「銹帶」如何轉型「智帶」
20世紀60年代，我們經歷過一場太空競賽。如今，我們面對的則是一場機器人競賽。
——丹麥技術研究院
關於智帶地區，我們已經聽到過很多，讀到過很多，諸如貝茨維爾、埃因霍溫，如此種種，不一而足。儘管如此，在我們踏上這段旅程時，坦白地說，腦海中仍是關於銹帶的刻板印象。我們所期待的，是一睹工業遺址的殘垣斷壁，是驅車駛過衰敗坍圮的街區，是路遇疲於奔命的民眾，至於一杯美酒、一頓佳餚帶來的愉悅享受，在這裡只是奢望。
然而，我們在智帶發現的卻是智能製造及相關技術，是智力共享，是智帶正在創造的產品，還有當地的美食。儘管這裡的轉型還遠未完成，並且轉型過程中往往會出現失意者和懸殊的貧富差距，但是我們的所見所聞早已將腦海中的那些印象一掃而空。例如，單是與時任阿克倫大學校長路易斯·普羅恩扎（Luis Proenza）的一席談話，可能就足以改變我們的想法（然而我們進行過許多場這樣的談話）。普羅恩扎一直致力於推動阿克倫乃至整個俄亥俄州東北部的振興，力圖將其轉變為新材料領域的卓越中心。我們和普羅恩扎還有他的外國同事在市中心的一家餐廳裡共聚了一餐。市中心地區已然翻修一新，我們會面的餐館同樣裝潢入時。在很長一段時間裡，俄亥俄州的阿克倫一直是全球輪胎製造業的中心，然而，隨著輪胎生產業務遷往國外，這裡陷入了衰退。但普羅恩扎卻對這片土地、這裡的民眾、這裡的各類機構以及他們正在從事的事業滿懷熱忱，他看到了這裡光明的前景。他自豪地對我們說，如今這裡有1000家創業公司，它們僱用的員工，比製造業鼎盛時期的四大輪胎公司還要多。
我們在瑞典探訪了隆德（Lund）及其附近的馬爾默（Malmo），在20世紀80年代中期這裡曾遭受嚴重打擊，當時該地區最大的造船廠倒閉，成為亞洲及其他地區製造商低成本優勢的又一受害者。為此，地方官員、企業家和隆德大學走到了一起，在隆德創建了斯堪的納維亞地區首座科技園——易得用（Ideon）科技園。與多家製藥公司一樣，愛立信（Ericsson）也攜其研究團隊進駐科技園。如今，馬爾默和隆德兩市的領導定期舉行會談，隆德大學也已經成為推動企業分拆的原動力，這些分拆後的新公司為生命科學產業創造出了大量尖端產品。
我們還走訪了北卡羅來納州的三角研究園（Research Triangle Park）。研究園由達勒姆（Durham）、羅利（Raleigh）、教堂山（Chapel Hill）三座大學城市圍繞而成，在美國首開此類研究園先河。三角研究園創建早期獲得了極大成功，吸引了170多家公司，為4萬多人創造了就業。但他們的工作方式仍遵循著當時的傳統，在隱匿於林間的孤立建築中秘密地開展工作，堅守著自己的想法，學科之間保持涇渭分明的界限。隨著新興經濟體的逐步壯大，不可避免的事情發生了，三角研究園的優勢變得越來越小。而我們在2013年發現的證據表明，恰恰是在三角研究園附近，智帶模式正在振翅騰飛。達勒姆的杜克大學在好彩香煙廠舊址的翻新建築裡設立了孵化器。羅利的北卡羅來納州立大學百年紀念校園已經成為全新型科研校區。無論是前景看好的創業公司，還是ABB（阿西布朗勃法瑞集團，瑞士—瑞典）、曼集團（Mann，德國）這樣的大型企業，均在該校區設有實驗室和辦事處。它們與高校研究人員合作，圍繞新材料、清潔能源、智能電網展開各類項目。年輕的創業者在此隨處可見。
智力共享模式
毫無疑問，智帶會關注蘋果和谷歌、斯坦福大學和麻省理工學院這樣的領導者，也會留意硅谷和劍橋這樣的標誌性創新區，借此尋求靈感和作為模仿對象。但它們的發展卻又各自獨闢蹊徑。從為期兩年的研究中我們瞭解到，包括那些我們造訪過的和許多我們未曾踏足的智帶在內，所有智帶都有以下若干共同特徵。
● 接受的挑戰錯綜複雜、成本高昂、涉及多個學科，任何單一的參與者（個人或機構）都不可能獨自應對。孤膽英雄式的創新者已然是過時的概念。
● 由聯絡者驅動。聯絡者可以是個人或團體，他們有遠見、有關係、有精力，這些是創立和建設生態系統所需的主要特質。
● 在由諸多參與者構成的合作生態系統中運作，其核心是研究型大學，通常還包括創業公司、擁有先進的研究部門的成熟企業、地方政府、社區大學或類似的職業院校。醫療保健機構（例如教學醫院）往往也是生態系統的一部分。
● 關注一個或少數幾個特定的學科或活動。
