如何判斷一個技術能否在商業上取得成功？
編者按：怎樣判斷一個結束是否能夠在商業上成功？製造電動車和可重複使用的火箭相當容易。建造核聚變反應堆、飛行汽車、自動駕駛汽車或超級高鐵系統卻非常困難。這中間有什麼不同？前不久，羅德尼·布魯克斯（ ofollow,noindex" target="_blank">Rodney Brooks ）在IEEE Spectrum上發表了一篇文章，提出了一個框架，可以幫助我們去理解這個問題，並能夠幫助我們衡量一個技術的實現難度以及商業潛力。布魯克斯是Rethink Robotics公司的首席技術官，這家公司在2018年10月倒閉了。 他還是 iRobot 的聯合創始人。原文標題為“The Rodney Brooks Rules for Predicting a Technology’s Commercial Success”。
製造電動車和可重複使用的火箭相當容易。建造核聚變反應堆、飛行汽車、自動駕駛汽車或超級高鐵系統卻非常困難。這中間有什麼不同？
簡而言之，經驗就是答案。只有通過嘗試才能發現可能性和實際之間的差異。因此，即使在物理學上表明一種東西能起作用，如果甚至沒有在實驗室中得到證明，它離現實還有很長的路要走。即便已經有了原型，它也依舊很遙遠。如果版本已經大規模部署，並且大部分必要的改進都是進化性質的，那麼這種東西就有可能很快會出現了。即便如此，如果沒有人想使用這種東西，它也會在倉庫裡枯萎發黴，不管開發它的技術人員有多熱情。
因為一個錯誤會導致不明智的決定，所以考慮潛在的技術是容易還是難以開發的是一個必須要進行的事情。 以法國目前正在建造的國際熱核聚變實驗反應堆為例，估計耗資220億美元。 如果世界各國政府想當然地認為，這種巨大的努力會帶來成功，從而推動近期在商業聚變反應堆上的成功，如果他們圍繞這一假設規劃自己的國家能源戰略，他們的公民可能會非常失望。
在本文中，我列出了一份正在進行或至少正在認真討論的技術專案的簡短清單。在每一種情況下，我都將指出那些傾向於使一項技術變得容易或難以上市的特點。
沒有多少需要改變的技術
電動汽車是一項相對容易的技術，因為汽車已經大規模生產了一個多世紀。 我們有超過100年的工程經驗和製造擋風玻璃、雨刷、剎車系統、輪胎、轉向系統、可以上下升降的窗戶、汽車座椅、底盤等等部件的經驗。 就連數字化傳動系統的製作經驗也有20多年的經驗了。
除此之外，我們已經有了完整的駕駛基礎設施，包括道路、停車位、安全標準、汽車保險以及車輛和司機的許可證。因此，從內燃機汽車到電動汽車，你不必從頭開始發明所有東西，然後再想出如何大規模部署它。
誠然，要以具有競爭力的價格、良好的生產範圍和可靠性批量生產電動汽車，你必須非常聰明——首先，你需要好的電池——並且資本充足。但是，有很多事情你不需要改變。就這一部分而言，有很多人已經在相關元件上工作了幾十年，並且有大量的專業知識來構建和組裝元件。電動汽車是一項新技術，但不是一個難題。
同樣，可重複使用的火箭聽起來可能是革命性的，但它又有很多現有的技術。所有液體燃料火箭都來自沃納·馮·布勞恩（Wernher von Braun）為希特勒（Hitler）製造的V - 2火箭。V - 2有高流量渦輪泵( 433千瓦！)使燃料迴圈以冷卻發動機的部件，並且它自己攜帶液氧，使它可以飛越大氣層。V - 2的第一次飛行發生在76年前。而且後來被大量生產。
從那時起，全世界已經開發了20多個不同的液體燃料火箭系列，其中一些系列有數百種不同的結構。Soyuz rockets是一個有52年曆史的火箭系列，用20個液體推力室燃燒起飛昇空。在Delta系列中，Delta IV的“重型”變體火箭並排有三個基本相同的核心，每個核心都是早期單核Delta IV的第一級。
自20世紀50年代，勞斯萊斯展示其“飛行床架”以來，利用噴氣發動機推進器在地球上軟著陸的技術就開始存在了。接下來的十年裡，鷂式戰鬥機問世，它也可以垂直起降。1969年，載人火箭可以將人送到月球上，而且垂直降落。20世紀90年代，麥克唐納·道格拉斯（McDonnell Douglas）製造了單級Delta Clipper實驗火箭，即DC-X火箭，在新墨西哥州垂直起降了六次。
