作者：（美）马克·R. 哈奇（Mark R.Hatch）
出版社：机械工业出版社
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创客平台革命：创客空间与技术工坊如何孵化未来科技试读：
前言
创客革命
砰！我们所生活的时代，人们的创新和创造力集中爆发，其规模和广度在人类历史上是前所未有的。3D打印、生物科学、物理学、材料科学、网络与通信、教育、工具的使用和知识的获取、市场、融资和社区等领域的突破性进展，正在不断地驱动我们有史以来最快、最大的飞跃。最重要的是，这场革命几乎对每个人都是开放的。没错，这是一场普通人也能够参与并且可以在参与的过程中获取回报的革命。纵观整个人类历史，我们生活在一个独一无二的时代，它从根本上具备了积极的促进变革的潜能。我希望在读完本书以后，你不仅同意我的观点，而且还会加入这场革命。砰！
我们周围的一切都在改变。我们无法再以过去的经验为基础来准确地预测未来。有一些可怕的趋势和新兴技术不断涌现，而且有些技术可能会被滥用。但是，在过去的30多年里，我一直在研究未来的技术和发展趋势，这使我对我们的未来感到更加乐观。虽然人类的本性往往会看到或者预见到负面的结果或者关注最坏的情况，但是我们可以（重新）训练自己使自己有能力发现机遇，并寻找潜在的积极效应。
这些趋势非常广泛和深入，涉及我们生活的方方面面。我看到了其对工作、娱乐、家庭、睡眠、运动、语言、个人身份、精神的直接影响—它们几乎影响了一切事物……这正是我们在过去的几年里所看到的人工智能领域的进步。未来20年，人类生存的任何一个角落都会发生改变。
过去10年，我几乎一直是创客平台革命的领导者，它是最卓越的革命之一。在这段时间里，我有机会站在或者接触到许多创客平台革命的最前沿。在20世纪80年代的个人计算机革命时期，在多媒体还没有出现之前，我经营了一家交互式多媒体软／硬件公司。20世纪90年代中期，我推出了世界500强企业的首批50家网站之一，在第一次互联网泡沫破灭之前，作为金考快印（Kinko's）的产品管理总监，实现了印刷技术的民主化，并且在2000年网络1.0盛行期间以及结束以后，推动了在线健康福利网站和软件服务后台平台的建立。2007年之后，我成了创客运动的领导者，基于这个身份和我的个人兴趣，我已经彻底融入正在创造未来的一系列广泛的活动、人员、组织、公司以及“疯子”（这里是褒义词，可以理解为狂热的追随者）之中。我并不是在自我吹嘘（至少我不这样认为），我只是试图说明自身背景。我和我所追求的成功还有很远的距离，但是我很感激自己可以有机会在这样一个时代生活和工作，我坚信这个时代是人类历史上最值得纪念的时期。
本书的一个主题将根植于创客运动，以及创客运动给社会和人类带来的影响。但是，创客运动是在指数技术创新的背景下进行的，并且在这些指数技术推动的变革浪潮中踏浪前行。因此，我还会介绍指数技术，它是这场运动中大部分变化的助推力。如果没有这种背景，我们就无法掌握创客运动即将带来的影响。关于这一部分，我将利用我在奇点大学兼职教员的经验，向雷·库兹韦尔、彼得·戴曼迪斯、萨利姆·伊斯梅尔、彼得·范·吉斯特、罗伯·内尔、乔纳森·诺尔斯、大卫·克拉夫特、威维克·瓦德瓦以及其他参与创客运动的人致敬。
创客运动：即时性快速调查
伴随着O'Reilly Publishing首次出版发行Make杂志，创客运动于2004年正式启动。戴尔·多尔蒂被公认为是这场运动的创始人，他得到了O'Reilly Media创始人及其首席执行官，以及许多其他运动的记录者、策划者及创始人蒂姆·奥莱利的支持。Maker Media已经脱离了O'Reilly，但它仍然是所有创客的首选资源。2006年，戴尔和丹·伍兹（现任TechShop首席执行官，我曾经的职位）在加利福尼亚州圣马特奥市举办了首届创客嘉年华活动，开始在一年一度的创客庆典、社交与交流活动中，将新兴行业的参与者聚集在一起。创客运动开始爆发。
这些一年一度的庆典有点类似州立博览会，不同的是，参与者在这里可以用动物交换机器人、极客、蒸汽朋克（一款点击式冒险解谜游戏）的全套装备以及丙烷驱动的消防眼镜。首届创客嘉年华大约有25 000人参加。从那以后，其规模呈滚雪球式扩大。2016年，旧金山湾区的创客嘉年华，参与人数超过15万人。如今，纽约和芝加哥每年都会举办大型的创客嘉年华，全球每年会举办30多场特色创客嘉年华和上百场小型创客嘉年华。
这些活动都完美地展示了人类的创造力、独创性和可能性。
你们见过使用50万安培的特斯拉线圈进行演奏的摇滚乐队吗？表演者必须穿上金属网衣来保护自己的身体和乐器免受闪电击打的伤害。他们用线圈进行“演奏”，表演者举起一只手来获得高音符，放低双手来实现低音符，双音符可以从两个线圈中同时播放。几年前，我们成功地让《行行出状元》（Dirty Jobs）的明星主持人迈克·罗（Mike Rowe）走进舞台上被线圈缠绕的电话亭大小的盒子中，他被巨大的致命的闪电击中，却安然无恙。当时，我最喜欢的“艺术”作品就是火人节的一个移动的艺术表演—一只燃烧的蒸汽朋克章鱼。想象一下，一只15英尺高的金属章鱼装有大型的音响系统和巨大的丙烷罐，它的每只手臂和头部都能发射出15英尺高的燃烧的丙烷流。这可不是你父亲那个时代举办的州立博览会。这里有各种各样的人，小到8岁的孩子，大到80岁高龄的老人，他们在摆满了工艺品、机器人、先进制造设备、火焰和手工制品的展台上蹦蹦跳跳。
