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昆虫劲敌 1901年，一个名叫石渡繁胤（Ishiwata Shigetane）的日本生物学家开端调查出往常蚕身上的一种名为猝倒病的致命疾病，这种疾病给日本全国重要的丝绸产业带来了经济方面的影响。他疾速地找到了引发这种疾病的细菌，不外他没有认识到的是，在将近一个世纪之后，他的这一发现会带来一项至关重要的创新，并且这项创新将改动耕作技术，让耕作变得对环境友好且更有消费力，这就是抗虫作物。 1909年，一个德国研讨人员再次发现了同一个细菌，并且给它命了名。恩斯特·贝尔林纳（Ernst Berliner）正在位于柏林的谷物加工研讨所研讨面粉蛾。来自图林根一家面粉厂的一批面粉含有染了病的毛毛虫，这种疾病疾速地传播给了在实验室中繁衍的面粉蛾。贝尔林纳分别出了位于这种传染病背地的细菌，并命名为苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensi，以下简称Bt）。它被证明与杀死了日本蚕的东西是同一种生物。好像人们所知的那样，Bt有杀死任何飞蛾或蝴蝶幼虫的才干，由于它有一个基因，能产生对这种昆虫来说致命的结晶蛋白。这种蛋白依附在受体的肠壁上，并且让这些肠壁变得千疮百孔。 到20世纪30年代，在法国曾经可能买到Bt了，它是以细菌孢子（芽孢）的方式存在的一种被称为斯坡任（Sporine）的微生物杀虫剂。今天，它在市场上依旧有售，被置于敌派尔（Dipel）、苏力菌（Thuricide）或自然卫士（Natural Guard）的标签之下，它主要由有机农户和园丁运用，由于它不是一种化工产品，而是生物控制的一种实例。它重复地表明对人类无害，这种晶体会被哺乳动物的胃酸破坏，并且无法契合哺乳动物受体。能杀死苍蝇和甲虫的这种细菌的变体分别在1977年和1983年参与了这个产品的范围中。 固然在温室中有用，但是Bt关于农民来说并不是一个十分具有成本效益的喷雾剂，它很贵，效果也划一不齐，容易被阳光破坏或者被雨水冲刷掉。它还经常无法触及位于植物内部的昆虫，好比棉铃虫或玉米螟。 此时该轮到这个故事中的一个比利时生物化学家出场了。马克·范·蒙塔古（Marc Van Montagu）于1933年生于根特市，此时恰逢大萧条的鼎盛时期。他们一家人生活在贫穷之中，他的妈妈在生他时因尴尬产逝世了。他的双亲或兄弟姐妹没有一个人完成了学业，但是他的一个叔叔是教员，并且坚持请求蒙塔古必须上学，而且还要上大学。他后来成为核酸生物化学范畴的专家，并且在1974年与他的同事杰夫·谢尔（Jeff Schell）一同做出了一项严重发现——“肿瘤诱导质粒”（tumour-inducing （Ti） plasmid）。这是位于一种叫根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的细菌之中的一个很小的环状染色体，人们知道它具有一种奇特特性，能够在植物中诱导出肿瘤——称为冠瘿瘤，但它自身却不存在于这些肿瘤之中。 3年后，在发现肿瘤诱导质粒把它的某些DNA缝合到植物自身的DNA之中并作为感染的一部分方面，范·蒙塔古险些被华盛顿大学圣路易斯分校的玛丽–戴尔·奇尔顿（Mary-Dell Chilton）击败。鉴于几年前曾经开发出了把来自动物或植物的基因插入细菌中的工具，好比消费治疗糖尿病的胰岛素，往常反其道而行之变得可行了，也就是把细菌的基因插入到植物之中。这又是一个同步发明的例子，在之后的6年时间里，由范·蒙塔古、奇尔顿和孟山都的罗伯特·福瑞里（Robert Fraley）所指导的团队都把这一想法变成了一种发明，表明了经过从质粒中移除肿瘤诱导基因，并用来自不同生物体的基因中止替代的方式能够操控土壤杆菌在植物中插入任何基因，其结果就是产生了一种有了新基因的健康植物，农业生物技术由此降生。正是运用肿瘤诱导质粒，才让科学家们能够继续发明出很多转基因作物，包含耐除草剂的玉米和大豆，并最终消费出了抗病毒的木瓜和富含维生素的“黄金大米”。 范·蒙塔古兴办了植物遗传科学（Plant Genetic Sciences）公司来开发这项技术。他的同事想到的插入植物之中的第一批候选基因就包含来自能杀死昆虫的Bt蛋白，由于它曾经在有机农户和园丁中广受欢送了。1987年，他们在实验室中培育了一株烟草植物，除染色体中含有Bt的关键基因之外，它在各方面都与普通烟草植物无异。结果表明它对烟草天蛾这种常见的害虫是致命的。很快，孟山都就受权运用这项技术来消费自身能够抗虫的棉花、玉米和其他作物了。 由于这种杀虫蛋白位于植物体内，所以它能杀死钻入植物组织内的幼虫，好比棉铃虫和根茎天牛，这些是喷雾剂无法触及的。但是，与化学喷雾剂不同的是，它不会影响那些无意采食作物的无害的昆虫种类。这被证明是一项极端胜利的创新。你今天买的简直每一件棉质服装都是这种基因工程植物的一种产品，全球种植的棉花中有90%以上都是抗虫的。在印度和巴基斯坦，固然它依旧分歧法，但是农民们疾速地采用了这项技术，由于它的益处在世界其他任何中央都是异常明显的。随后它被合法化，往常这两个国度种植的简直一切棉花都是Bt棉花。 由于引入了Bt基因，往常，全球大约1/3的玉米是抗虫的。在美国，往常79%的玉米是Bt玉米，这项技术在20年的时间里给农业收入带来的累积收益超越250亿美圆。奇特的是，由于在准绳上反对生物技术，所以有机农业行业拒绝批准这种新的作物，固然这种作物与有机农户们自己喷洒的喷雾剂用的是同一种分子。 由于Bt作物无需太多喷雾剂（即便用的话）就能够免受害虫的采食，所以采用了Bt技术的农田里的野生动物数量显著增加，并且农民自己由于喷雾剂而意外中毒的状况也减少了。中国展开的一些研讨表明，在Bt棉花田里，像瓢虫、草蛉和蜘蛛这样的自然昆虫捕食者的数量翻了一番，这意味着自然捕食者更好地控制了一切的害虫。马里兰大学展开的研讨表明，往常Bt作物产生了一种盘绕着作物和农田的“光圈效应”，那些没有种植Bt作物的中央，其害虫的问题也削弱了。在Bt作物被引入的20年间，两种常见害虫——欧洲玉米螟和玉米穗虫（除了玉米之外，它们也会攻击其他作物）的数量在美国三个州呈现了大幅度的降落，以至于有机农户和种植非转基因作物的农户所运用的喷雾剂的数量都比以前少了很多，在辣椒上的用量也比之前少了85%。总之，对Bt技术的效果中止的一项综合性研讨以为，在数十亿英亩的农田种植这种作物之后，所产生的非预期结果为零，并且给非目的昆虫带来了很大的益处。 这项技术被证明在展开中国度特别有用。目前非洲由于来自美国的一种害虫而面临着严重的危机，这就是于2016年抵达非洲大陆的草地贪夜蛾，这种害虫往常正在破坏整个非洲大陆的玉米作物。这种害虫在巴西曾经不再是一个问题了，由于那里种植了Bt玉米，但是由于某些资金充沛的团体的施压以及它们在认识形态方面对转基因作物持反对意见，非洲国度在允许种植Bt玉米方面则迟缓很多。 这些反对者在欧洲特别胜利，他们在20世纪90年代末期发现，在那些容易受惊的消费者中传播有关转基因作物的恐惧故事是一种有利可图的筹款方式。让范·蒙塔古惊愕的是，经过对这种作物的部署设立很高且成本昂扬的管制壁垒，欧洲简直完整拒绝了这项技术，实践上相当于将它完整遏止了（见第11章）。 一切的害虫防治最终都要遇到害虫抗性的演化，固然与杀虫剂相比，Bt作物的问题会少很多。但是，最新一代的Bt作物包含了一些额外的先进功用，它让昆虫愈加迟缓地对Bt蛋白产生抗性。所以从一个多世纪之前在蚕身上发现细菌性疾病开端的这条创新之路使得作物损失、杀虫剂的运用以及环境损伤都大幅度地降低了。往常绝大多数作物都是抗除草剂的，所以它们能够在不让耕作破坏土壤的状况下分离有效的杂草控制措施。有些作物还被改构成了抗真菌性疾病或抗旱的。其他一些作物则被改构成了在细菌的辅佐下能够固定自己的氮元素，这极大地进步了产量。还有一些经改造移除了在一切碳三植物（包含小麦、水稻、大豆和马铃薯，但不包含玉米）中发现的代谢障碍，氧气会借助于这种代谢障碍把光协作用装置投入到消费经济性差的作物之中。2019年发表的田间实验结果表明，经过这种改造的第一批烟草植物产量进步了40%，并且提早一周开花。 基因编辑变得更明晰了 十分有价值的科学发现简直总是随同着有关谁功不可没的猖獗的争论，可笑的是，这种争论常常发作。没有什么能比CRISPR[1]这个故事更能阐明此种状况了，这是全世界在2012年留意到的一项基因技术，它有望给农业和医学带来神奇的结果。这种争端在美国东西海岸的两所大学针尖对麦芒的情形之中变得愈加尖利了。一方是加州大学伯克利分校，詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）在该校任教，她与近期刚从维也纳前往瑞典于默奥大学的法国教授埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）以及卡彭蒂耶的研讨生马丁·季聂克（Martin Jinek）一同协作。另外一方是麻省理工学院，张锋和他的同事丛乐以及冉菲在该校工作。两个群体大约在同一时间都取得了至关重要的突破。