夜讀 vol.418

CHEERS BOOKS

- 選本好書，讓生活松弛有度

那些與我們同時(shí)代的偉大科學(xué)家，正在改變世界。他們有人出身科學(xué)世家，有人的父母甚至沒念過什么書，但是他們都有一個(gè)共同之處：從孩提時(shí)代起，就對(duì)事物充滿好奇，對(duì)世間萬(wàn)物求知若渴。那么，在他們童年時(shí)，是什么讓他們打開了科學(xué)的大門，找到了一生的事業(yè)，成為了現(xiàn)在的自己？是一次旅行、一本書、一次辯論、幾次頓悟？還是父母的全力支持、導(dǎo)師的指點(diǎn)迷津？26位科學(xué)家聚在一起，親自講述影響他們職業(yè)選擇以及帶來研究靈感的關(guān)鍵時(shí)刻。

本文摘錄自《在我成為改變世界的科學(xué)家之前》

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發(fā)明家——雷·庫(kù)茲韋爾（Ray Kurzweil） 他曾發(fā)明了首個(gè)光學(xué)字符識(shí)別軟件、首臺(tái)針對(duì)盲人的文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音識(shí)別機(jī)器、首臺(tái)平板圖像掃描儀、首臺(tái)文字轉(zhuǎn)換語(yǔ)音合成機(jī)器以及首臺(tái)能夠再現(xiàn)三角鋼琴和其他管弦樂器（科茲威爾電子鍵盤樂器）的音樂合成器。同時(shí)，他還首創(chuàng)了連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)并成功將其推向市場(chǎng)。 1999年，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)克林頓為他頒發(fā)了國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?/blockquote>

經(jīng)常有人問我：你出身藝術(shù)世家，為何小小年紀(jì)就立志于投身科學(xué)？原因在于，我們家人都認(rèn)為科學(xué)藝術(shù)不分家，都與知識(shí)創(chuàng)造有關(guān)，都是從簡(jiǎn)單的材料中發(fā)現(xiàn)重要的規(guī)律。

——雷·庫(kù)茲韋爾

20世紀(jì)50年代中期，祖父從歐洲歸來。后來他告訴我們，在歐洲有兩段經(jīng)歷讓他永生難忘。一是他受到了奧地利人和德國(guó)人的盛情款待。但事實(shí)上，祖父在1938年被迫逃離維也納，也是拜這兩個(gè)國(guó)家的人所賜。二是他居然接觸到了達(dá)·芬奇的原稿，這可是千載難逢的機(jī)會(huì)。祖父的這兩段經(jīng)歷都讓我產(chǎn)生了觸動(dòng)，尤其是后一段經(jīng)歷，我經(jīng)常細(xì)細(xì)回味。當(dāng)祖父描述這段經(jīng)歷時(shí)，總是帶著崇敬，仿佛觸摸到了上帝的手稿。

受家庭氛圍的熏陶，我一直對(duì)人類的創(chuàng)造力、思想的力量懷著一顆虔誠(chéng)之心。我從小到大就生活在這樣的信仰中。

雖然史蒂芬·平克對(duì)人類早期經(jīng)歷的影響力表示懷疑，但我親眼見證了它能夠改變?nèi)艘簧牧α俊?歲時(shí)，我就立志要成為一名科學(xué)家。雖然我使用了“科學(xué)家”一詞，但對(duì)于那時(shí)的我來說，科學(xué)家就是發(fā)明家。我曾一連幾個(gè)月每天專心致志地用玩具模型和其他材料制作太空飛船。要知道，對(duì)5歲的孩子來說，把各類材料組裝在一起絕非易事。我絞盡腦汁，反復(fù)地摸索嘗試。

我依然記得，當(dāng)我產(chǎn)生了制作飛船的想法時(shí)，突然有了一種超越的感覺。這種感覺比手頭那些不聽話的零部件更有真實(shí)感。那一刻，我突然有了一種強(qiáng)烈的使命感：我要把想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓全人類受益。正是在這種使命感的驅(qū)動(dòng)下，我才將這個(gè)項(xiàng)目堅(jiān)持了數(shù)月之久。

