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巴贝奇之所以在科技史上得到大家的尊崇，是因为他一共有两项伟大发明载入史册，虽然这两项发明在他的有生之年都没有真正制作成实物。第一项发明就是差分机（Difference Engine）。这种设备非常复杂，由25 000个机械部件组成，重达15吨，但设计却十分精确。它可以用于计算多项式函数，并生成三角函数表，这一点对于航海技术的发展十分重要。如果巴贝奇将这个设备真正制作出来，由他发明的差分机可能会成为世界上最先进的机械计算机。后来，伦敦科学博物馆（London Science Museum）为了纪念他逝世100周年，根据他的设计图制作了一台差分机。在几秒钟内，这台差分机就送出高达31位数的准确结果。这台差分机的速度和精确度，远超巴贝奇时代可能出现的其他设备。
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尽管这台差分机的设计十分复杂，但是也没有超出维多利亚时代技术上的相邻可能空间。机械计算在19世纪下半叶得到了长足的进展，其中有很多装置都是建立在巴贝奇的设计模型之上的。
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瑞典发明家乔治·舒尔茨（George Scheutz）曾经研制出一台可以实际操作的差分机，在1855年的世界博览会上首次向公众展示。之后的20年内，该设备又得到了巨大的改良，它的体积从一架钢琴缩小到缝纫机般大小。1884年，一位美国的发明家威廉·巴罗斯（William S. Burroughs）创立了美国运算机公司（American Arithmometer Company），该公司批量生产计算器，并在全国进行销售（销售这些设备的收入，在大约一个世纪以后，足以支撑他同名孙子的生计，不仅可以让他专心追求自己的写作事业，还可以让他从吸毒爱好中取乐）。巴贝奇设计的差分机原型是一个极其天才的创意，但它并没有超越当时的相邻可能空间。
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但巴贝奇的另一项神奇发明却并非如此：他发明的分析机一直不能实际生产出来。他人生的最后30年都耗在这个计划上，但却没有成功。分析机的设计方案太复杂了，于是一直停留在蓝图设计的阶段。巴贝奇于1871年去世。但在他生前，分析机中的一小部分曾经由他亲自研发、生产出来。只从设计方案来看，巴贝奇设计的分析机是世界上第一台可编程的电子计算机。可以进行编程的设计使计算机的未来发展变得具有开放性。这样的计算机并非只是为了完成单一的操作，这一点与差分机不同，差分机的设计目的是为了优化对多项式函数的计算。
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分析机则和所有现代电子计算机一样，就像一个可以随意变形的“小精灵”。只要编程人员新编写出一组指令，这个“小精灵”就会相应幻化出新的形状。（诗人拜伦的女儿阿达·奥古斯塔［ Ada Lovelace］天资聪颖，她曾经为巴贝奇设计的、但尚不能实际生产出来的分析机编写了几组指令，并因此赢得世界上第一位程序编写员的称号。）巴贝奇设计的分析机虽然没有最终问世，但却为后续电子计算机的发明提供了一个基本的参考构架。从分析机的设计上可以看出，程序可以通过穿孔卡片法进行输入，人们在几十年前就已经利用这一技术来为纺织机服务了。输入分析机的指令和数据都贮存在一个小小的“信息仓库”（Store）里，其实等同于现代计算机里的随机存储器，或者简称内存（RAM）。而具体的数据计算操作则由巴贝奇设计的一个系统工具来完成，这个系统工具被巴贝奇取名为“中央工厂”（Mill），而用工业时代的语言来说，就是中央处理器（CPU）。
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巴贝奇于1837年就将这个分析机的系统设计完成了，但却要再等上100多年，世界上才出现第一台真正的电子计算机。差分机触发了一系列的改良与实际应用，分析机却如同从地球上消失了。巴贝奇在19世纪30年代想到的一些创意是非常先进的，但到了第二次世界大战期间，才被计算机科学界的前瞻性人士重新独立地发现，并将之最终运用于计算机的研发中。
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巴贝奇关于分析机的设想无疑是先进的。可为什么他设计的分析机并不能设计成形，反而进入了一个发展的死胡同呢？如果只是用语言对其进行打趣的话，那是因为分析机的设计创意“逃离”了当时的相邻可能空间。但如果具体而实际地分析原因，则可以发现，分析机的发展之所以不成功，是因为巴贝奇手边没有正确的、可供利用的组成部件。假设巴贝奇按照自己的设计方案制作出分析机，人们并不能确定它是否可以正常运作。因为，巴贝奇企图在蒸汽机时代，为很多年以后的电子革命时代提前发明可用机器，虽然动机是美好的，但在现实中却行不通。
