Google 说，任何时候任何人或物使用网络，Google 都会获益。他们举出了可以连网的 “物”，包括盆栽植物，咖啡壶，灯泡等，因此人们可以远程控制这些东西的供水或者设备的开关。这些家庭装置与可穿戴设备都联网后，会给人带来前所未有的体验。
谷歌在8月10日宣布，成立新控股公司Alphabet，将搜索、YouTube及其他网络子公司与研发和投资等事业分离。拉里 佩奇将担任Alphabet CEO，联合创始人Sergey Brin将担任总裁。佩奇副手Sundar Pichai将升任谷歌公司CEO。彭博社认为，原谷歌负责赚钱养家，其他业务负责改变世界。
佩奇与布林将从谷歌日常业务脱身出来，研究更重大、长远、前沿的技术课题：
C，研究如何延长人类寿命的子公司Calico；
F，高速光纤网络Google Fiber；
L，智能健康公司Life Science，其产品有可以监测血糖的隐形眼镜；
X，谷歌研发核心部门X实验室，此前谷歌诸多新业务都来自于此，包括Wing无人机、无人车以及谷歌眼镜；
V，谷歌风投业务Ventures与Capital；
作为谷歌内部最核心的前沿技术实验室，Google X将更多承载Alphabet的野心和梦想。
2013年2月，谷歌的秘密研究实验室Google X的总监阿斯特罗 泰勒(Astro Teller)去找首席执行官拉里 佩奇(Larry Page)，希望他能批准一桩看似不可思议的收购交易。泰勒提议谷歌收购Makani Power，这是一家开发风力涡轮发电机的创业公司，他们将风力涡轮机安装在无人驾驶飞机上，然后用固定在地上的电缆像放风筝那样把它放飞到天上。泰勒对佩奇说，这家公司很有前途，他还自豪地补充说，该公司的原型机在最近所有的测试中都完好无损。佩奇批准了Google X收购Makani，截至本刊发稿时，交易正在进行当中。佩奇还有一个要求。 他说，我们可以拨出预算和人员来做这个项目。 泰勒说， 但我们必须确保，在近期至少坠毁五架设备。
谷歌实验室汇集了众多博学多才的工程师和科学家，他们喜欢称Google X为 梦工厂 。在这里，100万个科学点子中可能只有一个能成功，它们需要慷慨的资金支持、大量的大胆尝试，以及打破常规的意愿。Google X推出了自动驾驶汽车、谷歌眼镜，还有很多其他难以置信的项目。
谷歌创建这个实验室的使命是开发新技术，这些技术听起来更像是《星际迷航》(Star Trek)中的剧情，而不是可能满足谷歌股东短期要求的产品。 Google X有意识地去研究那些谷歌在正常情况下不会去做的东西。 理查德 德瓦尔(Richard DeVaul)说，他是实验室的 快速评估员 ， 他们把火箭发射台建在离工厂很远的地方，所以如果火箭发生爆炸，也不会影响到核心业务。
Google X自2010年创立以来，基本上不为外人所知。2013年4月，《彭博商业周刊》采访了多位Google X的管理人员和项目负责人，他们不仅拥有丰富的资源，而且很少受限制，过去很多类似的企业研究项目都是因为限制过多而夭折。 但凡是困扰人类的重大问题，我们都会着手研究，看看我们能否找到办法来解决。 泰勒说。
Google X希望继承传统研究实验室的精神，比如研制出首枚原子弹的 曼哈顿计划 (Manhattan Project)，以及破解德军密码并诞生了现代密码学的 布莱切利园 (Bletchley Park)。二战后，这些研究项目的精神在松散的企业实验室环境中发扬光大。例如，美国电话电报公司(AT&T)的贝尔实验室(Bell Labs)、施乐帕克研究中心(Xerox PARC)，它们成为创新突破的代名词，而且企业自己往往无法从这些创新突破中获利。
那是上个世纪的情况。如今，美国国家航空航天局(NASA)的预算自1990年以来已削减了11%。企业也在缩减基础研发，它们更倾向于收购初创公司具有突破性的创新概念。 我对此很悲观， 前帕克研究中心主任约翰 西利 布朗(John Seely Brown)说， 很多研究都不做了，这令人震惊。我们不理解。中国在以那么快的速度赶超我们。我认为，我们是一个非常自满的国家。
