人工智能时代：破解人机共存密码（套装共10册）

乔纳森·莱贾德长期担任《经济学人》杂志驻非洲的记者。他目前在洛桑联邦理工学院与英国建筑师洛德·诺曼·福斯特合作，在非洲建设“无人机港”项目。福斯特事务所已具备部分世界性大型机场的设计经验，而此类“无人机港”将是其中最小的一种。在非洲，只有1/3人口的住所在方圆两公里以内拥有全年可通行的道路。莱贾德和福斯特的目标不是在非洲大陆修路架桥，而是实现空中的互联互通。他们最初集中精力发展高价值货物的运输，这些货物包括医疗物资和水泵等关键设备的零部件。莱贾德与福斯特从卢旺达开始做起，这是一个地貌险恶却管理有序的国家。我在卢旺达推动当地首家“数制”工坊的建设时，莱贾德在一个非洲领导人的会议上找到了我，请求我将“数制”工坊建设在“无人机港”附近，以方便无人机的维护和修理。我解释说，他们其实可以再深入一步，在“无人机港”制造无人机。这种无人机不是简单的悬停四轴飞行器，为了提高远程效率，需要制作固定翼的飞行器，利用三维塑形模具将纤维树脂复合材料堆积成高性能的结构。我的学生格雷斯·科普尔斯通回到卢旺达协助“数制”工坊筹备无人机制造流程的首次展演。这次展演促使卢旺达组成一个本地无人机开发小组。

迄今为止，最大的无人机是由我以前的学生雅艾尔·马圭尔研制的，她在2016年时担任脸书公司（Facebook）连通实验室主任。这种无人机航程远，飞行高度高，其翼展堪比大型客机，配备太阳能动力系统，提供全球范围的空中互联。现在，这款无人机需要吸引投资，建造大型客机所需的生产线以投入生产。不过，随着对大型复合体离散式组装研究的不断推进（详见第5章），此类无人机也会被纳入未来的“数制”工坊力所能及的范围。

羊只与驯鹿

2002年，挪威电信公司派人找到我，商谈在奥斯陆合作一个智能家居项目。我解释说，此类项目如此泛滥，没什么人会感兴趣的。然后我问他，挪威电信公司能否另辟蹊径。来人经过一番尴尬的推诿，说公司正在与一个古怪的牧羊人合作，在挪威最北部的羊只与驯鹿身上安装手机。这位牧羊人就是哈肯·卡尔森，他想通过这种方法来追踪牧群。传统上，萨米人放牧都是游牧式的，人跟着动物跑。随着土地使用方式的转变，牧人越来越需要在某地定居，但他们还想保持远距离的联络。哈肯的项目促成了一次合作。我们设立了一个“数制”工坊，初期致力于制造天线和无线电设备，以在手机信号塔覆盖不到的地方建立无线通信网络。这个项目后来被南非茨瓦内的“数制”工坊复制，以延伸互联网的接入。南非电信运营商制度严苛，一些地方很难获取互联网通信能力。我的学生埃米·孙与基思·勃克本、斯玛丽·麦卡锡（现在是冰岛议会的海盗党议员）合作，把这个项目带入了阿富汗贾拉拉巴德“数制”工坊，那里根本就没有互联网的接入。贾拉拉巴德项目后来发展到包含了45个站点，两个站点间最长距离不超过6公里。这个项目被称为FabFi。肯尼亚的“数制”工坊也借鉴了这个项目，部署了超过50个站点，实行商业化运营。与商务实体建设运营的通信基础设施不同，这个项目建立的是区域性社区无线网络设施。

我们只需要花大约100美元在“数制”工坊组装一台单板机，再加上一个小屏幕和键盘，就可以制作一台简单的定制笔记本电脑，以连接这些网络。不过，如果只想获取互联网接入，还能更加简单。马克斯·洛博夫斯基和戴维·克拉诺（创建了3D打印机公司Formlabs）在2009年参加了“如何智造（几乎）万物”课程之后，继续从事一项称为薄客户机（小型电脑）的项目。“薄客户机”是计算机领域的一个老套路，就是一台没有本地储存、把所有内容储存在远程服务器上的简易电脑。这种电脑的现代版本就是流行的谷歌网络笔记本，只能运行一个网络浏览器。洛博夫斯基和克拉诺设计了一种极简的薄客户机，这种电脑在“数制”工坊中用价值几美元的部件就能组装出来。它可以在屏幕上产生影像，可以连接键盘，也可以实现互联网通信。这种电脑可以规模生产，不过由于它是本地制造的，每一台都可以采用不同规格，人们可以随意增加一个本地储存器，调整图像的分辨率，集成辅助技术，或者为了方便携带而增加一个无线通信装置。通过本地制造，制造者在参与本地投资的经济活动的同时，也获取了技能。

