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第216章 第一性原理淺解(1 / 1)

《本質重構法則:四位破局者解碼“第一性原理”的思維核爆》

【場景設定】深圳前海某頂層停機坪旁的玻璃會議室,直升機螺旋槳的轟鳴漸遠,陽光透過180度落地窗灑在鈦合金會議桌上。圍坐四人:新能源車企創始人李昂、量子計算科學家周玥、生物科技投資人陳曦、建築事務所合夥人林墨。提問者是科技專欄作家蘇哲。

一、定義破壁:當“第一性原理”撕開經驗的繭房

蘇哲指尖敲擊平板電腦):“埃隆·馬斯克曾用‘第一性原理’拆解電動車電池,把成本降低80。但很多人困惑:這到底是‘追根溯源’還是‘重新發明輪子’?李昂總作為製造業顛覆者,您如何定義這個概念?”

李昂轉動著手中的鈦合金鑰匙扣,那是自家汽車的原型零件):“去年我們研發固態電池時,行業專家都說‘電解質必須用液態鋰’,因為這是三十年的共識。但我們用第一性原理反問:‘電池的本質是離子傳導,為什麼必須液態?’後來發現固態電解質的傳導效率其實更高,隻是沒人願意推翻現有產線。這讓我想起達芬奇畫雞蛋——普通人看雞蛋是橢圓,畫家看的是光線下每毫米曲麵的變化。第一性原理就是‘思維的顯微鏡’,把問題分解到無法再分的基本單元。就像拆解機械表:外行看到指針轉動,內行要看到齒輪咬合、遊絲震蕩、發條扭矩——每個零件的物理原理才是本質。我們造電動車時,沒沿用燃油車的底盤思維,而是把‘載人移動’拆解成‘能源係統+控製係統+承載係統’,電池包直接作為底盤結構件,這比傳統設計減重170公斤。”

周玥推了推無框眼鏡,鏡片映著窗外的無人機編隊):“從量子物理角度看,這是‘基態思維’。就像電子在基態時能量最低,第一性原理要求思維回到問題的‘能量基態’。我在研究量子比特時,學界默認用超導材料,但我們問‘量子糾纏的本質是相乾性,為什麼必須超導?’後來發現金剛石中的氮空位缺陷也能實現長時相乾,成本降低92。這很像古希臘哲學家泰勒斯說‘水是萬物本源’——他沒停留在表象,而是尋找構成世界的基本元素。去年我們實驗室解決散熱問題,沒按慣例加風扇,而是問‘熱量的本質是分子運動,如何讓分子有序運動?’最後用石墨烯構建了熱二極管,熱量自己會‘排隊’流出。第一性原理就像剝洋蔥,每層經驗都是鱗片,隻有剝到芯才能看見本質,但很多人剝到第二層辣眼睛就放棄了。”

陳曦放下手中的生物芯片模型):“在醫療投資領域,這叫‘靶點溯源’。傳統抗癌藥研發是‘試錯法’,篩選十萬種化合物碰運氣。但我們投的那家公司用第一性原理:‘癌症的本質是基因突變導致的細胞失控,關鍵在於找到突變蛋白的活性位點。’他們用ai模擬蛋白質折疊,直接設計能卡住活性位點的分子,研發周期從12年縮短到3年。這讓我想起巴斯德發現細菌的過程——當時醫生認為傷口感染是‘空氣腐敗’,巴斯德卻追問‘腐敗的本質是什麼?’最終在顯微鏡下看到了微生物。我見過最震撼的案例是器官芯片:傳統藥物測試用動物模型,成本千萬且準確率低,而芯片公司問‘人體器官的本質是細胞微環境,為什麼必須用完整器官?’他們在芯片上用3d打印構建肝小葉微結構,藥物測試成本降到1\500,結果還更準確。第一性原理是把‘經驗依賴’切換成‘原理依賴’,就像從用星象預測天氣,到用大氣動力學建模。”

二、跨維應用:當火箭工程師與壽司師傅共享同一種思維

蘇哲轉向林墨):“建築設計常被視為藝術與經驗的結合,林墨總如何在美學領域應用第一性原理?”