長(zhǎng)大以后，我的使命感一如既往的強(qiáng)烈。每當(dāng)我腦海中閃現(xiàn)一個(gè)想法，它會(huì)立刻占據(jù)我的生活。我也不知道為何如此。我可以結(jié)合知識(shí)和理解的重要性，運(yùn)用高深的理論來解釋這一點(diǎn)，但這不過是事后所做的遷強(qiáng)解釋而已。更為重要的是我的使命就是把個(gè)人的確切想法變成現(xiàn)實(shí)，讓其他人也能看得見、摸得著。

我的飛船模型從未發(fā)射升空，所以我開始動(dòng)手拼裝一些更具操作性的模型，如卡丁車和小船。然而我制作的卡丁車慘遭惡霸鄰居的毒手，被摔得粉身碎骨。制造的小船倒是“一帆風(fēng)順”，可以在水中航行，我需要做的就是在岸邊利用線繩對(duì)它加以控制。每當(dāng)其他小孩對(duì)未來的人生理想大聲表達(dá)疑惑時(shí)，我就頗為自負(fù)地暗想：我可十分清楚自己想成為什么樣的人。8歲時(shí)，我已經(jīng)能制造出精巧復(fù)雜的模型，如機(jī)器人劇場(chǎng)、棒球玩具和魔術(shù)箱。我制作的機(jī)器人劇場(chǎng)能利用聯(lián)動(dòng)裝置讓人物和背景畫面出現(xiàn)、消失；棒球玩具是一套機(jī)械型玩具裝置；魔術(shù)箱內(nèi)則放置了數(shù)面鏡子，可以讓里面的物品看起來像消失了一樣。這些模型相對(duì)來說可操作性更強(qiáng)。

在我成長(zhǎng)的過程中，我產(chǎn)生了一種想法：發(fā)明創(chuàng)造可以改變世界。那么這種樂觀主義態(tài)度是從何而來的呢？這要從我8歲那年說起。那年，一套《湯姆·斯威夫特》（Tom Swift）小說走進(jìn)了我的生活。該套叢書包括33部小說，當(dāng)年只出版了9部。每部小說的主線大致相同：湯姆身陷險(xiǎn)境、命懸一線；湯姆與他的朋友乃至全人類的命運(yùn)岌岌可危；湯姆來到地下實(shí)驗(yàn)室，思考如何解決問題。故事的寓意十分簡(jiǎn)單：思想的力量是無窮無盡的，只要找到了正確的思路，不管形勢(shì)多么兇險(xiǎn)，也能化險(xiǎn)為夷。

我對(duì)這套叢書愛不釋手，并想方設(shè)法地買齊全套。盡管如今從網(wǎng)上也可以買到這套小說，但它們已經(jīng)不是我當(dāng)年讀的版本了。時(shí)至今日，我仍然堅(jiān)信，不管遇到什么樣的困難，比如商業(yè)難題、健康問題還是社會(huì)關(guān)系問題，我們總有辦法擺脫困境。而一旦我們想出辦法，必須付諸實(shí)踐。

我的父母都是藝術(shù)家。父親是一位鋼琴師，也是一位管弦樂隊(duì)指揮家。當(dāng)年，父親能成功逃離維也納，多虧了一位美國(guó)的藝術(shù)贊助商出手相救。母親則是一位才華橫溢的視覺藝術(shù)家，今天依然活躍在行業(yè)內(nèi)。經(jīng)常有人問我：你出身藝術(shù)世家，為何小小年紀(jì)就立志于投身科學(xué)？原因在于，我們家人都認(rèn)為科學(xué)和藝術(shù)不分家，都與知識(shí)創(chuàng)造有關(guān)，都是從簡(jiǎn)單的材料中發(fā)現(xiàn)重要的規(guī)律。

