我们正处于一个重大转折点上

在过去的几年时间里，无人驾驶汽车、在《危险边缘》中获胜的超级计算机以及很多用途广泛的机器人都进入了人们的视野。这些创新的技术绝不仅仅是实验室里的演示品，它们在这个真实世界中已经展现出了技能和能力。它们的出现也预示着我们正在进入一个转折点——发展曲线即将出现重大弯曲的转折点。在这个转折点上，以前我们只能在科幻小说里才能看到的技术已经变成了现实。随着更多科技产品的问世，我们对技术进步的认识会越来越深刻。

在《星际迷航》（Star Trek）系列中，有个叫“三录仪”的设备被用于浏览和记录三种数据：地形数据、气象数据、医疗数据。实际上，今天我们手中的智能手机就已经具备了这些功能；它们能像地震仪、实时天气雷达地图以及心脏和呼吸记录仪一样发挥功能和作用。当然，智能手机不仅限于这些功能，它们还可以充当多媒体播放机、游戏平台、工具书、照相机和GPS设备。在《星际迷航》中，三录仪和私人通信设备是分开的，但在现实世界中，这两大功能已经在智能手机里融为一体。即使我们处于移动状态，智能手机也能够同时接收和发送大量的数据信息。这种技术的进步给我们提供了大量的创新机会，正像风险投资家约翰·杜尔（John Doerr）所说的“SoLoMo”［社交（social）+本地化（local）+移动（mobile）］。

我们知道，有史以来，计算机写不出什么像样的文章。虽然最近计算机能够写出一些符合语法习惯的句子，但这些句子都是没有任何意义的——不过这种事情免不了会被恶作剧者大肆借用一番。比如在2008年，计算机科学与软件工程国际大会接收了一篇名为“电子商务模拟研究”（Towards the Simulation of E-commerce）的论文之后，决定邀请这篇论文的作者参会。而实际这篇论文的作者是“SCIgen”，来源于麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的“随机生成计算机科学研究论文”项目。SCIgen的发明者写道：“我们的目的是达到最大的娱乐效果，而不在于写出连贯的文章。”但在读了《电子商务模拟研究》这篇文章的摘要之后，你就发现难以与他们争辩了：

最近在技术合作和传统交流方式上的进步完全基于互联网和主动网络与面向对象的语言是不冲突的这种假设。事实上，很少有信息理论人士会赞同可视化的分布式哈希表，虽然它能够改善并可能模拟实际的8位架构——体现了电子工程引人注目的原则。

虽然最近的研究显示，并不是所有由计算机生成的文章都是毫无意义的。Forbes（福布斯）网站与Narrative Science公司（一家智能软件写作公司）合作，让这家公司负责撰写公司收益预览，Forbes网站会把这些预览放在网站上。预览所使用的数据和材料都由一定的运算法则计算得出，人不会参与其中，不过，最后形成的预览与人的分析几乎是毫无差别的：

福布斯收益预览：亨氏公司

第一季度收益报告的发布把亨氏公司的股价推到52周新高，这一价格仅比亨氏公司2012年8月29日星期三收益发布时具有里程碑意义的股价低49美分。

华尔街收益评估网预测的收益是每股80美分，比上一年提高了2.6%——亨氏公司当时所公布的收益是每股78美分。

华尔街收益评估网评估认为，亨氏公司的收益在过去的数月里一直没有变化，但它已经比三个月之前有所下跌，当时的收益是每股82美分。分析人士预测，亨氏公司这个财政年度的收益能够达到每股3.52美元。而分析报告显示，亨氏公司去年一季度收益是28.5亿美元，今年是28.4亿美元，同比下降了约0.3%。对于今年来说，其全年收益预计能达到118.2亿美元。

即使是计算机外围的设备，比如打印机，也正在取得巨大的技术进步——那些在科幻小说里才能看到的一切都变成了现实。和把墨直接喷在打印纸上的传统打印方法不同，现在的3D打印机可以用塑料、金属和其他材料进行复杂的3D打印。3D打印也被称为“增材制造”，它利用了计算机打印原理：打印机要把一层很薄的材料（传统上是打印墨）喷洒在打印介质（比如纸张）上，然后通过计算机的打印模式进行打印。

技术创新者推理认为，打印机打印时完全可以把一层打印材料叠加在另一层上。和传统的打印墨不同，3D打印机可以使用像液体塑胶一样的材料——要使用紫外线进行固化。每一层材料都很薄——大约是1/10毫米，但经过多层打印，一个3D物品就成形了。使用这种打印成形技术，有的形状的打印是很复杂的，因为一些形状中间会有孔洞，甚至各个部件还是彼此分离的。在业界领先的设计软件公司欧特克公司位于旧金山的总部，我们亲自操作了一个可调式扳钳的打印过程，当然是整体打印，不需要组装。

这个扳钳是由塑料打印而成的演示产品——但3D打印机也可以使用金属进行打印。欧特克公司的首席执行官卡尔·巴斯（Carl Bass）是增材制造这个迅速发展领域的爱好者和实践者。我们在他的公司展厅进行参观时，看到了陈列柜里展示的各种各样的产品，他还向我们展示了一只由他在计算机上设计并用3D打印机打印出来的漂亮的金属碗。这只碗的边上还有精心绘制的格子图案。巴斯说，他问过参与过金属加工生产的一些朋友——有雕刻师、钢铁厂工人和焊接工等，这只碗是如何制作出来的。他们之中没有人能够说出这种格子图案是如何做出来的。答案是，通过激光技术熔化金属粉末，然后喷洒在每一层上就成形了。

今天的3D打印技术并不仅仅用于制造像巴斯的金属碗这样的东西。现在，3D打印已经被无数公司用于打印原型产品和模型部件。它还被用于制造很多终端零部件——从塑料排气孔到美国航空航天局下一代月球车，再到83岁妇女的人造金属下颌骨。在不远的将来，3D打印机甚至可以现场实时为有缺陷的发动机打印可替换的零部件——而不是让零部件堆放在仓库里。一些实验性项目甚至表明，未来的3D打印技术将会被用于打印混凝土房屋。

我们在这一章里所描述的大部分技术创新都发生在最近这几年的时间里。这些创新都发生在长期以来一直缓慢发展和提升的领域，在这些领域，最出色的研究思想总是认为，技术的发展不可能突飞猛进。但数字技术却在长时期缓慢发展之后突然出现了飞越，而且这种飞越出现在多个领域，从人工智能到无人驾驶汽车，再到机器人的崛起。

这一切是如何发生的？这是一次侥幸的成功吗？难道是诸多幸运的机遇汇合在一起，然后在同一个时间内瞬时爆发？很显然，情况并不是这样的。我们最近所看到的数字技术的进步确实令人印象深刻，但它仅仅是接下来将要发生的技术变革的一小部分。这是第二次机器革命时代的黎明。要想了解现在的这一切是如何发生的，我们需要了解在数字硬件、软件和网络领域技术进步的性质。尤其是，我们需要了解数字技术进步的三个主要特征：指数化、数字化和组合化。在接下来的三个章节里，我们将依次分别探讨这些内容。