● 樂於接受知識交流和專長共享。為了增進開放性，各機構紛紛打破門戶之見。學術界、產業界、公共治理之間的壁壘已被推倒。學科間涇渭分明的界限（例如化學、物理、數學、生物）業已消弭。
● 包含實體中心，例如孵化器、創業空間。實體中心通常建於現代化工廠或倉儲建築群內部，可以接納合作者並鼓勵協作精神。
● 營造能夠吸引人才的環境。這一區域不僅可以提供源自大學、研究機構及創業公司的既有人才庫，還可以提供工作外的誘惑和福利，例如保障性住房、各類咖啡館和餐館、優質學校、各種休閒活動。
● 有資金可用。智帶有充裕的資金可用於投資創業公司、衍生公司以及各類設施和孵化器。
● 承認威脅，瞭解威脅。以往的企業研究人員並不太擔心外部的競爭力量。相反，智帶的人們清楚這裡曾經的遭遇，認識到他們可能還會再次受到威脅，因而具有強烈的身份認同感、地區榮譽感以及進行持續改進的意識。
生態系統：一個以聯絡者為紐帶的網絡
智帶不僅僅是諸多實體擇一良地怡然共處。每個智帶都是由諸多參與者構成的聯繫緊密的協作生態系統，一般由研究型大學、社區大學、地方政府、擁有先進的研究部門的成熟企業、創業公司等組成，通常還有各類輔助者和供應商為其提供支持，包括風險投資人、律師、設計公司等。這些不同類型的實體彼此共享知識，互相影響，進而形成一個社區，不斷壯大、完善。在此過程中，各實體間會建立起獨特的同一性。
除了研究型大學，智帶生態系統通常還包括一家大公司，即一家全球性企業，例如俄勒岡州波特蘭市的英特爾公司。大公司可以為智帶提供特殊且不可或缺的要素。因為與創業公司相比，大公司對全球競爭的風吹草動感知更為敏銳。當然，在這方面，大公司更遠勝於地方機構和技術、教育機構。因此，智帶的人們很清楚，要想取得競爭優勢，區域合作往往至關重要。此外，英特爾等大型私企的研究人員深知，僅憑個人興趣開展研究已無法繼續立足，他們在產品開發過程中付出的努力必須換來適銷對路的產品。他們不能再同以往一樣，安身於資金充裕的研發孤島，閉門造車，投入到各種令人癡迷但不能為企業創造任何價值的研究課題當中。現在他們將企業盈虧放在首位，研發預算也與以往不同。這些公司明白，企業的研發存在固有的官僚主義和等級制度，在提出突破性理念的過程中往往會受阻，正因如此，他們有必要與缺乏資金的外界成員以及國際性組織合作，以便把新產品推向市場，同時還可以減少學科壁壘和官僚主義問題。像英特爾這樣的公司可以提供超高速計算，用以分析大學研究人員創造的新知識；反過來，大學研究人員可以為企業提供獨有的海量數據集。
其結果是，那些此前可能在完全孤立中開展工作的大公司開始感到自身與智帶地區真真切切地聯繫在一起。它們為智帶的設施和人員投資，進一步增強公司及整個地區的實力。例如，英特爾在波特蘭的園區中有該公司「在全世界最大、最全面的生產基地——全球半導體研究與生產中心，這是俄勒岡州的經濟支柱。該公司在俄勒岡有近17 500名員工，是該州最大的私營僱主」。1在我們的旅途中，我們親睹了跨國公司對我們所訪問的各個智帶來說是何等重要。
然而，大公司只是智帶生態系統的參與者。智帶生態系統一般都會有一位聯絡者，通常是個人，但有時會是機構。這些聯絡者有遠見，有關係，有決心，有影響力，有外交手腕，有說服力，有精力，這些是促成多個實體間智力共享的主要因素。不同類型的聯絡者會將智帶引向不同的發展道路。個人聯絡者有時是某位企業家，有時是某位科學家，有時是某位當地政治家或行政人員。無論聯絡者的背景如何，他們都對所在地區有遠景規劃，同時能以巨大的魄力來採取行動，將這一遠景付諸實現。
以蘇黎世為例，這裡的聯絡者是德國凱傑公司（Qiagen）瑞士分公司首席執行官邁克爾·科拉修斯（Michael Collasius）。2蘇黎世有多家從事實驗室設備的企業，但它們彼此之間並無廣泛合作，而且任何一家企業都無法通過獨立開展研究而在該領域內脫穎而出，成為實驗室設備領域的領導者。隨著司法鑒定研究人員希望以更好、更快、更廉價的方式完成DNA（脫氧核糖核酸）相關工作，情況出現了轉機。2003年，科拉修斯說服多家企業，聯手成立了名為ToolPoint（器點）的研究機構。目前，已有超過30家企業參與到ToolPoint生態系統中，這些公司都集中於實驗室設備製造的某一方面（然而它們並不是直接競爭對手）。ToolPoint的主任漢斯·諾澤（Hans Noser）告訴我們：「參與者彼此鄰近，這提升了它們之間的信任度。」3