我的外祖母是歐洲第一批獲得化學(xué)博士學(xué)位的女性之一。她在歐洲接受教育，并繼承了曾外祖母的衣缽，經(jīng)營(yíng)一家19世紀(jì)創(chuàng)立的女子學(xué)校。我的外祖父則是一名醫(yī)師，是弗洛伊德的同事。弗洛伊德的孫子沃爾特還向我母親求過婚呢。姨媽是一名心理醫(yī)生，最近在撰寫一本關(guān)于納粹對(duì)猶太人大屠殺的書。祖父是一名工程師。伯父是一名天賦異稟的發(fā)明家，他發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)精密、功能強(qiáng)大，為實(shí)現(xiàn)歐洲工廠自動(dòng)化生產(chǎn)立下了汗馬功勞。母親的表親喬治·帕克（George Parker）是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室一名卓爾不凡的電氣工程師。他的弟弟弗蘭克也才智過人，現(xiàn)在是紐約的一名律師。

我的家人個(gè)個(gè)都是行業(yè)翹楚，因此每次家庭聚會(huì)時(shí)，他們討論的內(nèi)容對(duì)于年紀(jì)尚幼的我來說簡(jiǎn)直深不可測(cè)。他們的談話永遠(yuǎn)圍繞著新想法、新觀點(diǎn)，以及那些我聞所未聞的有識(shí)之士。我若想獲得他們的關(guān)注，在他們的談話中插上一兩句，唯一的辦法就是提出一個(gè)有創(chuàng)造性的想法。倘若這個(gè)想法能有一個(gè)具體成果，成功率會(huì)更高一點(diǎn)兒。

除了發(fā)明創(chuàng)造，我還熱衷于收集信息。六七歲的時(shí)候，我十分喜歡《紐約長(zhǎng)島論壇報(bào)》（Long Island N. Y. Tribune）上的《問安迪》（Ask Andy）科學(xué)問答專欄。專欄中對(duì)一系列科學(xué)現(xiàn)象提供了專業(yè)解答，如為何飛機(jī)能夠起飛？颶風(fēng)眼為何反而風(fēng)平浪靜？我會(huì)把這個(gè)問答專欄剪下來，并裝訂成冊(cè)。多少年過去了，我依然留著這本剪報(bào)冊(cè)，如今它的紙頁(yè)已經(jīng)泛黃。我最珍貴的收藏是一疊關(guān)于美國(guó)各州和其他國(guó)家的卡片，上面有各國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口分布數(shù)據(jù)。10歲時(shí)，我寫信向各州政府索取各地相關(guān)的信息，結(jié)果收到了幾袋表格。我將這些數(shù)據(jù)視作珍寶。我認(rèn)為信息是彌足珍貴的，因?yàn)槲铱梢詮暮Ａ繑?shù)據(jù)中總結(jié)出重要的規(guī)律。

12歲時(shí)，我開始沉迷于開關(guān)和電燈之類的裝置。我制造出了自己的回路開關(guān)，這種控制開關(guān)可以將輸入連接到10個(gè)輸出中的任意一個(gè)上。我還創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)輸出電路進(jìn)行一系列運(yùn)算，并利用小型燈泡將這些數(shù)值一一呈現(xiàn)。然而，美中不足的是我不知道如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算系統(tǒng)的自動(dòng)化。直到后來，喬治叔叔把貝爾實(shí)驗(yàn)室多余的繼電器送給了我，并向我解釋了工作原理，我才明白：原來繼電器可以對(duì)接收的信號(hào)形成記憶，它與其他電器一起，可以連成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電路。

認(rèn)識(shí)繼電器于我而言是一個(gè)頓悟時(shí)刻。我們可以把繼電器接入一個(gè)大規(guī)模的電路中，從而實(shí)現(xiàn)記憶儲(chǔ)存、邏輯計(jì)算。只要連入足夠數(shù)量的繼電器，我們就可以建立自檢電路。如果用適當(dāng)?shù)姆绞桨牙^電器連接在一起，它們還能引起中繼信號(hào)的連鎖反應(yīng)。