创客嘉年华上有许多R2-D2机器人，举办方给它们预留了一个完整的环形展位。没错，一个R2-D2机器人展。孩子们利用一个上午的时间就可以学会如何焊接、如何制造“闪光”，以及如何选择并利用工具开锁。创客嘉年华是一切STEAM（科学、技术、工程、技术、数学）项目的庆典。在创客嘉年华上，你可以学习如何创立自己的创客空间，如何成为一名民间科学家，如何使用3D打印机打印假肢，另外你还可以看到无人机的实际操作。你可以参加“电动工具比赛”（胆小的人请勿参加），在那里他们会用带式滚轮和圆锯进行“50码冲刺”比赛。参赛选手在两根轨道之间的地面上放置一把加强型、高度改良的圆锯，当圆锯从轨道的一边倾斜到另一边时，一条50码长的电源线就会伸出来。刀刃切入地面，然后以惊人的速度沿着轨道发射，再从墙面弹回来……它通常可以抓住那些瞬时失效的旋转工具，但这种情况并不会经常发生。我在等待观看电锯比赛，这里所说的电锯并不是砍树时所使用的电锯。
此外，还有一场在大水池中举办的模拟军用船只竞赛，大型驱逐舰的复制品在爆破声中相继沉没，观众都为这场模拟战争欢呼。你还®可以看到一场模拟真人的Mouse Trap游戏，游戏的结尾是一个多例装置安全地降落在一辆越来越难以辨认的汽车上。我唯一感到意外的是，既然这个游戏需要销毁一辆或者多辆汽车，竟然没有汽车公司为此次活动赞助提供其竞争对手的汽车。你能想象吗？
在创客嘉年华中，你会遇到一些大品牌的公司代表，他们在这里展示他们的新兴技术、有趣的技术和简单而又怪异的技术。像美国通用电气、百事可乐、英特尔、微软、谷歌等公司都会经常出现在这里。当然，它们的员工也经常成群结队地出席。
摧毁与游戏竞技当然不是创客嘉年华的全部。创客运动的核心作用是感染一代年轻人，使他们渴望学习如何制造东西。这意味着会有越来越多的孩子希望成为艺术家和工程师。我更倾向于把创客嘉年华看作是创造新文艺复兴的起点。如果你还没有参加过任何一次大型创客嘉年华，你要开始预订了。它就像一面镜子，透过它，我们能够看到未来。
TechShop，一个开放式的手工艺制品研讨会和制造工作室
我对TechShop的认识来自DEMO的联合创始人克里斯·希普利于2007年深秋在硅谷举办的极客派对。我无意中听到TechShop的创始人吉姆·牛顿说：“这就像是极客们的金考快印。”金考快印是保罗·奥法里（Paul Orfalea）和朋友一起创办的连锁复印商店（最终卖给了私募股权投资公司Clayton，Dubilier& Rice（CD&R）……CD&R最终又把它卖给了联邦快递）。我曾经在金考快印度过了一段短暂而难忘的时光。我的团队参与了将整个高速互联网覆盖到每个位置的项目，正式启动了金考快印的电子商务业务，开发了第一套“Print-to-Kinko's”应用程序。
我最终开始注意到吉姆，并且请他描述了一下TechShop。他说TechShop和金考快印非常类似，不同的是，TechShop给人们提供的是制造工具的使用权限，而不是办公设备。或者说，我更愿意称TechShop为工业革命的工具。尽管刚开始我并不这么认为。“真的吗？”我问道，“TechShop会让从未谋面的陌生人随意使用焊机、金属车床、台锯、钻床和其他类似的工具吗？”“是的，”吉姆说道，“不过要首先进行安全操作培训。”
我一定要去看看这个地方。它听起来像是未来该有的样子。
我是那种向往未来生活的人。生活在一个尚未实现的未来有很多的劣势。在我短暂的军旅（第五特种部队，大家都戴绿色贝雷帽）生涯中，我最喜欢的经验之一就是“永远不要把一个清晰的视野误认为一个很短的距离”。在沙漠里，这个错误会导致死亡。在高山上，它也许不会直接导致死亡，但是它会让你的生活痛苦不堪。想要在一个尚未实现的未来生存，其核心是要尽量减少你的投入，寻找许多优秀的合作伙伴，在等待其他人追赶你的过程中，具备获取资本的能力。
我去TechShop的第一个办公场所拜访了吉姆，这个办公场所位于加利福尼亚州的门洛帕克。这个地方已经开放了1年左右，大约有150名会员，是“创客空间”的先驱。最终，我成了公司的联合创始人和创客运动的领导者。当时，我对创客空间一无所知。
如果你没有去过TechShop，你可以想象一下一个占地2万平方英尺的场所，这里有各种各样的设备、培训空间和全部的会员，他们可以制造出地球上的任何事物。即使刚开始的时候只有1个办公场所可以授权会员（我们的最终目标是每个办公场所有800~1000个会员），我也清楚地知道，吉姆和他的联合创始人里奇·麦基（现已离开TechShop）正在做一件非常重要而且有意义的事。
我在TechShop待了一整天，见到了许多企业家，他们都告诉我，使用TechShop的平台让他们节省了97%的启动成本。我知道在未来的某一天创客空间会遍布世界上的每个城市。我想起了威廉·吉布森（William Gibson）说过的一句话：“未来已经来临，只是尚未流行。”
虽然我们还有很长的路要走，但很明显我们已经清晰地意识到，我们不仅要在每个城市，而且还要在每所学校设立创客空间。我好像又有点儿超前了。
我加入了吉姆的团队，并成了TechShop的联合创始人。我们和一群才华横溢的创客合作，最终我们的团队规模扩大了40倍，吸引了数千万美元的投资。我们在4大洲的13个地方成立了分支，合作伙伴包括通用电气、福特汽车、欧特克（Autodesk）、三星、美国国防高级研究计划局、美国退伍军人事务部、劳氏公司、乐华梅兰等。我有幸见到了美国前总统贝拉克·奥巴马，参观了白宫以及白宫内的罗斯福会议室，最重要的是，我认识了许多令人惊叹和兴奋的创客、英雄、无名英雄，以及其他来自世界各地的发起了创客运动的不可思议的人。
不过，这些都是我早期的经历。大多数令人惊叹的事情都还没有在此时发生。
当时，TechShop对会员收取100美元的月费，年费会有一定的折扣，会员可以无限制地使用他所熟悉的工具。这是一个了不起的交易。（在金考快印，仅仅是为了使用设计计算机，每小时就要收取36美元的费用。）每开创一个TechShop的分支，我们都会成立一个创客社区，这让我们收获了巨大的满足感。
这就像构建一个蜂巢：我们需要物理基础设施来安置蜂巢，但是为其增值的却是它的成员或会员。当我们的会员人数达到300人时，奇迹发生了。TechShop从一个人们需要去那完成某个工作的场所变成了人们唯一想要来工作的地方。
