楊振寧:計算機涵蓋了人類集體智慧

2010-08-28 10:45:06來源:西部e網(wǎng)作者:

  “楊先生是世界級的科學(xué)巨匠,半個世紀(jì)里更激勵了無數(shù)中國青年投身科技領(lǐng)域,他是我學(xué)生時代的科學(xué)偶像。”11月9日,清華大學(xué)綜合體育館,在數(shù)千名學(xué)子面前,微軟亞洲研究院院長沈向洋介紹楊振寧先生時,如同年輕的大學(xué)生般又是開心又是緊張。

  也是在這一天,本報記者專訪了楊振寧先生——首位華裔諾貝爾獎得主,并了解到楊先生和計算機之間許多有趣的故事:

  ●楊振寧是最早使用計算機的中國人之一;
  ●第一次用計算機時,錯誤百出,經(jīng)歷畢生難忘;
  ●楊先生自己評價:如果沒有計算機,我最重要的成果還是做得出來的;
  ●精彩的概括:計算機涵蓋了人類的集體智慧并跨越時空。

  暢談近代計算機之淵源

  上午9點,楊振寧身著深色西裝、步履穩(wěn)健地登上講壇。暴風(fēng)雨般的掌聲后,會場迅速變得異常安靜。

  面對數(shù)千名來自中科院、北大、清華等院校的學(xué)子,楊先生的開場白親切平和。他用略帶些安徽口音的普通話一字一句對大家說:“今天的大題目是二十一世紀(jì)的計算,這是一個非常重要的題目,是將要影響我們每一個人日常生活和工作的題目!

  隨后,他略帶歉意地說,因為大量的引文都是英文的,所以他必須用英文來進行這次演講。楊先生演講的主題為《近代計算機之淵源》。作為一個基礎(chǔ)學(xué)科的大師,在今天這樣略顯浮躁的社會氛圍里,選擇這樣一個題目,楊先生有自己的想法。他在會后接受采訪時對記者說:“我們不能輕視基礎(chǔ),不能因為今天計算機領(lǐng)域的輝煌,便把一切基礎(chǔ)研究的成果取消或忘卻!

  楊先生開宗明義地談道,近代計算機的出現(xiàn)需要一個跨越幾個世紀(jì)的科技發(fā)展歷程作支撐,在這個歷程中,對計算機的出現(xiàn)推動力最大的是三個方向,即電磁學(xué)、量子力學(xué)、半導(dǎo)體學(xué)科。

  為了更好地表達自己的想法,楊先生特意制作了幻燈片。這是一張張深藍底色、印刷體英文的幻燈片,文字異常簡潔。

  第一張幻燈片把大家?guī)У搅?7世紀(jì)中葉的英國,牛頓使人們意識到“自然界是確定的規(guī)律”,從而用科學(xué)代替了蒙昧。

  同一塊土地上,在牛頓去世100余年之后,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律,麥克斯韋和赫茲則發(fā)展了電磁學(xué)。楊先生做了一個假設(shè):如果沒有電磁感應(yīng)等規(guī)律和對電磁性能計算的掌握,原型計算機中那么多復(fù)雜的電路該如何布線?從科技史的角度講,電磁理論顯然是走在了計算機發(fā)明的前面。

  講述到20世紀(jì)初時,楊先生的語氣變得激動了,因為那是一個他最熟悉、獲益最深的物理學(xué)革命時代。在這個年代里,普朗克發(fā)現(xiàn)了量子,愛因斯坦發(fā)表了相對論和光速不變理論,加上薛定諤、海森堡、狄拉克,尤其是波爾等物理數(shù)學(xué)天才人物的工作,量子力學(xué)很快出現(xiàn)了。在此,楊先生反復(fù)引用海森堡的講話來描繪這個計算機出現(xiàn)的“前夜”,F(xiàn)在,我們已經(jīng)很明顯地看到,量子力學(xué)作為一個基礎(chǔ)學(xué)科對計算機等學(xué)科發(fā)展的影響。

  時間進入上世紀(jì)40年代,歷史的激情在這里碰撞交匯。楊振寧開始回憶自己第一次讀到計算史上著名的啟蒙性文獻《101頁報告》時的感受,這篇由計算機先驅(qū)馮·諾依曼、戈德斯坦、勃克斯聯(lián)合撰寫的報告發(fā)表于1945年6月,而楊振寧到達美國的時間是同年的11月。1946年,人類歷史上第一臺計算機Eniac誕生于賓夕法尼亞大學(xué),楊振寧特別提道:“當(dāng)時我就在那里做研究”。

