微觀裝配實驗室

1、Fab Lab即微觀裝配實驗室（Fabrication Laboratory），是美國MIT比特與原子研究中心發(fā)起的一項新穎的實驗一個擁有幾乎可以制造任何產(chǎn)品和工具的小型的工廠。該中心主任Gershenfeld教授認為，迄今為止，數(shù)字革命的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了兩個重要的階段，分別是個人通訊和個人計算。以移動技術為代表的普適計算的發(fā)展通過上述兩個階段的發(fā)展，無所不在的個人通訊網(wǎng)絡及個人計算已經(jīng)形成。目前，人類正處于第三次數(shù)字革命的前夕，在這次以“個人制造”為核心的革命中，相關的材料技術和信息技術已經(jīng)露出苗頭。從某種意義上說，F(xiàn)ab Lab正是這即將到來的革命大潮前躍起的浪花?；拘畔?#183; 中文

2、名稱微觀裝配實驗室· 外文名稱Fabrication Laboratory · 屬    性實驗室· 成立時間1998年目錄1Fab Lab介紹2背景3Fab Lab構(gòu)建模式與運行環(huán)境4Fab Lab的建立與實踐5Fab Lab的啟示6從比特到原子1 Fab Lab介紹2 背景3 Fab Lab構(gòu)建模式與運行環(huán)境4 Fab Lab的建立與實踐5 Fab Lab的啟示6 從比特到原子回到頂部意見反饋FabLab介紹折疊編輯本段Fab Lab的最初靈感來源于G

3、ershenfeld教授于1998年在MIT開設的一門課程"如何能夠創(chuàng)造任何東西"，這很快成為他最受歡迎的一門課。沒有技術經(jīng)驗的學生們在課堂上創(chuàng)造出很多令人印象深刻的產(chǎn)品，如為鸚鵡制作的網(wǎng)絡瀏覽器，收集尖叫的盒子，保護女性人身安全的配有傳感器和防御性毛刺的裙子等等?？梢灾圃烊魏蜗胍臇|西，學生們?yōu)榇硕d奮，而這種可以實現(xiàn)隨心所欲的個性化需求的目標, 也逐漸成為Fab Lab萌芽的創(chuàng)新研究理念。 學生們的創(chuàng)新活動的熱情使Gershenfeld教授受到了鼓舞。Gershenfeld教授認為與其讓人們接受科學知識，不如給他們裝備、相關的知識以及工具讓他們自己來發(fā)現(xiàn)科學7。隨后，第

4、一個Fab Lab于2001年在波士頓建立。第一間Fab Lab由美國國家科學基金會(National Science Foundation)撥款建造，旨在提供完成低成本制造實驗的所需環(huán)境。在Fab Lab中，創(chuàng)造自己想象中的事務的渴望激發(fā)著用戶。這種用戶也被稱之為"領導者用戶(Lead user)", Eric von Hippel教授曾指出，"領導者用戶"領先于用戶總體的主流，而且他們?yōu)榱俗约核龅降男枨?，期望從一個解決方案中獲取相對較高的收益4。"領導者用戶"在Fab Lab中扮演重要的角色。 Gershenfeld并不僅僅想在

5、美國實踐Fab Lab的理念。實際上，F(xiàn)ab Lab與不同文化背景、不同技術成熟度下特定需求碰撞出的火花可能更具價值。目前，全球已經(jīng)建立了30家遵循類似理念和原則的實驗室。第一家國際Fab Lab建立在哥斯達黎加。目前挪威、印度、加納、南非、肯尼亞、冰島、西班牙和荷蘭等國家也在從事著Fab Lab的相關嘗試，在最近六個月內(nèi)預計還會有五家新的Fab Lab建立。背景折疊編輯本段信息通訊技術的融合和發(fā)展催生了知識社會，并推動了創(chuàng)新模式的嬗變。科技創(chuàng)新不再是少數(shù)被稱為科學家的人群的專利，每個人都是科技創(chuàng)新的主體，生活、工作在社會中的用戶真正擁有最終的發(fā)言權(quán)。傳統(tǒng)的以技術發(fā)展為導向、科研人員為主體、實

