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如何创制……

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:而这次革命的意义可能更为深远,因为这次将被个性化的是我们由原子构成的物理实体世界,而非由比特建构的计算机的虚拟数字世界。我最初发现个人智造的可能性,是通过我在麻省理工学院教授的一门异常火爆的课程。如同通信和计算早先被数字化一样,制造也可以数字化。就像皮卡德上校的茶一样,亚瑟的饮料也是由分子成分合成的。1998年我们首次尝试教授“如何创制(几乎)万物”的课程。

大型计算机价格昂贵、市场有限,一般是由熟练技师在专门的机房里进行工业化操作。早期对计算机销售数量的预测数值很小,现在回想起来十分可笑。个人电脑的普及给予了大众能够使用先进的计算机技术的机会,也让崭新的工作和娱乐方式大量涌现。

然而,制造计算机(以及配件)的设备依旧昂贵且其需求有限,依旧由经过专业训练的技师在特定场所进行重复的产业化操作。如同早期由大型计算机向个人电脑的过渡一样,机床的能力也将演进到可以由普通人通过个人智机(Personal Fabricators,PFs)驾驭。而这次革命的意义可能更为深远,因为这次将被个性化的是我们由原子构成的物理实体世界,而非由比特建构的计算机的虚拟数字世界。

个人智机是一部制造机器的机器。它像一部打印机,可以打印物品而非影像。我在本书中所说的个人智造,不仅可以创造三维结构,还可以集成逻辑、感知、驱动和展示——搭建一个完整功能体系所需的一切。可以从网上下载商品的设计方案,也可以自行设计一款商品,向智机提供设计和原材料来制造商品,而无需再到商店购买或定制商品了。

可编程的个人智机并非仅仅是预测,现实中已经存在了。明日世界可由今日工具所洞见。本书讲述了世界上了不起的工具和它们背后同样杰出的使用者的故事;解释了什么可以制造、为什么制造,以及如何制造三个问题。

我最初发现个人智造的可能性,是通过我在麻省理工学院教授的一门异常火爆的课程。这门课的名字很“谦虚”,叫作“如何创制(几乎)万物”。我是麻省理工学院比特与原子研究中心(CBA)的主任,这个机构约有1 5位跨学科的教职员工组成,他们的专业涉及物理、化学、生物、数学以及机电工程。他们都和我一样,对把计算机科学从物理科学中人为地分离出来的做法很不以为然。

宇宙在事实和象征意义上都是一台计算机。原子、分子、细菌和撞球都可以储存并变更信息。使用离散式的计算语言,而不是连贯的微积分算式来描述实体系统的行为,不仅能开发出量子计算机这类更新、更强大的信息技术产品,还能带来有关宇宙本质的深刻认识,如黑洞的长期表现。如果宇宙是一台计算机,那么计算机科学就称得上是一切科学的科学了。

在物理科学和计算机科学的交汇处,程序既可以处理比特,也可以处理原子。如同通信和计算早先被数字化一样,制造也可以数字化。最终,这意味着一个可编程个人智机能通过原子组装来制造任何东西,甚至是它自己。这将是一台拥有自我复制能力的机器,同时也是科幻小说中反复出现的重要元素,而这类机器的作用时好时坏,有时甚至极为有害。

在《星际迷航:下一代》的每一集中,复制机都是必不可少的道具,需要什么就制造什么。它就像一台庞大的自动售货机,不过比售货机的用处大得多,它可以生产出任何东西。理论上讲,复制机通过储存指令将亚原子粒子合成为原子,再将原子合成为分子,最后将分子合成为想要的万物。对皮卡德上校而言,只需发出“伯爵热红茶”的命令,就可以从复制机中获取一壶热气腾腾的好茶。

