制造電動汽車和可重復使用的火箭相當容易。制造核聚變反應堆、飛行汽車、自動駕駛汽車或超級高鐵系統(tǒng)卻非常困難。這二者有何不同呢？

簡而言之，答案就是：經(jīng)驗?？赡苄耘c實用性的區(qū)別只能通過嘗試發(fā)現(xiàn)。因此，即便物理原理表明某產(chǎn)品未來可行，但只要尚未經(jīng)過實驗室驗證或僅經(jīng)過原型驗證，你就可以認為它距離成功還遠著呢。如果該產(chǎn)品相應的版本已進行量產(chǎn)，大部分必要改進都已取得進展，那么有可能很快就可用了。即使走到這一步，如果沒有人想要使用它，它也只能躺在倉庫的角落中淪為廢品，無論技術人員在制造過程中為其傾注了多少熱情。

究竟是什么造成一項有潛力的技術開發(fā)難易程度有所不同，這是非常值得考慮的問題，因為一次錯誤會導致一系列不明智的決策。例如，目前正在法國建設的國際熱核聚變實驗堆（ITER），預計建設費用約為220億美元。如果各國政府認為經(jīng)過如此的艱辛和努力之后，該項目自然會成功，并于短期內(nèi)發(fā)展成為可商用的聚變反應堆，如果他們圍繞這種假設制定本國的能源戰(zhàn)略，那么國民們可能會很失望。

在此，我列出了一份簡短的技術項目清單，所列項目目前都正在進行當中，或者至少處于嚴肅討論階段。在每一種情況下，我都將指出這項技術的哪些特性有利于/不利于市場推廣。

電動汽車是一項相對簡單的技術，因為汽車已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)了一個多世紀。在雨刷器、制動器、車輪、輪胎、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、升降窗戶、汽車座椅、底盤等部件的設計和制造方面，我們擁有100多年的經(jīng)驗。在制造數(shù)字化動力傳動控制系統(tǒng)方面，我們擁有20多年的經(jīng)驗。

除此以外，我們已經(jīng)具備了駕駛車輛所需的全套基礎設施，包括道路、停車位、安全標準、汽車保險以及車輛和司機的政府牌照。因此，從內(nèi)燃發(fā)動機汽車到電動汽車，你不必從零開始發(fā)明設計各個部件，然后解決如何量產(chǎn)的問題。

誠然，要以具有競爭力的價格大規(guī)模生產(chǎn)行駛里程較長、可靠性較高的電動汽車，你必須明智地認識到——首先要有性能良好的電池，并且資本充足。但是很多方面你無須改變。對于無須改變的這部分，有許多人已經(jīng)從事相關工作長達幾十年，制造和組裝的經(jīng)驗豐富。電動汽車是一項新技術，但其難度在合理范圍內(nèi)。

同樣，可重復使用的火箭聽起來可能充滿了革命性意味，但是我們?nèi)匀粨碛泻芏喱F(xiàn)有技術。所有用液體燃料推進的火箭都是由V-2火箭演變而來，V-2火箭是沃納?馮?布勞恩（Wernher von Braun）為希特勒制造的。V-2火箭配有高流速渦輪泵（433千瓦），可以循環(huán)燃料冷卻發(fā)動機的部件，并攜帶液態(tài)氧，飛越大氣層。V-2火箭首次飛行是在76年以前，而后由苦役勞工進行批量生產(chǎn)。

從那以后，世界上已研發(fā)出20多個不同系列的液體燃料火箭，其中某些火箭家族具有數(shù)百種不同的配置。聯(lián)盟號火箭的家族歷史長達52年之久，該系列火箭都是在20個液體燃料推進室燃燒產(chǎn)生的助推力作用下發(fā)射升空的。德爾塔（Delta）火箭家族中的德爾塔IV重型火箭有3個連成排的相同核心，每個核心都是早期單核德爾塔IV火箭的第一級。

