人工智能时代：破解人机共存密码（套装共10册）

针对制造空间的政府举措可加速提上日程。比如由议员比尔·福斯特提出的、在第1章中描述的美国国家“数制”工坊网络。在经常产生分歧的美国国会中，这是一个真正的被双方拥护的倡议，是一个罕见的例子。由于数字制造代表了新一代的制造方法，其能力仍然是地方性的，但知识共享是全球性的，它打破了全球连接和局部自给自足之间的错误二分法，让公众清楚地看到这些好处是至关重要的。当我们询问在白宫科技政策办公室从事教育和技术问题工作的库马尔·加格关于建立对数字和数制访问的支持时，他表达了通过访问使人们在情感上产生联系的重要性：

重要的是要讨论日常生活中真正引起人们注意的现实情况，比如孩子们坐在麦当劳的停车场中上网做家庭作业，因为他们在家里没有网络。我们要确保网络访问是一项有价值的公共投资，而且在技术成型的早期阶段，通过设计来构建包容性要容易得多，而以后要这么做就难得多了。

随着数字制造技术的发展，政府和领头的非政府组织的作用将不断演变。如今，这些机构可以利用它们独有的能力（召集、宣传、激励，在某些情况下，还有提供资金）来扩展社区和学校“数制”工坊的网络。它们还可以利用它们的能力，促进基础研究，以帮助数字制造路线图后期阶段的发展，目前，技术是速率限制因素。

慈善影响力投资

要增强“数制”和素养的普及性，就需要大量来自不同资源的投资。但是，这些投资并不能充分发挥作用。慈善和公众投资可以直接关注这些社会目标，但它们只是有效的催化剂，而不是可持续的支持源头。传统意义上，慈善及私人投资被视为两个极端，前者追求社会影响力，后者则注重市场。现在还有第三种投资，即通过市场机制创造社会影响力的社会企业型投资。以上这些对于迎接增强“数制”普及性和提高“数制”素养的挑战至关重要。我们在此节对上述问题进行细致的描述，以便为“数制”工坊社区进行更好的导航。

先说慈善投资，这将是一个可以让一个先驱慈善机构或一个新兴的家庭基金成为社区和学校“数制”工坊的“卡内基”的很好的机会。正如前面提到的，支持开放公共图书馆的卡内基模型与支持社区开放公共“数制”工坊是一个道理。尽管卡内基在他的商业实践中常常表现得很残酷，但在慈善事业方面他的贡献却非比寻常。在几十年的时间里，他资助了2 500多家图书馆。在卡内基之前，公共图书馆的概念并不普遍，后来，卡内基将在每一个城市和乡镇设立一个公共图书馆变成了一种自然的假设，而这个假设已经存在一个多世纪了。我们也期待一个有远见的慈善家可以在社区及学校建立“数制”工坊，以及产生一个类似的转变。

据《福布斯》估计，全球有1 800多名亿万富翁，总财富达7万亿美元。在这些亿万富翁中，有超过130人已经向盖茨–巴菲特承诺，将他们的大部分财富捐给社会。这些亿万富翁中的许多人在前两次数字革命中赚了大钱，他们对利用新技术造福社会很感兴趣。许多人希望支持教育和社区的发展及创业精神，并希望对社会产生持久的、积极的影响。为当地、地区、国家甚至全球的“数制”工坊提供资金，是宏观上可以满足的要求。本地、国家和国际的慈善事业对“数制”工坊最初10年的发展至关重要，这10年间的主要关注点就是建立并维持个体的“数制”工坊。现在是时候进行更雄心勃勃的慈善活动了。

随着公共社区和学校“数制”工坊数量的增加，我们可以从卡内基图书馆计划中学到更多的经验。密歇根大学信息学院前院长约翰·莱斯利·金提醒我们，在卡内基计划的早期阶段发生了什么：“在卡内基开始在北美各地建造图书馆几年后，它们却成批地失败了。”卡内基图书馆委员会要求专家找出原因。报告指出，失败原因是没有图书馆员，而没有图书馆员是因为没有图书馆学校！技术（材料和建筑）是必不可少的，但光靠技术本身是不够的。一定要有人能够构建和维护系统。在许多方面，图书馆科学学院（其中许多学院已更名为信息学院）是早期的赋能平台。它们提供赋能实践课程，为社会提供合格的指导者、教练和导师。

除了投资在数制产品和服务的私人资本和慈善投资外，还有另一种类型的投资，即有关键的可持续元素的社会影响力投资。社会影响力投资有多种：双重底线（金融、社会）投资，三重底线（金融、社会、环境）投资，混合价值投资，项目相关投资，任务相关投资和其他新兴模式。社会影响力投资确保了投资者和企业家之间的联盟，允许市场发展和社会影响共同进化。