而《银河系漫游指南》(Hitchhicker's Guild to the Galaxy)中的亚瑟·福特(Arthur Ford)就没那么幸运了。为了一杯茶,他不得不与那台性能欠佳的自动营养饮料合成机斗智斗勇。自动营养饮料合成机并不事先存储分子特性,而是试图对亚瑟的新陈代谢进行分频谱分析,探测他大脑中的味觉中枢,以此来调制出个性化的饮料。就像皮卡德上校的茶一样,亚瑟的饮料也是由分子成分合成的。但是,自动营养饮料合成机调制出的,只能是满满一杯貌似红茶的液体,但一点茶味都没有。

这两个故事都不违背任何物理定律,事实上这种原子量级的可编程组装在今天的实验里已经成为可能(只要你的味觉不超出原子构成的物质)。

为了开发出可以大规模运行的个人智机,我和麻省理工学院的同事们组装了一系列机器来制造个人智机。这些工具利用超音速水射流、高功率激光或者微观原子束来制造几乎任何东西。不过,很快我们意识到一个问题,要完全掌握这些工具极费时间,学生上一辈子课也难以取得实践经验把工具结合起来创造完整的工作系统。于是我们想到,不如开设一个学期的实践课程来介绍所有的机器。

1998年我们首次尝试教授“如何创制(几乎)万物”的课程。这门课面向一小群即将使用这类工具进行研究的高年级学生。当大约一百人出现在只能容纳十人的教室时,可以想像我们有多诧异。而且到场的并非我们预期的学生,艺术家、建筑师的人数足可与工程师抗衡。在学生队伍中,类似的说法不绝如缕:“上这样一门课是我一生的梦想”、“只要让我进教室,叫我干什么都行”。然后他们还会悄悄打听:“在麻省理工这门课显得过于实用了,学校真的允许开设它吗?”

一般来说学生很少有这样的反应。这门课一定是出了什么问题,要不就是我教的其他课出了问题?我逐渐开始怀疑后者。

首先,让我诧异的是技术经验较少(相对麻省理工学院而言)的学生显示出深厚兴趣。其次是他们选择来上课的原因。基本上没有人是为了研究才来听课的,相反,他们都渴望制造一些一直想要、但还未问世的东西,这种渴望才是他们的动力。学生的设想有的很实用(如需搏斗摔打才能关闭闹铃的闹钟),有的富于想像(如为鹦鹉制作的网络浏览器),有的光怪陆离(如收集呐喊的便携式背包)。这些发明的灵感并不是专业性的,而是个性化的。其目的不是为了发表一篇论文,申请一项专利,或推销一种产品,他们的动机源于制造并使用自己的发明并感受到的快乐。

让我惊讶的第三点是学生们卓越的成就。起初,他们的技能相较于高级工程操作更适用于艺术和手工艺。现在,他们已经可以轻松独立地设计并搭建完整的功能系统。这既需要创造物理形态,也需要创造逻辑函数。前者要求熟练运用数控工具,通过增、减材料实现三维塑形;后者需要设计制造集成电路,其中包含以输入、输出装置为接口的电脑嵌入芯片。在工业制作过程中这些任务是在团队中进行分配的,有人构思、有人设计、有人制造产品。团队中没有一个成员能完成所有的任务,即使他们能,也不会这样做。营销会议上的产品企划案也不太可能推出令人拍案叫绝的个性化技术(即使参与者也许暗自渴望)。

令我惊喜的最后一点是学生们学习的过程。班上竟然形成了一种金字塔形的传播方式。就像传统的工程师无法具备所有的设计和生产技能来独立完成项目一样,学生们的背景各异,设备五花八门,任何一个课程或老师都难以照顾周全。然而,班上的学习过程是由对知识的渴求而非供给驱动的。一旦学生掌握一种新技能,比如水射流切割或微控制编程,他们会以一种近乎传播福音的热情向别人展示如何运用这项技能。当他们的项目需要新技能时,就会向同学学习并将其传承下去,在此过程中形成了大量的教学资源。这个阶段会持续一个月左右,此后他们便忙于使用刚学会的工具而无暇他顾,而在他们之后的学生又继续学习和传承。这个过程可以看作是一个“即时教学”的模式,“按需施教”而不是传统的“备用教学”,即按设定的课程大纲教学,希望其会涵盖将来用得着的内容。