於是，隨著大企業表現出興趣，聯絡者將各個團隊聚到一起，各個企業攜手採取新的行動，一個社區開始形成。人們開始體悟到對於智帶的身份認同感和自豪感。他們會以各種方式確定一系列明文規定或心照不宣的價值觀和規則。智帶的成員依據這些準則生活，因為他們知道，只有攜起手來，才能取得成功。
有趣的是，社區的力量往往在某種程度上源於對威脅的承認。以往的企業研究人員並不太擔心外部的競爭力量，與此不同，智帶的人們清楚這裡曾經的遭遇，認識到他們可能還會再次受到威脅。阿克倫、埃因霍溫、波特蘭以及其他地方的居民猶記得那些過往的美好時光，但也沒忘記隨之而來的憂愁歲月。隨著事態好轉，智帶開始崛起，它們認為自己可以恢復元氣，接受新的挑戰。
合作：不同參與者共享腦智力資源
智帶成員之所以形成相互關聯的生態系統有其特殊的原因：為了應對各種錯綜複雜、成本高昂的挑戰，這些挑戰需要跨學科的研究方法，不可能由任何單一的參與者獨自應對。這就需要一種深入的合作方式，遠遠超出我們以往所見的那種合資經營或項目合作。這類合作將來自學術界和企業界（大公司和創業公司）的各種組織和人員聚到一起，有政府機構參與其中，也有其他的參與者，如慈善家、風險投資人、律師事務所、設計工作室、文化機構、孵化器、公私部門的行業組織等。
學術界與商業企業間如此深入的合作是一個相對較新的現象，傳統上學者與企業間並無來往。也有一些不容忽視的例外，最引人注目的是貝爾實驗室、美國國家航空航天局（NASA）、美國國防部與企業在航空航天領域的合作。但一般來說學者都鄙夷企業家，而商界人士也不信任任何有公私合作之嫌的夥伴關係。
從20世紀70年代開始，這種情況有所改變。在歐洲，瑞士蘇黎世聯邦理工學院教授查爾斯·魏斯曼（Charles Weissmann）成立了百健艾迪公司（Biogen Idec），該公司是第一家成功的歐洲生物技術公司，如今已是世界第三大生物技術公司，總部位於美國馬薩諸塞州劍橋市。而在美國，生物化學家赫伯特·博耶（Herbert Boyer）和風險投資人羅伯特·斯旺森（Robert A. Swanson）共同創立了基因泰克公司（Genentech），該公司致力於基因重組技術領域的工作。這些公司及其他企業為學術界呈現了一種新的模式：嚴肅的研究人員憑借企業家的直覺與魄力創立營利性企業，這些企業由研究驅動，專注於創造突破性產品。
美國西海岸的研究人員和企業家對東海岸製造業和金融業取得的優勢欽羨不已，長期以來一直在伺機一展拳腳。終於，他們找到了突破口。當時，斯坦福大學的研究人員和自20世紀50年代起就開始擔當聯絡者的該校工學院院長弗雷德裡克·特曼（Frederick Terman）決定與科技創業者聯手，共同開發晶體管、集成電路、微處理器、個人電腦、噴墨打印機以及互聯網的前身。4當地企業家拉爾夫·韋爾斯特（Ralph Vaerst）和記者唐納德·赫夫勒（Don Hoefler）於1971年創造了「硅谷」一詞，用以描述舊金山與聖何塞之間的地區。在這片一度果園林立的土地上，硅半導體及諸多基於科研的相關產業逐步佔據了主導地位，伴隨其成長的還有在背後支撐起眾多早期創業公司的風投巨擘。
硅谷的成功表明，由政府資助的科研項目產生的專利不應像以往一樣被束之高閣。只要必要的激勵措施能落實到位，政府、大學、企業家之間的緊密合作將促進創新理念的商業化。在1980年《拜杜法案》（Bayh-Dole Act）通過後，人們更是將這種理念奉為圭臬。該法案允許研究者和大學從政府資助的研究中獲得經濟利益，這使得硅谷模式以星火燎原之勢傳遍美國。
源自瑞士和硅谷的新模式頗費時日才得以站穩腳跟。科學研究始終被視為不容褻瀆的，其商業應用則依然被視為對科學與商業間神聖邊界的侵犯。然而，繪製人類基因圖譜等科學新進展為商業應用帶來了新的機遇，學術研究成果的實際應用也隨之加速。工程師、計算機科學家、生物學家、化學家、物理學家開始逐步接受創業這一選項，他們的做法通常是專注於某項與其研究相關的活動，例如某種新技術、新藥物或新材料。
在歐洲，法律法規的變化迫使各方接受此類合作。例如，1991年，瑞士政府頒布了一部引起強烈反響的新法，根據新法令的要求，包括聯邦理工學院在內的各州立大學必須將研究應用於商業產品的開發中。研究者別無選擇，只能尋求新的資金來源，與企業間的承包工程成了主要的資金來源。一個新趨勢就此形成。歐洲其他國家的政府也紛紛開始削減由國家資助的教育機構的預算。
