精工制表公司的故事
沉默的制表工匠
不精确的完美
后记 称量万物，时间才是终极依据
更加科学的度量系统
7个重要的单位
时间是什么
时间才是终极依据
致谢
术语表
测一测 你对精密制造了解多少？
· 工程界公认的真正的精密工程之父是谁？
A.威廉·肖克利
B.约翰·威尔金森
C.亨利·莫兹利
D.约瑟夫·布拉马
· 公差被定义为“机器工艺中允许存在的误差范围”，以下具有更低公差的是：
A.喷气式发动机
B.圆珠笔
C.鞋子
D.鱼雷的导航系统
· 在古埃及，人们在确定一个长度单位前，往往会测量法老前臂的长度，并以此为依据测量其他物品。后来人们逐渐接受了用法老的前臂作为测量距离的单位。这是真的吗？
A.真
B.假
从“水门事件”报道者到“大英帝国勋章”获得者、加拿大皇家地理学会院士
西蒙·温切斯特1944年出生于伦敦。从牛津大学地质系毕业后，他在非洲一家矿业公司担任地质研究员，却发现自己实际上是个“非常糟糕、无能的地质研究员”。一天晚上，在矿场的帐篷里，温切斯特读了简·莫里斯(Jan Morris)广受赞誉的历史文学作品，这立刻激发了温切斯特成为作家的愿望，他跳起来写信给莫里斯寻求职业建议。莫里斯很快回信，并敦促他在接到信的那一天就放弃地质学，去找一份给报纸写作的工作。不久之后，温切斯特就顺利地在英国一家报社找到了工作。
1969年，温切斯特加入《卫报》。最初是驻纽卡斯尔的代表，后来成为驻贝尔法斯特的通讯员，经常作为BBC电台的评论员和撰稿人出现在公众面前。1971年，他被提名为英国年度新闻人物。1972年，温切斯特成为《卫报》华盛顿特区通讯员，报道了理查德·尼克松总统下台、吉米·卡特总统上任等新闻，其中就包括举世哗然的“水门事件”。1982年春，温切斯特开始担任《星期日泰晤士报》海外特派员。
因为在新闻和文学上的卓越贡献，以及在地质学上的不断探索，温切斯特在2006年获得了由伊丽莎白二世女王亲自颁发的大英帝国勋章。2016年，荣获加拿大皇家地理学会劳伦斯·伯比勋章，并当选为院士。
屡登《纽约时报》《华尔街日报》榜首的畅销书作家，好莱坞巨制电影原作者
温切斯特第一部引起轰动的作品是1998年出版的《教授与疯子》。该书讲述的是《牛津英语词典》背后的故事，并从中揭示人的卑微与伟大。这本书出版之初，不管是出版方还是温切斯特本人，都没有对它抱有多大的期待，以至于首印量只有10000册。而《教授与疯子》刚一上市，销量就迅速攀升，很快突破数百万册，并一举登上《纽约时报》畅销榜。2019年，此书被翻拍成电影上市，由好莱坞两大著名影星肖恩·潘和梅尔·吉布森领衔主演。即使在20多年后的今天，这本书的平装版和精装版仍然在不断重印。
2001年出版的《改变世界的地图》(The Map That Changed the World)，温切斯特从地质学家威廉·史密斯(William Smith)通过追踪化石得以绘制出联结整个世界的地图的传奇故事入手，使这本书再次成为《纽约时报》畅销榜的爆款。
2005年出版的《世界边缘的裂痕》(A Crack in the Edge of the World)，将人们重新带回1906年举世瞩目的旧金山大地震的现场，温切斯特以其特有的讲述方式和对地质学的独特理解，颠覆了我们看待世界的方式。
2010年出版的《大西洋的故事》，温切斯特则将故事置于人类知识进化的背景下，融合历史与轶事，地理与怀旧，科学与博览会，娓娓讲述大西洋的壮丽传奇。
精密制造先行者照亮智能制造未来的“点火者”
温切斯特与精密制造结缘，始于他的父亲。温切斯特的父亲一生都从事精密机械工程师的工作。在他职业生涯的最后几年里，他还设计并制造了应用于鱼雷制导系统的微型发动机。虽然很多时候，温切斯特的父亲参与的工作都是保密的，但偶尔他也会偷偷地把温切斯特带到他的工厂里。温切斯特半是钦佩半是困惑地观察着那些精密的仪器，对精密制造的好奇心以及憧憬为他以后研究精密制造埋下了种子。
半个多世纪之后，时过境迁，但是玻璃工程师科林·波维(Colin Povey)的一封来信再次唤起了温切斯特对于精密制造的热情，他展示了精密制造是如何在经过250年的发展历程后达到顶峰的。在此之前，几乎所有需要一定精确度的设备和产品都通过某种物理运动来实现各自的功能：活塞起起落落；锁打开和关闭；步枪射击；缝纫机缝合布料，制作出卷边和镶边；自行车在车道上摇摆前行；汽车在公路上行驶；滚珠轴承旋转；火车呼啸着驶出隧道；飞机在空中飞行；望远镜展开；时钟滴嗒或嗡嗡作响，指针不断向前移动，从不后退，每动一下正好一秒。这项研究其实是一场对精密制造改变世界大问题的深刻探讨。
