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美国素以前沿科学和技术为经济发展的基础。我们擅长将新理念推入市场，凭借这一优势，我们能有效地和他国展开贸易与竞争，改善了全世界所有人民的生活。“简而言之，倘若美国人停止了创新，”2005年，国家竞争力委员会断言，“我们便不再是美国人了。”
今天，对我们在全球经济中扮演的角色而言，创新越发重要。但我们仍然具备获得成功的条件吗？每当卓越的公司以为自己的成功理所当然，便很容易一败涂地，卓越的社会亦然。越来越多的迹象表明，我们应当好好关心自己的将来。美国，以及世界其他国家，都面临着威胁我们经济与生活质量的重大挑战…对石油的依赖、气候变化、医疗保健和国家安全。可倘若我们给予创新应有的关注，这些挑战同样能为我们带来机遇。
为从优势位置迎接这些重要的问题，企业和国家领导阶层必须跳出只关心短期财务结果的局促视野，理解全球化以及未来经济发展步伐加速带来的冲击。只有勇敢迎接挑战，视之为开发新产品、降低成本、改善声誉的机会，公司才能获得长期的收益。
科学创新不仅事关科学家，也关系着美国的经济。它影响着所有的人。我在思科任首席技术官时，每一次演说，我总这样开头：“互联网改变了我们工作、生活、学习与游戏的方式。”万维网只不过是技术创新对人造成显着影响的事例之一。
新的诊疗程序、基因测试，以及生活方式如何影响健康的科学证据，都关系到我们的寿命长短。我们现在可以服用药物，维持并优化身体、精神和性情的健康。电池技术的突破，为我们带来了便携设备，把我们从办公桌边解放出来，工人和管理者都享受到了更高的机动性和灵活性。手机、电邮和短信改变了我们的沟通方式。有了诸如iPod、TiVo（一种数字录像技术）、IPTV（交互式网络电视）和低成本数码摄像机等新设备和技术，消费者可以任意选择消遣的时间和方式。Facebook等由用户创造内容的社交网站，提高了口头传播的速度和影响力，让消费者掌握了更多的力量。
一些现在看来平平常常的东西…不粘锅、车载GPS定位系统、控制高血压的处方药物…不久以前还是突破性产品。它们不是在真空环境中凭空开发出来的，而是建立在数十年来科学技术稳固、深厚的研发与应用的基础上。我把这种环境叫做创新生态系统。
创新不光是喊口号
创新是魔术，是好运，还是一种需要管理的流程？创新是天生的，还是传授的？创新文化是规定出来的，还是培养出来的？不管你是为公司、机构、慈善活动参与创新，还是通过政策或教育间接影响创新，都有必要理解生产力变革背后的真正驱动力。
在我寻找最佳的叙述方式，阐释如何鼓励、培养创新的过程中，我回想了自己早年接受的科学教育。生平第一次看到一口小水塘让我好兴奋。几个平方米的小小水域里聚集着那么多的“居民”…海葵、螃蟹、贻贝……它们各有一套抵挡水流变化危险的防御系统，并为了互相的利益和谐共存。维持生命的生物生态系统，为推动创新的组织、人群与势力提供了参照。生命体蓬勃活跃，是因为有机体群落及其环境之间存在动态的交互作用。仔细观察这些生态系统，你可以了解到不同类型的有机体（有着各自独特的生命周期）在相互合作，维持整套系统的活力。可信、有序的现象和看似随机发生的现象并肩共存，其中不少现象亦适用于创新。
在创新生态系统中，合作的有机体包括科学家、产品开发者、商人、服务商和消费者。所有的这些人至少要参与以下三项活动之一：研究、开发和应用。不断发展的可持续创新，源自这三项活动在组织、国家和世界层面上的交互作用。
一朵美丽的鲜花，一串令人垂涎欲滴的葡萄，都是从种子开始的。土壤、水和空气的恰当组合，决定了种子的长势。若要创新蓬勃壮大，环境必须适宜。领导风格、足够的资金和政策，必须配合在一起才能点燃创新流程。教育和文化亦扮演着重要角色，因为它们关系到对未来创新者的培训、鼓舞与激发。