起初，很多大奖都颁给了杜德纳的小组，但是打得如火如荼的专利斗争最终以张锋的小组在法庭上获胜而告终。 但能够说，有着巨额预算和奢华实验室的这两所范围庞大的美国大学都配不上它们所追求的荣誉。这项荣誉应该归属于两个籍籍无名的微生物学家，他们都研讨有关细菌的实践但有些过时的问题，其中一个人在一所大学的实验室里工作，努力于处置制盐行业关怀的问题，另一个则在工业化的食品制造公司工作。从发现对生物化学具有猎奇心到发明一种技术，这条道路一如既往地漫长而迂回。而在这件事上，它不是从学界向产业界展开，而是至少在某种水平上采取了相反的方向。 距离西班牙阿利坎特镇（Alicante）不远的中央，有一个很大的粉红色湖泊，愈加粉红的火烈鸟装点其间。这里被称为托雷维耶哈（Torrevieja），这个1400公顷的湖泊位于海平面之下，并且3个世纪以来不时都被当成消费食盐的中央。在6月份，海水会流入湖泊之中。随着水分在整个夏季的蒸发，盐分会在湖床上结晶。人们会用特殊的机器把它挖出来，清洁之后销售，每年产量抵达70万吨。湖水的粉红色源于两类喜盐微生物——细菌和古细菌，粉红虾会吃这些微生物，然后粉红色的火烈鸟会吃粉红虾。 缺乏为奇的是，当地大学的微生物系应用这种资源来研讨喜盐的粉色微生物。在阿利坎特镇初次记载了一种名为嗜盐菌（Haloferax mediterranei）的原始微生物。或许关于生物技术来说，作为这样一种喜盐的物种，它能够用于盐分特别高的中央。在左近出生的弗朗西斯科·莫吉卡（Francisco Mojica）于1993年在当地的大学取得了博士学位，他研讨的是这种生物的基因。他发现了一些相当奇特的现象，在它一部分基因组中会躲藏着一个共同的含有30个碱基的相同序列，这个序列会一遍又一遍地重复呈现，而每一段重复都由35～39个碱基的距离序列别分开来（在每种状况下，这些距离序列都各不相同）。这个重复呈现的序列通常是一种回文序列——它来来回回地拼写同一个文本。莫吉卡研讨了另外一个同属的喜盐微生物，并且简直发现了同一方式，固然有不同的序列。随后他在20个不同的微生物中再次发现了这种方式，他们都是细菌和古细菌。20世纪80年代，一个日本研讨人员在细菌中发现了同样的方式，只不外他没有继续跟踪下去。 莫吉卡接下来花了10年的时间努力去了解为什么会呈现这种方式。他的绝大多数假定都被证明是错的。一个荷兰科学家路德·詹森（Ruud Jansen）留意到，在这个奇特的文本左近总是有被称为Cas基因的特定基因。詹森为这种方式杜撰了一个名字，成簇的规律距离的短回文重复序列，简称CRISPR。 然后，时间来到了2003年的某一天，莫吉卡时来运转。他从肠道细菌中取出了位于两个回文结构之间的一段非重复性的“距离”序列，然后把它放到了一个基因序列的数据库中，以察看它的匹配性。找到啦！返回的答案是，它与一种病毒的基因相匹配，特别是一种简称为“噬菌体”的噬菌体病毒。外形有时分像阿波罗任务中微小的月球着陆器的这些微小粒子是一种病毒，它们把自己的DNA注入细菌之中，劫持了细菌的细胞装置并产生了更多的噬菌体。莫吉卡调查了更多的距离序列，并且发现它们中的很多都来自让细菌感染的病毒。他推测说，他研讨的是微生物自身的免疫系统，病毒性疾病的基因在这个免疫系统中被微生物寄存起来，以便辨认并摧毁它。Cas基因发挥了这种作用。 莫吉卡花了一年多的时间才让他的研讨结果发表出来，著名的科技期刊对这样一个科学上的无名小辈做出的这一重要发现五体投地，更不要说他的这一发现是在阿利坎特这样的一潭死水中做出来的。位于比利牛斯山（Pyrenees）另一侧的法国，一个工业范畴的微生物学家曾经在采取下一步行动了。菲利普·霍瓦特（Philippe Horvath）就职于罗地亚（Rhodia）食品公司——很快它就成为丹尼斯克（Danisco）的一部分，之后又成为杜邦公司（DuPont）的一部分。酸奶和奶酪都是发酵奶，它们依托细菌来吞噬牛奶并把它转换成细菌的身体——也就是我们吃的东西。这种乳品加工业中微小的被驯化了的“摇钱树”是一种名为嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）的无害生物。普通人1年大约要吃掉几千亿个嗜热链球菌。因而，为了更好天文解他们驯化的微生物群落，消费酸奶的大型公司在细菌学上投入了大量的金钱。他们特别感兴味的是，当细菌生病时会发作什么。就像一个奶农想维护他的奶牛免受乳腺炎的搅扰一样，酸奶制造商需求他的链球菌不要被“噬菌体”所感染。霍瓦特和他位于丹尼斯克公司的同事鲁道夫·巴兰古（Rodolphe Barrangou）知道，有一些细菌培育基对噬菌体盛行病具有更强的抵御性，而了解这背地的缘由可能对这个行业有所辅佐。 在一次会议上听说了CRISPR之后，霍瓦特有了一种预见，CRISPR可能会给他的疑问提供答案。他很快地表明了，带有最多距离序列的细菌常常最可能是耐药菌株，带有来源于特定噬菌体DNA的距离序列的细菌对那种噬菌体具有抗性。这证明了莫吉卡是正确的。CRISPR的工作就是在Cas基因的辅佐下去辨认这个特殊的序列并且对它中止剪切，从而对病毒中止删减。 下一步，或者说逻辑上的腾跃就是去思索“或许我们人类能够为了自身的目的而借用CRISPR”。将距离序列交流为我们想删除的基因，或许还能够把该基因与我们想插入的新的序列分离起来，并且把微生物系统调整为一种具有异常高精确度的遗传工程工具。不再像我们在20世纪20年代所做的那样等候着自然抛出更好的基因，或者像我们在60年代那样应用伽马射线随机地让基因变异，也不再像我们在90年代那样注入特定的新基因并希冀在某些状况下它们能够在某个有用的中央“着陆”，往常我们应用CRISPR-Cas9系统能够真正地编辑一种动物或植物的基因组了，从而改动这里的一个字母，或者那里的一个句子。基因编辑降生了。 2017年，爱丁堡左近的罗斯林研讨所（Roslin Institute）的科学家们宣布，他们消费了基因编辑猪，能够预防猪繁衍与呼吸综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus，PRRS）病毒。他们应用CRISPR从构成蛋白质的基因中删除了一小段能够让病毒接近猪的细胞的基因，从而完整地阻断了病毒的通道，他们这样做并未改动蛋白质的功用，所以它在各个方面都生长得十分正常，只是对这种疾病免疫了。2018年，来自明尼苏达大学和基因公司Calyxt的科学家应用另一种名为TALEN的不同的基因编辑技术制造了一种对白粉病有抗性的小麦，所以它所需的杀真菌剂就更少了。同年，阿根廷的科学家应用CRISPR剪掉了马铃薯中多酚氧化酶基因的一部分，从而使得马铃薯在切开后不会变成褐色。截至2019年年中，中国有500多个基因编辑项目在停顿之中，美国和日本也分别有将近400个和100个。（这些中绝大多数都是与农业有关的，当然基因编辑也会被应用于医药范畴。） 欧洲的状况又如何？全球大多数国度很快就会同意，不应该像看待转基因作物那样让基因编辑作物遭到同样极端昂贵且不时延迟的监管，而是要像看待传统育种的种类那样来看待它。欧洲各地的科学家希冀并祈祷着欧洲的权威部门也能够得出同样的结论。欧盟委员会等了欧洲法院两年时间出台意见。欧洲法院的辅佐法官主张自由化，但是在2018年7月，法院在政治压力之下拒绝了辅佐法官的倡议，并且裁定经过基因编辑的有机体必须与转基因生物一样接受同样的监管，而非适用于突变作物的更简单的规则，而这些突变作物经过愈加风险的流程接受了伽马射线或化学诱变。 2019年，三名法国科学家对CRISPR产品的专利中止了检查，并且发现欧洲曾经被远远地抛在后面了。反之，美国和中国分别取得了872个和858个同族专利。欧盟只需194个，这个差距仍在增加。他们以为，“不将欧洲在转基因上的禁令视为对欧洲大陆未来生物技术具有激烈负面影响的话，那会是一种错觉。” 基因编辑在快速地变更着。曾经开端呈现了碱基编辑或先导编辑——DNA碱基被化学交流，而不用剪断DNA链，它比基因编辑具有更高的精确度。毫无疑问，未来在粮食作物的产量、营养质量和环境影响方面呈现特殊的改善将变得可能。 [1] 成簇的规律距离的短回文重复序列，被称为“基因魔剪”。——译者注 节约土地与共享土地 即便人口数量仍在持续增加，但是作为机械化作业、肥料、新种类、杀虫剂和基因工程这些创新的结果，20世纪期间农田产量的极大改善简直完整地在我们这颗星球的名义消弭了饥馑，并且急剧地降低了营养不良的发作。简直没有人预测到这种结果，但是很多人依旧担忧这种改善会以牺牲自然为代价。实践上，有充沛的证据表明状况恰恰相反。食物消费方面的创新使土地和森林免于耕种，经由我们所耕种土地的消费力的增加，耕牛和斧头的数量也大范围地减少了。这表明，这种“土地节约”对生物多样性来说要远远好过本该呈现的土地共享——这意味着种植低产量的作物，同时希冀大量的野生动物与作物一同出往常田间地头。 1960～2010年，消费给定数量食物的土空中积曾经降落了65%。假如没有发作这种状况的话，世界上简直每一英亩森林、湿地和自然维护区都将被开垦成耕地或用来放牧，亚马逊雨林将遭到更为严重的破坏。