完美从时间中诞生，现代世界从精确中涌现，而人类社会也必然在精密制造下实现质的飞跃。
致我的岳母佐藤亚纪子女士
并深切怀念我的父亲
伯纳德·奥斯汀·威廉·温切斯特
一个真正的完美主义者
机器的循环过程如今到了尾声。在过去的三个世纪里，通过机器提供的严格秩序，以及对于实际可能性敏锐而坚定的把握，人类学到了很多东西。但是如同我们无法成功地在月球荒芜的表面生活一样，我们也无法继续在这个机器的世界中生活下去。
——《城市文化》(The Culture of Cities)
我们必须像重视科学、发明创造和实务组织一样重视情感的激发、道德与美学价值的表达。否则，它们便无法发挥各自应有的作用。
——《生存的意义》(Values for Survival)
忘记该死的汽车，为爱人和朋友建造城市吧。
——《我的工作与生活》(My Works and Days)
以上内容选自
作家刘易斯·芒福德(Lewis Mumford)的著作
对于各位读者而言，最好将这些话铭记于心
推荐序 坐在人类历史的滩头，窥探宇宙的边缘
田涛
华为管理顾问
“牛顿这冷冰冰的妖怪将宇宙描绘成一部机器，使人愈发觉得科学本质上是机械的”，这是我在《理念：卓越组织的原动力》一书中引用的一句话。在阅读《追求精确》这部译著时，我看到了另一段话：“在精确度的历史上，晶体管的发明标志着运动的机械部件让位于静止的电子器件，牛顿将衣钵传给了爱因斯坦。”
在我少年至今的几十年阅读史上，《追求精确》属于百分之一那一类让我用心至深、用功最多、用时最长的一部书。我花了将近一个月的时间泛读了一遍，又精读了一遍，然后又抽读了一些精华章节，在做了3000多字批注的基础上，又做了1.2万字的内容摘要，同时又给书中的16位人物做了每人百字左右的小传。
《追求精确》是一部250年精密制造的沧桑巨变史，是一部恢宏的机械交响史和一首激荡人心的智能制造交响曲，是关于人类不断逼近精确极限的创造史、创新史。
而牛顿与爱因斯坦则是这部宏大史剧的隐身编剧和导演。牛顿主宰了上半场，爱因斯坦主导了下半场。
“少了一个铁钉，失去了一个国家”
一切精确的起点，来源于一种对完美的信仰。质量还能更好吗？缺陷还能更小吗？功能还能更优吗？效率还能更高吗？250年以来，一个叫作“公差”的概念如黑色幽灵般，偏执而狂热地左右着一代代的天才与狂徒、工匠与技师、架构师与程序员，他们用“公差主义”重构世界，将人类带入现代性。
我19岁才知道什么是公差和量块，那时我是一家国营造纸厂的工人。在阅读《追求精确》这部书稿时，我曾几次和华为总裁任正非电话交流书中一些故事与观点，在讲到“公差”于工业革命、信息技术、人工智能的影响时，任正非告诉我：“我高中时读过作家草明的小说《乘风破浪》，那时就知道了公差，这本书给我的印象很深。”华为有今天之成就，追求“极小公差”应该是成功要素之一。
公差绝对刚性，就像射出去的子弹，射手极微的一下抖动，将有可能决定一轮比赛、一场战争、一支军队的命运。战场赢在公差，市场赢在公差，国家间的竞争、企业间的竞争也在绝大程度上取决于公差，取决于公差所定义的武器的精良度、产品的精良度，取决于企业、军队和国家管理的精确性、系统性、通用性、可预测性、可检测性。
从0.1到0.00000000000000000000000000000000001，在这不断迭加的0的公差世界的背后，是开放与封闭、创新与停滞、理想主义与功利主义的竞跑，同时，也是企业与企业在管理文化上的较量。追求极致精确、极致精益，不仅是一种产品质量观，更是一种关乎企业存亡乃至国家兴衰的哲学观。
以芯片制造为例，精确度已经达到不可思议的程度。比如，制造芯片的光刻机的运行环境，其清洁度几乎是不真实的，每立方米空气中仅仅允许含有10个大小不超过0.1微米的微粒。而“相比之下，生活在正常环境下的人类就像是游走在由空气和蒸汽构成的瘴气中，而这种瘴气的清洁度只是阿斯麦(ASML)工厂内的房间清洁度的1/5000000。”——倘若不如此，一粒极微小的灰尘瞬间会毁掉数百块即将制成的芯片。
