前言
縱觀歷史，人們將他們的勞動與越來越先進的工具相結合。這使得工作變得更容易，提供了更高質量的生活，並改善了安全和健康。過去兩個世紀見證了體力勞動逐漸被動力裝置取代。最近，自動化、機器人、軟體和人工智慧等技術催生了“智慧工具”。這些工具可以取代大部分剩餘的勞動。隨著這些進步，我們的文明面臨著一系列當前和未來的問題。這些問題包括髮展不平衡、環境惡化、經濟狀況不穩定以及智慧工具造成的“科技失業”。
儘管存在這些問題，大多數人仍然希望自己、社群和世界擁有更好的生活。本套書的兩卷試圖（1）描述我們是如何走到今天的，以及問題是什麼，（2）我們如何設計解決方案，以及（3）一些將它們用於改善生活的例子。我們的主要方法基於為自我改進而設計的系統。我們從整個生命週期來看這些系統及其周圍的環境，以避免不希望出現的副作用並避免造成新的問題。我們認為，將自我改進與系統方法相結合可以解決文明面臨的大規模問題，並使我們能夠實現目標。
為了產生影響，任何解決方案都必須是實際可行的。我們打算使用以下核心思想來證明解決方案既可以
- 地球和太空資源和能源豐富。
- 擁有足夠的知識和工具，可以用來建設更美好的生活。
- 透過規劃，這可以實現可持續發展，並將副作用降至最低。
- 合作使它變得負擔得起。
- 指數級自我改進使其可擴充套件。
- 智慧工具可以完成大部分工作，使其變得更容易。
- 第一卷：種子工廠和自我改進系統
本書主要關於改善地球上的生活。第一章首先介紹了一些問題，以及我們將用來設計解決方案的系統工程方法。第二章回顧了自我改進的歷史及其各個方面，如擴充套件、增長和升級。在歷史上大部分時間裡，這些變化都是無意識的，最近則變得有意識但無計劃。在歷史上某個時刻，我們開始計劃專案，但沒有過多地考慮副作用及其造成的問題。如今，我們不斷增長的文明的副作用正在成為緊迫的問題。因此，我們不僅要解決未來不希望出現的副作用，還要嘗試彌補已經造成的某些損害。
文明既龐大又複雜，因此，如果我們的解決方案要產生有意義的影響，就必須同時解決規模和複雜性問題。與此同時，我們不想造成新的問題和副作用。
為了進行擴充套件，我們引入了“種子工廠”的概念。這是一種生產系統，旨在透過重複過程製造更多用於自身的裝置。當前裝置用於製造新裝置的零件。當前+新裝置然後用於製造系列中下一個新專案的零件。與任何工廠一樣，它也製造有用的最終產品。擴充套件工廠的一種產品是更多種子工廠，這使其具有指數級增長的潛力。這可以使大規模解決方案成為可能。
“系統工程”是 20 世紀發展起來的一種方法，用於處理整個生命週期的複雜專案。自我擴充套件工廠及其與之互動的文明部分都非常複雜，因此使用這種方法是有意義的。它考慮了整個系統，包括所有來自外部世界的輸入和輸出。如果操作正確，這將識別潛在的問題，如資源枯竭、廢物產品和報廢處理。這些問題可以在設計階段提前處理。我們認為，將種子工廠的概念與系統工程相結合可以為我們自己和更廣泛的社群帶來更美好的生活。
第二章介紹了種子工廠概念的發展、當前狀況以及需要對其進行的額外工作。第三章介紹了要包含的元素和想法、構建這些系統的理由以及用於構建其規劃的參考體系結構。第四章詳細介紹了系統工程和設計過程，從指定需求和願望到建設和運營。[注意：將關於科學與工程設計的章節從第二卷中移出，因為這些章節適用於兩卷書] 每個生產系統都涉及地點、裝置、投入和流程。因此，我們對可用型別進行了清點，並推測了未來可能對我們有用的新型別。
