編者按：埃隆·馬斯克曾說過：「如果你真的想做一些新的東西出來，就必須依賴物理學的方法。」馬斯克將如今取得的顛覆式創新成就主要歸結於對「第一性原理」的運用。
第一性原理思維，也被稱作第一性原理推理，它是用來解決複雜問題和產生原創解決方案的最有效的策略之一，也是學習如何獨立思考的最有效的方法。
很多偉大的思想家（如發明家約翰內斯·古登堡（西方活字印刷術的發明者）和古代哲學家亞里斯多德）都善於採用第一性原理的方法，而企業家馬斯克是最有效地運用第一性原理思維的人。2002年，馬斯克開始了他的求索——目標是將第一枚火箭發送到火星——這個想法最終促成了航空公司「美國太空探索技術公司（SpaceX）」的誕生。然而在這之後，馬斯克迎來了自己的第一個難題。在參觀拜訪過全球各地的航空製造商後，馬斯克發現，購買運載火箭的成本高達6500萬美元。由於價格太過昂貴，馬斯克開始重新思考這個問題。
馬斯克在接受採訪時說：「我更傾向於從物理學的角度來看待世界。物理學教會我運用第一性原理思維去推理，而不是用類比的思維去推理。讓我們來看看這個第一性原理究竟是什麼。火箭是由什麼製成的？航空級鋁合金，再加上一些鈦、銅和碳纖維。然後我會問自己，這些材料在市場上值多少錢？結果是，這些火箭原材料的成本大約是火箭價格的2%。」
馬斯克決定創辦一家自己的公司，與其花幾千萬美元購買一枚已經造好的火箭，還不如購買便宜的原材料，自己造一枚火箭。於是SpaceX公司就此誕生了。幾年時間內，SpaceX公司將發射火箭的成本削減至原本的十分之一，儘管如此，還是能夠賺一筆。馬斯克採用了第一性原理思維將起初的情況分解為最基礎的問題，繞過了航空工業的高價問題，創造了更有效的解決方法。
再比如，在Tesla早期研製電動汽車的時候，遇到了電池高成本的難題，當時儲能電池的價格是每千瓦時600美元，85千瓦電池的價格將超過5萬美元。馬斯克和工程師不信邪，仔細分析電池的組成，經過多次試驗，將成本大幅降低。一些人會說，那些電池組非常昂貴，而且會一直這麼貴，大概是 600 美元／千瓦時。因為它過去就是這麼貴，它未來也不可能變得更便宜。那麼我們從第一原理角度進行思考：電池組到底是由什麼材料組成的？這些電池原料的市場價格是多少？電池的組成包括碳、鎳、鋁和一些聚合物。如果我們從倫敦金屬交易所購買這些原材料然後組合成電池，需要多少錢？天啦，你會發現只要 80 美元／千瓦時。他從中發現有巨大的價格差距，所以特斯拉在2013年開始自己建立了電池廠，今年一月份開始大規模生產，投產之後電池的價格可以下降30%，每年可以支持150萬輛電動車對電池的需求。這是他對第一性原理的另一個應用。
第一性原理思維就是將過程化簡為最基本的部分，這些基本部分又恰好是構成整體的基礎。
第一性原理思維的定義
第一性原理即不能再進一步推導的基本假設。第一性原理最早來自於古希臘哲學家亞里斯多德。兩千多年前，亞里斯多德將第一性原理定義為「事物被認知的第一根本」。科學家不會去假設任何事情。相反，他們會反問自己：「我們能確定的真相是什麼？」「什麼是可以被證實的？」 他說：「在每個系統探索中存在第一性原理。第一性原理是基本的命題和假設，不能被省略和刪除，也不能被違反。」
兩三千年前的人類觀察到很多自然現象，比如閃電、洪水、日出日落。他們可以觀察到現象的規律，但並不知道規律背後是怎麼回事。當然有兩條路徑進行解釋：
神學：是世界上大部分民族所採用的，把這些現象歸結為是神靈的一些安排。哲學：美國哲學史家弗蘭克·梯利在他的《西方哲學史》中寫道：很少有民族的發展超出神話階段。各個民族都是用神學解釋自然現象，但唯有希臘不同，希臘開創了使用哲學來解釋自然現象的歷史（當然他還漏掉了一個，就是我們中國）。
比如，歐幾裡得的幾何學就形成了非常龐大的體系。但最初只是從五條公設推出來的。歐幾裡得幾何學的五條公設：
任意兩個點可以通過一條直線連接；任意線段能無限延伸成一條直線；給定任意線段，可以以其一個端點作為圓心，該線段作為半徑作一個圓；所有直角都全等；若兩條直線都與第三條直線相交，並且在同一邊的內角之和小於兩個直角，則這兩條直線在這一邊必定相交；