在大企業內部，首席技術官是企業與學術界及其他商業組織，特別是創業公司進行合作的推動力量。他們所在的企業千差萬別，如殼牌（Shell）、飛利浦（Philips）、阿斯麥（ASML）、福克（Fokker）、荷蘭皇家帝斯曼集團（Royal DSM）、施樂（Xerox）等等。這些企業的負責人告訴我們，對他們及其企業來說，與大學和創業公司的合作，特別是在產品開發早期的合作，如今已成常規，甚至是理所當然的。以總部位於海爾倫（Heerlen，荷蘭南部城市）的帝斯曼公司為例，該公司是新材料研發領域的翹楚，公司首席技術官馬塞爾·維博茨（Marcel Wubbolts）告訴我們，帝斯曼長期以來一直致力於開發一種不依賴化石燃料的能源。他說：「僅憑一己之力開發第二代生物燃料，任務太複雜，成本太高。」5帝斯曼與一家名為波伊特（POET）的美國小公司進行合作，於2014年初在艾奧瓦州埃米茨堡（Emmetsburg）開設了第一家（使用玉米廢料而非玉米）生物燃料工廠。是時，相比於技術研發，該鎮的賭場倒是更為知名。6
企業選擇與外部夥伴進行合作還有另一個原因：及時瞭解本行業及相近活動領域的最新動態。如今，研究和創新活動數不勝數，無處不在，任何一個機構都不可能瞭解所有可能與之相關的行業的進展，其中有些進展還可能構成競爭威脅。隨著默默無聞的創業公司和小公司數量激增，新技術的出現導致企業的自主研究成果時刻面臨著被淘汰的危險。特別是製藥企業，它們將此類通過合作進行的行業偵察視為必要之舉。這就是為什麼美敦力（Medtronic）、諾華（Novartis）和羅氏（Roche）紛紛在隆德、奧盧、蘇黎世的科技園區開設辦事處的原因。在這些科技園區中，它們可以密切關注數十個潛在的合作夥伴或競爭對手，其目的在於向那些沒有足夠資源用於測試新藥的創業公司投資。反過來，它們也可以接觸到小公司特定項目以外的知識與專長。
專注與開放：信任的必要性
在智帶生態系統中，不同參與者間要想實現最有效的智力共享，就需要各個實體合理兼顧專注性與開放性。專注意味著它們將精力集中於某一特定學科或特定活動，開放則意味著開誠佈公，彼此共享知識與專業技術。
共享並非典型的組織行為。那麼對於那些將精力與資源傾注於創造新知識的個人或企業來說，是什麼迫使其與他人共享其成果？有一個原因是顯而易見的：必要性。共享是完成智帶標誌性的大型複雜項目的不二法門。相互依存的關係要求合作者彼此開誠佈公。另一個原因則不甚明顯：當一家企業的關注點高度集中時，其商業活動不會與合作夥伴有明顯交集，因此知識共享不太可能會產生競爭威脅。
例如，在波特蘭，俄勒岡健康與科學大學（OHSU）與芯片製造商英特爾就展開了合作研究項目，前者是公立的學術機構，而後者是完全營利性的實體，在波特蘭地區擁有大量產業。該項目旨在分析俄勒岡健康與科學大學從世界各地收集到的大量癌症相關的病患數據。該校沒有能力處理如此規模的「大數據」，也無意於培養這種能力。「大數據」一詞是指龐大而複雜的數據集，這些數據通常是由不同來源產生的實時數據，因而不能用人腦或傳統數據處理程序進行分析，而需要借助強大的數據處理能力、高級的分析方法、複雜的算法來產出專有的、可用的分析結果。英特爾並沒有那種通常用於管理醫學研究大數據的超級計算機，但它可以將多台計算機連接在一起，小批量處理俄勒岡健康與科學大學的數據，這種方式足以滿足研究的需要。在這一特別的合作關係中，俄勒岡健康與科學大學將其存儲的大量病患數據交付英特爾公司，作為回報，英特爾允許俄勒岡健康與科學大學進入其內部專屬機房。二者都渴望進行合作，因為雙方都需要對方的專長，而且全無陷入競爭之虞。除了上述實際的考量，對波特蘭智帶的自豪感和身份認同感、對主流價值觀和規則的理解也是進行合作的原因。因此，合作的基石是商業的必要性和彼此間的信任。合作雙方對於合作的立場非常堅定，毫不擔心違約的可能性，以至在正式合約還沒有敲定前，項目便已開始，這種情況在大宗技術交易中幾乎聞所未聞。
