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范内瓦·布什 发表评论(0) 编辑词条

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范内瓦·布什编辑本段回目录

范内瓦·布什(Vannevar Bush)(March 11, 1890 – June 28, 1974),这位具有6个不同学位的科学家教育家和政府官员与本世纪许多著名的事件都有着千丝万缕的联系,其中包括“曼哈顿计划”、硅谷、国际互联网等。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

倒转信息时代的时钟,无论你审视信息技术发展史的哪个领域,范内瓦·布什都是在那里留下过足迹的具有远见的先驱性人物。正如历史学家迈克尔·雪利(Michael Sherry)所言,“要理解比尔·盖茨比尔·克林顿的世界,你必须首先认识范内瓦·布什。”正是因其在信息技术领域多方面的贡献和超人远见,范内瓦·布什获得了“信息时代的教父”的美誉。

万尼瓦尔·布什(Vannervar Bush)的As We May Think。the Change Function著者Pip Coburn又提到,这是他认为二十世纪十篇最伟大的科学论述之一。万尼瓦尔·布什是罗斯福总统的科技顾问,对二战后的美国科技框架设计起了极大的影响。据称,如果他不从政,很可能会获诺贝尔奖。1945年的文章,他预言到了互联网的发展,现在看来极有前瞻性。

Vannevar Bush (March 11, 1890 – June 28, 1974; probably pronounced /væˈniːvɑr/ van-NEE-var) was an American engineer and science administrator known for his work on analog computing, his political role in the development of the atomic bomb, and the idea of the memex, which was seen decades later as a pioneering concept for the World Wide Web.

Bush was a prominent policymaker and public intellectual ("the patron saint of American science") during World War II and the ensuing Cold War [1], and was in effect the first presidential science advisor. Through his public career, Bush was a proponent of democratic technocracy and of the centrality of technological innovation and entrepreneurship for both economic and geopolitical security.

梦想的先驱者:范内瓦•布什编辑本段回目录

    在美国,有一位“布什”很受人尊重,他就是被誉为“美国世纪的工程师”的万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)。布什发明了当时功能最强大的模拟计算机,参与创建多个技术型企业,曾担任麻省理工学院副校长,在二战中领衔美国科学研究与发展局。他给美国总统罗斯福撰写过划时代的报告《科学:无尽的前沿》。在原子弹、硅谷和互联网领域,都有这位科学管理者和科学思想者的贡献。

    像万维网这样的东西一直是少数几位远见之士的梦想。范内瓦·布什(Vannevar Bush)就是其中的代表,这位具有6个不同学位的科学家、教育家和政府官员与本世纪许多著名的事件都有着千丝万缕的联系,其中包括“曼哈顿计划”、硅谷、互联网等。正如历史学家迈克尔·雪利(Michael Sherry)所言,“要理解比尔·盖茨和比尔·克林顿的世界,你必须首先认识范内瓦·布什。”