6、驗室為載體的科技創(chuàng)新活動正面臨挑戰(zhàn)，以用戶為中心、以社會實踐為舞臺、以共同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新為特點的用戶參與的創(chuàng)新2.0模式正在逐步顯現(xiàn)。Fab Lab正是在這個背景下產(chǎn)生的適應知識社會發(fā)展的以用戶為中心的應用創(chuàng)新模式。 知識社會下的創(chuàng)新2.0模式 應對信息通訊技術發(fā)展以及知識社會來臨的機遇與挑戰(zhàn)，不少國家和地區(qū)都在對以用戶參與為中心的創(chuàng)新2.0模式進行探索。中國正通過體驗、試驗、檢驗這"三驗"機制的建設，探索以用戶為中心、需求為驅(qū)動的應用創(chuàng)新園區(qū)(AIP)模式，完善城市管理科技創(chuàng)新體系中應用創(chuàng)新與技術進步的"創(chuàng)新雙螺旋"驅(qū)動。歐盟各國則斥巨資建設Livin

7、g Lab讓用戶在真實的生活環(huán)境中參與共同創(chuàng)新，并將歐洲Living Lab網(wǎng)絡的建設作為信息社會、知識社會條件下重塑其科技創(chuàng)新能力和全球競爭力的重要舉措。麻省理工學院(Massachusettes Institute of Technology，MIT)比特和原子研究中心(Center for Bits and Atoms，CBA)發(fā)起的Fab Lab則基于對從個人通訊到個人計算，再到個人制造的社會技術發(fā)展脈絡，試圖構(gòu)建以用戶為中心的，面向應用的融合從設計、制造，到調(diào)試、分析及文檔管理各個環(huán)節(jié)的用戶創(chuàng)新制造環(huán)境。2006年，國際頂級學術期刊Nature對MIT研究人員圍繞Fab Lab理念在

8、全球范圍內(nèi)的努力和嘗試進行了專題報道和討論。 發(fā)明創(chuàng)造將不只發(fā)生在擁有昂貴實驗設備的大學或研究機構(gòu)，也將不僅僅屬于少數(shù)專業(yè)科研人員，而有機會在任何地方由任何人完成，這就是Fab Lab的核心理念。相關構(gòu)想和實踐對于充分調(diào)動社會參與科技創(chuàng)新的熱情，豐富公眾參與科技創(chuàng)新的手段，構(gòu)建創(chuàng)新型城市、創(chuàng)新型國家具有重要的借鑒價值。FabLab構(gòu)建模式與運行環(huán)境折疊編輯本段2.1 Fab Lab的構(gòu)建模式 Fab Lab是一個快速建立原型的平臺，用戶通過Fab Lab提供的硬件設施以及材料，開放源代碼軟件和由MIT的研究人員開發(fā)的程序等電子工具來實現(xiàn)他們想象中產(chǎn)品的設計和制造。目前組建一個Fab Lab大約

9、需要 2.5 5 萬美元的硬件設施和 0.5 1 萬美元的維護/材料支出費用。而每個Fab Lab的開發(fā)過程、創(chuàng)新成果也并非是獨立的，而是在整個Fab Lab網(wǎng)絡中通過各種手段(如視頻會議)進行共享。 2.2 Fab Lab的技術運行環(huán)境 Fab Lab所提供的技術環(huán)境涵蓋開發(fā)的全流程:從設計、制造，到測試、調(diào)試、監(jiān)控和分析，再到文檔整理。盡管有一個基本的工具集作為基礎，但根據(jù)特定需求充分利用特定環(huán)境下的資源和工具同樣重要。因此，F(xiàn)ab Lab也為用戶提供了制造自己所需工具的能力，用戶可以在Fab Lab的技術環(huán)境里自行創(chuàng)造實驗過程中所需的特定用途工具8。 目前核心的開發(fā)設備包括以下幾部分:計