当我们的会员人数增加到300~500人时，TechShop会产生催化作用。如果你在一个大城市里，任何时候都会有30~50人在TechShop现场，那么你距离成功只有两步之遥。如果一个TechShop的梦想顾问无法回答你的问题，那么你一定可以在现场找到其他知道答案的人。
这样的情况我见过很多次，所以它对我来说很正常。
我正在和一名梦想顾问交谈，这时，TechShop的一名会员走过来对他说：“你好，我在采购方面遇到了一些困难，最近我了解到一些木材的表面会涂上砷作为防腐剂，但是我并不想在我的成品中使用砷，我不知道该怎么办。”
梦想顾问并没有这方面的背景知识，所以他无法回答这个问题。他对那个人说：“我其实并不是采购方面的专家，但是让我来帮你看看今晚都有谁在这里。”他放眼环顾了一下房间。果然……“哈，你看见那边那个会员了吗？”他指着房间的另一边。“让我为你引荐一下，他负责Restoration Hardware（RH）所有的可持续采购。你知道吧，RH是一家大型家具零售和制造商。我相信他能帮你解决这个问题。如果他做不到，欧特克有一个在职的可持续制造方面的专家，作为它的合作伙伴，我们可以帮你牵线搭桥。”
问题解决了。
还有一次也是类似的情况……
一个会员说：“我的制造设计方案有一些问题，具体点说，就是我的防水手表所使用的螺丝的尺寸被我的制造商搞砸了。”
值班的梦想顾问回答说：“好吧，让我们看看今晚有谁在这里……嗯，有一个来自Frog（一家全球硬件设计和战略公司）的人，还有一个来自Ideo（另一家顶级设计公司）的人在那里。哦，还有一个来自苹果公司的我的朋友，我们去和他谈谈。如果这样行不通，我们刚刚宣布与全球第二大合同制造商Flex建立合作关系，它提供一种名为‘按比例绘制草图’的服务。它有成千上万个工程师专门从事这类工作。”
当我刚刚开始在TechShop工作的时候，还没有这些东西，但是现在它们全部就位了。《连线》杂志的前主编、3D Drones的现任创始人和首席执行官克里斯·安德森喜欢这样说：“如果你能想象，你就能建造。”的确如此，你可以做到你所想的。我们目前所处的世界，任何事情都可以来源于大众—知识、金钱、制造、市场……但是我们还处于一个相对比较早的时期。
随着TechShop的不断成长，陆续有一些有趣的人不断地加入我们。对风险投资家来说，他们中的大多数人都不会，也不可能，甚至会拒绝对硬件公司进行投资。像阿什利·万斯（Ashlee Vance）这样的作家，曾就职于《纽约时报》，现在就职于彭博（Bloomberg），是《纽约时报》关于科技亿万富翁、企业家、发明家埃隆·马斯克（Elon Musk）的畅销书作者，当他亲身体验过创客空间之后，马上就意识到了它的重要程度。电视节目《行行出状元》和《渔人的搏斗》（Deadliest Catch）的主持人迈克·罗参加了早期的创客嘉年华，并最终在CNN系列节目《得有人去做》（Somebody's）一集中重点介绍了TechShop，许多人参观了TechShop。重要的是，许多早期创客空间的创新者也是如此，我将在后面的章节中着重介绍这一点。
以下是最重要的观点。
这场新工业革命的工具比人类历史上的任何其他工具都更便宜、更强大、更易使用，其程度至少在一两个数量级。当人类将生产产品的成本降低了97%~99%时，那么他们就从根本上改变了这个世界。
在玛丽·米克尔（Mary Meeker）的网络原创作品中，她把万维网（World Wide Web）比作19世纪和20世纪早期建造的运河（想想伊利运河、伊利诺伊—密歇根运河），它将从芝加哥到东海岸的大宗商品运输成本降低了97%。我们现在正经历着类似的不连续现象，因为在大多数情况下，创建一个复杂的创意原型的成本下降了97%以上。更好的情况是，人们获得原型的速度也呈指数级增加。如果你有使用这些工具的权限，你今天就能把原型生产出来。
工具成本低廉并易于使用，这种新的现实状况吸引了一批早期的采纳者、作家、制作人、未来主义者、传道士和梦想家。
Inc.杂志发表了第一篇关于TechShop的文章，但真正开始理解创客空间对生产、制造、大规模制造和文化所产生的变革性影响的，是总部位于美国的非营利智囊团未来研究所（Institute for the Future,IFTF）和鲍勃·约翰森（Bob Johansen）。鲍勃陆续吸引了众多《财富》100强企业和国际集团进入门洛帕克工厂，让他们亲身体验这种全新的运营模式。最终，阿什利·万斯在《纽约时报》上发表的文章促成了TechShop与美国福特汽车公司之间的合作，将TechShop的业务范围扩大到旧金山湾区以外的区域，并促使福特汽车公司历经了5年的奇幻历程，成为同行中最大的专利创造者。2008年，IFTF发布了一份关于未来制造的预测，其中就包括TechShop。我们成了创客运动的日常范例，为创客运动的客户提供客户体验。
当你降低97%的成本去搭建原型的时候，原本10万美元的成本就会变成3000美元。一个价值10万美元的发明只适用于最专注、最富有、最能承担风险的人或者最疯狂的人。但是如果成本只有3000美元呢？几乎每个人都可以花3000美元去追求自己的梦想。在大约10年里，我们已经从一个只有最富有、人脉最广的个人和企业才能进行发明创造的时期，转变为一个几乎人人都能进行发明创造的时代。我会在后面的章节中详细介绍这一事实，但这确实是一个奇迹。
工业革命把生产与创新的中心从家庭和小型企业转移到大型、资金充裕的企业，这一举动引起了战争、叛乱、革命和大规模的人民群众流离失所。在21世纪早期很短的一段时间内，我们已经开始逆转重要且不容置疑的真理（即使不是全部或者大部分，但已经足以彻底改变创新者的运算方式）和过去几个世纪关于创新假想的事实。
关于这一部分，我会在后面的章节中更详细地介绍。
指数技术之于我