第五章到第八章介紹了我們綜合方法的一系列示例。這些示例按規模和難度遞增排列。它們相互關聯，因為從種子生長起來的擴充套件工廠可以做的不僅僅是製造用於自身改進的裝置。當它足夠成熟時，它還可以（1）製造用於製造副本的額外種子工廠的裝置，以及（2）製造用於更大、更復雜專案的不同或更大的裝置。因此，它可以將自己演變成後來的示例之一，或者製作不同的入門套件以從後來的示例之一重新開始。
工具和機器本身無法做任何事情。完整的生產系統還需要物質資源來供應機器，能量來執行機器，以及知識（以具有合適技能和經驗的人員的形式來執行事物以及有關如何操作的計劃和說明）。我們簡稱工具、資源、能源和知識的組合為“TREK 原則”。
自太陽系誕生以來，地球一直不是封閉的系統。它以多種方式與我們大氣層以外的宇宙相互作用。最重要的是來自太陽的太陽能，它與向太空輻射的熱能相平衡。但直到 1957 年，我們才能夠有意識地將物體送入太空。在此之前，所有曾經存在過的數十億人口、我們文明的所有人工製品以及支援我們的生物圈都侷限於地球表面附近的相對薄薄的一層。
太空中的物質和能量資源遠遠超過地球表面可獲得的資源。從長遠來看，利用它們來補充或替代我們在地球上使用的資源是有意義的。因此可以幫助減少或防止對我們所居住的環境造成進一步的破壞，甚至有助於環境恢復。我們也有機會做一些在地球上做不到的事情。
我們在地球上使用的相同工程原理也適用於太空。但到達太空很困難，距離非常大，環境也截然不同。與地球不同，所有事物都相對於彼此運動。第二卷透過首先介紹與太空相關的科學和工程學科來解決這些差異。下一部分介紹太空運輸。要進行任何太空活動，首先必須離開地球才能到達那裡，通常還要在之後前往特定目的地。另一部分介紹了適用於太空的陸地工程技術，以及專門針對太空環境的方法。
第二卷的其餘部分繼續介紹自我改進系統的太空示例系列。第二卷遵循第一卷，因為第一個此類系統必須從地球上供應。太空示例和專案按距離和難度排列，這大約是我們嘗試它們的順序。之前太空位置的系統也可以用於幫助構建用於以後系統的種子元素。太空中每個區域的環境和資源都不同。因此，我們還將提供對這些條件的描述。許多未來的太空專案和計劃目前都是推測性的。我們展示了基於已知科學和技術的專案，但我們不知道哪些最終會變得實用並實際發生。
兩卷書不可能包含理解和構建像種子工廠這樣複雜專案的全部細節。我們儘可能連結到線上開源資源，例如維基百科和網際網路檔案。連結通常以粗體大寫顯示，以幫助識別它們。其他標題和關鍵詞也以粗體顯示，但沒有連結。並非所有內容都可以在開源中獲得，因此我們也在適當的地方參考了版權作品。如果您在透過圖書館或購買訪問它們時遇到困難，您可以聯絡以下貢獻者以獲取幫助。
這些書籍作為種子工廠專案的一部分開發，這是一個開源合作專案，旨在開發相關技術和硬體。由於是開源的，我們選擇使用華夏公益教科書網站來託管我們正在開發的書籍，並計劃以類似的方式公開其他專案資料。這些書籍目前距離完成還很遠。
原作者是 Dani Eder，地址：6485 Rivertown Rd., Fairburn GA, 30213，華夏公益教科書使用者名稱稱為 Danielravennest，電子郵件地址為 danielravennest@gmail.com。歡迎其他貢獻者，他們可以選擇在此新增自己的姓名和聯絡資訊（如果願意）。否則，任何頁面上的“檢視歷史記錄”選項卡都顯示了編輯更改的來源。如果您為這些書籍做出貢獻，我們要求您提供指向來源、資料和計算的連結，以便其他人可以檢查工作並進行改進。