10、算機控制的激光切割器-將二維部件壓接裝配成為三維結(jié)構(gòu);標記切割器-生產(chǎn)印刷口罩，靈活電路及天線;精密(微米分辨率)銑床-生產(chǎn)三維模具和表面貼裝電路板;更大的(4'*8')的數(shù)控銑床-制造適合家居(和房屋)大小的部件;聚乙烯切割機;可編程控制工具-低成本高速嵌入式處理器(例如Atmel AVR Mega系列和 Tiny系列單片機)2.2.1 Fab Lab環(huán)境里的設計每一個Fab Lab會配置一臺或多臺個人計算機，這些計算機用來整合實驗室中的其它工具。CAD/CAM軟件、二維或三維的機械設計，電子電路的建模、仿真和數(shù)據(jù)分析，印刷電路版(Printed Circuit Board，

11、PCB)的布線設計，針對其它工具的接口設計和編程，以及出于交流和信息檢索目的的網(wǎng)絡發(fā)布和文檔整理，這些工作都離不開計算機。此外，為了向Fab Lab用戶群提供封裝好的工具，MIT媒體實驗室的草根創(chuàng)新小組(GIG)提供了"羅漢塔"系統(tǒng)-旨在實現(xiàn)輔助設計和加快商業(yè)電子系統(tǒng)原型構(gòu)建的可擴展、模塊化的計算結(jié)構(gòu)單元。 "羅漢塔"由若干不同的基本功能模塊構(gòu)成，包括中央處理器和一系列加在它上面的功能電路版，涵蓋傳感、觸發(fā)、數(shù)據(jù)存儲、通信、多媒體展現(xiàn)等功能。用戶不僅可以利用"羅漢塔"設計并開展自己的實驗活動，而且也能構(gòu)建自己的工具，例如低成本的示波器

12、、簡版的個人計算機以及機床的控制系統(tǒng)。擁有了構(gòu)建工具的能力，使得用戶不僅可以通過增加新的功能模塊擴展系統(tǒng)，而且將能夠真正的重建系統(tǒng)，甚至設計更加復雜的全新硬件系統(tǒng)。因此，"羅漢塔"系統(tǒng)本身就是一個集中體現(xiàn)Fab Lab研究和實踐活動精神的例子:即"利用Fab Lab設備制造出的新的Fab Lab設備"(Things that make things)。2.2.2 Fab Lab環(huán)境里的制造個人制造是Fab Lab理念的主旨。強調(diào)將Fab Lab的創(chuàng)新重新應用于Fab Lab的開發(fā)環(huán)境中去?，F(xiàn)有的Fab Lab在使用部分現(xiàn)成的商業(yè)制造工具的同時強調(diào)自行開發(fā)

13、，不斷通過個人創(chuàng)新來擴充Fab Lab的軟硬件設備。如，Roland公司的高精度數(shù)控銑床、切割機和車床既可由標準的商業(yè)軟件控制，但同時Fab Lab研究組也開發(fā)了自己的應用軟件 CAD 和 CAM。定制的軟件工具提供了更大的設計空間，不僅能夠使用戶制作絕大多數(shù)二維或三維的實物，還將高精度銑床改裝成了用于自制印刷電路板(PCB)的工具，極大的縮短了簡單單面或雙面表面貼裝PCB的設計周期，也明顯縮短了一項創(chuàng)新從設計、制作到調(diào)試的總時間。另一個例子是目前研究人員正在進行通過數(shù)控銑床制作"自制精密數(shù)控銑床"的研究，這項研究的一旦成功將意味著今后從一臺精密數(shù)控銑床開始，就可以大量復制

14、自制的精密銑床，從而實現(xiàn)硬件設備的"自我復制"。Fab Lab研究組非常重視設計和制造能力，以及硬件設計的重要性，因為這是在許多環(huán)境下實現(xiàn)個人制造的重要一環(huán)，例如印度的軟件開發(fā)已經(jīng)取得了巨大的成功，但硬件開發(fā)卻仍遭遇瓶頸。Fab Lab制造電子電路的能力可作為一種突破瓶頸的途徑。電子制造過程很難脫離他人而獨立進行，這是由于芯片和一些元器件由于較高的制作工藝無法獨立制作，但PCB的制作和元器件焊接可在Fab Lab內(nèi)完成，這也將極大的降低成本和節(jié)約開發(fā)調(diào)試時間。2.2.3 Fab Lab環(huán)境里的調(diào)試與測試為了調(diào)試和檢驗PCB的設計，F(xiàn)ab Lab配置了一些基本的電子設備，包括