事实上，荒野和自然维护区的面积在持续稳定地增加，同时森林掩盖率中止了降落，并且往常在很多中央开端增加，因而自1982年以来，森林植被的面积总体上增加了7%。到21世纪中期，地球将用比它在1950年喂饱30亿人时所用的土地更小的面积喂饱90亿人。此外，近期的研讨曾经表明，关于给定的食物产量来说，与有机的或粗放型体系相比，集约型农业不只会运用更少的土地，而且会产生更少的污染物，招致更少的土壤流失并耗费更少的水资源。 往常假定经过调整光协作用的效率，在作物细胞中插入固氮细菌，进一步降低昆虫、真菌和杂草招致的损失，以至把每一种作物更多的能量都转变成有价值的食物（一切这一切都正在发作）。这样的创新将继续改善农田的产量，因而像水稻、小麦、玉米、大豆和马铃薯这样的作物，其平均产量到2050年将比往常增加50%。这绝对是合理的，或许以至是可能的。那意味着我们将耕种更少的土地，因而能够扩展国度公园和自然维护区的面积，将土地恢复成森林和荒野，把更多的土地留给花朵、鸟类和蝴蝶。在我们喂饱自己的同时，我们将改善和稳定这颗星球的生态。 第5章 低技术创新 给一个数加上0或者从一个数中减去0，这个数坚持不变；一个数乘以0则结果为0。 婆罗摩笈多（Brahmagupta），628年 数字为全新之时 1202年（或者写为MCCII）左右，一个意大利商人向欧洲如此引见现代数字符号、现代算数，以及最重要的是，零是如何运用的，“印度数字的九个符号是：9、8、7、6、5、4、3、2、1。正如下面所论证的，用这九个数字符号和被阿拉伯人称为零（zephirum）的符号0，就能够写出任何数”。往常以斐波那契（Fibonacci）这个外号而著称的比萨的列奥纳多（Leonardo of Pisa）在孩提时期就从比萨旅居到了布吉亚（Bugia），这是北非海岸上的一个港口，他的父亲在那里担任比萨商人的外交代表，这些人把羊毛、布料、木材和铁进口到北非，并把丝绸、香料、蜂蜡和皮革出口到热那亚。 有可能是以阿拉伯语的方式，斐波那契在布吉亚学习了阿拉伯式的四则运算，他疾速地认识到，从印度人那里借用来的阿拉伯数字符号要远比罗马数字符号愈加适用且用处普遍得多。斐波那契后来自诩地说道：“我获知了有关九个印度数字的绝妙技艺，学会这项技艺使我欢欣得无以复加。而授我以渔者，来自埃及、叙利亚、希腊、西西里及普罗旺斯等地。他们的种种措施，在我行商所到之处，皆堪其用。” 印度算数的两个特征有着惊人的用处。其一是，数字在一个序列中的位置显现着它的大小。所以90是9的10倍，而在罗马数字中，无论X出往常数字中的哪个位置，它都代表着10。另外一个特征则是，假如在十个数字符号中有一个代表着什么都没有，那这种按位记数系统只适用于十进制。罗伯特·卡普兰（Robert Kaplan）写道，“当零作为运算的一个标记进入到数学言语中——移动它的位置来改动一个数位的值，”数学言语“便盛行起来了”。 不外，假如你停下来认真想想的话，你会发现代表什么都没有的符号是极端反直觉的。什么都没有指代的是什么？阿尔弗雷德·诺斯·怀特海（Alfred North Whitehead）以为，“零的特性是，我们日常生活并不需求它；没有人会出门买零条鱼。”（固然我有时分进来钓鱼会空手而归。）零把数字从形容词变成了名词，并且它自身就成为一个数字。毫无疑问，这是一种产生了意义深远的影响的创新，但是它不触及技术。 思索到印度数字关于现代生活有多么不可或缺，以及没有了它们，我们的生活将变得多么不可能，所以这种创新是极端重要的，而且极端怪异的是，它很晚才进入西方文化故事之中。整个古典世界和中世纪早期的基督教世界应用一个计数系统勉强得以维持，在这种系统中，乘法基本上不可能、代数深邃莫测、会计记账也十分原始。在18世纪末之前，斐波那契在这场反动中的作用不时被忽视，当时有一个名叫彼得罗·柯萨里（Pietro Cossali）的学者，他研讨了15世纪巨大的数学家卢卡·帕乔利（Luca Pacioli）的著作，帕乔利还是达·芬奇的一个密友，柯萨里发现帕乔利顺带提到了“我们大部分时间都是在跟随比萨的列奥纳多的脚步”。柯萨里想方设法找到了列奥纳多的早期手稿，并且发现，在这期间的几个世纪里，简直一切的数学论述都或多或少地直接源于斐波那契的大部头著作《计算之书》（Liber abbaci）。“斐波那契”这个称谓是在19世纪被杜撰出来的，是“波那契之子”或者一个不错的家伙的儿子这个短语的缩写，这个称谓出往常了他的《计算之书》的扉页上。由于《计算之书》出往常印刷反动之前的200年，因而它的传播完整依赖于誊写，作为一部手稿，它的胜利曾经迷失在了时间的迷雾之中。 在整个欧洲史中，斐波那契的著作是最有影响的作品之一，崇高罗马帝国的皇帝、求知若渴但异常残酷的腓特烈二世都是他的读者，他的作品被复制和扩散到了欧洲的各个角落，直至印度数字简直完整地取代了罗马数字。具有讽刺意味的是，在地中海北岸，人们对印度数字并非不足为奇，只不外它是一种学术上的专长，特别是在西班牙，基督教僧侣们从阿拉伯人那里引入了这些数字，但仅用于研讨数学。作为代数上最巨大的阐释者，阿尔·花拉子密（Al Khwarizmi）的著作也被翻译成了拉丁语，但仅用于学者，而非商人。 斐波那契所做的是，向商人展示了如何在日常商业买卖中运用四则运算。他的著作满是实践问题，每一个问题都让人联想到由意大利城邦和他们位于近东以及马格里布（Maghreb）的贸易同伴所主导的地中海贸易的世界。好比，“假如1担亚麻或其他商品在叙利亚或亚历山大左近出卖，卖了4个撒拉逊金币，那么37卷商品值多少？”请留意，此事发作在头三次十字军东征之后和第四次东征前后，所以当时大批的基督教首领和牧师生活在近东，并统治着那里，在那里缠斗不休，但是把这个音讯传送出来的却是一个商人。值得一提的是，和很多创新一样，此次的创新是经由商业来到我们身边的。 斐波那契是一个十分有才气的创新者，但还算不上是一个发明家，他只是一个信使。他的确发明了很多数学，包含著名的斐波那契数列和由此而来的黄金分割率，他经过察看自然界中生长的有机体发现了这个规律，好比蜗牛的壳或者向日葵的种子，但是他并未发明印度数字或者零。他的信息源自阿拉伯人，其中最巨大的是阿尔·花拉子密，这个数学家的名字演化成了英语的“算法”（algorithm）。回到意大利后，斐波那契阅读了花拉子密拉丁文版的著作，也有可能是阿拉伯语的。不外，就像阿尔·花拉子密在大约820年发表的最重要著作的题目《印度数字算术》（On the Calculation with Hindu Numerals）所表明的那样，他也不是书中所提及的大部分内容的发明者，而只是一个汇编者和推行提高者。他在伊斯兰世界所发挥的作用与斐波那契在基督教世界的作用并无二致，他的著作是以商人为阅读对象的，他对一种创新中止了解释，而这种创新是他所在的文化从其他文化中自创而来的。 我们把这条线索再向前倒推200年，时间来到了628年，婆罗摩笈多因其学术成就而出名遐迩，他是寓居在印度西部一个名为乌贾因王国的天文学者，他出版了《婆罗摩历算书》。固然该书很大水平上是有关天文学的，但是它有关于数学的章节，并且是已知的第一部把零作为一个实数的著作。这与巴比伦人不同，巴比伦人把零看作是什么都没有的一种符号。经过用简单又易于了解的叙说，婆罗摩笈多陈说了零的意义，并且初次思索了负数。他用粗浅的言语阐明了问题，“负数减零是负数。正数减零是正数。零减零是零。零减负数是正数。零减正数是负数。零乘以正数或负数都是零。”随后，它逐步地失去了踪迹。公元4世纪或者5世纪的巴克沙利手稿（Bakhshali）是把零作为占位符（当时用一个小点表示）的最古老的手稿，该手稿在1881年发现于往常的巴基斯坦境内。就像在古代的苏美尔和巴比伦曾经运用的东西一样，它可能是与跟随着亚历山大大帝的脚步来到了印度的希腊人一同来到了东方的，当然也有可能不是这样。但是没有证据表明，在婆罗摩笈多之前，零是以往常的这种数字方式被运用的，并因而改动了数学运算。 但是且慢！在并行创新的优秀传统中，有证据表明玛雅人（Mayans）大约与婆罗摩笈多在同一时间发明了零，以至或许要比婆罗摩笈多还早一些。在玛雅长历法所运用的20进制的计数系统中，有一个作为距离的象形文字，这有点像印度数字零。结果证明这是一个死胡同。玛雅文化解体了，它最佳的算数理念也随之一同消逝了。旧世界能否也会发作同样的事情？斐波那契与狮心王理查、萨拉丁和成吉思汗处于同一个时期，这三个人都是嗜血成性的勇士。战争、宗教狂热主义和暴政正在蔓延。两大学术之都——安萨里（Al-Ghazali）治下的巴格达和圣伯尔纳铎（St Bernard of Clairvaux）治下的巴黎，都背弃了思想自由，转而支持神秘主义。印度也一样，沦为了伊斯兰教和原教旨主义日益加剧的印度王朝之间的战场。斐波那契远渡重洋，把零带到比萨和意大利北部的其他城邦，这或许也没什么不好，那里商业繁荣，人们更关怀适用性和低买高卖，而非光彩或者上帝。 斐波那契的创新与其他方式的计数和会计，如计数板、符木和算盘，并存了几个世纪。即便是在纸上，它也与罗马数字并列显现。14世纪，账簿有时分也会混用或轮番运用印度数字的列与罗马数字的段落。慢慢地，数字取得了胜利，特别是在制造商业账目方面：商业引领了潮流。