吴军和他的《文明之光》
吴军博士,毕业于清华大学和美国约翰∙霍普金斯大学,是著名自然语言处理专家,硅谷风险投资人,也是一位高产的作家。同时,他还担任约翰∙霍普金斯大学工学院董事会董事,也是多家投资基金、创业公司的董事和顾问。
吴军的个人经历主要涉及到的领域有计算机科技、大学教育管理和商业投资,行业跨度很大,《文明之光》就是吴军的跨界写作,它不是一本书,而是一个系列,一共有4本,用32个片段对人类千百年来文明历史进行了分析和总结。
全书内容极为丰富,一共32章,每一章是一个独立的专题,讲述人类文明历程中的一项创造和进步,涵盖了历史、科技、政治、艺术和商业等。
我挑选书中的两节跟大家分享,分别是瓷器的发明和青霉素的发明,感受人类文明的发展脉络和本书的思想张力。
1.瓷器——人造的奇迹,中国是瓷器之国
历史上中国瓷器曾风靡世界,特别是在宋代到明末,中国的瓷器在世界上每到一处,就会掀起一股瓷器热潮,并改变当地人的生活方式。世界上还没有一种商品能在几百年的时间里长期做到这一点。
今天,我们热捧一些世界名牌商品,如苹果手机、路易威登和香奈儿的手袋、奔驰和宝马汽车,一掷千金地高价购买,我们会感叹什么时候中国的商品能成为全世界认可的名牌,能卖个好价钱。实际上,18世纪之前(即康熙朝中期以前,康熙1661—1722年在位)中国的瓷器就是这样的商品。但是18世纪开始,中国的瓷器制造技术已经落后于欧洲了。今天,欧洲人占据着世界高端瓷器市场90%的份额,其余份额则由美国和日本瓜分,中国瓷器则主要处在中低端市场。要了解这一段历史,探索其内在的发展脉络和原因,就要从中国瓷器的发展说起。
中国瓷器的制造在北宋年间达到第一个高峰,正是在此时瓷器开始走向全世界并且影响世界文明进程。两宋是中国最富足的朝代,南宋时很多年税收超过1亿贯,相当于七、八万两白银,超过元代、明代和清初任何一年,直到乾隆朝最鼎盛时才被超过。这些税收从哪里来?主要的来源就是贸易,瓷器是继丝绸之后第二种远销中东和欧洲的中国商品。 青花瓷是瓷器中最受欢迎的一种,它出现在元代,是蒙古人创造出了影响世界的青花瓷。元朝以后,中国制瓷技术继续向前发展,明朝永乐期间,中国瓷器在世界上的影响力达到顶峰。特别是郑和下西洋的壮举,将中国瓷器直接带到全世界。
瓷器风靡世界,它是古代欧洲了解中国的窗口,瓷器在当时是承载着中华文明的高科技产品,在欧洲是文明和财富的象征。 17世纪末,欧洲的现代科学开始萌芽,各种发明开始涌现,终于“再发明”了瓷器。 由于当时瓷器价格高昂,被称为白色的黄金,欧洲人开始用炼金的技术和设备开始研制瓷器。其中一个叫伯特格尔的炼金术士在德国发现了高岭土,并在4年时间里进行了3万次实验,终于烧制出第一批白瓷。此后50年里,瓷器制造技术就传遍欧洲。值得一说的是,伯特格尔记录了全部的实验过程和结果。欧洲人通过实验不断研制出新瓷器。这时的欧洲人不再痴迷中国瓷器,虽然还从中国大量进口瓷器,但那仅仅是因为欧洲本土制造的瓷器成本较高。欧洲人看来,他们自己制作的瓷器做工精巧,图案精美,专供高端阶层,而中国瓷器只是针对中下阶层的大众瓷器。
18世纪中后期,随着蒸汽机用于瓷器制造,瓷器得以大规模生产,中国在制造大众瓷器方面的优势也渐渐丧失了。 欧洲瓷器崛起,中国瓷器衰落,原因很多。我想谈一点,就是科学传承方法的作用。文艺复兴以后,欧洲人擅长定量分析和比较实验,知其然也知其所以然,不仅掌握了瓷器的制作方法流程,而且了解其中的原理,采用定量实验的方法反复实验,保留了详细的实验数据,这样试验方法就能传承下去,欧洲人在瓷器制造方面的进步是可叠加的。在实验报告的支持下,今天比昨天进步一点,明天又比今天进步一点。