可想而知，智力共享的重要性和開放的必要性已迫使學術機構和商業組織就其組織結構及工作關係進行變革。在阻礙合作與創新方面，兩者有共通之處：本質上都有著森嚴的等級，部門之間各自為政（組織孤島效應），竭力保護自己的知識產權。我們在智帶發現，那些有核心任務的實體，如俄勒岡健康與科學大學和英特爾，非常樂於與其他有所側重的夥伴和合作者共享知識。此外，它們在產品開發非常早的階段便開始共享知識，而傳統上這一時期它們通常會保持實驗室大門緊閉。
創新過程的演變不僅改變了企業和學術機構對待彼此的態度，還促成了學術界內部各機構間合作方式的轉變。貝爾實驗室資深人士、倫斯勒理工學院現任校長雪莉·安·傑克遜（Shirley Ann Jackson）的說法是：「尖端研究現在完全是跨學科的，重大的新發現都出現在學科交叉處。」所以學科間的嚴格界線——如化學、物理、生物、數學、工程——正在消弭，並且隨著新知識的獲取，組織壁壘正「慢慢地自然死亡」。7隨著壁壘的土崩瓦解，合作之花將會日益繁茂。
環境：吸引人才，催生理念
智帶是一個由全然不同的實體組成的生態系統，內部各實體相互信任，深諳合作之道。但智帶又不僅限於此，它還具有獨特的環境，這種環境能如磁鐵一般吸引人才和有核心業務的企業，並且能為它們的合作項目提供支持。
這類環境通常具備足以吸引人才的物質條件：科技園區、創業孵化器、公用工作設施、翻新後的工廠中的辦公室。這些元素這裡都有，有時這些物質條件會集中出現在創新區中。這樣的環境可以吸引大量年輕並具有流動性和多樣性的人才，諸如研究生、企業家、工程師、企業研究人員、風險投資家、設計師等等。除了工作環境本身，人們選擇智帶地區還因為這裡提供了保障性住房以及工作外的福利和誘惑，從各種咖啡館、餐廳到優質學校、各種娛樂活動。他們可以在各種非正式的場合中會面、互動，激發彼此的思維。
智帶的環境一朝為外界所知，它便會開始迅猛發展——創業公司數量激增，大企業在此分立衍生公司，更多的商業計劃被提交到潛在的投資人手中。相對於在硅谷和波士頓開展業務，昔日的銹帶地區擁有觸手可及的人才和相對低廉的運營成本，因而更具吸引力。於是，當地的跨國公司開始重新對銹帶的人才和設施進行投資，甚至設立新單位，開啟新的事業。被遺忘的城市中心地區也得到了開發和改善，新商舖紛紛開業，稅基增加，本地服務質量也得以提升，服務範圍擴大。隨著企業取得成功，一些企業會被出售，新的財富由此創造出來，其中一部分財富又被重新投資於當地。隨著合作的發展和信任的增進，當地企業開始領悟到，它們正涉身其中的事業有著非凡的意義。
行業領軍者、楷模、地方英雄，各色人物紛紛湧現。企業家和研究人員留在當地，承擔起各類新角色：導師、教練、投資者、顧問、董事會成員、合作夥伴、老師。有人投資培訓項目，建立行業協會，也有人為智帶的利益而擔任代言人和說客的角色。他們為孵化器提供支持，建立科技園區。以蘇黎世為例，當地科技園於1993年開園，如今已有超過300家創業公司在此落戶，僱員超過2000人。已在此擔任了五年首席執行官的萊斯利·施皮格爾（Lesley Spiegel）告訴我們，她現在大部分時間都用在指導創業者上。她指出，年輕人熱情十足，但缺乏管理方面的知識技巧，「我會在他們開展業務的各個階段與他們互動，向他們建議更好的方法，來吸引人才、與資助者接洽」。8
甦醒的睡美人：從沉睡到合作與專注
我們將成功的智帶——所有我們走訪過的智帶都在此列——看作「甦醒的睡美人」。這是因為，正如童話故事裡的睡美人一樣，她們已經沉睡了許久——她們之所以陷入惰性狀態，有的是因為毒咒一樣的政策，有的是因為缺乏領導，有的是因為缺乏對狀況的分析——並且企業家和投資者已對其失去希望。然而，她們一動不動地躺著並不意味著她們失去了一切，她們自身的優點仍在。那裡仍然有精力、有技術、有知識、有人才、有潛力。
隨後會出現轉機，來喚醒這位沉睡者。在童話故事中，那是王子的吻。而對沉睡的智帶來說，情況要稍微複雜些。美人的甦醒通常要等到某個人或某些人達到絕望的臨界點，或是有新角色出場。儘管人們早已意識到這片土地正在沉睡，但他們毫無作為，只是希冀會發生什麼事情，或許以政府援助的形式出現，或許是發現了某種未知的資源。最終，當人們逐漸清晰地看到不會有任何解決方案憑空出現時，某個聯絡者會決定由自己出面解決問題，而此時，大家早已做好了響應的準備。聯絡者將人們聚到一起，包括政治家、企業家、科學家、公司高管等，以明確當地的優勢與資源，求得共識，共同訂立宏偉的目標。
