第 4.3 节：地球的 1 到 3 阶段
该计划的早期阶段有两个主要目标。第一是提升地球上的文明。第二个是为后期的太空项目做好准备并使其成为可能，以及建造太空地点。在本节中，我们总结了地球上的三个主要阶段，它们继地球上进行的相应研究和开发子阶段之后。它们是 (1) 起始地点和网络，(2) 分布式和工业地点，以及 (3) 困难和极端地点。由于这本维基教科书主要是关于太空系统的，因此我们只在这里提供摘要，并参考 种子工厂 维基教科书，其中它们作为设计示例进行了更详细的介绍。我们认为自我扩展生产的概念非常重要，值得单独讨论，因为它具有广泛的应用。然而，地球上的早期计划阶段与太空中的后期阶段是相连的，因此我们在这里提供了摘要以保持连续性。该计划的所有部分都存在于文明的其余部分中，并与其交互。因此，我们尽可能地使用现有资源，而不是复制现有系统或正在开发的系统。如果这样做有足够的优势，我们可能会对当前系统提出改进或替代方案。
阶段 1 建立第一个可运行的种子工厂设备，并启动一个自我扩展过程，该过程将持续整个计划。该设备位于小型场地，例如个人住宅，以及拥有多个物品的较大场地，例如社区建设的车间。为了设计目的，将距离彼此容易到达的场地（例如，城市周围的都市区内的场地）分组为一个“地点”。较大的距离需要更多的人员和实物物品的运输时间和费用。然后，重点更多地放在通信、远程协作和工作，以及高价值物品而不是散货的运输上。因此，在某个地点内使用的设计将与跨不同地点使用的设计略有不同。
然后，阶段 1 的工作涉及两个主要领域：发生在特定地点或位置的任务，以及涉及多个地点或位置之间协调和协作的任务。这些将在以下标题中分别讨论，但我们预计它们将并行发生。
起始地点使用在阶段 0 - 研究和开发中设计的设备和场地计划。这包括全面的通用研发，以及为阶段 1 执行的阶段 0B 的特定研发。在某些情况下，阶段 1 地点将从研发地点演变而来，或继承在阶段 0 中制造的原型和早期生产设备。研发是在相对较少的几个地点进行的，因此在大多数情况下，我们预计阶段 1 地点将以新制造或购买的物品为起点。研发是一个持续的过程，因此并非所有设计都能立即获得，初始设计可能会随着时间的推移而改进或被替换。在 种子工厂维基教科书第 5.0 节个人生产 中更详细地描述了起始地点的概念设计的开发。
一旦扩展到设计能力，个人生产地点主要生产用于业主运营商及其直接社区的家居改善和手工制作规模的产品。这是一种足够小的规模，起始设备应该是可以负担得起的。通过直接为自身和当地社区生产，业主有参与的理由。设计目标是在兼职的基础上满足人们 25% 的需求和愿望。业主运营商不需要放弃他们目前的住房和工作来做到这一点。但是，即使在小规模的情况下，使用不同的材料、设备和技能生产各种产品也超出了个人在资金、工作空间和知识方面的能力。此外，像添加房间这样的家庭改善项目通常需要多个人同时进行。因此，我们为共同工作的社区设计，而不是为个人设计。
由于社区参与可能会随着时间的推移而积累，因此该地点从少数人开始，并配备了一些用于特定类别的传统工具，例如木工和细木工。随着时间的推移，为其他类别添加了传统工具，并在可行的情况下添加了从研发中出现的入门机。即使使用传统工具，一些自我生产和扩展也是可能的，例如用手工工具和便携式工具制作工作台。种子机器通过是计算机控制的和通用的来提高这种能力。特定地点的工具和机器的顺序不是固定的，而是由社区的兴趣和技能驱动的。研发阶段为支持社区选择提供了方法和设计方面的指导。地点内部无法完成的任何事情都将从周围的都市区或其他地方供应。