今天,人们根据保存在德雷斯顿档案馆里的这些资料,能够复制出当年任何一款瓷器。相比之下,中国工匠更多的是依靠经验和感性认识,靠师徒关系在很窄的范围内传承。很多改进和创造,因为没有详细的记录,无法叠加进步,后代人常常要重复前人的失败,使得瓷器制造技术进步缓慢。在过去的一千多年里,中国瓷器的烧制一直走不出发明-失传-再发明-再失传的怪圈。这其实也是中国古代很多手工业普遍存在的现象。举一个例子,我们知道今天几乎任何一个三甲医院的主治医师,水平一定比50年前所谓的名医高很多。但是,今天没有哪个中医敢讲自己比500年前的名医水平高。这就是因为前者有积累效应,有叠加的进步,而后者没有。这也是中国瓷器兴起和衰落对我们的启示之一。
2. 青霉素的发明——从1到N的创新
青霉素是我们熟知的一种药品,世界上还没有第二种药品能够像青霉素这么神奇,它的发明瞬间治愈了许多困扰人类几万年的疾病,尤其是外伤感染,把人类寿命从45岁提高到60岁。从此,人类第一次在死神面前抬起了头。
此前,无论东方人还是西方人,一旦得了病或者受到外伤感染,能否治好很大程度上就是听天由命。
青霉素的发明最能代表从1到N的创新。 1928年,英国医生弗莱明偶然发现霉菌的分泌物可以杀死病菌,并在第二年发表的论文中将其命名为青霉素。一般书籍在介绍青霉素时会重点描述这一段历史,并作为励志典型,启发教育读者机遇往往垂青有准备的头脑。事实上,弗莱明的发现完成了一个从0到1的过程,但这仅仅是万里长征的第一步,青霉素精彩的故事才刚刚开始。 弗莱明在接下来的10年里一直在研究青霉素,但进展不顺利,他的实验时灵时不灵,这10年间他没有引起医学界和学术界的关注,原因在于他没能提取青霉真正能杀菌的有效成分。历史上一项伟大的发明创造往往需要一些配套的客观条件才能成功,这就是时机。
弗莱明的时代,化学提存技术还很不成熟,所以弗莱明难以靠个人的力量完成这项工作。
1938年,英国医生弗洛里和他的同事、生物化学家钱恩注意到弗莱明的论文,并接手研究如何提炼青霉素,不久终于从青霉菌中分离和浓缩了有效成分,由此将青霉素的发明向前推了一大步。 但是,从霉菌中分离出少量的青霉素,和得到能够做实验的足够药物,完全是两回事。接下来,弗洛里的团队做了大量细致而且看似枯燥的工作,把青霉素从霉菌的一部分变成能够用于人和动物的药品,并保持药性稳定。 接下来的动物实验非常成功,但临床实验迟迟无法开展,原因很简单:剂量太小,不够进行人体试验。一针青霉素通常是60万到80万单位。那弗洛里当年培养的青霉素,剂量是多少呢?每一升培养液只能产生2个单位的青霉素。也就是说,一针青霉素需要30-40万升培养液。到了1940年底,青霉素药品化的瓶颈就是:他们明明知道一种药可以救人,却苦于无法大量制造。 第二次世界大战爆发,战争造成了大量伤员,使青霉素的需求量急剧上升。战争促使工业界全力以赴推进青霉素量产工作,虽然进度加快了很多,但依然达不到实用要求。从一个数据就能看出,1942年3月,全美国一半的青霉素,只够救一个人。可见,通过当时已知的方法无论怎样提高产量,也无法满足大规模临床试验的需求。关键原因是,当时提炼青霉素的霉菌只能生长在培养基表面和浅层,因此产量取决于培养皿的表面积,必须设法找到能够在培养基深层生长的新菌种才行。不懈的努力终于换来了回报,弗洛里他们发现哈密瓜身上的菌种就是他们想要的菌种,能将青霉素产量提高200倍。
