有诗意的科学家：数字时代的创新者

在即将读完这部将近五百页的巨著《创新者：一群技术狂人和鬼才程序员如何颠覆世界》（The Innovation：How a Group of Hackers，Geniuses，and Greeks Created the Digital Revolution）时，我突然有些舍不得将它放下了。

如此精彩的人物、故事，如此细腻幽默的笔触和叙述，将主宰我们这个时代生活方式之发明创造（计算机和互联网）的诞生、发展、演变过程，徐徐展开，栩栩如生地呈现在我的面前。如同那幅《清明上河图》，既可以让我一眼瞥见整个历史图景，又可以让我就某个细节拿出放大镜来观看琢磨，弄清人物与人物之间、事件与事件之间平行的关系或者承上启下的关系，并且梳理出历史发展的脉络和贯穿其间的主题。作者沃尔特·艾萨克森（Walter Isaacson）的写作功力和讲故事的能力让我佩服不已，这不愧是他耗时八年的心血之作啊。而他写的《史蒂夫·乔布斯传》《爱因斯坦传》《基辛格传》早已脍炙人口，被大家奉为经典。

没想到整个计算机发展的历史起始于一位女性在1843年发表的译者笔记。这位女性的名字叫埃达·洛芙莱斯（Ada Lovelace），她是英国著名诗人拜伦的女儿。与拜伦充满激情、狂热叛逆的性格相反，埃达的母亲理性冷静且精通数学。拜伦婚后的不轨行为导致其婚姻的结束。从此埃达的母亲就带着她远离拜伦，单独生活。为了防止女儿遗传其父的诗人疯狂基因，母亲认为数学是最好的解药，因此亲自教埃达研修数学，并带她参加科学家的聚会。

正是在这样的一次聚会上，18岁的埃达遇到了当时的数学奇才查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）。巴贝奇不仅是数学奇才，而且动手能力极强。他发明了许多机器，在那次聚会上，他展示了自己制作的“微分发动机”（Difference Engine），该机器可以解多项式微分方程。埃达被这台机器吸引，凭着天生对诗和数字的热爱，立刻就窥见其内在的精美，以至于下决心拜巴贝奇为师进一步钻研数学。之后由于各种机缘巧合，他们合作发明了“分析发动机”（Analytical Engine），其中许多灵感受到当时新出现的自动织布机的启发。正是在此合作期间，埃达翻译了巴贝奇在意大利国会的演讲，介绍分析发动机的原理。为了把演讲的内容解释清楚，埃达自己写了将近两万字的译者笔记，几乎是原演讲稿两倍的篇幅，最后发表在《科学历史》期刊上。正是这篇译者笔记，成为奠定整个计算机、互联网以及人工智能发展的基石。埃达也因此青史留名。

遗憾的是，后来由于意见不合，埃达与巴贝奇的合作未能继续，分析发动机的美好愿望也没能实现。可是，他们播下的种子在大约100年之后开始发芽。1931年，麻省理工学院的教授范内瓦·布什（Vannevar Bush）造出了第一台模拟电子机械计算机，取名为“微分分析机”（Differential Analyzer）。这台机器的发明为计算机未来的发展奠定了重要基础，并且更加明确了计算机的原理和目的，包含四个重要方面：（1）数字化；（2）二进制；（3）电子化；（4）通用性。通用性指的是计算机并不只用于数学运算，也可用于对各种符号，包括词语、音符、图像、数字等的操作。

此后的1937年，艾伦·图灵（Alan Turing）在剑桥大学发表了一篇关于可计算数字的论文，更坚定了他对自己想象中的“逻辑计算机”（Logical Computing Machine）的信念。该机器后来被称为“图灵机”。同年，在麻省理工学院攻读硕士学位的克劳德·香农（Claude Shannon）在布什手下工作，对微分分析机极为着迷。暑期他去贝尔实验室实习，观察到电话接线的原理其实与微分分析机有相似之处（都是通过逻辑运算），在布什的鼓励下，就写了一篇论文。图灵阅读了该论文后，深受启发，觉得与自己关于人类通过逻辑进行运算的理念十分相似，因此产生了一个想法：如果机器可以运用逻辑的话，就有可能像人类一样思考。

同一个夏天，在哈佛大学攻读物理学博士的霍华德·艾肯（Howard Aiken）被烦琐的数字计算搞得头疼，提议校方造一台更加有效的计算机来解决问题。校方建议他去找一找当年巴贝奇的微分发动机——被储藏在哈佛科学中心的阁楼上。当艾肯在储藏室里找到微分发动机的时候，大为兴奋，还拆了一部分零件搬到寝室仔细琢磨。之后他撰文请求学校和IBM拨款建造一台现代微分发动机，学校没有答应，但是IBM倒是挺支持的。后来，艾肯离开哈佛大学去海军服役，两年后回校，IBM已经造出了计算机Mark I。艾肯说服海军购买了该计算机，并让他做主管。他因此得以在哈佛大学既拥有自己的实验室以及一群穿海军军装上班的工作人员，又能躲开哈佛大学的繁文缛节。这台计算机重达五吨，长近三十米，宽约十八米，是个巨无霸。它虽然是数字化的，但不是二进制，做一道乘法题要耗时六秒钟。

