科技發展日新月異,技術進步推動社會不斷前行的同時,但誰敢肯定技術就不會為生不逢時而落淚呢?失敗并非總是不夠優秀,很多時候僅僅是因為沒有在正確的時間和地點,遇到正確的人。
了解那些生不逢時的技術,看看技術轉化為先進生產力需要哪些條件。
數字音樂系統
先行者:光盤
開發者:James Russell
時間:1970年
1969年,美國西北太平洋國家實驗室的高級研究員、音樂愛好者James Russell覺得再也無法忍受不易保存、音質平平的黑膠唱片。于是,他產生了設計一種更好的錄音系統的念頭。
Russell認為,這種系統應該能在回放時避免與介質發生物理接觸,從而解決磨損的問題,最后他決定采用激光。
1970年,Russell完成了第一套數字光學錄制與回放系統,并申請了專利。他使用了一種光敏盤片,二進制數字信號以微米尺度被刻在盤面上,激光讀取盤面圖案后,再由電腦轉換成數字信號。幾經考慮,Russell將盤片的形狀定為與傳統唱片相似的圓形,這就是最早的CD。
結果:1974年,Russell準備將CD技術專利賣給像索尼和飛利浦這樣的音樂界巨頭,當時他們都對此不屑一顧。但是在看過Russell的技術不久后,兩家公司在1979年聯合開發了音樂數字光盤標準。
1988年,持有Russell專利的Optical Recordings公司從兩巨頭那里得到了3000萬美元的侵犯專利補償款,但是Russell從中分文未得。
后起之秀:數字音樂文件
CD在上世紀末一統音樂界,并一直延續到了本世紀最初的幾年。隨后,音樂光盤市場急速衰落。同樣采用數字形式、不需要存儲介質、可以直接從網絡下載的數字音樂席卷全球。
但不管怎樣,作為音樂數字化的第一種成熟載體,CD依然受到眾多音樂愛好者的喜愛。
全球通訊網絡
先行者:銥星計劃
開發者:摩托羅拉公司
時間:1990年
為了解決信號不佳的問題,BodiGe與摩托羅拉衛星通信小組的另外兩名工程師完成了一個宏大的構想:由77顆近地通訊衛星組成龐大星群,通過衛星之間的信號傳送,讓用戶在世界各地都能接通電話。
77是元素銥的電子數,因此這一項目被命名為“銥星計劃”。盡管后來衛星總數減少到66顆,但項目名稱未變。
銥星計劃得到了當時摩托羅拉總裁Robert Galvin的青睞。他認為這個項目能夠展示摩托羅拉的技術實力,確保其在通信領域的優勢和主導地位。但Galvin并沒有慎重考慮發射衛星的高昂成本,也沒能預料到GSM地面移動通信系統會在未來幾年里獲得高速發展。
1998年,在花費了50多億美元的投資后,摩托羅拉終于完成了銥星系統,并在當年11月1日投入正式運營。
結果:當時的美國副總統Gore打出了第一個銥星電話。由于笨重的衛星手機和昂貴的電話費用,使得銥星無力與覆蓋率不斷增高的GSM網絡爭奪客戶。在不到1年后的1999年8月,銥星公司宣布破產。
后起之秀:地面移動通信系統
在摩托羅拉大舉進軍太空的同時,諾基亞等廠商卻在抓緊推動GSM地面移動通信系統,并取得了良好的效果。銥星投入使用時,GSM網絡已經先行一步獲得了大量用戶,進而大幅降低了使用成本。
雖然無法實現像銥星那樣100%的全球信號覆蓋率,但愛立信公司首席技術官表示,GSM網絡將在2016年覆蓋全球人口的92%。而繼GSM之后的3G/4G網絡也將迎來高速增長期:到2016年,3G人口覆蓋率將達到80%,4G LTE網絡覆蓋率也將達到35%。
交互式電視
先行者:Qube服務
開發者:華納傳播公司
時間:1977年
