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代码如何接管这个世界呢？通过追溯从艾伦·图灵的一维模型如何发展到约翰·冯·诺依曼的二维实现，乔治·戴森编著的《图灵的大教堂：数字宇宙开启智能时代》提出了一系列关于当下的三维数字宇宙可能走向何处的预见性看法。

1936年，时年24岁的图灵宣称：“发明一台可用于计算任意可计算序列的单一机器是有可能的。”在《图灵的大教堂：数字宇宙开启智能时代》一书中，作者乔治·戴森着重介绍了一小群人，为首的是供职于新泽西州普林斯顿高等研究院的约翰·冯·诺依曼，他参与建造了最早的一台计算机，以实现艾伦·图灵提出的通用机的愿景。他们的工作打破了用于表意的数字和用于运算的数字之间的区别，世界因此而改变。

科学家们使用5千字节的内存（相当于现代计算机桌面上显示的光标所分配的内存大小），在天气预测和核武器设计方面，都获得了前所未有的成功。同时，他们还利用空闲时间解决各种问题——从病毒的进化到恒星的演变。

戴森教授的叙述既具有历史意义，又富于预见性，为第二次世界大战后期数字宇宙的爆炸提供了新的且重要的信息。代码和计算机的兴起伴随着两大历史性的发展：生物学自我复制序列的破译和氢弹的发明。最具破坏性和最具建设性的人类发明同时出现并不是巧合。

中文版序 走向智能时代

前言 数字宇宙的诞生

引言 一切都要归功于C（A）

第一部分 高等研究院，数字宇宙的滥觞

 01 历史选择了1953年

 02 当奥尔登只是农场

 03 建立高等研究院，点亮黑暗中的明灯

 04 冯·诺依曼，灵魂人物的入驻

第二部分 MANIAC，数字宇宙初探

 05 一台只属于高等研究院的计算机

 06 富尔德219室，神秘的MANIAC诞生地

 07 最普通的电子管，最关键的部件

 08 V-40，MANIAC成功的物理实现

第三部分 让实现数字宇宙成为可能

 09 从无到有的数值天气预报

 10 计算机巨人身旁的“编码皇后”

 11 核聚变武器的诞生

 12 操纵进化，巴里塞利的基因宇宙

 13 制造会思考的机器，人工智能初探

第四部分 开启人工智能时代

 14 社交网络，一台庞大的模拟计算机

 15 数字生命，机器的自我繁殖

 16 云计算，数字网络的转型

 17 未来属于机器还是人类

尾声 是终点，更是起点

附录 主要人物

10 计算机巨人身旁的“编码皇后”

1946—1955年，我们在这几年的时间里乘车横跨了那个国家28次。

约翰·冯·诺依曼，1963年

“我们在蒙特卡洛市的里维埃拉地区（Riviera），那些不可救药赌徒的汇聚之地，”克拉拉·冯·诺依曼回忆起和第一任丈夫弗朗西斯的赌博之旅时说道，时值第一次世界大战和第二次世界大战的间隔，“当我们走进赌场时，看到的第一个人是约翰尼；他正坐在赌注适中的一个轮盘桌前，面前摆着一大张纸和一小堆圆形筹码。他有一个‘系统’，看见我们后，他很高兴地向我们做了一番解释：当然，这个‘系统’并非万无一失，但它确实包含漫长而复杂的概率计算，甚至考虑到了转盘非‘真’的情况（简单来说，就是可能被人为操纵）。”

“弗朗西斯去了另一张桌子，”克拉拉继续说道，“我四处转了一会儿，冷眼旁观人们陷入自我毁灭的狂欢，然后我走到吧台前坐下，想要喝上一杯。当我小口啜饮着鸡尾酒时，约翰尼过来了。”这位博弈论大师在轮盘赌桌上好运耗尽、输了个精光，而克拉拉的第一段婚姻也正面临这样的局面：“一场绝对的灾难。 ”她不得不请他喝酒。“我是一个富家女，我爸爸很富有，弗朗西斯则是一个不可救药的赌鬼——这更说明了我吸引他的地方。我们在一起4年，经历了种种烦恼，最后爸爸用钱帮我离了婚。”