15、示波器、電壓表、信號發(fā)生器及可編程微控制器開發(fā)工具。Fab Lab也為"羅漢塔"系統(tǒng)元件來代替這些特殊工具提供了可能。Fab Lab的設備使用的關鍵是靈活性。MIT物理與媒體組研究人員Esa Masood開發(fā)了一種廉價的射頻分析器。在小批量生產(chǎn)的條件下，其成本也只有1250美元(大批量生產(chǎn)還可降低100美元的成本)。射頻分析器可測量10Hz到300MHz的阻抗，通過測量介電常數(shù)而獲知物質(zhì)特性。這一技術正在探索中的應用包括牛奶脂肪含量的分析和郵政信件包含物的分析。另一位研究人員Kenneth Cheung在Fab Lab中設計并測試了拋物天線。在設計過程中，利用Fab Lab

16、軟件CAD/CAM對天線拋物面的數(shù)學描述和對機器的精確控制，最終能夠設計出從幾厘米直徑到幾米直徑的木質(zhì)支架拋物天線，且設計制作周期極短，充分發(fā)揮了個人制造"靈活快速"的特點。此外，物理與媒體組的其他相關研究也借用了Fab Lab的設備來進行創(chuàng)新。如Internet 0項目的研究在初期很大程度上依賴于Fab Lab快速制作印刷電路板的特點，使得研究的調(diào)試和測試工作變得快速而方便。2.3 Fab Lab的共享模式Fab Lab開發(fā)的全過程需要以技術文檔記錄以方便知識與創(chuàng)新的激蕩、傳播和分享。思考圈(Thinking Circle)的理念也使文檔整理更加方便。 在MIT的Fab

17、Lab中心，有專門的Fab服務器用于提供核心的技術支持;開源的版本控制軟件 Git 也被引進Fab Lab體系，用來控制龐大開發(fā)項目的文檔、代碼同步。Fab Lab的用戶可以利用計算機、掃描儀、照相機將創(chuàng)新設計在思考圈子傳播，并得到他人的建議和評價。Fab Lab之間往往通過頻繁的視頻會議互相聯(lián)系、共享，通過核心能力的共享使得使用者和項目也成為共享的資源。 致力于促進世界各地Fab Lab人員互動交流的配套的Fab Academy(制造學會)也正在快速的建設當中，可以進一步推動這個Fab Lab圈子的發(fā)展。FabLab的建立與實踐折疊編輯本段從Fab Lab的發(fā)展經(jīng)驗來看，其在美國本土之外的很

18、多的發(fā)展中國家，反而煥發(fā)出更強大的活力。Fab Lab不僅能夠幫助用戶設計并最終實現(xiàn)所需的對象和工具，更能為草根科技創(chuàng)新發(fā)展貢獻力量，使社會在其文化背景下以自身速率發(fā)展成為可能8。Fab Lab研究組在推廣過程中，為Fab Lab的建立過程中的訂購、安裝、培訓、編程及項目發(fā)展方面提供幫助。為了可以更好的支持這些功能，總部通過設在挪威的Fab基金會的協(xié)調(diào)。日前，F(xiàn)ab lab實驗室正在組織越來越多的區(qū)域網(wǎng)絡，以促進知識與創(chuàng)新的激蕩、傳播和分享。 3.1 哥斯達黎加:推行自主學習理念 于2002年夏天成立的哥斯達黎加技術研究所(TEC)是第一個國際Fab Lab，并將網(wǎng)絡自主學習(LIN)的理念引

19、入了哥斯達黎加。 發(fā)展中國家通常實踐著別的國家和地區(qū)基于自身目標而設計的技術。LIN的建立將改變這種現(xiàn)狀，它將幫助發(fā)展中國家的大學、基金會、公司和非政府組織增強針對自身需求發(fā)展技術的能力。Mikhak教授與哥斯達黎加的大學合作緊密，致力于在技術設計方面幫助當?shù)匕l(fā)展新課程、研究計劃、技術構(gòu)架和實施策略。LIN的核心團隊把關注點放在了與哥斯達黎加當?shù)氐褪杖朕r(nóng)村相關的項目上。 參與Fab Lab的學生利用"羅漢塔"技術構(gòu)建了自己的無線環(huán)境監(jiān)測模塊并應用于農(nóng)業(yè)種植，也發(fā)明了用于皮膚病檢查的便攜式醫(yī)療設備。同時，LIN也使當?shù)氐膶W生擴大了知識面，從而切實提高了學校物理、化學等學科的教

