本文來自Scientific American,文章從觸屏技術、鋰電池和網際網路技術三方面分析了iPhone的創造性。
近年來,偉人理論重新回歸流行文化,將企業家、科技初創企業和數位化企業集團重新定位:埃隆·馬斯克徹底改變了電動汽車、馬克·扎克伯格是社交網絡的先驅、史蒂夫·賈伯斯和他在蘋果的團隊發明了iPhone。
這些對英雄的敘述在事實上既不正確,也沒有任何幫助。
從教育的角度來看,有整整一代人都是在YouTube上那些鼓舞人心的視頻中長大的,那些視頻推崇個人主義和一些令人不安的領導特質。然而,世界面臨的挑戰——能源危機、糧食短缺、氣候變化、人口過剩,需要我們所有人進行合作。這些挑戰過於複雜、相互聯繫、瞬息萬變,任何個人、理念、組織或國家都無法解決。我們需要利用支撐所有研究的基本原則——站在巨人的肩膀上,每一個新的突破都建立在前人工作的基礎上。iPhone的秘密故事就是一個證明。
蘋果眾多團隊的不懈努力和創新不容置疑。但是,如果沒有之前數以百計的研究突破和創新,iPhone就不可能問世。那些研究中的每一項都是無數研究人員、大學、資助者、政府和私人公司將不同創新層層疊加的結果。
為了證明這一點,我們仔細研究了支撐iPhone的三項研究突破。
觸控螢幕
沒有標誌性的觸控螢幕技術,iPhone就不會是iPhone。
第一個觸控螢幕實際上是在20世紀60年代,由在英國政府研究中心工作的雷達工程師Eric Arthur Johnson發明的。
1965年,Johnson在一個由工程技術學會出版的電子快報中發表了他的文章——《觸摸顯示器——一種新穎的計算機輸入/輸出設備》,該文章至今仍被研究人員引用。隨後他在1969年的專利被引用到了許多著名的發明中,包括蘋果1997年「可攜式計算機手持行動電話」的專利。
自Johnson的第一次飛躍以來,觸控螢幕技術得到了來自公共機構和私人投資者數十億美元的投資,其中一個的投資經常會引來另一個的投資。例如,劍橋大學最近為了為自己的觸控螢幕技術研究爭取更多投資,成立了一家有限公司,最終得到了由英國和中國風險投資家支持的550萬美元的投入。
蘋果的一項觸控螢幕技術專利引用了200多篇同行評議的科學論文,這些論文由學術團體、商業出版商和大學出版社出版。那些作者並不是單獨工作的,大多數人是研究小組的成員,許多人因為他們的研究而獲得了一筆補助金。在同行評議過程中,至少有一位外部學者對他們的文章進行了獨立評估。同行評議過程是學術研究的核心,以Elsevier信息科學期刊最近發表的一篇關於觸控螢幕技術的文章為例,其涉及到了6位作者和2位匿名評審。
我們保守地將蘋果引用的200篇文章涉及到的研究人員推斷為1000多名,每個人都對觸控螢幕技術做出了重要貢獻。
Johnson可能邁出了第一步,蘋果公司充分利用了它的潛力,但我們將觸控螢幕技術歸功於全世界眾多研究人員的共同努力。
鋰電池
我們都知道,iphone會消耗大量電能,如果沒有可充電的鋰電池,它將無處立足。
英國科學家Stanley Whittingham在70年代為ExxonMobil實驗室工作時首次發明了鋰電池,當時他正在推進與史丹福大學的同事之前進行的研究。他們之前的研究已經表明,鋰可以用來儲存能量,但是Stanley Whittingham和他的團隊想出了在室溫下沒有爆炸危險的情況下做到這一點的方法。
牛津大學教授John Goodenough隨後通過使用金屬氧化物來提高性能,改進了Whittingham的鋰電池。這激起了索尼的興趣,它在20世紀90年代將鋰電池商業化並於1991年在日本推出了應用鋰電池的手機。所有這些都為鋰電池的大規模使用提供了基礎,蘋果公司在2007年推出了iPhone,用戶超過了一百萬。
鋰電池的故事並未停止。
2016年,蘋果公司的主要供應商之一村田製作所買下了索尼的鋰電池業務。
現年95歲的John Goodenough仍在繼續他的開創性研究。就在幾個月前,他在《美國化學學會》上發表了一項具有裡程碑意義的研究:Goodenough為電動汽車開發了一種鋰電池,其使用頻率比目前平均水平高出了23倍。
網際網路和全球網絡
現在,我們用手指輕輕觸碰手機屏幕,所有人類的集體經驗和知識就會立馬顯現,為此,我們應感謝誰呢?
Tim Berners-Lee被廣泛認為是全球資訊網的發明。上世紀80年代,他在歐洲核研究組織(EONR,在法國,CERN的縮略詞更為人所熟知)工作。CERN是由12個歐洲國家政府於1952年建立的,至今仍由其成員國進行資助。
Berners-Lee的想法最初是針對CERN一個非常具體的問題提出的解決方案:如何最好地促進CERN研究人員使用的大量信息和數據的共享和更新。他的提議是以超文本概念為基礎的。超文本是理論先驅Ted Nelson1965年在美國計算機協會上發表的一篇論文中首次提出的概念。與世界各地的研究人員使用的腳註系統的電子版相比,超文本支持網絡,使您能夠從一個信息源跳到另一個信息源。它能夠以任何形式,出現網際網路上的任何地方。
如果說全球資訊網是一幅地圖,那麼網際網路就是我們所處的世界:一個連接全球數百萬臺計算機的網絡基礎設施,使每個計算機能夠相互通信,傳遞大量信息。
關於網際網路的起源,我們必須追溯到1965年。
當Nelson在創造超文本和Eric發明觸控螢幕的時候,麻省理工學院的兩位研究人員Thomas Merrill和Lawrence Roberts用一條簡單的低速撥號電話線將他們的電腦連接到了3000英裡外的加利福尼亞。不久之後,Arpanet出現了,它不是反烏託邦的人工智慧系統,而是高級研究計劃局網絡。Arpanet是由美國國防高級研究計劃局(DARPA)建立和資助的,最初的設想是將美國軍方的計算機連接到各個區域中心。
而Arpanet就是網際網路的前身。
真正的創新從來都不是一帆風順的。但這些太空時代的早期突破是隨後一切的基礎。雖然現在的iPhone比當年將阿波羅11號送上月球的電腦強大1.2億倍,但它真正的強大之處在於它能夠利用構成網際網路的數十億個網站和tb級數據。
對這三項突破性研究的簡要分析顯示,自1997年蘋果首次發布手機專利以來,已有超過40萬份研究出版物。而且我們僅僅是觸及了表面。
還有無數其他的研究,沒有它們iPhone就不可能存在。有些很出名,有些則不那麼出名。GPS和Siri都起源於美國軍方,而使數位化成為可能的複雜算法最初是用來檢測核試驗的。它們都以研究為核心。
iPhone是一項具有時代意義的技術。定義時代的技術並非來自於一個人或一個組織的才華,而是一層又一層的創新和十年又十年的研究。成千上萬的個人和組織站在彼此的肩膀上,展望未來。在我們這個似乎無法克服的全球性挑戰的時代,我們不僅要記住這一點,而且要受到它的鼓舞。
我們必須鼓勵研究中心的公開性和透明度,確保研究儘可能廣泛、迅速和清晰地傳播。研究的完整性和重現性、透明的同行評審、開放獲取、多樣性——這些不僅僅是流行詞,它們是改革全球研究生態系統基礎設施的令人興奮的步驟,這也一直是我們對未來的最大希望。