正如我們前文所述，不同的參與者開始逐漸學著合作，各自活動的關注點更為集中。其合作風格與合作性質賦予了每個智帶鮮明的特色。它們依托現有資源——閒置多時的專長——並在此之上進一步拓展和延伸。例如，阿克倫、隆德、埃因霍溫具備大量材料相關知識；奧爾巴尼、德累斯頓、埃因霍溫有芯片和傳感器方面的專長；蘇黎世、德累斯頓、羅利主打生物技術和生物製藥，波特蘭在一定程度上也是如此；而在明尼阿波利斯、奧盧和波特蘭，占主導地位的則是醫療設備。
合作逐步發展，隨著時間的推移及早期目標的實現，智帶成員的自我意識越來越強，力圖界定自己的身份及社會地位。隨著合作日益普遍，參與者之間逐步加深瞭解，智帶的成員在彼此之間建立起了信任，相信自己有能力接受更複雜、更艱巨的創新挑戰。
美人如今不僅已經醒來，而且比巫婆施咒前更加生機勃勃。醒來的美人著意培養起新的能力，特別是適應新環境、將其精力重新傾注於新活動領域的能力。在我們拜訪過的智帶中，有三個探索智力共享新概念的先驅。就隆德而言，20世紀80年代，愛立信的手提電話正是誕生於此地的易得用科技園中。當愛立信失去市場地位時，隆德也失去了重心。但該地區並未如先前一般再次陷入死寂。相反，隆德做出了調整，斥資3億美元新建了一座粒子加速器，重新聚焦於新材料與製藥領域。芬蘭的奧盧也有相似的進展，這裡的諾基亞也是蘋果和三星智能手機成功背後的受害者。但企業家和當地政治家已經依托當地的無線技術專長，重新聚焦於可穿戴醫療設備。
甦醒的美人猶記得那沉睡的歲月，並且更加清醒地意識到可能面臨的風險。在規避毒咒方面，她們正越來越游刃有餘。
智能製造業與智能工廠如何運作
智帶模式不僅涉及新的理念產生過程，它還徹底改變了將理念轉化為產品和技術的方式。新的製造方法——尤其是機器人、3D打印和物聯網（下文將一一道來）——使製造全新一代智能產品成為現實。與過去數十年來低成本、準時制的工廠不同，智能製造注重的是定制化、本地化、複雜性和品質。
傳統製造業關注的是勞動者個體的生產率，而智能製造業強調的是團隊成員間的智力共享。
如下表所列，「智能工廠」的外觀與運作方式和傳統工廠截然不同，表現在多個方面：設備、組織、流程、指標和心態。智能工廠高度自動化，並且通常是小型工廠。系統操作員、設計師和研究人員在此並肩工作。工廠的運營不再僅限於標準工作時間，而是全天候運營。客戶訂單、原材料、零部件供應商、生產、交付、維護全部由同一套信息系統掌控；尖端材料得以廣泛應用，幾乎沒有廢品廢料；嚴密監控流程的每個部分，缺陷幾乎完全被消除。與低成本相比，客戶更需要的是量身定制、優良品質、交貨快捷以及設計新穎。因此，產品採用定制設計的小批量生產而非大規模量產模式。智能工廠小巧而乾淨，可以安置於智帶創新區的城市中心地帶，負責運營工廠的技術人員和工程師樂於在此生活。
表 傳統製造業與智能製造業的區別
未來智能工廠的轉型將受三種關鍵技術的影響：機器人、3D打印、物聯網。下一代智能、功能多樣、移動性強、價格低廉的機器人將使自動化走進創業公司和小企業，為客戶提供前所未有的個性化定制。使用3D打印技術將顛覆我們生產零部件的方式，大大減少浪費，同時帶來前所未有的創造力。物聯網將會帶來一套新的系統，在這套系統中，機器、零部件、產品、生產商、供應商、客戶以及幾乎每個人和其他一切事物都可以相互通信。其目的不在於創造無止境的閒聊和無用信息，而是要縮短從訂單到產品的時間，朝零缺陷、零停工時間邁進，杜絕所有系統浪費。
在我們造訪過的各個智帶和創新區中，我們有幸得以一瞥新的生產方式：智能、快速、廉價、有個性、有創造力，令人眼花繚亂、歎為觀止。
機器人：自動化消滅勞動力成本優勢
我們拜會反思機器人公司（Rethink Robotics）總裁斯科特·埃克特（Scott Eckert）時，9在位於波士頓的研究實驗室裡，10他向我們介紹了一位員工——巴克斯特（Baxter）。巴克斯特看上去和普通人類差不多，身高5英尺10英吋（1.78米），體重165磅（75公斤），還有類似人類不可或缺的眼睛、胳膊和大腦。當然，巴克斯特並不是人類，而是一台人形機器人，在三個攝像頭、一個聲吶、多個傳感器以及其他技術的幫助下進行工作。巴克斯特能「看到」並「感知」周圍的環境，即便物品挪了地方，它也可以找到。它可以抓取、握住、抬起、挪動物品。巴克斯特在工作中充當人類的助手，可以熟練地同時進行多項任務，因為它的兩個手臂能分別做完全不同的工作。