兴趣和参与可能不会局限于项目成员可以轻松到达的单个地点。种子工厂书籍第 6.0 节 - 制造者网络 为多个地点的网络开发了一个概念设计示例。这些地点在物理和电子上相互交互以帮助彼此制造东西。阶段 1 网络地点在规模、输出类型以及在兼职的基础上满足高达 25% 的需求和愿望方面，与起始地点的目标相同。
除了制造用于当前使用的产品外，本阶段的另一个长期目标是为一个未来做好准备，在这个未来，越来越智能的工具将使用自动化、机器人技术和人工智能来取代传统工作。如果传统的有偿工作变得稀缺，人们将需要另一种方式来满足他们的需求和愿望。一项提议是收入转移计划，例如 基本收入。这在大型规模上是不可持续的，因为你会用光可以转移收入的地方。政府项目也容易受到政治不确定性的影响。我们认为，更好的方法是让人们直接使用相同的智能工具来满足他们的需求。通过开发技能和设备网络，并随着需要的发展进行自我扩展，这可以以负担得起的价格完成。通过利用各种地点，包括不同的技能和资源，社区可以更好地为未来做好准备，并在后期的阶段中越来越多地依靠自己。没有必要技能的人可以通过购买生产能力的一部分或贡献非熟练劳动来参与。现有网络成员还可以为新人提供培训，以便他们获得必要的技能。
支持此类网络的阶段 0B 研发包括软件和通信，用于在场地和地点之间分配任务，尽可能自动执行。它还包括场地和地点之间的有效运输，以及使用虚拟现实和力反馈等工具在场地之间进行远程控制和协助。这样，即使人员和设备相隔很远，他们仍然可以一起工作。它还将包括开发培训材料和说明，用于构建和操作其设计的元素。
按设计，所有类型的种子工厂都可以通过自我扩展和升级来发展。这个过程的自然延续是将运营规模和强度从第一阶段的兼职和小规模扩展到完全自给自足和超越内部社区的贸易。这可能不会立即发生，而是随着个人决定超越第一阶段而随着第一阶段地点的演变而发生。第一阶段的设备可以用来制造一些大型设备的零部件。入门套装针对灵活性进行了优化，用少量机器完成许多任务，以保持其尺寸小巧。全职使用往往有利于更多专门的机器，这些机器针对其任务进行了优化，因为效率和时间节省更重要。它还有利于针对更高工作循环和更长使用寿命的设计。这种重型设计通常更昂贵，但自产和自动化可以最大限度地减少价格上涨。最后，更高强度使用更有利于更多自动化，因为任务执行次数越多，节省的成本就越高。由于此阶段的设计不同，因此需要额外的研发工作，这同样不会立即完成，而是逐步进行。此外，还需要研究从第一阶段系统到比个人使用范围更广的行业的最优增长路径。最后，并非所有人都会选择更高的活动水平，并非所有设备都会升级到这些水平。因此，地点网络将包含第一阶段和第二阶段元素的组合。
第二阶段 A 分散式地点包括小型企业和商业级别的运营，包括相关人员的全职参与。这个级别可以通过内部增长逐步实现，但也可以直接在新的地点以该级别启动。更大的规模可能需要外部资金或合作伙伴关系才能开始。它也可能需要专用地点，因为规模和专业需求以及对某些类型活动可以发生位置的法律限制。此子阶段称为“分散式”，因为完整的设备和活动集不太可能在一个物理地点，而是分布在一个给定地点的多个地点。随着商业规模运营的不断增长，一些最终可能会演变为第二阶段 B 的工业化地点，而另一些则保持较小的规模，所有这些都并行运营。
这种运营规模并不局限于生产任务，而是可以为所有行业提供服务。这包括使用产品但不制造产品的服务型行业。例如，一家餐厅需要建筑物、家具和厨房设备。所有这些都必须首先制造，但餐厅只生产满意的顾客，而不是用于进一步生产的成品。因此，增长的逻辑进程是从用于制造更多机器的核心机器，到制造最终使用产品的机器，再到只使用最终产品进行运营但不制造任何产品的行业。
