追求精確（簡體書）

精/確，不僅從源頭上“定義”了現代世界，更一步步“塑造”了現代世界。諸如今日火熱的智能製造，便是由我們對精/確的不斷追求所構建起來的。《追求精確》是一部 250 年精/密製造的滄桑巨變史，一部恢宏的機械交響史和一首激蕩人心的智能製造交響曲，是關於人類不斷逼近精/確JI限的創造史、創新史。

精/確是一切的關鍵。它是現代社會不可或缺的重要組成部分。日常生活中對我們而言非常重要的物品，例如手機、相機、電腦、自行車、汽車等，裡面的零件都需要相互匹配，才有可能完/美運轉。然而，儘管我們的生活充滿了精/確，但我們往往忽視了精/確的存在。關於精/確度的思考是歷史上一個偉大的轉折點，如果沒有對精/確的重視，製造業的崛起就不可能發生。

作者西蒙·溫切斯特帶領讀者回到工業時代的起源，以前/所未有的廣度和深度、獨到的視野，穿越250年的歷史，從英國北威爾士的鑄造廠到曼徹斯特的工廠，再到美國迪爾伯恩的汽車生產線，以及美國的實驗室，追溯了從工業時代到數字時代的技術發展歷程。溫切斯特通過講述精/密製造先驅的故事：“鐵瘋子”約翰·威爾金森、亨利·莫茲利、約瑟夫·布拉馬、傑西·拉姆斯登和約瑟夫·惠特沃思等，帶讀者見證公差是怎麼一步步縮小為零的。從 0.1 到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01，在這不斷迭加的 0 的公差世界的背後，是開放與封閉、創新與停滯、理想主義與功利主義的競跑，同時，也是企業與企業在管理文化上的較量。 追求極致精/確、極致精益，不僅是一種產品質量觀，更是一種關乎企業存亡乃至國家興衰的哲學觀。

【英】西蒙·溫切斯特

• 洞見深刻的歷史學家與思想家。牛津大學聖凱瑟琳學院名譽研究員。2006 年，獲得了英國女王親自頒發的大英帝國勛章。2016 年，榮獲加拿大皇/家地理學會勞倫斯•伯比勛章，並當選為院士。曾任《衛報》海外記者及《星期日泰晤士報》海外特派員，長期為《紐約時報》《國家地理》《衛報》及BBC等媒體撰稿。
• 精/密製造先行者，照亮智能製造未來的“點火者”。深入研究了精/密製造250年跌宕起伏的發展歷程，掀起了一場對精/密製造改變世界大問題的深刻探討：完/美從時間中誕生，現代世界從精/確中涌現。
• 屢登榜/首的暢銷書作家，其作品屢屢登上《紐約時報》《華爾街日報》等暢銷榜。作品選題涉獵廣泛，尤其擅長敘事；寫作視角獨樹一幟，能用淵博的知識給讀者帶來獨特的閱讀體驗，著有《教授與瘋子》《天才與狂徒》等廣為人知的圖書。
• 聞名遐邇的探險家。畢業於牛津大學地質學系，地質主題研究和旅行調研貫穿了溫切斯特的一生，他遊歷了亞洲、美洲及非洲的不少國家與地區，廣泛深入世界各地，為其在文學、歷史和地質學領域的卓/越建樹埋下了伏筆。

• 《追求精確》濃縮250年來精/密製造的科學發展歷程，帶領讀者見證公差是怎麼從1 縮小到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01（幾近為零）。同時，這也是一部對完/美主義者的頌歌，正是對精/確不斷追求的他們，塑造了現代世界。
• 西蒙·溫切斯特深入研究了精/密製造250年跌宕起伏的發展歷程，掀起了一場對精/密製造改變世界大問題的深刻探討：完/美從時間中誕生，現代世界從精/確中涌現。
• 榮獲2018年英國皇/家學會洞察投資科學圖書獎、2019 年美國有聲書出版商協會非虛構類圖書獎。
• 華為管理顧問田濤，清華大學經濟管理學院教授、領導力研究中/心主任楊斌，南方科技大學教授、英國物理學會會士馬兆遠，中國商業文明研究中/心發起人、秦朔朋友圈發起人秦朔，正和島副總裁、總編陳為聯袂推薦。
• 湛廬文化出品。