到卢卡·帕乔利于1494年完成了复式记账法的出色著作时，罗马数字曾经主要用于日期和历史遗址了，这明晰地表明了斐波那契的创新关于数学家和会计来说有多么重要。在今天，人们依然如此行事，我看到有人在信纸上写下了代表日期的“7.ii.19”。 疏水阀 我在伦敦经常步行，几个月前，我给自己定了个目的，那就是在沿着一条街散步的时分，要在这个大城市的某个中央捕获到污水的气息。我至今尚未完成这个目的。据推测，伦敦每天有近1000万人“排便”，对绝大多数人来说，这是每天都会发作的事情。我鼓足勇气，近在天涯地去感受从事这一工作的人。据英国议会科学技术办公室称，伦敦每天产生的污水量超越10亿升，也就是1年4000亿升，或者说这足以填满1000万个规范泳池了。 但是，你却历来没有闻到过臭味。这是为什么？这是一种新的现象，一种创新。在过去的时期，城市中无时无刻不洋溢着污水的滋味，你走在大街上的时分，很难不看到或者踩到污水，更不要说闻到它的臭味了。往常，污水还在那里，遍布我们周围，不外却与我们完整地隔绝开了，以至于我们都闻不到它的气息了，更不要说看到了。它简直完整处于我们的视野之外被带走、处置，然后消逝不见。当你静下来思索的时分，你会发现这真的是一项成就，是我们文化的最美好的成就之一。 很多创新促成了这一状况的呈现，其中的大多数都是简单且低技术的，好比下水道自身。或许最灵巧的创新就是每一个马桶下面的管子中的S型弯或U型弯了，它用水挡住了管道，以免任何臭味逆行回到管道之中。它异常简单，又巧夺天工。它使抽水马桶变成了夜壶强有力的竞争对手。以前，人们曾经多次尝试运用抽水马桶，这开端于1596年约翰·哈灵顿爵士（Sir John Harington）发明的一个设备，他是伊丽莎白一世的教子[1]，他在里士满宫（Richmond Palace）就装了一个这样的设备。哈灵顿以至为此还写了一本书，书名可谓一语双关，《旧论新说：关于埃阿斯的蜕变》（The Metamorphosis of Ajax），“茅坑”（jakes）成为厕所的当代称谓。女王把这本书挂在了厕所的墙上，可能会在上厕所的时分读一读。但是这并未盛行起来。抽水马桶价钱昂贵又不牢靠，而且有庞大的缺陷，它们只能冲走污水，却带不走它的臭味。就此而论，把夜壶拿到屋外效果会更好。 S型弯是一个简直任何人于简直任何时间都能够发明出来的东西。它本应是一个学徒期满的水管工做的一些避开了天才思想家的事情的经典案例。不外，出其不意的是，它却是在启蒙运动处于鼎盛时期时由一个具有优秀数学头脑的人设计出来的产品。他就是亚历山大·卡明（Alexander Cumming），他的主要工作是制造时钟微风琴，固然他也写有关马车车轮的专题论文并且涉足地道的数学。 关于他的出身，除他生于爱丁堡，并且前往伦敦以取得国王乔治三世（King George Ⅲ）的资助之外，我们一无所知。他在伦敦给乔治三世制造了一台精巧的由摆锤驱动的气压时钟，这个时钟能够在纸质图表上记载气压。他制造的精密计时器十分棒，以至于北极探险家康斯坦丁·菲普斯（Constantine Phipps）在斯匹茨卑尔根岛（Spitsbergen）北部以他的名字命名了一个小岛。 此外，关于卡明先生没什么好说的了。他取得了一份专利就是“一套新的抽水马桶”。它含有我们往常所知的很多特性，最为关键的就是S型存水弯。水从头顶上的蓄水箱一泻而下，少量的水会留在水管中的S型双弯头处，发挥着阻断臭味的作用。不外，卡明的马桶设计含有一个有些弄巧成拙又令人懊恼的特征，那就是在S型存水弯上方有一个位于水箱底部的滑动阀，必须求用支配杆来控制它的开关。它会渗漏。特别是在霜冻天气呈现的时分（那个时分绝大多数厕所都位于户外的荫蔽处），或者当它生锈或大面积结垢的时分，它就会被卡住。所以，和哈灵顿一样，对卡明这一发明的采用也是十分迟缓的。 3年后的1778年，另外一个创新者对抽水马桶中止了改造，他就是约瑟夫·布拉默（Joseph Bramah）。出生于1749年的布拉默是约克郡（Yorkshire）一个农民的儿子，在很多不同的范畴，都咏男饮的名字命名的一系列发明。他最重要的创培育是液压装置，这关于今天的很多机器来说都是至关重要的，固然实践上这应该归功于为此提供了关键想法的、比他更有才气的雇员亨利·莫兹利（Henry Maudslay）。他最著名的发明是布拉默锁[2]（Bramah lock），这也是由莫兹利制造的。布拉默的公司给出了200畿尼[3]的悬赏，招募第一个能够翻开这把锁的人，实践上这是不可能做到的。这笔赏金在近半个世纪里仍未有人认领，直到1851年，此时布拉默曾经过世很久了。一个名叫阿尔弗雷德·霍布斯（Alfred Hobbs）的美国锁匠用一组特制的仪器花了一个多月的时间才完成了这一壮举。而此时，布拉默公司曾经消费出了一种新型的保险锁了。 布拉默因青少年时期腿部受伤而留下了终身残疾，这使得他分歧适从事农业劳动，但是他展开出了从事木工的天赋，他当过木工学徒，后来搬到伦敦，干起了家具制造商的行当。艾伦先生延聘了他，卡明可能让艾伦制造过一个支撑抽水马桶的小柜子。艾伦改进了抽水马桶，当水冲下的时分，水会在水箱里呈现螺旋外形。大约在这个时分，布拉默又遭遇了另外一次事故，卧床疗养期间，他在头脑中进一步改进了抽水马桶。1778年，他把这个设计申请了专利，这款设计用铰接片取代了滑动阀，并做了一系列其他的调整。更重要的是，在制造工艺方面，他给这款产品设定了十分高的规范，并且开端售卖它。布拉默开端做起了生意，并且在一周之内就给有钱人装置了6个抽水马桶，每次的收费超越10英镑。这款产品十分胜利，其他人很快就照搬了他的做法，布拉默还把几个人诉诸公堂。1789年的一个案子开创了法律上的先例。被告人哈德喀斯特尔（Hardcastle）先生以为布拉默的专利措辞太过含糊，包含了并不新颖且关键是以前曾经“公开过”的特征。布拉默对后一点[4]给出的论点是，他依据自己的设计制造过3个抽水马桶，并且在申请专利之前中止过测试。法官最终做出了有利于布拉默的判决，可能是从理论阅历的角度以为这个设计比此前的任何一款都愈加有效。 直到19世纪末，室内抽水马桶其实才真正地成为一个必须品。伦敦对大量新的下水道系统的树立意味着，最终抽水马桶能够把废弃物排放到某个中央，以至对最粗陋的房子也能够如此。很多人对室内厕所的恶感心情发作了变更。来自约克郡的管道工人托马斯·克拉普尔（Thomas Crapper）于19世纪60年代在伦敦设立了店铺，他是充沛天时用了这种新需求的一个企业家。他没什么发明，但是却经过更多地运用U型弯而非S型弯大大改进了疏水阀，从而让它更不容易梗塞。他改进了蓄水池的虹吸系统和浮球阀装置（英式抽水马桶的一种特性），从而避免了蓄水池的溢出。但是他真正的成就在于，让抽水马桶牢靠、简单又经济可行，并且以自己的名字给它命了名，固然不可思议的是“排便”（crap[5]）这个动词更古老一些。 [1] 在洗礼时某人为教父，而教父保障将其教养成为基督徒。——译者注 [2] 即保险锁。——译者注 [3] 旧时英国金币, 合21先令。——译者注 [4] 即此前“公开过”。——译者注 [5] crap这个动词与crapper的名字相似。——译者注 涟漪铁降服了帝国 有一件东西，人们厌恶它的丑陋，对它的平凡无奇视而不见，而且它又有点古老，所以很难把它看作是一项创新，瓦楞铁皮就是这个不太可能会成为英雄的东西。但是，发明于1829年的这个东西曾经很新颖，并且能够说，它给人类带来的益处要比很多愈加光鲜亮丽的东西还多不少。数不胜数的人用它来遮风挡雨，并且它比更着名的建筑物愈加低价、作用更为有效。它让身处棚屋、棚户区和贫民窟的穷人们得以保命。借助于安德森包庇所[1]的方式，它挽救了处于炸弹攻击之下的生命。在美国加利福尼亚州、澳大利亚和南非，它都是掘金者树立暂时城镇必不可少的东西。在澳大利亚，它在定居者和土著居民中都很受欢送。它一度时兴到建筑师用它来建造教堂。阿尔伯特亲王（Prince Albert）用瓦楞铁皮在巴尔莫勒尔堡（Balmoral）补建了一个宴会厅。 就创新而言，瓦楞铁皮的故事相当简单。它似乎是由一个人发明的，而且也没有遭到竞争对手的应战。它的发明者是一个锻炼有素的工程师，而非一个籍籍无名的天才或才气横溢的科学家。他的专利也未有争议地取得了批准，当专利过时，这个产品的产量快速地增加，并且构成了一个出口行业。它在不同的历史时期都得到过改善，特别是让它更耐腐蚀，但是它的设计依旧与它最开端的样子基本上相同。 它的发明者是亨利·罗宾逊·帕尔默（Henry Robinson Palmer）。他的其他创意——单轨列车和集装箱运输也远远超前于时期。帕尔默于1795年出生于伦敦东部，他的父亲是一个圣公会教区牧师，他起初是一个工程师的学徒，为巨大的土木工程师托马斯·特尔福德（Thomas Telford）效能了10年，并且成为英疆土木工程师协会的开创人。1826年，他受命在伦敦东部监视一个码头的扩建。在完成了船闸的开挖施工之后，他把留意力转移到了建筑物上。他似乎忽然有了一个主见，用铁皮来做一个露天堆场的顶棚，不外要让铁皮变得更坚固一些，于是他用滚轴把熟铁压制成带有正弦波的外形。1829年4月28日，他申请了专利，“把有凹槽的、锯齿状的或涟漪状的金属板或板材应用于房顶或建筑物的其他中央”。