同样的事例年复一年不断重现,我开始意识到,学生们的所作所为已超出课程的范畴:他们在创造一种新的文化理念。人们对“文化素养”的理解通常局限为阅读和写作,但是在文艺复兴时期,含义要广泛得多,意味着对不同表达方式运用的驾驭。然而此时,物理制造被认为单纯追求商业利益的“狭隘艺术”,而我的学生正纠正着这一历史性错误。他们用价值数百万美元的设备进行技术性的个性表达,每一个比特都像诗歌或绘画一样生动传神。

今天,把制造工具用于自由智造而不是传统生产工作的场还并不多见,但工具的功能将整合为买得到而且买得起的消费版本。这一未来是一种向工业源头的回归,那时艺术尚未与工匠分离,生产更多是为了个人而非大众;那时还没有我们今天司空见惯的基础设施,发明创造更多被当作一种生存手段,而非特殊职业。农具、家具、武器和装甲的所有设计、生产以及工程工艺都是本地诞生的。让工具制造回归家庭的目的,并不在于再现边远地区的艰苦生活,也并非要在家庭作坊中打造出“尖叫容器”(personal-scream-container)的生产线。其宗旨是把技术发明的控制权归还于使用者。

智造个性化与计算个性化的进程是相近的,两者之间的比较也具有指导意义。还记得那些身形庞然的大型计算机吧?1949年,《大众机械》(Popular Mechanics)杂志曾作出著名的预测:“未来的计算机重量可望不超过1.5吨。”DEC首先将计算机的尺寸从房间大小压缩到桌子大小,称之为“编程数据处理器”(PDP)而不是计算机,因为计算机市场非常小,难以为继。不过随着时间的推移,这类设备逐渐被称作“小型计算机”。1964年DEC的一则广告骄傲地宣称:“27 000美元,磁芯的价格,PDP-5计算机到手。”这仍比今天的个人电脑贵得多,但却比一台大型计算机便宜得多。至此,小型计算机已拥有一小部分个人用户,而不再局限于大公司,于是小型机由满足企业需求转向满足个人需求发展。PDP后来瘦身到可以置于桌面,但却没能走上桌面,因为研发工程师们不能理解普通人的需求。DEC总裁肯·奥尔森(Ken Olsen)在1977年说,“人们没有任何理由在家里摆一台计算机。”如今个人电脑已进入家庭,而DEC已不复存在。

个人电脑的普及是由“杀手级应用”(killer apps)所驱动的。这些应用程序是如此吸引人,以至于人们愿意购买整套系统来运行它们。一款经典杀手级应用是最初的电子表格—VisiCalc。1979年,它使第二代苹果机从业余爱好者的玩具变成一款正经的商业工具,也正是它推动了I BM进入微机业务。1983年,VisiCalc的第二代产品Lotus 1-2-3对I BM的个人电脑也起到同样的重要作用。“如何创制(几乎)万物”课程里的学生们今天使用的机床很像当年的大型计算机。它们占据大量空间,并且价值数十万美元。不过,如果不考虑其大小与成本,它们在年复一年地使用中已经证明,个人智造的杀手级应用正在更多地满足个人的需求,而非大众市场需求。对一位学生而言,这可能意味着让鹦鹉上网;对另一位学生而言,则可能是早上叫她起床的闹钟。学生们不必向他人证明自己创意的价值,只需把自己想要的东西创造出来。