坐在人類歷史的灘頭，窺探宇宙的邊緣

田濤

華為管理顧問

“牛頓這冷冰冰的妖怪將宇宙描繪成一部機器，使人愈發覺得科學本質上是機械的”，這是我在《理念：卓越組織的原動力》一書中引用的一句話。在閱讀《追求精確》這部譯著時，我看到了另一段話：“在精確度的歷史上，晶體管的發明標志著運動的機械部件讓位於靜止的電子器件，牛頓將衣缽傳給了愛因斯坦。”

在我少年至今的幾十年閱讀史上，《追求精確》屬於百分之一那一類讓我用心至深、用功多、用時長的一部書。我花了將近一個月的時間泛讀了一遍，又精讀了一遍，然後又抽讀了一些精華章節，在做了 3 000多字批注的基礎上，又做了 1.2 萬字的內容摘要，同時又給書中的 16 位人物做了每人百字左右的小傳。

《追求精確》是一部 250 年精密製造的滄桑巨變史，是一部恢宏的機械交響史和一首激蕩人心的智能製造交響曲，是關於人類不斷逼近精確極限的創造史、創新史。

而牛頓與愛因斯坦則是這部宏大史劇的隱身編劇和導演。牛頓主宰了上半場，愛因斯坦主導了下半場。

“少了一個鐵釘，失去了一個國家”

一切精確的起點，來源於一種對完美的信仰。質量還能更好嗎？缺陷還能更小嗎？功能還能更優嗎？效率還能更高嗎？ 250 年以來，一個叫作“公差”的概念如黑色幽靈般，偏執而狂熱地左右著一代代的天才與狂徒、工匠與技師、架構師與程序員，他們用“公差主義”重構世界，將人類帶入現代性。

我19歲才知道什麼是公差和量塊，那時我是一家國營造紙廠的工人。在閱讀《追求精確》這部書稿時，我曾幾次和華為總裁任正非電話交流書中一些故事與觀點，在講到“公差”於工業革命、信息技術、人工智能的影響時，任正非告訴我：“我高中時讀過作家草明的小說《乘風破浪》，那時就知道了公差，這本書給我的印象很深。”華為有今天之成就，追求“極小公差”應該是成功要素之一。

公差剛性，就像射出去的子彈，射手極微的一下抖動，將有可能決定一輪比賽、一場戰爭、一支軍隊的命運。戰場贏在公差，市場贏在公差，國家間的競爭、企業間的競爭也在絕大程度上取決於公差，取決於公差所定義的武器的精良度、產品的精良度，取決於企業、軍隊和國家管理的精確性、系統性、通用性、可預測性、可檢測性。

從 0.1 到 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01，在這不斷迭加的 0 的公差世界的背後，是開放與封閉、創新與停滯、理想主義與功利主義的競跑，同時，也是企業與企業在管理文化上的較量。追求極致精確、極致精益，不僅是一種產質量量觀，更是一種關乎企業存亡乃至國家興衰的哲學觀。

以芯片製造為例，精確度已經達到不可思議的程度。比如，製造芯片的光刻機的運行環境，其清潔度幾乎是不真實的，每立方米空氣中僅僅允許含有 10 個大小不超過 0.1 微米的微粒。而“相比之下，生活在正常環境下的人類就像是遊走在由空氣和蒸汽構成的瘴氣中，而這種瘴氣的清潔度只是阿斯麥（ASML) 工廠內的房間清潔度的 1/5 000 000。”——倘若不如此，一粒極微小的灰塵瞬間會毀掉數百塊即將制成的芯片。

哈勃望遠鏡在被送入距地球 380 英裡的軌道時，卻由於主鏡頭上只有人類頭髮粗細的 1/50 的誤差，使得它“經歷了 1 300 天毫無意義的漂泊”，其原因僅僅是技術人員極微小的一個疏忽所致：矯正用的金屬棒的蓋子上少了一小塊油漆。

1814 年 8 月 24 日，英國軍隊將正在建設中的美國白宮付之一炬。美軍的慘敗，是因為那個年代，“美軍的槍支是出了名的不可靠”，而英軍的槍械依靠精密製造，實現了可互換零部件。