哈勃望远镜在被送入距地球380英里的轨道时，却由于主镜头上只有人类头发粗细的1/50的误差，使得它“经历了1300天毫无意义的漂泊”，其原因仅仅是技术人员极微小的一个疏忽所致：矫正用的金属棒的盖子上少了一小块油漆。
1814年8月24日，英国军队将正在建设中的美国白宫付之一炬。美军的惨败，是因为那个年代，“美军的枪支是出了名的不可靠”，而英军的枪械依靠精密制造，实现了可互换零部件。
2015年，日本一家主流移动通信运营商在对华为产品进行认证时，一个微小细节给华为员工留下了深刻印象：质量认证专家在华为的制造车间，踩着梯子，戴着雪白的手套，检测几米高的门窗顶上是否有灰尘……
阿拉伯谚云：“少了一个铁钉，失去了一个国家。”多了一粒灰尘，也许会毁掉一家企业。
新的世界秩序，是由追求精确性塑造的
自由经济学家们欠失公平地把过去两百多年的人类经济发展大半归功于亚当·斯密，就像把工业革命的桂冠赐予瓦特一样，殊不知，瓦特改进和发明了蒸汽机，但瓦特早期的蒸汽机基本上是靠另一个人非凡的技术能力才得以诞生的。这个人叫约翰·威尔金森(John Wilkinson)，他是一位工匠，也是公认的“精密工程之父”。发明家瓦特的赫赫威名遮蔽了工匠威尔金森的伟大。
谁定义了现代世界？在一定意义上，自18世纪下半叶以来的世界秩序，是由精密制造塑造的。“精密制造是一个被刻意发明的概念，源于人类非常实际的需求”，同时亦源于人类征服世界、征服宇宙的野心。瓦特说：“大自然是有弱点的，只要我们能够找到它，便能对其加以应用。”瓦特与威尔金森，两颗睿智的大脑和两个热忱的灵魂，再加上两双灵敏的手，共同“让工业革命诞生了”。
生活在现代的人们，应该把对牛顿和爱因斯坦、亚当·斯密和凯恩斯同一殿堂的那些伟大科学家和思想家的至高崇敬，匀一部分出来给威尔金森、给约瑟夫·布拉马(Joseph Bramah)、给亨利·莫兹利(Henry Maudslay)、给亨利·罗伊斯(Henry Royce)、给亨利·福特(Henry Ford)、给威廉·肖克利(William Shockley)……正是威尔金森这位“可爱的疯子”，将公差控制到了0.01英寸，从此“精密制造的精灵从瓶子中钻出来了”，于是，250年波澜壮阔的技术创新史诗、工程进步史诗展开了，从蒸汽机到可互换零部件，从汽车到喷气式飞机，从哈勃望远镜到韦伯望远镜，到GPS，到芯片，到激光干涉引力波天文台，到时间和空间的度量、物体质量的度量……公差在200多年间，从0.01迈入0.00000000000000000000000000000000001，并且还在持续缩小中。
精密制造和智能制造的一部辉煌史，背后是一部英雄史。莫玆利发明了车床，制造出了“一台推动历史前进的发动机”，是“工业时代的工具之母”，拿破仑是他一生中的“理想英雄”；伊莱·惠特尼(Eli Whitney)，一个自大狂，奸商，欺诈者，江湖骗子，后来却成为美国精密制造的先驱者，与华盛顿、爱迪生、富兰克林等杰出人物并列出现在美国邮票中；亨利·罗伊斯与亨利·福特，前者在他所制造的劳斯莱斯汽车上，实现了对机械之美的极致追求，时至今日，劳斯莱斯仍然是完美和超越一流的代名词。而后者，则以他所推动的全流程、全产业链的生产线，不仅改变了汽车工业，最终“改变了整个工业世界”，他是精密制造领域的“高效的革命家”；弗兰克·惠特尔(Frank Whittle)，喷气式发动机的发明者和喷气式飞机的奠基者之一，他以13年的寂寞与坚韧，将人类思维从纯粹的机械世界转移到了超越时空的超凡世界，使得精密设计与精密工程，在航空领域发展至今，基本达到了人们能力的极限。威廉·肖克利，在76年前的1947年，首次公开了最早可用的晶体管，70多年后，可以毫不夸张地讲，晶体管几乎统治了现代世界，现在，地球上正在运行的晶体管数量“比地球上所有树上的叶子还要多”，人类“从纯粹的机械和物理的世界进入了一个静止无声的宇宙”……
极小的会变成微观的，微观的会变成亚微观的，亚微观的可能会变成原子级的。精密制造大踏步地朝两极推进，宏观至宇宙，微观至原子。精密制造领域250年的“军备竞赛”，既是企业层面的，更是国家层面的。在很大程度上，在当代，哪家企业在精密制造、智能制造上领先，它就进入了全球产业的执牛耳者序列；哪个国家在精密制造、智能制造上领先，它就拥有了关于前沿技术标准的定义权和前沿产业方向上的话语权，以及世界科技、经济、军事上的制高点地位。
