- 工具的苏醒:智能、理解和信息技术的本质
- 谢耘
- 4806字
- 2025-06-09 18:00:58
1.1 耀眼群星中的一颗小星星:被低估与误解的现代电子计算机
在其诞生后的很长一段时间里,电子计算机并没有给社会造成巨大的冲击,仅仅是作为应对涉及巨量计算的高端科研工作的一种工具而被使用。而同时代的许多技术,在刚刚诞生或诞生不久便被赋予了划时代的意义,戴上了各种耀眼的桂冠。如航空时代、电气化时代、原子能时代、太空时代等称谓均源于此。
电力技术几乎自诞生伊始始便引起了全社会的瞩目。因为它与人类熟悉的机械现象迥然不同,名副其实地自带光环降临人间,以至于列宁在1920年有过一个著名的论断:“共产主义就是苏维埃政权+全国电气化。”这句话折射出“电气化”在当时人们的心中至高无上的地位:一旦实现电气化,人类一切物质需求的满足就不在话下了。

图1-2 苏联当年的宣传画,画中文字为“列宁与电气化”(上),“共产主义就是苏维埃政权+全国电气化”(下)
电力技术毫无争议地成为了人类“第二次工业革命”的唯一旗帜,它确实无愧于这个荣誉:今天它几乎如空气一般成为了所有人须臾不可或缺的技术。
1957年10月4日,在总设计师谢尔盖·巴甫洛维奇·科罗廖夫(Cepгéй Пáвлoвич Кopoлёв,1907年1月12日—1966年1月14日)的领导下,苏联航天团队将一个重83.6公斤、带有四条“辫子”(无线电天线)的金属球送入了太空。它里面装有两台只能发出“滴滴”信号的无线电发射机,没有任何实用价值。但这一天却被视为人类太空时代的开端,因为这是人类第一次得以挣脱地球的束缚,将触角伸向了原本只能遥望的太空,仿佛让凡夫们终于看到了可以“飞升仙界”的希望一般,激发了人类奔向宇宙的豪情壮志。
卫星发射成功后,科罗廖夫在发射现场的集会上向沸腾的人群激动而骄傲地宣布:“向宇宙的进军开始了。我们可以引以为自豪的是:我们祖国是向宇宙进军的先锋。”作为人类最伟大的科学家之一,他终于实现了自己为之奋斗了30年的梦想。(摘自《驯火人——宇宙飞船设计师科罗廖夫》,第76页,[苏]A.Л.罗曼诺夫著,富杰译,解放军出版社,1988年4月第1版)在“向宇宙进军”的宏伟前景诱惑下,美苏两国展开了旷日持久的太空竞赛,这场竞赛惊心动魄、影响深远,也硕果累累。

图1-3 人类第一颗人造卫星及其发射瞬间
原子能利用的最初形态、其光芒让天空中的太阳黯然失色的原子弹出现时,对人类的震撼就更不用多说了。它让看到其爆炸的壮观场面的人们切实感受到了一种翻天覆地的力量。当时人们极其兴奋地认为很快就要拿到打开无限廉价能源供给之门的钥匙了,而这几乎意味着人们可以随心所欲。只是这个梦一直做到今天还没有成真。
无线电技术当年也是风光无限。意大利工程师伽利尔摩·马可尼(Guglielmo Marconi,1874年4月25日—1937年7月20日)用一个原始而简陋的无线电收发装置首次实现了用无线电传送信号,因此而获得了1909年的诺贝尔物理学奖。在发表获奖感言时,他坦言自己其实并不完全理解电磁场理论。这种背景与资历在诺贝尔奖的历史上可能也是绝无仅有的,由此可见无线电技术在当时人们心中的分量有多重。无线电技术也确实很快对社会产生了重大影响,在全球范围内涌现了数量众多的“无线电爱好者”。在人类如今屈指可数的几项高技术竞技中,就有自20世纪40年代兴起并持续至今的无线电测向项目。

图1-4 马可尼赖以获得诺贝尔物理学奖的无线电发射机(制造自1896至1897年)
与这些自带光环降临人间的造物相比,通用电子计算机这个当初占了一整间屋子的复杂庞大的设备,问世后显得多少有些寂寞。它更像是科学家手中又一件不太可靠、不太好用且极难伺候的算数工具。