自那以后，我開始在曼哈頓的堅(jiān)尼街四處轉(zhuǎn)悠，從林林總總的電子產(chǎn)品商店搜羅我需要的零部件，打算設(shè)計(jì)自己的計(jì)算裝置?；氐交屎髤^(qū)上課的時(shí)候，我把教科書立在桌面上，假裝在認(rèn)真學(xué)習(xí)，私下卻在設(shè)計(jì)中繼電路的結(jié)構(gòu)圖。我的水平日趨增長(zhǎng)，筆下的電路結(jié)構(gòu)圖日趨復(fù)雜。最后，我成功地設(shè)計(jì)出了中繼電路系統(tǒng)。它的亮點(diǎn)在于可以解決邏輯問題，比如指揮電子機(jī)械鼠在迷宮中尋找出路。不可思議的是繼電器連鎖反應(yīng)穩(wěn)定下來的過程與人類的思考極為相似。

了解繼電器沒多久之后，我又發(fā)現(xiàn)了“計(jì)算”這一新概念。計(jì)算機(jī)能通過內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，也能調(diào)用處理器進(jìn)行邏輯運(yùn)算。我們可以通過編寫程序去駕馭計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和運(yùn)算兩大功能。這與我設(shè)計(jì)計(jì)算裝置的思路何其相似啊！

我的這一思路來源要從一次暑期工作說起。高中時(shí)的一個(gè)暑假，我在位于東哈萊姆區(qū)的一家醫(yī)院打工。我和十來個(gè)人協(xié)同工作，為“啟蒙計(jì)劃”（Head Start Program）的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。我們利用電子—機(jī)械計(jì)算器和電子數(shù)據(jù)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)試，做四向方差分析。之后我發(fā)現(xiàn)醫(yī)院有一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)——IBM 1620(36)，是早期的“迷你計(jì)算機(jī)”。我獲得了下班時(shí)間這臺(tái)計(jì)算機(jī)的使用權(quán)。作為一項(xiàng)試驗(yàn)，我寫了一個(gè)運(yùn)算程序來執(zhí)行我們團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的運(yùn)算統(tǒng)計(jì)。結(jié)果，我只用了幾個(gè)小時(shí)就完成了團(tuán)隊(duì)幾個(gè)星期才能完成的統(tǒng)計(jì)分析，這讓團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師大為震驚。我立刻把工作重心轉(zhuǎn)向了計(jì)算機(jī)編程，利用編程執(zhí)行尚未完成的統(tǒng)計(jì)測(cè)試。

由于統(tǒng)計(jì)測(cè)試的模式太過規(guī)律，沒過幾周，我就厭倦了。我開始在下班時(shí)間用那臺(tái)IBM 1620尋找音樂元素中的規(guī)律模式，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行音樂創(chuàng)作。父親對(duì)我的編程計(jì)劃產(chǎn)生了濃厚興趣，我們經(jīng)常討論計(jì)算機(jī)是否有望成為真正的音樂創(chuàng)作者。父親對(duì)20世紀(jì)60年代羅伯特·穆格（Robert Moog）發(fā)明的模擬合成器頗感興趣。同時(shí)，他也認(rèn)為比起合成器，計(jì)算機(jī)更適合音樂創(chuàng)作。他肯定，有朝一日我會(huì)從事計(jì)算機(jī)音樂創(chuàng)作的相關(guān)研究。20年后，他的預(yù)言果然成真。我認(rèn)為，人的創(chuàng)意至關(guān)重要，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意更是意義重大。父母不僅大力支持我的各種創(chuàng)意，且十分贊成我的觀點(diǎn)。我的研究項(xiàng)目日趨高端先進(jìn)，投入的資金也與日俱增。不幸的是，父親患上了嚴(yán)重的心臟病，全家都陷入了悲痛之中。為了給父親治病，家里花了不少錢，生活一度十分窘迫。盡管如此，父母依然為我提供充足的資金支持，讓我心無旁騖地推進(jìn)項(xiàng)目研究。

