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,相当于一个认知体系的地基。你不能再往下追问"为什么",因为这就是最底层的那个"为什么"。

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。欧几里得的几何学就从五条公设出发,推出了整部几何体系,两千多年里没有人需要质疑那个起点。到了近代,皮亚诺用九条公理把自然数也做了同样的事。所谓公理化方法,意思就是只要起点足够扎实,后面的一切都能靠逻辑自己长出来。

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"。虽然各家的用词和侧重点不同,但核心想法一直都在同一个方向上,就是寻找认知体系里那个不能再拆的锚点。

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。研究者不从实验数据出发去拟合一个经验模型,而是直接解方程,让结果从基本物理定律里推出来。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"三个字其实很准确地概括了这个思路的精髓。你不站在前人搭好的半成品上继续修修补补,而是回到原点,从头来。

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,然后把习惯搁到一边,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),一种通过逐层追问找到根本原因的根因分析方法。你不会停在一个表面的答案上,而是持续往下挖,直到触到不能再拆的那一层。第一原理思维走的也是这条路,只是它要求的起点更严格,必须是一个你完全确认的底层事实,而不只是一个你觉得"差不多到头了"的原因。

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走到笛卡尔,从形而上学走到物理学,又在二十世纪被科技圈捡起来变成一套实用的思维工具。它要求你把所有假设剥离干净,从最底层的基础事实出发重新推演,不依赖惯例,不靠类比。方法本身并不新鲜,但它对"大家一直这么做"这件事天生不买账,这一点在什么时候都有用。

参考资料