历史上，大部分的技术创新是军事需求推动的
军事是智能制造的引擎之一。当今世界的技术创新大部分是军事需求推动的，是少数人的“战争妄想症”推动的，是国家之间的军备竞赛推动的。这实在是人类世界的悲哀：我们今天所享有的一切舒适便捷，包括电子设备、医疗器械、跨时空旅行、跨时空信息交流，以及现代文明的方方面面，皆源于过往300年左右层出不穷的技术发明、技术创新，源于智能制造的加速度演进，源于公差的指数级缩小。然而，这些发明和创新背后的元驱动力之一却主要是国家之间的军事对抗。好无奈的悖论！
1776年，铁匠大师约翰·威尔金森从一个硕大的实心金属块上钻出了一个空心圆柱体，从而开启了工业革命的新时代。但这种技术起因于制造枪炮，威尔金森发明的大炮参与了18世纪中叶英国的所有战争，包括美国的独立战争。威尔金森将他的火炮技术与瓦特的蒸汽机结合起来，军事发明才得以第一次大规模商业化，造福于人类。
从枪械开始，零部件实现了通用，“这是构成现代制造业的基石之一”。亨利·莫兹利在“精密机械制造”、“批量生产”和“实现完美平整度”方面的一系列发明，使得英国皇家海军在将近一个世纪拥有了“统治世界各大洋的能力”，并最终推动了全球航运业和贸易的蓬勃发展。
美国第二次独立战争期间，英军放火烧毁美国白宫的那一天，却注定了英美技术实力的转移和美国精密制造的崛起。落后就要挨打，善于自我批判和自我反思的美国精英阶层，以足够的自信和足够的谦卑，足够的激情和足够的忍耐，开始了向一切先进者、一切优秀的对手学习的漫长过程。37年之后的1851年，英国在伦敦举办“万国工业博览会”，机械的澎湃动力和移山倒海的力量，无比夸张地张扬着“日不落帝国”无人比肩的技术和工业实力。但正是在浮华喧闹的宏大叙事中，一位来自美国的年轻人，花了51个小时，打开了英国锁匠约瑟夫·布拉马设计的一把锁。布拉马曾经向全世界的工匠发出公开挑战书：“谁要是能制造出撬开或打开这把锁的工具，他将得到200几尼的奖赏。”整整60年之后，大洋彼岸的一位美国人打开了这把“那个年代英国人极为痴迷的东西”。
这样一个象征性的细节，恐怕不仅仅具有象征性。
现代喷气式发动机的研究来自英国人弗兰克·惠特尔，他的身高约1.52米，“颇有卓别林的气质”，战争加速了他的发明从实验室走向天空，梦想与坚韧将他的“身高”拉长成了“巨人”。而当今引领航空制造的却是美国波音公司。
第一次和第二次世界大战，是传统精密制造与现代精密制造的分水岭，美国取代英国、法国和德国后来居上。
1973年5月初的一个周末，一群美国空军军官讨论了GPS的架构轮廓，5年后正式启用，最初是美国军方的最高机密之一。现在，全球经济社会运行的大部分都要依赖美国的GPS、中国的北斗卫星导航系统、欧洲的伽利略系统和俄罗斯的格洛纳斯系统。
互联网、手机、传感器等最早的技术发明和应用都源于军事需求。今日的全球技术中心硅谷，之前被称为“国防谷”(Defense Valley)，从20世纪50年代到80年代，硅谷的最大雇主是军工巨头洛克希德·马丁公司，著名的仙童半导体公司的第一个合同是为美国军队和美国国家航空航天局(NASA)制造芯片。
为什么大部分的技术创新、精密制造来自军事和军队需求？要言之：军队是与死亡对抗的组织，军事是与已知和未知的生死危机对抗的特殊领域，军队对精确性的要求是绝对刚性的。因此，军事和军队在技术创新和精密制造上的资本投入、人才投入以及其他投入从来是不计成本的。虽然军事技术研发在一定意义上并不适用于常规的“资产负债表”概念，然而，军事技术成果、精密制造向商业的大规模扩散所产生的经济社会晕轮效应，却具有无法估量的巨大价值。
一个人的灵光一闪，也许就是一个改变世界的时刻
危机，或者军事需求并非技术创新和智能制造的唯一驱动力。仰望星空是人类最古典的精神本能。人类来自丛林，恐惧如影随形地永远困扰着人类。但人类也是梦游者，梦想与想象力是人类区别于其他一切种群的文明胎记。危机是创新的胎盘，而关于自然与人、宇宙与人、不确定性与人的人类想象力则是科学发现、技术创新、智能制造的产婆。
