《文明之光4》书摘

第四册主要提到了影响近代文明发展的科技、艺术和政治领域的重要进步的一些文明发展历程，并重点介绍了从1到N的发明创新过程，这也是我现在一直在关注的创新教育的相关领域。

到底是从0到1更有价值，还从1到N更有价值？

从直觉来讲一定是从0到1更不容易，可是吴军博士却有相反的观点。

吴军博士善于从一些我们以为了解的事情中，挖掘出许多我们其实根本不知道的历史和道理。包括印刷术、青霉素等。讲到了从技术创新到价值创新，说明了从1到N是更有价值的，也通过日本明治维新、美国反垄断谈到创新文明所需公平制度的建设基础和必要性。

以下通过三个主要的故事摘录来表述一下：

1 活字印刷术的工程化过程

首先吴军博士讲到印刷术的发明及影响。印刷术是文字流通的根本基础，各国作为文字载体的印刷术历史都非常悠久，实际上，在印刷术出现之前，抄书在世界各地都是一个很经常的事情。

我们提到印刷术，总是认为这是中国人发明的。没错，当今世界通行的活字印刷术最早是中国人发明的，但实际上，活字印刷术对中华文明的直接贡献并不大，中国人自己并没有好好使用它。

而我们经常提到的印刷术实际上是一个广义上的印刷术，最早在唐代或是隋代的时候就发明了雕版印刷术。在宋代，虽然发明了胶泥活字印刷术，但并没有普及开来，因为无论是胶泥还是木刻的活字，都很容易损坏，如果全部用活字排版，用不了几张纸就要坏掉一些手绘的活字，另外那些材料制成的活字也很难做到大小一致，排版也不如雕版美观。直到清朝，中国依然主要采取雕版印刷技术。

雕版印刷技术很快传到了朝鲜和日本，并在日本发展出了一种特殊的艺术形式-浮世绘，浮世绘实际上是基于雕版印刷的彩色套印，雕版是在原画木板上雕刻出图形，再在木板上着色，将图案转印到纸上，要上多少种色就需要刻多少板，后来浮世绘也被印在茶叶和瓷器的包装纸上，并在十九世纪传到了欧洲，其风格对当时的印象派画家们，产生了巨大的影响，比如梵高，就临摹过寻很多幅浮世绘，他的成名作星空，被认为是参考了葛氏北斋的《神奈川冲浪里》。

从结果来看，活字印刷术对中国文化的发展影响不是很大，但是它却改变了欧洲的历史，而完成这件事的人就是约翰内斯.古腾堡。

古登堡发明了或者说重新发明的不仅仅是一种采用活字印刷的方法，而是一整套印刷设备，以及可以快速批量印刷图书的生产工艺流程。并还带出一大批徒弟，将印刷术推广到了全欧洲，让图书的数量迅速增加，开启了欧洲重新走向文明的道路，最终摧毁了一个在文化上封闭，技术上停滞不前的旧世界。

古登堡的第一个方面是所谓的古登堡字母库，受父亲的职业影响，古登堡少时便对货币铸造技术十分熟悉，后来进一步研究出来用于铸造拉丁文字母活字的合金-铅锡合金和相应的铸造法。古登堡先是在非常坚硬的合金上刻印出外凸的字母，再把这种坚硬的金属字母压到软一点的金属上，这样就形成了金属模具，然后再将铅锡合金浇铸到模具中，就得到了铅字。拉丁文就几个字母，加上少许的数字和符号，并不需要做很多模具，一个模具就可以制造出大量的铅字，这样就可以印刷任何一部拉丁文书籍了，并保证书中同一个字母一定是一样的。此外古登堡发明的一套被称为古登堡自己的点文字库，非常古朴美观，在很长时间里一直被欧洲人广泛使用，这也是一项巨大的技术成就。

古登堡还发明了一种手摇印刷机，将印刷机能重复地在垂直和水平两个方向上运动。具体印刷是这样的，工人将排好的模板固定在光滑的大理石面上，字面朝上抹上油墨，然后通过螺杆调节好相应的位置，印上每一张纸的时候要将纸张平放在模板上面，然后拉动摇杆。将顶部的对称机件缓缓压下，这样在纸上就印出了文章。这种机器人也见于古罗马人发明的压榨橄榄油和葡萄汁的机器，而古登堡恰恰是受了他们的启发。