今天來自SpaceX的可重複使用的獵鷹火箭，在返回發射場或回收駁船進行軟著陸時，使用柵格翼來操縱第一級。柵格翼背後的理論是20世紀50年代由謝爾蓋·貝洛茨科夫斯基（Sergey Belotserkovskiy）在俄羅斯發展起來的，自20世紀70年代以來，裝有柵格翼的火箭被用於導彈和制導炸彈以及載人聯盟號飛船的緊急逃生系統。
我絕對不是說開發電動汽車或可重複使用的火箭不是勇敢、艱難和令人印象深刻的創造性工作。然而，這項工作確實建立在大量先前工作的基礎上，並建立在現有的物理和商業基礎設施上，所有這些都增加了成功的機會。對於將要出現的許多問題，儘管不是所有問題，都有已知的解決方案。因此，這讓我們有了一些信心，我們可以估計這些技術在技術上是成功的，並且可以大規模部署。
沒去過，也沒到達過
然而，評估一個全新的想法卻很難。 不管這些想法乍看起來多麼合乎邏輯，它們什麼時候、或者是否會成功還不清楚。
熱核聚變反應堆就是一個例子，雖然它是一箇舊的東西，但仍然是全新的，還沒有完全實現。 自20世紀50年代以來，它一直處於發展階段，在這個時期，我們已經知道，持續的核聚變是“有效”的。畢竟，太陽就是這樣發光的。 66年前，隨著“Ivy Mike”氫彈爆炸，人類首次實現了短暫的核聚變。 過去，未來學家自信地預測，核聚變可以在合理的時間內被用於發電，但是這種情況還沒有發生。 我懷疑，現在的許多人會相信，在某一個特定的日期會實現聚變發電。
想要實現持續的核聚變，必須在非常高的壓力下容納非常熱的氣體。沒有一個物理容器能承受這樣的溫度和壓力。沒有人相信我們已經接近解決所有的工程問題，即使在50年的工作之後。
我不需要進一步討論這個問題了：這是一個非常困難的問題。
飛行汽車是又一個重新流行起來的舊夢想。 最初，你的夢想是在需要的時候開車沿著公路開下去，找到明確的空域，飛到目的地，然後著陸，沿著公路駛向最後一段路程。 你的飛行汽車可以讓你越過道路擁堵，在這樣做的時候以更快的速度航行。 這個夢想從來沒有實現過，但是現在十幾個創業公司正在追求這個想法，而且在過去的十幾年裡，投身於這個想法的工程師數量也大大增加了。
這個問題很難解決，因為飛行汽車結合了兩種完全不同的工程體制。設計一種既能在地面上飛行幾千米，又能適應公路和公路網對傳統汽車的狹窄空間限制的東西並不簡單，同時又能滿足飛行和地面運輸的各種安全和效率要求。優化一個體制意味著掃除另一個。
因此，今天的創業公司稱之為飛行汽車的東西通常有很大的不同就不足為奇了：它們正在研發點對點的飛行汽車，大部分是電動的，一些人聲稱可以由普通人駕駛，而無需經過大量培訓。這些車輛通常沒有車輪，這意味著你需要一些其他方法到達你的飛行汽車要停下的地方，然後一旦你著陸，你需要一種方法到達你的最終目的地。
雖然飛行汽車上的這種變體不需要在道路上行駛，但它還有其他的問題：這些車輛必須以某種方式充電或加油。 作為超輕型飛機，它們不允許飛越建築物，這種限制會阻礙它們在通勤上的作用。幾乎沒有受過訓練的業餘飛行員仍然必須遵守空中交通管制規則，並通過保險公司的檢驗。
還沒有發生過一次公開的演示飛行，甚至沒有人聲稱要做這件事。規則、條例和保險還沒有開始實施。請不要因為這個飛行汽車的夢想成真而屏住呼吸。
障礙比看起來的要近
自動駕駛汽車可以說是目前最受期待的技術。這方面的困難，在於嘗試一些沒有真正先例的東西。
去年，我曾寫過關於這項技術的文章，認為自動駕駛汽車可能對人類行為產生的意想不到的後果。我當時提到，行人和其他汽車的司機可能會發現自動駕駛汽車是反社會行為的誘人目標。我還注意到，自動駕駛汽車的車主可能會以他們永遠不會使用普通汽車的方式使用它們，也許他們自己會屈服於反社會行為。
另一個問題就是所謂的極端情況，這種情況涉及自動駕駛汽車觸及它們能力的極限。這些限制中的一些方面是不能提前知道的。我們確實知道的內容，包括汽車必須閱讀和解讀臨時標誌的條件，比如道路上的警示；法律條文；叫車服務必須弄清楚乘客被允許擁有多少控制權；以及當人類駕駛員不再能與其他人類駕駛員交流時，在並行時，汽車必須決定該做什麼的情況。
自動駕駛汽車不會簡單地取代有人類司機的汽車。相反，我們會建設專用車道，甚至將自動駕駛汽車用地理柵欄圍成車道或整條道路，以保護它們免受人類駕駛汽車的傷害，反之亦然。此外，我們將改變接送人員、停車地點以及其他許多事情的規範。
