# 《像火箭科学家一样思考》2：马斯克为什么能用第一性原理？

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“第一性原理”这个概念本来是哲学家和科学家用的，后来马斯克用了，就成了一个商业流行词汇。我还专门写过一篇文章 [1] 讲什么是第一性原理。

作为一个前物理学家，我对第一性原理的第一反应是最基本的物理定律，所以谁跟我说要从第一性原理出发、重新建立一套新东西，我深表怀疑 —— 因为我尊重人类文明。可是马斯克恰恰不尊重前人的做法，非得另起炉灶。

你想啊，航天，已经是一套非常成熟的现代工业体系，有多年积累下来的经验、流程、方法、门道，光是基础知识你都学不完。造一个火箭往往需要几百家工厂的协作，基本上是一个举国体制。面对这么一个庞然大物，你说你要另起炉灶，这是不是有点不可理喻呢？

然而现在像 SpaceX 这样的私人航天公司还不止一家，马斯克之外，还有贝佐斯、还有别人，包括咱们中国也有，航天已经成了科技圈的创业热点。

你要说高科技大佬有钱，要实现自己少年时代的梦想，那我们完全能理解这个情怀。但真的要去做这件事，并且把事情做成，这就有点不可思议了。

这一讲咱们单独说说埃隆·马斯克。如果不是有这样的人存在，我们还以为世界只能是循规蹈矩的样子。

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## 1.马斯克的计算

2002年，31 岁的马斯克把自己创办的 PayPal —— 相当于是美国的支付宝 —— 卖给了eBay，获得了 15 亿美元。普通青年很难做成这样的成就，就算做成了可能也想着现在财务自由了可以退休了。但马斯克不是普通青年。

对马斯克来说人生才刚刚开始，而且15 亿美元根本不够花。因为他想做移民火星的大事。

15 亿美元在航天领域是个什么概念呢？马斯克去打听了一下美国火箭的价格，得知仅仅是火箭本身，不算飞船不算其他任何承载，两发火箭，就要 1 亿 3 千万美元。你这 15 亿真不算啥。

马斯克去问价这件事情，至少告诉我们两个信息。第一，马斯克并不是说先发现了在航天领域创业的机会才选择进入航天领域的，他是想来就来了；第二，马斯克对搞航天要花多少钱毫无概念，他根本不懂行……

但他非要做。这是非常之人的做事风格。更非常的是，马斯克提出，火箭不应该这么贵，价格应该降低十倍。

“十倍思维”现在也是一个流行概念。什么意思呢？如果你是小打小闹的改进，比如你这个技术能让成本降低 18%，我们不感兴趣。我们要干就干那种“十倍”的事儿，有一种风险投资就专门投这样的项目。不过当时马斯克并不容易找到风险投资，那时候航天不是私人干的事儿。

那马斯克的十倍思维从哪来呢？这就是第一性原理。物理定律并不禁止你把火箭的价格降低十倍。

马斯克是这么算的。你看一个火箭，它身上并没有什么神奇的零部件，造火箭的材料无非是航天级别的铝合金、金属钛、铜、碳纤维等等，这些材料的市场报价满打满算，也就相当于 NASA 火箭报价的2%。那你火箭凭什么卖那么贵？

后来马斯克做特斯拉电池，也是这个思路，算一算电池的材料总共多少钱，要求把电池的价格也降下来。我当时就对此表示质疑，我认为买工业品不应该论斤买。不管是火箭还是电池，贵是贵在这个产品里面蕴含的技术信息，贵有贵的道理。

但是马斯克的幸运之处在于，NASA 的火箭这么贵，也有贵得没道理的成分。

## 2.航天不是市场经济

为什么NASA的火箭这么贵呢？我们分析一下，大概有两个原因。

**第一个原因，航天领域不是一个充分竞争的有效市场。我们知道，如果是一个有效市场，那就是有任何好主意都会快速被人实现，就应该充分竞争，就会什么都很便宜。但航天基本上是 NASA 垄断的业务。NASA 相当于是美国国有的，而且根本不讲什么收支平衡。政府给多少经费它都全花光，它存在的目的是发射各种航天器探测太空而不是赚钱，它不在乎成本控制。**

而且美国在国际上一家独强。本来中国的发射报价比美国便宜不少，但是后来美国对中国搞封锁，美国的卫星不让中国发射，这就更没有市场竞争了。

所以 NASA 的逻辑不是市场逻辑。NASA 自己基本上只负责设计和科学研究，它会把火箭的制造工程转包给各个小公司，然后小公司又会转包给更小的公司，这样层层转包，往往要转包四到五层！那些小公司只为 NASA 一家生产，产量小但是经费足，那就既没有多少竞争压力也没有什么改进的动力，它们报价当然很贵。

**第二个原因是，NASA 现在其实不怎么创新。NASA 在科学探索方面没问题，一直在进步，但是作为一个庞然大物，它就像其他大型企业一样，得了大企业病。**

大企业讲传统，讲标准化，讲层层审批，讲垂直管理，讲流程。2001年的一项研究调查了美国和欧洲的100家企业，发现在过去15年之内，这些公司内部的流程手续增加了 50% - 350%。越来越大就会越来越臃肿，越来越浪费。