克拉拉与约翰尼的相遇

1911年8月18日，克拉拉·丹（Klára Dán）出生于布达佩斯一个富裕的犹太家庭。“一个规模庞大、组织严密的家族中最娇贵、最得宠的顽童，”她这样回忆童年时的自己，“一个漂亮却惹人生厌的小孩。她尖叫着、大喊着、吼叫着走过了她的性格形成期。”她的父亲查尔斯·丹（Charles Dán）同时是实业家和金融家。第一次世界大战期间，他曾在奥匈帝国的军队中担任军官，相对舒适地度过了那段时期。但是随着战争结束，又出现了一场大乱。为了躲避库恩·贝拉的统治，他们穿越边境逃至维也纳，途中还徒步了几段。她的父亲护送家人到达安全地点后，又回国参加了地下反革命活动。“我童年最深刻、最难忘的记忆是，”克拉拉说，“站在桥对面，看着他往回走。我当时已经意识到，这可能会让他遭受灭顶之灾。”

随着库恩·贝拉政权的倒台，布达佩斯进入两次世界大战之间的黄金10年。“霍尔蒂海军上将领导的反革命运动成功了，”克拉拉写道，“我们又都可以回家了，然后匈牙利版的‘繁荣的20年代’（Roaring Twenties）到来了。”14岁时，克拉拉夺得了匈牙利花样滑冰冠军，之后被送到英国寄宿学校学习。和冯·诺依曼的家族一样，她的家族也拥有一栋大房子，三家分住，由她的外祖父主持家政。这栋大房子配备了一个巨大的露台，可以同时容纳100来人进餐或参加其他庆祝活动。在这里，这样盛大的场面很常见。花园分为两个部分，正式的部分是孩童的禁区，杂草丛生的荒园则是成人的禁地。“这条界线，”克拉拉补充道，“是那个幸福的家中，孩子和成人之间唯一的分界，它逐渐成为‘繁荣的20年代’布达佩斯的中心。”

整个家庭常常聚集在克拉拉外祖父的餐桌上吃晚餐，之后往往是庆祝时间，一直到深夜。“晚饭后不久，大家都下楼去，我姨父、姨母和他们的两个小孩住在二楼，我父母、我和姐姐住在三楼，”克拉拉解释说，“那里准备了酒,大家端着酒杯，开始闲聊。第二瓶酒往往会在人群中传来传去；不久，又引来了吉普赛乐队，也许还有一些亲密的朋友也被哄骗下床，加入进来。这样，一个完整的‘mulatsag’到来了。”

“要想用一个词来翻译‘mulatsag’是绝对不可能的，”克拉拉指出，“它不是一次派对，也不是一次盛宴，甚至不是一场狂欢；它只不过是一群玩得开心的人无意识地陷入极度兴奋的状态。到早上6时，乐队离开，我们回到楼上，迅速冲个澡。然后，男人们去上班，孩子们上学，女人们和自己的厨师去市场买菜。”

克拉拉的父亲和外祖父也设立了星期四晚上的一系列派对，我们叫它“星期四的夜晚”（Thursday Night），每月在名为The Nest的男性俱乐部中举行一次。按照克拉拉的说法，“派对值得称赞的地方是，让男人们远离商业、金融和政治的世界，可以和艺术家、作家以及其他文艺知识界的人士见面交流。”当他们决定召开这个聚会时，因为“这个袖珍小国的创造性思维的非凡成果”对女性影响巨大，所以她的祖父宣布：“第一次将女性包括进来的聚会无疑要在我们家举行。”

“这简直是太美妙了，”克拉拉回忆说，“三家都由内而外重新布置，钢琴被移开，家具被重新摆放……一楼招待晚餐；二楼的房间供人闲聊和打牌；三楼则是音乐和舞蹈的消遣——三个厨房为此至少连续忙活了三天。没人打算让小孩上床睡觉。因此，在大约13岁的年纪和以后的许多年里，我慢慢认识了我们镇上最有趣和最令人兴奋的那些人。”

克拉拉爱上了社交，这种兴趣陪伴了她一生。“我不断认识各种各样的人，因此，认识的人也越来越多，”一份在她死前仍未完成的回忆录的开头说着，“他们中有一些人闻名世界，另一些人则默默无闻；家族族长、以前和未来的皇后、打杂女工和应召女郎、政治家和权重一时的政客、夜班工人和酒吧哲人、公认的天才和沮丧的失败者……除此之外，还有更多。”克拉拉患有抑郁症，但是生活很充实。“这是一个热心肠的阴谋家的灵魂，如果我的感觉没错，她周围的朋友都反对冷漠，积极向上，”在她去世两个星期后，物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）这样写道，“这个灵魂竭力与看似悲惨的命运作斗争。命运虽然看似悲惨，但是这样的命运还是能够被打败的。”

