研发工程师的「第一性原理」思维
回顾复盘五年来的研发经历，愈发认同身边同事强调的“第一性原理”思维，仅做浅浅记录和分享
一、定义与理论介绍
第一性原理（First Principles），又称基本原理，是指从最基本的假设和定义出发，通过逻辑推理和演绎得出结论的一种思维方法。它强调对事物的本质和根源进行深入的理解，不受已有的经验、知识和权威的束缚。在哲学上，第一性原理被认为是认识世界和构建理论体系的基石。古希腊哲学家亚里士多德曾提出，每个系统中存在一个最基本的命题，它不能被违背或删除，这些命题就是第一性原理。
第一性原理在物理学中尤为重要，它通常指的是基于量子力学基本原理的计算。这种计算不需要任何经验参数，只需要基本的物理常量，就可以得到体系基态的基本性质。例如，在材料科学中，第一性原理方法被用于计算材料的结构、性质和性能，如预测新材料的性质、设计新型材料等。在物理学中，它则被用于研究基本物理规律，如计算粒子之间的相互作用、模拟量子力学效应等。
第一性原理的核心思想可以归纳为以下几点：
1. 基础性：从最基本的假设和定义出发，不受已有的经验、知识和权威的束缚。
2. 逻辑性：推理过程是严密的逻辑推理过程，具有很强的说服力。
3. 普遍性：可以应用于各种不同的领域和学科。
4. 创造性：能够突破传统的思维模式，提出新的观点和理论。
二、工作中的应用场景
第一性原理在工作中的应用场景广泛，以下是一些具体的例子：
1. 个人职业发展
在个人职业规划中，第一性原理思维可以帮助个体摆脱传统的职业路径和思维定势，从自己的兴趣、能力和市场需求出发，重新构建自己的职业规划。例如，通过分解自己的职业技能和市场需求，质疑传统的职业路径是否最优，从而找到更适合自己的发展方向。
2. 问题解决
在面对复杂问题时，第一性原理思维要求将问题分解到最基本的组成部分，找到问题的根本原因，并从最基本的事实或假设出发重新构建解决方案。这种方法有助于避免被表面现象所迷惑，找到问题的症结所在。
3. 科技创新
特斯拉电池技术创新：埃隆·马斯克在特斯拉的电池技术发展中，运用第一性原理重新审视电池制造过程。他将问题分解到最基本的原材料层面，探索如何通过更高效的材料和简化的生产过程来降低成本、提高性能。这一创新思路使得特斯拉的电池在能量密度、寿命和成本上均取得了显著突破。
SpaceX的可重复使用火箭技术：传统的火箭发射后往往被遗弃，造成了巨大的资源浪费。马斯克运用第一性原理，提出了可重复使用火箭的概念，并通过一系列技术创新实现了这一目标，大大降低了太空探索的成本。
4. 商业决策
在商业领域，第一性原理思维要求思考和行动时，从最基本的原理和常识展开推理。例如，在评估一个商业项目时，不是简单地参考行业惯例或竞争对手的做法，而是回到问题的本质，从最基本的商业逻辑和市场需求出发进行分析和决策。
5. 产品设计
在产品设计中，第一性原理思维可以帮助设计者摆脱现有产品的束缚，从用户的需求和痛点出发，重新思考产品的功能和形态。例如，苹果公司在设计iPhone时，并没有简单地模仿当时的手机产品，而是从用户的真实需求出发，重新定义了智能手机的标准。
三、与“站在巨人的肩膀上”区别和联系
3.1 区别
1. 核心思想
- 第一性原理：强调从最基本的事实或假设出发，通过逻辑推理和演绎得出结论，不受现有经验、知识和权威的束缚。它要求深入问题的本质，找到最根本的真理，并基于此构建解决方案。
- 站在巨人的肩膀上：则是一个比喻，意味着在前人的基础上进行创新和发展。它强调学习和借鉴前人的知识和经验，以此为基础进行新的探索和实践。
2. 思维方式
- 第一性原理：是一种从“无”到“有”的思维方式，即从最基本的原理和假设出发，通过逻辑推理和演绎构建出全新的理论或解决方案。
- 站在巨人的肩膀上：则是一种从“有”到“优”的思维方式，即在已有的知识和经验基础上，进行改进、优化和创新。
3. 应用领域：
- 第一性原理：在科技创新、理论研究等领域应用广泛，特别是在需要突破传统思维框架、探索未知领域时尤为重要。
- 站在巨人的肩膀上：则适用于各种需要借鉴前人经验、避免重复劳动的领域，如产品开发、学术研究等。
3.2 联系
尽管第一性原理与“站在巨人的肩膀上”在核心思想和应用领域上存在差异，但二者并非完全孤立。
1. 互补性
- 在实际工作和研究中，这两种思维方式往往需要相互补充。例如，在科技创新过程中，既需要从第一性原理出发进行原创性探索，也需要站在前人的肩膀上借鉴已有的知识和经验。
2. 阶段性
- 在不同的发展阶段，这两种思维方式可能占据主导地位。在初创期或面对全新问题时，第一性原理思维可能更为重要；而在成熟期或优化现有方案时，“站在巨人的肩膀上”则可能更为适用。
3. 共同目标
- 最终目标是推动人类社会的进步和发展。无论是通过第一性原理进行原创性探索，还是站在巨人的肩膀上借鉴前人经验进行优化和创新，都是为了实现这一目标。