2015 年，日本一家主流移動通信運營商在對華為產品進行認證時，一個微小細節給華為員工留下了深刻印象：質量認證專家在華為的製造車間，踩著梯子，戴著雪白的手套，檢測幾米高的門窗頂上是否有灰塵……

阿拉伯諺云：“少了一個鐵釘，失去了一個國家。”多了一粒灰塵，也許會毀掉一家企業。

新的世界秩序，是由追求精確性塑造的

自由經濟學家們欠失公平地把過去兩百多年的人類經濟發展大半歸功於亞當·斯密，就像把工業革命的桂冠賜予瓦特一樣，殊不知，瓦特改進和發明了蒸汽機，但瓦特早期的蒸汽機基本上是靠另一個人非凡的技術能力才得以誕生的。這個人叫約翰·威爾金森（John Wilkinson），他是一位工匠，也是公認的“精密工程之父”。發明家瓦特的赫赫威名遮蔽了工匠威爾金森的偉大。

誰定義了現代世界？在一定意義上，自 18 世紀下半葉以來的世界秩序，是由精密製造塑造的。“精密製造是一個被刻意發明的概念，源於人類非常實際的需求”，同時亦源於人類征服世界、征服宇宙的野心。瓦特說：“大自然是有弱點的，只要我們能夠找到它，便能對其加以應用。”瓦特與威爾金森，兩顆睿智的大腦和兩個熱忱的靈魂，再加上兩雙靈敏的手，共同“讓工業革命誕生了”。

生活在現代的人們，應該把對牛頓和愛因斯坦、亞當·斯密和凱恩斯同一殿堂的那些偉大科學家和思想家的至高崇敬，勻一部分出來給威爾金森、給約瑟夫·布拉馬（Joseph Bramah）、給亨利·莫茲利（Henry Maudslay）、給亨利·羅伊斯（Henry Royce）、給亨利·福特（Henry

Ford）、給威廉·肖克利（William Shockley）……正是威爾金森這位“可愛的瘋子”，將公差控制到了 0.01 英寸，從此“精密製造的精靈從瓶子中鉆出來了”，於是，250 年波瀾壯闊的技術創新史詩、工程進步史詩展開了，從蒸汽機到可互換零部件，從汽車到噴氣式飛機，從哈勃望遠鏡到韋伯望遠鏡，到 GPS，到芯片，到激光干涉引力波天文臺，到時間和空間的度量、物體質量的度量……公差在 200 多年間，從 0.01 邁入0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01，並且還在持續縮小中。

精密製造和智能製造的一部輝煌史，背後是一部英雄史。莫玆利發明了車床，製造出了“一臺推動歷史前進的發動機”，是“工業時代的工具之母”，拿破侖是他一生中的“理想英雄”；伊萊·惠特尼（Eli Whitney），一個自大狂，奸商，欺詐者，江湖騙子，後來卻成為美國精密製造的先驅者，與華盛頓、愛迪生、富蘭克林等杰出人物並列出現在美國郵票中；亨利·羅伊斯①與亨利·福特，前者在他所製造的勞斯萊斯汽車上，實現了對機械之美的極致追求，時至今日，勞斯萊斯仍然是完美和超越一流的代名詞。而後者，則以他所推動的全流程、全產業鏈的生產

線，不僅改變了汽車工業，終“改變了整個工業世界”，他是精密製造領域的“高效的革命家”；弗蘭克·惠特爾（Frank Whittle），噴氣式發動機的發明者和噴氣式飛機的奠基者之一，他以 13 年的寂寞與堅韌，將人類思維從純粹的機械世界轉移到了超越時空的超凡世界，使得精密設計與精密工程，在航空領域發展至今，基本達到了人們能力的極限。威廉·肖克利，在 76 年前的 1947 年，首次公開了早可用的晶體管，70多年後，可以毫不夸張地講，晶體管幾乎統治了現代世界，現在，地球上正在運行的晶體管數量“比地球上所有樹上的葉子還要多”，人類“從純粹的機械和物理的世界進入了一個靜止無聲的宇宙”……

極小的會變成微觀的，微觀的會變成亞微觀的，亞微觀的可能會變成原子級的。精密製造大踏步地朝兩極推進，宏觀至宇宙，微觀至原子。精密製造領域 250 年的“軍備競賽”，既是企業層面的，更是國家層面的。在很大程度上，在當代，哪家企業在精密製造、智能製造上領先，它就進入了全球產業的執牛耳者序列；哪個國家在精密製造、智能製造上領先，它就擁有了關於前沿技術標準的定義權和前沿產業方向上的話語權，以及世界科技、經濟、軍事上的制高點地位。