在TechShop成立初期，我们就曾迎来奇点大学的访客。2008年，彼得·戴曼迪斯和雷·库兹韦尔基于雷的著作《奇点临近》（2006年这本书刚刚出版，我就拜读过），在加利福尼亚州的美国宇航局研究园成立了奇点大学（SU）。在奇点大学，他们研究并形成了这样一种观点，即我们正在经历跨越多个领域的、快速的、指数级的技术加速。他们（还有作为兼职教员的我）认为指数变化很难理解。在日常生活中，我们几乎没有任何经验为这种变化的程度提供准备。奇点大学的人开始参观TechShop，并最终决定为他们的学生提供一个展示和搭建机器人的团队体验。
早些时候，一个TechShop的工作人员找到我并告诉我，我们的“激光与啤酒”以及“焊接与葡萄酒”体验活动开始变得枯燥乏味。起初我并不相信他所说的话—电动工具和酒精怎么会无聊呢？我的意思是，除了强大的机器、酒精和潜在的意外事故外，美国纳斯卡车赛（NASCAR）还有什么特征？但是我不得不把它交给工作人员—他们不仅想要创造一个机器人搭建的团队体验，而且还希望战斗机器人以综合格斗（MMA）的方式在双重淘汰赛中进行竞技，这很快就成了TechShop的标志性活动之一。它非常适合奇点大学的师生。除了带领一群技术新手和没有技术能力的崇拜者在一个晚上搭建属于他们自己的战斗机器人外，还有什么更好的方式可以展现新的指数现实呢？
奇点大学（非认证机构，仅仅是因为获取自然认证所需要的时间比他们所研究的技术变成过时的技术所需的时间更长）致力于研究那些正在改变人类经验的，甚至还包括那些正在改变人类生存意义的快速变化的技术。该指数现实是本书的整体背景。基于指数曲线的大部分技术都是由互联网和计算机所驱动的，而互联网和计算机又是由摩尔定律所驱动的。我们在计算机领域所经历的指数性变化现在也体现在其他领域，如生物技术、纳米技术、材料科学、机器人、人工智能、3D打印和先进制造等技术。
这些趋势、驱动奇点大学的技术、我们所处的无摩擦的新现实环境以及创客运动本身，都需要一种新的思维方式和运作方式。它要求我们为城市、国家、州和民族制定新的政策。它改变了我们的教学方式，有时甚至改变了我们的教学内容。这个引擎已经在以深刻的方式改变着我们生活的世界。我们正在见证创新和创造力的爆发。马克·R.哈奇加利福尼亚州旧金山第一部分推动创客平台革命发展的趋势第一章指数技术
1965年，英特尔的创始人之一戈登·摩尔发现了晶体管的一个变化趋势，自1958年问世以来，晶体管的尺寸每年都在急速缩短，集成电路（计算机芯片）上可容纳的晶体管数量每年都在成倍增长。换言之，计算机的处理能力每年都会增加一倍，其成本每年却会减少一半。摩尔预测在可以预见的未来几年里，这种变化速度会一直持续（几年之后，这种变化趋势应该会从每年过渡到每两年增长或下降一半），这就是摩尔定律。每两年增加一倍可不是一个普通的变化速度，尤其是体现在物理尺寸上。这一变化趋势持续了50多年，这是难以预料的，但是这一切就是事实。1958年，一个芯片上只能容纳两个晶体管。1971年，英特尔4004处理器开创性地启用了2300个晶体管。2016年，英特尔的Broadwell芯片已经包含了超过72亿个晶体管。（这些纳米晶体管究竟有多大呢？给大家一个直观的概念，英文标点符号中的句号可以容纳600万个以上的纳米晶体管。）这是未来学家和分析师在谈论指数变化时最常引用的例子。这些集成芯片已经被移植到许多其他的领域，助力多个工业门类创造指数趋势，推动了诸如机器人、人工智能、无人驾驶、无人机、医学、药物学等领域的发展。
自然而然地，摩尔定律极大地驱动了“信息革命”（有一部分人则认为这是另一场工业革命，应将其看成第三次工业革命，这一观点取决于人们如何衡量前两次工业革命）。奇点大学的校长雷·库兹韦尔认为，硅片并不是体现指数变化趋势的唯一技术。雷和奇点大学的其他成员正在研究多个呈现类似增长曲线的技术，包括人工智能和机器人、能源与环境、纳米及数码制造（3D打印技术）、医学和神经科学、生物技术和生物信息学。这些都是人类行为所涉及的主要领域，其极速发展的节奏，已经超过了人类的线性思维可以理解的范围。请允许我在下文中详细地解释。
有史以来，除了一些显著的个例以外，人类几乎没有机会可以体验这样的指数现象。大部分的人类历史和个人经历都是源于一个循序渐进的发展趋势，而不是每隔几年就会迅速成倍的变化。因此，对于这种在很长一段时间内以指数速率持续增长的现象，我们几乎或者根本就没有任何可以参考的框架。这实际上会导致我们难以直观地掌握这种极端的变化，因此，我们常常低估或者完全无法理解它们的潜在影响。
关于指数增长有一个很好的例子，我在阿姆阿拉普扎米粉炼乳一文中引用过。以下内容节选自维基百科。
阿姆阿拉普扎米粉炼乳
根据这个传说，奎师那黑天神（God Krishna）曾经以智者的样子出现在国王的宫廷里。奎师那黑天神向国王发起挑战，要和国王比试一下国际象棋（在印度语中称之为chaturanga）。由于国王本身就是一个国际象棋爱好者，所以欣然接受了比赛邀请。奖品需要在比赛之前确定，国王让智者自己选择在赢得比赛的情况下想要什么奖品。智者告诉国王他只有一个并不过分的要求，他是一个没有太多物质要求的人，所以他只需要一些米粒。智者说，米粒的数量需要由棋盘来决定：棋盘的第1个方格上放1粒，第2个方格上放2粒，第3个方格上放4粒，第4个方格上放8粒，第5个方格上放16粒，依此类推，每个方格上的米粒都要比上一个方格上的米粒多一倍。听到这个要求，国王非常不高兴。因为如果智者赢得了比赛，国王会非常乐意赠予他其他更宝贵的财富，但是智者只要了可怜的几粒米。国王要求智者再选择一些米粒以外的奖品，但是智者拒绝了国王的好意。