Google X设在两栋外表普通的两层红砖办公楼里，距谷歌的主园区约800米。楼前有一个喷泉，停着一排排公司发的自行车，方便员工来往于主园区。大厅里停着一辆装有自动驾驶技术的跑车。这辆车其实不能开，放在那里只是作为一个愚人节的玩笑。走廊里的一些白板上画满了图表，上面是几代科幻迷的梦想：太空电梯。媒体早在猜测，Google X正在研究这种装置，用巨型电缆把地球和轨道空间站连接起来。Google X并没有在进行类似这样的项目，但员工们都支持这个概念。让大家对此猜测，保持好奇。
坐在谷歌无人驾驶汽车的副驾驶座位上，是对一个人信心的巨大考验。这辆白色的雷克萨斯RX450h车顶上装有一台价值6.5万美元的激光测距仪，正在以88公里的时速行驶在硅谷拥挤的101高速公路上。这时一辆大客车从旁边经过，是一辆双层的谷歌大巴正在送员工下班。在汽车给大巴让道时，克里斯 厄姆森(Chris Urmson)泰然自若，他是自动驾驶汽车项目的负责人。 谷歌相信我们，让我们能够去做那些在学术界不可能做的事情。 厄姆森说，他的双手十分放松地搭在腿上。他以前是卡内基梅隆大学的一名助理研究教授。谷歌联合创始人佩奇和谢尔盖 布林(Sergey Brin)认为，渐进式改善还不够好。成功的标准是能否将这些理念变为现实，以及去做大胆尝试。
2012年，担任谷歌特别项目总监的布林预计，谷歌的自动驾驶汽车将在5年内上市。厄姆森称这个目标 令人兴奋 ，他还透露了自己的目标。 我儿子现在9岁，7年后就可以考驾照了， 他说， 所以我得赶在那之前。
如果不是为了开发自动汽车，可能就不会有Google X实验室。这个实验室的起源可追溯至2005年，当时在美国国防部高级研究计划署的无人驾驶汽车挑战赛上，佩奇第一次遇到斯坦福大学的计算机科学家塞巴斯蒂安 特伦(Sebastian Thrun)，当时特伦率他的研究生团队参赛，让一辆自动驾驶车辆在莫哈韦沙漠中穿越11公里长的障碍路线。佩奇和特伦都坚信人工智能和机器人大有前途，两人一见如故。两年后，佩奇说服特伦和他的几名学生帮助谷歌开发街景地图项目。
特伦早就厌倦了学术界的工作步调，学校通常鼓励教授多发表文章，而不是创造产品。2009年初，特伦在谷歌开始了自动驾驶汽车项目。佩奇和布林给他定了一个目标：开发一辆可以在加州的高速公路和弯曲的城市街道上完美行驶1600公里的汽车。特伦率领12位工程师在15个月内完成了这一目标。他们的汽车成功驶过洛杉矶和硅谷拥挤的街道，甚至连没有GPS信号的旧金山-奥克兰海湾大桥的下层桥面也能顺畅通过。
由于进展超出预期，特伦、布林和佩奇开始讨论将项目扩大成一个独立的实验室。对佩奇和布林来说，这既能满足他们长期以来对搜索以外的其他技术的兴趣，同时也可以留住特伦这样难以安于现状的人才。 塞巴斯蒂安不仅是一位伟大的科学家，他还能将理论变成现实，谷歌的两位创始人深为佩服他的这种能力。 泰勒说，他曾是特伦的学生，也是他的朋友，在加入Google X前曾任职于对冲基金Cerebellum Capital， 从某种程度上说，Google X的创立是为了开发自动驾驶汽车，实际上，也是为了吸引塞巴斯蒂安留下。
特伦一直认为，企业实验室就是给那些喜欢纯粹搞研究的终身制员工创立的可以永远搞研究的场所。而他希望注重那些至少在商业上可行的研究，让人才可以随着项目的进展来去自由。特伦说，他曾认真地考虑过将新部门命名为 谷歌研究所 ，但这个名字恰恰带有一种他一直想避免的那种死气沉沉的氛围。他说，Google X是一个占位符，一个等待以后填上的变量。
布林很早就规定，新的实验室将把大部分精力放在创造硬件上。公司董事会2010年1月批准了给Google X的资金。（谷歌没有透露实验室的具体预算，但2012年公司的研发经费是68亿美元，比2010年增加了79%。）谷歌眼镜是Google X的第二个项目。华盛顿大学电气工程教授巴巴克 帕韦兹(Babak Parviz)当时正在开发可穿戴式电脑，他在一篇论文中称，可以开发一种内置电子元件的隐形眼镜，可以将图像投影到佩戴者的眼睛上。这篇论文引起了布林和佩奇的注意。将无人驾驶汽车和可穿戴式电脑项目并入特伦的新实验室，这非常合适。谷歌眼镜项目做出的第一个原型产品是一个重达4.5公斤的头戴式显示屏，用多根线缆连接到佩戴者腰带上挂着的一个盒子上。
最新的谷歌眼镜几乎与一副普通眼镜的重量相同，而且外观更加不显眼。这款产品目前只面向开发者，造价1500美元，在佩戴者右眼上方内置有一个高清显示屏，可以拍摄照片和视频，显示电子邮件，但会让佩戴者遭到取笑。批评者嘲笑谷歌眼镜过于笨拙，把它称为 戴在脸上的摄位车 ，而且更严重的是，这款眼镜有可能被用作秘密监视器。帕韦兹希望人们从Google X的视角来看待谷歌眼镜：它旨在让人们能够迅速而无障碍地获取知识，从而 彻底改变了解事物的意义 。