这种措施极大地加固了铁皮，让它变得更巩固，在撑起像雪这样的载荷的同时能够在不用额外支撑的状况下逾越很长的间距。涟漪铁降生了。 让熟铁呈涟漪状的工作是在码头现场完成的，第一个有弯曲状、自支撑铸铁顶棚的建筑拔地而起。《艺术与科学》（Arts and Sciences）的编辑乔治·赫伯特（George Hebert）在其竣工后不久就前往现场参观，并且十分喜欢“帕尔默先生新发明的盖顶棚的措施”。赫伯特精确地报道说，“或者我们能够说，沟槽、拱形和对拱带来了庞大的强度”，因而只需1/10英寸厚的金属板足以建起跨度达18英尺的巩固的屋顶，“我们应该把它看成是自亚当出世以来，人类建造的（从重量上来说）最轻且最巩固的屋顶了。” 自此，涟漪铁也在持续地演化之中，呈现了对它中止改善的众多专利。好比，在它问世的10年内，斯坦尼斯拉斯·索雷尔（Stanislas Sorel）就在法国发明了镀锌工艺，它能够用薄薄的一层锌膜来避免铁生锈，并且让涟漪铁有了更长的运用寿命。在19世纪的晚些时分，钢材取代了熟铁，成为主要成分。但是其基本的设计简直没有变更。 帕尔默把这项专利转让给了他的助手理查德·沃克（Richard Walker），沃克与帕尔默的儿子控制了这个行业几十年。在这项专利于1843年终止之前，沃克曾经赚得盆满钵满了。只需在专利终止之后，这个市场才随着价钱的降落而疾速地扩张起来。因而，像往常一样，学问产权只不外是延缓了创新的推行。 到1837年，沃克曾经在澳大利亚投放运用涟漪铁的广告了，这个大陆将比任何一个中央都更好地接纳这种资料。“毫无疑问，澳大利亚成为涟漪铁的肉体家园。”亚当·莫恩蒙特（Adam Mornement）和西蒙·赫洛韦（Simon Holloway）在他们2007年的著作《涟漪铁：前沿建筑》中如此写道。在劳动力紧缺的国度，它对白蚁和火灾的抵御才干，它的轻量化以及它的预制特性都让它成为澳大利亚这块大陆上的殖民者的首选。19世纪50年代维多利亚州的淘金热使得对速效的新建筑资料的需求急剧增加，黄金矿区很快就如雨后春笋般涌现出了用涟漪铁树立的整个城镇。1853年，塞缪尔·海明（Samuel Hemming）以1000英镑的价钱从伦敦向墨尔本运输了一座建造完好的教堂，然后用牛车又将其从墨尔本运输到了吉斯伯恩（Gisborne），又花了500英镑把它立了起来。 到1885年，澳大利亚曾经成为全球范围内涟漪铁最大的市场了，在20世纪70年代，正是澳大利亚的公司必和必拓（BHP）取得了优耐板（Zincalume steel）的专利，它是一种用钢材制成的涟漪资料，只不外用55%的铝、47.5%的锌和1.5%的硅中止了镀膜。这要比普通镀锌钢材具有更强的抗腐蚀性。由于涟漪铁在澳大利亚历史上很有位置，所以不久前它成为建筑家和艺术家们运用的一种盛行资料，为表白对涟漪铁的敬意，悉尼奥运会在开幕式中有一个特地创作的交响乐“Tin Symphony”，而艺术家罗莎莉·加斯科因（Rosalie Gascoigne）则把这种资料用在了自己的雕塑作品上。 用涟漪铁建造房屋的习气从澳大利亚扩散到了非洲，19世纪末期南非繁荣展开的黄金开采业严重地依赖于由澳大利亚消费的涟漪铁，它从澳大利亚运输到了德班（Durban），然后由搬运工运送到南非内陆，建成了包含屋顶、储水罐和整座建筑在内的各种各样的东西。在布尔战争（Boer War）期间，英军用弯曲的涟漪铁建造了双层外皮的碉堡来维护铁路，两层之间填满了鹅卵石。从第一次世界大战的战壕到南乔治亚岛（South Georgia）的捕鲸站，涟漪铁都是20世纪的建筑中至关重要的组成部分。美国工程师诺曼·尼森（Norman Nissen）发明的尼森小屋在两次世界大战期间都表明它是低价、保险又能快速建成的建筑物，这是一个用涟漪铁在钢架上建造而成的半圆柱型的包庇所。 在往常因特大城市日益扩张而呈现的财富权归属尚不肯定的贫民窟中，涟漪铁不只实惠且易于取得，而且用它搭成的建筑物很容易拆解和移除。它是被运往地震灾区的第一批物资之一，能够疾速地为灾民提供包庇所。它还有可能解救大面积的森林，由于把它支撑起来所需求的木材要远远少于其他建筑资料。它可能永远得不到人们的喜欢和赞扬，而且雨滴坠落在由它制成的房顶的声音可能也不是最美好的乐曲，但是它显然是改动了整个世界的一种简单的创新。 [1] 第二次世界大战初期在英国建造的家庭防空泛。——译者注 改动了贸易的集装箱 1954年，美国承包的普通货船勇士号（Warrior）从布鲁克林（Brooklyn）向德国的不来梅哈芬港（Bremerhaven）运输了重达5000吨的货物。这批货物共有194 582种，规格不一，有盒子，纸箱，袋子，箱子，线盘，包裹，鼓形圆桶，罐子，木桶，板条箱，还有机动车，不一而足。这批货物分1156批次从151个城市抵达了布鲁克林。单单装船就用了6天时间，其中还有一天是由于罢工而糜费掉了。这次航程花了差未几11天时间。卸货又用了4天。总航运成本为237 577美圆，其中港口费就占到了37%，而海上飞行的成本只占到了11%。我们之所以对此一五一十，是由于政府资助了一项对这批货物中止的研讨，马克·莱文森（Marc Levinson）在关于集装箱运输的著作《集装箱改动世界》（The Box）[1]中引述了这些内容。这一研讨的结论是，在应对港口的高成本方面，“或许处置之道存在于发明打包、移动和堆装货物的方式，并且用这种措施来避免零担货物”。在几年的时间里，集装箱化就成为改动世界的一种创新。这是一种严重的创新，但是它不触及任何新的科学，任何高超的技术，也没有很多新的低端技术包含在内，它只关系到很多的组织工作。 和数个世纪以来的状况一样，在20世纪50年代中期，海上运输货物简直还是成本昂贵、迟缓且低效的。固然有了速度更快的发起机和更大的货船，但港口是庞大的瓶颈。进口或出口中超越一半的费用都是港口费用（在这方面，勇士号的航程超乎寻常地划算，由于战后德国的人力成本很低）。关于膂力劳动者来说，从事这项工作的码头工人和港口装卸工有相对较高的工资收入，但是这项工作是劳动密集型的，而且很风险、充溢不肯定性，工作时间不规律且会让人疲惫不堪。货物会杂乱地堆在岸边，分类寄存在仓库内，堆放在货板上，用起重机吊装到船上，再基本上靠手工从货板上卸下来，装进外形多变的货仓，这使得确保货物的保险既是一种科学，也是一门艺术。叉车和起重机提供了辅佐，但是绝大多数工作还是要靠大量的劳力来完成。在货物抵达目的地后，这样的工作还要再重复一遍，同时还要加上海关核对。由于港口费用的增加，自20世纪20年代以来，国际贸易在美国经济中所占的比重实践上曾经呈现了收缩。当时随着码头上对不正常工作的争夺而呈现的贿赂和暴力，消灭了排外性雇用制企业，但这是以更高的收费为代价的。在20世纪50年代的洛杉矶、纽约和伦敦港口，即便工资呈现了上涨，但是一个工人1年处置的货物数量却严重公开降了。 在工厂用大小和外形完整一样的规范货柜来提早装载货物，然后在不翻开的状况下把它们装上或搬下轮船，这种想法并不新颖。铁路系统在规范化货柜方面实验几十年了，卡车也一样。一个名叫海上列车线（Seatrain Lines）的美国公司于1929年开端运用特地设计的船来装载火车车厢。但是结果却令人十分失望。货柜不是太大而难以疾速地装满，致使于它们闲置在工厂里，就是用小货柜而无济于事，它们自身的重量也会增加货物的成本。它们或因难以划一地装进货仓，或因处于悬空状态而糜费了很多空间。“货物集装箱曾经成为一种障碍，而非辅佐。”1955年一个资深的货运高管总结说，不外就在那时他的这番行动刚好被证明是极端错误的。 接着马尔科姆·麦克莱恩（Malcom McLean）呈现了。1913年，麦克莱恩出生于北卡罗来纳州的马克斯顿，这是一个绝大多数居民都是苏格兰后嗣的内陆城镇，那里的创业者把致富看成是轻而易举之事，而麦克莱恩就是这种有雄心壮志、随时准备承担风险的一个人。在加油站工作期间，他认识到运输燃料能够赚一笔大钱，所以他在1934年就借来了一个旧的油罐车，跑起了运输。在1年的时间里，他就有了两台卡车，并且雇用了9个自带卡车的司机。到1945年，他的公司曾经具有了162台卡车，并且获利220万美圆。麦克莱恩知道如何规避琐碎的洲际贸易条例，跟他竞争对手聘用的司机相比，他的绝大多数自带卡车的司机不太容易举行罢工。假如不发生事故，他们还能得到额外的奖励，这降低了维修成本。为了省钱，他很早就转向了柴油机，并且首创了在卡车之间用传送带输送货物。到1954年，他曾经具有了600多台卡车，并且靠大量债务中止了融资。 这时，他有了一个想法。沿海运输呈现了降落，还没有从战争中恢复元气，而陆上运输则愈发拥堵不堪。为什么不把拖车开上船，用大卡车在距离目的地更近的港口将货物接走呢？由于对风险有着很大的偏好，他出让了自己的卡车生意，转而用借来的钱买了一个大型的航运公司，他实践上发明了杠杆收购。这时，他又有了一个更好的想法。不再是把一切的拖车都放到船上，为什么不把拖车的主体从轮子上卸下来，并且划一地码放在船上？他在纸上测试了这个计划，结果发现，与杂散货物相比，从纽约到迈阿密的一艘装满啤酒的轮船能够俭省94%的成本。 