第一原理（first principles），也叫第一性原理。它指的是无法从其他更基本的命题中推导出来的基本命题。使用这个概念时，重点在于区分已经确认的事实和沿用已久的假设。

这个概念在中文互联网上被提起的频率很高，尤其是创业圈和科技圈，几乎人人都挂在嘴边。但它的来源比大多数人意识到的要久远得多，得从古希腊讲起。

亚里士多德的"认知起点"

第一原理的说法最早来自亚里士多德。英国哲学家特伦斯·欧文（Terence Irwin）在其著作《亚里士多德的第一原理》中写道，亚里士多德将第一性原理定义为"认知事物的首要基础"。在他看来，本原是事物存在的前提，也是他所谓的"第一哲学"，也就是后来所说的形而上学，的基石。

亚里士多德在《形而上学》第四卷里把"无矛盾律"奉为所有原理中最确凿无疑的一条。一个命题不可能同时为真又为假，这条定律在他眼中就是整个逻辑推演的起点，不能再往下拆了。

在数学与形式逻辑中，第一原理以"公理"或"公设"的形式出现。欧几里得的几何学从五条公设出发，推出了整部几何体系。到了近代，皮亚诺用公理描述自然数。公理化方法要求先明确起点、定义和推导规则，再检查后面的结论是否真的由它们推出。

笛卡尔和他的"方法的怀疑"

到了十七世纪，法国哲学家笛卡尔把这套思路推进了一大步。他深受欧几里得几何学的启发，想做一件类似的事，像欧几里得从几条公理推导出整部几何学那样，从几条绝对可靠的原理出发构建一整套哲学体系。

方法很激进。笛卡尔提出"方法的怀疑"，把所有能被怀疑的东西统统搁置。感官会骗人，梦境和清醒难以区分，甚至"有一个外部世界"这件事也可以怀疑。他一路往下拆，拆到最后一根也拆不掉的东西，就是"我正在怀疑"这件事本身。怀疑是一个思维活动，只要有思维活动发生，就必然有一个正在思维的"我"存在。这就是那句著名的"我思故我在"（Cogito, ergo sum），笛卡尔在《谈谈方法》中确立的哲学第一性原理。

笛卡尔在《哲学原理》序言里对这个方法有过一段解释："要想追求真理，我们在一生中只能有一次把以前所接受的意见全部推翻，然后从头开始建立。"

在康德哲学中，第一原理对应的叫法是"公设"。各家的用词和侧重点不同，但都在讨论如何确定一套认识或推理的起点。

物理学里的"从头算"

第一原理在物理学和化学中有自己的具体含义。所谓"第一原理计算"（first-principles calculation），也叫"从头算"（ab initio calculation），指的是直接从基本的物理定律出发做推导和计算，不外加假设，也不靠实验数据拟合模型。

一个典型的例子是用薛定谔方程求解电子结构。研究者从基本物理定律直接建立计算，结果不依赖经验模型的拟合。这种方法在凝聚态物理和量子化学中被广泛使用，密度泛函理论（DFT）就是其中最知名的一套框架。

"从头算"概括了这种方法的工作方式。研究者从基本物理定律出发建立计算，而不是直接沿用一个经验模型的参数。

第一原理思维

第一原理思维（first principles thinking）是把上面这些思路变成一套可操作的思维方式。具体做法是把复杂问题拆解到最基础的公理，再从这些公理出发重新推演解决方案。它要求你先搞清楚哪些是真正不可动摇的基础事实，哪些只是"大家一直这么做"的习惯，再从基础事实开始往上搭。

做这件事还涉及对推论做交叉验证。物理学家在用第一原理推导时，如果推导出一个反直觉的结论，不会轻易丢弃它，而是认真审视每一步推演，确认到底是结论真的有问题，还是只是直觉不够用。

Elon Musk 是把第一原理思维带进科技圈最知名的人。他在谈到 SpaceX 的火箭制造时举过一个经典的例子。当时市场上一枚火箭的售价大约 6500 万美元，大多数人从"一枚火箭卖多少钱"出发思考问题。Musk 的做法不同，他问的是，火箭的原材料，铝合金、钛、碳纤维这些，在商品市场上的价格加起来是多少。答案大约只占售价的 2% 左右。这中间巨大的差价，就是低效的制造流程、层层分销和传统供应链堆出来的。从第一原理出发，SpaceX 选择自己制造大部分零件，大幅压低了发射成本。

方向相近的工具还有丰田的"Five Whys"（连续问五个为什么），一种通过逐层追问寻找原因的分析方法。第一原理思维同样要求回到基础事实，但它处理的对象更广，不能简单等同于根因分析。

哲学里对应这层意思的立场叫基础主义（foundationalism），认为所有知识最终都建立在少数几条不可再追问的基础命题之上。笛卡尔在做的，本质上就是基础主义的一套实践。

关联词

  • 笛卡尔（René Descartes），十七世纪法国哲学家，理性主义的奠基人，通过"方法的怀疑"找到了"我思故我在"这条哲学第一性原理。
  • 我思故我在（Cogito, ergo sum），笛卡尔确立的哲学起点，所有可疑的东西都可以搁置，唯独"我正在思考"这件事搁置不了。
  • 从头算（ab initio），物理学和化学中直接从基本定律出发的计算方法，不依赖经验参数和实验拟合。
  • 基础主义（foundationalism），认识论中的一种立场，认为所有知识最终都建立在少数几个不可再追问的基本命题之上。
  • Five Whys，丰田的根因分析工具，通过连续追问"为什么"找到问题的最底层原因，与第一原理思维方向相近。
  • Elon Musk，把第一原理思维带入科技圈的代表人物，在 SpaceX 和 Tesla 的产品决策中大量使用这种方法。

小结

第一原理从亚里士多德和笛卡尔的哲学讨论，延伸到物理学里的从头算，也被创业者用来重新检查成本和流程。它要求把事实、假设和推论分开，再从已经确认的部分重新推演。遇到"大家一直这么做"的流程时，这种检查尤其有用。

参考资料