20、學水平，同學們甚至自己開發(fā)了浮力教學實驗。越來越多的嶄新應用不斷涌現(xiàn)。 3.2 印度:在Fab Lab中解決本地棘手問題 在印度，Vigyan Ashram的Fab Lab發(fā)映了這一理念帶來的技術變遷和社會變遷。Vigyan Ashram是在印度Pabal村旁設立的一個小型教育基地，它也是第二個國際Fab Lab。這個基地關注實踐技能的教學，旨在滿足傳統(tǒng)印度教育體制由于種種原因無法滿足的需求，使學生能夠在課余實現(xiàn)自己的夢想。由于Vigyan Ashram地處農(nóng)村，控制成本、方便的制作PCB對于Fab Lab的正常運作非常重要。 值得一提的一個創(chuàng)新應用是可以進行精確時間計算的柴油機引擎。所有Vi

21、gyan Ashram的柴油機及后備電源系統(tǒng)均調(diào)速不規(guī)則，而村民又買不起昂貴的商用柴油機計時器。他們使用"羅漢塔"系統(tǒng)進行自己的計時器的原型建設，并使用Fab Lab的機床來實現(xiàn)。相對于他們負擔不起的昂貴的外部資源來說，他們更希望能使用自己制造的柴油機引擎。此外還有諸如用于更替舊打印機的齒輪的設計、牛奶成分檢測計和人體血液監(jiān)測儀等等有趣的發(fā)明。這即是Fab Lab的用武之地。Fab Lab 模型的基層解決方案即為根據(jù)本地的發(fā)展水平和期望的數(shù)量進行準時的設計和生產(chǎn)，而這些工具正用于解決本地棘手問題。 3.3 挪威:因地制宜的創(chuàng)新活動 Fab Lab同樣倡導用戶根據(jù)當?shù)刈匀粭l件

22、的特點展開從構(gòu)思、設計、研發(fā)到制作和測試的全流程創(chuàng)新活動。Fab Lab模式在挪威不同自然條件下催生的若干無線通訊應用則是很好的例證。無線通訊技術在山區(qū)被牧民們發(fā)展為"綿羊通訊"裝置，通過這種無線電裝置不僅能夠使牧人能夠管轄超過視野范圍的羊群，也能夠周期性系統(tǒng)性地追蹤到任意一只羊從出生到出售的全過程。原理相近的技術對于海邊的漁民則成為事用的"出海船只定位系統(tǒng)"。Fab Lab因地制宜的創(chuàng)新活動無疑能夠帶來潛在的巨大商機。 3.4 西班牙:體驗自主學習的快樂 西班牙作為新近加入的Fab Lab成員，在巴塞羅那的Fab Lab正探尋著一個新的發(fā)展模式。即在F

23、ab Lab中開設教育項目，使Fab Lab學員在盡情發(fā)揮想像力設計、制造的過程中體驗自主學習的愉悅。同時通過授予學位提高學員的社會競爭力。這是Fab Lab一直強調(diào)的其"社會外延"的另一種新的表達方式。 由于Fab Lab還著眼于通過創(chuàng)新帶來經(jīng)濟機遇，在Fab Lab中產(chǎn)生的發(fā)明都具有被商業(yè)化的潛力。Fab 基金投資機構(gòu)通過多種金融手法:從網(wǎng)上廣告Fab Lab發(fā)明，到小額信貸(microfinance)，到風險投資(Venture Capital)，再到兩者的結(jié)合體，也就是稱之為micro-VC的方法。Fab基金正在開展為企業(yè)培育Fab Lab實驗室提供進入全球資本及市