与阿基米德（Archimedes）和牛顿的情形一样，盘绕着这个故事展开出了一个传说，早在20世纪30年代，麦克莱恩在等候卡车往港口卸货时就忽然产生了某种灵感。与一切这些故事一样的是，这也是杜撰出来的，固然它的生命力很顽强。研讨了这段历史的莱文森回想说， 不外，让我感到错愕的是，我很快就认识到了，很多人十分倾慕麦克莱恩在码头上的顿悟。即便被证明是虚拟的，苹果砸在年轻的艾萨克·牛顿头上激起出了一时的灵感这样的想法也能触动人们的灵魂。相反，创新的发作是间歇性的，某人采用了曾经在用的一种概念，而且他人发现了如何经过创新来盈利，这样的想法是没有什么吸收力的。 为何这个英雄般的神话会持续地存在？或许是由于，实践上人们愿意置信，自己也能够经过发挥想象力而一跃成为英雄。关于绝大多数理想中的创新者所具有的特征来说，这种天马行空的幻想是十分具有误导性的。事实固然不那么引人注目，但却愈加令人生畏，麦克莱恩就是一个明显的例子。 麦克莱恩置办了一艘邮轮“理想X号”（the SS Ideal X），并且对它中止了改造，让它具有装载集装箱的特地设计的甲板；他买了两台巨型起重机，并把它们改构成了能够吊起集装箱的设备；他还委托建造了一组33英寸的集装箱。然后，他用了两年时间来压服州际商务委员会的官员和海岸警卫队，让他们置信这艘轮船是保险的，同时还在法庭上对立铁路系统和卡车司机的破坏行为。1956年4月26日，载着58个集装箱的“理想X号”重新泽西州启航，前往得克萨斯州。起重机每隔7分钟就把一个集装箱吊装到了船上，只用了8个小时就全部装完了。到航程终了的时分，麦克莱恩计算出每吨货物的装船成本不到16美分，而散货装船的成本是每吨5.83美圆。 如此庞大的成本节约能够说曾经不言自明了，或者人们也会这么以为。但是麦克莱恩的战争才刚刚开端。工程起初停顿得很顺利。1956年，他在自己位于亚拉巴马州莫比尔（Mobile）的公司总部，用码头工人罢工的机遇重新设计了6艘更大的船，每1艘都能够装下226个集装箱。经过重复试错，他的工程师基思·坦特林格（Keith Tantlinger）计算出了放置集装箱的货仓的金属格槽需求有多大的容限，每个格槽应该比它要容纳的集装箱长1英寸多一点，宽不到1英寸，这足以让装载货物变得简单，而且不会让集装箱在狂风雨天气中移位。（在初次飞行中，坦特林格用黏土塞满集装箱之间的孔隙，从而证明了它们不会发作位移。）坦特林格系统性地重新设计了从卡车底盘到集装箱自身，再到把集装箱固定在一同的扭锁在内的一切东西，从而完成了更快速地装载和卸载。船上新的龙门式起重机以至能够同时装载和卸载集装箱。与“理想X号”一样，于1957年在莫比尔建造的第一艘配备了这些设备的轮船“门户之城号”（the SS Gateway City）能够在8个小时内完成集装箱的装载和卸载，不外它运输的集装箱数量是“理想X号”的5倍。 麦克莱恩遇到的最大障碍是人的问题。1958年，他从纽瓦克（Newark）发了两艘新建造的船前往波多黎各，而波多黎各的码头搬运工人工会拒绝卸货。货物在那里闲置了四个月，直到麦克莱恩做出了退让，同意让多余的码头工人来装卸集装箱，这次延误让他赔掉了前一年一切的收益。发作于1959年的另一次罢工则带来了更大的损失，让麦克莱恩的生意堕入了破产的边沿。其他的船务公司对需求投入集装箱运输之中的巨额投资望而却步，特别是还有不愿意协作的劳动力大军，所以港口不太愿意改动。集装箱反动似乎要失败了。 麦克莱恩的回应是，雇佣之前参与到货运业中的那些温饱交迫、年富力强又充溢创业肉体的人来处置这个问题，并重新将公司命名为海陆联运（Sea-Land）公司。他借了更多的钱，建造了更大的轮船。他开端从东海岸经过巴拿马运河（Panama Canal）运输货物到加利福尼亚州。当麦克莱恩在波多黎各航线上的主要竞争者由于其买主承揽了太多的债务而倒闭时，他的运气来了。到1956年，海陆联运公司有了15艘船和13 533个集装箱。经过长时间的内部斗争，工会最终对机械化顽固己见了，由于它给港口带来了更多的生意，以及更好的工作条件。在西海岸，工会以至以为，雇主们在拖延自动化的推进。 往常，关键的问题变成了规范化。美国政府和当时的国际规范化组织在什么才是“规范集装箱”最好的尺寸和外形上角力数年。不外，到1965年，在用的集装箱中有2/3都不契合所认可的长度或高度规范。它们要么是海陆联运公司的35英尺集装箱，要么就是美森公司（Matson）位于安定洋上的24英尺集装箱，后者是由一个从夏威夷往旧金山运输菠萝的船运公司所开发的一种与海陆联运公司的集装箱存在竞争且并行的产品。不外最终，集装箱行业确立了其规范长度主要是20英尺和40英尺。 随同着越南战争的发作，麦克莱恩的下一次突破呈现了。由于胡志明市和岘港的水域很浅，并且港口设备缺乏，集结美国的部队并把他们送到越南不时是一个难题。军方尝试多次去缓解港口呈现的这种拥堵，但是迟迟不奏效果。事态开端日薄西山。麦克莱恩看到了机遇，不时敦促五角大楼批准在金兰湾树立一个集装箱港口。他遭遇到了预料之中的阻力，但是他的锲而不舍最终在1967年奏效了。自行承担风险的海陆联运公司树立了一个港口，并且开端每两周运输600个集装箱。忽然，输送军队的问题终了了。以至船上装满冰激凌的制冷集装箱也参与到了业务的竞争之中，海陆联运公司从这项合同中取得了巨额的收入。按捺不住的麦克莱恩又发现了一个机遇，他把空的集装箱运昔日本，在那里装满日本的出口商品返回美国，因而辅佐促进了亚洲出口贸易的繁荣，改动了日本、中国台湾地域、韩国、中国大陆的经济，并最终改动了越南的经济。军方又给麦克莱恩提供了更多的合约，让他向欧洲输送军队，这改动了欧洲对集装箱港口的狐疑态度。 1970年，麦克莱恩把海陆联运公司卖给了雷诺公司（R.J.Reynolds），并且很快就分开了公司。在1977年收购美国航运（United States Lines）并再次回到航运业之前，他尝试了其他各种不同的事业，包含养猪和开设度假村。集装箱的运输才干以每年20%的速度在增加，船造得也越来越大。与较小的船相比，成本更低的较大的船所运输的每吨货物所需求的船员更少，而且所需的燃料也更少。独一的限制就是要穿过巴拿马运河的咽喉。 由于1973年和1978年的石油危机招致了燃料成本的增加，集装箱轮船在20世纪70年代期间展开的平均速度有所降落。麦克莱恩看到了机遇，他在韩国建造了14艘庞大但速度迟缓的“全集装箱船”（Econships），想让它不时向东做环球飞行，这样就避免了返航时空载的问题。这是一个好主见，但是并未奏效。石油价钱降落了，并且环球飞行的时间表也证明这种计划是不牢靠的。1986年，负债12亿美圆的麦克莱恩工业（McLean Industries）申请破产，这是当时美国历史上最大的破产案。这个巨大的冒险家多冒了一次险。这次阅历让他遭到了很大的刺激，并且在一段时间里避开了聚光灯。他于2001年逝世，享年87岁，在为他举行葬礼的那天清晨，全球一切的集装箱运输船同时为他拉响了汽笛。 麦克莱恩留给世人的遗产就是，往常对全球经济来说至关重要的漂洋过海的巨额集装箱贸易。往常，有些轮船能够装载2万多个20英尺的集装箱；只需求三天时间就能够完成卸载和再次装载。麦克莱恩是现代贸易之父，但是他并未发明什么十分新颖的东西，更不要说高科技了。假如他没有做出这项反动，或许其他人也会这样做。但是他还是这样做了，并且做成了。 [1] 本书中文版已由机械工业出版社于2007年出版。 轮式行李箱迟到了吗 我年轻的时分曾拖着繁重的行李奔忙在火车站和机场，所以我以为轮式行李箱是文化的顶点之一。但是关于如此低技术的一种东西来说，它的呈现出奇地晚，直到第一个人登陆月球之后它才呈现。在20世纪60年代，是什么阻止了人们发明轮式行李箱？为什么它的呈现会如此之晚？轮式行李箱似乎是应该在更早些时分呈现的迟到的创新的一个模范。或者说，它是这样一个模范吗？ 1970年的某一天，马萨诸塞州一家箱包制造公司的高级主管伯纳德·萨多夫（Bernard Sadow）跟家人一同去阿鲁巴岛（Aruba）度假。回程途中，萨多夫手里提着两个繁重的行李，拖着脚步往前磨蹭，排队过美国海关。就在这时分，一个机场工作人员推着轮式手推车大步走过他的面前，车上放着一个较重的机械。“你看，这就是我们的行李箱需求的东西。”萨多夫跟自己的夫人说道。回家后，他把衣柜上的四个万向脚轮拆了下来，安在了一个行李箱上。然后他给行李箱绑上一条皮带，毫不费力地拉着它在屋子里转来转去。他为有滚轮的行李箱申请了专利，并于1972年取得了受权。在应用方面，他这样写道，“行李箱实践上是滑行的。此外，实践上任何人，不论大小、力气或年龄，都能够毫不费力地拖动行李箱”。 当萨多夫把他粗劣的原型引见给批发商时，他们一个接一个地拒绝了他。拒绝的理由多种多样。在你能够把行李放到行李车上或交给行李员时，为什么还要给行李箱增加额外的重量？为何要增加成本？几年来，他毫无停顿，直到最后梅西百货（Macy's）委托萨多夫制造一系列“滑动的箱子”，全世界才逐步地竞相效仿起来。 假如阅读一下有关专利的历史，我们会发现，萨多夫先生并不是第一个尝试这样做的人。亚瑟·布朗宁（Arthur Browning）在萨多夫申请专利的前一年，也就是1969年，就对轮式行李箱申请了专利。