第216章 第一性原理浅解
《本质重构法则:四位破局者解码“第一性原理”的思维核爆》 【场景设定】深圳前海某顶层停机坪旁的玻璃会议室,直升机螺旋桨的轰鸣渐远,阳光透过180度落地窗洒在钛合金会议桌上。围坐四人:新能源车企创始人李昂、量子计算科学家周玥、生物科技投资人陈曦、建筑事务所合伙人林墨。提问者是科技专栏作家苏哲。
一、定义破壁:当“第一性原理”撕开经验的茧房
苏哲(指尖敲击平板电脑):“埃隆·马斯克曾用‘第一性原理’拆解电动车电池,把成本降低80%。但很多人困惑:这到底是‘追根溯源’还是‘重新发明轮子’?李昂总作为制造业颠覆者,您如何定义这个概念?”
李昂(转动着手中的钛合金钥匙扣,那是自家汽车的原型零件):“去年我们研发固态电池时,行业专家都说‘电解质必须用液态锂’,因为这是三十年的共识。但我们用第一性原理反问:‘电池的本质是离子传导,为什么必须液态?’后来发现固态电解质的传导效率其实更高,只是没人愿意推翻现有产线。这让我想起达芬奇画鸡蛋——普通人看鸡蛋是椭圆,画家看的是光线下每毫米曲面的变化。第一性原理就是‘思维的显微镜’,把问题分解到无法再分的基本单元。就像拆解机械表:外行看到指针转动,内行要看到齿轮咬合、游丝震荡、发条扭矩——每个零件的物理原理才是本质。我们造电动车时,没沿用燃油车的底盘思维,而是把‘载人移动’拆解成‘能源系统+控制系统+承载系统’,电池包直接作为底盘结构件,这比传统设计减重170公斤。”
周玥(推了推无框眼镜,镜片映着窗外的无人机编队):“从量子物理角度看,这是‘基态思维’。就像电子在基态时能量最低,第一性原理要求思维回到问题的‘能量基态’。我在研究量子比特时,学界默认用超导材料,但我们问‘量子纠缠的本质是相干性,为什么必须超导?’后来发现金刚石中的氮空位缺陷也能实现长时相干,成本降低92%。这很像古希腊哲学家泰勒斯说‘水是万物本源’——他没停留在表象,而是寻找构成世界的基本元素。去年我们实验室解决散热问题,没按惯例加风扇,而是问‘热量的本质是分子运动,如何让分子有序运动?’最后用石墨烯构建了热二极管,热量自己会‘排队’流出。第一性原理就像剥洋葱,每层经验都是鳞片,只有剥到芯才能看见本质,但很多人剥到第二层辣眼睛就放弃了。”
陈曦(放下手中的生物芯片模型):“在医疗投资领域,这叫‘靶点溯源’。传统抗癌药研发是‘试错法’,筛选十万种化合物碰运气。但我们投的那家公司用第一性原理:‘癌症的本质是基因突变导致的细胞失控,关键在于找到突变蛋白的活性位点。’他们用Ai模拟蛋白质折叠,直接设计能卡住活性位点的分子,研发周期从12年缩短到3年。这让我想起巴斯德发现细菌的过程——当时医生认为伤口感染是‘空气腐败’,巴斯德却追问‘腐败的本质是什么?’最终在显微镜下看到了微生物。我见过最震撼的案例是器官芯片:传统药物测试用动物模型,成本千万且准确率低,而芯片公司问‘人体器官的本质是细胞微环境,为什么必须用完整器官?’他们在芯片上用3d打印构建肝小叶微结构,药物测试成本降到1/500,结果还更准确。第一性原理是把‘经验依赖’切换成‘原理依赖’,就像从用星象预测天气,到用大气动力学建模。”
二、跨维应用:当火箭工程师与寿司师傅共享同一种思维
苏哲(转向林墨):“建筑设计常被视为艺术与经验的结合,林墨总如何在美学领域应用第一性原理?”
林墨(展开平板电脑上的悬浮桥设计图):“去年设计黄浦江悬浮桥时,甲方要求‘像飘带一样轻盈’,传统做法会用悬索结构。但我们问‘桥梁的本质是力的传递,为什么必须依赖桥墩?’后来从蜘蛛网的力学分布中获得灵感——蜘蛛丝的抗拉强度是钢的5倍,我们用碳纤维编织成‘网骨架’,桥面重量通过节点分散到网丝,最终实现800米跨度无桥墩。这让我想起隈研吾设计长城脚下的竹屋:别人认为竹子是装饰材料,他却研究‘竹纤维的抗压强度’,把竹子做成承重柱,直径15厘米的竹柱能撑起3层屋顶。第一性原理在建筑里是‘材料本质论’——就像安藤忠雄用清水混凝土,不是为了省钱,而是发现混凝土浇筑后的模板痕迹,能呈现材料最本真的质感。我们事务所设计的‘呼吸幕墙’,没沿用空调系统,而是问‘室内通风的本质是空气对流,如何利用建筑形态引导气流?’最后通过双曲面外墙的风洞效应,让自然风贯穿整栋大楼,能耗降低78%。”
李昂(敲击桌面的金属纹路):“这和我们造火箭的思路惊人相似。spacex回收火箭时,专家说‘火箭坠落速度太快,无法回收’,但马斯克问‘火箭的本质是飞行器,为什么不能像飞机一样降落?’他们计算出推进剂消耗与重力加速度的平衡点,用栅格翼控制姿态,最终让火箭垂直落地。这就像日本寿司之神小野二郎捏寿司:外人看是手艺,内里是‘米粒与醋的比例、鱼肉纤维的走向、捏握的压力’这些物理化学原理。我参观过他的厨房,发现他连拧毛巾的力度都有讲究——毛巾湿度会影响握寿司时的摩擦力。第一性原理让不同领域的顶尖者共享同一种思维代码,就像达芬奇既是画家又是工程师,因为他看透了‘光影与力学都是自然规律的表达’。”