上世紀70年代,華納傳播公司在俄亥俄州哥倫布市推出世界上第一種雙向交互式有線電視系統Qube。它是通過一個機頂盒為哥倫布市提供覆蓋所有播放時間的30個頻道,這些頻道被分為3組,其中10個頻道是普通的有線電視節目,另外10個是付費的電影和體育賽事頻道,最后10個頻道則支持交互功能。
Qube的目標很簡單:“建立一種讓人們遠隔千里也能快速溝通的方法。”同時華納希望利用這種新系統贏得有線電視的運營特許權,進而在市場上獲得壟斷地位。實際上,華納確實在部分地區實現了目標。
結果:1983年,華納傳播虧損達到了8.75億美元,為了避免破產,華納引進美國運通的投資,甚至不得不出售Qube服務中大名鼎鼎的MTV頻道和Nickelodeon兒童頻道給維亞康姆公司。最后,華納在1984年決定中止Qube服務。
后起之秀:數字機頂盒
哥倫布市只有3萬個Qube用戶,這顯然難以支持華納傳播建設基礎網絡和維護服務運營的成本。今天,經過多年的建設和發展,數字有線電視走過了一條和電話相似的道路,網絡已經普及到了每個家庭,曾經昂貴的線路維護費用已成過去。
現在,人們甚至可以免費獲得功能更多、性能更強的數字機頂盒,因為足夠的用戶訂閱數可以分攤掉這些機頂盒的成本。
語音智能交互
先行者:ViaVoice
開發者:IBM
時間:1950年至今
在上世紀50年代末,IBM開始最初的語音識別研究工作,當時的電腦被用于識別特定語言模式,并就詞語的意義和語音的統計相關性展開研究。
在1962年的西雅圖世界博覽會上,IBM展出了被稱作“鞋盒”的、當時世界上最先進的語音識別機器,它可以理解口述的數字0~9以及簡單的運算口令。但是受限于計算機能力和研究方法的不足,在隨后的十幾年里,在語音識別方向的努力并沒有太大進展。
直到上世紀70年代末,借助源自信息論的強大統計算法,科學家們終于有所突破。1984年,IBM演示了世界上第一臺能識別5000個英語單詞的系統,而且準確率高達95%,但是構成這一系統的是3臺1.8米高的陣列處理機和一臺4341大型機。1992年,世界上第一套聽寫系統ISSS宣告問世。隨后幾年里,IBM的語音識別技術進入了短暫的快速發展期。
結果:1997年,IBM推出ViaVoice,這是當時最先進的語音識別軟件,首次提供中文識別功能,并能用語音命令控制電腦完成一些簡單任務。但經過幾年的發展,它的主要用途依然停留在聽寫方面,距離實現理想的語音識別和交互還有很遠的距離。
后起之秀:SIRI
借助高速3G網絡連接,蘋果公司將原本需要大量復雜運算的語音智能識別工作,從手機轉移到了高性能服務器上運行,并且通過IOS系統與搜索引擎的緊密結合,實現了令人驚嘆的智能語音交互功能。
隨著谷歌等廠商加大在這一領域的投入,智能語音識別技術很可能迎來又一個快速發展期。
超音速旅行
先行者:協和式飛機
開發者:法國宇航/英國飛機公司
時間:1969年
在上世紀50年代,英、法、美國相繼展開了超音速客機的研究。由于超音速客機研發耗資巨大,在上世紀60年代初,英國與法國開始展開合作,最終成果就是機身細長、具有弧形前緣三角翼的協和式飛機。
協和式飛機可長時間保持2.02馬赫的巡航速度,只要3.5小時就能從紐約飛到巴黎。由于配備了高效率的渦輪噴氣發動機和大容量油箱,協和式飛機單次加油可超音速飛行超過7000千米,也是當時超音速飛機中續航距離最長的。
1969年3月,編號001的協和原型機在法國試飛成功,并于次年成功實現了2.0馬赫的飛行速度和首次跨大西洋飛行。在大阪“世博會”上,協和式飛機一共獲得了超過70架訂單,超音速旅行的時代似乎馬上就要來臨。