国际象棋比赛开始了，结果毋庸置疑，国王输掉了比赛。现在是时候履行承诺，给智者颁发奖品了。于是，智者开始在棋盘上摆放米粒，看着智者逐渐往棋盘上添加米粒，国王很快意识到了智者要求以米粒作为奖品的真正用意。到了第20个方格的时候，米粒的数量已经累积到了100万粒，而到了第40个方格的时候，米粒的数量高达10 000亿粒。王室的粮仓很快就空了。国王意识到，即使把自己国家的全部米粒，甚至加上邻国的米粒全部都提供给智者，也永远无法履行他承诺给智者的奖品。米粒的数量随着几何级数的上升而持续增加，（64-1）为了把整个棋盘的64个方格都填满，所需要的米粒数量高达2粒，相当于18 446 744 073 709 551 615，为了让大家更直观地了解这一串长长的数字，国王要履行自己的承诺，大约一共需要万亿吨的米。
眼看着事情已经到了一个进退两难的窘境，智者终于以他真实的面貌—奎师那黑天神出现在国王面前。他告诉国王无须立刻兑现承诺给他的奖品，可以“分期”偿还。国王需要每天在寺庙免费向朝圣者提供印度米粉炼乳，直至还清所欠债务。
奇点大学引用的另一个指数现象的例子更加简单，但是也同样令人感到惊讶。想象一下，如果向前迈30步，你能走多远？你可能会觉得这太简单了，向前走30步，大概有30米的距离。现在假设向前迈30个“指数步”，这样每一步的距离都会是上一步的两倍。你会想到这样能走多远吗？不太可能吧。那相当于10亿米的距离，或者是绕地球旅行26次。
指数增长出现在多个领域，它通常是由计算机芯片能力驱动的。它彻底改变了人类的经验，在某些情况下是根本上的改变。经济学家约瑟夫·熊彼特认为他的动态经济增长理论就像是一种“具有创造性毁灭能力的飓风”。他在1942年发表的《资本主义、社会主义和民主》一文中写道：“产业突变的过程是相同的，不断地从体系内部革新经济结构，不断地破坏旧的方式，不断地创造新的结构。”熊彼特发现经济进展并不是一个循序渐进的和平的过程，而是脱节的，有的时候甚至是非常令人烦恼的。每当一个企业家打乱了现有的行业秩序时，工人、企业甚至整个产业都有可能陷入亏损的境地。但是，熊彼特认为，这些不愉快的过程都是可以容忍并接受的，因为这些被迫释放的资源可以用于其他更富生产力的领域。试想一下，如果“飓风”开始发生指数性的变化，会给我们带来什么样的影响。
在下面的章节里，我会给你举几个例子，详细解释指数增长的意义。
最新资讯
在加州大学伯克利分校信息研究中心，研究人员正在观察全球每年新的信息产生的速度。2003年（数码信息刚刚开始激增的时候），利用印刷、胶片、磁盘和光盘创建并存储的新数据量在过去的三年中几乎增长了一倍，高达5艾字节。这大约相当于3.7万个图书馆，而且是按照美国国会图书馆的规模来计算的。这仅仅是一年的时间内生成的信息量。2007年，大约有295艾字节的新信息以不同的形式创建或存储（其容量相当于200万个美国国会图书馆）。2013年，仅一年创建的新数据量就相当于1000万个美国国会图书馆（1200艾字节）。
电动汽车
2015年年末，美国能源信息管理局（Energy Information Alliance）预计，每充一次电可以跑200英里的电动汽车年销量不会超过1000台。然而，几个月以后，特斯拉宣布其即将推出的Model 3全电动紧凑型轿车，具备每充电一次可以行驶215英里的良好性能。在其发布的第一个星期就收到了30多万台的预订单，这是专家和权威人士从根本上误解他们所处环境的一个典型例子。巨大的改变通常都来自专家所关注不到的边缘领域和区域，因为这些边缘领域还没有成为衡量行业发展的素材。
无人机
2007年，一台无人机要耗资10万美元或者更多。除了军队外，其他场合根本没有无人机驾驶员的用武之地。人们如何才能成为一位无人机驾驶员，难道要去学校学习？现在我甚至可以只花费不到50美元就能在发售日当天收到一台无人机，如果是一台迷你无人机，那么20美元就足够了。虽然直到现在，美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration）依旧不允许使用无人机，即便是商用无人机。但是现如今，针对一大批新的就业机会，无人机驾驶员培训机构仍然在全国各地如雨后春笋般涌现。
3D打印
3D打印的发展轨迹与无人机类似。10年前甚至没有家用3D打印机，而现在，你只需要花费不到300美元就可以订购一台3D打印机。高端打印机的性价比也随着新的制造技术和原材料的特性不断变化，甚至产品数量和市场竞争也会导致价格下降。
Snapchat Filters
我的儿媳是Snapchat Geofilter的自由创业者，她为婚礼、生日宴会以及其他的特殊场合设计Geofilter（当你发布Snapchat图片、视频或者快拍时可根据所处的“时间和地点”而添加的定制图饰）。两年前还没有这种东西，而现在她已经有了竞争对手。如果你使用智能手机上的照片分享程序Snapchat并且向左滑动屏幕，你就可以使用图形、文字、标记等选项来编辑你的照片。这绝对是一件重要的事，你可以问问你的孩子，他们肯定知道。然而，一直也没有出现和“向左滑动屏幕”一样的功能，事实上Snapchat也没有。但是在不到5年的时间里，他们却进行了一次240亿美元的公开募股。我的儿媳用的是Etsy，是一个手工艺品在线交易平台，艺术家和企业家可以在这里制作和销售商品。她“发明”了Geofilters，纯手工制造—她把位置信息描绘出来，然后进行数字扫描，再上传到Snapchap Geofilters系统中。试试Poppies of Eden和Etsy平台上的Geofilters吧（是的，Geofilters的确帮了我的儿媳很大的忙）。
影响
我的观点是，在主流工业（巨人）的间隙中涌现出许多新的产业，创造了我们以前甚至不曾想象过的新机遇和新产业。而且，新机遇和新产业出现的频率正在不断提高。（事实上，技术的发展速度已经远远超过了我们的某种能力范围—可以在法律允许的范围内去处理它的能力。科技独角兽（市值超过10亿美元的公司）会避开法律甚至有时候会违反法律的原因之一是这些法律并不是针对我们所处的现实环境来构想的。优步、Lyft、Getaround和爱彼迎等应用平台都不得不通过新的立法才能从法律的角度来处理它们的运营服务。如果你是一个在家创业的企业家，你有一个合理的机会来打破当地的一些法律法规，那就走出家门经营企业。
