你知道 GPS 是怎么发明的吗？

马里兰州罗瑞尔市坐落着约翰·霍普金斯大学的应用物理实验室（APL）的自助餐厅，长期以来都是就职于实验室的物理学家、数学家、技术人员聚会的热门地点。在 1957年10月7日 的午餐时间，大家讨论得异常热烈，因为苏联刚刚发射了第一颗人造卫星。

两位年轻的物理学家威廉·吉尔和乔治·韦芬巴赫也参与了讨论。他们首先确认这不是苏联的把戏，因为确实收到了来自太空的音乐。继而他们忽然想到，可以利用多普勒效应来计算卫星的移动速度（简单说，多普勒效应就是指信号源或接收器在运动状态时，相对速度与波形频率的固定关系。如果你路过鸣笛的消防车或救护车，会觉得随着它们的远离，鸣笛的音调也下降了）。结果，吉尔和韦芬巴赫用了几个小时，就实现了收听、测量、跟踪的功能。

过了几周，一个无组织的科学家团队在此基础上补充细节，研究关于轨道卫星的理论，提出了改善建议。之后，APL 负责人批准了款项。于是 APL 的科学家们有了一整套算法，能够精密地测算出卫星的运动轨迹。

到了 1958年 春天，APL 的副主任弗兰克·麦克卢尔把两个家伙叫去办公室，神神秘秘地问：如果卫星运动时，可以用固定的地面接收器来计算卫星的方位，那么反过来，卫星固定，地面接收器运动，能够测算出接收器的位置吗？这个问题没有人想过，也没有人评估过。经过几天的紧张计算，吉尔和韦芬巴赫确认：“反向定位” 是可行的。

2年 后，美国实现了 “反向定位” 系统，最初用于为潜艇确认位置。1983年，大韩航空的班机因为导航故障误入苏联领空被击落之后，美国向民用领域开放了整套系统。这，就是今天我们熟悉的 GPS。

传统上，大家在讨论 “创新” 时，往往聚焦于创新的个人，以及他们创新的精神和过程。但是我们仔细检查 GPS 的发明历程就会发现，环境对于创新来说同样不可或缺。

没错，两位年轻的物理学家有着灵活的头脑。但是仅仅有头脑，没有众多外部因素的参与，是绝对不够的。如果没有那家自助餐厅让大家放松闲聊，他们大概不会对苏联卫星这样的 “份外话题” 那么感兴趣。如果没有无组织的科学家团队的补充，对卫星的追踪大概只能停留在粗略的水平。如果没有 APL 负责人的批准，卫星轨迹的精密测算只能是空想。最重要的，如果没有麦克卢尔 “反其道而行之” 的思考，用卫星为地面设备定位的办法恐怕还需要很久才会诞生。当然，以上这些因素的任何缺失，GPS 的诞生链条就不成立，出现几率就要大打折扣。

真实的创新有大量是与 GPS 的创新类似的，即参与到创新过程的各种外部因素大多是杂乱的，完全不存在 “为了统一的目的共同努力” 的迹象，甚至有些外部因素会把原有方向完全调转过来。套用马克思的话说，各种外部因素只是 “充当了创新的不自觉的工具而已”。反过来说，外部因素越多，“创新的不自觉的工具” 也就越多，创新也就越容易诞生。

再来看看计算机的例子。19 世纪，英国发明家查尔斯·巴贝奇发明了具有传奇色彩的分析机，被誉为 “现代电子计算机之父”。但是终其一生，他的两项重要发明都没有制成实物。他设计的差分机，采用机械结构来计算差分，因为结构太过精密，远远超过当时的工艺水平，所以始终无法实现（实际上现代计算机采用的是电子信号而不是机械结构）。他设计的分析机同样复杂，但提供了 “通用计算” 的理论模型（可以用来求解通用问题而不仅是执行数学计算）。只是因为缺乏环境，巴贝奇的分析机要等到 100年 后，借由图灵、冯·诺依曼等等一大批天才的持续贡献，才能真正实现。

有意思的是，巴贝奇当时希望采用穿孔卡片的做法来编程，这种思路来自 19 世纪发过织工约瑟夫·玛丽·雅卡尔发明的织布机，它使用穿孔卡片来协助编织复杂图案。虽然巴贝奇用机械结构实现计算的思路走入了死胡同，但现代计算机早期仍然继承了使用 “打孔纸带” 来编程的思维。