這五條就是亞里斯多德所說的第一性原理。在亞里斯多德眼中第一性原理有著至高無上的地位，甚至是充滿神性的。他曾這樣說過：「神性無所不在，就在那自然之中。」這是一種泛神論的思想，與希臘早期神話的觀念和其他民族對神話的想法格格不入。亞里斯多德將這種性質看作是最高貴的，所以叫做第一性原理。
再舉個例子。畢達哥拉斯定理就是中國的勾股定理，在畢達哥拉斯發現了這個定理的瞬間，又唱又跳，還去祈禱。他覺得這是非常偉大的，只有神靈才可以完成的公理。這就是古代人對第一性原理的看法。
從理論上講，第一性原理思維要求你層層地深入挖掘，直至剩下最基礎的事實真相。法國哲學家、科學家勒內·笛卡爾用一種現被稱為「笛卡爾的懷疑論」的方法接受了這種思維方式，即「系統性地懷疑任何能夠懷疑的事物，直至他看見所剩下的事物都是不容置疑的純粹真理」。
在實踐中，你並不需要將每個問題都分解到原子級。你只需要比大多數人更深入一兩個層次，就能獲得第一性原理思維帶來的諸多益處。著名戰鬥機飛行員、軍事家約翰·博伊德創造了以下思維實驗，用來展示如何在實際中運用第一性原理思維。
想像你有下面這三樣東西：
一輛摩託艇（後面有一副滑雪板）一輛軍用坦克一輛自行車
現在，我們將這些物品分解為基本的構成部件：
摩託艇：發動機、船體、一副滑雪板。坦克：金屬履帶、鋼板裝甲、一挺槍。自行車：車把、車輪、齒輪和車座。
你能用這些單獨的部件做出什麼？其中之一是，把自行車的車把和車座、坦克的金屬履帶、摩託艇上的發動機和滑雪板組合在一起，你就能做出一輛雪地摩託。這就是第一性原理思維方式的簡單展示。它是一個循環過程，首先將一種情況分解為核心部分，再將各個部分以更有效的方式整合在一起。先進行解構，再進行重構。
第一性原理如何推動創新
雪地摩託的例子也反映出了第一性原理思維的另一個特點，即將看似無關領域中的元素結合起來。一輛坦克和一輛自行車看起來似乎毫無共通之處，但坦克零件和自行車零件可以組合在一起，創造出雪地摩託這種全新的東西。
歷史上許多最具開創性的想法，都利用了第一性原理，一層層剝開事物的表象，看到裡面的本質，再從本質一層層向上推演。例如，約翰內斯·古登堡將螺旋壓濾技術（用於釀酒的一種裝置）和活字、紙、油墨結合到一起，最終發明了印刷機。活字印刷術在這之前已經使用了幾個世紀，但是古登堡將印刷部件和另一個完全不同領域的技術相結合，使印刷效率得到大大提高。這一發明是一次世界性的變革，促成了有史以來第一次廣泛的信息傳播。
第一性原理思維能幫你將不同學科的信息組合起來，從而產生全新的想法和創新。首先你要做的是了解事實。一旦你了解了事實真相，你就可以制定計劃來改善其中的每一個細微之處。這個過程自然有助於更廣泛地探索無關領域之間的信息整合。
第一性原理思維的挑戰
描述第一性原理思維很容易，但實踐起來卻是非常困難的。第一性原理思維的主要障礙之一是人們傾向於形式而不是功能。下面這個有關行李箱的故事就是一個典型的例子。
古羅馬時期，士兵們使用皮革制的郵差包和背包來裝運食物。同一時期，古羅馬有很多種帶輪子的車輛工具，像敞篷雙輪馬車、載客四輪馬車、運貨四輪馬車。然而，幾千年來，沒有人想過將包袋與輪子結合起來。第一個滾輪行李箱是由伯納德·薩多夫在1970年發明的，當時他正在機場搬運自己的行李，看見一個工人用滑輪移動一架笨重的機器。
整個19世紀和20世紀，皮包都是有特殊用途的——上學背包、登山背包和旅行箱。1938年，人們才給背包加上拉鏈。1967年尼龍背包首次售賣。儘管有了這些改進，但包袋的形式基本上保持不變。創新者把所有時間都用在了同一主題的微小重複上。這些創新看起來只是形式的改變，而不是核心功能的改進。當其他人都聚焦於如何（在形式上）做出更好的包袋時，薩多夫考慮的是，如何更加有效地（在功能上）裝載和運輸物品。
如何獨立思考
人類的模仿傾向是第一性原理思維的常見障礙。大多數人在展望未來時，他們會映射出對當前形式的遞進，而不是拋棄形式，著眼於功能的改造。例如，在批評技術進步時，有些人問，「會飛的車在哪兒呢？」 事情是這樣的：我們有會飛的車，它們被稱為飛機。問這個問題的人都是過於專注於形式（看起來像汽車的飛行物），而忽略了實際的功能（通過飛行來運輸）。這就是伊隆·馬斯克說的「人們通常用類比來生活」的真正意義所指。警惕自己的一些固有思想。舊習俗和過往的形式通常會被毫無疑問地接受，而一旦接受，這些根深蒂固的思想就會嚴重影響創造力。