使用噴氣式發(fā)動機推進器的軟著陸技術始于20世紀50年代，當時勞斯萊斯展示了其研發(fā)的“飛行試驗器”。其后10年，鷂式戰(zhàn)斗機出現(xiàn)，該款戰(zhàn)斗機也能垂直起降。1969年，載人火箭——登月艙——載著宇航員垂直登陸月球。20世紀90年代，麥克唐納-道格拉斯公司研制了單級德爾塔“三角快帆”試驗火箭（Delta Clipper Experimental，DC-X），在美國新墨西哥州的白沙導彈靶場進行了多次垂直起降。

今天的獵鷹火箭是由美國太空探索技術公司（SpaceX）研制的一款可重復使用的運載火箭，在返回至發(fā)射場或回收駁船進行軟著陸的過程中，其利用柵格翼控制第一級。柵格翼所依據(jù)的理論于20世紀50年代由蘇聯(lián)的謝爾蓋?別洛采爾科夫斯基（Sergey Belotserkovskiy）提出。自20世紀70年代起，裝有柵格翼的火箭就被用于導彈和循航衛(wèi)星導彈以及聯(lián)盟號載人宇宙飛船的應急離機系統(tǒng)。

很多人說研發(fā)電動汽車或可重復使用火箭是勇敢的、艱難的和令人感動的創(chuàng)造性工作，我并不反對。但是，它們確實以大量前期工作以及現(xiàn)有業(yè)務和實體基礎設施作為基礎，所有這些都增加了它們成功的概率。對于可能出現(xiàn)的部分（并非全部）問題，也有已知的解決方案。因此，我們懷著某種程度的信心，可以估計這些技術將會取得成功，并批量生產(chǎn)。

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然而，全新的理念很難評估。它們何時甚至是否會成功尚不清楚，不管這些想法乍一看多么合乎邏輯。

熱核聚變反應堆就是一個例子，盡管它早已有之，但與作為全新理念出現(xiàn)時相比，其距離目標實現(xiàn)方面幾乎沒有進展。這項技術的研發(fā)自20世界50年代開始，那時我們就知道持續(xù)核聚變是“可行的”。畢竟，太陽就是這樣發(fā)光的。66年前，第一顆氫彈“艾維?邁克”（Ivy Mike）爆炸，人類制造出一種短暫的核聚變反應。在那時，未來主義者就信心滿滿地預測，在合理的時間內(nèi)，核聚變將被用于發(fā)電，但時至今日仍未實現(xiàn)。我懷疑，現(xiàn)在是否還有很多人會相信在可預見的未來某日能實現(xiàn)核聚變發(fā)電。

實現(xiàn)持續(xù)核聚變需要在極高壓力下控制極熱的氣體。任何物理容器都承受不了這種高溫和高壓。必須采用超強磁場作為非實體性容器。這種必需的磁場很難產(chǎn)生和控制，即使已經(jīng)研究了50年，仍然無人相信我們即將解決所有的工程問題。

無須進一步討論：這確實是個難題。

飛行汽車是另一個昔日夢想，現(xiàn)在又重新流行起來。最初，這個夢想藍圖是能夠開車沿道路一直跑，找到一個清晰的空域，飛行至目的地附近，然后著陸，在道路上跑完最后一段路程。飛行汽車能夠騰空跨過擁堵路段，以更快的速度前進。這一夢想過去一直未能實現(xiàn)，現(xiàn)在有十幾家創(chuàng)業(yè)公司正在追逐這一理念，積極從事這一工作的工程師數(shù)量在過去十幾年內(nèi)猛增。

這一問題難度較大的原因在于，飛行汽車需要結(jié)合兩種完全不同的工程體系。不僅要求既能在離地面數(shù)千米的空中飛行，又能適合道路和公路網(wǎng)狹窄空間對傳統(tǒng)汽車的約束，還要始終滿足飛行和地面交通的各種安全和效率要求。對其中一種系統(tǒng)進行優(yōu)化，就意味著限制另一種系統(tǒng)的功能。