24、場的途徑。FabLab的啟示折疊編輯本段縱觀人類社會的發(fā)展歷程，科技創(chuàng)新的步伐從未停止。20世紀以來，信息通訊技術更是使推動科技創(chuàng)新以前所未有的速度日新月異。而什么將成為人類實現(xiàn)創(chuàng)新的下一個支點?Fab Lab的理論與實踐圍繞個人制造和草根創(chuàng)新為我們勾勒出一幅值得期待的圖景。個人制造將為更廣泛的群體自由的施展其創(chuàng)新理念提供重要的基礎平臺;草根創(chuàng)新則將使創(chuàng)新活動褪去過往象牙塔賦予的神秘光環(huán)，更緊密的結(jié)合社會發(fā)展的實際需求。二者的交匯恰恰是創(chuàng)新2.0最核心的思想實質(zhì)。創(chuàng)新2.0是用戶創(chuàng)新，是面向需求的應用創(chuàng)新，是創(chuàng)新模式的創(chuàng)新，與此相關的探索和思考已逐漸升溫。而Fab Lab對創(chuàng)新2.0的貢獻主要

25、在于，它從微觀領域出發(fā)的實踐主義發(fā)展思路為相關理論和思考提供了寶貴的支點。一方面，F(xiàn)ab Lab選擇了技術基礎迥然不同的國家和地區(qū)展開實驗，卻總能將與當?shù)匚幕?、環(huán)境、特定需求的融合主旨貫穿始終，通過使用者和開發(fā)者角色的統(tǒng)一，打破了創(chuàng)新和應用間的壁壘，使用戶創(chuàng)新有了實現(xiàn)的基礎;另一方面，F(xiàn)ab Lab注重實踐，尊重客觀條件，致力于探索低成本的技術實現(xiàn)方式和教育普及手段，使用戶創(chuàng)新看上去不再是空中樓閣，具有的很強的可實現(xiàn)性。"羅漢塔"系統(tǒng)或許對于專業(yè)的電子設備研發(fā)人員早已并不陌生。但當它神奇的出現(xiàn)在印度農(nóng)村，并切實創(chuàng)造出了能解決當?shù)匦枨蟮漠a(chǎn)品時，它的價值就需要被重新評估可考量了

26、。 隨著技術的發(fā)展、社會的進步，以用戶為中心、需求為驅(qū)動、以社會實踐為舞臺、以共同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新為特點的用戶參與的創(chuàng)新2.0模式正在逐步顯現(xiàn)2。與歐洲的Living Lab模式相比，F(xiàn)ab Lab同樣希望通過用戶的參與來縮短從技術研發(fā)到應用需求的鏈條，但二者各有特點。Living Lab試圖根植于發(fā)展迅猛、無所不在的移動技術，靠快捷的無線網(wǎng)絡縮短創(chuàng)新活動中要素的距離并將創(chuàng)新活動的多方主體緊密地聯(lián)系在一起，移動技術既是先進服務的載體，也是用戶參與創(chuàng)新活動的途徑。而Fab Lab則希望通過推動自下而上的創(chuàng)新徹底改變創(chuàng)新主體來實現(xiàn)應用需求與研發(fā)創(chuàng)新的融合。Fab Lab的實踐和經(jīng)驗為用戶參與創(chuàng)新，成

27、為創(chuàng)新主體提供了切實可行的支撐環(huán)境，促進了知識與創(chuàng)新的激蕩、傳播和分享，也將為我國建設以用戶為中心、需求為驅(qū)動的應用創(chuàng)新園區(qū)以及構(gòu)建應用創(chuàng)新體系提供重要借鑒。總之，無論是AIP還是Fab Lab或Living Lab，都是面向用戶需求的應用創(chuàng)新模式，在不同的創(chuàng)新環(huán)境下發(fā)揮著不同的作用，但也有望在未來創(chuàng)新2.0的大框架下走向融合和共存。從比特到原子折疊編輯本段祥子 編譯自Computerworld美 引:在MIT的Fab Lab實驗室，Neil Gershenfeld已經(jīng)研制出了成本只有1美元的Internet節(jié)點，現(xiàn)在他又開始致力于尋找可替換現(xiàn)有計算機和服務器等傳統(tǒng)計算理念的結(jié)構(gòu)裝配計算產(chǎn)品。