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与我们日常使用的电子计算机不同，巴贝奇设计的分析机完全是由齿轮和开关组合而成的。所用的零件数量大得惊人，其复杂程度更是令人望而却步。在分析机的系统里，数据信息的传输好像是一些金属小颗粒在跳着芭蕾舞步前行，步法则是由编程员提前精心编写的舞步设计。这种机器的维修和护理是无比困难的，基本上无法实现。比这更不现实的是，其运作速度奇慢无比。巴贝奇曾经在阿达·奥古斯塔面前放豪言，他认为这种分析机在三分钟内就可以完成两个20位数字的乘法运算。巴贝奇肯定不可能是世界上第一个对自己的作品宠爱有加的技术人员。但即使假设他的说法是正确的，他引以为傲的运算速度却并不快。以那样的速度来运行一些复杂的程序时，系统基本上会慢到崩溃。数字时代的第一代计算机要完成同一项运算只需要几秒。而在巴贝奇的分析机做一次运算的三分钟时间里，一台iPhone手机就可以进行上百万次这样的运算了。可编程的计算机必须具备真空管，更加理想的情况是，必须具备集成电路。在这些器件里，信息可以像微小电子的脉冲一样流动，而不是像分析机里的那些因为蒸气动力催动的金属齿轮一样，“咔嚓声”、“叮当声”、“嗡嗡声”不断。
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可以来看看另一个相似的案例YouTube，它的时间跨度则短得多。
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如果赫利、陈士骏和卡里姆提前10年想到YouTube的创意，那么这项发明就注定是失败的。因为，发明一个视频分享的网络平台是不在当时的相邻可能空间内的。首先，当时绝大多数网络用户都是通过拨号连接进入互联网，且网速十分缓慢。即使从互联网上下载一张小图片，也要花上几分钟的时间。使用当时速度只有14.4 bps的“猫”拨号联网，如果要下载一段普通的、两分钟的YouTube视频，则需要花一个小时左右的时间。
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YouTube面市初期便能一炮打响，还有另一个原因。那就是当时Adobe公司研发的Flash平台早已在网络上得到了大众的认可，而YouTube的服务平台是借了Flash平台的风，并不需要重新开发一个新平台，于是节省了人力和物力。同时，这也让YouTube的开发人员专注于解决如何优化视频的分享模式，如何创新视频的讨论界面。回顾一下，直到1996年下半年Flash才成功推出，而到了2002年，Flash才可以支持视频格式的文件。
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再来看看我们之前讨论过的关于微生物学的例子。如果要在20世纪30年代提出差分机的创意，这无疑于“原始汤”里的一堆脂肪酸企图成为细胞膜。差分机系统里的计算器是一个伟大的创举，也是非常先进的，但却依然没有超出相邻可能空间的限制。也正是因为这一点，在巴贝奇的差分机创意首次面世以后的几十年的时间里，关于这个创新的重复且实用的独立发明一再出现。但如果想在1850年就成功地推出分析机，或者在1995年就成功地运作YouTube，就会像异想天开想要自动组合成海胆的脂肪酸一样。创意是完全正确的，只是所处的环境并不成熟。
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什么样的环境具有创新的最大潜能
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我们每一个人，都受到属于自己的相邻可能的限制，比如，在我们的工作生活中，在我们的创新事务中，在我们服务的工作单位中，都环绕着各种新的、可能突破我们标准惯例的方法。打个比方，我们周围都环绕着各种汽车零部件。那些部件都在静静地等着我们进行创新，用双手将其拼接成新的事物。这些创新的事物并非一定具有超前的先进性，比如，一下就能得知珊瑚礁里的生物多样性，或者一下就能发明出可以编程的电子计算机。当打开创新宫殿里的一扇新门后，我们可能会看到一个可以让这个世界改变的突破，但也可能在这一扇门之后，我们只是给后来的创新者们上了一课，帮助他们在下一次的发明中走得更顺利；或者还可能为自己公司正要推向市场的真空吸尘器想到一个完美的销售方案。要做到这一点，诀窍是要想方设法去关注我们周边的一些相邻可能，并加以利用。比如，可以改变一下自己的工作环境，或者建立某种社交网络，还可以重新培养自己发现和贮存信息的好习惯。