这是创客运动的指数背景，它正在将这个运动转变为一场革命。这不仅仅是因为工业革命的工具更便宜、更好、更容易使用，也是因为这一新的现实形成的背景环境。这一环境涵盖了横跨多个领域的技术，这些领域正在经历指数变化。这种组合具有倍增效应，它本身就形成了指数趋势。
在下一个章节中，我会花费更多的时间来举例说明当今社会与10年前究竟有什么本质的区别。让我们再多花一点时间来谈论指数技术。
人工智能
2017年年初，谷歌董事长埃里克·施密特（Eric Schmidt）和谷歌联合创始人及首席执行官谢尔盖·布林（Sergey Brin）分别向媒体表示，他们对人工智能的发展速度感到震惊。他们是世界上最不应该对科技进步感到震惊的两个人。所以，如果连他们都为此感到惊讶的话，可以肯定地说，其他人也一定会感到震惊，包括那些正在致力于人工智能的人。
人工智能，简单地说，就是制造智能机器的科学和工程，尤其是可以“学习”或者模仿人类智能的计算机程序，大部分人或多或少地了解人工智能。如果在电子游戏中对抗一个非玩家角色（NPC），你会注意到非玩家角色会使用人工智能来形成类似人类的选择和行为。人工智能已经走过了漫长的岁月并取得了巨大的进步。早在20世纪90年代，IBM的人工智能国际象棋计算机—“深蓝”（Deep Blue）与俄罗斯国际象棋大师加里·卡斯帕罗夫（Garry Kasparov）进行了一场面对面的国际象棋比赛，并最终赢得了比赛。2011年，IBM超级计算机—“沃森”（Watson）参加了人机对抗节目《危险边缘》，并且不出意外地将人类参赛选手击败。
在写本书的时候，“沃森”在某些癌症识别领域比放射学家做得更好，这与《危险边缘》的情况完全不同。IBM超级计算机摄取了大量的放射数据，这台机器已经自学成为世界上最伟大的癌症检测放射学家。我接受改变，所以相比我的放射科医生，我真的更愿意接受IBM超级计算机对我的诊断，但是这种情况在很长一段时间里都没有出现。
我欣赏IBM的立场，并赞成“沃森”会成为全世界内科医生的一个得力助手的说法，但是我期待着根本性的改变，我希望有一天医生“沃森”能成为我的主治医生，而让我原来的医生来做“沃森”的助手。
2012年，谷歌的“智能”人工智能计算机自学（利用算法构建人工神经网络）学会了在没有任何标记的YouTube视频中识别猫咪的能力。（我怀疑有一天我们会发现我们的“未来霸主”，是一个在阿瑟·克拉克的经典科幻小说《童年的终结》中掌控世界的外星物种—猫。）
2017年年初，在谷歌管理层正式宣布将人工智能部门转移至由高管直接管理的几周之内，英特尔的首席执行官也宣布了同样的决定。为了了解在过去几年里人工智能技术进步的结果，可以看一看亚马逊的Echo扬声器，它是由Alexa语音助手自动控制的。亚马逊的首席执行官杰夫·贝佐斯再一次站在了“下一步”的最前沿，他是一个目标明确的初期获利者。在2017年的国际消费类电子产品展览会（CES）期间，Alexa在多个领域、汽车和家电设备中展示，其中大多数是与众多知名品牌的合作。苹果甚至没有透露一点关于新产品的消息，但是贝佐斯已经找到了一起合作的伙伴，并且完成了产品发布。他“拥有”了整个2017年国际消费类电子产品展览会。
人工智能已经变得无处不在。它将深入我们的生活，我们或许需要新的法律来保护我们的隐私，防止人工智能被勒索，或者更糟糕的情况—人工智能勒索我们，或者世界上全无隐私可言。不要误解我的意思，通常情况下都会很好，但是它会带来重要的政策影响。昨晚我访问了一个网站，想给我的儿子找一份租赁保险，我很快就接到了一个电话销售员的电话，他向我介绍有关租赁保险的业务，这个电话是由于我的网页浏览习惯导致的。在不远的将来，我儿子写的这部分文字，关于兴趣的这一行在提交以后就会马上被摄取，我的个人人工智能将会以推荐的方式处理大部分业务。“哈奇先生，你的儿子想知道他是否应该买保险，以及是否会有折扣。考虑到他所在社区的犯罪概率，以及他所拥有的物品和设备的价值，我建议你……”在我完成文本输入之前，它将为我提供各种选择和想法。是的，你的车会自动驾驶，它会和你的应用以及人工智能展开持续性的对话。你的人工智能会对你有所隐瞒吗？关于你自己？它会代替你完成你的工作吗？它会比你完成得更出色吗？也许吧。但是同时，记得要让人工智能为你服务。
机器人
机器人带来的最大的中短期影响依然持续发生在工业领域。大多数机器人所面临的最大挑战来自普通而又困难的工作，这些工作都是单调乏味的。我们在回顾机器人所做的工作时常常会说它并不适合人类去做。作为一个乐观主义者，我认为机器人有助于创造出更好更有趣的工作。机器人也需要设计、工程和艺术，并且它们会去实现这些要素。我曾经遇到过好几个初创公司在启动创客空间，用以制作各种各样的机器人。其中有一个制作三明治的机器人，它能做出任何你可以想象得到的三明治。这是一个看起来很疯狂的奇妙的设计。你想要火腿、奶酪和酸奶油，搭配生菜、洋葱、番茄、法式第戎芥末，再配上蛋黄酱？没问题。你想要烤牛肉吗？没问题。这玩意儿看起来非常疯狂。另一个小组正在研究一种每小时可以制作600个汉堡的汉堡机。如果把这两种机器合并在一起，那么90万个工作岗位将会有被取代的风险。即使不是最好的岗位，也是一份工作。而且这些机器人一天工作24个小时，从不抱怨，从不迟到。的确，它们有时候会出现故障，需要人来修复。你听说过汉堡机技师吗？它可能会成为一个全新的入门级的工作。
我知道一款Roomba®真空清洁机器人是酒店专用的清洁机器人。你只要把它放在酒店房间里，它就会自动地把地毯（包括床下的所有区域）清理干净，这大大减少了员工的工作时间。而且，它比员工做得更好，更快，成本更低。