但是,隨后1973年的石油危機及音爆、噪音、污染等問題的出現,大量意向性訂單被取消,最終只有英法兩國的航空公司采購了協和式飛機。
結果:2000年7月,一架法航的協和式飛機在起飛過程中起火,最終墜毀,113人喪生。這導致所有協和式飛機停飛并進行安全改進。隨后“9.11事件”的發生對航空業造成了巨大的打擊,也促使航空公司做出了放棄協和式飛機的決定。2003年6月,最后一架協和式飛機退役。
后起之秀:火箭飛機
歐洲宇航防務集團(EADS)最近已經公布了一個新的超音速飛機的計劃,這架飛機將采用生物燃料,同時配備噴氣式發動機和火箭發動機,最高飛行高度約為32千米,速度則可達到音速的4倍。
EADS創新及技術總裁Jean Botti認為,這架飛機的首次商用飛行有望在40年內實現。
無線電力傳輸
先行者:無線能量傳輸器
開發者:特斯拉
時間:1891年
在固有觀念中,電力的傳輸必然會同導體聯系在一起,也就是說,必須要有電線。但是美籍塞爾維亞發明家尼古拉·特斯拉在1891年用試驗證明了,傳輸電力不一定需要電線。
在試驗中,他成功點亮了一盞沒有連接電線的燈泡。特斯拉所采用的設備就是后來以他名字命名的“特斯拉線圈”,這是一種利用電磁共振原理來運作的變壓器,通過調整電壓使得兩個線圈產生共振,每一次共振感應器中都會產生電壓,多次共振后,感應器表面就會聚集足夠的能量點亮燈泡。
結果:完成燈泡試驗后,特斯拉產生了一個更宏偉的計劃。在銀行家James S. Warden和J.P.Morgan的資助下,特斯拉在紐約長島建起了Wardendyffe塔,這將是一套跨大西洋無線電話和電力傳輸實驗系統的一部分,但是由于馬可尼先于特斯拉完成了跨大西洋的無線電傳送實驗,Morgan等人撤回了投資。特斯拉自此陷入了財政危機,實驗陷入停滯狀態。1912年,特斯拉被判罰款2.35萬美元以償還債務,Wardendyffe塔也被沒收拆除。
后起之秀:無線充電設備
麻省理工學院的科學家在2007年重復了特斯拉的實驗,成功用兩個直徑60厘米的線圈點亮了一盞60瓦燈泡。在此之后,無線充電設備如雨后春筍般涌現,如Palm-HP的無線充電手機等產品已投入商業生產。
蘋果公司也在2011年注冊了多項與無線充電相關的專利,可以預計,移動電子設備很快就將迎來無線充電時代。
清潔交通
先行者:直流電機電動汽車
開發者:Thomas Davenport
時間:1834年
讓很多人吃驚的是,電動汽車的歷史還要早于今天隨處可見的內燃機汽車——匈牙利工程師Anyos Jedlik早在1828年,就在實驗室中制造了電動行動裝置,美國工人Thomas Davenport則在1834年就制造了第一輛電動汽車。
初期的電動汽車只能采用一次性電池,但是在法國物理學家普朗特發明了可充電鉛酸電池后,電動汽車隨著蓄電池技術的發展,在19世紀下半葉成為大受歡迎的交通工具。
結果:19世紀初的電動汽車與內燃機汽車相比,擁有無排放、低震動和低噪音的優勢,而且不用換擋,價格低廉。在1899年美國的汽車大賽中,一輛蓄電池電動汽車達到了106千米/小時的速度,創造了當時的世界紀錄。1915年,美國的蓄電池汽車年產量達到5000輛。但是隨著石油的開發和內燃機技術不斷提高,在1920年后電動車開始沒落,逐漸被內燃機汽車所取代。
后起之秀:純電動汽車
20世紀末,環境污染和能源短缺的危機逐漸浮現,電動汽車重新回到人們的視野。一方面,電動汽車的價格正變得更貼近普通用戶,另一方面,電池和動力系統的技術進步,讓電動汽車在續航和性能上正逐漸趕上內燃機汽車。
隨身數字設備
