人工智能时代：破解人机共存密码（套装共10册）

关键作用

大型跨国公司可以看到不祥之兆。市场和技术正在飞速改变。内部顾问小组和外部顾问小组的团队每天和业界领导者一起设计、执行策略，从而使自己的企业变得更加敏锐，更加适应市场。偶尔，结果是公司的彻底重组，但也有可能是解散。第三次数字革命改变了生产方式以及制造商的本质，这一改变迫使许多公司重新考虑自己在这一不断变化的世界中的角色。

巴西的海洛薇萨·内维斯作为圣保罗地区数字制造的教授以及领头人，非常支持建立“数制”工坊，因为这些工坊能够改变教育和培训方面的现状——这是全世界都应优先考虑的事情。然而，她的关注点主要是“数制”工坊和创客工厂是如何改变各产业的思维模式的。她说：“我希望这种思维模式至少出现在两个不同的领域，一个是融入课程的学校，一个是融入工作的企业。而且与学校相比，企业可能更开放一些。”面对这一目标，她建立了We工坊，这是一家位于圣保罗的创客工厂，专门给企业提供咨询服务和活动安排。由此，她关注了伊斯沃尔^[3]［FCA（菲亚特克莱斯勒汽车公司）^[4]企业大学，相当于一家开放于社区与菲亚特克莱斯勒汽车公司的汽车装配厂］在巴西米纳斯吉拉斯州贝廷地区新建立的一家“数制”工坊。

马西娅·纳韦斯是伊斯沃尔“数制”工坊的主管，保罗·马托斯和卡罗来纳·马里尼是其中的管理者，她们认为，伊斯沃尔的“数制”工坊是南美地区最现代化、最全面的“数制”工坊之一，但亮眼的设备并不是这家工坊的核心。虽然菲亚特克莱斯勒汽车公司的拉丁美洲团队和来自社区的人员一起研究数字制造项目，但是他们学到的不仅仅是数字制造的原理。现在，他们正在加强合作能力，以一种新的思维方式来思考企业与社区的未来是什么样子的。

伊斯沃尔“数制”工坊被社会科学家称为“边界地点”——位于不同社区的交界处并且充当着桥梁的角色，即能够横跨边界，将本不可能连接的社区连接起来。除此之外，伊斯沃尔“数制”工坊正在构建一种能够带领企业与社区进入一个引人注目、令人梦寐以求的未来的DNA。

设想，现在是伊斯沃尔“数制”工坊建立后的2030年，伊斯沃尔工坊已经在全球许多领域成为文化变革的典范。不管在什么情况下，各个领域都已经采用了伊斯沃尔“数制”工坊在2016年开发的、适用于任何个人发展的4种不同的人物角色：探索者（开拓新领域）、创客（利用技术来不断完善改进）、骇客（解构事物并且发现不同的替代品）以及网络工作者（根据需要来联系人们和创意）。从这些方面培养人才而不是围绕传统工作转圈已经成为企业运营新方式的开端。纳韦斯认为产业能比教育机构更快地接受具有颠覆性的新思维方式。

2030年，“数制”工坊成为企业必需的熔炉，因为在这儿，这些角色会被训练、强化并再度回归公司文化。现在，跨越多个领域，人们认识到骇客既有解构能力又有创新能力。他们理解人们在成为探索家的道路上需要时间和空间，所有的劳动者都可以成为不断革新的创客。当人们适应自己“网农”^[5]的角色时，他们的价值大大提升，因为别人认为网络是组织机构的重要连接部分，它越来越有机，像生命体一样演变着。拥有了这4种角色，企业就能顺应市场的变化，周而复始地解散并重组。

对于菲亚特克莱斯勒汽车公司和其他企业来说，必须尽快形成新的思维模式。随着2030年的到来，顾客、制造商和供应商三者的概念之间的区别变得越来越模糊。将每一个组织成员都看成探索者、创客、骇客或网农，这有助于每个人接受这种角色逐渐模糊的事实。菲亚特克莱斯勒汽车公司既是一家汽车生产商，又是一家服务型企业。2030年，数百个菲亚特克莱斯勒汽车公司“数制”工坊成为一种新型企业必经的新思维的大熔炉。同时，数千家其他公司都开始效仿这一模式。回到2017年，纳韦斯说：“我现在的兴趣就是产业转型。”到2030年，她在回首往事时就会发现，将技术与“数制”工坊发展的社会思潮结合在一起的愿景正改变着这个行业。