林墨展開平板電腦上的懸浮橋設計圖):“去年設計黃浦江懸浮橋時,甲方要求‘像飄帶一樣輕盈’,傳統做法會用懸索結構。但我們問‘橋梁的本質是力的傳遞,為什麼必須依賴橋墩?’後來從蜘蛛網的力學分布中獲得靈感——蜘蛛絲的抗拉強度是鋼的5倍,我們用碳纖維編織成‘網骨架’,橋麵重量通過節點分散到網絲,最終實現800米跨度無橋墩。這讓我想起隈研吾設計長城腳下的竹屋:彆人認為竹子是裝飾材料,他卻研究‘竹纖維的抗壓強度’,把竹子做成承重柱,直徑15厘米的竹柱能撐起3層屋頂。第一性原理在建築裡是‘材料本質論’——就像安藤忠雄用清水混凝土,不是為了省錢,而是發現混凝土澆築後的模板痕跡,能呈現材料最本真的質感。我們事務所設計的‘呼吸幕牆’,沒沿用空調係統,而是問‘室內通風的本質是空氣對流,如何利用建築形態引導氣流?’最後通過雙曲麵外牆的風洞效應,讓自然風貫穿整棟大樓,能耗降低78。”

李昂敲擊桌麵的金屬紋路):“這和我們造火箭的思路驚人相似。spacex回收火箭時,專家說‘火箭墜落速度太快,無法回收’,但馬斯克問‘火箭的本質是飛行器,為什麼不能像飛機一樣降落?’他們計算出推進劑消耗與重力加速度的平衡點,用柵格翼控製姿態,最終讓火箭垂直落地。這就像日本壽司之神小野二郎捏壽司:外人看是手藝,內裡是‘米粒與醋的比例、魚肉纖維的走向、捏握的壓力’這些物理化學原理。我參觀過他的廚房,發現他連擰毛巾的力度都有講究——毛巾濕度會影響握壽司時的摩擦力。第一性原理讓不同領域的頂尖者共享同一種思維代碼,就像達芬奇既是畫家又是工程師,因為他看透了‘光影與力學都是自然規律的表達’。”

周玥調出量子計算模型圖):“這種思維在科學史上反複出現。愛因斯坦發現相對論時,沒被牛頓力學束縛,而是問‘時間和空間的本質是什麼?’最終提出光速不變原理。這就像居裡夫人提煉鐳元素:彆人從礦石中找已知元素,她卻追問‘放射性的本質是什麼?’最終發現新元素。我在實驗室訓練新人時,要求他們每天問三個‘為什麼’:‘為什麼用這種激光波長?’‘為什麼這個算法迭代100次?’‘為什麼樣本要放在4c?’很多時候,第3個‘為什麼’就會觸達原理層。就像拆解魔方,新手學公式,高手懂‘每個色塊移動的空間變換群’——原理懂了,公式自己就能推導出來。”

三、破局心法:如何穿越“類比陷阱”抵達本質

蘇哲語氣轉為審慎):“但第一性原理常被誤解為‘否定一切經驗’,如何避免陷入‘為顛覆而顛覆’的誤區?”

陳曦滑動著芯片檢測數據):“去年我們差點投錯一家基因編輯公司,他們宣稱‘顛覆crispr技術’,但深入研究發現,他們隻是把cas9蛋白換了個載體,本質原理沒變。這讓我想起曆史上的永動機騙局——很多人沒搞懂‘能量守恒定律’,就想發明違背原理的機器。第一性原理不是否定經驗,而是檢驗經驗的‘原理合法性’。就像中醫的經絡理論,有人說‘解剖學看不到經絡’,但如果追問‘經絡的本質是能量傳導還是神經體液網絡?’就會發現針刺穴位對下丘腦的調節作用,這才是需要研究的原理層。我們投的另一家公司,優化傳統pcr技術時,沒推翻整個體係,而是問‘聚合酶鏈式反應的限速步驟是什麼?’結果發現是變性溫度的升降速率,他們發明了脈衝式加熱模塊,檢測時間從2小時縮短到15分鐘。”