坐在人类历史的滩头，窥探宇宙的边缘。天才的梦想家爱因斯坦曾经想象：遥远的浩瀚宇宙中所发生的事件会在时空结构的“湖面”引发涟漪，如果这些“涟漪”经过或穿过地球，就会使地球的形状发生改变，这即是著名的引力波理论。它既是爱因斯坦那硕大的脑瓜推理出来的，也是他那天马行空的大脑的奇幻想象。
他的推理和想象确定吗？宇宙真的像一座神奇的湖面，时而有一片片的石子掠过，并荡起由远而近、由强到弱的一簇簇“美丽的”涟漪吗？
激光干涉引力波天文台诞生了，它与战争无关，与军事和军队无关，在某种意义上，它只关乎人类的好奇心、想象力。
“科学是发现上帝密码的，技术发明是改写上帝密码的，精密制造是重构上帝密码的。”在我和一位智者交流《追求精确》一书中关于哈勃望远镜、韦伯望远镜，尤其是激光干涉引力波天文台这一部分的内容时，他冒出了上面这一段哲语。
激光干涉引力波天文台的建造，是为了观测宇宙“涟漪”是否真的存在，观察这种“涟漪”对地球的“冲击”是否会引起地球形状的微小改变。它做到了。
它不仅是对“爱因斯坦想象”的有力应答，也成功挑战了精密工程的最高精度极限，它同时是迄今为止人类多门类的科学发现、多学科的技术发明、多层面的精密设计和精密制造方法的集成，当然，也是人类那些仰望星空的精英群体的想象力的系统性展现。
一个人的灵光一闪，也许就是一个改变世界的时刻。
《追求精确》这本令人着迷的关于精密制造的“史书”的作者西蒙·温切斯特，还出版过另外一本令人着迷的书：《天才与狂徒》。两本书共同的特点是其严谨的专业水准，对技术发明史、精密制造工程史从宏观至微观的通透把握，而贯穿两本书始与终的主旋律则是人：奇奇怪怪的人，奇奇怪怪的天才，奇奇怪怪的疯子，奇奇怪怪的狂徒，奇奇怪怪的妄想症“患者”。作者还曾写过另一本书：《教授与疯子》。
普遍而言，那些影响和改变世界的科学家、发明家、一流的教授和一流的工匠，大多是异常者：异常的个性，异端的思维，异类的行为，异于常人的想象力。任正非称其为“歪瓜裂枣”。
梦想家奠定世界历史的基调，“歪瓜裂枣”者总是在创造人类“物理和精神上的双重巅峰”。
摩尔定律：智能制造时代的“魔笛”
“天体的运行由诸神决定”，人类的创造逻辑与创新进程是否人类自己能够掌控？
1965年，36岁的“仙童”工程师戈登·摩尔预言：关键电子元器件的尺寸每年会缩小一半，而计算速度和功率则会翻倍。“每年”后来修改为“每两年”。从此，摩尔定律成为集成电路领域的“圣经”：“不仅因为其正确性得到了验证，而且惊人地准确”。
戈登·摩尔是智能制造时代的“魔笛手”。
1947年，晶体管相当于小孩手掌那么大。1971年，英特尔4004芯片上的晶体管间距为10微米，这块处理器上的2300个晶体管之间的距离仅相当于雾滴大小。1985年，英特尔80386芯片上的节点已经缩小到1微米，处理器上有超过100万个晶体管。随着芯片不断按照摩尔定律的魔笛跳舞，晶体管数量越来越多，节点距离也越来越小，纳米开始替代微米走上舞台，纳米是微米的1/1000。
在电子技术领域，纳米的数字越小，工艺和产品的精密度和精确度越先进。2016年的布罗德威尔系列芯片，节点大小已相当于最小病毒的大小，每块硅片上包含不小于70亿个晶体管。2020年推出的5纳米芯片居然容纳了多达153亿个晶体管，超过了人类大脑中的神经元数量（120亿~140亿）。5纳米相当于头发的万分之一，一根头发大约有6万纳米宽。晶体管之间的间距正在迅速接近单个原子的直径。
芯片狂们的口头禅是：再来一次，再试一次！功率再增加一倍，尺寸再缩小一半。让“不可能”这个词“在芯片设计和制造这个行业变得无人提及，无人听闻，无人理睬”。英特尔的研究人员在2022年的IEEE电子设备协会上宣布最新的研究成果：通过改进芯片封装技术，在2030年前，芯片性能将达到当前最先进芯片的10倍。
在科学发现、技术发明和精密制造的世界里，追求精确已经成为一种信仰。精确是对不确定性的探索与征服。信仰是什么？相信了并仰望之。环绕精密制造上下左右的科学疯子、技术狂人、工匠“傻子”们对“摩尔定律”信而仰之，摩尔定律就成了一种“亚宗教”。《圣经》里的上帝耶和华，就是一位热衷创造的设计师、痴迷创新的建筑师和“宇宙第一”的程序员。