当然，人工智能和机器人的结合为我们带来了自动驾驶汽车和自动驾驶卡车。这些创新将改变我们对物流的大部分认知和设想。
战争方式已经发生变化并且会持续改变。将会有更多的机器人、更多的人工智能、更多的无人机以及更高的精度。今天的作战人员和20年前相比，看起来很不一样。很难想象他们在20年之后会是什么样子。作战人员极有可能会控制大量的设备来参与战争，这些设备都被设计成具备扩展和增强功能，以及作战能力、恢复力和杀伤力。
制造业、3D打印机和纳米技术
3D打印机已经经历了传统的技术成熟周期，对技术的短期预期远远超过了它的能力。不久前，每个人都在问，是否每家每户都会有一台打印机。最终你家里可能也会有一台，但是你要用它来做什么呢？“为什么我家需要这个？”这一直是一个问题。如果没有一个明确而有说服力的答案，那么答案就是不，你并不需要。科技因为科技自身的缘故而限制了其发展，但技术成熟度曲线表明，我们严重低估了3D打印技术所带来的长期影响。
3D打印或增材制造所带来的大部分影响可能会出现在工业领域。美国通用电气公司仅2017年就花费了12亿美元完成了两次收购。然而，其受益点并不是对现有流程的大规模替换，而是来源于其独特的属性。比如，美国通用电气公司会利用它的高端打印机来减轻飞机引擎的重量。许多人甚至工程师都不太理解的是，为什么金属部件经常被过度地设计，这非常可笑，因为金属只是彻头彻尾的固体而已。如果你想把金属材料用在某一个特定的地方，那么，你需要把金属制作成中空、肋状或者是像蜘蛛网一样排布的内部结构。你也许能设计出精确的金属强度，完全不需要多余的材料，这样有可能减少大量的重量。3D打印技术可以实现此类设计。太空探索技术公司（SpaceX）使用3D打印技术制造出一种新型引擎，任何其他方式都无法生产出这种引擎。最优的内部几何结构，可以使引擎得到最高效的使用，不需要经常被碾磨或铸造。形式可以遵循功能，但功能遵循工具的能力。3D打印技术是一种全新的工具能力。
我们的整个建筑环境，建筑物、办公桌、椅子、房屋等，都是以标准的生产形式，按照基本的形状和材料设计的。想象一下拥有更多有机形状和结构的建筑，可能会更像一个鸟窝，或者用框架支撑着，从内部看更像骨头，而不是固体。即使是像汤匙或刀子一样很普通的东西，如果它们看起来给人一种过度设计的感觉，那么当我们思考叉子的外貌时，我们会觉得它是精心设计出来的3D打印版本，并且它的材质也得到了优化。
近30年来，3D打印技术仅在拥有高额预算的高端原型实验室里进行研究，使用实验室的大型机器，且研究过程非公开，只有工程师有权使用。紧接着，在一些核心的专利到期以后，“家庭”版3D打印机诞生了。
布雷·佩蒂斯（Bre Pettis）在加入创客运动以前曾是西雅图的一个语言学老师。布雷为Make杂志工作了很短的一段时间，然后成立了一家3D打印机公司，是最早开始使用快速复制原型（RepRap）技术的人之一。RepRap的目标就是生产出一种成本低廉的开源机器，具备自我复制的能力。2009年1月，布雷、亚当·梅耶尔（Adam Mayer）和扎克·史密斯（Zach Smith）在纽约创办了MakerBot，该公司在纽约成为出版界的中心。而布雷是一个完美的营销人员，MakerBot和他成了所有3D打印业务的首选品牌与特色标签。2013年，3D巨头Stratasys以4.03亿美元的股价收购了MakerBot。是的，这就是我们生活的时代，一位语言学教师也可以在4年里学会足够的技能去创立一家技术公司，并且能以4亿多美元的价格将公司售出。
3D打印是改变游戏规则的一个重要因素。世界上每个设计公司都具备3D打印技术。3D设计不再需要外来引入，这是一个必要的条件。现在，打印多个模式（只要不是成百上千个）是正常设计流程中的一个环节。
计算机数控（CNC）机器
在本次讨论中经常被忽略的是那些旧的工业工厂和车床，它们已经通过计算机数控系统和软件进行了更新。或者是那些新的制造技术，它们通过计算机数控激光、机器人，甚至医疗设备来实现。从历史上看，要想获得高质量的机械加工部件，需要一名经过多年培训和经验丰富的训练有素的机械师。直至最近，这个情况才有所改变。现在，对于一个有才华的设计师来说，利用设计软件和数控操作机器（有时仅仅需要几周甚至几个小时的培训）就能生产出高质量的零部件。
TechShop的早期成员之一是一名电工，他想为电源插座制作一个儿童安全锁。他加入Techshop之后，学会了如何使用软件，如何使用数控铣床，如何使用小型注塑机，并在几个月内完成了儿童安全锁样品的制作，并与Orchard Supply Hardware（一家硬件和园艺零售连锁店）签订了5万美元的合同。一年之内，该电工把这个产品卖给了沃尔玛。
这是创客运动中最重要的颠覆要素之一：使用计算机来降低学习负担。一旦学习的负担解除，就会有足够的空间去释放想象力。只要你能想到，你就能做到。
生物技术、生物信息学和生物黑客
在与生物技术相关的这条路上，我们还要走很远，但这是一条充满希望的路。基因测序的成本持续下降。获取微生物局部样本的成本也在直线下降，新的基因编辑形式正在使这一切变得更加容易，比如最新的一种基因编辑形式，规律间隔成簇短回文重复序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）技术。这种基因拼接技术被业内人士称为革命性的技术。它有能力将新的基因序列引入人类的生殖细胞中。这意味着，如果你使用这种基因拼接技术，它不仅会改变你的精子、卵子和新的基因，而且还会影响到你未出生的孩子。永久性改变你的家庭成员的基因构成……或者等到你的家庭成员能接受这个改变的时候。什么？改变人类的基因构成？改变对人类的定义，甚至把它传递给我们的孩子？是的，这就是即将发生的事情。