正如生物生态系统背后有着基本的规律一样，扶持创新也有一套核心价值观：询问、冒险、开放、耐心与信任。这些价值观是创新的基础。它们共同决定着个人、组织和国家的应变能力。
每一种生物生态系统都有自身独特的元素，维持着生命之间的微妙平衡。倘若创新生态系统中欠缺这样的平衡，我们就有可能创造不出成功所必需的发明、产品和观念。
放眼一看，周围到处都是创新产品和服务，人们很容易认为，美国创新生态系统安全可靠。可实际上，我们的优势正在迅速消失。创新不光是喊口号，关注短期是远远不够的。我们的公司和国家在中长期创新方面有着致命的盲点。我们都有点像漫画里的那种人物：一口气跑出了悬崖，悬在半空中脸上还挂着笑，不曾意识到脚下早已没有了坚实的地面。但只靠坚持20世纪的那一套，我们回不到山岭上。我们必须理解创新的根本原则，从过去的成功与失败中学习，辨识出关键的平衡力量，将着眼点调离短期结果。在为21世纪寻找模范时，我们需要说明情况到底改变了多少。
从研究到普及，互联网用了30多年的时间。对于类似互联网这种不断改变世界的创新，我们的发起和维持能力，是保障美国将来安全、发展和活力的关键。具有讽刺意味的是，全球经济（它的诞生有美国的一份功劳）日益紧密相连，竞争越发激烈，美国却丧失了催化过往成功的核心价值观。我们能够也必须恢复动力，适应新的现实，在社会的各个层面上重建创新和科学文化。如若不然，我们就会丢掉优势地位，儿孙一代的经济繁荣将化为泡影，改善生活质量亦无从谈起。
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第1章 变革力（1）
说到“皮克斯”这个词，你脑海里会想到什么？孩子们一定会想到《玩具总动员》、《虫虫特工队》、《怪物公司》、《海底总动员》、《超人特攻队》、《汽车总动员》和《料理鼠王》。所有这些电影都创造出了一个神奇的世界，玩具、昆虫、怪物、鱼、超级英雄和汽车全都有了生命，连老鼠也能当上大厨。虽说儿子已经年龄大得不愿跟我一道去电影院了，我还是热切地期待皮克斯每一部新电影的上映…不光是为了欣赏精彩的故事，也是想看看皮克斯公司那些才华横溢的动画师是怎样让技术更上一层楼，使得银幕上的人物更加妙趣横生。在皮克斯，技术激发艺术的灵感，艺术又向技术提出挑战：一条双向之路。
迪士尼计划收购皮克斯的时候，我第一次拜访了皮克斯公司位于加利福尼亚州埃默里维尔的总部。从会客室往下走，是一个硕大的中庭，周围分布着会议室、游戏室和自助餐厅，员工们可以随意玩耍、谈话、吃饭和创造。你可以踩着单车和滑板穿梭于整个建筑，公司鼓励你走出办公室，东游西荡。建筑的开放性立刻把公司环境的开放性表露无遗。
走进动画部的大门，就像是走进了皮克斯的电影…好一座熙熙攘攘的小城。工作空间依照每一部新电影的主题进行装饰。我到访的那一天，满地都是老鼠（当然，可爱的那种），因为当时他们正在拍摄《料理鼠王》。每一名动画师都可以自行设计工作空间。有一位修了一座园艺风格的小木屋；另一位喜欢站着工作，给自己设计了一间没有墙壁也没有椅子的办公室。毫无疑问，为了造就鼓励个人主义、创新精神和趣味至上的物理空间，公司费了不少心血。
在皮克斯难以置信的创造力和经济成功背后，是一个深刻理解创新与创新流程重要性的领导层。1986年，艾德·卡姆尔（EdCatmull）和约翰·拉斯特（JohnLasseter）投资1000万美元创办了公司，2006年以超过70亿美元的价格卖给迪士尼。卡姆尔现为迪士尼暨皮克斯动画工作室的总裁。拉斯特任首席创意官，人们常说他是沃尔特·迪士尼再世。
公司的缘起就是创新付诸实践的一个例子。1979年，《星球大战》的导演乔治·卢卡斯成立了一个工作组，探索数码印刷和影音编辑的新技术。这便是皮克斯的前身。卢卡斯聘请了电脑图形技术的顶尖研究员卡姆尔，因为卡姆尔一直很想拍电影。几年过后，两人同意为工作组成立一