如今，大多数社会影响力投资都聚焦于社区发展、环境，以及日益增长的劳动力发展和教育。尽管数字制造涉及上述所有领域，但该行业并没有受到大多数社会影响力投资者的关注，许多数制行业的社会企业家也没有意识到社会影响力投资领域的影响正在不断扩大。为了帮助解决这一问题，填补这一知识缺口，我们提供了关于社会影响力投资生态系统的高级概述。

社会影响力投资的范围从通常投资于从事社会影响事业的初创企业（一般在53美元到300万美元之间）的投资圈天使投资人，到奥米迪亚网络那样的社会影响风险投资基金（eBay的创始人皮埃尔·奥米迪亚发起），再到贝恩资本的3.9亿美元的双重影响基金（由前马萨诸塞州州长帕特里克领导）那样的具有社会影响力的私募基金，现在已有成百上千种，很多都是由完全集中在社会影响力投资上的全球影响投资网络（GIIN）和诸如SoCap这样的会议牵头的。

越来越多的主要的慈善机构也在探索社会影响力投资工具，包括与任务相关的投资（MRI），基金会使用它们的捐赠基金（投资组合）来推进它们的慈善使命。福特基金会主席达伦·沃克最近宣布，在未来10年里，该基金会承诺为与任务相关的投资提供高达10亿美元的资金，其他许多公司也在效仿。与计划相关的投资（PRIs）是一种投资方法，基金会从它们的资助机构中寻求帮助，使它们的影响力投资组合多样化，同时吸引新的社会企业家，扩展或回收它们的资本。与计划相关的投资（PRIs）有各种各样的形式，从低利率贷款和贷款担保，到具有影响友好条款的股权投资。

由于许多基金会和社会影响力投资者具有较低的风险承受能力，尤其是在新领域运营时，而数制生态系统提供了一些风险较低的投资机会，比如与数制相关的服务。最重要却最缺乏吸引力的内容是建立一项工坊的物流服务，购买必要的保险和许可，维护和升级设备，确保安全，使所有其他工坊的日常运行符合操作要求。解决这一挑战也同样是培养一个赋能的数制生态系统的关键因素。在很长一段时间里，雪莉·拉斯特和她那不知疲倦的全球研究生团队将扮演这个角色，但他们并没有扩大自己的规模（事实上，学生毕业了）。这就是智造基金会成立的原因，它很适合成为这些服务的平台。因为已经有了对这些服务的需求，其他人可能认为这是一个低风险的投资机会，可以产生早期收益。

研究的迭代循环

赋能的数制生态系统的核心是持续的技术进步，确保拉斯定律保持其指数增长轨迹。尼尔和他的同事在比特和原子中心进行的基础研究，以及世界各地类似研究机构的工作，对实现这一目标至关重要。

延续这一规律需要扩大对基础数字制造研究的支持，在基础研究和应用研究之间建立一个强大的迭代循环。要确保这项技术以加速“数制”工坊的普及，就需要将科学和社会科学研究结合起来。

在大学、政府和个人研究实验室的现有结构和文化下，使高等教育的各参与方达成一致是一个相当大的挑战。正如我们在第4章中提到的，在这些领域中存在激励因素，以及推动保守行为、削弱集体行为的因素。尼尔必须建立比特和原子中心来做他所做的事情——不适合任何既定的学术范畴。在自然科学研究和社会科学研究之间也存在着分歧。所以，在研究社区内部（或跨研究社区）建立一个更健全的生态系统，促进数据、工具和模型的共享，促进跨学科合作，并开创新的组织和机构模式，就可以创造一个新机遇。

美国教育部STEM教育前执行主任、前美国国防部高级研究计划署项目官员拉斯·希林回应：“研究处理固有的噪声数据，如行为科学和教育，可以极大限度地从迭代的研究实践中获益，消除基础和应用研究之间的脱节。”正如拉斯所言，基础研究和应用研究之间的脱节是社会科学特有的现象。弥合这一鸿沟——将路径观察者和路径创造者的工作以及科学家和社会科学家的工作结合起来，将在非常多样化的生态系统中实现协同作用，从而影响研究的重点，以及研究如何将其转化为早期产品和服务。

社会企业家

对于缺乏政府、非政府组织和主要的慈善机构资源的数制社会企业家来说，有一个很好的机会，可以通过各种平台、工具和实践来传播思想。目前，数制生态系统中存在着巨大的鸿沟，理想情况下，这些鸿沟可以由专注于扩大影响力的企业家来填补，这些企业家可以利用授权与被授权的分布式的网络、坚定的参与方以及数百万参与者进行填补。