因此并不奇怪，今天的初創(chuàng)公司所稱的飛行汽車通常是完全不同的東西：他們研究的是一種點對點的飛行交通工具，主要靠電能驅(qū)動，一些人聲稱這種交通工具能夠由未經(jīng)專門培訓的普通人駕駛。這種交通工具通常沒有在路上行進的輪子，這意味著你需要通過其他方式到達飛行汽車的停泊地點，著陸后，你還需要通過其他方式到達目的地。

雖然這種飛行汽車的變體無須在路上行駛，但是也存在其他問題：它們需要以某種方式進行充電或加注燃料。作為超輕型飛機，它們不允許飛越建筑物上空，這一限制將阻礙它們在通勤中發(fā)揮作用。業(yè)余飛行員幾乎沒有受過任何訓練，但仍須遵守空中交通管制規(guī)則，并通過保險公司的審查。

到目前為止，還沒有任何一次公開演示飛行發(fā)生，甚至沒有人聲稱進行過。相關的規(guī)章制度和保險條例尚未開始實施。請不要對飛行汽車抱有任何迫切的幻想。

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自動駕駛汽車可以說是當前最值得期待的一種技術。其面臨的困難是要嘗試沒有先例的事情。

我在一篇文章中論述了問題的一個方面：意想不到的結(jié)果是，自動駕駛汽車可能會改變?nèi)祟惖男袨榉绞?。我指出，行人和其他汽車的駕駛員可能會受到引誘，將自動駕駛汽車當作實施反社會行為的目標。同時，我還指出，自動駕駛汽車車主也有可能會屈服于反社會行為，以不同于駕駛普通汽車的方式使用自動駕駛汽車。

另一個問題是所謂的邊緣情況，涉及提高機器人汽車能力極限。其中有些極限是事先未知的。我們確實已知的情況包括：汽車必須理解和解釋臨時道路標志，比如道路施工警告；回避法律條文的適當條件；叫車服務中必須算出允許乘客擁有多大控制權；當駕駛員無法與其他駕駛員進行溝通時汽車必須決定采取何種措施，比如進入一個小巷子時。

無人駕駛汽車不會簡單地替代有人駕駛的汽車。我們將安裝專用車道，甚至會在自動駕駛汽車的車道入口處或整條專用車道上設置地理柵欄，以保護自動駕駛汽車免受有人駕駛汽車的傷害，反之亦然。同時，我們還將更改乘客上下車地點、停車地點等相關規(guī)范。

自動駕駛汽車似乎突然間取得了巨大的進步。然而，如果你回顧一下，從恩斯特?迪克曼斯（Ernst Dickmanns）和其德國慕尼黑聯(lián)邦國防軍大學的同事在開放的高速公路上實現(xiàn)無人面包車自動駕駛至今的32年里，這種進步其實是漸進式的。

直至2017年，真正的無人駕駛汽車（無安全駕駛員）才開始在公共道路上行駛，這是Waymo（谷歌母公司Alphabet旗下的另一子公司）在鳳凰城附近的拼車項目中實現(xiàn)的。Waymo的這個項目當前還僅處在演示階段。

傳感器的價格仍需大幅降低，這類汽車的使用方式也需要確定。我們還需要修改安全法規(guī)和法律責任分配。在法律改變的同時，態(tài)度也必須改變。

當這些汽車通過科學實驗的驗證并進入商業(yè)企業(yè)時——也就是說，當這些汽車的制造商實際上開始從銷售（無論是銷售給個人還是車隊運營商）中獲利時，自動駕駛汽車才真正有實現(xiàn)的證據(jù)。起初，這類汽車只能在有限的區(qū)域和市場內(nèi)行駛，比如商場、工業(yè)園區(qū)以及其他有人駕駛的汽車不能進入的區(qū)域。在一天中的某些時段或特定天氣條件下，這類汽車的使用可能會受到限制。自動駕駛汽車的各種問題終會得到解決，但比熱衷者想象的要慢。