更有意思的是，对制造现代计算机来说非常重要的三极管，同样也是阴差阳错的结果。1900年，发明家德福雷斯特发现韦尔斯巴赫煤气喷嘴上火花隙的电子脉冲可以增强火焰的强度，所以想到用它来传导信号，把气体作为无线探测器。他反复做了各种实验，最后才发现需要加上第三个电极，就能大大加强对音频信号的放大功能。这就是我们现在熟知的三极管。后来通用电气公司做了进一步改进，将气体抽空成为真空管，作用也从信号放大改成了电子开关。真空管的电子开关取代了巴贝奇设计的机械结构，才让电子计算机的诞生成为可能。

传统上，人们习惯认为创新离不开创造力与毅力。从小到大，我们听到的故事大多是这样的：特立独行的发明家，在恶劣的环境里，克服各种困难，不屈不挠，最终发明了改变世界的装置。这个故事很动人，场景画面感很强，但距离现实很远。因为大多数创新都不是 “自古华山一条道”，哪怕把一群最优秀的人集中隔离起来，让他们 “奉命创新”，都很难取得成功。

仔细考察各种创新，我们会发现它总是与时机相关，总是若干探索、尝试、错误、折回的综合体，总是充满了各种阴差阳错。创新的成功，不再取决于个人（或者小团体）的创新能力有多强，而取决于创新者生活在怎样的环境里，有怎样的资源可以利用，有哪些人员可以交流，创新者迈出的每一小步，是否能寻找到其它邻接的资源和机会，它们能否给你足够的反馈。

如果把创新者视为青蛙，创新环境视为池塘，成功视为池塘彼岸，那么各种外部因素就相当于水面上的荷叶。想要抵达彼岸，你必须借助一片片的荷叶，但你永远无法知道打开跳上某片荷叶会遇到什么，也不知道它能通向哪几片其它荷叶。唯一能确认的是，荷叶越密集，荷叶之间的距离越短，抵达彼岸的几率就越大。在这里，个人能力反而居于次要地位。或者换种说法，在个人能力一定的情况下，能借助的外部因素越多，创新成功的可能性越大。

这或许也可以解释为什么大城市和超大城市，虽然有着诸多生活的不便，却是创新的密集发源地，也吸引了众多冒险家前往。因为只有在这里，创新者才有足够多的机会和各种外部因素交互，得到各种反馈——无论正面负面，才有可能历经曲折终成正果。相反，呆在闭塞区域苦心孤诣 “创新” 的结果，要么不是真正的 “创新” 而只是执行，要么就是一条道走到黑，绝无咸鱼翻生、柳暗花明的机会。

如果因为客观条件限制，无法进入外部因素互动那么复杂、反馈那么丰富的环境，又希望持续创新，有什么办法吗？是的，我有两个建议供大家参考。

第一，请加强在互联网上的主动交流。

网络在很大程度上抹平了时空的界限，让我们接触到更丰富的世界。但在网络的世界里，请注意避免成为单纯的接收者，而要努力发出自己的声音。因为后者没有互动，往往也不会促进人的思考。只有我们通过认真思考主动发出自己的声音，参与到交流和互动中，成为他人的外部因素时，我们自己才能收到更多积极的、高质量的外部反馈。我曾经写过《写作是一种高质量的社交》，说的就是这个意思。

第二，请有意增加一些 “无明确目的” 的行为。

创新是漫长曲折的旅程，意外遭遇的各种因素对创新者不是坏事。但是，互联网的技术发展，让我们能更迅速获得 “我想要” 的信息，而不是 “值得我感兴趣” 的信息。在网络书店兴起之前，许多人都有逛书店时偶然翻到一本好书，由此遇到崭新世界的经历。在互联网时代，我们需要留出时间精力给这样意外出现的机会，说不定它就是下一次创新成功的决定性因素。

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The scientists，by John Gribbin。看了这本书，就能大概完整地知道科学是如何（曲折）发展的了。这本书非常好，上次扎克伯格见习总的照片里，桌面上就摆了这本书。可惜到现在都没有中文版，我看的是很早以前李笑来老师送给我的复印版，现在中国亚马逊已经有卖了。

Where the good ideas come from, by Steven Johnson。这本书详细介绍了各种创新背后的故事，强调了 “环境” 对于创新的重要意义。已经有翻译版《伟大创意的诞生：创新自然史》，文笔流畅，值得一读。

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