我们在这本书中介绍的许多数制先驱（世界上任何其他地方的人）都在研究那些有潜力成为全球变革生态系统的项目。当这些具有相同核心目标的生态系统出现并与看似不可逾越的挑战（如通用数制访问）相结合时，就会变得不那么势不可当。例如，如果阿莉西娅·加姆勒薇兹女士能够开发一个有效的平台，获得相关的工具，提供资源，共享当地“数制”工坊资料，而约各什·库尔卡尼能够做同样的事来发展分布式乡村数制能力，迪娜·埃尔–赞法利做同样的事来发展数制素养，那么这些生态系统中的每一个都能显著加速彼此的发展。这些数制先驱可能选择创建新的生态系统，也可能选择适应和扩展其他数制先驱开发的平台。

社会企业家有很多机会利用新兴技术，这些技术可以成为一个赋能的数制生态系统的强大元素。例如，增强现实技术以及新的位置感知技术。目前，许多分布式的数制指导是通过视频会议完成的，而视频会议存在容量问题。随着时间的推移，“增强现实”解决方案可以作为更具伸缩性的模型。同样，在虚拟现实中创建模拟的“数制”工坊环境也有很大的价值，在虚拟现实中，没有数制访问权限的个人至少可以获得虚拟体验。新的位置感知技术也可以在分层的数制系统中发挥关键作用。多层次和分布式的工坊阵列可以集成到一个感知位置的应用程序中，该应用程序可以跟踪数制能力，并在任何给定的位置上开放访问权限。该应用还可以提供关于如何启动一个“数制”工坊、一个支持数制的创客空间，或一个可以随时间增长的单机设备数制能力的建议。这将是一个有利于生态系统的宝贵补充。

两个个例

促进培育赋能的数制生态系统的两个具体方面可以用来说明智造者联盟的平台和数制素养。这两个领域可以映射到乔尔和艾伦正在做的事情。这些个人的例子只是众多相关例子中的两个，它们说明了来自不同学科的人如何为数制生态系统创造价值。

在这本书中，我们强调了许多独立但相互依赖的参与方需要在共同利益的基础上实现目标，同时兼顾可能发生冲突的利益。为了帮助实现这个联合过程，乔尔有一个目标，那就是在复杂的生态系统中为参与者的联合开发一个平台。他和他的同事开发的可视化及其数据分析朝着这个方向迈出了一步。这样的平台将支持在适当尺度级别上对不同类型的参与方进行规范，以及识别相关的利益（什么处于险境）。然后，这样的平台将支持所需数据的收集，使平台的架构师能够看到哪里有一致或不一致的点。这将有利于我们得到易到手的果实，避免死角，并为复杂地形提供导航。

一个很好的例子是，这样的平台可以成为一个强大的加速器，它围绕着参与方的联合来支持共同的标准和协议。这反过来又能在目前分散的开源和专有硬件和软件生态系统中实现更好的协作。由于技术是不断发展的，所以对一致平台的使用将是一个持续的过程。另一个关键的合作点存在于数制访问的公众投资者和私人投资者之间。这不仅可以避免重复，还可以对已被证明的影响（影响投资者的必备条件）和投资生态系统的其他促进因素进行横向调整。实际上，一个参与方联盟平台可以被看作一个平台倍增器——使其他需要的平台的开发更快、更有效。

这样一个平台可以利用的另一个领域是帮助不同的参与方实现不同层次的抱负和能力。例如，一些参与方致力于成为系统架构师，而另一些人可能愿意也可能不愿意承担这个角色。相反，他们可能更喜欢在别人开发的平台上成为被授权和授权的中间者的一部分，而这个平台能实现他们的愿望。拥有平台、工具和过程的生态系统使代理成为可能，但不是每个人都希望在给定的生态系统中拥有同样程度的代理。他们中的一些将成为架构师，一些将成为被授权和授权的中间人员，还有一些将成为分布式贡献者。如果有一个支持参与者联盟的平台，那么它实际上就是一个元平台，加速了赋能的生态系统中许多其他平台的开发。

在提高数制素养方面，数制学术为水平高的学生的智造能力进行了充分优化。在不同年龄、不同技能、不同地区的人群中，需要多种形式的正式和非正式的学习轨迹来培养良好的素养。这些课程需要以实践、基于项目的学习为基础。在这一领域，有一些见解认为，新兴的基础学习社区受益于那些在过去10年中开发了游戏基础学习平台、工具和实践的人。这是艾伦研究的领域。

基于游戏和基于场景的学习都涉及人们通过实践来学习的项目。当这两种方法得到有效实施时，就可以为高度协作和被动驱动的学习提供环境，并将其连接到实际的工具和实践社区。数字制造是困难的，但是坚持不懈的努力仍然可以吸引人，让人充满力量，并且令人振奋——这是一个好的游戏设计面临的核心挑战。玩家们正在不断地学习掌握复杂的、技术介导的体验，以实现他们个人投资的目标。好的游戏提供了一种微妙的平衡和奖励来驱动玩家的深层次参与，使玩家能够按照他们自己的步伐前进，及时获得关键的知识（而不是仅仅为了以防万一），并根据游戏、同行、导师和社区的大量反馈进行迭代。基于游戏的学习和数制素养之间的这种联系是电子线媒体、智造基金会与比特和原子中心之间合作关系的核心。