我们已经开始“自我完善”，而且没有任何迹象表明我们会停止这件事。是的，我们通过在耳内植入设备、糖尿病泵、激光眼科手术等来完善自己。我们不打算进化到超越人类的程度，我们要把自己改造成基因改良版的机器人。“安德鲁·黑塞尔可能是美国最危险的人”（我通常喜欢用这样的方式向我的朋友介绍他）。我在奇点大学遇到安德鲁·黑塞尔。他的演讲方式让我记忆犹新。“我喜欢生物，尤其是非常小的生物。我最喜欢的是大肠杆菌。”安德鲁在他的自我介绍中说道。我全神贯注地听着。从来没有人告诉过我他们会爱上一个单细胞生物。我更愿意把它描述成一个“虫”。我坐在奇点大学的观众席上，而他是他们生物信息学和生物技术社团的联合主席。他接着表达了他想成为一名生物工程师的愿望，希望可以研究出我称之为“银子弹”的药物，可以摧毁你身体里的某种癌症，让你彻底痊愈。他谈到了自己为什么没有继续走制药公司这条路，因为发展速度不够快。他感觉，在监管力度较低的世界里，某些部分会有一个根本的竞争优势，也许这些优势的获取方式不是非常道德，但它仍然是一个优势。演讲的结尾，他说自己最讨厌的事情就是在每次测试结束的时候不得不杀死他的生物朋友。我觉得很有趣，我不知道他有没有那样做，他显然有很强大的同理心基因。安德鲁帮助海湾地区开拓生物黑客活动，我一直从旁观者的角度注视着他并为他欢呼。但是我最大的惊喜和希望是他5年前在欧特克做了一名杰出的研究员。要知道欧特克是一家软件公司，不是制药公司。它的软件设计了许多能让我们体验世界的方式。建筑师用它的AutoCAD®软件设计楼房。它的其他软件用于游戏行业、特效行业和部分机械设计行业。想象一下，如果它能设计出携带致命抗癌DNA组的单细胞生物或病毒，如果有一天，Amgen或者Genetic试图收购欧特克，我也不会感到惊讶，反之亦然。
我们对自己的身体了解得很有限，我们对摄入自己身体内的药物也了解得很有限。想象一下，如果有一天我们能够在人群中追踪到我们共同经历过的药物、运动、食物、睡眠和疾病带来的影响，那么我们很有可能会发现大部分情况的真正原因和实际效果。几年前，我参加了一次“量化自我”会议，有一对夫妇在过去的十多年里，一直在对自己的日常医疗信息进行跟踪，并形成了一系列惊人的数据。他们最初去看医生，是因为他们发现了妻子月经周期的变化。医生说：“嗯，如果我们有几年的数据，关于月经的时间、长度、流量的多少，我也许能让你更好地了解具体的情况。我们需要等待一段时间看看它未来会如何变化。”妻子说：“如果我们现在就能提供你要的数据呢？”他们可以马上找到妻子需要的医生。在未来，这会是一个常态。我们会有可用的历史医疗数据作为我们个人健康记录的一部分。
甚至还有一个由多个公司组成的财团正在研发一种马桶，可以捕捉并分析你的尿液和排泄物。他们甚至会在你自己意识到这些疾病以前，知道你什么时候会患有膀胱、肾脏或肠道感染。我们的身体里有许多亚临床的现象可能会对我们的长期健康产生影响，而我们对此一无所知，我们真的不知道，因为我们从来没有跟踪过这种亚临床的问题。在人群中创造、跟踪和分析大量数据的能力很可能会改变医学。一旦我们每天创建的数据风暴聚合在一起，我们也许可以从我们的健康保险公司那里获得像从杂货店购买蔬菜时一样的即时折扣。
网络与计算机信息处理
几年前，我有幸听到欧特克的首席执行官杰夫·科瓦尔（Jeff Kowalski）谈论云计算。那是一场精彩的演讲。他令人信服地指出，云计算改变了一切。它不仅仅只是更好、更快、更便宜，还是革命性的。最终，它将无偿实现无限计算的概念，并且根据需要访问可扩展的大型主机。欧特克坚信这一未来，并将其业务从软件包转移到在线许可证。这是一个需要支付股息的巨大赌注，自从实施这一战略开始，欧特克的股票涨了三倍。
杰夫举了一个例子，在高度和速度上模拟飞机螺旋桨的流体动力学。没有台式机可以处理这些计算。他认为计算所需要的时间太长，但是只要花几美元，他们的云平台就可以在5分钟之内做到。如果有一件事情，你从完全不能做到变成5分钟之内就可以解决，那么你已经改变了世界。你们中的一些人可能会说，这没什么难的，是可以实现的……你只需要在主机上花点儿时间，学习新的软件，把问题写在古老的很少有人知道的架构中，然后运行它。确切地说，从实际的角度看，它是无法实现的，事实上，也没有人这样做过。现在也是一样的情况。
我们也在迅速地建立一个网络世界。现在，超过半数的互联网流量是机器与机器之间的通信，甚至是人机交互，而不是人与人之间的对话。这种机器对机器的自动对话将会在我们进入“物联网”（Internet of Things,IoT）时代发生爆炸。一切想象得到的东西都会有所联系。有一个公司把这种现象称为“智能、更智能、最智能”。智能标签将提供有关产品的信息，而不仅仅是它的成本。更智能的标签可以识别产品，包括它的目的地、原产地，以及它在什么时间点应该在哪里。最智能的标签不仅会告诉你前面提到的所有内容，还会告诉你产品的状态以及它存在的问题。例如，最智能的标签可能会告诉你，这个产品被摔了3次，每次受到20克的力，这意味着产品内部的电子部件有可能会受到轻微损坏，并且标签会要求在产品到达目的地后进行额外的检查。或者标签可能会表明，如果产品被摔或者碰撞的时候受到30克的力，那么产品会给自己重新制定路线，回程返修，申请重新给客户安排加急快件。已经有可以探测受力程度的标签，也有可以从动能（如碰撞、下落、震动等物理作用力）中清除能量，并且感知和存储信息的微传感器。这个例子说明了什么是最智能的标签，它是一个可以监控包裹状态，并且能根据需要申请返修的自主标签。非常酷！
另外，米奇·麦克曼恩斯是Trillions的作者之一。他问道：“当智能事物的人工智能发展出独立的思想、价值观和态度时，会发生什么？”道格拉斯·亚当斯在《银河系漫游指南》中指出，事物都各有
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