巴克斯特不僅功能多樣，而且購置費用、運營成本很低，每台售價22 000美元，可工作6500小時，相當於「時薪」3美元。這樣的勞動力成本優勢使得巴克斯特及同類機器人對小公司極具吸引力，對它們來說，時至今日，使用機器人進行生產還只是夢想。這些企業根本無力承受售價達六位數的機器人及此類機器人所需的大規模基礎設施。就機動性、創新性和成本而言，埃克特將傳統工業機器人比作大型機，巴克斯特則被比作個人電腦。
反思機器人公司創始人羅德尼·布魯克斯與索耶和巴克斯特
圖片來源：反思機器人公司
巴克斯特的設計者是前麻省理工學院教授、機器人領域的先驅、素有「搞機器人的壞小子」之稱的羅德尼·布魯克斯（Rodney Brooks）。巴克斯特是為智能工廠設計的智能機器人的代表。11已有十餘家美國、日本、德國和韓國企業製造出了此類人形機器人，但直到最近，這些機器人基本上還只是用於研究或者軍事用途。12由於越來越多的機器人成為工廠的工人，這些人性化的機器人正在改變工廠的概念。
機器人和自動化是智能製造的關鍵。隨著機器人價格逐漸下降而發展中國家工資不斷上漲，我們可以以同樣的價格在消費者附近就近生產商品，此時再跨越半個地球進行生產就不太明智了。我們問耐克公司的創始人兼董事長菲爾·奈特（Phil Knight）是否可以在高收入國家使用機器人生產鞋，他斷然答道「可以」。「實際上，奧運會上大多數的鞋已經採用了這樣的生產方式。我可以預見，有一天每個人都可以使用3D設備測量自己的腳，然後完全定制自己的鞋，避免了鞋不合腳給人們帶來的麻煩。」13衣服也是如此，從內衣到外衣都是。
巴克斯特證明了：與其先輩相比，這一代人形機器人功能更全、價格更低、更易於使用，也更加智能。這些智能機器人結合了人工智能、傳感器以及採用廉價計算能力的大數據分析，它們可以不斷地學習，而不是一遍又一遍地重複著同樣的任務，它們的「大腦」可以擴展性能。機器人專家估計，機器人目前在工業加工中只表現出了最新一代機器人實際生產能力的10%，14因此，仍有巨大的潛力等待挖掘。
然而，要發揮這一潛能尚需時日。人形機器人這樣的創新需要共同標準和操作系統的發展以及特殊元件的創新。然而，即使存在這些難題，自動化仍在逐漸成為新常態，並且智帶的實體正在引領這一發展。
3D打印：增材製造，無所不能
智能製造的第二個基本元素是增材製造，又稱3D打印。目前，3D打印已應用於研究實驗室、創業公司、外層空間、手術室、博物館和學校，並且正越來越多地應用於加工業。
傳統製造中，製造物品的方式多種多樣，包括注塑成型、機械加工、激光切割、焊接等。3D打印機則是通過逐層堆疊材料，最終塑成一個無接縫、無薄弱點的三維實體。數字設計模型（CAD文件，即計算機輔助設計文件）向打印機指示每一層的準確形狀，進而形成最終的物品。15
我們在俄亥俄州揚斯敦（Youngstown）16的一間舊倉庫中見到了工作中的3D打印機，這裡是美國製造（America Makes，原名國家增材製造創新研究所）的所在地。奧巴馬總統在2013年的國情咨文中宣佈要建立15個這樣的研究所，這裡是第一個。17美國製造創新工廠的經理、前3D系統公司（3D Systems）僱員凱文·科利爾（Kevin Collier）帶我們參觀了工廠。他向我們講述了過去四年間從快速成型技術到實際製造的巨大進展。他說：「每一天應用的數量和工序的種類都在增加，生產的速度也在提高。」翹曲以及如何使用兩種不同材料進行打印等長期存在的問題也在逐步解決。汽車和飛機製造商已經開始採用3D打印技術製作樣車和樣機，他們還用它為日益普及的複合材料塑形。在醫學上，3D打印已用於製造膝關節、髖關節以及戰場傷員的替換器官。科利爾說：「進展一直在加速。」18
