馮·諾伊曼，接地氣的“青蛙”科學(xué)家

馮·諾伊曼。

馮諾伊曼生于1903年12月8日，逝于1957年2月8日。他對數(shù)學(xué)、理論物理、邏輯和計(jì)算機(jī)科學(xué)及工程都作出了杰出貢獻(xiàn)，被他同輩的朋友視為當(dāng)時(shí)最聰明的人。

19歲就讀布達(dá)佩斯大學(xué)時(shí)，馮·諾伊曼花大量時(shí)間去柏林聽愛因斯坦的統(tǒng)計(jì)力學(xué)原理課，考試時(shí)才中斷。1930年，他加入普林斯頓大學(xué)任教，1933年加入普林斯頓高等研究院。二戰(zhàn)期間他為“曼哈頓計(jì)劃”效力，二戰(zhàn)結(jié)束后把多數(shù)精力花在電子計(jì)算機(jī)項(xiàng)目上。計(jì)算機(jī)科學(xué)有兩條互相交錯(cuò)的路線，工程路線可追溯到他，而理論起源在圖靈。他們共同關(guān)注的課題是大腦和智能。

戈德斯汀（左二）、奧本海默（右二）和馮·諾伊曼（右一）在普林斯頓高等研究院。

馮·諾伊曼做了無數(shù)一流的工作，但沒有哥德爾定理或圖靈機(jī)那樣的特級成果。有人以“飛鳥”和“青蛙”對科學(xué)家分類，希爾伯特、楊振寧都是高瞻遠(yuǎn)矚的鳥，馮·諾伊曼則屬接地氣的青蛙。愛因斯坦當(dāng)然是超級大鳥。馮·諾伊曼稱哥德爾為亞里士多德以來最偉大的邏輯學(xué)家，曾笑言，要是他不知道哥德爾能證明一階邏輯是不完全的話，說不定他就能證明一階邏輯是完全的。在他得知哥德爾不完全性定理（數(shù)理邏輯的重要定理）前幾天，他做夢證明了完全性的結(jié)果，但第二天醒來他忘了證明過程。當(dāng)晚接著做夢，還是沒記住。第三天，他沒做成夢。他說“數(shù)學(xué)真是幸運(yùn)——我第三天沒做成夢。”

馮·諾伊曼欣賞并提攜了圖靈。圖靈1936年那篇提出圖靈機(jī)概念的重要論文發(fā)表時(shí)，馮·諾伊曼并未立即意識(shí)到其重要性。他為圖靈寫?yīng)剬W(xué)金推薦信，提到圖靈在幾個(gè)領(lǐng)域里展現(xiàn)的才能，卻沒提及圖靈機(jī)。1938年圖靈回英國前，他曾想把圖靈留下做助手，但被婉拒。1942年他才認(rèn)真讀過圖靈1936年的那篇文章。

馮·諾伊曼在計(jì)算機(jī)工程的開創(chuàng)性工作是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，但他進(jìn)入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域完全是巧合。二戰(zhàn)期間，美國陸軍中尉、數(shù)學(xué)博士赫爾曼·戈德斯汀在位于馬里蘭州阿伯丁的彈道試驗(yàn)場負(fù)責(zé)彈道計(jì)算工作。他主導(dǎo)了賓夕法尼亞大學(xué)的ENIAC計(jì)算機(jī)，這是最早的電子計(jì)算機(jī)之一。戈德斯汀1944年夏天在阿伯丁火車站碰見馮·諾伊曼。他們此時(shí)彼此不相識(shí)，但戈德斯汀旁聽過馮·諾伊曼的講座，于是主動(dòng)介紹自己。當(dāng)馮·諾伊曼知道ENIAC項(xiàng)目后，主動(dòng)要求和戈德斯汀一起去訪問ENIAC，并立即提出新的設(shè)計(jì)EDVAC。戈德斯汀把馮·諾伊曼的手寫報(bào)告打印成冊，并把唯一作者冠名給了他。EDVAC中計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的思路后來被稱為“馮·諾伊曼架構(gòu)”。之后所有的計(jì)算機(jī)都以此為基礎(chǔ)。EDVAC報(bào)告中最核心的概念是“存儲(chǔ)程序”，馮·諾伊曼把這個(gè)概念的原創(chuàng)權(quán)公正無私地給予圖靈。所謂存儲(chǔ)程序就是把程序和數(shù)據(jù)等同處理，也由此有了軟件的概念。