最后两个场景正处于材料科学的前沿，其中一个设想主要关于尼尔路线图的前两个阶段，另一个设想主要关于最后两个阶段。在第一个设想中，共享当地材料特性信息的平台解决了社区和个人制造的关键速率限制因素——数字制造过程中所消耗的材料的实用性、成本和对环境的影响。第二个设想是把我们带入数字材料和编程技术的未来世界。美国国家航空航天局针对太空的探索和研究，实质上对于我们如何在地球上维系我们的道路、桥梁、建筑等基础设施建设有潜在的改变。

物质科学

现在，“数制”工坊运用数字技术来设计和制造，但依靠的消耗品却是模拟材料。这些材料通常很昂贵，并且需要提取、包装和运输。许多材料都不是很环保，最终都浪费了。尽管未来某一天先进的数字材料可以解决这些问题，但是离日常使用还遥不可及。我们必须学会从根本上重新考虑用于制造的材料，比如木头、纸板、塑料、金属，等等。如果不这样的话，我们就会发现数字制造的飞速发展将在之后的10年里给环境施加无法承受的压力。

阿莉西娅·加姆勒薇兹是智利圣地亚哥大学经济学院循环经济创新助理教授。她在牛津大学赛德商学院研究了普遍环境下的3D打印技术并获得了博士学位。她的承诺是发展循环经济（资源循环利用）而非线性经济（提取、利用、丢弃资源）。她秉持的原则是：“我们需要理解身边的材料。”拿自然界来举例，自然界的有机体取用当地的自然成分作为资源来建构从纳米尺度到宏观尺度的复杂物体，并且继续循环利用资源。森林不会制造垃圾。现在，她正在建立一个开源材料的数据库，利用分布式知识和数字制造带来的收益，使“每个人、每个地方都能运用数字设计和周围的材料制造高质量的产品”。

图6–11 阿莉西娅· 加姆勒薇兹。牛津大学赛德商学院提供

设想现在是2025年。加姆勒薇兹的开放平台——物质体（Materiome）——成为全球成千上万的“数制”工坊运营中的重要环节，它是一个复合数据库、社交网络和共享知识库，用于了解、采购并使用当地的数字制造资源。她的开放平台挑战了通过低效、高碳足迹的全球供应链购买用于融化的塑料颗粒、用于重组的金属粉末或其他材料的模式。取而代之的是，富有进取心的制造商和创客们正在以新的方式利用当地环境。他们正在收集沙子、植物纤维、天然树脂、盐水和其他当地材料，并记录其性质和用途。移动增强现实技术（AR）使创建一个本地地理标记的“增强层”成为可能，该“增强层”描述了当地可用消耗品的生物和化学特性以及潜在用途。人们可以在他们的社区中走动，并且通过这种增强技术，将垃圾或沙漠视为可获得的自然资源。

通过“数制”工坊能够从纳米尺度到宏观尺度构造材料，丰富的天然材料具有高性能，甚至胜过受严格保护的化学配方。社区和公司不再为新化合物申请专利，而是开始对将简单成分组装成（几乎）任何东西的新方法进行投资。在此过程中，对循环经济的认识和理解程度正呈指数级提升。

在世界各地，人们都知道循环经济与控制能源、材料与信息有关。现在市民不再让公司去追踪他们生产的产品，而是借助工具来轻松地测量他们从当地乃至全球获得的材料的组成成分以及其他特性。“物质体”这一平台让更多人参与到材料数据的生产之中。这种力量给市民提供了推动循环经济变革的强大杠杆。

随着地理与生物科学方面的实物样本的共享以及再利用，人们对“物质体”的研究取得了长足进步。这些相关领域的科学家都面临了同样的挑战——哪一种元数据可以添加到给定的材料或实物样本上。他们都需要数字平台来支持数千个来源的分布式输入和高效搜索与发现。最重要的是，他们共同致力于开放信息共享。对于生物学家和地理学家而言，“数制”工坊的进步不足为奇——公民科学家在这两个领域中有很悠久的传统。事实上，代际社会生态系统早已出现，生物学家、地理专家与青少年和青年公民科学家一起通过社交视频和虚拟现实来记载各种有想象力的、有趣的制造项目。材料科学家变得越来越具有病毒性、可验证性和社会性。