摩尔定律出现后，人类社会似乎已很难产生牛顿、爱因斯坦这类“半神半人”“半人半神”的孤胆英雄了，科学发现、技术发明越来越走向群体协作，每个“恒星”的周围都环聚着一群璀璨的“行星”，而精密制造从一开始就是一种天才、疯子与“呆子”的群体合作，始终呈现出的是一种系统力量。
当今人类的科技与经济，不仅徜徉于摩尔定律支配下的集成电路时代，隐约可见的是，“集成”已成为一种前所未见的大趋势。大规模的思想集成、大规模的创意集成、大规模的想象力集成、大规模的数据集成、大规模的算力集成、大规模的资本集成，将会使“摩尔定律”泛在化——人类的创造活动、创新活动将变得越来越可预期、可实现、可“想象力变现”。
20世纪下半叶以来，为什么世界上最富有的人大多集中于信息技术产业？资本与人才的集成效应使然。从21世纪10年始，资本瀑布与人才瀑布开始大规模朝着人工智能的方向集成和奔泻。几乎在与威廉·肖克利发明晶体管的同一时间，又一位“半人半神”的科学家艾伦·图灵提出了图灵实验，用于判定机器是否拥有智能，因之，他被公认为“人工智能之父”。将近80年以来，人工智能的发展先是如小河小溪，接着大江奔腾，到如今已进入江河湖海大合唱的时代。
当集成电路到达一种普遍公认的极限时，摩尔定律会否在人工智能这个既令人无比激动又无比恐惧的领域成为统治者？或许，摩尔定律在集成电路领域既能突破原子极限，为人工智能提供更加不可思议的算力，同时在人工智能领域吹响“魔笛”，成为集成电路和人工智能的“双统治者”，那么，它会将人类引向何方？置于何地？
细思极恐的也许真正是：在摩尔定律这部“圣经”中，谁将是未来“统治者的统治者”？谁将是未来社会的“新上帝”？是AI吗？还是人类？
大海深处，正在喷发的火山口，挤满了沸腾喧嚣的力量。
关于追求精确、关于人工智能的悖论思考
威尔金森、布拉马、莫兹利、肖克利等历史人物赋予我们要不断提高精确度的观念，我们是否应该毫无保留地崇敬和感谢他们？“在更广阔的世界里，人们是不是过于看重精确度了？”
科学技术与精密制造给现代人类带来了巨大福祉，但我们是否意识到，它背后的驱动力之一源自军事需求？源自少数国家和少数人的战争妄想症？人们追求确定性，但人类今天和未来的命运却越来越处于一种不确定的“悬湖”状态。
现代性的二元性：今天的人们对极致精确和极致完美有着近乎病态的追求，另一方面却是“对不完美的挥之不去的喜爱”。我们有否能够从这种两极分裂的精神和物质需求之中找到一种均衡状态？找到第三种生存方式？
当类似ChatGPT这种通用人工智能被摩尔定律所定义、所牵引、所控制时，对人类而言，福兮祸兮？人类是否在能力上、道德上、意志上、心理上，以及整个精神上对这种“一半天使，一半魔鬼”的“新物种”有足够充分而坚厚的准备？
……
2023.2.23于北京
序言 精密制造的历史
科学的目的不是打开无穷智慧的大门，而是在无休止的谬误前面划一道界线。
——贝托尔持·布莱希特(Bertolt Brecht)《伽利略传》(Life of Galileo)
当时，我们正要坐下来吃晚餐，父亲突然一脸神秘地说要给我看点东西。他打开公文包，从中抽出一个尺寸不小且明显很重的木盒子。
那是20世纪50年代中期一个令人厌恶的伦敦冬夜，当时整个城市被笼罩在寒冷的淡黄色烟雾之下。那年我大约10岁，不久前刚从寄宿学校回家过圣诞节。父亲也从位于伦敦北部的工厂赶回了家，进门时，他的军大衣肩头落满了工厂的灰尘。父亲拂了拂双肩，之后便叼着烟斗站在烧煤的火炉前取暖，而母亲则在厨房忙碌着，很快便将菜肴端进了餐厅。就在这时，那个盒子第一次出现在了我面前。
即使这已是几十年前的事了，我仍很清楚地记得这个盒子。盒子长和宽约10英寸，高3英寸，跟饼干盒差不多大。盒子由橡木制成，周身裹着清漆，虽然饱经沧桑，但由于保养得当，依旧保持着精美的气质。在盒子顶部的黄铜牌子上，刻着父亲的名字首字母和称谓：B. A. W.温切斯特先生。与我用来放置铅笔和蜡笔的那个不起眼的松木铅笔盒一样，这个盒子的顶部也可以滑动打开，开口处有一个小的黄铜搭扣，搭扣处还有一个小洞，只用一根手指就可以打开它。
这个盒子是父亲亲手制作的。盒子有着一层厚厚的天鹅绒衬里，里面分割出一些凹槽，凹槽内牢牢固定着一些高度抛光的金属块，其中一部分是立方体，大多数是长方体，形状就像小型平板电脑、多米诺骨牌或铁锭。每个金属块的表面都刻着一个数字，而几乎每个数字都带有一个小数点，如0.175、0.735或1.300。父亲小心翼翼地放下盒子，随后点燃了他的烟斗，盒子里那100多块神秘的金属映着炉火，闪闪发光。