越来越多的个体和组织开创了“虚构学习”的新方法，通过开发平台、工具和实践来共享项目想法、教师专业发展评估的所有内容的机会也越来越多。在这种情况下，评估更多的是关于构建一个基于个人和团队的项目组合，而不是与真实环境分离的高风险测试。正如尼尔在第1章中强调的，数制投资组合已经成为数制学术认证过程的一个组成部分。这可能适用于所有教育水平。

嵌入式生态系统

与参与方联盟一样，培育生态系统不是一项一次性的任务，而是一项持续的成就。此外，它还涉及多个嵌入的生态系统，各个生态系统在某些方面是独立的，在某些方面是相互依赖的。此外，它们作为一个分层的系统来运行，在这个系统中，支持平台、工具和实践以类似但不同的方式为个体、社区和全局系统工作。

虽然需要自上而下的促进措施，但我们也强调在模型中培育生态系统，因为这是使社会系统跟上技术变革的步伐的关键。这些自下而上的、关键的、中间的变更过程（使用平台、工具和过程）使社会和技术的共同进化成为可能。此外，还可以考虑其他社会技术生态系统，如人工智能、机器人、生物医学和自动交通，它们与更广泛的社会和技术的共同进化有关。

正如在秘鲁的亚马孙丛林中长大、在亚马孙地区流动的专门研究区域生物多样性的“数制”工坊的建筑师贝诺·华雷斯所观察到的，的确，我们甚至可以想象与生态系统的共同进化。该工坊正致力于用丛林中的营养物质和检测水污染的传感器来“打印”健康饮食的可食用部分。正如贝诺所指出的，“流动的‘数制’工坊与城市相比，有着不同的丛林生活方式。”在丛林中你的体重会发生变化。你觉得自己与这个星球的联系更紧密了。他补充说，亚马孙流动“数制”工坊是“技术和当地文化的结合，它创造了一种新的潮流。

共同进化：技术和社会

第三次数字革命不会孤立地发生。路线图将在一个经济、环境、人口和社会政治变化并存的复杂的世界中展开。它将影响更广泛的经济趋势，如技术失业和技术全球化、人口老龄化和大规模移民等人口趋势、气候变化和资源枯竭等环境趋势，以及两极分化和僵局等政治动态。与自然界的共同进化过程不同，技术和社会的共同进化涉及选择和行动。这不仅是驾驭波动的问题，还涉及共同进化的方向和影响——这并不容易做到。共同进化在一个持续的变化周期中利用了模型的三个部分——预测、结盟和培养。

在经济变化中，最紧迫的共同进化动力来自每个人智造（几乎）任何东西的能力，以及与加速发展的技术相关的不断增加的工作岗位。在2015年出版的《机器人崛起》（Rise of the Robots）一书中，马丁·福特指出，不断进步的人工智能、自动化和机器人技术将越来越多地取代蓝领和白领的工作，而工作岗位的减少将反过来减少税收收入。这种“飙升的技术失业”、收入和财富不平等的加剧，再加上支持人口老龄化和应对气候变化影响的成本不断上升，可能会导致社会恶性循环。在这种情况下，人性中最坏的倾向将被流离失所者的绝望和愤怒所放大。

如果这条轨迹得以展开，第三次数字革命将成为解决方案的核心部分。福特和其他许多观察人士一样，认为科技行业正在加速裁员，他建议采用某种形式的基本收入保障，并精心调整激励措施。尽管这一建议引起了严肃的政策辩论，但这一解决方案面临的最大问题之一是解决失业带来的尊严和目标丧失问题。然而，如果一个基本的收入保障也伴随着数字制造培训，使人们越来越多地生产他们消费的东西，那么经济和社会心理都有机会受益。它不是“后稀缺经济”，而是“后薪酬经济”。

在这种情况下，这是一场比赛。数字制造要赶上和超越技术进步的步伐并不容易。然而，如果我们将其变为现实，我们就能看到数字制造技术的能力有10亿倍的提升，那么就可能赢得这场比赛。这需要人们在一个存在严重分歧的社会中做出一致的努力。它将改变游戏规则——社会的制度，这一改变既可怕又充满力量。在这8个理想的场景中，我们看到了城乡自给自足、社区能力和学习、使用当地材料解决当地问题、文化转型和创业创新的结合。总之，这些场景与自动化、失业和购买力下降形成了对比。