歷史上，大部分的技術創新是軍事需求推動的

軍事是智能製造的引擎之一。當今世界的技術創新大部分是軍事需求推動的，是少數人的“戰爭妄想症”推動的，是國家之間的軍備競賽推動的。這實在是人類世界的悲哀：我們今天所享有的一切舒適便捷，包括電子設備、醫療器械、跨時空旅行、跨時空信息交流，以及現代文明的方方面面，皆源於過往 300 年左右層出不窮的技術發明、技術創新，源於智能製造的加速度演進，源於公差的指數級縮小。然而，這些發明和創新背後的元驅動力之一卻主要是國家之間的軍事對抗。好無奈的悖論！

1776 年，鐵匠大師約翰·威爾金森從一個碩大的實心金屬塊上鉆出了一個空心圓柱體，從而開啟了工業革命的新時代。但這種技術起因於製造槍炮，威爾金森發明的大炮參與了 18 世紀中葉英國的所有戰爭，包括美國的獨立戰爭。威爾金森將他的火炮技術與瓦特的蒸汽機結合起來，軍事發明才得以次大規模商業化，造福於人類。

從槍械開始，零部件實現了通用，“這是構成現代製造業的基石之一”。亨利·莫茲利在“精密機械製造”、“批量生產”和“實現完美平整度”方面的一系列發明，使得英國皇家海軍在將近一個世紀擁有了“統治世界各大洋的能力”，並終推動了全球航運業和貿易的蓬勃發展。美國第二次獨立戰爭期間，英軍放火燒毀美國白宮的那一天，卻注定了英美技術實力的轉移和美國精密製造的崛起。落後就要挨打，善於自我批判和自我反思的美國精英階層，以足夠的自信和足夠的謙卑，足夠的激情和足夠的忍耐，開始了向一切先進者、一切優秀的對手學習的漫長過程。37 年之後的 1851 年，英國在倫敦舉辦“萬國工業博覽會”，機械的澎湃動力和移山倒海的力量，無比夸張地張揚著“日不落帝國”無人比肩的技術和工業實力。但正是在浮華喧鬧的宏大敘事中，一位來自美國的年輕人，花了 51 個小時，打開了英國鎖匠約瑟夫·布拉馬設計的一把鎖。

布拉馬曾經向全世界的工匠發出公開挑戰書：“誰要是能製造出撬開或打開這把鎖的工具，他將得到 200 幾尼的獎賞。”整整 60 年之後，大洋彼岸的一位美國人打開了這把“那個年代英國人極為癡迷的東西”。

這樣一個象徵性的細節，恐怕不僅僅具有象徵性。

現代噴氣式發動機的研究來自英國人弗蘭克·惠特爾，他的身高約1.52 米，“頗有卓別林的氣質”，戰爭加速了他的發明從實驗室走向天空，夢想與堅韌將他的“身高”拉長成了“巨人”。而當今引領航空製造的卻是美國波音公司。

次和第二次世界大戰，是傳統精密製造與現代精密製造的分水嶺，美國取代英國、法國和德國後來居上。

1973 年 5 月初的一個周末，一群美國空軍軍官討論了 GPS 的架構輪廓，5 年後正式啟用，初是美國軍方的機密之一。現在，全球經濟社會運行的大部分都要依賴美國的 GPS、中國的北斗衛星導航系統、歐洲的伽利略系統和俄羅斯的格洛納斯系統。

互聯網、手機、傳感器等早的技術發明和應用都源於軍事需求。今日的全球技術中心硅谷，之前被稱為“國防谷”（Defense Valley），從20 世紀 50 年代到 80 年代，硅谷的雇主是軍工巨頭洛克希德·馬丁公司，著名的仙童半導體公司的個合同是為美國軍隊和美國國家航空航天局（NASA）製造芯片。