在1937年还有一位对数字化计算机着迷的科学家，名叫文森特·阿塔纳索夫（Vincent Atanosoff），当时在爱荷华州立大学做教授。他思考了很久，觉得自己可以造出这台计算机，但是对几个细节想不清楚，十分焦虑。为了稳定自己的情绪，他开着自己的新车在高速公路上飞驰（他是个车迷），不知不觉就穿过密西西比河到了伊利诺伊州。他停车走进一家小酒馆要了酒和苏打水，坐下来，感觉平静了许多。之后他灵感突现，就在餐巾纸上写下了自己的想法：用真空管回路来做加减并且把结果储存起来。这台计算机在一个研究生的帮助下，于1942年完全建成，大小如同一个写字台，里面大约有三百个真空管，一秒钟可以做三十个加减运算。但之后他应征去海军服役，被分配到华盛顿首都的军械实验室，研究与原子弹相关的项目。从此再也没有时间去理会这台计算机。而如此重要且具有里程碑意义的计算机自那以后就存放在依阿华州立大学的地下室里，无人知晓，无人问津。

偶然发现这台计算机的是一位名叫约翰·莫奇立（John Mauchly）的物理学家。他也对发明计算机着迷，而且自己画出了样图，想到了用真空管。在思考过程中，他搜集了很多信息，询问了很多同事。在1940年冬于费城召开的一次学术会议上，他偶遇阿塔纳索夫。二人一拍即合，阿塔纳索夫邀请莫奇立有空去参观他的实验室。次年夏天莫奇立成行，在那里待了四天，观看了正在建造过程中的真空管计算机。之后莫奇立去宾州大学学习电子，更坚定了要建造这台计算机的决心。后来莫奇立巧遇一位心灵手巧的实验室老师J. P. 埃克特（J. P. Eckert），二人联手，呼吁正卷入第二次世界大战的美国陆军赞助计算机的建造。战争的需要催生了很多发明，计算机就是其中之一。他们的提案得到了美国陆军部的支持，并给了这个项目一个令人难忘的名字：ENIAC（电子数字整合计算机）。这台计算机于1945年11月正式建成，可以在一秒钟内完成5 000个加减运算。这台机器重约30吨，内有17 468个晶体管，体积大约有一个三居室那么大。

可是在1943年其实已经有一个秘密建造的真空管计算机完成了，那就是后来著名的“巨人”计算机，是由英国政府组织赞助，在图灵的带领下建成的。那台计算机虽然是电子化、数字化、二进制的，但其使命主要是破译第二次世界大战时期德军的密码，而不是一般意义上的通用性计算机。

那么到底是“谁”发明了计算机呢？从历史的脉络中我们看到，其实这个“谁”不是一个单数，而是一个复数。就如创新这件事本身一样，它常常是一群人共同努力的结果。这群人中需要有理论家、眼光长远者，也需要有动手能力强的实干家、工程师。而且他们需要站在彼此的肩膀上，不断地向上攀升，才能达到今天的高度。

这还不仅限于计算机的发明本身，其后的发展、演变，包括硬件材料的不断创新（半导体、晶体管、微芯片、合成线路的发明和使用），以及软件行业的诞生、发展（多种编程语言的发明），又何尝不是如此呢？这段历史中的人物离我们的距离要近一些，大家可能更熟悉一些，比如约翰·冯·诺伊曼（John Von Neumann）、威廉·肖克利（William Shockley）、罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）、比尔·盖茨（Bill Gates）、史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）、马克·安德森（Marc Andersen）、史蒂夫·凯斯（Steve Case）、拉里·佩奇（Larry Page）和谢尔盖·布林（Sergey Brin），等等。

这本书共有十二章，从埃达·洛芙莱斯（第一章）始，至永远的埃达（第十二章）终，其间的章节题目分别是：计算机，编程，晶体管，芯片，电子游戏，互联网，个人计算机，软件，在线，网络。作者对每一个历史阶段的重要事件都非常熟悉，对每个人物背景信息的搜集都极为细致，而且用轻松娴熟的口气娓娓道来，好像在讲述自己亲历的事件，或者自己老朋友的故事，特别亲切，特别清楚。这本书具有重要的史料价值，而其中反复抽取出来的关于创新的思考更对读者具有现实的指导意义：

1. 创新是一个合作的过程。孤军奋战基本上不可能产生伟大的创新。

2. 数字化时代看起来具有革命性，但它无非是不断拓展前人想法的结果。

3. 把具有不同专长和想法但是具有共同目标和兴趣的思想家、学者、匠人、工程师、技术员等聚集在一起，让他们在近距离范围内一起工作，可能是最能出创新成果的良方。

4. 数字化时代存在三种创新模式：一种是通过政府主导为某个创新项目提供赞助和服务；一种是通过私营企业；还有一种是通过志愿者的免费贡献。这三种模式没有优劣之分，彼此互补，营造整个社会的创新生态。

5. 对创新最有效的领导者，是那种鼓励合作同时又有清晰愿景的人。

6. 最成功的创新者和创业者，是那些注重产品的人。

7. 最有未来前景的产品，是那些具有社交功能的产品：创造社区、增进沟通、进行项目合作、连接素不相识的个体。

然而，创新需要想象力。想象力是什么？埃达这样说：“想象力是把不同的东西、事实、想法、理念用新的、原创的、变化的方式无休止地整合起来的能力。”

这本书中所记录的那些创新者和创业家，都是极具想象力的人。他们的想象力来自何处？来自他们的训练和素养，最显著的一条就是他们文理皆通，既有缜密的逻辑思维，心中又时刻装着诗和远方。

充满诗意的科学家才能成为数字时代的创新者。

2017年9月于美国西雅图，载于《管理视野》第11期