  穿越了漫長的歷史,楊先生帶大家進入計算機發(fā)展的黃金時代,講述輕快起來。年輕人熟悉的名詞如半導(dǎo)體、摩爾定律等開始頻頻出現(xiàn)。

  談到后來取代電子管并成功推動計算機發(fā)展的半導(dǎo)體技術(shù),楊先生這么講道:“在1931年,關(guān)于半導(dǎo)體我們不知道要做什么。而在1947年到1948年的時候,產(chǎn)生了運用半導(dǎo)體來取代真空管的概念,這是人類歷史上重要的進展。”

  最后,楊先生還描述了摩爾定律對世界的影響,他謙虛的說,這些最新的成果他很少接觸,主要是他的一些朋友告訴他的。他總結(jié)說:“計算機完全改變了人類的歷史。這個有以下的特點,它越來越依賴于復(fù)雜的科學(xué)和技術(shù)的成就,這些成就主要是由一些先導(dǎo)者來創(chuàng)立,并由成千成萬的人來共同參與,這就是最近偉大事件的特點。

  對“淵源”的回溯源于楊先生本人的經(jīng)歷,他本人經(jīng)歷了量子力學(xué)的啟蒙時代,在計算機被發(fā)明的時代他正活躍于美國科學(xué)界并是最早的一批計算機的用戶。在經(jīng)歷了60年的風(fēng)雨之后,他又試圖從科學(xué)史的宏觀角度為學(xué)子們梳理一條計算機發(fā)展的歷史脈絡(luò)。只是這種思索走的更遠,看的更深。

  楊振寧和計算機的故事

  在會后,《電腦報》記者對楊振寧先生進行了專訪。記者注意到,楊先生的語速很慢,聽力也不太好。但對每個問題的回答都非常有條理而且嚴謹。在講話時,他始終溫和地看著采訪者,表述里充滿了有趣的故事、人文的思辨色彩和溫馨的回憶。
他告訴記者,他的學(xué)術(shù)研究和生活,和計算機有著半個世紀(jì)的不解之緣。雖然近年來自己直接操作計算機的時候不太多了,但卻經(jīng)常和海內(nèi)外的計算機專家交流一些最新的科技成果,來不斷更新自己對這一領(lǐng)域的認識和了解。

  很少有人知道,楊振寧是世界上最早使用計算機的中國人之一。而且操作的是人類歷史上第一臺真正意義上的存儲程序計算機――被稱為“真正意義上的電腦”是IBM于1952年12月研制出的IBM 701。

  帶著一種對年輕時代的懷念,楊振寧對《電腦報》記者回憶起了這段極其珍貴的歷史:1954年的時候,楊振寧做出了自己在粒子物理方面最杰出的貢獻――與密耳斯共同提出的楊--密耳斯場理論。在研究進行中,楊振寧需要進行一些大運算量的工作。于是,“我找到了當(dāng)時的IBM。那時的IBM只有一種701計算機,可以說是近代體積最大的計算機,足有整整一層樓。盡管運算能力還不如今天的一個PC,可是卻非常重要!

  從美國地圖上也可以看出來,誕生第一臺計算機的賓夕法尼亞州、楊振寧當(dāng)時工作的普林斯頓大學(xué)所在的新澤西州和IBM總部所在的紐約州,是緊緊挨在一起的。當(dāng)年為了求證計算結(jié)果,楊振寧一定頻繁地在兩地間奔波過許多次。

  楊先生微笑著對記者說,第一次使用計算機的經(jīng)歷讓他畢生難忘!澳菚r候我要在計算機上做一個計算,我只有自己來寫這個程序。這個程序一寫就是2000行,而我編的程序可以說是錯誤百出。因此,我大概花了2天的時間寫這2000行程序,卻用了2周的時間來找其中的錯誤。因為花了太多的時間,我當(dāng)時覺得,計算機好像對于我沒有多大的用處!