她和弗朗西斯离婚后，就嫁给了一位体面且不爱赌博的银行家。“我们在正确的时间做了正确的事，家庭经营得井井有条。我们会在家里适时地举行聚会，”克拉拉写道，“他是一位和善、温柔、体贴的丈夫，比我大 18 岁。因为他的能干，我无事可做，闲得发慌。”1937年8月，第一段婚姻即将走到尽头的约翰尼，按照惯例来到了夏天的布达佩斯，并且和她取得了联系。

“我们打了一通问候电话，接着很快就在咖啡馆里见面并开始聊天，一聊就是数小时，”克拉拉回忆说，“我俩都对政治很感兴趣，也都喜欢对暗淡的前景进行详细的预测。（约翰尼对未来发展的评价非常接近现实，足以让人吃惊……我为他的一些预测的准确性感到不寒而栗。）我们谈了这个，还有古代史和猜对转盘的概率。我们还向对方吐露了自己不光彩的故事以及马拉松式谈话过程中发生的小插曲；我们谈到了美国与欧洲之间的区别，还有养一条小哈巴狗或大丹犬的优点。”

8月17日，他们在凯伦福德（Kelenfold）火车站告别。约翰尼从这里离开，前往维也纳、科隆（Cologne）、巴黎和南安普敦（Southampton），并于20日搭乘丘纳德班轮“乔治克号”（Georgic）返回纽约。8月29日，约翰尼回到了纽约。9月7日，玛丽埃塔（她在欧洲度过了夏天）乘坐“玛丽女王号”也来到这里。随后，一封封信件和电报分别通过双方的中介机构来往于普林斯顿和布达佩斯两地。“事实已经很明显了，我们是天造地设的一对，”克拉拉说，“我们的信写得越来越长。事情发展到了无可挽回的地步。我对我那善解人意、待我如父的丈夫坦白说，‘即便他或任何人做任何事，都替代不了约翰尼的大脑’。”

就这样，玛丽埃塔带着两岁的玛丽娜在内华达州的沙漠待了6个星期，以美国特有的仪式离婚。“我认为，这个地方给人的感觉肯定和地狱相差不远了，”9月22日，她在里诺（Reno）的江滨酒店（Riverside Hotel）里这样写道，“真是难以言表，每个人都在不停地喝酒，直到烂醉。他们像疯了一样，每天挥霍五六百美元，大厅里摆放着轮盘赌桌，寻常得就像其他地方放置的痰盂……亲爱的，你还好吗？公寓如何？你过得怎样？你有没有半点喜欢我？你一定要详细地告诉我。我现在心如浮萍，飘忽不定。”

第二天，玛丽埃塔步行56千米到达金字塔湖（Pyramid Lake）度假牧场，在那里她的离婚季渐近尾声。“亲爱的约翰尼，”她写道，“这里完全陷入疯狂，没有比这更惨的了。如果我没有在这里待上6个星期，我相信我不能坚强地活下来。我住在一片印第安保留地之中……这里充满着神奇的色彩，让人无法想象……骑马欣赏风景会很漂亮，但是晚上是致命的。想象一下6时吃晚餐，天却要到晚10时才黑。”

拿着瓦肖县（Washoe County）的离婚判令，玛丽埃塔于11月初从内华达州返回，并于11月25日在华盛顿特区法院与实验物理学家霍纳·德斯蒙德·库珀（J.B.Horner Desmond Kuper）结婚。库珀是尤金·维格纳在普林斯顿大学的研究生，战争期间在雷达方面做出了重要贡献。玛丽埃塔和德斯蒙德·库珀后来都供职于长岛的布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）。这个实验室是位于东海岸的新核试验室，弗兰克·艾德洛特一度建议把它设在高等研究院的树林里。约翰尼和玛丽埃塔保持着良好的关系，而他们的女儿玛丽娜后来由两个家庭共同抚养。

P193-197

走向智能时代

高等研究院创立时，数学被分成两个王国。随着冯·诺依曼的到来，它们的区别开始缩小。数学的第三王国正在形成。第一王国是单独的、抽象的数学领域；第二王国是在应用数学家的指导下，应用于真实世界的数字领域；而第三王国是数字宇宙，其中数字自成一脉。