因为早期的顶部上的机件是木质的，压力不是很大，因此有时需要要两次才能印出颜色足够深的纸页，为了便于铅字印刷，古登堡还发明了专门的油墨。

古登堡还是一个好的作坊主。他制定出来了一整套的印刷工艺流程，第一道工序是排字，当时的工人需要先把要印刷的书籍手稿的装订线拆开，放到排字盘中，要排字工对照着排模板，这部分工作对工人的文化水平的要求不高。第二道工序是校对，这是纯粹的技术活，书的质量很大程度上取决于这一步，第三道工序是装版，把版夹到印刷机上，完成这些工序之后就可以刷了。

古登堡在欧洲发明的活字印刷术让整个欧洲，跳过了雕版印刷阶段，直接进入到活字印刷，这使得欧洲人印刷机从一开始就在效率上大大超过了中国的雕版印刷设备。

古登堡的印刷术速度比雕刻模板快很多，只需要两个人配合，就可以工作，这样流水线式的工作要比中国的雕版印刷高效很多。一小时能够印刷240章。印刷术对欧洲的宗教、思想和社会产生了重大的影响，除了文艺复兴，印刷术直接导致，欧洲的宗教改革，同时也间接的帮助欧洲许多民族拥有了自己的语言文字和文化传统。对普及教育的贡献更是功不可没。

1807年英国传教士马礼逊来到中国传教经商，待了一年，传教失败，经商被骗，还大病一场，不得不回到澳门养病，不过在中国这一年的时间里，他学会了一些粤语和普通话，并决定编写一本汉英词典。接下来的十多年间，马礼逊的主要工作就是翻译圣经和编写一套大型辞典“中国语文词典”。其中英文字体太小，无法使用雕版印刷，故采用铅活字排版印刷，他们在澳门和广州雇用了大量中国人刻制铅字，排字、审稿、校对和印刷，为了印刷这套字典，仅刻制的中文铅活字就多达10万枚左右。鸦片战争以后，西方势力开始进入中国开办报纸，开设了印刷厂，顺带也发展了中国的铅字印刷技术，催生出近代的出版业。

中国的活字印刷术从此走入大规模使用阶段。

【我的评论】中国的汉字有特殊性，加上材料方面和工艺进一步研发的缺失，导致了活字印刷术其实在效率和印刷效果上都并不佳，最终反而是引入了西方活字印刷，这是违背了我们的常识。技术研发成果转为真正的价值，需要大量的工程方面的推进。

2 日本明治维新必然成功的文化和社会基础

在中国近代，许多人一直在思索，中日两个有很强的相似性和可比性的国家进行维新，为什么改革一个成功、一个失败？

虽然明治维新大家不陌生，但是大家其实搞不懂为什么日本成功，中国类似的变法失败了。吴老师通过自己到日本的多次考察，深入了解日本文化，给出了非常有见地的解释。

吴军博士分析了江户时代日本社会的特点：实行地方自治，社会基础不稳固，工商业发达，国民全面收教育程度高，日本变革的社会条件要比同时期的中国好很多。另外，整个日本上下对天皇，怀着一种像对神一样的敬畏，但对幕府的统治，国民并不需要什么中心，因此幕府为中国的朝廷相对弱势。

在传统的叙事模式中，无论是英国革命、法国大革命和中国的戊戌变法，或者辛亥革命，都会有一个改革派或者革命派，以及一个代表的反对派，其实真实的情况是日本根本就没有反对派，因为社会共识高度一致，所以明治维新的成功几乎是历史的必然。

从历史上的一些冲突来看，冲突的双方都不应该算是顽固派，实际上TA是中央政权内部之争以及中央政权益地方豪强势力的一些对决，本质上来讲真的是谁来领导日本，而不是怎样领导日本，争斗的双方都想要让日本在奋发图强这一点上，两者并没有什么分歧。

在维新的过程中，幕府曾改革，尝试了和天皇利用联合，但是由于各种矛盾的存在都没有成功，而地方上原先极力抵制外国力量的强横实力，为了抢在幕府之前全面实现维新，打着用天皇的旗号，在底层武士的支持下，把朝廷中软弱的开明派给打倒了，接着在军事上战胜了幕府的地方势力，是想成为那个幕府来控制天皇，或者只是另外一个独立王国的统治者。

但是那时候已经变了，他们中的一部分发动了叛乱的很快就被这几天花了一方，镇压了，由于从中央到地方，因为我们的军阀一一退出历史舞台，作为精神象征，几乎没有实权的天皇，都已成为日本强势的立宪君主。