音樂創(chuàng)作試驗(yàn)是我首次嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)進(jìn)行模式識(shí)別。后來，我著迷于讓計(jì)算機(jī)模擬人腦的識(shí)別過程。人們普遍認(rèn)為計(jì)算機(jī)擅長(zhǎng)識(shí)別有規(guī)律的邏輯序列，但我很清楚，計(jì)算機(jī)也能模擬無規(guī)律的過程，如識(shí)別設(shè)計(jì)、識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界的事物關(guān)系。我周圍的人在思考問題時(shí)總是天馬行空，因此我很確信人類思維的本質(zhì)就是無拘無束與自我組織(37)的有機(jī)統(tǒng)一。

我開始嘗試了解人工智能、模式識(shí)別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，了解了這三個(gè)領(lǐng)域就可大致知道生物神經(jīng)元的工作原理。在我對(duì)這些領(lǐng)域產(chǎn)生了一些認(rèn)識(shí)和見解之后，分別向麻省理工學(xué)院的馬文·明斯基（Marvin Minsky）及康奈爾大學(xué)的弗蘭克·羅森布拉特（Frank Rosenblatt）致函。前者是人工智能領(lǐng)域的奠基者之一，麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合創(chuàng)始人，也是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)。后者是當(dāng)時(shí)自組織系統(tǒng)理論的主要倡導(dǎo)者，在1957年發(fā)明了一種神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的感知器模型。他倆都給我回了信，熱情洋溢地邀請(qǐng)我去他們的大學(xué)參觀。我接受了邀請(qǐng)，并從與他們的交往中獲益良多。1965年，我被麻省理工學(xué)院錄取，師從明斯基教授。直到今天，我們還是親密的同事與朋友。

雖然我的研究興趣是逐步覺醒的，但在高中時(shí)，我就認(rèn)為計(jì)算機(jī)可以模擬人類的思維，而且還能模擬人類的視聽能力和周圍環(huán)境。當(dāng)時(shí)我已經(jīng)預(yù)見，隨著計(jì)算科技的發(fā)展，總有一天，我們的發(fā)明創(chuàng)造不僅可以模擬人類的思維過程，還能模擬自然界的其他復(fù)雜過程。

創(chuàng)意一如既往地為我的思維和工作注入無限生機(jī)。我將自己看作是創(chuàng)意思想的仆人，也因此收獲了豐厚的回報(bào)。例如，20多年前，我被診斷患上了2型糖尿病。當(dāng)年，父親罹患嚴(yán)重的心臟病，在20世紀(jì)70年代就早早離我們而去，2型糖尿病正是元兇。所幸，我的病情得到了有效控制，這還要得益于醫(yī)學(xué)界的重大突破。針對(duì)這一疾病的治療方案，醫(yī)學(xué)界曾經(jīng)有過巨大的爭(zhēng)執(zhí)，但如今已經(jīng)形成了主流觀念。事實(shí)上，父親非常愛惜身體，甘愿為了身體健康改變生活方式。早些年，他知道吸煙有害健康，便毫不猶豫地戒了煙。如果那時(shí)他能獲悉有效的治療方案，可能今天還活著。

在過去25年里，我開始逐漸相信一句至理名言：創(chuàng)意的力量越來越大，正在加速改變世界。我相信，不會(huì)有什么人對(duì)這句話表示異議，但很少有人能夠真正領(lǐng)悟這句話的深層含義。如今我們絕大多數(shù)人仍有機(jī)會(huì)克服千古難題。我深信，在未來的數(shù)十年間，人類有望無限期延緩衰老，還能大大提高身體素質(zhì)、提升心智能力。

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