随后,科学家进一步实验,发现用X射线或紫外线照射新菌种后,产量能再提高5倍。此时,青霉素的产量终于有了明显增加,能用于临床实验,但这距离制造能够供应军队大量使用的药品,还有很长的路要走,有很多工程难题等着各家制药公司解决。举一个例子,工厂在量产青霉素时,使用上千吨霉菌溶液,这些溶液放在一个个大罐子里。培养液一旦长出霉菌,就会发酵产生泡沫,继而阻碍空气和培养液的接触。没有了空气,霉菌就无法生长。这种类似的工程问题并非在研制青霉素的实验室里遇到的,但是不解决就无法量产。
类似的问题一个个出现,又一个个被解决。这时候,接力棒又传到了商人手里,全美国有21家制药公司参与了青霉素的大规模生产。在这个过程中,无数科学家、技术人员、工资低的可怜的普通工人,解决了无数细小的难题。 到了1949年,美国的青霉素产量达到了1332万亿单位,价格也从每支针剂20美元降至不到10美分,这样,青霉素便开始在全世界得到普及。
而到了现在,全世界90%以上的青霉素都是由中国人生产的。 回顾青霉素的发明过程,首先是偶然发现青霉菌的分泌物能杀菌,然后是提存技术,接着是提高产量用于临床实验,再接着是工程化生产,再到今天的人工合成青霉素,以及发明其他类型的抗生素(例如链霉素等)......其中的每一步都面临巨大困难,但无数的科学家、工程师、医生、药商、工人等等为之努力付出,才最终完成了从0到N的创新。这其中,从0到1的发现固然重要,但更重要的是从1到N的飞跃。历史上很多发明创造都是如此,出最初的发现到最终的发明或产品,完全是两回事。
发明创造是一个过程,而不是一个结论。
今天,抗生素滥用带来的一系列问题,也说明人类发明抗生素的过程还是继续。
3. 总结
2011年后吴军对写书投入了很大的热情,据他自己说,他写书的内容主要有三个方面:
一要是他熟悉的内容,而且是他能够得到大部分作家得不到资料的题目;
二要是读者感兴趣的;
三要有现实意义。
吴军把写书当做研究课题论文,要做足功课,通过读书、查阅资料,系统上课学习(如慕课平台),每当写完一册书,其实就等于是学完一门课,或者做完一个课题,而书本身,则是课题的研究报告而已。
截止2018年上半年他已经出版的书籍有《浪潮之巅》、《数学之美》、《文明之光》、《硅谷之谜》、《大学之路》、《智能时代》、《见识》等,其中《浪潮之巅》已经改版到第三版,《大学之路》改版至第二版。
《文明之光》在吴军的一系列书籍中颇具代表性,它对人类文明的论述有2个特点:
一是反英雄史观。很多讲述文明的书籍基本上是讲述王侯将相攻城略地的丰功伟绩或者帝国扩张与兴衰。而吴军则刻意不讲述王侯将相的故事,而重点突出对人类进步作出重大贡献的文明成果,比如轮子的发明,我们不知道它的发明人是谁,但它对人们的生活起到了巨大的推动作用。
二是吴军的书细节丰富,论述严密,而且看问题的角度常常和我们熟知的观点不同。这是因为作者自身知识丰富,并长期游历欧美实地考察,还拥有广阔的人缘,能接触到各行各业的世界级顶尖人物,所以他的很多观点是我们在其他书中看不到的。比如青花瓷,其他讲述文明史的书通常只是简略介绍青花瓷的历史和价值,并说明青花瓷是我国的骄傲,但本书却从产品思维的角度出发,青花瓷受到各国普遍喜爱是因为他设计简洁清爽,并汇集了多种文化的结晶,它从一开始就是国际化商品。再比如很多书在讲金字塔时重点讲述金字塔的伟大和一些未解之谜,但很少能够清楚描述金字塔的建造方法。但本书在阐述这一问题时有数据、有图画,非常清晰、生动。从这个角度来看,他的书确实也是一份课题研究报告:观点有创意,论述有条理,结论有依据。