格瑞斯·麦金太尔（Grace McIntyre）和马尔科姆·麦金太尔（Malcolm McIntyre）在1949年也尝试过。1947年，克拉伦斯·诺林（Clarence Norlin）对带有可伸缩轮子的行李箱申请过专利，它对空间请求有更好的顺应性。1945年，巴内特·布克（Barnett Book）对轮式行李箱申请了专利。1925年，萨维尔·马斯特罗托尼奥（Saviour Mastrontonio）就对“行李架”申请了专利，它能够用于让“袋子、挎包、行李箱或相似的东西”转动起来。在附随的图示中，一位衣着条纹连衣裙的富有魅力的女士，推着毛毡旅游包又直又长的把手在向前移动。 很明显，问题并不在于缺乏灵感。相反，障碍轮式行李箱盛行起来的东西似乎主要是车站和机场的体系结构。特别是对高层管理人员来说，行李搬运工数量众多且乐于提供辅佐。火车站的站台和中央大厅的长度很短，并且十分靠近于下车地点，汽车能够直接开过去。楼梯通道却十分众多。机场也很小。旅游者中也是男性多于女性，他们担忧的似乎并不是自己强壮的身体扛不起行李箱，他们显然有自己的见地，轮式行李箱很重，还容易损坏。不甘愿的行李箱制造商在让它们盛行起来上面也行动迟缓，但他们并非都错了。20世纪70年代航空旅游的快速扩张以及乘客步行距离的日益增加都为轮式行李箱大受追捧发明了转机点。 10年后，一种更优越的创新取代了萨多夫的设计，它就是拉杆箱。这种创意来自美国西北航空公司（Northwest Airlines）的飞行员罗伯特·普拉斯（Robert Plath）。1987年，他在自己家中的工作室给一个长方形手提箱短端的一侧装置了两个轮子，而不是像萨多夫那样在侧面的底部装置四个。往常这个箱子能够在伸缩手柄的辅佐下以一定的倾角拉动。普拉斯卖了几个这样的箱子给他的同行，普通乘客开端留意到了这种箱子并讯问怎样置办，于是普拉斯从航空公司离职了，成立了特普罗公司（Travelpro），并且疾速地展开成了一个胜利的企业。随后呈现了四轮的样式，以及新的铝合金款以及轻质塑料款，并且轮子也能够转向任何方位，这样你既能够推又能够拉。创新在持续地改动着旅游的体验。 轮式行李箱所展示出来的经验是，在万事俱备之前，你通常无法做出创新。当万事俱备之时，创意就曾经呼之欲出了，等候着被采用，至少在美国应该是这个样子的。 餐桌上新颖的东西 餐饮业痴迷于创新。当一度盛行的饮食场所让位于新的场所时，它就会阅历快速的升级换代。政府不会给那些倾向于抵御创新的人提供任何维护，也不给那些愿意创新的人提供任何补贴，专家也不会为其提供任何的总体战略，这就好像你进入了一个无需答应的创新系统之中，餐馆若不顺应就要消亡。有些创新会持续数十年，并且成为全球品牌，不外它们要持续地顺应口味的改动。还有一些则只是一闪而过，它们的配方假如盛行的话，那也只能是转眼即逝。 在过去的半个世纪左右，食品中的很多创新都来自引进国外的烹饪作风。1950年，在伦敦外出就餐的人们可能会熟习法国菜，但是可能不熟习意大利菜肴，更不要说印度餐、阿拉伯餐、日餐、墨西哥餐或中餐了。往常，在我置办作为今天午餐的咖喱角的街道市场上，人们能够品味到一切这些餐食，在距此不远的中央还有韩餐、埃塞俄比亚餐、越南餐和其他风味的食品。不外，在饮食方面人们能够找到多少种外国文化是有一定限度的，这种创新措施最终也会干涸；餐饮业在寻觅更多的新颖性上必须求具有发明性。 固然不是很频繁，但偶尔还是会有一些新的原料呈现。猕猴桃和智利海鲈鱼（此前名为巴塔哥尼亚啮齿鱼）就是数十年前人们还没有把它们作为食物的两个例子，不外在大部分时间内，我们食用像鸡和土豆这样的东西的措施越来越多。我们有很多准备食物的新方式，并且还给它们赋予了一些很炫的称号，好比“泡沫”或“汁液”，还夹杂着其他一些装模作样。在作风上也存在着融合，一路抢先的是亚洲融合料理。素食也在崛起，以别具匠心的方式改造着食用红肉（甜菜是关键）或炸鱼薯条（香蕉花与鳕鱼的紧实水平惊人地相似）的体验。 在某些状况下，对新颖性的追求会呈现出近乎让人失望的滋味，并回归过去的原料或作风。因而，至少在某种水平上来说，丹麦高级料理的名厨瑞尼·瑞茲匹（René Redzepi）的胜利依赖于复古的创意，把动物与让它们得以生长的植物分离起来，好比把猪颈肉与宽叶香蒲、紫罗兰和麦芽放在一同食用。他位于哥本哈根的诺玛餐厅（Noma）因而被选为最具创意的餐厅，从2010年开端连续三年摘得圣培露奖（San Pellegrino Award）。言行一致的是，重新发明出古代狩猎–采集者的极端中央特征反而成为一种创新。 两个如饥似渴地聚焦于创新研讨的教授对诺玛餐厅展开的一项研讨强调，这里创新的主要措施并不是重新去发明，而是重组，以新的组合方式把旧的东西放到一同，同时该研讨还强调说，这种做法是经济范畴中其他创新的普通特征。他们以为，“创新就是对现有的成分中止搜索和重组的一个过程”。约瑟夫·熊彼特在20世纪30年代也做出过这样的判别，他说“创新是以新的方式把要素组合起来”。 这种重组能无限期继续下去吗？假定有10种不同的肉类、蔬菜和香料或草药，以及又各有10种不同的烹饪措施。固然这是对实践状况的极大简化，但是却依旧能够有1万种可能不同的菜肴。在一组更理想的数字中，对原料中止重组的方式数不胜数。所以，并没有什么太大的风险会最终让食物变得单调乏味并中止变更。 以至有实验室正努力于食谱的研讨。位于西班牙的“阿布衣餐厅”（El Bulli）是第一个同时取得米其林星级（Michelin star）和圣培露奖的餐厅。它之所以能取得这样的辉煌成就，是由于它的老板朱利·索拉（Juli Soler）会在自己的研发设备方面中止投资，当每年冬季餐馆关门并为来年做准备的时分，他的厨师和食品科学家们会开发新的食谱。在与牛津大学的心理学家协作之后，位于英国的奢华餐厅“肥鸭”以至开发了一道名为“海洋之声”的海鲜拼盘，波浪声来自躲藏在一个贝壳里的苹果音乐播放器。那些研讨了厨师们如何创新的人汇报说，他们遵照了前馈实验和修正的过程，对中心创意的各种变体中止实验，直到找到一道他们以为会赢得客户认可的菜肴为止。这和托马斯·爱迪生改善白炽灯的方式没什么太大的差别。 但是食物创新并非仅仅与原料和食谱有关。它还和食用的措施有关。雷·克拉克（Ray Kroc）认识到，简单的膳食能够按规范的方式来准备，这样在食用时就能够不用盘子或叉子了，这种措施借助于麦当劳得以在全球推行开来，它提示着人们，产生差别的不是发明，而是商业化。作为一个旅游采购员，克拉克的工作是努力销售面临着猛烈竞争的奶昔搅拌机。他的一个客户是一家异常洁净、组织完善且广受欢送的加州汉堡餐厅连锁店，这个连锁店是由理查德·麦当劳（Richard McDonald）和莫里斯·麦当劳（Maurice McDonald）运营的。“以我的阅历而言，汉堡店简直就是自动点唱机、付费电话、吸烟室，一屋子衣着皮夹克的人。我不会带我的妻子去这种中央。”克拉克写道。麦当劳兄弟开发了一种流水线组装的措施来准备膳食，只需菜谱很简单，这种措施就会既快速又牢靠。经过与这两兄弟树立同伴关系，克拉克用特许运营方式扩张了麦当劳的业务，这种方式在强调分歧性和可担负性的同时还能够让他严厉把控规范，这与当时快餐业的不牢靠性构成了鲜明的对比。全美和全球很快就产生了麦当劳的模仿者，最终它的受欢送水平使它招致了文化评论员们势利的怒火。毫无疑问，没有比这更大的荣誉和赞扬了。 共享经济的崛起 鉴于共享经济对互联网的依赖性，把共享经济描画为低端技术，看起来似乎有点奇特。但是诸如易趣（eBay）、优步（Uber）和爱彼迎（Airbnb）这样的创新实践上是来自早些年代的十分简单又非技术性的概念，只不外是现代世界的连通性使其成为可能而已。有闲暇时间的人能够接送需求搭乘汽车的人；有多余房间的人能够把它们租给在度假期间需求有中央落脚的人；有专业学问的人能够把这些专业学问提供给需求它的人；有东西要出卖的人找到了需求置办这些东西的人。这些活动在互联网呈现之前都发作过，只不外当全世界经过网络衔接起来时，它们变得愈加有利可图，愈加普遍而已。并没有很多人认识到这一点，固然它原本应该是很明显的。 2008年，乔·格比亚（Joe Gebbia）和布莱恩·切斯基（Brian Chesky）创建了爱彼迎。往常，它在8万多个城镇和城市中有超越500万处不动产。出租房屋的总收入每年可能超越400亿美圆。这些数字表明，这种创新满足了需求。经过释放躲藏在人们家庭中的潜在价值，它给出租不动产的人带来了可观的收入。而经过提供更多的供出租的不动产，它又让价钱低于个人出租的水平。的确，它也带来了一些问题，而这些问题不只仅存在于连锁酒店方面。对常驻居民来说，像阿姆斯特丹和杜布罗夫尼克（Dubrovnik）这样的城市曾经成为单调的房屋租赁区以及永世居民的荒漠。 共享经济是一种以少谋多的方式，或者说是一种靠收缩促进增长的方式，经过更节约地运用资源来完成经济上的富庶。拿共享汽车来说，很多私人汽车的生命周期的95%都是闲暇的；为什么未几运用一些？有关共享经济的其他事例才刚刚开端。在线青少儿英语VIPKid是由米雯娟在2013年创建的，它经过互联网把中国的学生与美国的英语教员联络起来。到2018年底，它让6.1万名教员在闲暇时间有了新的工作，以及让50万名学生在线学习英语。