数字宇宙的首次系统性实现应该追溯到中国以及《易经》六十四卦。因此，我很高兴看到《图灵的大教堂》中文版即将面市，本书讲述的是数字宇宙发展的一小部分后续故事。

从0到1，数字超越语言

本书开篇的名句来自戈特弗里德·威廉·莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646—1716）的评论，莱布尼茨与艾伦·图灵并驾齐驱，目前仍然是在预见当下数字宇宙方面最具远见卓识的人。然而，莱布尼茨本人经常强调，是中国人发明了二进制算法并首次探索它作为一个正规体系的力量。

“六十四卦代表一个二进制算法……数千年后我重新发现了这个问题，”莱布尼茨于1716年在他的《论中国人的自然神学》（Discourse on the Natural Theology of the Chinese）一书中，致信给尼古拉斯·德雷蒙（Nicolas de Remond）时说道，“在二进制算法里只有两个符号：0和1，我们可以用0和1表示所有的数字……我后来发现，它进一步体现了二分法的逻辑，也是对该逻辑最大限度的利用。”

在莱布尼茨看来，二进制编码是一种能够用于准确表达和理解所有真理的通用语言。就像他所设想的那样，二进制编码已经成为一种超越所有自然语言的通用语言，就像有机体之间无论多么不同，它们的基础语言都是DNA。

今天，约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）、朱利安·毕格罗（Julian Bigelow）及其同事们开发出的逻辑架构几乎存在于所有的电脑中，包括目前世界各地正在不断增加的移动设备里，他们未曾想过自己开发的这种逻辑架构，其原型除了来源于中国，还有可能来自其他地方。虽然他们的发明以及同时开发的编码系统，其设计意旨是可自由复制，并故意维持无专利或无保密限制的状态，然而，如果他们看到自己的想法在很大程度付诸现实，而基本原则竟然未曾改变，他们还是会感到惊讶。

迈向机器主导时代

本书讲述的重点是第二次世界大战过后数字宇宙的突然爆发。虽然书中少数对未来的猜测要么已成为事实，要么已被证实是错误的，但是由于其历史性，书中描述的大部分事实能够无须更新就一直适用。在我创作本书时，很多见证人都已离开人世，我们每个人都应该万分感激他们，因为他们的无私奉献为这个世界带来了现代计算机。  从游牧部落到古希腊人，所有人类文化都由创世的故事来讲述创造了人类的神。这些故事都包含非常多的细节。当然，在各种不同的文化中，创造了人类的神可能有许多个，每一个都有着独立的个性以及冒险或灾难性的际遇。细节很重要，就像对阿拉斯加海岸的特里吉特人（Tlingit）来说，记住渡鸦（Raven）把陆地从海洋中带出来的日子里，吃了什么早餐是非常重要的。

我们目前正在进入一个过渡期——从由人类所主导的时代转变为由越来越自治的机器所主导的时代。本书尽可能详细地记录了创造这些机器的一些人的故事。

乔治·戴森

美国华盛顿州贝灵汉市2015年3月31日

20世纪最强大的技术不是原子弹，而是软件。不过，它们是由同一群人发明的。这群天才在发明软件之前，就想到了软件几乎所有的可能性。最后，乔治·戴森终于将软件发明背后不为人知的故事呈现给了我们。精彩绝伦！

——凯文·凯利 《连线》杂志联合创始人

阅读乔治·戴森讲述的、与电子计算机发明相关的人物故事是一种享受，他的叙述充满了智慧、权威性和洞察力。阅读《图灵的大教堂》，你既可以了解数字宇宙的起源，也可以领略到作者对数字宇宙未来的敏锐洞悉。

——丹尼尔·希利斯 连接机发明者

一个从科学研究的伦理维度讲述的发人深省的故事，一个经验教训既适用于ENIAC和MANIAC时代、又适用于当今加大军事研发力度的时代的故事……本书的最后三章中，戴森对现在和未来的思考发人深省，令人毛骨悚然，也让我们清醒地认识到，我们在冯·诺依曼、图灵等人所设想的道路上走了多远。

——科利·多克托罗 Boing Boing网站联席主席

一段开创性的历史……细节丰富到超乎想象。

——《纽约时报书评》

这是我读过的、关于计算机起源的最好著作……不但让人收获颇丰，而且书中描述的内容鲜为人知、独一无二且令人震惊！

——《波士顿环球报》

故事的展开引人入胜！戴森就像拍一部知识分子电影那样在述说他的故事。他将所有的人物聚集在一起，然后一路记录他们走向普林斯顿的旅程。虽然他们当时都处于战后食物配给不足以及住房短缺的困境之中，但是当这些人物最终汇聚在一起时，故事的发展就非常有趣了。

——《华尔街日报》