  就在楊振寧這次“失敗”編程的一年后,IBM推出了Fortune語言,這讓楊先生“心里很后悔”,因為“我當(dāng)時用的是Machine Language。我應(yīng)該在一年以前就想到可以把Machine Language改成Fortune的。如果我當(dāng)時做了,這是一個非常了不起的創(chuàng)造!边@件事給楊振寧的印象極為深刻,以至于在近半個世紀(jì)后,他還會拿出來一再地告誡年輕的學(xué)人:“不管是物理學(xué)、數(shù)學(xué),或者是現(xiàn)在的軟件,里頭都是要有創(chuàng)新的一點! 很難想像,如果那時候楊振寧發(fā)明了Fortune語言,會不會影響他今后的科學(xué)生涯。不過這也告訴我們,在那個計算機肇始的時代里,一切語言和操作都還屬于非常原始的階段,精通數(shù)學(xué)和物理的學(xué)者比其他人更具備了解計算機的優(yōu)勢。

  記者提出一個問題:“如果在您創(chuàng)造力最旺盛的那個時代,計算機的發(fā)展達到了今天的水平,是否會對您獲得諾貝爾獎的進程產(chǎn)生影響?”

  楊先生這樣回答說:“可以說,一直到今天為止,我做的研究工作都與計算機有關(guān)系。不過,當(dāng)初如果沒有發(fā)展出計算機來,我想我最重要的工作還是會做出來的。但這只是我個人的經(jīng)驗!

  計算機把人類集體智慧在時空里匯集

  在回到清華任教后,楊振寧寫過一首詩:“昔負千尋質(zhì),高臨九仞峰。深究對稱意,膽識云霄沖。神州新天換,故園使命重。學(xué)子凌云志,我當(dāng)指路松。千古三旋律,循循談笑中,耄耋新事業(yè),東籬歸根翁!

  “學(xué)子凌云志,我當(dāng)指路松”一時被爭相傳頌。熟悉楊先生的人都知道,楊先生對青年學(xué)生,特別是本科生特別好。他盡一切努力去關(guān)心和影響他們的成長。

  “我從今年9月開始給清華的大一學(xué)生上物理課,感受良多。我的第一個感覺是,單純從本科生的教育水準(zhǔn)來看,清華的學(xué)生已經(jīng)達到了世界一流。我相信,清華的本科生的平均程度比哈佛大學(xué)本科生的平均程度高。”楊振寧可謂語出驚人。

  學(xué)生們用自己的方式尊重楊先生。在大會場的提問時間里,北大、中科院和清華的三位學(xué)生拿到了話筒,他們無一例外的用英文向楊先生發(fā)問。

  有學(xué)生問楊先生:“您剛才說計算機是物理和數(shù)學(xué)的融合,但現(xiàn)在學(xué)計算機的學(xué)生比學(xué)物理的、學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)生加起來還多,我們的學(xué)生是否太輕視基礎(chǔ)科學(xué)了?”

  楊先生告訴這位同學(xué),自己并不擔(dān)心。 他笑著說,首先這是因為興趣,“小孩子特別容易對計算機著迷,可以整天坐在電腦前!彼謴纳鐣慕嵌葋矸治觯骸艾F(xiàn)在,社會經(jīng)濟高速發(fā)展,中國的年輕人自然容易向前景好、受益好的行業(yè)集中,這是一個必然。”

  但楊先生隨即嚴肅的說:“基礎(chǔ)學(xué)科是不能輕視的。在中國千千萬萬的年輕人里頭,一定有一些人不愿意去追隨潮流,而愿意坐冷板凳,愿意學(xué)數(shù)學(xué)或物理。比如,陳景潤先生,你怎么去逼他,他都不會去學(xué)計算機的!”

  在談到如何正確對待計算機學(xué)習(xí)時,楊先生特別認真地告誡全部在場的同學(xué):“年輕人對計算機感興趣是正常的。不過如果變成計算機迷,我想是可能就有問題了,因為這樣就轉(zhuǎn)移了他在別的方向上的注意力,這也許對他整個成長不是最有利的?傊,我想計算機是一個非常有用的工具,也是一個非常有意思的玩具,前提是你會利用這個工具!

  有一個特別需要想像力的問題吸引了全場的注意,一位學(xué)子向楊振寧請教“計算機和因特網(wǎng)在今后的五十年里會有什么樣的影響力呢?”

  思考了片刻后,楊先生改用中文回答了這個問題:“也許,計算機對人類最重要的貢獻,可能就是對人的大腦進行了擴展以及能夠涵蓋世界各地人們的集體智慧,而且可以跨越不同的時代和世紀(jì)。也許這就是計算機對人類最重要的貢獻的解釋。不過,我不敢保證我的回答是正確的!
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