有詩意的科學家：數字時代的創新者

在即將讀完這部將近五百頁的巨著《創新者：一群技術狂人和鬼才程序員如何顛覆世界》（The Innovation：How a Group of Hackers，Geniuses，and Greeks Created the Digital Revolution）時，我突然有些舍不得將它放下了。

如此精彩的人物、故事，如此細膩幽默的筆觸和敘述，將主宰我們這個時代生活方式之發明創造（計算機和互聯網）的誕生、發展、演變過程，徐徐展開，栩栩如生地呈現在我的面前。如同那幅《清明上河圖》，既可以讓我一眼瞥見整個歷史圖景，又可以讓我就某個細節拿出放大鏡來觀看琢磨，弄清人物與人物之間、事件與事件之間平行的關系或者承上啟下的關系，并且梳理出歷史發展的脈絡和貫穿其間的主題。作者沃爾特·艾薩克森（Walter Isaacson）的寫作功力和講故事的能力讓我佩服不已，這不愧是他耗時八年的心血之作啊。而他寫的《史蒂夫·喬布斯傳》《愛因斯坦傳》《基辛格傳》早已膾炙人口，被大家奉為經典。

沒想到整個計算機發展的歷史起始于一位女性在1843年發表的譯者筆記。這位女性的名字叫埃達·洛芙萊斯（Ada Lovelace），她是英國著名詩人拜倫的女兒。與拜倫充滿激情、狂熱叛逆的性格相反，埃達的母親理性冷靜且精通數學。拜倫婚后的不軌行為導致其婚姻的結束。從此埃達的母親就帶著她遠離拜倫，單獨生活。為了防止女兒遺傳其父的詩人瘋狂基因，母親認為數學是最好的解藥，因此親自教埃達研修數學，并帶她參加科學家的聚會。

正是在這樣的一次聚會上，18歲的埃達遇到了當時的數學奇才查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）。巴貝奇不僅是數學奇才，而且動手能力極強。他發明了許多機器，在那次聚會上，他展示了自己制作的“微分發動機”（Difference Engine），該機器可以解多項式微分方程。埃達被這臺機器吸引，憑著天生對詩和數字的熱愛，立刻就窺見其內在的精美，以至于下決心拜巴貝奇為師進一步鉆研數學。之后由于各種機緣巧合，他們合作發明了“分析發動機”（Analytical Engine），其中許多靈感受到當時新出現的自動織布機的啟發。正是在此合作期間，埃達翻譯了巴貝奇在意大利國會的演講，介紹分析發動機的原理。為了把演講的內容解釋清楚，埃達自己寫了將近兩萬字的譯者筆記，幾乎是原演講稿兩倍的篇幅，最后發表在《科學歷史》期刊上。正是這篇譯者筆記，成為奠定整個計算機、互聯網以及人工智能發展的基石。埃達也因此青史留名。

遺憾的是，后來由于意見不合，埃達與巴貝奇的合作未能繼續，分析發動機的美好愿望也沒能實現。可是，他們播下的種子在大約100年之后開始發芽。1931年，麻省理工學院的教授范內瓦·布什（Vannevar Bush）造出了第一臺模擬電子機械計算機，取名為“微分分析機”（Differential Analyzer）。這臺機器的發明為計算機未來的發展奠定了重要基礎，并且更加明確了計算機的原理和目的，包含四個重要方面：（1）數字化；（2）二進制；（3）電子化；（4）通用性。通用性指的是計算機并不只用于數學運算，也可用于對各種符號，包括詞語、音符、圖像、數字等的操作。

此后的1937年，艾倫·圖靈（Alan Turing）在劍橋大學發表了一篇關于可計算數字的論文，更堅定了他對自己想象中的“邏輯計算機”（Logical Computing Machine）的信念。該機器后來被稱為“圖靈機”。同年，在麻省理工學院攻讀碩士學位的克勞德·香農（Claude Shannon）在布什手下工作，對微分分析機極為著迷。暑期他去貝爾實驗室實習，觀察到電話接線的原理其實與微分分析機有相似之處（都是通過邏輯運算），在布什的鼓勵下，就寫了一篇論文。圖靈閱讀了該論文后，深受啟發，覺得與自己關于人類通過邏輯進行運算的理念十分相似，因此產生了一個想法：如果機器可以運用邏輯的話，就有可能像人類一樣思考。

同一個夏天，在哈佛大學攻讀物理學博士的霍華德·艾肯（Howard Aiken）被煩瑣的數字計算搞得頭疼，提議校方造一臺更加有效的計算機來解決問題。校方建議他去找一找當年巴貝奇的微分發動機——被儲藏在哈佛科學中心的閣樓上。當艾肯在儲藏室里找到微分發動機的時候，大為興奮，還拆了一部分零件搬到寢室仔細琢磨。之后他撰文請求學校和IBM撥款建造一臺現代微分發動機，學校沒有答應，但是IBM倒是挺支持的。后來，艾肯離開哈佛大學去海軍服役，兩年后回校，IBM已經造出了計算機Mark I。艾肯說服海軍購買了該計算機，并讓他做主管。他因此得以在哈佛大學既擁有自己的實驗室以及一群穿海軍軍裝上班的工作人員，又能躲開哈佛大學的繁文縟節。這臺計算機重達五噸，長近三十米，寬約十八米，是個巨無霸。它雖然是數字化的，但不是二進制，做一道乘法題要耗時六秒鐘。