每年从中国人腰包里流到美国人腰包里的钱差未几就有10亿美圆。艾丽莎·拉瓦西奥（Alyssa Ravasio）在2013年成立了露营体验预订网站Hipcamp，它让在美国国度公园左近具有土地的人能够找到愿意付费在他们的土地上支起帐篷的露营者。共享经济是全球最古老的创意，也就是把那些鱼多到吃不完的人与那些水果多到吃不完的人关联起来。 第6章 通讯与计算 有一个关于摩尔定律的定律。预测摩尔定律失效的人的数量每两年会翻一番。 微软研讨院，彼得·李（Peter Lee）2015 距离的初次消逝 1832年，在从勒阿弗尔（Le Havre）到纽约的途中，萨利号（Sully）三桅客船在海浪涌动的大西洋上左右摇晃。一天夜里，两名乘客在晚餐后中止了一番有重要意义的对话。其中一人是来自于波士顿的查尔斯·托马斯·杰克逊（Charles Thomas Jackson），他是一个地质学家、医生，还有点小天赋，不外在发疯之前，他把生命的大部分时间都用在了对他人在医药、地质和技术方面的科学发现猖獗地宣称具有优先权上。往常他正准备这样做。 另外一个人是著名的艺术家萨缪尔·摩尔斯（Samuel Morse）。他时年42岁，每个人都很尊崇他，他给很多名人都画过肖像，包含几位总统。他觉得自己曾经一筹莫展、辉煌不再了。不外他依旧在努力地完成自己的杰作，那就是极端细致地描画卢浮宫大画廊（Grand Gallery in the Louvre），他曾经在这方面努力好几个月了。不外这番对话不是有关艺术的。据摩尔斯5年之后的回想，“我们谈论了在电磁范畴的新近科学发现以及安培（Ampere）的实验”。另一个乘客问电流能否能够沿着长长的电线传到很远的中央而不受障碍。杰克逊立刻回答说，本杰明·富兰克林（Ben Franklin）曾经证明了你想让电流沿着电线传多远就能有多远，并且速度十分快。就在那一瞬间，摩尔斯萌发了一个想法，或许在电流沿着电线抵达远端时，能够经过某种方式让电流携带一条信息：“假如在电路中任何需求观测的部分都能看到电流的存在，那么我没有什么理由以为信息情报不能经过电力中止即刻的传输。”摩尔斯和杰克逊然后就展开一些实验来证明这种想法中止了讨论。 5年后，摩尔斯给萨利号上的乘客和船长写了一封信，请他们回想一下当晚发作的状况。到那个时分，他实践上曾经发明了电报，但来自欧洲的竞争对手让他备受搅扰，他们宣称自己曾经在摩尔斯之前就这样做了，摩尔斯想确立自己的优先权。船长给他提供的辅佐最大，“我明晰地记得你提出的是你刚刚想到的一个想法，经过电线完成电报通讯的可能性”。两个乘客也这样说。但是杰克逊却不这么以为，他往常宣称这个想法是他自己想出来的：“我的确以为自己是在萨利号上做出这整项发明创意的主角。这完整来自我自己的资料，并且我应你的请求对其中止了整合。”这让摩尔斯勃然大怒，并最终诉诸法律。 从让世界变小这个角度来说，萨缪尔·摩尔斯所做的工作要比前人和后来者都多得多。多亏了他的创新，曾经需求破费数月时间才干抵达其目的地的信息往常只需求几秒钟时间。与杰克逊不同的是，摩尔斯做了一系列实验，尝试着把最初的想象变成一种设备。纽约大学的伦纳德·盖尔（Leonard Gale）有关应用继电器的倡议被证明是至关重要的，到1883年，摩尔斯曾经能够应用代码在两英里长的电线上传送音讯了，这条信息就是，“有耐烦的等候者是不会输的”。在一个同步做动身现的典型例子中，摩尔斯险些被为了同一目的而努力的两个英国发明家击败，他们是查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）和威廉·库克（William Cooke），不外摩尔斯这个只应用一根电线的版本更好一些。此外，摩尔斯继续发明了一种用于电报之中的二进制数字字母——摩尔斯电码。和很多发明家一样，他随后破费了数年时间来捍卫自己的优先权，为争夺专利权，他在法庭诉讼中争辩的次数多达15次。他在1848年怒喊道：“我在持续不时地注视着一群最无耻的侵权者的意向，我一切的时间都被对此中止的辩护占领了，把证据整理成契合法律形态的东西，来证明我才是电磁式电报的发明者！”到1854年，他最终才得到了最高法院的廓清。 和大多数创新者一样，摩尔斯真正的成就是与政治上的障碍和实践运作中的障碍一战到底。他的传记作者肯尼斯·西尔弗曼（Kenneth Silverman）写道： 摩尔斯对自己是（电报）创新者的主张最令人信服地依赖于他最不注重的一部分工作——他顽强的创业肉体。固然面临着国会的无动于衷，恼人的拖延，机械毛病、家庭纠葛、同伴间的争持、媒体的抨击、旷日耐久的法律诉讼，长期的肉体抑郁，他还是带着顽固的热望把这种发明引入了市场。 1843年，在长时间的围困之下，国会给摩尔斯拨了一笔款，用来在华盛顿和巴尔的摩之间架设第一条电报线路。沿着铁道路对线路中止绝缘处置和加固被证明是无望的，同时他的同伴又被发现存在着糜烂，是不值得信任的。翌年，他改动了战略，开端在电线杆上挂起电线，并取得了很大的胜利。到5月份，他就能够用刚刚完成了一半的线路提早得到辉格党（Whig Party）在巴尔的摩召开的会议上提名亨利·克莱（Henry Clay）为总统候选人的音讯了，这要比火车传送过来的证明性报道早一个多小时。1844年5月24日，随着线路铺设完成，他把一条信息从巴尔的摩一路传送到了位于华盛顿的最高法院大厦，这是由一个朋友的女儿安妮·埃尔斯沃斯（Annie Ellsworth）倡议的《民数记》（The Book of Numbers）里的一句引文，“上帝发明了什么？” 像美国这样广大的国度即刻就认识到了电报在消弭物理距离上的意义。几年后，一份官方讲演写道： 许多爱国人士心存疑虑，关于生活在一个代议制共和国之内的人来说如此必要的思想和信息情报的疾速、全面和彻底的互联互通，会在多大水平上发作于如此宽广的疆界之内。这种狐疑不复存在了，它被摩尔斯教授电磁式电报的巨大胜利永远地处置并画上了句号。 很快，电报线路就纵横交错地出往常各大洲上，仅仅美国到1855年就铺设了24 000英里的线路。1850年，第一条水下电缆被部署到了英吉利海峡之中，用“古塔胶”包裹着，这是一种来自橡胶树的绝缘资料。紧随其后的是，1866年呈现了跨大西洋海底电缆，1870年铺设了从英国到印度的海底电缆，并于1872年建成了通往澳大利亚的海底电缆。仰仗其海外帝国，英国主导了海上电缆铺设产业，并且伦敦成为海底电缆网络的枢纽。海底电缆容量在1870年之后的30年里增加了10倍。 在电报对社会的影响方面，存在着一个广为传播的乌托邦式的希冀，这种希冀也在150年后出往常了互联网上面。评论家们推测说，电缆减少了战争的可能性，让家人之间坚持联络，改造了金融理论，并且威慑了立功行为。《尤蒂卡公报》（Utica Gazette）这份报纸极尽溢美之词，“快逃命去吧，你们这些暴君、杀手和小偷们，你们这些光明、法律和自由所憎恶的人，由于电报会对你们穷追不舍”。 一旦电报投入运用，电话就一定要在某一时辰紧随其后。1876年，在一个通常被引述为同步发明的引人注目的例子中，亚历山大·格雷厄姆·贝尔（Alexander Graham Bell）抵达专利局，提交电话发明的专利，仅仅两个小时之后，伊莱沙·格雷（Elisha Gray）也来到了同一个专利局，也是为同一件东西（电话）申请专利。实践上多年来，二人在研发电话（或者他们所称为的谐波电报）的竞赛中是竞争对手，有大量的证据表明他们不只彼此窥探对方的工作，还窥探对方与专利局的谈判。所以这样一个巧兼并不新奇，而只是反映了竞争。 实践上，我们往常知道，在研发电话方面，安东尼奥·梅乌奇（Antonio Meucci）打败了贝尔和格雷，他是一个移民到古巴然后又到纽约的意大利人。这要回到1857年，他用“振动膜片和带电的磁铁”做了实验，这是电话听筒的关键组成部分，并且在1871年被他申请了专利预告。他建造了很多设备，以至在他位于斯塔滕岛（Staten Island）的房子的各层之间用这些设备中止通讯。历史之所以遗忘了梅乌奇的缘由在于，与坚决不移的贝尔不同的是，他没有筹到钱来展开这个想象或者维护他的专利，他的蜡烛厂破产了，让他堕入到了贫穷和破产的困境。他是一个发明者，但不是一个创新者。 无线的奇迹 从很多方面来说，伽利尔摩·马可尼（Guglielmo Marconi）都是不寻常的创新者。首先，他来自上层阶级，在家庭别墅里把他的男管家作为自己实验室的研讨助手。其次，他很擅擅长把他的创意转变成技术发明并且中止商业化，因而成了一个顶尖的商人。再次，他的确从科学范畴取得了一些创意——从海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）的实验中，但是他之前的很多发明者不是工程师就是技术专家，但并不是科学家。不外在一定水平上来说，马可尼的确是一个典型，那就是，他中止了大量的重复实验。 马可尼出生在位于博洛尼亚的一所宫殿式的公寓内，他起初在城市郊外的山顶别墅中长大。他的父亲是一个富有的意大利商人，母亲来自爱尔兰消费尊美醇（Ja |
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