馮·諾伊曼，接地氣的“青蛙”科學家

馮·諾伊曼。

馮諾伊曼生于1903年12月8日，逝于1957年2月8日。他對數學、理論物理、邏輯和計算機科學及工程都作出了杰出貢獻，被他同輩的朋友視為當時最聰明的人。

19歲就讀布達佩斯大學時，馮·諾伊曼花大量時間去柏林聽愛因斯坦的統(tǒng)計力學原理課，考試時才中斷。1930年，他加入普林斯頓大學任教，1933年加入普林斯頓高等研究院。二戰(zhàn)期間他為“曼哈頓計劃”效力，二戰(zhàn)結束后把多數精力花在電子計算機項目上。計算機科學有兩條互相交錯的路線，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·諾伊曼做了無數一流的工作，但沒有哥德爾定理或圖靈機那樣的特級成果。有人以“飛鳥”和“青蛙”對科學家分類，希爾伯特、楊振寧都是高瞻遠矚的鳥，馮·諾伊曼則屬接地氣的青蛙。愛因斯坦當然是超級大鳥。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（數理邏輯的重要定理）前幾天，他做夢證明了完全性的結果，但第二天醒來他忘了證明過程。當晚接著做夢，還是沒記住。第三天，他沒做成夢。他說“數學真是幸運——我第三天沒做成夢。”

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

馮·諾伊曼在計算機工程的開創(chuàng)性工作是計算機產業(yè)的基礎，但他進入計算機領域完全是巧合。二戰(zhàn)期間，美國陸軍中尉、數學博士赫爾曼·戈德斯汀在位于馬里蘭州阿伯丁的彈道試驗場負責彈道計算工作。他主導了賓夕法尼亞大學的ENIAC計算機，這是最早的電子計算機之一。戈德斯汀1944年夏天在阿伯丁火車站碰見馮·諾伊曼。他們此時彼此不相識，但戈德斯汀旁聽過馮·諾伊曼的講座，于是主動介紹自己。當馮·諾伊曼知道ENIAC項目后，主動要求和戈德斯汀一起去訪問ENIAC，并立即提出新的設計EDVAC。戈德斯汀把馮·諾伊曼的手寫報告打印成冊，并把唯一作者冠名給了他。EDVAC中計算機設計的思路后來被稱為“馮·諾伊曼架構”。之后所有的計算機都以此為基礎。EDVAC報告中最核心的概念是“存儲程序”，馮·諾伊曼把這個概念的原創(chuàng)權公正無私地給予圖靈。所謂存儲程序就是把程序和數據等同處理，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算機，但1957年他去世后一個月，這臺機器才調試成功。沒有馮·諾伊曼罩著，整個高等研究院都反對在純潔的科研圣地放一個機械的大家伙。團隊1958年解散，核心骨干后來加入IBM，為計算機設計作出重要貢獻。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，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)時的秘密相關。

1955年，馮·諾伊曼被診斷出癌癥，人們認為這和他參與“曼哈頓計劃”受到核輻射有關。在病中，他接受了耶魯大學西里曼講座的邀請，但身體太虛弱了，沒法到現場。1957年他去世時，講稿也沒完稿，1958年才以《計算機與大腦》為名成書。這本書從某種程度上預示了人工智能的發(fā)展路線。人們不禁設想，如果他多活10年，計算機和人工智能的方向會不會有所不同？這本書的第一部分是“計算機”，第二部分是“大腦”，馮·諾伊曼沒有把這兩條路線對立，他認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“曼哈頓計劃”中的領導者，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，馮·諾伊曼等數學部的4位創(chuàng)始教授都反對他來擔任院長。這可以解釋電影《奧本海默》里為何一個馮·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。但讓他擔任研究院院長是否明智，我還是有點疑慮。”但奧本海默遭難時，馮·諾伊曼以獨有的幽默為他說話：“以他在洛斯阿拉莫斯的偉大貢獻，他在英國會被封為伯爵，如果他的褲子拉鏈沒拉好，人們會說‘伯爵來了’，但在戰(zhàn)后的美國，人們只會說‘看，他的拉鏈開了’。”

馮·諾伊曼出生在一個不踐行猶太教的猶太家庭。一種說法是，他1930年時受洗成為天主教徒，彌留之際希望得到天主教神父的臨終關懷，這出人意料，因為他被認為是不可知論者。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）