28、在MIT的Fab Lab(Fabrication Laboratory，微觀裝配實驗室)，CBA(Center for Bits and Atoms，比特和原子研究中心)主管Neil Gershenfeld認為，人類正處于第三次數(shù)字革命的前夕，相關的材料技術和信息技術已經(jīng)露出苗頭。他已經(jīng)在其Fab Lab實驗室通過研究加入到這場即將到來的革命大潮。在Fab Lab，學生們采用廉價的微觀裝配材料和電子工具來設計和制造他們的創(chuàng)意產(chǎn)品，工具由開放源代碼軟件和由MIT的研究人員開發(fā)的程序來驅(qū)動。遵循類似研發(fā)原則的許多實驗室分布在全球各地，尤其在欠發(fā)達國家有更多這樣的研發(fā)機構(gòu)。 Gershenfeld曾

29、在他于2005年出版的專著Fab: The Coming Revolution on Your Desktop-From Personal Computers to Personal Fabrication(微觀裝配:從個人計算機到個人裝配領域即將發(fā)生在桌面上的革命)一書中，向世人展示了微觀裝配的概念和規(guī)則。他最近在接受Computerworld美報社記者Gary Anthes采訪時，進一步解釋了CBA的研究目標。-記者:當您說人類正在進入第三次數(shù)字革命時，指的是什么?-Gershenfeld:在歷史上，我們已經(jīng)歷了兩個非常突出而重要的階段:通訊和計算。我所指的第三個階段的實質(zhì)就是微觀裝配技術

30、(Fabrication)，它正處于邊緣發(fā)展階段。Fabrication研究其實是追求人體中核糖體的生物計算的境界。它基本上是一個分子計算機;它運行計算程序;它并不需要控制工具，因為它本身就是工具;其計算的輸出結(jié)果并不需要以比特(bits)來表現(xiàn)，而是以原子的排序來表示;但它又同時具備Claude Shannon和John von Neumann所發(fā)明的通訊和計算的所有特性。CBA所面臨的一個最重要課題就是將已有的計算技術"原子化"。這是什么意思呢?簡單而言，我們正在進行的研究就是發(fā)現(xiàn)原子的移動規(guī)律，將原子逐個進行研究，以將傳統(tǒng)計算中的比特轉(zhuǎn)化為以原子來表達，還要找到將原子

31、還原成比特的方法。這就像當有一件事發(fā)生時，需要一個描述的過程，而聽到描述過程的人還要將事件還原到腦海中一樣。我們正在進行的研究就是如何以原子序列來精確地表達信息和描述計算過程。-記者:這是計算機科學的一個新分支嗎?-Gershenfeld:在許多方面，無論對計算還是科學而言，計算機科學的產(chǎn)生其實是最糟糕的一件事。目前所教導的計算機科學理論和發(fā)展規(guī)則過早扼殺了始于20世紀50年代的一種計算模式。實際上，大自然演化而來的生物體，就是一個比人類現(xiàn)有的計算機要高級得多的計算機。雖然量子計算為計算機科學帶來了又一個戲劇性的提升，但是傳統(tǒng)計算模式視之為重大發(fā)現(xiàn)的技術，往往在大自然界有許多途徑能夠?qū)崿F(xiàn)。-記

32、者:您能就此舉個例子嗎?-Gershenfeld:我們已經(jīng)完成的第一項計劃是Internet 0，它可以讓你只需花1美元就可建立一個能連接到光纖交換機的Web服務器。它采用了Internet最初的理念-相互聯(lián)網(wǎng)和端到端原則，并將其延伸到物理設備層。它可以讓你將IP網(wǎng)絡運用到任何事物，而其成本僅僅與一枚RFID標簽相當。它是打破現(xiàn)今人們所見的計算概念條條框框的第一步，并且是最早進入現(xiàn)實世界的新計算技術。-記者:可以再舉一個例子嗎?-Gershenfeld:我們正在研究一種稱之為可替換計算(Fungible Computation)的技術，它可以把計算資源像原始材料一樣進行灌注、噴灑和平鋪，并且可以按照需要隨心所欲地布置到任何地方。例如，如果你有一臺顯示器但覺得它還不夠大的話，或者有一臺服務器但配置已經(jīng)落后的情況下，按照當前的做法往往是更換一臺全新的顯示器或服務器，這樣不但浪費資源、加重環(huán)保負擔，而且升級后的尺寸和性能并非完全或恰好滿足需要。但可替換