在我們走訪北卡羅來納州教堂山的時候，韋克菲爾德集團（Wakefield Group）管理合夥人、風險投資家史蒂夫·納爾遜（Steve Nelson）勾起了我們的好奇心，他把一台設備上的布蓋掀開一角，布蓋下是一台嶄新的3D打印機，從在實驗室裡設計原型到在工廠車間裡將其轉變為整體產品，這台機器可以承擔整個生產流程。這套系統的發明人之一約瑟夫·德西蒙（Joseph DeSimone）正是打破學術孤島，實現學術界與商界智力共享的代表人物。他身兼北卡羅來納大學化學教授和北卡羅來納州立大學化學工程教授兩職，名下擁有350多項專利。德西蒙同時也是一位企業家，創辦過多家公司。他選擇了學術休假，以擔任新公司碳3D（Carbon 3D）的首席執行官。公司開發的新系統與前代型號相比速度大大加快，最終速度可快1000倍之多，而且能夠以極緊的公差加工產品。這種系統可以用於產品的「微加工」，譬如根據患者特殊的解剖結構定制的支架、用於疫苗和藥物給藥系統的可降解支架、高精度渦輪葉片等。「我們的工藝使任何人都能以足以改變行業格局的速度生產商品級的零部件。」德西蒙如是說。19
我們相信，3D打印將創造一種高效的加工模式，能在消滅缺陷與浪費的同時節約能源。最重要的是，從長遠來看，3D打印極有可能解放創造力和想像力，進而帶來我們迄今難以想像的產品。
物聯網：物物相連，處處相通
智能製造的第三個要素是物聯網。據世界銀行統計，2015年，相比於約50億的互聯網使用人口，使用互聯網的「物品」已達250億，機器對機器無線通信的必要性正日益顯現。在機器中嵌入傳感器並時時分析其產生的數據可以減少計劃外停機時間並在應維修時發出警告。未來它甚至可以允許在機器出故障之前就進行維修。在2013年的一場TED（泰德）演講中，通用電氣首席經濟學家馬爾科·安農齊亞塔（Marco Annunziata）將工業互聯網稱為「一場足以比肩工業革命的頭腦與機器的聯姻……它不是讓機器變聰明，而是讓機器變得絕頂聰明。」20
英特爾、思科、IBM、美國電話電報公司（AT&T）、通用電氣等公司在意識到這場變革後，於2014年5月宣佈成立工業互聯網聯盟，這是一個非營利的開放性會員組織，旨在建立共同標準，以便信息能在機器間自由流通。此類項目表明，至少有一些關鍵的、精於技術的美國企業正在認真對待工業互聯網。西門子亦如是，西門子工業業務領域北美地區首席執行官赫爾穆特·路德維希（Helmuth Ludwig）稱「智能製造業的未來就在眼前。這不亞於一場工業領域的範式轉變：現實製造與數字製造正在融合。新科技正以振奮人心的方式將一度相互獨立的產品設計、產品策劃、生產工藝、生產執行、服務聯繫在一起」。21
西門子不僅認可智能製造的未來，而且已經應用了這些運作方式。在德國安貝格（Amberg）一個面積108 000平方英尺（10 033平方米）的智能製造工廠中，西門子生產著950種不同型號的SIMATIC控制器（年產5萬件不同產品），生產中要使用來自250家供應商的超過16億個元器件，涉及材料多達1萬種，而生產的殘品率僅為百萬分之十五。部署在工廠中的觸摸屏頗具戰略意義，可以讓機器操作員檢視生產中的一切，大到整個生產線，小到個別零件。22
為了一探工業互聯網在工廠內部如何運作，我們參觀了通用電氣在哈得孫河谷斯克內克塔迪市（Schenectady）新建的工業電池工廠。說來頗有諷刺意味，環繞這座工廠的正是通用電氣曾經的燈泡工廠和發電機工廠的老建築，這裡是名副其實的銹帶到智帶的轉型之作。在這座耗資1.7億美元的工廠中，通用電氣部署了自己的工業互聯網，這是一個由傳感器連接而成的先進系統，可以追蹤並記錄生產過程中從污染物、資源來源到溫度、機位號的每一個參數，使任何潛在的不一致都可以採用數字方式追溯其源頭並加以糾正。通用電氣捐棄以往，重新建立了最先進的信息系統用於新的機器中，幫助識別哪裡出現了錯誤、哪裡可以提高效率。新系統還有助於將計劃外停機時間減少到零以及在機器出現故障前進行維修。通用電氣的工廠生動地體現了數字技術在傳統製造業中日益重要的作用。23
就這樣，上述三個元素——機器人、3D打印、物聯網——共同支撐起了智能工廠中借由智力共享開發出的產品和技術。這種智能工廠有的已經存在於歐美各地的智帶中，有的則正在興起。
我們還看到了這一切智力共享和智能製造活動的成果：它們產出的產品和技術。正如我們在接下來的章節中將要看到的，這些成果主要集中在三個領域：芯片和傳感器、新材料、生命科學（包括生物技術和醫療設備）。這些都是屬於智帶的活動，因為任何單個參與者都不可能以比肩智力共享的速度、效率和創造力完成這些活動，甚至根本開展不起來這樣的活動。但幸運的是，這些活動正在那些讓人意想不到的地方興起，例如阿克倫、埃因霍溫、隆德、德累斯頓。沒錯，甚至是昔日的銹帶、經常大雪封路的紐約上州（即紐約州北部）城鎮。