而那些尊皇攘夷的地方实力派最后变成是全面西化的维新派，少数试图维持旧时武士制度的则被时代淘汰了。从目的和过程上看，明治维新并不是一场先进与落后，开放与保守之间，而在日本遇到外部进危机之后，日本上层各方面势力和下层武士，共同参与的一次民族自救运动，明治维新的目的其实有两个，首先是要富国强兵，第二个目的是解决底层武士的命运。

总结一下，日本其实不是很像中国。这一点中国人大多有误解，认为都是东亚文化，所以相像。吴老师讲，日本更像欧洲。其次，日本在明治维新前经济文化并不落后。同时日本各界都要求维新，不仅仅是义士们，也包括幕府人士，只不过是幕府没有在强藩倒幕成功之前完成维新而已，让倒幕义士们完成了这件事。

最关键的是，日本强国的方式是，既然你的政治制度能够产生更先进的生产力，我就接受这种制度。从这里，我们既可以看到科技对一个国家现代化的贡献，也可以看到一个善于学习的民族奋进的精神。相比之下，中国过去历代学习西方，逃不脱中体西用的框框，学习西方技术是为了让当前的政体更稳固，而不是改变它。这才是明治维新成功，而中国历次改良失败的根本原因。

3 从青霉素的发明看从1到N的创新价值

在中国有一种看法比较普遍，就中国缺乏从0到1的创新，或者说缺乏原创，

在中国很多的业界领袖和各行各业精英也表现出一种其实并不必要的忧虑，即中国所谓的创新在商业模式上的改进居多，技术的原创非常少，另一方面，很多人简单地认为中国并不缺乏创新性，以为只要中国的创新公司实现从0到1的突破，下一个微软苹果和google都将诞生在中国。

可是完成一项重要的发明其实并不那么简单，从0到1很重要，但是从1到N更重要。

这一点是中国参与过发明全过程的参与者的共识。在这方面，不是靠有灵感，有基础就办得到的，而只要参与过一次这样的全过程，就能够体会到其中的艰辛漫长。美国的IEEE和ACM会士，计算机科学家古德里奇教授基于对近几百年来世界科技史上许多重大发明的研究，得出一个结论，从1到N，远比从0到1重要的多，因为世界上，从0到1的方面非常非常多，但是能走到N的却少之又少。

从青霉素的发明为例，吴军博士讲述了其从被发现到被广泛应用于人类医学的过程，在这个过程中，发现者弗莱明是功不可没的开拓者，但之后科学家弗洛里、钱恩对于青霉毒的普及和应用更是起着巨大的推动作用。

抗生素大家都不陌生，世界上恐怕还没有第二个药像抗生素那么神奇，它在一瞬间治愈了许多困扰人类几万年的顽疾，各种外伤感染，肺结核，性病霍乱等，从而将人类的平均寿命从45岁提高到了60岁。而且在很大程度上消除了人类对疾病的恐惧。

在抗生素被发明和使用之前，人们对疾病的恐惧是现在我们无法想象的，因为无论是东方人还是西方人，一旦得了病，能否治好就只能听天由命。

英国医生亚历山大.弗莱明作为军医来到法国前线，目睹了医生们处理细菌感染无计可施的困境，战后回到英国就开始研究细菌的特性。

1927年，弗莱明在英国的圣玛丽医院开始研究金黄色葡萄球菌，但是，或许是培养皿不干净，或许是掉进了脏东西，等到9月份休假回来之后，他发现培养皿里面长了霉菌，好在弗莱明非常细心，他发现霉菌周围的葡萄球菌是不被溶解的，使用显微镜观察发现霉菌周围的葡萄球菌都死掉了。于是弗莱明想，会不会是霉菌的这种分泌物*死了葡萄球菌，为了证明自己的猜测，弗莱明花了几周时间，培养出更多这样的霉菌。9月28日早上，他来到实验室，发现细菌同样的被霉菌*死了，随后经过鉴定，这种霉菌为点青霉菌。

1929年，弗莱明在发表论文时将这种分泌的物质称为青霉素，中国过去对这种药物按照英语翻译成盘尼西林。后来，1928年9月28日被正式确定为人类发现青霉素的纪念日，在中学的教科书里，青霉素的发明过程就到此为止了，因此大家长期得到一个印象，因为青霉素就是这样，被发现了，故事结束。