成就个人电脑的是集成电路,它直接引导了微处理器的发展,将电脑心脏放置于一个小的硅芯片上。要把一屋子的机床桌面化呈现,需要功能材料的打印。打印机的墨盒内储有青色、红色、黄色和黑色的墨水,通过精确布控墨点,使其混合,造就完美的影像复本。在目前的研究中,类似的墨水可以用来打印制造电路的绝缘体、导体和半导体,以及三维塑形的结构材料。将以上功能材料集成到墨盒中,可以复制出任意的物品和影像。麻省理工学院曾经的说笑现在几乎成真:当参与项目的学生的论文走出打印机的时候,他就可以毕业了。换言之,在打印论文文本成型的同时,学生们必须找到打印的正确方法。

最终,组装一个物品的逻辑将植入材料,不再依靠打印机来布控材料的墨点沉积。我们的身体也是以这种方式构成的,名为核糖体的分子机器将翻译出基因的指令,来得到20种氨基酸组合形成蛋白质的序列。逻辑构造的形成已有数十亿年历史,对生命的出现来说至关重要。当前,人们正研究如何对功能材料进行这样的处理,从而创建一个对微观构建进行组装编程的数字制造程序。这一制造机制将体现于使用此类结构材料的个人智机里,正如机器需要空气、水和电的供应一样,数字个人智机将以导体、半导体和绝缘体为原料流。个人智机不同于当今的机器,因其组装的物品是由固定套件构成的,它就像孩子的积木一样,能够拆解并按成分进行分类处理。数字制造的反向操作过程就是数字回收。由数字材料构造的物品包含足够的信息来描述其构造,因而也可以对其进行解构,这样组装者就可以反向操作,拆解它并循环利用其原材料。

我们正处在智造的数字化革命的起跑线上。早期的通信和计算的数字化革命,使得设备能够更加稳定地发送信息和执行运算;智造的数字化将通过组装过程中的不断纠错,使不完备的小型组件构建出完备的大型物件。

让我们回到关于大型计算机的比喻。大型机与个人电脑之间的过渡关键是小型计算机,类似的过渡也适用于个人智造的发展。在今天只需要几千美元就可以买到功能齐全的案头设备——个人智机,这是因为工程设计无论在时间还是空间上都变得越来越廉价。

首先是空间部分。一部并不昂贵的CD机的读头分辨率就有百万分之一米,即一微米。把这一精度与一台桌面数控铣床结合起来,可以形成同样精度的三维切割工具。它实现的材料切割和塑形的偏差接近肉眼观察的极限,可以精确切割出拥有最细微组件的电路板。

然后是时间部分。一枚一美元大小的嵌入式计算机芯片的运算速度不到百万分之一秒,即一微秒。这个速度已经快到足以使软件实现以往需要定制硬件才能实现的功能:比如产生通信信号或控制显示器。对一个芯片进行编程,可望同时实现很多不同种类电路的功能。

我们对空间和时间的管理触手可及,可以用一台中等大小的设备(麻省理工学院课堂级)创造出精确到微米的物理形态,并以微秒计的速度进行逻辑编程。实验室需要远比打印机墨水复杂的可消耗材料,如制造电路的覆铜箔板和嵌入设备的计算机芯片。但是,对于麻省理工学院的学生来说,这些能力可以结合起来创造完整的功能系统。其最终结果近似于一台完整的个人智机,由用户对其进行技术发明。

小型机为个人电脑的最终用途提供了示范,从文字处理到电子邮件再到互联网,但这些功能只有在技术发展到足够低廉和简易时才能普及。受此启发,我想知道是否有可能配备原始的个人智机来学习如何运用,而不是坐等所有相关研究的完成。

这一想法催生了“数制”工坊实验室的实践项目,从而促使世界各地远离麻省理工学院的人们参与探索个人智造的意义和应用。“数制”工坊是用来制造的实验室,也可以理解为是一个神奇的实验室。就像小型机将处理器、磁带机、打孔机等分离的部件组合起来一样,“数制”工坊包含市场上可买到的机器和各类用于制造的软件与程序。第一批“数制”工坊包含一部激光切割机(切割二维部件用以组装三维结构)、一部标记切割机(用电脑控制的刀片去灵活打印和切割出电子连接和接收器)、一台拥有三维的旋转切割工具的铣床(制造电路板和精密部件),以及一些嵌入式高速可编程微控制器。如早期的小型机都被称为“程序数据处理机”,所有这些设备都可以称作“可编程材料处理器”。实验室的配置并非一成不变,其长期目标是用部件复制部件,设备复制设备,直到最终“数制”工坊也能实现自我复制。