父亲拿出其中最大的两块，放在亚麻桌布上。就在这时，母亲从厨房狐疑地探出身来看了一眼。在母亲看来，这个东西肯定又像之前父亲从车间带回家给我看的那些玩意儿一样，表面覆盖着一层薄薄的机油。母亲恼怒地叫了一声后，又扭头返回了厨房。母亲来自比利时根特(Ghent)，是一位十分挑剔的女士，她生活中的大部分时间都扮演着家庭主妇的角色，因此一尘不染的亚麻桌布和花边对她来说意义重大。
父亲拿出金属块让我细看。他说，这些金属块是由高碳不锈钢或一种添加了铬和钨的坚硬合金制成的，完全不带磁性。为了验证自己的说法，父亲把桌布上的两个金属块推到了一起。结果，桌布上留下了一条明显的油迹，估计这会进一步激怒母亲。父亲说的是真的，金属块既没有相互吸引，也没有相互排斥。这时父亲对我说，把这些金属块拿起来，一手一个。于是我用手托起了金属块，像是在掂量它们有多重一样。这些冰冷的金属块虽然沉甸甸的，但在制作上却颇为精致。
接着，父亲从我手中拿走了金属块，并迅速把它们放回了桌子上，这次是将一个金属块摞在另一个上面。父亲让我把上面的那个金属块拿起来，并强调只拿最上面的那个。于是，我伸出一只手，按照父亲的建议尝试了一下。可没想到，下面的那个金属块紧贴着上面的金属块也一并被我拿了起来。
父亲笑了。他让我把它们分开。我用力拉了拉下面的那块，然而两个金属块纹丝未动。父亲鼓励我再使点儿劲。我又试了一次，但两个金属块依旧严丝合缝地黏在一起，丝毫没有要分开的迹象。这两个长方形的金属块似乎在与我较着劲，它们寸步不让，像是被胶粘住或被焊接在了一起一样，抑或已经成功地合二为一了。现在，在这两个金属块之间，我连条缝隙都看不到了，金属块的边缘甚至都模糊了，好像一块已经完全成了另一块的一部分。即便如此，我还是一次接一次地尝试着。
很快我便汗流浃背，母亲此时也从厨房里出来，她越发不耐烦了。父亲只好把烟斗放在一边，脱下外套，开始帮忙端食物。未被分开的金属块就这样被我摆在父亲的玻璃水杯旁边，它们仿佛在嘲笑着我失败的尝试。晚餐时，我问父亲能否再试一次，父亲回答说不需要。只见他把两个金属块拿起来，手腕轻轻一转，就让一个金属块从另一个金属块的侧面滑了下来。两个金属块就这样被分开了，整个过程轻松而优雅。我惊讶地张大了嘴，毕竟从一个孩子的视角来看，父亲刚刚所做的一切，无异于变魔术。
父亲向我解释说，这并不是魔术。两个金属块的六个面都是无可挑剔的平面，它们如此平滑，几乎没有任何凹凸不平的地方。因此，当两个面合在一起时，空气根本无法进入，而两个面上的分子也会彼此合在一起，直至密不可分的程度。尽管还没有人知道这种现象产生的确切原因，但使两个面分开的唯一办法却很简单：一拧就开了。
父亲的兴致越来越高昂，其中所蕴含的激情是我一直都欣赏的。他极为自豪地说，像这样的金属块，可能是有史以来最精密的物件了，它们被称为量块或“约翰松规”。自瑞典科学家卡尔·爱德华·约翰松(Carl Edvard Johansson)发明量块以来，量块一直用于测量，甚至用来测量最微小的公差，而生产量块的人，更是机械工程领域的巨擘。父亲告诉我，这些量块都是珍贵的东西，他之所以展示给我看，是因为它们在他的生命中扮演着不可小觑的角色。
说完，父亲渐渐平静下来，小心地把量块放回带天鹅绒衬里的木箱里。晚饭后，他又点燃了烟斗，随后便在火炉旁睡着了。
齿轮的制造
父亲一生都从事精密机械工程师的工作。在他职业生涯的最后几年里，他还设计并制造了应用于鱼雷制导系统的微型发动机。父亲参与的这些工作大部分都是保密的，但偶尔他也会偷偷地把我带到他的工厂里。我半是钦佩半是困惑地观察着那些精密的仪器，有的仪器是为微小的黄铜齿轮切割齿槽的，有的是用来抛光跟头发丝一般粗细的钢轴的，还有的是一些只有普通火柴头那么大、缠绕着铜线圈的电磁铁。
我记得自己曾经特别享受和父亲最欣赏的一位工匠待在一起。他是一位穿着棕色实验服的长者，和父亲一样总是含着烟斗，不过在工作的时候，他从来不会把烟斗点燃。每当这位工匠坐在一台昂贵的、有着特别用处的德国生产的车床前，他都会紧皱着眉头，死死地盯着眼前飞速运转着的精密仪器。与此同时，奶油质地的润滑油正源源不断地流向车床。