林墨展示古建築結構圖):“在建築領域,最危險的是‘形式模仿’。有些設計師照搬古羅馬拱券,卻不懂拱券的本質是‘石材的受壓特性’,用混凝土模仿時偷工減料,結果坍塌。這就像日本建築師丹下健三設計代代木體育館,他沒模仿傳統神社的屋頂,而是研究‘懸索結構如何實現大跨度’,最終用鋼纜編織出像神社屋簷一樣輕盈的屋頂。我們設計‘數字四合院’時,沒複製青磚灰瓦,而是問‘四合院的本質是圍合式空間帶來的鄰裡關係,在高樓裡如何實現?’最後用空中庭院和共享廚房,重構了現代鄰裡的社交節點。第一性原理要求‘形式追隨原理’,而非‘形式追隨形式’,就像漢字的演變:從甲骨文到簡體字,變的是筆畫,不變的是‘象形表意’的造字原理。”

李昂舉起鑰匙扣指向窗外的電動車):“特斯拉剛做電動車時,很多車企嘲笑‘電池成本降不下來’,因為他們用‘汽油車思維’計算:電池組=原材料成本+組裝成本。但馬斯克用第一性原理拆解:‘電池的本質是鈷、鎳、鋁等材料的化學組合,為什麼要從供應商買成品?’他直接從礦場買原材料,自己研發電池管理係統,成本果然暴跌。這說明第一性原理需要‘成本溯源’——很多時候,行業默認的‘成本結構’是經驗堆砌的,而非原理決定的。就像傳統車企認為‘電動車必須用變速箱’,但電動機的扭矩特性不需要變速,去掉變速箱不僅省成本,還提高效率。破局的關鍵是把‘供應商提供的組件’拆解成‘基本元素的組合’,就像把電腦整機拆解成芯片、電容、電阻,自己重新組裝可能更優。”

四、思維體操:普通人如何訓練“第一性原理”肌肉

蘇哲翻開筆記本準備記錄):“最後請各位給職場人一些實操建議,如何從零開始培養這種思維?”

周玥調出大腦神經網絡圖):“我實驗室有套‘三步拆解法’:第一步,把問題定義到‘無法再分’的單元。比如‘如何提高會議效率’,不能停留在‘少開會’,要拆解成‘會議的本質是信息同步與決策,信息同步可以用文檔,決策需要明確議程’。第二步,用‘物理學視角’看待問題:不管是團隊管理還是產品設計,都問‘這裡麵的作用力是什麼?’比如團隊內耗的本質是‘目標不一致導致的能量損耗’。第三步,用‘反共識提問’挑戰假設:‘為什麼必須這樣做?’去年我們組優化實驗流程,問‘為什麼樣本必須在室溫平衡30分鐘?’結果發現隻是十年前某篇論文的建議,實際5分鐘就足夠。這套方法就像健身中的‘深蹲’,看似基礎,卻能鍛煉核心思維肌肉。”

陳曦展示投資決策思維導圖):“我的‘五hy追問法’更適合商業場景。比如‘為什麼這款app留存率低?’第一層:用戶覺得功能複雜。第二層:因為功能堆砌太多。第三層:產品經理想滿足所有用戶需求。第四層:缺乏用戶分群思維。第五層:本質是沒理解‘工具類app的核心是解決單一高頻痛點’。就像豐田生產線上,機器停機時工人必須問五個為什麼,直到找到根本原因。我見過最有效的案例是某餐廳解決‘顧客抱怨上菜慢’:第一層:廚師忙不過來。第二層:備菜流程混亂。第三層:食材切配沒標準化。第四層:缺乏動線設計。第五層:本質是廚房布局違背‘食材流動最短路徑’原理,重新設計後上菜速度提升40。追問時要注意:不能問成‘為什麼你沒做好’,而是‘這個現象背後的原理是什麼’。”

林墨遞過一張思維訓練卡片):“這是我們事務所的‘本質翻譯練習’:把每個專業術語翻譯成‘小學生能聽懂的話’。比如‘容積率’翻譯成‘這塊地能站多少人’,‘結構荷載’翻譯成‘房子能扛多少重量’。去年帶實習生設計社區中心,要求他們把‘人性化設計’翻譯成‘老人買菜時能少走幾步路,孩子玩耍時家長能一眼看到’。這種翻譯迫使你跳出術語陷阱,回歸需求本質。就像安藤忠雄解釋‘光的教堂’:‘我隻是在牆上開了個十字形的洞,讓光自己來做設計’——沒有用‘空間敘事’之類的術語,卻道破建築與光的本質關係。普通人可以每天選一個常用詞,強迫自己用最樸素的語言解釋,比如‘商業模式’=‘怎麼賺錢,怎麼持續賺錢’。”

