蒋程宇清华大学SkyWorks成员,一公斤电子公益项目发起人。

回归一公斤的创造

2012-10-28北京
我们从一百万年前冈比亚大草原中走出来,现在我们可以说话,可以创造文明,可以去创造科学和技术,可以去创造诗歌,我们可以感受到爱、感受到恨、感受憎恶、感受到恐惧,可以感受到创造的美好,可以感受生活的美好。
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回归一公斤的创造

蒋程宇 2012-10-28

很不幸刚才你们看到的视频,它只是一段铅笔芯。铅笔芯和铅笔也差不多,差别不是那么大。那关键的事情是很奇怪的一点,我把铅笔只是简单画在白纸上,然后它产生了声音,然后调制出音调;我画出了一个键盘,我可以在上面弹出音乐出来,它有固定的音高甚至。这是看起来很简单,然后又比较有意思的事情,它背后隐藏着一系列的逻辑和原理。

首先铅笔它是用石墨做的材料,然后它在白纸上,在薄薄一层白纸上画出痕迹的时候,它会留下一层石墨,非常大的电阻,但是已经足够了。其实当时我的两只手指,分别按在铅笔和这一层石墨的笔迹上,这里中间构成一个回路,中间有微弱的电流,通过这个回路,微弱的电流给一个非常小的电容进行充放电。

这个电容每充满一次,它会再放电一次;每充满一次,它会放电一次;电阻越大,那充电电流越小,充电时间越慢,听到声音频率就越低;电阻越小,充电电流就越大,那么听到频率就越高,电容充电就会更加快一点。

我把这些东西带到甘肃武威的初二的一个班上去,我们在一个年级重新产生了一个班来做这么一件事情,所有学生都在做这样一个东西。第一天,我只是轻描淡写跟他们说了这么一句话,原理大概是什么,我没有指望他们记住,仔细跟他们说了,但是完全没有打算让他们记。

第二天我很不经意地问,你们有谁知道这个东西是怎么工作的吗?有五到六个小孩几乎是背出了原来这段话。我非常惊讶,因为这件事情是非常令人喜悦和惊讶的一件事情。三四层的原理,很复杂的这么一件事情,它们却被讲得很好。

把时间退回到三十年以前、五十年以前、一百年以前,我们知道一百年以前波波夫与马可尼发现了无线电,五十年前开始我们大规模的广播电视,三十年前文化大革命,在中国文化大革命刚刚结束,人们重新开始更新一轮的创造的热潮。人们开始自己在家里造电视机、造收音机、造无线电台,甚至造洗衣机。任何东西,他们觉得可以造的他们都去造。

那个时代也许看起来是一个挺有意思的时候,物质匮乏,经济市场并不能够很好地流通。但是人们却自己造了很多东西。我还记得在我小的时候,大概是92年、93年,我的外祖母带我造了一支毛发湿度计,只从铁钉和铁丝开始,再加上木板,造了一架非常精妙的科学仪器,可以准确测量空气中的湿度。

然后事情又往前前进了三十年、五十年、一百年,到了现在我们这个时候,我们这个时候小孩可以玩ipad,我们可以在上面不管是大战僵尸,还是小鸟还是不管是什么东西;然后我们可以买各种各样的车,我们可以买各种各样的化妆品来装扮我们自己。

但是有件奇怪的事情是,我们在这中间获得了什么?我们在不停地消费,我们处在一个消费的时代,在这个消费的时代中,他们都希望我们成为一个合格的消费者。作为一个合格的消费者,我们只需要随时购买最新一代的产品,抛弃掉旧的一代,再购买新的,再抛弃掉旧的这一代,就非常的好。

我们作为一个劳动者,我们作为一个生产者,我们成为产业链上的一个螺丝钉,整个产业界,漫长的链条上的一个螺丝钉。我们只需要做好我们手上的工作,不需要知道我们对这个事情有没有兴趣;不需要知道从这中间乐趣从哪儿来,我们只要去做好这件事情。然后做好合格的消费者,就假设我们会获得快乐。

我从小是无线电爱好者,我从小是电子爱好者,在十多年前我就自己造很多各种各样的东西,尽管我现在并不大,那在我很小的时候我学会它们的原理,学会制作他们。我知道他们非常便宜,它们并不难,并且它们无处不在、随手可得。只要你获得那么一点零件材料,再有一点原理,你就可以把书看懂,你可以造出很多非常有意思的东西。

从这里面,它是一个非常好的线索,帮助你去学好物理,学会数学,学会一整套现代的科学和工程技术的方法,这是一种你思维的方式。我想这一点对我是受益匪浅的。

我想开始这么多事情的时候,在这个时代,创造力被削弱这么多,但是同时东西更加地便宜,我们可以更加容易地,把所有这些能够产生创造力的源泉,把它带给更多人,显然这件事情非常好。

在去年我发起了一件事情,叫做「一公斤电子」。「一公斤电子」做了一件什么事情呢?最早「一公斤电子」创建的一个志愿,叫做「一公斤电子」是一个「板凳上的电子实验室」。

我只要有那么一公斤的电子零件、电子仪器、工具的一个材料包,在任何地方,哪怕是一张板凳上,你把它铺开,你就可以进行非常多的,覆盖非常大范围的电子制作、电子实验,以及一系列其他科学实验。

我们来看传统的电子实验室应该是什么样的,我们假设这是我们平常想象中的电子实验室,有很多非常复杂的仪器,各种电源,各种示波器,各种评估分析机,每一台机器的价格都值我们一辆车。