美国国家科学基金会(NSF)通过支持比特和原子研究中心(CBA)为“数制”工坊提供种子基金。NSF希望它资助的比特和原子研究中心的研究活动能拓展,超越以往通常局限于在当地学校的课程或记录科研的网站。然而,我在比特和原子研究中心的同事们和NSF的工作人员一致同意尝试帮助普通人获取装备,使他们学习麻省理工的教学内容并将其真正付诸实践。在“数制”工坊,让人们可以完成,不久以前只有依赖麻省理工才可能有资源进行的工作(对在麻省理工管理成本高昂的那些日子,至今我还记忆犹新)。

从2002年开始,第一批“数制”工坊在印度农村、哥斯达黎加、挪威北部、波士顿市中心和加纳开设。每个地方的设施最初都花费了大约两万美元。由于随着技术进步成本会降低,我们并未指望首批“数制”工坊在经济上能自给自足。在实践过程中令我们诧异的是,即使需要花这么多钱,对复制实验室的需求仍络绎不绝。

设立“数制”工坊的初衷是了解哪些工具和制造程序最具实用价值,因此在还未清楚最佳运作模式时,我们就设立了第一批实验室。和在麻省理工一样,这些工坊的实际反响和效果十分迅猛;与学院周边社区一样,世界各地对这些设施的需求也特别强烈;我们最终在许多遥远的地方纷纷开出了“数制”工坊:在印度西部的帕巴拉村(Pabal),人们可以在实验室中制作测量工具,以检测奶制品安全,用以提高农业机械的功效;在比图尔(Bithoor)的恒河畔,当地妇女试图通过三维扫描和3D打印雕刻木块,用以编织赤坎(chikan,一种当地刺绣);挪威北部林萨潘(Lyngen Alps)山脉的萨米(Sami)牧人想通过无线网络和动物标签传输数据,使数据随羊群在山间漫游;加纳的人们希望制造一种可以直接从充足的阳光中提取能量的机器,从而替代当地稀缺的电力;在波士顿市中心,孩子们则在实验室中将废料制作成畅销的首饰。

上述案例的频繁发生证明了:相比发达国家与发展中国家在电脑应用上的“数字鸿沟”,世界各地在智造和装备工具方面的鸿沟更为巨大。桌面式计算机(台式电脑)在没有桌子的地方用处寥寥;它们常常被闲置在与世隔绝的赞助机构建设的机房里。合理的电脑运算需要建立在制造、测量、修正物理世界的原子和虚拟世界的比特的媒介上。“数制”工坊的主要职责不是向大众传播信息技术(Information Technology,IT),而是普及信息技术开发工具、为解决当地的实际问题研发技术方案。

长期以来,有种偏见是:在全球发展中,技术所扮演的角色反映了发展本身由低端向高端的演进。然而,“数制”工坊的经验表明,一些最不发达的地区往往需要最先进的技术。这一发现使我不断地前往华盛顿反复进行游说,从世界银行(World Bank)到国家科学院(National Academy of Sciences),再到国会山(Capitol Hill)和五角大楼(Pentagon):与其花费大量财力向全世界输送电脑,还不如输送能制作电脑的工具;与其试图让孩子们学习知识引发对科学的兴趣,不如给他们配置能在实践中学习的科学装备,教给他们知识和赋予他们工具,让他们能自主地发现科学;与其制作更好的武器炸弹,不如利用新兴技术帮助人们建设更好的社区。