泰勒把谷歌眼镜比作第一台苹果个人电脑。 我们创造一个全新的产品类别，提出一套全新的问题，是有价值的。 他说， 就像当年苹果所提出的问题一样，如果你不是会计师或专业人士，你会想在家里放一台电脑吗？这就是谷歌眼镜提出的问题，我希望最终人们会这样来评判它。
Google X创立的时间不长，但已经有了一个传统。在一个项目完成实验阶段或者未能成功时，研究人员会举行一个特殊的毕业典礼，颁发毕业证书，他们头戴装饰有X字母的学位帽，跟项目中的同事告别。2012年，一个团队完成开发一个神经网络，它能够用几千台电脑通过浏览互联网来学习知识，这个项目完成后，团队举行了毕业典礼。
特伦自己2012年从Google X毕业。他离开后自己创业，成立了网上大学课程公司Udacity。特伦说，Udacity关注的 更多是人的问题，而不是技术问题，因此不适合Google X 。虽然特伦仍留任谷歌实验室的顾问，但泰勒接手主要管理者，直接向布林汇报。
在创立初期，谷歌实验室的工作议程是靠特伦的直觉和佩奇与布林的兴趣来指导的。泰勒在一次与佩奇的谈话中，第一次明确提出Google X的使命。泰勒试图明确定义实验室的目标，他问佩奇，它们是一个研究中心吗？佩奇说，不是，那听起来太乏味。它们是一个新公司孵化中心吗？也不是。
最后泰勒问： 那我们说的是像登月那样的梦想吗？ 佩奇回答， 没错！就是这个。 在说起 我们非常认真地想让世界变得更美好 时，泰勒一脸严肃。他将Google X比作威利 旺卡(Willy Wonka)的巧克力工厂，一个不受世俗的判断标准影响的神奇工厂。他最近印制了一大堆 拯救奥柏伦柏人 贴纸（奥柏伦柏是电影《查理和巧克力工厂》中制作巧克力的小人），在实验室里大受欢迎。
2013年，42岁的泰勒梳着及肩的马尾辫，花白的山羊胡子。他出身一个显赫的知识分子家庭，外祖父和祖父都是诺贝尔奖得主，外祖父杰拉尔德 德布鲁(Gerard Debreu)是一位经济学家，祖父爱德华 泰勒(Edward Teller)是引起争议的著名物理学家，他参与了 曼哈顿计划 ，被视为原子弹之父（也是电影《奇爱博士》的人物原型）。
泰勒与祖父爱德华很亲近，爱德华2003年去世。二战后，爱德华在一次背景调查听证会上，对罗伯特 奥本海默(J.Robert Oppenheimer)作出不利证词，导致他在科学界留下骂名。泰勒说，祖父在战后的遭遇 对我是一个警示，你一定要做你热爱的事 。他的祖父 毕生大部分时间都是在当一个科学政治家，一个组织建造者，因为他相信这对民主和人类至关重要。但他真正希望的是他退到角落里当一个科学家 。
泰勒将他的 大胆去干、没有限制 的理念变成了Google X的口号。
2013年3月，他在一个座无虚席的礼堂里对听众说， 这个世界不是受智商所限制的。我们都是受勇气和创造力所限制的。
2012年他与谷歌元老梅根 史密斯(Megan Smith)联合创立了谷歌年度大会Solve for X，这个为期两天半的大会必须获得邀请才能参加，每年邀请百名左右创新者。2013年2月，谷歌大会在圣何塞南面的高尔夫度假村CordeValle举行，与会者讨论的议题包括充气机器人，可以发现老年痴呆早期征兆的眼部检查，以及核聚变反应堆。 只有一点可以保证，那就是，如果我们不去尝试，就什么都不会发生。 洛克希德-马丁公司(Lockheed Martin)的查尔斯 蔡斯(Charles Chase)说，他是该公司先进开发计划 臭鼬计划 的高级项目经理，他在会上发表了核聚变演讲。
泰勒除了宣讲Google X的使命以外，大部分时间都在为实验室寻找新的点子。想法的荒谬性不会成为妨碍考虑的因素。泰勒和他的同事们说，他们花时间考虑过空中悬浮和瞬间转移技术。他们将后者列为进一步研究领域，部分原因是任何你想瞬间转移的物体 比如一幅毕加索的画 必须先被完全解体，然后才能在另一个地点重组。
