物理技术促进自身发展
人类物理技术最卓越的地方是每一项发明都创造了更多发明的可能性和需求。斯图尔特·考夫曼指出,内燃机的发明促进了汽车的发明,这又促进了充气橡胶轮胎、挡风玻璃雨刷、沥青路面、汽车旅馆、快餐店、收费站和拉斯维加斯的婚礼小教堂的发明。10每一项发明都为未来的发明开辟了新的天地。一项发明的成分经常会以新形式被重新使用。正如本书之前讨论过的,一些发明引发了巨大的变化,比如说汽车,而一些发明带来的变化很小(考夫曼认为其规模遵循幂定律)。它们的共同之处在于,所有的发明都有涟漪效应。11为什么技术会有这种指数级的自助品质呢?技术如何促进自身的发展呢?
物理技术和其他概要一样,有着模块化的区块构建特征。任何物理技术都可以看作组件和整体结构的编码。12一座房子的组件包括房间、管道系统和窗户,其整体设计可以是模拟都铎式建筑。同样,指压按摩也有一些单独的组成以及一个结合它们的设计。
即使是像手斧这样原始的东西也可以用这种方式来思考。手斧基本上是一种两边被另一块石头削出锋利边缘的石头。人们可以把手斧的部件看作使用者握住的石头的一部分,也可以把它看作做成刃口的石头的一部分。建筑本身就是整体设计,在这种情况下,它就相当于有把手的刃口。组件和结构的各种组合定义了设计可能的变化数量。举个例子,有两种不同的把手,一种是圆形把手,另一种是管状把手。刃口的设计可能有两种变化,一种是一边开刃,另一种是两边开刃。我们也可以在结构层面上做一些变化,例如,大一点的或小一点的,花岗岩的或燧石的。定义了这些方面后,我们就可以列出手斧可能的变化形式,例如,“大/花岗石/圆形/双面”“大/燧石/圆形/单面”“大/花岗石/管状/双面”等16种手斧的变体。我们还可以用这种方式描述更复杂的人工制品的变体。例如汽车“V6/1.8升/200匹马力/四门/真皮座椅”或个人计算机“2 GHz奔腾4/128MB内存/80 GB硬盘驱动器/4x CD刻录机”等。13
正是这种组件和结构结合的特性使得物理技术比宇宙更广阔,这也意味着创新会使物理设计空间呈指数级展开。我们假设制作手斧有两种方法,一种是单面开刃,一种是两面开刃。后来有一天,原始人哈利偶然发现了一种更好的开刃方法——他使用越来越小的岩石去开刃,使手斧的边缘更锋利。现在我们有三种刀刃类型:单面、双面和细边。有了这个单一的创新,手斧的可能变体数量就从16个增加到了24个。或者,从产品多样性的角度来看,我们可以说,在物理技术空间中发现的潜在库存单位数量增加了8个,或者说增加了50%。同样,每次英特尔在其微处理器系列中添加新的变体,计算机市场上潜在的库存单位数量也会大幅增加。
结构中的创新也能使库存单位的数量大幅增加。比如,有一天,哈利拿着一把大的管状柄手斧,他没有把它削成一个锋利的刀刃,而是把它做成了稍钝一点的形状。14尽管这开始看起来像是一个小组件的改变,最后却成了一种全新的结构——一种可以用来研磨坚果、捣碎谷物及其他有用的东西的石臼。在没有进一步创新的情况下,哈利立刻为石器市场增加了4个新的潜在库存单位:“大/花岗岩石臼”、“小/花岗岩石臼”、“大/燧石石臼”和“小/燧石石臼”。创新增加的库存单位数量随着工件的复杂性呈指数级增长。一个只有两个组件,每个组件有两个变体的结构有4个可能的库存单位;一个有着3个组件,每个组件有3个变体的可能结构有27个;一个有着4个组件,每个组件有4个变体的可能结构有256个。结构的创新还可以带来组件的创新。例如,个人计算机结构的发展促进了组件设计的广泛创新。因此,每一项创新都会通过物理技术空间发送或大或小的冲击波,并且可能的库存单位数量会随着每一项发明的出现呈指数级增长。
然而,物理技术空间中可能的库存单位只有无限小的一部分会被考虑到,更不用说被用到产品和服务当中。尽管目前市场上可能有数千种,甚至数万种个人电脑变体,但在全部可能的电脑变体中,只有很小的一部分被制造出来销售。苹果设计生产了一台电脑,它的Power个人电脑处理器是令人惊讶的半透明橙色。戴尔设计生产了一台电脑,它的奔腾处理器是基础的黑色。目前还没有人找到一个很好的理由为计算机设计一个半透明橙色的奔腾处理器,因此,这种变体仍然是一种潜在的、尚未在物理技术空间实现的库存单位。新发明的关键作用不仅在于它们为经济体增加了实际的新库存单位,而且它们还打开了潜在的库存单位空间。每项发明都为更多的发明创造了更大的空间,就像从手斧到库布里克环绕地球的宇宙飞船的跨越。