当然，励志的读物，也会利用青霉素的发现过程，启发教育读者。灵感、运气和有准备的头脑的重要性。

的确弗莱明完成了一个从0到1的过程，但是如果对我们对青霉素发现的全过程的理解仅仅如此，多少有点可悲。实际上，到1928年9月28日，人类仅仅迈出了发现青霉素这万里长征的第一步，那么青霉素真实的发现全过程又是怎样的呢？

首先，弗莱明在接下来的时间里依然在研究青霉素，但一直没法分离提取出可供药用的青霉素。在长达十年的时间里，并没有引起医学界的关注。最后，在二十世纪四十年之后，弗莱明完全停止了关于青霉素的研究，而且后来再也没有回到青霉素的研究领域。

所幸的是1938年，英国学者弗洛里和他的同事钱恩注意到了弗莱明那篇论文，并且开始接手研究如何提炼青霉素，于是弗莱明将自己培养的霉菌母株交给了弗洛里研究室的科学家们。在弗罗里的实验室里，钱恩和另一名科学家终于从青霉菌种分离和浓缩出了有效成分青霉素，这个结果于1940年发表。

1939年，二战欧洲战场的战争一触即发，一方面科研条件相对难以得到保障，另一方面也激发了大家极高的工作热情，很多原本呆在家里的妇女出来工作了，这时候弗洛里的组织能力就显示出来了，他以每周2英镑的超低薪水雇用了很多当地的女孩。这些女孩每天就只从事一项简单的工作：培养青霉菌。没有足够多的培养皿怎么办？这些女孩就在牛津大学里把能找到的各种瓶瓶罐罐都用上了，包括牛奶瓶、罐头筒、各种锅具甚至浴缸，这些青霉素女孩儿把牛津大学变成了霉菌工厂。

在这样一个人数众多的团队支持下，弗洛里实验室里的另一位科学家希特利，最终研制出一种青霉素的水溶液，并且调整了药液的酸碱度，这才使得青霉素从霉菌的一部分变成了能够用于人和动物的药品。

但这只是一个开始，在接下来的时间里，弗洛里的团队做了大量细致而又看似枯燥的工作，让霉菌中分离出来的青霉素药效能保持稳定。

弗洛里是个天生的组织者，他在困难重重的战争期间让整个团队一直保持着高昂的士气。上面这么多工作，他们不到一年时间就完成了。

可以说，没有弗洛里来参与青霉素的研发，青霉素不知要推迟多少年才能使用。

按照药品研制的一般步骤，接下来要开始做动物实验，1940年夏天，弗洛里和钱恩用了50只被细菌感染的小白鼠做实验，其中25只注射了青霉素，25只没有注射，结果注射的小白鼠都活了下来，没有注册的则死亡了，试验非常成功。

但是，用于人的临床实验还迟迟无法开展，因为这时分离和提取的青霉素剂量太小，不够进行人体试验，这时，弗洛里的社会活动能力再次体现出来了，他找来了英国著名的制药公司葛兰素和金宝.碧霄一起研究，但是，二战期间，英国的工业遭到了重创，这两家公司也没有能力独立解决量产的问题，另一方面，战争使得英国的抗生素的需求非常迫切，于是英国人开始寻求美国的帮助，弗罗里决定将研究团队一分为二，他和希特利去美国寻求盟友的帮助，钱恩和亚伯拉罕还留在英国继续搞研究。长期资助世界医疗发展的洛克菲勒基金会对促成英美两国在青霉素研究上的合作起到很大的作用，不仅在二战之前就给弗洛里的科研提供了一些资金，而且出资促成了弗罗里和希特利的美国之行。就这样，1941年夏天，弗罗里和希特利来到了美国伊利诺伊州的北方研究所，英美两国的科学家们携手一起攻克难关。

几个星期后，北方研究所的研究员默耶尔发现可以在培养菌株时候把蔗糖液替换成乳糖液，就能增加青霉素的产量。不久后发现加入玉米浆可以令产量再增加十倍，之后又通过先在培养基中添加青霉菌的前体，就是苯乙酸，进一步提高了青霉素的产量，经过这一系列的努力和突破，青霉素的产量可以从每升培养液提取两个单位上升到四十个单位。

弗罗里联合了默克等四家药品公司在华盛顿开了一次会议，同意在青霉素药品化的工作中一起合作。在美国珍珠港事件爆发后，各家都表示，积极全力以赴地做这件事，但希望保持研究的独立性，不过同意一个人领导的医学研究委员会将多家公司里的研究成果在同行中共享。