在Google X内部，有一些项目乍一听起来几乎像天方夜谭。Makani Power最新的空中风力涡轮机原型机称为 Wing 7 ，是一个长约8米的碳纤维装置，装有四个可以发电的螺旋桨，可以在240米到600米的高空转圈飞行，通过一条轻型电缆将电力传输到基站。 如果我们的这个项目成功的话，就可以不再使用很大一部分我们现在使用的化石燃料。 Makani Power的首席工程师达蒙 范德 林德(Damon Vander Lind)说。范德 林德承认这项技术有可能失败，但是， 如果你不抓住机会，不去花十年时间去尝试，就不会取得任何进展。
Google X还有仍处于秘密进行阶段的项目，比如为贫困地区提供互联网接入。10年前，约克大学高级研究员戴维 格雷斯(David Grace)领导了一个项目，将宽带发射机固定在高空气球上，这个项目是欧盟委员会支持的多国倡议 CAPANINA联盟 的一部分。该倡议在实验阶段以后从未取得进一步进展。格雷斯现在说，他听说谷歌在研究这种气球搭载的宽带技术。
4月，谷歌董事长埃里克 施密特(Eric Schmidt)出人意料地宣布， 到2020年，全世界所有人都将用上互联网。 怀疑论者立即指出，全世界有60%的人口不能上网，很多国家甚至没有可靠的电信网络。泰勒拒绝证实或讨论这个项目，但他承认，全球普及互联网符合Google X的使命。格雷斯说， 确实需要像谷歌这样的公司来推进这个目标。
泰勒负责Google X的日常运营，他向布林汇报。 谢尔盖是蝙蝠侠布鲁斯 韦恩，我是蝙蝠侠的管家。 泰勒说。同事们说，自从2011年底佩奇担任谷歌首席执行官以来，布林大部分时间都在GoogleX处理几个项目的技术细节。 我想我现在大部分时间将花在汽车上。 他说。当被问到谷歌眼镜时，他指着架在鼻梁上的谷歌眼镜说， 这个项目基本上已经完成了。
现在，他已经准备好将全部精力投入到无人驾驶汽车上。布林的个人魅力部分在于，他说话时语调平缓，逻辑清晰，初听起来有点乏味。但当他继续说下去时，他可以跟你描绘一个相当惊人的画面。他说，自动汽车可能看起来像是一个华而不实的噱头，但你想想，如果人们不用时刻查看后视镜所节省的那些时间，想想汽车带来的高效率，汽车可以带人们去跑腿办事而不是闲置在停车场里，这个世界将变成一个非常不一样的地方。拥有汽车将不再必要，因为你的车更像是一辆需要时随叫随到的出租车。老年人和盲人可以完全融入社会。交通事故人员伤亡可以彻底消除。每个人都可以把原来花在开车上的时间用来工作、阅读、和人交谈。如果所有这一切都能实现的话，那么布林可能成为少数几个两次改变世界的创业家之一。
布林亲自参与实验室就是Google X最强大的资产之一。德瓦尔说，布林帮助泰勒寻找可能的新项目， 他的直接参与就是支持这个环境的一个方式。 结果就是，Google X不仅梦想越做越大，而且吸引了越来越多的技术人才。
前麻省理工学院教授玛丽 卢 杰布森(Mary Lou Jepsen)2012年加入Google X，担任显示器部门主管，她负责为谷歌眼镜这类的穿戴式设备开发显示屏。曾在血液筛查公司LabCorp担任首席科学家的安德鲁 康拉德(Andrew Conrad)2013年春天加入Google X，开发一个内容不详的项目。谷歌元老杰夫 胡伯(Jeff Huber)最近负责谷歌地图和商务部门，他2013年3月也转到Google X，但没有透露他的研究领域。
Google X的扩张足以让谷歌的一些投资者感到有点担心。市场研究机构Pivotal Research Group的分析师布莱恩 威泽(Brian Wieser)说，Google X对谷歌的股东来说是一个 良性、积极的 因素，但他感到奇怪，为什么谷歌不销售他们的技术许可，比如谷歌眼镜这类产品。 谈到创造新产品时，如果这个产品在战略上过于雄心勃勃，而且可能会侵蚀公司的利润率，那你就应该开始感到担忧了。 他说。
还有些投资者认为，谷歌的创始人们曾对有些新产品抱有不同程度的好奇心，而正是这种好奇心使他们决定投资那些当时看似毫不相关的产品，但最后获得了成功 比如早前的安卓手机操作系统。根据国际数据公司(IDC)的统计，2013年第一季度全球发售的所有智能手机中，75%使用安卓系统。 这种文化让他们不会因潮流转变而措手不及。 分析师纳比勒 埃尔什沙伊(Nabil Elsheshai)说，他所在的金融服务机构Thrivent Financial for Lutherans持有谷歌股票。
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