在连续的游说经历中我发现,没有哪个机构知道如何创造合适的理由和通道,为上述的构想买单,五角大楼里也没有设置“避免战争的高技术办公室”(Pentagon Off ice of Advanced Technologies for Avoiding Wars)这样的行政单位。在服务设施水平低下的社区,为个人智造作融资,显然超出了对传统基础型研究基金的要求;对于传统的赞助机构或资助者来讲,这样的项目也显得过于冒险。小额信贷可能算是最接近这个目的的基金。在发展中国家,这类小额贷款基金通常是由妇女掌管的,用来支持金融合作项目。贷款用于资助像手机这样可以产生收入回报效应的投资。然而,这样的模式也并不适合为“发明”而进行的融资。因此这里需要的不是银行家,而是优秀的风险投资者。这并不矛盾,优秀的风险投资者,要懂得帮助初创者保护和经营创意,建立执行团队,同时拓展商业模式,以此能够使投资的项目增值。

从个人电脑与个人智造似曾相识的发展史来看,新的商业模式崭露头角。最初,商业软件的开发商和客户都是大公司,因为只有他们才能买得起运行软件的大型计算机。而当个人电脑出现后,任何人都可能成为软件开发者。而这时候,大公司仍需要开发并销售大型的程序,尤其是那些用以运行其他程序的操作系统。最终,电脑网络的技术工程与人际网络的社会工程相结合,使个人开发团队可以协同创造出功能最复杂的软件。

程序员编写大家可以读懂的源代码,源代码又转换成计算机可以读懂的可执行代码。商业企业一直保护着源代码,而把执行程序分售给消费者。但是,很多愿意公开自己源代码的个人程序员,可以组合成特殊团队(ad hoc groups)进行协作。在这里,他们可以和从未谋面的合作者共同编写出依赖任何个人都无法完成的大型程序。Linux操作系统就是基于这种开源(o pen source)方法开发的。科学的进步依赖于现在的研究者可以在以往研究人员的出版文献的基础上,继续开拓自已的新研究;同样,一名程序员提供的一段开源代码,有可能被地球另一端的某人获取,并在此基础上加以改进。

在开源软件的世界里,只拥有电脑或是提供代码还都不能独立成为专有的商业模式,要真正变成商业模式,还需要通过为使用者创造内容和提供服务等其他方法为软件增值。那些赚钱的新、老电脑公司的商业模式就是通过免费为消费者提供软件,而通过为消费者解决问题中所发挥出的价值来收费。

同样,是否拥有生产产品的工具和机器,长期以来一直是定义工人和资本家之间的分界线。但是,如果那些工具和机器变得容易获得,如果设计变成免费共享的,那么硬件就有可能遵循软件的上述演进方式。与开源软件一样,开源硬件虽然开始只有简单的智造功能,却正奋力追赶着那些傲慢的大公司,这些大公司始终不相信个人智造的“玩意儿”可以替代他们“真家伙”。厂家和消费者之间的边界将逐渐模糊,直至二者融为一体,市场可以小到只有一个人,也可以有多达十亿人。

二维图像打印机作为个人智机的前身,已经经历了这种过渡。高质量打印过去只用于商业服务,后来凭借激光打印机走进家庭。一部工业打印机最重要的属性是其生产能力,即每分钟可印制的张数。技术发展比例曲线中,为迎合行业特定需求的工业级打印机的速度越来越快,(要批量打印,可以使用工业级打印机)这让个人激光打印机的需求慢慢开始下降。惠普(Hewlett-Packard,HP)有一群工程师认为,要印制漂亮的图像,喷射墨点(喷墨打印)可以比将色粉转印到纸上(激光打印)更经济。虽然喷墨打印比激光打印速度要慢,不过他们的逻辑是,对家用打印机来说打印品质远比速度更重要。就为了这么一个异想天开的想法,他们脱离了设在帕罗奥图(Palo Alto)的惠普总部,到渺无人烟的俄勒冈州的科瓦利斯(Corvallis,Oregon)开店。之后,他们创造了一部商业历史;高质量的打印效果,几乎就可以开一个合法印钞的工厂了。可是最终,喷墨打印机还是没能代替商业打印机,但它创造了一个全新的巨大的市场,这一市场的驱动力是打印质量和便捷度,而不是打印速度。