在1937年還有一位對數字化計算機著迷的科學家，名叫文森特·阿塔納索夫（Vincent Atanosoff），當時在愛荷華州立大學做教授。他思考了很久，覺得自己可以造出這臺計算機，但是對幾個細節想不清楚，十分焦慮。為了穩定自己的情緒，他開著自己的新車在高速公路上飛馳（他是個車迷），不知不覺就穿過密西西比河到了伊利諾伊州。他停車走進一家小酒館要了酒和蘇打水，坐下來，感覺平靜了許多。之后他靈感突現，就在餐巾紙上寫下了自己的想法：用真空管回路來做加減并且把結果儲存起來。這臺計算機在一個研究生的幫助下，于1942年完全建成，大小如同一個寫字臺，里面大約有三百個真空管，一秒鐘可以做三十個加減運算。但之后他應征去海軍服役，被分配到華盛頓首都的軍械實驗室，研究與原子彈相關的項目。從此再也沒有時間去理會這臺計算機。而如此重要且具有里程碑意義的計算機自那以后就存放在依阿華州立大學的地下室里，無人知曉，無人問津。

偶然發現這臺計算機的是一位名叫約翰·莫奇立（John Mauchly）的物理學家。他也對發明計算機著迷，而且自己畫出了樣圖，想到了用真空管。在思考過程中，他搜集了很多信息，詢問了很多同事。在1940年冬于費城召開的一次學術會議上，他偶遇阿塔納索夫。二人一拍即合，阿塔納索夫邀請莫奇立有空去參觀他的實驗室。次年夏天莫奇立成行，在那里待了四天，觀看了正在建造過程中的真空管計算機。之后莫奇立去賓州大學學習電子，更堅定了要建造這臺計算機的決心。后來莫奇立巧遇一位心靈手巧的實驗室老師J. P. 埃克特（J. P. Eckert），二人聯手，呼吁正卷入第二次世界大戰的美國陸軍贊助計算機的建造。戰爭的需要催生了很多發明，計算機就是其中之一。他們的提案得到了美國陸軍部的支持，并給了這個項目一個令人難忘的名字：ENIAC（電子數字整合計算機）。這臺計算機于1945年11月正式建成，可以在一秒鐘內完成5 000個加減運算。這臺機器重約30噸，內有17 468個晶體管，體積大約有一個三居室那么大。

可是在1943年其實已經有一個秘密建造的真空管計算機完成了，那就是后來著名的“巨人”計算機，是由英國政府組織贊助，在圖靈的帶領下建成的。那臺計算機雖然是電子化、數字化、二進制的，但其使命主要是破譯第二次世界大戰時期德軍的密碼，而不是一般意義上的通用性計算機。

那么到底是“誰”發明了計算機呢？從歷史的脈絡中我們看到，其實這個“誰”不是一個單數，而是一個復數。就如創新這件事本身一樣，它常常是一群人共同努力的結果。這群人中需要有理論家、眼光長遠者，也需要有動手能力強的實干家、工程師。而且他們需要站在彼此的肩膀上，不斷地向上攀升，才能達到今天的高度。

這還不僅限于計算機的發明本身，其后的發展、演變，包括硬件材料的不斷創新（半導體、晶體管、微芯片、合成線路的發明和使用），以及軟件行業的誕生、發展（多種編程語言的發明），又何嘗不是如此呢？這段歷史中的人物離我們的距離要近一些，大家可能更熟悉一些，比如約翰·馮·諾伊曼（John Von Neumann）、威廉·肖克利（William Shockley）、羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）、比爾·蓋茨（Bill Gates）、史蒂夫·喬布斯（Steve Jobs）、馬克·安德森（Marc Andersen）、史蒂夫·凱斯（Steve Case）、拉里·佩奇（Larry Page）和謝爾蓋·布林（Sergey Brin），等等。

這本書共有十二章，從埃達·洛芙萊斯（第一章）始，至永遠的埃達（第十二章）終，其間的章節題目分別是：計算機，編程，晶體管，芯片，電子游戲，互聯網，個人計算機，軟件，在線，網絡。作者對每一個歷史階段的重要事件都非常熟悉，對每個人物背景信息的搜集都極為細致，而且用輕松嫻熟的口氣娓娓道來，好像在講述自己親歷的事件，或者自己老朋友的故事，特別親切，特別清楚。這本書具有重要的史料價值，而其中反復抽取出來的關于創新的思考更對讀者具有現實的指導意義：

1. 創新是一個合作的過程。孤軍奮戰基本上不可能產生偉大的創新。

2. 數字化時代看起來具有革命性，但它無非是不斷拓展前人想法的結果。

3. 把具有不同專長和想法但是具有共同目標和興趣的思想家、學者、匠人、工程師、技術員等聚集在一起，讓他們在近距離范圍內一起工作，可能是最能出創新成果的良方。

4. 數字化時代存在三種創新模式：一種是通過政府主導為某個創新項目提供贊助和服務；一種是通過私營企業；還有一種是通過志愿者的免費貢獻。這三種模式沒有優劣之分，彼此互補，營造整個社會的創新生態。

5. 對創新最有效的領導者，是那種鼓勵合作同時又有清晰愿景的人。

6. 最成功的創新者和創業者，是那些注重產品的人。

7. 最有未來前景的產品，是那些具有社交功能的產品：創造社區、增進溝通、進行項目合作、連接素不相識的個體。

然而，創新需要想象力。想象力是什么？埃達這樣說：“想象力是把不同的東西、事實、想法、理念用新的、原創的、變化的方式無休止地整合起來的能力。”

這本書中所記錄的那些創新者和創業家，都是極具想象力的人。他們的想象力來自何處？來自他們的訓練和素養，最顯著的一條就是他們文理皆通，既有縝密的邏輯思維，心中又時刻裝著詩和遠方。

充滿詩意的科學家才能成為數字時代的創新者。

2017年9月于美國西雅圖，載于《管理視野》第11期