图1-5 人类第一台通用电子计算机ENIAC(1964年,重30吨,占地170平方米)
电子计算机发明的初衷是要解决繁重的数字计算问题。而数字计算是人类拥有了上千年的并不复杂的技能,可以说了无新意。所以在当时看来,虽然通用电子计算机具有可编程能力,但它似乎不过就是传统的计算工具——如算盘、手摇计算机——的更加强大的现代翻版,无非能让人们在做数字计算的时候更省些力气。有它固然好,没它也能过得去——只是需要多加点班而已。
事实上,我国当年在两弹一星攻坚的时候,由于电子计算机数量有限,确实也曾使用手摇计算机甚至算盘解决了许多关键的计算问题。
1959年,苏联停止对华技术援助,撤回所有专家。离开前,有三位苏联核专家在课堂上留下了一个关于内爆过程中产生压力的技术指标。
对接下来需要自力更生完成原子弹研发的中国科学家们来说,这个重要参数本应极有帮助。但在研究人员历经二十天的计算核对之后,结果与苏联专家提供的参数仍有偏差,计算工作因此陷入了僵局。
一次计算解决不了怎么办?那就再来一次!
为了获得准确的结果,邓稼先带领研究人员用手摇计算机、计算尺乃至算盘反复计算。三个月内,科学家们三班倒地又进行了三次计算,却仍未得出和苏联专家一致的结果。四次计算后仍然一筹莫展,中国科学家的回答是继续做第五次、第六次,一直做到了第九次。
1961年中,物理学家周光召仔细分析了九次计算的结果,运用炸药能量最大功原理,从理论上证明了苏联专家提供的数据是有问题的。”
(摘自“中国第一颗核弹是算盘算出来的吗?丨老照片里的‘两弹一星’故事”,微信公众号“科技日报”,2021年08月26日)