与此相似,我所描述的新兴个人智造工具的产生,也是针对个人生产而非批量生产。个人智机的出现,最初也是在工厂创造产品过程中,由快速原型的制作需求驱动的,因为在设计过程中的原型纠错,可以避免在大批量生产流水线上再纠错的昂贵代价。大型机器设备展会上,大型切割机、冲压机和切模机这些机械食物链顶端的工具都居中布局,快速原型和个人智机常常被贬到一些宁静的角落中。但如果市场就是一个人,那么原型就是产品。大型机械将继续大规模量产;螺母和螺栓的价值在于它们每个都一样,而不是它们的独一无二。而小型机械可以定制具有差异性的产品,也就是在创制万物课上和“数制”工坊中所生产的那些发明。

个人智造最大的障碍不在于技术,技术上已经可以有效实现了;障碍也不在教育培训,基于项目的同步平行模式(just-in-time peer-to-peer project-based model)确保了全球每个授课现场都能和在麻省理工学院上课有一样的效果。个人智造最大的障碍其实很简单:在于大家对这一概念还缺乏了解,甚至不认为它是可能的。这就是我们编写了这本书的初衷。

本书讲述了个人智造先驱们的故事以及他们所使用的工具。因为二者都如此动人,我将他们的故事相互交织于几个章节里,以揭示那些出现的新的应用程序,和让这些程序能得以成功的过程。本书的任务就显而易见了:不仅仅要描述谁在做什么,还要说明如何去做。对工具的介绍,也让读者身临其境地感受麻省理工学院以及“数制”工坊现场。本书还充满了实操的培训,在最后章节,我详细介绍了如何复制书中所展示的那些产品,以及复制它们所需要的程序和流程。

我使用了经典的“你好,世界”(Hello,World)为范例贯穿全书。1978年,贝尔实验室新编写了C语言,其介绍手册中以一个简单程序打印出的“你好,世界”字样为例。这事听起来好像没什么了不起,但在当时,要懂得如何用计算机语言编写出基本程序,再用程序打印出文字,着实是件激动人心的大事。从此,每有新的计算机语言面世,都以“你好,世界”的编程作为范例。美国计算机协会目前列出了从A+[1]到zsh[2]一共204个语言版本的范例。

那些“你好,世界”的程序与我在本书中所给出的范例有所不同,我的范例涉及的不仅是如何排列比特,也需排列原子;不仅编辑电脑命令,也需移动物体材料。不过我们的原则是一样的:用尽可能少的特性来展示每一个工具如何有效工作。将书中范例整合在一起,就可以描绘出一个相当完整的智造画面:如何让任何人制造出几乎任何东西的不同方式。

我希望《智造》这本书能激发更多人开创他们自己的技术未来。我们历经了数字革命,但我们无需一直沉浸在数字革命之中。个人智造将我们在数字世界里创造的可编程性转化成我们居住的物理世界。当成群结队的企业家、工程师与学术权威都在试图寻求下一个杀手级的计算机程序应用时,计算机界的最瞩目发展却从计算机机壳内部跳离出来,严格意义上讲,是如何去制造机器。

【注释】

[1]译者注:A+是一门阵列编程语言的名字。它是由摩根·斯坦利公司在1980年代在APL的基础上开发起来的。现在使用GPL授权。

[2]译者注:zsh是一款功能强大终端(shell)软件,既可以作为一个交互式终端,也可以作为一个脚本解释器。它在兼容Bash的同时(默认不兼容,除非设置成emulate sh)还有提供了很多改进。

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