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超級高鐵是另一種較難實現(xiàn)的技術。這一概念是建造一條真空通道，載滿乘客或貨物的太空艙可在空氣壓力或磁感應線圈的作用下加速穿越這一通道。這一概念激發(fā)了很多企業(yè)家的想象力，也從很多銀行獲得了投資。但到目前為止，尚未有任何類似的車輛進入驗證階段，更不必說規(guī)?；\營了。

問題之一是如何找到建造這樣一條通道——一個超穩(wěn)定密閉的圓柱體，直線延伸數(shù)百公里——的方法。你還需要設計太空艙，并能以接近音速的速度載人運行。封閉的太空艙內(nèi)需要有一個完全獨立的生命支持系統(tǒng)。經(jīng)過不?？康恼军c時，太空艙需要保持密封狀態(tài)；在站點?？繒r，要保障乘客上下車。艙內(nèi)需要具備應急措施，例如，太空艙在距離最近站點100公里處被困時，要能夠?qū)⒊丝途瘸?，然后移走故障太空艙，以便通道重新暢通。你需要與太空艙內(nèi)通信，而太空艙可能是一個相當嚴密的法拉第籠。

還要研發(fā)能保護乘客安全的座椅和約束設施，還要保持乘客頭腦清醒——擠在加速度極高又無窗戶的車廂里，座位上的乘客很難保持清醒。整個系統(tǒng)需要具備防震功能，且不受地殼板塊發(fā)生一兩厘米位移導致通道微小位移的影響。而且不要忘記，還需獲得該路線的土地使用權，確定保險（包括明確如何實現(xiàn)超級高鐵本身的保險與乘客已有保險之間的協(xié)調(diào)）、經(jīng)營模式等等。

你可以認為，實現(xiàn)超級高鐵的任何一個方面都不是太困難，但是將所有方面加在一起就會構成難題。很多新技術和設計必須從頭開始進行研發(fā)，然后進行驗證。這方面的問題不勝枚舉。

所有技術挑戰(zhàn)得以解決并經(jīng)過成功驗證后，還存在一個完全不同的問題，即心理問題：說服乘客進入無窗的高速系統(tǒng)，至少一開始是很難的。最后，即便超級高鐵已經(jīng)實現(xiàn)了安全性且功能強大，可能也會有很長一段時間無法獲得投資收益，起碼比支持者預期的長得多。

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有時，即便不存在明顯的障礙，一項簡單技術的進展可能也會非常緩慢。其中一個最好的例子就是我們管理互聯(lián)網(wǎng)地址的方式。

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6的尋址方式由之前版本IPv4的32位升級為128位。這樣就將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)所有設備中潛在唯一地址的數(shù)量由40億劇增至7.9×1028。工程師在20世紀90年代開發(fā)出這一新版本時就清楚地認識到，加入網(wǎng)絡的設備將遠遠多于此前的預期——不僅是計算機，還有電表、工業(yè)傳感器、交通傳感器、電視機、電燈開關等。設計人員耗費了大量的精力才把遠遠超過數(shù)萬億計的設備塞進小小的40億設備地址空間。雖然IPv6在1996年就已完成，但是至今仍未完全取代IPv4。

2010年，人們預測2012年將完成從IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)換。2014年，99%的網(wǎng)絡流量仍在使用IPv4。2017年底，在IPv6上運行的網(wǎng)絡流量由不足2%（阿姆斯特丹國際網(wǎng)絡交換中心使用）提高到剛剛超過20%（谷歌服務的用戶使用）。很明顯，IPv6是一項正在發(fā)展的技術，進展緩慢。

我的目的在于指出造成技術難易不同的因素，并不是要宣揚技術失敗主義。我只是建議，無論別人說哪一項技術會成為下一個爆點，我們都要正確估計其難度。如果某個想法是建立在實際經(jīng)驗的基礎之上，那么對其抱有謹慎的樂觀態(tài)度便順理成章。如果不是，就不要盲目天真。希望難得，我們不應該浪費它。