先行者:GRiDPad、Newton、PDA
開發者:Samsung、Apple、Palm
時間:1960年~1990年
最早的平板電腦概念,可能要追溯到施樂帕洛阿爾托研究中心的研究員Alan Kay,在上世紀60年代末提出的Dynabook。第一臺商業化的平板電腦直到1989年9月才問世,這款名為GRiDPad的設備由三星為GO公司制造,配有觸摸屏,采用當時正流行的MS-DOS系統。GO隨后還推出了專有的觸摸系統PenPoint OS。
直到4年后,蘋果公司才提出了自己的平板電腦雛形Newton,它允許用戶通過手寫在設備上記錄下自己的想法、做筆記、添加聯系人信息等。遺憾的是它的技術并不完善,而且價格昂貴,因此很快就在市場上銷聲匿跡,Newton項目最終在1998年被取消。
大概在Newton推出的同期,一家創業公司Palm開始在市場上崛起,在經歷了初期的探索和失敗后,Palm通過簡化手寫辨認系統與縮小設備尺寸取得了成功。帶有Palm徽標的PDA(個人數字助理)風靡一時,但盡管如此,它的市場長期只局限于少數的商業精英。
在此期間,IT領域的另一巨頭微軟先后提出了Tablet PC和UMPC等概念,希望能夠成為隨身數字終端的標準,但市場反響寥寥。消費者對這種無法流暢輸入、性能遲緩、價格昂貴的另類個人電腦興致索然。
結果:除了Palm在小眾市場取得成功外,其他以個人隨身數字設備為目標的產品多以失敗而告終。缺乏應用、性能低下、價格昂貴、使用不便是它們共同的缺點。
后起之秀:iPad
看起來,iPad似乎是克服了早先所有產品的缺點,因此才取得了成功。但是不要忘記,在推出iPad之前,蘋果已經在智能手機市場(一種觀點認為,可以裝入口袋的智能手機才是PDA的接班人)上取得了足夠的經驗。
史蒂夫·喬布斯很清楚如何利用反應靈敏的多點電容屏幕、流暢高效的iOS系統、成熟的iTunes商店、時髦的外觀和蘋果那驚人的成本控制能力。再加上移動處理器的高速發展,這才讓iPad水到渠成地開啟了一個新時代。
移動電源
先行者:巴格達電池
開發者:古美索不達米亞人
時間:約2000年前
1936年,考古學家在伊拉克巴格達附近的Khuyut Rabbou'a村發現了一些美索不達米亞時期的陶罐。最初他們認為這只是用于儲藏東西的普通器具,但隨后在陶罐內發現的空心銅筒推翻了這一結論。這些銅筒中心有一根鐵棒,鐵棒固定在陶罐蓋子上,避免它與銅筒接觸,罐體也沒有采用水密設計。
1940年,考古學家Wilhelm Koenig提出了一個大膽的推測:美索不達米亞人通過在陶罐中注入檸檬或葡萄汁來產生電化學反應,從而將金電鍍在銀質物體上。
“二戰”后,一個名叫William Gray的美國人利用陶罐的復制品進行了一次試驗。他在陶罐內注入了葡萄汁,隨后這種巴格達電池產生了2伏的電壓。也有一些科學家對這種猜想不以為然,他們認為所謂的巴格達電池,不過是用來裝卷軸的罐子,它那奇特的結構和材料不過是巧合而已。
結果:現代考古發現目前還無法證實美索不達米亞人是否真正發明了電池,但通過電鍍技術用黃金來裝飾珠寶,確實是一種大膽而迷人的推測。
后起之秀:電池
今天,沒有電池的生活是難以想象的,從簡單的手電筒到復雜的數碼相機,都要依賴電池才能工作。意大利物理學家Alessandro Volta在1800年發明的“伏打電堆”被認為是世界上第一種電池。1902年,愛迪生對鉛酸電池加以改進,發明了鎳鐵堿電池。
如今電子設備中普遍使用的鋰離子電池技術,直到1982年才在貝爾實驗室被開發出來,索尼在1991年推出了首塊商用鋰離子電池。