因果性金字塔

我在本章已经描述了作为微观过程的发明，即一个人（或几个人）提出一种新的做事方法。但是它一定是发生在某个情境中的，换句话说，新技术一定衍生于此前已经存在的组分或功能之上。这样的观察可以使我们如同透过广角镜一样看到更全面的发明过程：新技术实际上是由先前作出铺垫的一系列设备、发明和理解的堆积而形成的山峰。

事实上，我们可以假定任何新设备或新方法都是一座通向顶峰的因果性金字塔。那是一座应用共同原理的技术金字塔，一座包含所有对此新技术有所贡献的先驱技术的金字塔，一座包含那些使新技术成为可能的支撑原理或组分的金字塔，一座包含使这些新技术成为可能的、但是曾经一度是新现象的金字塔，一座包含用于新技术中的仪器、技术以及制造过程的金字塔，一座包括先前工艺及其理解的金字塔，一座包含用来描述现象的语法以及所用原理的金字塔，一座包含在这些层级上人们之间互动的金字塔。

在这座因果性金字塔中，特别重要的是随时间增长的知识的积累，既包括科学形态也包括技术形态的知识。正如历史学家乔尔·莫基尔和埃德温·雷顿（Edwin Layton）指出的，这种知识不仅存在于工程实践自身当中，而且也存在于工科院校、学术团体、国家科学院、工程院以及公开发行的出版物当中。知识构成了新技术呈现过程中至关重要的基础部分。

这一更为宽泛的视角¹⁵与我们前面的论述并不矛盾。这个因果性金字塔对发明的宏观过程的支撑，非常像战争中后勤系统对部队的支撑。事实上，可以用历史因果性的解释来替换我这种个人用法。这就像解释滑铁卢战役时，其军事作战兵力、文化、培训和设备，其先前的成就，以及他们的补给线都可能成为解释战争胜利的原因，但我们往往将赢得战争的原因更聚焦于在实际战斗中发生军事冲突的紧急时刻所作的决策和采取的行动等方面。

说新技术拥有因果性历史并不表示它们的出现是可以预先确定的。发明取决于奇思怪想和发现新现象的时机，还取决于新需求的出现，以及对此作出回应的人的洞察力。同时，由于所有发明都会受到因果金字塔支撑，这也意味着当必要性和需求的碎片都一一铺垫到位之时，一项发明就将显露。

这种时机呈现过程中粗略的“就绪状态”使得一项新技术很少拥有唯一的发起者。几位颇具代表性的发明家可能会几乎同时想到同样一个原理并准备付诸实施。众多的努力以及关键部件的加入使得我们实际上很难从“第一”这个意义上来讨论“发明”。更多时候，我们可能看到部分原理以与从前相关的方式出现或者只是以往形式¹⁶的重新体现，我们无法很好地领会它们，但实际上它们有共同的出身。我们总能看到一个系列产品的原初版本是由不同的工人互相借鉴着开发出来的，只是随着新的次级技术的出现，设备和方法才从最初的粗糙状态逐渐变得精致起来。以计算机为例，它实际上并不很像“发明”。我们可以说克劳德·申农（Claude Shannon） “看见”了利用电子传递线路进行算术运算的基本原理，然后原理的实践转译版本被建立起来，之后通过互相借鉴，加上组件的连续改进，最终完成了计算机的发明。因此，计算机的发明不是一蹴而就的。

如同上述情形展现的那样，设定一项所谓的“发明”是困难的。现代关于技术的有些论述已经谈到这一点。计算机先锋迈克尔·威廉姆斯（Michael Williams）就认为：

与人类发明相关的活动中根本就不存在什么“第一”。 如果你加上足够的形容词来描述，你总是可以声称你找到了你认为的第一。例如ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分计算机）经常宣称自己是“第一台电子、通用、规模化、数字计算机”。但是，在你有一个正确的陈述之前，你一定要加上所有这些形容词。如果离开它们中的任何一个，那么，像阿塔纳索夫–贝瑞计算机（ABC），“巨人”（colossus，美国海军水下声呐探测潜艇警报系统的代号），楚泽（Zuse）的Z3计算机（德国康拉德·楚泽开发的第一台采用二进制和布尔逻辑的可编程计算机），以及许多其他设备（甚至一些根本没有建造的机器，如巴贝奇的分析机）都将成为“第一”的候选人。¹⁷

威廉姆斯是对的。事实上，由于同样的原理会被许多人想到，以及将原理付诸实施的行动的多样性，这通常使得将“第一名”的殊荣完全给予某一个人或某一组人都显得缺乏说服力。如果一定要把“第一个”发明的荣誉归功于谁，那么一定是那个第一个拥有清晰原理的人或团队。他们看到了原理的潜力，努力使其获得市场的接纳，并最终令其获得充分的使用。但通常会有好几个这样的人或团队几乎同时存在。

其实即使是一个单一的发起人，由于人际互动和信息网络¹⁸的存在，也已经大大扩展了我描述的那个发明过程。这些交流会使发起人沉浸到相关问题和先前所进行的尝试当中，并提供原理在其他域中应用的建议以及相关的设备和技术诀窍，从而有助于将概念转变成物理实在。