起初，商务企业没有意识到“物质体”发生了什么——这一平台进行的似乎是边缘活动。毕竟，对任何耗材生产商来说，“数制”工坊只占其销售金额的一小部分。第一家受到关注的商务企业是在航空航天、汽车和其他领域最先使用先进材料的行业制造商。对于这些企业，材料的特性代表了严格监管的竞争秘密。所以，这些产业的许多企业对免费开放资源的平台感到很惊讶，因为这个平台可以分享其急需的信息，而且它们惊奇地发现了以前从来没有见过的材料。

当然，对于那些化学品和其他商业材料的制造商来说，“物质体”已经形成了一种非常强大的竞争力，因为他们面临如何在一个开放资源、开放当地原材料的世界里运作的生死抉择。而对于循环经济的支持者来说，开放资源平台是一个具有重要影响的成就——越来越多的人利用当地原材料来制造他们所需要的东西，这样就不会再浪费和增加运输成本了。政治学中有一句格言叫“跟随金钱”，在数字制造方面，这可以被称为“跟随材料”。

自我维护升级

对交通基础设施的巨大投资——马路、桥梁、轨道、建筑、机场——在全世界的社会中都是必要的。预期50年寿命的桥在建成75年或100年后的今天仍在使用。机场的运营能力是设计时的二到三倍。工业革命随着交通基础设施的发展而发展，随着全球的发展，交通基础设施越来越重要。随着新的交通基础设施的建设，这个世界是否会被设计成一个人口增长、技术加快、气候变化、人口大量迁徙和有着意想不到的社会发展的世界？

美国国家航空航天局的张永安^[6]把数字材料运用于解决基础设施老化的转型方案之中，这是一种超出以往设计性能和预期耐用寿命的方法。张永安在麻省理工学院获得博士学位，并在比特和原子中心专注研究尖端材料科学。在美国国家航空航天局，他专注于数字材料与基本运算法的研究，对太空结构产生了深远的影响。毕竟，把人类建设队伍带入太空会有些危险和昂贵。归根到底，这一影响是十分深远的。他喜欢展望未来，那就这样做吧。

现在是2040年，我们认识到许多实体建筑（桥梁、建筑、飞机和其他社会基础设施）能够通过不断更新来满足持续改变的服务需求。桥梁使用寿命不再是50年，数字材料和机器人可以对桥梁持续进行检查、维修和重新配置，使其始终处于积极的运行状态。随着时间的流逝，桥梁也许看上去和以前差不多，但会因为不断翻修而成为全新的桥梁。桥梁可以根据社会和环境的需求来重新设计，以增加或减少承载能力。我们没有试图让人们通过重新编程而变得更有远见，而是让材料通过重新编程而自我维持，并由人们来指导这一过程。

在这一未来设想中，供应链是区域性的，并且侧重于模块材料的发展——就像在2017年生产的螺母和螺栓。实际的材料还不是尼尔未来的完全可编程物质（尽管已经在全世界的研究实验室中被发现）。当然，这些基础设施使用的材料与2017年组成基础设施的材料相同。现在它们是模块化的可重构性物体，是可扩展的制造系统的积木式组成成分，并且适用于数字设计和组装。相同的材料也能被运用——例如建造桥梁的钢铁。但是为了取代数千种独特形状的钢材——每一种钢材都拥有独特的钻孔和到达建筑工地的特快专递，当原材料第一次被加工的时候，人们可以创造许多模块化组件，作为原材料初次加工时的主要产品。人们不需要在之前的成品批量生产中进行再加工，而是可以运用机器汇编程序通过重新配置建筑模块来制造（或重制）顾客所需的样式。

首先，这种变化很细微，大概与高速公路上实体收费站到自动收费感应器的转变相类似。同样，人们开始在“数制”工坊研究如何将重新配置的材料用于个人应用；行业供应商开始鉴别原材料是否可以被制造成模块化的、可编程的组件，应用于目标应用程序。最先进的应用存在于太空，在那里可配置的成分是最昂贵的——研究太空所需的新的原材料、制造和施工队伍的成本过高。

交通基础建设的模块化方法创造了一个庞大的可节省成本的运输系统。自从有远见的政策领导者意识到这种智能的模块化基础设施很有前途，他们就提前做好让其取代劳动力的准备，让操作变得自动化。他们走在潮流的前面，为这种版本的“数制城市”承诺、“数制乡村”承诺以及“布莱尔格言”打下了良好的基础，从而促进这种向工作岗位缺乏、生活质量高、有尊严的经济体的转型。这才是一个不是只依赖有偿工作的经济体。基础设施的自足性对社会自足性起着十分关键的作用。