但是，实际生产出来的数量还是非常有限。当时有一名31岁的女患者安妮.米勒得了败血症，生命垂危，美国政府同意批5克青霉素进行人体实验，一次临床试验就用掉了全美国当时所有青霉素的一半。在注射了青霉素之后，病情第二天就开始好转，最终捡了条命，又健康的生活了将近六十年。

如何进一步地提高产量，再次成为摆在英美科学家面前的难题。经过多次实验都没有成功，最后，英美科学家们意识到问题所在，当时用于提炼青霉素的霉菌菌种只能生长在培养皿表面和浅层，因此产量取决于培养皿的表面积，不可能有数量级的提升，要想成百上千倍地提高产量，必须设法找到能够在培养基的生长的新菌种才行。

在那里找到可用的新霉菌呢？到了1942年夏天的时候，发生了一件事。有一天，一位叫马利亨特的新人员，在水果摊上找到了一个长了毛的哈密瓜，上面的黄绿色霉菌已经转到深处，并带回了实验室。经过检验，立马发现这是能够培养青霉素的的黄绿霉菌，这种来自哈密瓜上的菌种，能够在培养基比较深的地方生长，用来制造青霉素可以将产量提高二百杯。

这次偶然现象非常神奇，后来发现这个菌种还有潜力可挖，只要对它稍作处理，用X光照射，就能将产量再提高五倍的提炼单位，也就是原来的1000多倍可以提升。每升可以提取2500单位，最终，默克生产出来了能够供十人临床使用的药品。

但是，实验室的成功还不够，在大规模生产青霉菌的时候，发现这些上千吨的霉菌培养液一旦长出霉菌就会发酵产生泡沫，进而阻碍空气和培养液的接触，没有了空气，霉菌就无法生长。

后来礼来公司的工程师发明了除泡剂才解决这个问题，制药公司就从过去一个个几公升的罐子培养青霉菌发展为使用4万公升的巨型罐子，培养青霉菌的浓度也增长了80到90倍。

在英国，钱恩和亚伯拉罕继续从事对青霉素性质的基础研究，1943年，终于搞清楚了青霉素*菌的机理和有效成分，青霉素之所以能够*死病菌是因为其阻碍病毒细胞壁的合成发生障碍，导致病菌溶解死亡，但人和动物的细胞都没有细胞壁，不会受到这种药物的损害。

搞清楚青霉素的*菌机理，人们才敢放心大胆地使用青霉素，这样，到了1943年，青霉素药品研发才能算正式完成。

从1943年开始，尽管青霉素还无法量产，但已经直接用到了战场上。随着一个个瓶颈被突破，美国的青霉素产量呈指数增长，1944，美国生产的1.66万亿单位的青霉素比前一年增长了八十倍，1945年，美国青霉素增长到6.8万亿单位，是前年的四倍，而到了1949年为我青霉素，产量达到了11332万亿单位，相当于1133亿只10万单位的经济，价格也从每一次征集二十美元降到不到十美分，将青霉素便开始在全世界得到普及。在伦敦的弗莱明先是博物馆有着这样一块铭牌，听说了青霉素的发明过程，他首先赞扬了弗莱明的偶然发现，接下来介绍了弗罗里，钱恩，希特利和亚布拉罕的贡献，最后提到了美国北方研究所和很多制药公司对青霉素药品化的贡献，这个铭牌概括了青霉素从零到n的全过程。

吴军博士通过对文明史上改变世界的多个创新之举的反思，他提出，真正的“创新”并不是我们通常认为的“从0到1”，而是需要走过很漫长的道路，经历数代人的共同努力和付出，才能发挥作用的“从1到N”。

吴军博士认为，所谓重要的 “从0到1”其实一开始没有太大影响，而那些真正把所有发明应用到实践中，且走过非常漫长艰辛道路的人才是真正对世界产生重大影响力的人，这对中国“双创”具有重要的借鉴意义。

书中还写到了美国的反垄断等进步的政治经济制度的建立过程和解释，对认识和解决中国当下的很多矛盾有借鉴价值，强烈表达了讲述历史和文明的现实意义，透过这种温和但是清晰而坚定的表述，看到的是作者的责任感，不只是知识分子的理性和社会精英的担当，更是一种充满了智慧的务实与真诚。

原创作者/公号：乐读研习社

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