馮·諾伊曼戰(zhàn)后決定在普林斯頓高等研究院研制計(jì)算機(jī)，但1957年他去世后一個(gè)月，這臺(tái)機(jī)器才調(diào)試成功。沒有馮·諾伊曼罩著，整個(gè)高等研究院都反對在純潔的科研圣地放一個(gè)機(jī)械的大家伙。團(tuán)隊(duì)1958年解散，核心骨干后來加入IBM，為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)作出重要貢獻(xiàn)。馮·諾伊曼臨終前告知他唯一的孩子瑪琳娜，他有一只大箱子，要在他死后50年再打開。他逝世50周年時(shí)，瑪琳娜把兒孫們聚在一起，打開了這只箱子。然而，這只箱子竟然不是馮·諾伊曼的。有人猜測這可能和戰(zhàn)時(shí)的秘密相關(guān)。

1955年，馮·諾伊曼被診斷出癌癥，人們認(rèn)為這和他參與“曼哈頓計(jì)劃”受到核輻射有關(guān)。在病中，他接受了耶魯大學(xué)西里曼講座的邀請，但身體太虛弱了，沒法到現(xiàn)場。1957年他去世時(shí)，講稿也沒完稿，1958年才以《計(jì)算機(jī)與大腦》為名成書。這本書從某種程度上預(yù)示了人工智能的發(fā)展路線。人們不禁設(shè)想，如果他多活10年，計(jì)算機(jī)和人工智能的方向會(huì)不會(huì)有所不同？這本書的第一部分是“計(jì)算機(jī)”，第二部分是“大腦”，馮·諾伊曼沒有把這兩條路線對立，他認(rèn)為這是解決同一問題的兩種方法。

馮·諾伊曼和奧本海默的職業(yè)生涯有著長且緊密的交集，他們都是“曼哈頓計(jì)劃”中的領(lǐng)導(dǎo)者，彼此尊敬，但從不親近。奧本海默加入普林斯頓高等研究院時(shí)，馮·諾伊曼等數(shù)學(xué)部的4位創(chuàng)始教授都反對他來擔(dān)任院長。這可以解釋電影《奧本海默》里為何一個(gè)馮·諾伊曼的鏡頭都沒有。馮·諾伊曼曾表示：“奧本海默的才華無可爭議，他是最理想的教授——如果我們能把他的興趣往在這方面引的話。但讓他擔(dān)任研究院院長是否明智，我還是有點(diǎn)疑慮。”但奧本海默遭難時(shí)，馮·諾伊曼以獨(dú)有的幽默為他說話：“以他在洛斯阿拉莫斯的偉大貢獻(xiàn)，他在英國會(huì)被封為伯爵，如果他的褲子拉鏈沒拉好，人們會(huì)說‘伯爵來了’，但在戰(zhàn)后的美國，人們只會(huì)說‘看，他的拉鏈開了’。”

馮·諾伊曼出生在一個(gè)不踐行猶太教的猶太家庭。一種說法是，他1930年時(shí)受洗成為天主教徒，彌留之際希望得到天主教神父的臨終關(guān)懷，這出人意料，因?yàn)樗徽J(rèn)為是不可知論者。在場的神父說，信教并未為馮·諾伊曼提供任何慰藉，他對死亡仍充滿恐懼。

馮·諾伊曼記憶超群，患癌時(shí)弟弟在病床前給他朗誦《浮士德》，他能精確指出弟弟跳過哪些文字。但他臨死前幾天喪失了記憶，對來看望他的人除了說“你好”已說不出任何話。他曾對母親說：“可能真有一個(gè)上帝，很多事情有比沒有上帝更容易解釋。”

（作者單位：烏鎮(zhèn)智庫）