為什麼大部分的技術創新、精密製造來自軍事和軍隊需求？要言之：軍隊是與死亡對抗的組織，軍事是與已知和未知的生死危機對抗的特殊領域，軍隊對精確性的要求是剛性的。因此，軍事和軍隊在技術創新和精密製造上的資本投入、人才投入以及其他投入從來是不計成本的。雖然軍事技術研發在一定意義上並不適用於常規的“資產負債表”概念，然而，軍事技術成果、精密製造向商業的大規模擴散所產生的經濟社會暈輪效應，卻具有無法估量的巨大價值。

一個人的靈光一閃，也許就是一個改變世界的時刻

危機，或者軍事需求並非技術創新和智能製造的驅動力。仰望星空是人類古典的精神本能。人類來自叢林，恐懼如影隨形地永遠困擾著人類。但人類也是夢遊者，夢想與想象力是人類區別於其他一切種群的文明胎記。危機是創新的胎盤，而關於自然與人、宇宙與人、不確定性與人的人類想象力則是科學發現、技術創新、智能製造的產婆。

坐在人類歷史的灘頭，窺探宇宙的邊緣。天才的夢想家愛因斯坦曾經想象：遙遠的浩瀚宇宙中所發生的事件會在時空結構的“湖面”引發漣漪，如果這些“漣漪”經過或穿過地球，就會使地球的形狀發生改變，這即是著名的引力波理論。它既是愛因斯坦那碩大的腦瓜推理出來的，也是他那天馬行空的大腦的奇幻想象。

他的推理和想象確定嗎？宇宙真的像一座神奇的湖面，時而有一片片的石子掠過，並蕩起由遠而近、由強到弱的一簇簇“美麗的”漣漪嗎？

激光干涉引力波天文臺誕生了，它與戰爭無關，與軍事和軍隊無關，在某種意義上，它只關乎人類的好奇心、想象力。

“科學是發現上帝密碼的，技術發明是改寫上帝密碼的，精密製造是重構上帝密碼的。”在我和一位智者交流《追求精確》一書中關於哈勃望遠鏡、韋伯望遠鏡，尤其是激光干涉引力波天文臺這一部分的內容時，他冒出了上面這一段哲語。

激光干涉引力波天文臺的建造，是為了觀測宇宙“漣漪”是否真的存在，觀察這種“漣漪”對地球的“衝擊”是否會引起地球形狀的微小改變。它做到了。

它不僅是對“愛因斯坦想象”的有力應答，也成功挑戰了精密工程的精度極限，它同時是迄今為止人類多門類的科學發現、多學科的技術發明、多層面的精密設計和精密製造方法的集成，當然，也是人類那些仰望星空的精英群體的想象力的系統性展現。

一個人的靈光一閃，也許就是一個改變世界的時刻。

《追求精確》這本令人著迷的關於精密製造的“史書”的作者西蒙·溫切斯特，還出版過另外一本令人著迷的書：《天才與狂徒》。兩本書共同的特點是其嚴謹的專業水準，對技術發明史、精密製造工程史從宏觀至微觀

的通透把握，而貫穿兩本書始與終的主旋律則是人：奇奇怪怪的人，奇奇

怪怪的天才，奇奇怪怪的瘋子，奇奇怪怪的狂徒，奇奇怪怪的妄想症“患者”。作者還曾寫過另一本書：《教授與瘋子》。

普遍而言，那些影響和改變世界的科學家、發明家、一流的教授和一流的工匠，大多是異常者：異常的個性，異端的思維，異類的行為，異於常人的想象力。任正非稱其為“歪瓜裂棗”。

夢想家奠定世界歷史的基調，“歪瓜裂棗”者總是在創造人類“物理和精神上的雙重”。

摩爾定律：智能製造時代的“魔笛”

“天體的運行由諸神決定”，人類的創造邏輯與創新進程是否人類自己能夠掌控？

1965 年，36 歲的“仙童”工程師戈登·摩爾預言：關鍵電子元器件的尺寸每年會縮小一半，而計算速度和功率則會翻倍。“每年”後來修改為“每兩年”。從此，摩爾定律成為集成電路領域的“聖經”:“不僅因為其正確性得到了驗證，而且驚人地準確”。