在五十年前的美国惠普实验室,他们为了制造超级计算机,这是当时巨型计算机的一块背板,这上面要上百万根连线,你可以想象,上百万根连线全部通过传统电子的焊接,是件非常困难的事情。所以他们发展了一种称为「绕线棒」的方法,直接把线绕在上面,把线绕在上面具有更好的机械强度,更好的可靠性及更低的电阻,看起来非常不错。

我们都知道传统的电子使用焊接的话,至少我要使用电烙铁,我不说它安全不安全,我在教室里面使用,给非常多的小孩来使用,给非常多的学生来使用的时候,它非常笨重。它要拖非常多的电缆,它要有电源供应。

但是我们说的这些都不需要,这是产业界的一根绕线板,它非常昂贵需要30美元,直到最近我从朋友那里借了一个。我其实不太需要它,因为我重新造了一根新的,这根新的结构非常简单,不是那么复杂。我和我们的一系列朋友不停地去研究,重新设计它,做它更新的版本,现在越来越好用,它现在的成本可以降到接近一块钱。

我们还试另外一系列例子,这是一些简单的机器人,小型的机器人,但是他们有一些好处,不需要特别的精加工。它叫做「beam」,实际它是生物的、电子的、美学的、机械的,所有这些集合在一起非常简单的构造,但是可以做得很好。同时在这里面发现一系列和学到一系列东西。

我们现在是计算机的世界、数字的世界、程序的世界,在这里面我们完全不能够落后。在这里我们涉及的一系列的内容,这是才大概5块钱以内的微处理器,包括编程下载全部都放在这里。它怎么来编程呢?

我有任何一架音频播放设备,一架MP3,一台手机,,可以播放音乐出来,把耳机插头插在上面,然后再播放一段音乐,它就把程序下载进去了,然后它可以控制它的外围电路,去进行任何的工作,和平常的计算机芯片,和平常的可编程芯片是完全一样的。

还有另外一些有意思的事情,这是我们在北京,就在北京周边大兴的打工子弟学校我们发现的,小孩做的四旋翼,其实只是初中小孩,刚刚初中毕业没多久,但是他自己做的四旋飞行翼,做飞行球做得非常精致、非常漂亮。但是他其实不懂原理,他不知道怎么去飞,但他把这些东西做得非常好。

我们之前的,我们课堂上运行的一系列事情是,在一个学校,选择合适的年级,从一个年级里面抽取,从一整个年级里面重新产生一个班,在这个班上来上十到二十个学时,或者是覆盖两个星期的课程,使他们有一个良好的,电子现代科学入门的基础。

而仅仅是课堂项目不够,我们需要有更多的材料,更深度的内容,让有探索精神的孩子,让有更多创造力的孩子,他们能接受到更多东西,就像他们一样。

说了这么多,很好,我们把简单的好玩的、科学的、技术的创造,让更多人能够接触到。我们尽量使用更多的方法,开放的设计,良好的视觉传达,非常好地去讲这样一个故事,让更多人发现它会有价值,它会有意义,从创造中可以获得乐趣。

但是,这不是阿波罗上天,这不是我们登陆火星,也不是升空发射探测器,同时它也不是发射原子弹、氢弹,或者是制造一颗导弹去摧毁敌人,看起来它们只是一些低技术,那为什么要做这些低技术,低技术有什么价值?

听起来很奇怪,其实某种程度上我们应该感到荣幸,我们生活在21世纪的最初的十几年,在未来的20年、30年里、40年里,我们将会目睹规模巨大的智能的机器被我们创造出来,它们可以帮助我们人类去做很多事情,像现在大规模搜索引擎,大规模的购物推荐系统,语音分析系统,将来它会帮我们做更多。

但是机器和我们是什么关系呢?机器当然是非常重要的,但是美国我们都知道,美国在过去五年里面,陷入到非常严重的经济危机中,在这五年里面它开始慢慢解脱出来,最近两年里面经济势头开始回暖,经济增长率开始复苏。很奇怪的一件事情是,它的失业率并没有降低,每个月创造的就业人口处于非常低的水平,这件事情非常奇怪。

和以往的每一次经济复苏都不一样,以往的经济复苏,都会重新大批地雇佣劳动人口,大批人从失业转化到充分就业中去,但是这一次金融危机非常不一样。在这背后,机器已经取代人,做越来越多的工作,进行越来越多的事情,这点其实非常好。

为什么这些工作需要我们人类来做,我们人类到底需要做什么?我们人类需要做的,也许不是产业链条上的一颗螺丝钉。那我们应该做的事情是什么?我们来想,我们作为一个物种,作为人类,本身到底具有什么样的价值?

我们从漫长的亿万年的进化中来,我们从一百万年前冈比亚大草原中走出来,然后再遍布全世界,成为现在的直立人,然后我们在这里可以说话,可以创造文明,可以去创造科学和技术,可以去创造诗歌,我们可以感受到爱、感受到恨、感受憎恶、感受到恐惧,我们可以感受到创造的美好,可以感受生活的美好。

所有这一切,是我们存在的最重要的意义。

而这些事情对于机器来说,未来二十年里面它不会感受到,未来四十年里它不会感受到,未来一百年是什么样,我们不知道。过去的机器,现在的机器,相当长一段时间的将来的机器,它们不是由进化产生的,它不会经历我们人类作为一个物种所经历的所有的故事,它没有我们这些情绪。

而我们人类所宝贵的地方也许在于这里:我们人类作为一个物种,具有我们能够感受到的最根本的价值。所以我想,在这样一个新的时代,我们作为人,最重要的事情是让我们都可以,在这个时代去感受到内心富足,充满创造力,同时具有积极行动力的这么一个个人。

我们生活在这样一个时代,生活在这样一个社会里面,他将会是健康的,他将会是积极的。