效率低还不算，流程关键问题是它会逼着你往“过去”看，做什么都先看以前的人是怎么做的。可能现在外面的世界已经发生了翻天覆地的变化，你还在关注过去。流程会让公司一直按照惯性行事，你一直都在使用已经成熟的方法完成下一个目标，你没时间、也想不到搞什么改革创新。你被路径依赖锁死了。

贝佐斯有一句名言：「到底是我们是流程的主人，还是流程是我们的主人？（Do we own the process or does the process own us）」

企业做大了效率就会降低，这已经成了某种共识。所以美国政府宁可放手不管自己的亲儿子，也要优先扶植 SpaceX 这样的小公司。

而马斯克和贝佐斯这样的人进入航天领域，他们最大的优势就是他们是新人。他们没有任何历史包袱，有可能重建一套航天体系。

这个道理在中国历史上也不断重演。郭建龙在《中央帝国的财政密码》这本书里总结，凡是通过暴力革命建立的王朝，因为没有历史包袱，往往都能重建一套新的制度。而像司马炎篡位当皇帝这种改朝换代，好处是流血少，但坏处就在于需要继承前朝的历史包袱，你得保证那些支持你篡位的人的利益，你就不能大刀阔斧地改革。

第一性原理，是新人的特权。那 SpaceX 是如何使用第一性原理的呢？我们把瓦罗尔书中的要点总结一下，大约有六个办法。

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## 3.SpaceX  的方法

第一，尽量不外包，80%的零部件都由自己生产。既然航天工业还没有市场化，那自己生产就比外包便宜。比如说外包定制一个发动机的气门，报价是25万美元，时间要一年；SpaceX 自己做只要几个月，成本只要几分之一。

第二，采购的方式更加灵活。SpaceX 甚至会到 eBay （相当于中国淘宝）去买材料，到废品厂去买二手零部件。

第三，可能也是关键的一点，是要和大市场对接。

为什么一般的电子产品都便宜呢？因为里面的部件是通用的，能量产。一个芯片能在手机上用，也能在音响、扫地机器人上用，它当然就会很便宜。

NASA 的做法是什么东西都定制。哪怕宇航员系的安全带，定制价格都非常贵 —— SpaceX 直接采购最高级的赛车上的安全带，不但使用更舒适，而且比 NASA 定制便宜得多。再比如电脑，NASA 火箭上用的电脑，一台报价要 100 万美元 —— SpaceX 直接用街头 ATM 机上的电脑，一台只要 5 千美元。

SpaceX 是在拿民用产品的产业链做火箭。你想想如果一家公司能像攒个人电脑一样去深圳华强北攒火箭，那火箭得多便宜。

第四个办法是回收，尽量重复使用火箭。不管是SpaceX，还是贝佐斯的蓝色起源公司（Blue Origin），都在做把火箭回收的事情。

猎鹰 9 号火箭总共分两级，70%的成本在第一级上，带有 9 个发动机。如果能把一级火箭回收，发射价格就已经降了一大块。

总体计算，同样是把载人飞船发射到空间站，SpaceX 报价只要 1 亿 3300 万美元，NASA 做则需要 4 亿 5000 万美元，等于是一下子省掉了 2/3。

第五，SpaceX 在用人方面并不只用专门的航天人才，也到大市场上去找人。特别是像造汽车和造手机的人才，因为这两个领域本身都是快速迭代快速变化的领域，这些人才都习惯了不断地学习、不断地适应。把这些人招来，等于是用互联网圈的企业文化来做航天。

第六是“奥卡姆剃刀”，也就是尽量简化制造流程。

NASA 发射火星探测器用的阿特拉斯-5型运载火箭总共分三级，每一级使用的发动机都不一样。而SpaceX 的猎鹰 9 号火箭只有两级，第一级 9 个发动机，第二级 1 个发动机，这 10 个发动机都是一模一样的。一样就容易量产，不但降低成本而且增加可靠性。

*

我们这么对比下来，SpaceX 不是在生产“穷人版的火箭”，而是重新定义了火箭。马斯克这帮人把火箭从庙堂神器变成了手机之类的东西，把航天从神话事业变成了民间市场。

这样看来现在果然是航天创业的好机会。事实上美国搞航天创业的小公司还挺多，都想着来一把“第一性原理”。就拿发动机来说，传统发动机都是化学推进的，而现在至少有一个小公司，叫 Accion Systems，在做电力航天发动机。电力驱动的动力比化学火箭小得多但是效率高得多，现在设想是用在卫星上。这种发动机体积小重量轻，能帮卫星做变轨运动，延长卫星的使用寿命。

这一讲说了 SpaceX 的第一性原理。你可能看出来了，第一性原理最适合的地方是那些像 NASA 一样积重难返、市场竞争不充分、远离均衡的地方。你不太可能对 SpaceX 再来一遍第一性原理，但是你也许能找到类似的机会，而且不一定非得是商业。

「从来如此，便对吗？」凡是能用上鲁迅这句话的地方，就是能用马斯克的第一性原理的地方。

## 划重点

SpaceX 使用第一性原理的六个办法：
1.尽量不外包，80%的零部件都由自己生产。
2.采购的方式更加灵活。
3.要和大市场对接。
4.回收，尽量重复使用。
5.不只用专门的航天人才，也到大市场上去找人。
6.“奥卡姆剃刀”，尽量简化制造流程。

第一性原理最适合的地方是那些像 NASA 一样积重难返、市场竞争不充分、远离均衡的地方。

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