自動駕駛汽車似乎突然取得了巨大的進步。然而，如果你回顧一下，自從恩斯特·迪克曼斯（Ernst Dickmanns）和他在慕尼黑德國國防軍大學的同事在公共高速公路上測試自動駕駛貨車以來的32年裡，這一進展一直是漸進的。
直到去年，沒有安全駕駛的真正的自動駕駛汽車才開始在公共道路上行駛——Waymo在鳳凰城附近的拼車專案。Waymo ( 谷歌母公司Alphabet的子公司)正處於這一努力的示範階段。
感測器的價格仍然需要大幅下降，如何使用汽車仍然需要解決。我們需要改變安全法規以及我們如何承擔法律責任。法律要改變，態度也要改變。
當自動駕駛汽車從科學實驗狀態轉變為商業行為時，也就得到了證明。也就是說，當汽車的製造商實際上開始從經營中獲利時。起初，這些汽車將在有限的地方和市場中執行，如商場、工業園區和其他不允許人力駕駛汽車的地方。也許它們會被限制在一天中的某個特定時間段和特定的天氣條件下運營。自動駕駛汽車的各種問題最終會得到解決。但是這一切都會比狂熱者想象的要慢。
每一個元件都不難，但放一起就有麻煩
Hyperloop是另一項實際比看起來更難的技術。這個想法是建立一個部分抽空的管道，通過這個管道，裝滿人或貨物的吊艙可以通過外部施加的氣壓或者通過使用磁感應線圈來加速。這個概念吸引了許多資本，但是從來沒有真正被證明過，更不用說大規模經營了。
弄清楚如何開發管道本身——一個超穩定、氣密的圓柱體，可以以直線的方式執行數百公里——就是一個問題。你還需要設計這種吊艙，它可以以接近音速的速度運送人。密封的膠囊需要一個完全獨立的生命支援系統。當吊艙經過時，任何吊艙停不下來的車站都需要密封，而任何乘客上下的車站都需要得到允許。例如，必須制定緊急程式，從距離最近的車站100公里處卡住的吊艙中提取乘客，然後取出吊艙。你需要一些方法來與吊艙溝通，一種可以穿透原本可能是非常好的法拉第遮蔽的方法。
為了乘客的安全和他們的心智健全，必須開發座椅和約束裝置——在劇烈加速下，坐在沒有窗戶的房間裡的座椅上可能是很不舒服的。整個系統要考慮到地震的情況，當管道下方的構造板塊移動一兩釐米時，管道會發生位移。此外，還有商業模式，獲得開發所需要的土地使用權等等。
你可以爭辯說，Hyperloop的任何一個方面都不是很難，但是它們放到一起，就構成了一個真正的難題。許多新技術和設計必須從頭開始開發，然後進行演示。在這一點上，它們甚至還沒有全部被擺到檯面上。
然後，在所有的技術挑戰都得到了解決，並最終成功地展示出來之後，就會出現完全不同的問題。 其中一個是心理問題：把乘客哄進那些沒有窗戶的高速系統是一件很難的事情，至少在一開始是這樣。 最後，即便是一個安全而實用的 Hyperloop，也可能無法回報投資者的資金，其投資回報時間也可能遠遠超出其支持者的預期。
有時候，可能只是需要更長的時間
儘管沒有明顯的障礙，有時即使是簡單技術的進步也會慢下來。最好的例子之一是我們如何組織網際網路上的地址。
網際網路協議版本6(IPv6)使用了128位的地址，比前一個協議的32位 IPv4有所增加。 因此，它將網路上所有裝置的潛在唯一地址數量從僅僅40億個增加到了一個超高的7.9*1028的數字。 20世紀90年代，工程師們開發了這個新版本，因為很明顯，將有更多的裝置加入網路，而不僅僅是電腦，還有電錶、工業感測器、交通感測器、電視機、電燈開關等等。 大量的創造力被花費在將數以萬億計的裝置塞進那個微不足道的40億個裝置的地址空間上。 然而，儘管 IPv6在1996年就已經完全定義了，但它仍然沒有被取代。
2010年，從IP v4切換到IPv6的目標日期是2012年。2014年，99 %的網路流量仍然使用IP v4。到2017年底，在IPv6上執行的網路流量從不到2 %到略高於20 % (對於谷歌服務的使用者)不等。顯然IPv6是一項正在進行的工作——進展緩慢。
指出使一種技術比另一種技術更難實現的差異時，我並不是在宣揚技術失敗主義。我只是建議我們正確地衡量下一件大事件的難度。如果這個想法建立在實踐經驗的基礎上，那麼保持謹慎的樂觀主義是合理的。如果沒有，那就不要樂觀了。希望是一種稀缺的東西；我們不應該浪費它。
編譯組出品。編輯：郝鵬程