我看见仪器如同敏捷的猎鹰一般，叼起一个小小的黄铜销钉，然后带着它旋转着掠过细小的铜线圈的边缘。这些仪器如同被施了咒语一般独自工作着，不一会儿，面前金属盘的边缘便出现了一排新切割出来的轮齿。
接着，机器停转了一会儿。这时候，我从一大堆相互连接的运转工件中，发现了一些精致的碳化钨工具。很快，这些工具便与别的工件一起，继续引导车床主轴进行旋转和切削的工作。被切割出来的轮齿现在正在被打磨、弯曲、开槽和倒角，机器的放大镜显示了铣刀是如何改变轮齿边缘的。
不一会儿，伴随着轻微的响声，飞速旋转的机器停止了，黄铜柱像火腿肠一样被切成无数小薄片；接着，夹具松开了，过滤器带着一组20多个闪闪发光的齿轮从润滑油中升了起来，每个齿轮的厚度不超过1毫米，而直径最多也只有1厘米，真是不可思议！
接着，一个隐藏的杠杆将这些齿轮从车床抛掷出来，放到一个托盘上。在这里，齿轮与主轴衔接，从而能够悄无声息地转动鱼雷上的方向舵，或是改变鱼雷马达上螺丝的螺距，使鱼雷这种高爆的水下兵器在陀螺仪的帮助下，得以克服大洋深处不可预测的海水波动，最终能平稳地直奔敌人的舰艇。
这时，这位老工匠慷慨地决定，皇家海军可以从这批新的齿轮中选择一个赠送给我。只见他拿起一双钢制的针鼻钳，从奶油质地的润滑油中取出了一个样品，用清水冲洗了一下后，自豪地把齿轮递给了我。随后他惬意地坐下来，大功告成似的微笑着，心满意足地点燃了一直含在嘴里的烟斗。对我而言，小齿轮是一件特别的礼物。如果送我齿轮的人是父亲，他一定会说，小齿轮会提醒我曾造访过这里，只要看到这个齿轮，这份记忆便会像齿轮的轮齿一样清晰。
为什么不写一本关于精密制造历史的书
就像那位老工匠一样，父亲也为这份工作感到非常自豪。他之所以认为这份工作很重要，是因为把一大块不规则的金属变成美丽而实用的物体确实是一份非常值得投入时间和精力的工作。当每一个金属工件都经过精心地加工，并被安装在所有你能想到的地方时，父亲和他的同事们都会乐在其中。父亲所在的工厂生产了各种各样的装置，从装配武器开始，到后来生产民用汽车的配件。父亲制造的工件上过风扇，下过矿井；驱动过切割钻石的利刃，也带动过碾碎咖啡豆的重锤；还曾被镶嵌在显微镜、气压计、照相机和时钟里。可父亲懊恼地对我说，他没做过手表，只做过台式时钟、精密航海表以及立式大摆钟。在这些器具里，父亲生产的齿轮守望着时光，耐心地与月相保持着同步，并在数不清的走廊的高处，引导着指针指向其应指的数字。
父亲带回家的器具中，有的甚至比量块更精密，但没有量块那么神奇，不过它们都带有超平滑的加工表面。父亲拿这些东西主要是为了逗我开心，可在餐桌上展示它们总会激怒母亲。因为这些器具包裹在油性的棕色蜡纸里，上面的油点子会落在桌布上。“你能把它放在报纸上吗？”母亲大喊。但这通常是徒劳的，因为往往在那时，那件器具已经被父亲放在餐桌上，正在餐厅灯光的照耀下闪闪发光。也许这是一件小型光学测距仪，它的旋转测距钮已经调试好了，它那准备转动的曲柄已经连接好了，它的玻璃透镜也已经准备好演示了。
父亲对装配精良的汽车有着极大的迷恋和崇敬，尤其是那些由劳斯莱斯公司制造的汽车。这些高贵奢华的机器与其说是代表了车主的社会地位，不如说是代表了制造者的精湛技艺和匠心。父亲曾被允许参观汽车装配线，并拜访车间的工作人员。他专门花了一段时间与发动机曲轴的生产团队交流。其中使我父亲感到最惊讶的是，那些好几十斤重的曲轴，竟然都是手工打造的，而且平衡性非常好。一旦这些曲轴在实验台上旋转起来，它们就丝毫没有要停下来的意思，这是因为曲轴每一部分的重量都分毫不差地保持着均衡。
父亲对我说，如果没有摩擦，一个劳斯莱斯第五代幻影的曲轴一旦开始转动，就可以永远地旋转下去。这次谈话后，父亲让我试着设计一台属于我自己的永动机。后来证实，这是一个我浪费了许多个小时和数百张草稿纸却永远无法实现的白日梦。那时的我只对热力学前两个定律有很模糊的理解，因此并没有意识到这是一个永远无法完成的挑战。
就这样，我与这些有趣的机器一起度过了许多幸福的时光。时过境迁，我的童年时代已经过去半个多世纪了，但是那些美好的记忆依旧让我对精密制造保持着憧憬。2011年春天的一个下午，我出乎意料地收到了来自佛罗里达州清水镇的一封陌生的电子邮件，它的主题是“一个建议”，在邮件的第一段开头，发件人就直截了当地问我：“为什么不写一本关于精密制造历史的书呢？”
