某種社交網絡，還可以重新培養自己發現和貯存信息的好習慣。

我們來回顧一下在本書開頭提出的問題：“什么樣的環境，更利于創新的創意出現呢？”對于這個問題最簡單的答案就是：“當一種環境能更加方便去接觸和開發相鄰可能時，這種環境就具備了最大的創新潛力。因為在這樣的環境里，人們能更多、更方便地接觸到各種各樣的可用零部件，不管是機械性的，還是概念性的。并且在這樣的環境里，人們得到更多的鼓勵以各種方式組合與利用那些零部件。”在一些環境里，重新組合與利用那些可用零部件不僅不會得到鼓勵，而且可能會受到阻礙和限制，比如，創新的實驗會遭到批評和懲罰；有一些新的可能性被遮蓋住，不易讓人們發現；環境更容易讓人自滿，于是不去探索新的機遇。在基林群島邊平靜的海水里，珊瑚礁里豐富的生物多樣性讓達爾文感到不可思議，同時又非常迷惑不解。生物多樣性之所以存在，是因為珊瑚礁的生態環境非常有利于各種生態零部件的重組和創新，換言之，珊瑚礁是一個更利于生物創新的生態環境。

在《阿波羅13號》（Apollo 13）登月任務的故事中，有一個時刻這個偉大的計劃差點失敗。這個眾所周知的關鍵時刻，可以在朗·霍華德（Ron Howard）執導的電影中看到。當時，任務控制中心（Mission Control）的工程師們發現了一個危險的情況：如果他們不立即研發出一個二氧化碳過濾器，宇航員們呼出的氣體就會污染艙里的空氣，使大家中毒。宇航員們雖然有充足的碳洗滌器可以清除空氣里的碳原子，但這些二氧化碳過濾器是為之前沒有受到損壞的宇宙飛船設計的，并不適用于他們當時登月艙里的空氣通風系統，而當前的這個登月艙是他們回到地球的唯一一只“救生船”。

任務控制中心火速組建了一個由工程師組成的行動小組，取名“英虎行動組”（Tiger Team）。行動組的使命就是想辦法盡快解決過濾空氣的緊急任務。但要完成這個任務得先找出當時登月艙里可以利用的所有“零部件”。在電影里，飛行操作組（Flight Crew Operations）的主任名叫迪克·斯雷頓（Deke Slayton）。他把一堆零散的裝置放在會議桌上，包括：軟管、濾毒罐、儲物袋、膠帶和其他雜七雜八的小玩意。他把之前為宇宙飛船準備的碳洗滌器拿在手里說道：“我們必須制造出一個能用的新家伙。”然后指著桌上的一堆東西說道：“只能用這些材料。”

在這部電影里，如果要解決危機，制造出一個在登月艙里能夠使用的空氣過濾器，會議桌上的那些小部件就界定了當時的相鄰可能空間。最終大家絞盡腦汁才拼組而成的新裝置取名叫“郵箱”。“郵箱”完美地完成了任務，登月艙里的空氣得到了過濾。濾毒罐和軟管的角色與地球最早存在的氨氣和甲烷分子、查爾斯·巴貝奇的機械齒輪，以及那些為育嬰器供暖的汽車零部件一樣，都是解決一個具體問題的現存客觀條件，并限制了解決該問題的可能性空間大小。從某種意義上來說，登月艙里的工程師們面臨的困難要小得多。具有挑戰性的問題一般不會如此明顯地劃定出解決問題的相鄰可能空間。一般來說，如果能夠找出可供利用的現存零部件，確保并非只是簡單地回收而不是利用，就解決了一半的難題。

如何做到這一點呢？本書接下來的6章將要談到的另外6種創新模式可以提供一些小小的參考。因為它們都以某種方式告訴我們，如何去找到更多可供利用的零部件，并把它們組合、拼接出新的創意。要獲得一個好創意，并非坐進與世隔絕的空間冥思苦想，而是要把更多的零部件都放到“會議桌”上。