第一性原理思維要求你拋棄對先前形式的執著，將功能放在更前頭和更中心的位置。你的目的是什麼？你希望達到的功能結果是什麼？優化功能，忽略形式。這就是學會如何獨立思考的方法。
第一性原理的力量
創新的最好方法可能要先將事物分解為最基本的原理。即使你目前沒有創新的想法，也可以去了解一下你所在領域的第一性原理，牢牢掌握基礎知識，這樣有助於個人競爭力的提高。
每一項創新都需要長時間的迭代和改進。文章開頭提到的Space X公司，進行了多次模擬和成千上萬次的調整，最後才建造出一枚廉價且可以重複使用的火箭。
不斷改進有它的必要性，第一性原理思維能改變改進的方向。如果沒有第一性原理思維，你可能會將時間花在細微地改進自行車上，而不是造出雪地摩託。第一性原理思維使你走上不同的軌道。
如果你想學會如何獨立思考，那麼第一性原理思維是最好的方法。第一性原理的思維方式強調獨立思考，而不是人云亦云。馬斯克在這一點上非常像賈伯斯。「Think Different」是賈伯斯最喜歡的廣告詞，一般譯為「不同凡響」，有朋友說譯為「不同凡想」更貼切。Think Different中的Different一詞從英語語法上說是錯誤的，正確的用詞應該是副詞Differently。賈伯斯團隊巧妙地藉助了這個語法錯誤，強調自己的標新立異，既然英語語法說Think Differently，蘋果就要說Think Different創新的本質就是要與眾不同，如果幹什麼都和別人一樣，就不是創新了。
第一性原理的思維方式強調質疑 （Question），不輕易接受否定的答案。馬斯克在小的時候凡事都喜歡問「為什麼」，有時會讓父母生氣。如果別人說某件事不可能做成，馬斯克就要挑戰嘗試一下，看看為什麼這件事不可能做成。世界是發展變化的，以前人們做不成的事，後來條件變化後可能做成。
第一性原理的思維方式強調實驗，用實踐去驗證。矽谷一位風險投資家說過，很多聰明的人喜歡用類比推理，但是很少有人真正動手去做個實驗。17世紀，研究科學的人都信奉亞里斯多德，把這位古希臘哲學家的話當作真理。亞里斯多德曾說過：兩個鐵球從高處落下來，重的一定先著地。25歲的伽利略不相信，在比薩斜塔上做了一個著名的實驗，結論是兩個鐵球同時落地。埃隆·馬斯克雖然有很多奇思怪想，但他絕不是一個魯莽冒進的人，他的做法是「大膽假設，小心求證」。
第一性原理思維方式的基礎是自信心。沒有強大的自信心，很難挑戰常規。愛因斯坦說過：自信是向成功邁出的第一步。而馬斯克則是一個「固執」的第一性原理思維的踐行者。
第一性原理與類比思維
用第一性原理思考問題，而不是類比。多數人考慮問題時會局限於類比（Analogy）思維。類比是一種重要的邏輯思維和推理方法，是人們解決陌生問題的一種常用策略。
類比思維運用已有的知識和經驗將陌生的、不熟悉的問題與熟悉的問題或其他相似事物進行類比，嘗試找到解決問題的辦法。類比是從兩類對象具有某些相似或相同的屬性出發，推出其中一個對象可能是有另一類對象已經具有的其他屬性的思維方法。基本模式是：若A對象具有屬性a、b、c、d，且B對象具有屬性a、b、c，則推論：B對象也具有屬性d。
在投資和創業領域，一些人喜歡把美國已經成功的產品或商業模式移植到中國，被稱為C2C-Copy to China。這就是典型的類比思維模式。國外的雲存儲公司DropBox和Box.net很成功，國內很多投資人也覺得雲存儲在中國也一定有前景；國外有了商務社交網站LinkedIn，國內也出現不少模仿者；國外打車軟體Uber火了，國內立刻湧現出很多計程車的叫車應用……
但是類比推理並不是因果推理。Uber在美國的成功，和中國打車App的成功之間並沒有因果關係。「這幾家打車軟體，上月給我這部電話就充了3000元；每單獎勵10元到50元，發展一個用戶也給錢；有一家只要掛著，一個月一桶食用油，還給米…… 」一名計程車司機對朋友說。從常識來分析，這種「花錢」買客戶的方式肯定是不可持續的，在網際網路泡沫的時候，美國一家公司甚至用免費送電腦的方式來吸引客戶。運用第一性原理思考問題，強調在基本事實的基礎上探究問題的本源，不被過去的經驗知識所幹擾。
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編譯組出品。
編輯：郝鵬程、王雅琪