地球上中等地点的最终增长阶段是达到工业规模。此阶段的目标是以最有效的规模和专业化水平为更大更广泛的市场提供服务。在这个规模下，产出远远超过了业主运营商的社区需求。与第二阶段 A 一样，这个规模可以通过先前规模地点的内部增长来实现，也可以通过在全规模下启动新的地点来实现。这些可以是 **绿地地点**（以前未开发的土地）或在 **灰地** 或 **棕地** 地点重建。这些分别是过去开发的过时和未充分利用的地点，或以前用于工业/商业用途并可能受到污染的地点。自扩展和新建的组合也可以使用。
启动新的地点更有利于外部资金，因为，例如，半个高炉毫无用处。要发挥作用，它必须是完整的，因此需要一次性投入足够的资源来建造它。同样，一块大型工业用地通常是一次性收购的，因为后来从相邻土地进行的扩建可能不可行。一旦收购，就有一种激励措施立即将土地投入使用，否则资金可能在其他地方更有利可图地使用。在工业用地的需求超过剩余生产能力和收入的程度上，可能需要外部资金。获得充足资金的一种方法是在许多人之间分配所有权，包括项目成员和外部人员。外部市场力量在这个规模下变得比内部需求更重要。由于这些力量无法完全预测，跨多个行业的分布式所有权减少了风险。当市场发生变化时，可以重新分配工作和设备，并保持有用的生产。
即使有足够的资金，工业规模地点也需要更大的工作空间，以及更大的输入和输出流量。由于土地面积大小、公用设施供应和运输能力是有限的，这往往限制了工业地点生产的产物品种或生产阶段数量。由于投入来源和产品市场更加广泛，运输比早期阶段相对更重要。 **种子工厂书籍的第 7.0 节 - 工业生产** 将为该规模开发概念设计示例。它目前尚未完成。
该阶段的大部分产出旨在在地球上使用。一部分将是服务、运输、居住和生产项目，用于到达或用于太空。为太空相关的产出提供供应的工业化地点仍然与文明的其他部分相结合。但由于它们代表了专业化行业，并且属于本书的主题，因此我们在第 4.4 节中单独介绍它们。
之前的阶段针对的是地球上具有适宜环境和周边发展已经到位的地点。此阶段将地球上的发展继续到不太容易的地方。此阶段的主要目标是通过可持续发展提高生活质量。地球人口正在增长，大多数人都希望过上发达的生活方式。以更高水平的发展服务更多的人需要更多物质资源和能源。从条件适宜的有限地点获取资源已经给这些地区的容量和环境带来了压力。解决这个问题的方法是利用智能工具（自动化、机器人技术和人工智能）两种方式。一种是获取更困难和极端的地点，在那里可以找到额外的物质资源。另一种是生产大量的可再生能源，这将对环境的影响更小。这些方法可以通过从入门套装中启动自我扩展系统来实现负担得起的。**种子工厂书籍的第 8.0 节 - 遥远和困难的地点** 将为该阶段开发概念设计示例，但目前尚未完成。
困难条件涉及一个或多个环境或发展参数，这些参数明显超出适宜范围。例如，寒冷的苔原、炎热的沙漠、热带雨林、高海拔地区、土壤贫瘠、水下或地下深度显著，或需要很长时间才能到达的地方。不同的条件将需要一些修改或新的设计来满足它们，因此需要一些来自第 0E 阶段的先前研发工作。在这些地点没有开发的地方，当地服务很少，则需要更多设备才能启动最低级别的运营，以及从其他地方运送更多所需的物资。在可能的情况下，这些物资从先前阶段的地点供应。
极端条件超出了困难条件，达到了现有技术的极限。地球上一些地区，主要是在极深的地方，目前的科技无法到达，因此被排除在可能的区域之外。在这些条件下工作可能需要在 0F 阶段进行广泛的研发，以推进技术极限，并提供新的或改进的设计来应对这些条件。在困难条件下的经验将对更极端的条件有所帮助，因此这个阶段在逻辑上遵循 3A，但与所有之前的阶段并行，这些阶段将继续运行。