戈登·摩爾是智能製造時代的“魔笛手”。

1947 年，晶體管相當於小孩手掌那麼大。1971 年，英特爾 4004芯片上的晶體管間距為 10 微米，這塊處理器上的 2 300 個晶體管之間的距離僅相當於霧滴大小。1985 年，英特爾 80386 芯片上的節點已經縮小到 1 微米，處理器上有超過 100 萬個晶體管。隨著芯片不斷按照摩爾定律的魔笛跳舞，晶體管數量越來越多，節點距離也越來越小，納米開始替代微米走上舞臺，納米是微米的 1/1 000。

在電子技術領域，納米的數字越小，工藝和產品的精密度和精確度越先進。2016 年的布羅德威爾系列芯片，節點大小已相當於小病毒的大小，每塊硅片上包含不小於 70 億個晶體管。2020 年推出的 5 納米芯片居然容納了多達 153 億個晶體管，超過了人類大腦中的神經元數量（120億 ~140 億）。5 納米相當於頭髮的萬分之一，一根頭髮大約有 6 萬納米寬。晶體管之間的間距正在迅速接近單個原子的直徑。

芯片狂們的口頭禪是：再來一次，再試一次！功率再增加一倍，尺寸再縮小一半。讓“不可能”這個詞“在芯片設計和製造這個行業變得無人提及，無人聽聞，無人理睬”。英特爾的研究人員在 2022 年的 IEEE 電子設備協會上宣布的研究成果：通過改進芯片封裝技術，在 2030 年前，芯片性能將達到當前芯片的 10 倍。

在科學發現、技術發明和精密製造的世界裡，追求精確已經成為一種信仰。精確是對不確定性的探索與征服。信仰是什麼？相信了並仰望之。環繞精密製造上下左右的科學瘋子、技術狂人、工匠“傻子”們對“摩爾定律”信而仰之，摩爾定律就成了一種“亞宗教”。《聖經》裡的上帝耶和華，就是一位熱衷創造的設計師、癡迷創新的建築師和“宇宙”的程序員。

摩爾定律出現後，人類社會似乎已很難產生牛頓、愛因斯坦這類“半神半人”“半人半神”的孤膽英雄了，科學發現、技術發明越來越走向群體協作，每個“恒星”的周圍都環聚著一群璀璨的“行星”，而精密製造從一開始就是一種天才、瘋子與“呆子”的群體合作，始終呈現出的是一種系統力量。

當今人類的科技與經濟，不僅徜徉於摩爾定律支配下的集成電路時代，隱約可見的是，“集成”已成為一種前所未見的大趨勢。大規模的思想集成、大規模的創意集成、大規模的想象力集成、大規模的數據集成、大規模的算力集成、大規模的資本集成，將會使“摩爾定律”泛在化——人類的創造活動、創新活動將變得越來越可預期、可實現、可“想象力變現”。

20 世紀下半葉以來，為什麼世界上富有的人大多集中於信息技術產業？資本與人才的集成效應使然。從 21 世紀 10 年始，資本瀑布與人才瀑布開始大規模朝著人工智能的方向集成和奔瀉。幾乎在與威廉·肖克利發明晶體管的同一時間，又一位“半人半神”的科學家艾倫·圖靈提出了圖靈實驗，用於判定機器是否擁有智能，因之，他被公認為“人工智能之父”。將近 80 年以來，人工智能的發展先是如小河小溪，接著大江奔騰，到如今已進入江河湖海大合唱的時代。

當集成電路到達一種普遍公認的極限時，摩爾定律會否在人工智能這個既令人無比激動又無比恐懼的領域成為統治者？或許，摩爾定律在集成電路領域既能突破原子極限，為人工智能提供更加不可思議的算力，同時在人工智能領域吹響“魔笛”，成為集成電路和人工智能的“雙統治者”，那麼，它會將人類引向何方？置於何地？

細思極恐的也許真正是：在摩爾定律這部“聖經”中，誰將是未來“統治者的統治者”？誰將是未來社會的“新上帝”？是 AI 嗎？還是人類？

大海深處，正在噴發的火山口，擠滿了沸騰喧囂的力量。

關於追求精確、關於人工智能的悖論思考

威爾金森、布拉馬、莫茲利、肖克利等歷史人物賦予我們要不斷提高精確度的觀念，我們是否應該毫無保留地崇敬和感謝他們？“在更廣闊的世界裡，人們是不是過於看重精確度了？”

