有句话，好像是萧伯纳说的，大意是“一切专业都是对外行人的欺骗”。如果我们善于用第一性原理以及还原论思想，就容易揭穿这一“欺骗”。请看下面人形机器人和复兴号动车组，看起来是不是十分不同？

01 还原第一性原理

现代任何一台机电一体化设备，无论传统的汽车，还是外形炫酷的复兴号动车组，亦或是时下热门的锂电装备或者人形机器人，无论其外形看起来如何千差万别，用第一性原理和还原论思想分析，都有它的共性。任何一台机电一体化设备，按专业类别都可以还原为机械、电气电子、软件控制几个部分。按能量流可以分为原动机、传动机以及工作机三部分，现代机电一体化设备都有感知、信息传输、处理等神经和大脑元素，多了个信息流，所以再加上第四部分控制机。

比如汽车跟人形机器人外形看起来虽然很不同，但还原下去都是由螺栓螺母、杆件、轴系（轴及轴承）、弹簧、齿轮（或其它轮盘状构件）、机座等组成。这些构件的位置关系服从几何原理，相互作用服从力学原理，所以就可以用几何和物理知识来分析。

又比如锂电装备跟人形机器人和挖掘机外形都不同，但哪怕你是外行人，只要你买本书看看，或者到锂电设备公司参观一下，问问车间工人，都知道典型的锂电设备包括制浆、涂布、辊压、芯包制造、电芯装配、干燥及注液设备等几个部分，每个部分再还原还是螺栓螺母、杆件、轴、轴承、弹簧、辊、机座等零件，根本没有新鲜的东西。

电气电子同样可以还原为空开、断路器、继电器、接触器、变压器、三极管、MOS管、二极管、电容、电阻等基本元器件。这些元器件组成电路服从电路原理，大学学的电路原理再还原还是中学学的串并联电路、欧姆定律、安倍定律等。至于各种电气电子元器件内部构造，电路设计师是不必掌握的，电路设计师只需要掌握各种元器件的输入输出特性，即外特性即可，外特性曲线一般元器件供应商产品样本都会提供。

02 我经历的例子

2025年底，我离开工作生活了近6年的浙江绍兴，一位跳槽到半导体抛光设备公司的前同事来请吃饭，为我送行。席间我问了他半导体抛光工艺，他说用盘状的抛光头抛半导体薄膜，抛光头与半导体薄膜之间有抛光液。

显然，抛光头就是工作机，我就问他用什么驱动抛光头？驱动设备（原动机）通过什么方式将动力传给抛光头？抛光头不但有旋转运动，显然还有跟半导体薄膜的接触、压紧与分离动作，这是直线运动。我问他怎么驱动抛光头的直线运动？他说用气缸。我又问他抛光工艺关键参数是什么？他说是抛光头和半导体薄膜的压紧力。我问他，厂房空压机气压一般只有8公斤，压力比较小，跟液压无法比，你们怎么提高抛光头的压紧力？他跟我解析了他们的方案，这是他们的核心技术，在此不便透露细节，其实也非常简单。可见，用还原论和第一性原理很快就问到人家的核心。

我又想，抛光液不可能是人工倒进去的，肯定是自动化加液。我问他抛光液怎么送到抛光头和半导体薄膜之间的，他说用一种什么泵，哦原来还是液压系统，这是我很熟悉的，不需要再问太多都能想明白了。

根据中学物理，圆周运动线速度等于半径乘以角速度，显然，离抛光头中心越远，线速度越大。我又问他抛光头内外线速度不同，怎么保证薄膜得到均匀抛光？他给我解析了一下。

可见，虽然我没见过半导体抛光设备，但是只要用还原论思想，以及一点中学基础知识，就能问出要点。不到10钟，大致就知道他们做的设备是怎么样的。能否用第一性原理，除了是否掌握基本知识外，更重要的是，是否养成思维习惯，即遇到问题时，条件反射地还原到基本原理。

03 第一性原理的局限

任何一种方法不能看到它好就吹得天花乱坠，也要看到它的局限性。第一性原理和还原论自然也有它的局限性。切莫因为掌握这些思想和方法论就变成眼高手低，不会解决实际问题的点子大王或者评论大师。

解决实际问题并不像上面说得那么简单，解决实际问题还是要了解很多细节、需要很多经验的，比如客户需求、曾经踩过的坑、各个元器件怎么做到更精致的配合、还有竞争对手情况等，这些都需要时间来积累。但对于需要快速入门、不需要了解太多细节的领导、以及分析问题时抓住主要矛盾来说，第一性原理和还原论还是很有用的。

04 我与第一性原理的渊源

最后谈谈我跟第一性原理的渊源。大约在2013年，一次很偶然的机会，读到美籍华人、生物力学奠基人冯元桢教授的生物力学系列丛书。冯元桢用很基础的物理知识分析血液循环、应力、生长等生物力学问题，其思路之清晰，方法之明了，让人叹为观止。

冯元桢教授的《生物动力学：血液循环》一书中有这样一句话：“切莫因为牛顿定律，能量守恒定律尽人皆知而掉以轻心，再没有什么比学习普遍原理并随时应用它们更有价值、更有实效了。”我深以为然。这种用基本原理分析解决问题的方法，就是近年流行的所谓“第一性原理”。事实上，我对这种思维的体验和推崇，可以追溯到更早。2003年高考数学中有一道让我至今记忆犹新的题目，它完美地诠释了这一思想。

题目大致是：一个台风在海岸线东南方海面生成，其中心以恒定速度向西北方向移动，同时半径也在匀速扩大，问多久后海岸线将受到台风侵袭？

出了考场，许多同学感叹不太明白这道题的题意，觉得无从下手。但我觉得这是整张试卷最简单的一道“大题”：在草稿纸上画了两个圆圈，一个小圆代表初始的台风，一个大圆代表它向海岸线移动时的状态。问题立刻就还原为“两个运动（中心的移动和边界的扩张）的叠加”，运用最基本的位移、速度和几何关系（勾股定理）列式，便解答出来了。

这道题之所以“难”，是因为它不是纯数学题，而是披着复杂应用题的外衣；之所以“简单”，是因为仅仅是中学物理和数学中最基础的概念。高考后多年，这道题仍时常被我回味，强化了我“回归基本原理”的思维习惯。后来，当我读到冯元桢教授的书，或听到马斯克谈论“第一性原理”时，就有共鸣感。