一个“数制”工坊的技术性目标是制造另一个“数制”工坊。小型精密桌面铣床是如今“数制”工坊最常用的工具之一，也是我用得最多的工具。2011年，在上了我定期教授的机械制造课程“如何制造用来智造（几乎）万物的工具”之后，纳迪娅·皮克和乔纳森·沃德开发出一款可在“数制”工坊制成的机械：MTM咬合机（MTM的意思是用于制造的机械）。她们用一台大型铣床切割高密度聚乙烯——一种高强度的、可回收的塑料。整个机械不是用紧固件连接起来的，而是通过嵌入缓冲接头使部件相互咬合。驱动装置使用的是规模生产的定制电机，利用滚轴丝杠把机械安装起来。这台机器还能切割出自身使用的电机控制电路板。纳迪娅和乔纳森的设计思路，Handibot和其他机械公司的商业产品都有借鉴，也对我们在第5章探讨个人制造路线图有很大的启发。

同样的技能在制造其他多种物品的机械中屡见不鲜，比如食品制造机械。食品生产并不需要分子生物学上的突破，只要对几千年前的配方进行简单的优化集成，就能取得进展。吉拉姆·泰西在瓦尔道拉（巴塞罗那市区外的山区里）的“数制”工坊工作，重点研究可持续化生产。他在2016年智造学院的项目中开发了一种养耕共生的系统。

养耕共生是基于鱼类养殖与植物水培之间的共生关系的一种新型复合耕作系统，利用鱼类产生的废物为作物施肥，同时利用作物为鱼类过滤水质。这种系统比单纯把种子播到田地里高效得多。利用养耕共生，人们可以精准地控制农业投入，在垂直方向上而非水平方向上拓展系统，使其在城市里得到广泛应用。不过系统要求人们为作物和鱼配备棚舍，在两者之间实现水的垂直循环，还要求人们在控制系统中配备传感器、加热器和光源。

整套养耕共生设备可以在市面上买到。不过，通过在“数制”工坊制作，泰西得以将其按照自己的意愿进行定制，并且节省了远程购置的开销。他的系统已经被开发为“水养拓展”项目，他与同事已在“数制”工坊种植了莴苣、芹菜、豆类、西蓝花、花椰菜、草莓、薄荷、罗勒（紫苏）和香菜。

启示_：创制物品的红利

有人会问“数制”工坊能生产些什么，接着就会问谁会为这些东西买单。尽管这个问题的答案，通常都被认作进一步推广“数制”工坊的障碍，但其中也隐含了工坊可能形成经济冲击的重大机遇，而且机遇可能大于挑战。

比特和原子中心部署的首批“数制”工坊采用的是同样的财务模式，与安德鲁·卡内基运营其图书馆的模式如出一辙。我们捐赠设备、进行安装，当地提供空间与管理者，一方面可以扩大初始投资效用，另一方面有助于树立主人翁责任感。之后，“数制”工坊已经向多种投资主体开放，包括公共部门、私营企业、慈善机构、营利机构，不过它们通常都要负责工坊的运营成本。

承担运营成本的一条明路显然是出售工坊制作的物品。对一个商业化产品而言，考虑到设计、生产、组装、运输、销售等所有环节的总开销，其售价通常是材料成本的5倍。如果这些环节都能在同一时间、本地的同一地点实现，其成本就可以大幅削减。由于存在削减成本和定制化的可能，我们试着把成功企业家与“数制”工坊投资者撮合起来，围绕造出的原型进行商业运作。这些努力一直都很失败。企业家觉得投资者不听话，而投资者觉得企业家不靠谱。让“数制”工坊倾尽所有来支撑一个企业也不现实，虽然有些工坊的确找到了途径将其设计进行规模化生产，但这违背了“数制”工坊使经济活动回归个人的初衷。

问题在于这种方式是在重蹈上一场战争的覆辙。想想谷歌是怎样耗时多年才得以确立今天的模式的。答案是放弃搜索引擎，出售搜索红利（通过定向广告）。同样，“数制”工坊运营模式最值得玩味的地方恰恰是不出售创制的物品，出售创制物品的红利。比如，布莱尔·埃文斯在底特律的工坊从事挽救危机青少年（包括早孕青少年和服刑中的少年犯）的工作。他的很大一部分资金，都是通过证明将这些孩子吸引到“数制”工坊的投资比花费在当前社会服务的其他开销的实际效果更好而得来的。他的产品使人重生。

创建这些模式，创新思维与技术支撑同样重要。不过，这些都无法在商学院的传统课程中进行讲授。成功的“数制”工坊已经能综合利用社区开放时间、会员限定时间、授课、辅助创业和基础设施建设等渠道来融资。这一融资方式已经成为“数制”工坊的特色，而非缺陷，因为单独依赖任何一条融资渠道，都会限制工坊的发展，而将它们综合起来却可以提高效率。将单个工坊融入一个更大的网络，形成网络效应，是这些融资模式的共同驱动力。单个工坊并不具备提供所有活动的能力。