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我们来回顾一下在本书开头提出的问题：“什么样的环境，更利于创新的创意出现呢？”对于这个问题最简单的答案就是：“当一种环境能更加方便去接触和开发相邻可能时，这种环境就具备了最大的创新潜力。因为在这样的环境里，人们能更多、更方便地接触到各种各样的可用零部件，不管是机械性的，还是概念性的。并且在这样的环境里，人们得到更多的鼓励以各种方式组合与利用那些零部件。”在一些环境里，重新组合与利用那些可用零部件不仅不会得到鼓励，而且可能会受到阻碍和限制，比如，创新的实验会遭到批评和惩罚；有一些新的可能性被遮盖住，不易让人们发现；环境更容易让人自满，于是不去探索新的机遇。在基林群岛边平静的海水里，珊瑚礁里丰富的生物多样性让达尔文感到不可思议，同时又非常迷惑不解。生物多样性之所以存在，是因为珊瑚礁的生态环境非常有利于各种生态零部件的重组和创新，换言之，珊瑚礁是一个更利于生物创新的生态环境。
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在《阿波罗13号》（Apollo 13）登月任务的故事中，有一个时刻这个伟大的计划差点失败。这个众所周知的关键时刻，可以在朗·霍华德（Ron Howard）执导的电影中看到。当时，任务控制中心（Mission Control）的工程师们发现了一个危险的情况：如果他们不立即研发出一个二氧化碳过滤器，宇航员们呼出的气体就会污染舱里的空气，使大家中毒。宇航员们虽然有充足的碳洗涤器可以清除空气里的碳原子，但这些二氧化碳过滤器是为之前没有受到损坏的宇宙飞船设计的，并不适用于他们当时登月舱里的空气通风系统，而当前的这个登月舱是他们回到地球的唯一一只“救生船”。
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任务控制中心火速组建了一个由工程师组成的行动小组，取名“英虎行动组”（Tiger Team）。行动组的使命就是想办法尽快解决过滤空气的紧急任务。但要完成这个任务得先找出当时登月舱里可以利用的所有“零部件”。在电影里，飞行操作组（Flight Crew Operations）的主任名叫迪克·斯雷顿（Deke Slayton）。他把一堆零散的装置放在会议桌上，包括：软管、滤毒罐、储物袋、胶带和其他杂七杂八的小玩意。他把之前为宇宙飞船准备的碳洗涤器拿在手里说道：“我们必须制造出一个能用的新家伙。”然后指着桌上的一堆东西说道：“只能用这些材料。”
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在这部电影里，如果要解决危机，制造出一个在登月舱里能够使用的空气过滤器，会议桌上的那些小部件就界定了当时的相邻可能空间。最终大家绞尽脑汁才拼组而成的新装置取名叫“邮箱”。“邮箱”完美地完成了任务，登月舱里的空气得到了过滤。滤毒罐和软管的角色与地球最早存在的氨气和甲烷分子、查尔斯·巴贝奇的机械齿轮，以及那些为育婴器供暖的汽车零部件一样，都是解决一个具体问题的现存客观条件，并限制了解决该问题的可能性空间大小。从某种意义上来说，登月舱里的工程师们面临的困难要小得多。具有挑战性的问题一般不会如此明显地划定出解决问题的相邻可能空间。一般来说，如果能够找出可供利用的现存零部件，确保并非只是简单地回收而不是利用，就解决了一半的难题。
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如何做到这一点呢？本书接下来的6章将要谈到的另外6种创新模式可以提供一些小小的参考。因为它们都以某种方式告诉我们，如何去找到更多可供利用的零部件，并把它们组合、拼接出新的创意。要获得一个好创意，并非坐进与世隔绝的空间冥思苦想，而是要把更多的零部件都放到“会议桌”上。
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伟大创意的诞生：创新自然史 [:1701089129]
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伟大创意的诞生：创新自然史
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伟大创意的诞生：创新自然史 [:1701089130]
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伟大创意的诞生：创新自然史 一个好创意是一个网络，也是一个群体