李昂在桌麵上用手指劃出流程圖):“我更推薦‘第一性原理日記’:每天記錄一個‘反經驗’思考。比如‘今天堵車時想:交通擁堵的本質不是車多,而是車輛速度不一致導致的流體紊亂’,然後思考‘如何讓車輛速度同步?’後來我們在測試道路上用v2x技術讓車輛保持等距勻速,擁堵指數下降65。記日記時要注意兩點:一是必須基於可驗證的原理,不能空想;二是要記錄‘拆解過程’,比如‘我把堵車拆解成車輛運動模型,發現速度方差超過15k\h就會引發擁堵’。這就像達芬奇的筆記,不僅記錄想法,還畫滿了解剖圖和力學分析,讓思維有跡可循。堅持三個月,你會發現看問題的角度自然發生變化。”

五、終極警示:當“原理”成為新的教條

蘇哲合上筆記本,望向窗外的無人機編隊):“最後一個深層問題:過度依賴第一性原理,會不會導致‘忽視經驗的價值’?”

李昂搖頭笑道):“這讓我想起spacex第一次火箭回收時,工程師按計算設定了著陸角度,結果失敗了。後來一位老技師說‘你們算的是真空環境,現實中有風切變’,加上風阻補償後才成功。第一性原理是‘地基’,經驗是‘腳手架’,房子建好後可以拆掉腳手架,但打地基時不能沒有它。我們現在的電池研發,既用第一性原理計算分子結構,也會參考老技術員‘電解液顏色變深就該換’的經驗——原理告訴你‘為什麼’,經驗告訴你‘什麼時候’。”

周玥調出量子隧穿效應圖):“在量子物理中,‘隧穿效應’就是對‘原理絕對化’的最好反駁:按經典力學,粒子無法穿過勢壘,但量子力學告訴我們有一定概率能穿過去。這提醒我們:原理是‘大概率的規律’,但世界上存在小概率的例外。去年我們研發量子計算機時,理論計算某算法需要100個量子比特,實際用92個就實現了,因為‘量子糾纏的退相乾效應’比理論預測的弱。第一性原理是‘思維的錨’,但不能成為‘思維的枷鎖’,就像愛因斯坦既發現了相對論,也承認‘上帝不擲骰子’的局限性。”

陳曦指著生物芯片上的微流道):“生物醫學最能體現這種平衡。我們用第一性原理設計藥物靶點,但臨床試驗時必須考慮‘個體差異’——有些人的代謝酶活性就是比彆人高,這無法用原理完全預測。就像中醫的‘辨證施治’,既有‘陰陽五行’的原理框架,也有‘同病異治’的經驗靈活。最優秀的科學家既懂‘從原理推導現象’,也懂‘從現象反推原理’,就像居裡夫人既用放射性原理指導實驗,也從實驗結果修正原理認知。”

林墨收起設計圖,語氣鄭重):“建築大師路易斯·康說過:‘設計始於你問材料想成為什麼。’這揭示了第一性原理的真諦:它不是‘人定勝天’的思維霸權,而是‘與原理對話’的謙卑探索。就像我們設計‘會呼吸的建築’,既要懂空氣動力學原理,也要觀察候鳥遷徙時的氣流變化——原理是規律的總結,而自然永遠藏著未被總結的規律。第一性原理的終極形態,是讓思維在‘原理的嚴謹’與‘經驗的靈動’之間,找到像小提琴弦一樣的共振點。”

【尾聲】直升機的轟鳴聲再次逼近,李昂將鑰匙扣重重按在桌麵,鈦合金與玻璃碰撞發出清越的響聲。周玥的眼鏡片映出無人機排列成的量子糾纏圖案,陳曦的生物芯片模型在陽光下折射出dna雙螺旋的光影,林墨的設計圖被風吹起一角,露出背麵手繪的達芬奇《維特魯威人》。蘇哲在筆記本末頁寫下:“第一性原理不是思維的開山斧,而是思維的內窺鏡——它讓我們看見問題的病灶不在皮膚的色斑,而在血液的流速、器官的褶皺,乃至基因的編碼。當經驗的繭房足夠厚,唯有回到原理的針尖,才能刺破表象,讓思維如蝴蝶般重生。”


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