图1-6 邓稼先领导研制中国第一颗原子弹时使用的手摇计算机

图1-7 1970年中国发射第一颗卫星(“东方红一号”)时用算盘完成的热控方案的计算
可见,与曾经激发人类无限想象与热情的原子能、无线电、航天等开创性技术突破相比,当时的电子计算机更像是人类计算工具的进一步发展。虽然这个进步跨度不小,但看起来远不具有开疆拓土的意义,更难以产生令人们憧憬的遐想空间。电子计算机因此也被许多人称之为“电子算盘”,无缘身居那些为人类开启了神奇且充满想象的新领域的“明星技术”之列。
电子计算机就是以这种形象与地位进入人类社会的心理认知中的。第一印象一旦形成,便愈发顽固,逐步成为集体潜意识,误导着人类对以电子计算机为核心的信息技术的本质的理解。
比如,将其归入计算类工具、起源于算盘的这种叙事逻辑,至今依然被计算机专业的教科书所采用:“今天的计算机有着庞大久远的世系渊源,其中较早的一种计算设备是算盘。历史告诉我们,它很可能源于中国古代且曾被用于早期希腊和罗马文明。”[摘自《计算机科学概论》第11版,[美]J.格伦·布鲁克希尔(J.Glenn Brookshear)著]。
这多少有点像在一个孩子诞生于世、长大成人并有相当作为后,依然念叨他与猿猴之间其实存在某种渊源。这种叙事逻辑固然不是没有依据,但却十分浅薄,而且掩盖了现代电子计算机在人类整个科学与技术发展历史上独特的开创性意义。
电子计算机被轻视的根本缘由,是其诞生之初即被“误解”;而这种误解源于社会的认知惯性。它让人们没能意识到通用可编程电子计算机是人类科技之树上“节外生枝”地结出的一颗全然不同于其他技术与工具的“异果”;它虽然从数字计算起步,但绝不仅仅是算盘或手摇计算机的升级换代,而是人类技术工具发展历程中一个全新疆域的起点。
从远古开始,人类作为凡夫面临的最大问题便是对物质需要的满足。所以自古以来,人类技术与工具的进步一直沿着一条默认的主线在发展。那就是强化自己在物质世界的行为能力,保证自身的生存,进而寻求征服与改造物质世界为自己服务。现代科学也发端于对物质世界的认识,其指导人们借助技术和工具作用于物质,通过改变物质世界来提升人类的生存能力,追求对物质需求的更大满足。改变物质世界的技术与工具包括改变物质性质的技术与工具(如化工技术)和改变物质存在状态的技术与工具(如机械加工、交通运输技术)等。我们不妨将这类技术与工具称为“物质性技术与工具”。
与这条主线相比,与人类意识活动直接相关的技术与工具则显得非常寒酸,所以也没有被社会主流意识所看重。我们能够想起来的相关技术与工具寥寥无几,像文字、造纸术、印刷术、算盘等的发明,一只手好像就可以数得过来了。
对事物而言,它的“特质”固然重要,比如文字出现时“天雨粟,鬼夜哭”(见《淮南子》),但是再重要的“特质”,如果数量稀少,在面对数量极其庞大的不同性质的存在时,也会淹没在对方的汪洋中,被社会主流认知所忽视。在很多情况下,足够庞大的数量就是力量,就能带来话语权,就能形成关注的焦点。
所以上万年来,在凡夫们的意识中,技术与工具事实上就等于物质性技术与工具。电子计算机本来就是在物质性技术与工具的发展洪流中,以一种辅助性工具的面目出现的,于是便“自然而然”地被默认为它们之中的一员,而且是没有足够新意的一员。但是,通用可编程电子计算机从诞生开始,事实上就不属于物质性技术与工具,被划入其中导致它自己独有的本质被完全忽视了。被淹没在物质性技术与工具中的通用电子计算机自然难以与实现了人类长久梦想或者展露出灿烂前景的原子能、航空航天等开创性的技术与工具比肩。
人类集体主流意识的误解,遮蔽了通用电子计算机自出生起便具有的独特本质的光芒。在很长一段时间内,以电子计算机为代表的信息技术,都没有被授予“时代”这个闪光的桂冠。
不过,多年的媳妇终能熬成婆。当“原子能时代”“太空时代”等说法都已不再新鲜甚至幻灭之后,由电子计算机扮演核心角色的“信息时代”这一说法在20世纪70年代终于出现,但其“含金量”与之前的各种“时代”相比,似乎还是逊色了不少。
不论是“原子能时代”还是“太空时代”,都是从人类实现第一次相关技术突破开始计算的,而且是在人类文明的整体层面而言的,并未做国家地域的区分。
比如人类“原子能时代”的起点,通常被认定为1942年12月2日。这一天,恩里克·费米(Enrico Fermi,1901年9月29日—1954年11月28日,美籍意大利物理学家,诺贝尔物理学奖获得者)带领团队在美国芝加哥大学的体育馆里启动了他们建造的人类第一座受控裂变原子反应堆。这个反应堆首次实现了核裂变的可控持续进行,尽管当时人们还并没有利用反应堆释放的原子能做什么事情。
人类的“太空时代”则如前文所述,是以1957年10月4日苏联宇航科学家科罗廖夫将人类第一颗人造卫星送入太空为开端。
再看“航空时代”也是如此。1903年12月17日,美国航空先驱奥威尔·莱特(Orville Wright,1871年8月19日—1948年1月30日)驾驶他与哥哥威尔伯·莱特(Wilbur Wright,1867年4月16日—1912年5月12日)共同设计制造的“飞行者一号”飞机在第一次尝试中腾空了12秒,飞行了36.5米远。尽管他们的成就在今天看来微不足道,但并不妨碍这一天被视为人类“航空时代”的开端。
这些时代的起点,都是以技术与工具的原理性突破与实现为标志,而没有考虑它的实际使用与推广。
“信息时代”的划分方式则很不相同。首先,这种划分并不在人类文明的整体层面进行。欧美国家普遍认为自己在1969年进入了信息时代,而中国则把1984年作为本国的信息时代开端。更为不同的是,不论是欧美还是中国,都没有将通用可编程电子计算机的诞生作为时代的起始标志,而是更多地考虑了其应用在社会中的普及程度。
所以,在人类的集体意识中,“信息时代”的称谓并不是站在人类文明整体进程的高度去赞誉相关技术原理突破的价值,而是“降维”到了各个国家的层面去衡量其实际效应与影响;而且在对信息时代起点的认定方式中,没有给通用可编程电子计算机在原理上的开创性突破以应有的肯定。这似乎是在说,通用可编程电子计算机的基本原理有些不足为道。
与独立担纲“第二次工业革命”旗帜的电力技术相比,它就更相形见绌了。在近年来对“第三次工业革命”的比较流行的描述中,电子计算机作为推动这场革命的核心技术成就之一,经常被排在原子能之后。但事实上原子能技术直到今天,除了在军事领域,对人类社会的影响力远在电子计算机之下。
由此可见,对物质世界的直接改造与操控,在凡夫们心中依然占据着绝对重要的地位。电子计算机这个无法直接用于改造物质世界的工具获得今天的认可,已经算是被“破格表彰”了。如果不是自20世纪70年代开始,物质性技术与工具一直无法获得前几十年取得的那种原理或应用层面的开创性突破,电子计算机还未见得能获得这种“破格”待遇。
上述低估仍在延续,这种低估根植于对信息技术最底层基本概念的重大误解。