“数制”工坊的融资模式可以分为营利性和非营利性两种，但是更为宏观的核心思路是一种可以称为“后营利”的模式。全球化与自动化导致的失业以及经济竞争对底层人民产生的危害，使社会变革与政治变革在世界范围内赢得广泛支持。而围绕各种财政模式与社会模式进行的辩论，所隐含的假设条件是人们对工作性质的理解。对很多人来说，这意味着迫于无奈背井离乡去打工，使用陌生人的设计，为陌生人生产产品，或者赚钱养家糊口、改善生活。我们怎能置之不理，只为自己制造呢？

现实中的经济因素建立在隐含的技术性假设之上，这是有史为鉴的。长久以来，石油峰值作为石油产量下降的预期时点，被视为一次迫在眉睫的危机。不过，令人意想不到的是，由于可再生能源越来越经济而非由于石油资源的稀缺，石油峰值的来临貌似快于预期。那么，如果我们现在面临一次财富峰值，国家满足人民群众需求的能力不再由其经济产出来衡量，又会怎样呢？

比森特·瓜利亚尔特依托加泰罗尼亚高级建筑研究院创建了巴塞罗那首家“数制”工坊。凭借消费者将成为创造者这一愿景，他于2011年被任命为该市的首席建筑师。当时巴塞罗那的经济形势异常严峻，青年人的失业率超过50%——整整一代人工作就业、独立生活的希望都很渺茫。即便如此，货轮依然不断靠港输入外来商品，垃圾车依然满载废品驶往垃圾场。瓜利亚尔特说，眼前的这座城市就是一个把商品变为垃圾的地方。他的目标是实现比特的自由传输，让原子留在城市里，他希望这座城市能够实现从输入商品输出垃圾，向输入数据输出数据的转变。为了实现这一目标，巴塞罗那在市内建设了多个“数制”工坊，将其视作城市基建的一部分，把向市民提供制造途径放到与净水和电力供应同等重要的位置。对于这一政策，人们的想法并不统一。在城郊一个贫困的移民区奎塔墨里迪纳，人们发起了一次抗议。抗议者占领了拟修建“数制”工坊的地点，要求在那儿建一个食品供应站。后来这一分歧得到了解决，抗议者逐渐认识到他们可以利用社区的“数制”工坊生产食物，为孩子们制造玩具而无须再去购买，自主创业而不用到处找工作。

2014年，巴塞罗那主办了“数制”工坊网络的第10次聚会（FAB10）。在那次活动中，时任市长哈维尔·特里亚斯按下了该市“40年自给自足”的倒计时按钮。他们按照数字制造研究路线图的路径出发，从全市第一个“数制”工坊开始，发展到10个区各有一个，并持续努力，直到实现全面自给自足。这一目标可能会被视作向古代城邦的回归，但这并非出自加泰罗尼亚分离主义，而是因为无论马德里还是布鲁塞尔都对解决巴塞罗那的问题无能为力，巴塞罗那人民只能自力更生，寻求解决方案。当下情况与古代城邦不同的是，人们不是在寻求独立，而是在追求融入全球网络，成为其中的一部分。

2013年，美国众议员比尔·福斯特首次向国会递交了立法提案，内容与巴塞罗那的计划相似，但这是国家层面的立法。福斯特背景不俗，先开创了一家生产计算机控制舞台照明设备的企业，又作为一名物理学家领衔设计了费米实验室大型粒子加速器的主要部件，之后成为国会中屈指可数的科学家。他提出的美国《国家“数制”工坊网络法案》（National Fab Lab Network Act）不是一个拨款案，而是一个从国家利益出发建设“数制”工坊全国性网络的章程。美国国家“数制”工坊计划不是要形成大多数人难以企及的资源孤岛，而是要通过向人民普及工坊以弥补现有实验室的不足。在这个政治极端两极分化的时代，福斯特提案的联署人来自城市与乡村，既有共和党人又有民主党人，使其成为当今少有的跨越党派政见的提案。国会并未对该法案进行投票（美国国会的运转效率还谈不上登峰造极）。不过，提案得以再次提交，而且引起了私营部门的兴趣，它们针对提案目标做出了一些承诺。雪佛龙公司首先向智造基金会认捐1 000万美元，在其设厂的社区内开设“数制”工坊。

比特和原子中心还有一个流动的“数制”工坊，2014年首届创客嘉年华时我们在白宫进行了展示。它就停在总统办公室外面，那个地方平时连佩戴白宫徽章的人都禁止通行。安保人员看到工坊内配有大功率的激光器和机床，十分戒备，不过作为一名资深的社区活动家，奥巴马总统却很欣赏它。表面上看，这是个创客运动的庆祝活动，不过媒体拍照时段的安排却意味深长：活动凸显出新的工作机会不太可能回归传统工厂了。正如小型机生产商把个人电脑视为玩具却被其颠覆一样，个人制造可能瓦解规模生产。