科學技術與精密製造給現代人類帶來了巨大福祉，但我們是否意識到，它背後的驅動力之一源自軍事需求？源自少數國家和少數人的戰爭妄想症？人們追求確定性，但人類今天和未來的命運卻越來越處於一種不確定的“懸湖”狀態。

現代性的二元性：今天的人們對極致精確和極致完美有著近乎病態的追求，另一方面卻是“對不完美的揮之不去的喜愛”。我們有否能夠從這種兩極分裂的精神和物質需求之中找到一種均衡狀態？找到第三種生存方式？

當類似 ChatGPT 這種通用人工智能被摩爾定律所定義、所牽引、所控制時，對人類而言，福兮禍兮？人類是否在能力上、道德上、意志上、心理上，以及整個精神上對這種“一半天使，一半魔鬼”的“新物種”有足夠充分而堅厚的準備？

……

 

推薦序 坐在人類歷史的灘頭，窺探宇宙的邊緣

序 言 精密製造的歷史

 

第1章 星象與分秒，蒸汽與氣缸

公差 0.1

第2章 極致平整，極致縝密

公差 0.000 1（10^-4）

 

第3章 每個家裡都備有火槍，每個船艙都配有鐘表

公差 0.000 01（10^-5）

 

第4章 在更完美的世界邊緣

公差 0.000 000 1（10^-7）

 

第5章 沒有人能抵擋在高速路上飛馳的誘惑

公差 0.000 000 000 1（10^-10）

 

第6章 在萬米的高空，精確與風險同在

公差 0.000 000 000 001（10^-12）

 

第7章 透過清晰的望遠鏡望向遠方

公差 0.000 000 000 000 1（10^-13）

 

第8章 我在哪裡，現在是何時

公差 0.000 000 000 000 000 01（10^-17）

 

第9章 超越精確的極限

公差 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 01（10^-35）

 

第 10 章 均衡的必要性

後 記 稱量萬物，時間才是終極依據

致 謝

術語表

 

精密製造的誕生

人類有史以來製造的兩種精確的測量儀器，其中一件目前位於美國西北太平洋地區，地處華盛頓州幹旱的中部，遠離一切人群。它在絕密的核設施外制成，而正是這些核設施為炸毀日本長崎的原子彈製造了批钚元素。數十年來，钚元素都是美國大部分原子武器庫的核心材料。

多年來，在那裡進行的核活動產生了巨量核廢料，在當地留下了難以想象的危險輻射地帶，其中的核廢料包括舊的燃料棒、被放射物沾染的衣物等。直到現在，在公眾的強烈抗議之下，核輻射的隱患才得以清除，或者用環保主義者更喜歡的方式來說，核廢料被“處置”了。今天，眾所周知的漢福德場區（Hanford site）是美國官方承認的、世界上的核廢料處置基地，處置核廢料的預算高達數百億美元，而對於核污染的補救工作可能會一直持續到 21 世紀中期。

在一個深夜裡，我次從西雅圖開車到漢福德場區。在向南疾馳的汽車裡，我可以看到遠處微弱的燈光。在持槍守衛的保護下，安全鐵絲網和警告標志後面是大約 11 000 名工人夜以繼日工作的場地。這些工人負責清理充斥著危險、有毒放射性物質的土壤和水體。有些人甚至認為，這項任務的工程量太大了，可能永遠無法妥善地完成。

在主要清理場區南面的鐵絲網之外，仍能看到殘存的原子反應堆的高塔。當今科學界引人注目的實驗正在此地進行。這項實驗根本不是秘密，也不可能留下任何有害的殘留物，該實驗需要製造並使用一系列人類有史以來製造的精密的儀器。

這是一個不起眼的地方，很容易被忽視。經過漫長而令人疲憊的夜間行車，我天亮時才到達赴約地點。這條路空曠而冷清，而且主要的岔路口都沒有標識。在馬路左手邊 100 米開外，有一系列低矮的白色建築物，旁邊的一個小標牌上寫著“LIGO”（激光干涉引力波天文臺）和“WELCOME（歡迎）”的字樣。這個地方的景觀差不多就是這些。也許標牌想表達的是：歡迎來到“極致精密”信徒的殿堂。

核科學實驗場的科學儀器是花了幾十年的時間設計的，這些儀器隱藏在乾燥而多沙塵的地方。“我們通過隱姓埋名來維護自己的安全”，這是那些醉心於核武器，並從事昂貴實驗的科學家們的座右銘。畢竟在激光干涉引力波天文臺實驗場，並沒有帶刺的鐵絲網或圍籬來保護這些科學家。在實驗場中，機器的公差控制嚴格到了不可思議的程度，這些實驗儀器部件的精確度是地球上任何其他儀器都無法企及的。

激光干涉引力波天文臺這裡有幾臺複雜且昂貴的機器是用來檢測敏感變化的。它們探測的物件是在那些稍縱即逝的、出現在跨越時空結構當中的、造成破壞和扭曲的漣漪：一種被稱為“引力波”的現象。1916 年，愛因斯坦預測了這一現象，將它作為其廣義相對論預言的一部分，即引力波這一現象應該會在宇宙中出現。

如果愛因斯坦是對的，那麼一旦在遙遠的太空中發生了一個並不算罕見的重大天文事件，諸如一對黑洞發生碰撞，那麼引力波的星際漣漪就會以扇形傳播開來，且以光速移動，終到達並穿過地球。在這一過程中，整個地球的形狀都將發生改變。當然這種改變的程度是無限小的，小

到幾乎任何有知覺的生物都無法感受到這種變化。這種輕微的擠壓對於器械而言也是極其微小、短暫且無害的，甚至幾乎任何已知的機器或設備都無法記錄這種現象的蹤跡，但是，從理論上來講，激光干涉引力波天文臺除外。經過幾十年的實驗和調試，現在這個儀器擁有更高的精確度和靈敏性，此時此刻正在華盛頓州西北沙漠的高地上運行。在路易斯安那州的海灣區，第二個激光干涉引力波天文臺也已經建成，並且已小有成就。

終於，2015 年 9 月，在愛因斯坦的相對論面世一個多世紀以後，激光干涉引力波天文臺的研究人員次偵測到了引力波。在同年的平安夜以及 2016 年，激光干涉引力波天文臺的儀器又多次顯示其確鑿無疑地偵測到了一系列引力波數據。這些引力波經過數十億年的旅行，自宇宙太空的外緣，跨過茫茫時空，掠過地球，並在一瞬間短暫且輕微地改變了地球的形狀。

為了探測到這些，激光干涉引力波天文臺的機器必須按照完美的工程標準建造。要知道這在幾年前幾乎是不可想象的，甚至是難以實現的。因為這種考究、敏感且精密的工程，並不是絕大部分工程的做派。更加精密的製造加工技藝並不是現成的，更高的標準在黑暗中等待著人們去發現，而精密製造的早期推崇者，會為了公眾利益逐步去發掘並實現它。

很多時候，與激光干涉引力波天文臺工程仰望星空的特性相反，精密製造是一個出於某個特定且公認的歷史需求而特別創造出來的概念。精密製造的產生源於非常實際的需求，這些需求與 21 世紀的我們想要驗證遙遠星球發生碰撞之後，是否會產生引力波這種物理現象的實證科學精神相去甚遠。

實際上，精密製造所要講述的是 18 世紀時，應用物理學所要面對的一個緊迫且現實的問題。這個問題與高溫狀態下的水這一擁有驚人潛力的載體，即蒸汽有關。steam（蒸汽）一詞產生於 17 世紀，同時又定義了 17世紀。精密製造的出現關乎我們能否存儲、駕馭和疏導機器中的蒸汽，關乎能否馴服這無形的、氣態的水。精密製造的實現使我們得以獲取蒸汽的磅礴動力，讓蒸汽在我們需要的地方做功，並且如果幸運的話，能夠增進全人類的福祉。

而這樣偉大的力量卻源自工程史上一次獨一無二的靈光乍現，它發生在英國的北威爾士。那是 1776 年 5 月中一個涼爽的日子，頗為巧合的是，這件事發生在美國建國的 6 周前。這之後不久，在美國的土地上，精密製造的技術恰逢其時地蓬勃發展起來。時至今日，大部分人都認為，5 月的那一天正是精密製造誕生的日子。雖然這對一些人而言依舊有些爭議，但是在這一天，精密製造終於做到了切實可行，而且具有可復制性。不僅如此，這種精密製造的程度是可以記錄和衡量的。這次精密製造把公差控制在了 0.1 英寸，這只相當於英國 1 先令硬幣的厚度。