(图)Vannevar BushVannevar Bush

    布什的一生与麻省(兼指马萨诸塞州和麻省理工学院)结下了不解之缘。1890年3月,他出生于美国马萨诸塞州的埃弗尔内特(Everett),在为科学和教育事业贡献了一生之后,布什于1974年6月在马萨诸塞州的贝尔蒙特(Belmont)逝世。从1919年起直到1971年,布什长期在著名的麻省理工学院(MIT)工作和教学。从1930年开始,在MIT担任电子工程学教授的布什和一个研究小组开始着手设计能够求解微分方程的“微分分析机”的工作,造出世界上首台模拟电子计算机。这一开创性工作为二战后数字计算机的诞生扫清了道路。40年代早期,作为罗斯福总统的科学顾问,范内瓦•布什组织和领导了制造第一颗原子弹的著名的“曼哈顿计划”。其后,他先后参与了从氢弹的发明、登月飞行直到“星球大战计划”的众多重大的科学技术工程。美国政府依据布什的建议和构想批准成立的国家科学基金会(NSF)和高级研究规划署(ARPA)等科研机构保证了美国在尖端科技领域的长期领先地位。
    在信息产业领域里,范内瓦·布什更是功勋卓著。美国国内两个著名的高科技工业园区——加州的“硅谷”和波士顿128号公路的“高科技走廊”的诞生都凝结了布什的心血。被人称为“硅谷之父”的弗雷德里克•特曼在MIT获得电子学博士学位的导师不是别人正是布什。
    1945年,德国投降在即,日本方面的战争似乎也在强弩之末,布什因而将注意力从全球战斗转向全球资讯的共享。他在《大西洋月刊》(Atlantic Monthly)发表了一篇名为《诚如所思》As We May Think)的文章,布什在这篇文章中写到:“有一些工具即将出现,如果发展得当,这些工具将使人类能够接触并掌控人类经年累月传承下来的知识”。
    “人类经验的累积正以不可思议的惊人速度在扩张之中,”他抱怨道:“但是要穿越随之而来的庞杂迷阵,找到在那一刻非常重要的资讯项目、我们所使用的工具还停留在横帆式帆船时代。”他想象电脑有能力创造出资讯「足迹」,将相关的文字与图解连接起来。他在文章中提到,这些资讯线索可以储存起来,作为未来参考之用。布什相信,这种资讯的组织与搜集方式非常接近人类心灵的运作方式,因为人经常从一个点子联想到另一个想法。他把这个容易使用的、可搜寻的、个人的知识储存库命名为Memex。这个想象正是现在的互联网。后来,在布什发表的另一篇论文中他又提出这种机器(媒体)能够把视频和声音集成在一起。而这恰恰是今天为人们获取信息提供巨大方便的万维网的核心思想。
    布什本人没有能够建造起Memex,但却启发其他人朝着他的远景迈进。纳尔逊就是这样的追随者,只有他们在精神上是相通的。而且,都无法顺利抵达理想的彼岸。他们的理想,最后要等到90年代初,由蒂姆•伯纳斯-李创造的万维网(WWW)来实现。

资讯巨人Vannevar Bush(1890-1974)编辑本段回目录

作者:李德竹 Lucy Te-Chu Lee,国立台湾大学图书资讯学系教授

迈入资讯社会时代之今日,个人电脑,网路及多媒体已广被人们使用,成为每个人生活与工作上不可或缺的重要工具;国内外图书馆亦已完成自动化作业,利用网路与电脑提供读者各项线上资讯检索服务。现代人每天经由电脑与网路设备所接收与处理之资讯更常以上亿万个字元来计算,故快速而有效掌握资讯,成为当前资讯社会的特色。现今资讯科学与技术的进步实非一蹴可及,其影响之源可追溯自西元1945年Vannevar Bush(1890-1974)所发表之文章思维之际(As We May Think)及其Memex之设计理念,成为影响现代资讯科学与技术发展之关键。因此撰文介绍这位资讯巨人Vannevar Bush的生平,著作与记事,以及其对资讯社会之重要贡献与影响。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

壹,前言
近五馀年来,资讯科技的发展可谓一日千里,因Vannevar Bush对资讯社会的建立居功厥伟,後人尊称为“资讯科学之父”(注2),“现代电脑之父”(注3)及“超文件之始祖”(注4);且因Bush倡议建立美国国家科学基金会(National Science Foundation,简称NSF) ,故又称其为“NSF之父”(注5),该基金会於1980年起设置Vannevar Bush Award以纪念之(注6);而Memex设计之理念,则成为影响资讯技术发展方向之关键。综观言之,Bush对资讯时代的影响与贡献,实不容忽视,因而撰文介绍。

贰,生平
布希(Vannevar Bush)生於1890年3月11日美国麻省(Massachusetts)波士顿(Boston)邻近的Everett镇,父亲是教会牧师,兄姊各一人。幼年深受父亲个性坚毅及姊姊热爱科学的影响,而养成追求事实及热爱真理的人格特质。1913年由塔福次学院(Tufts College)以优异成绩先後获得学士及硕士学位。妻Phoebe Davis,育有二子Richard Davis和John Hathaway。(注7 )

Bush 22岁(1912年)时已设计profile tracer,并获得专利,次年入通用电子公司(General Electric Company)任职,因为Bush深感自己较适合学术研究工作而返母校任教。1915年,Bush同时入麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称MIT)电机系和哈佛大学(Harvard University)二校攻读博士学位,由於成绩优异,次年即获两校学位,Bush 随即应聘至麻省理工学院电机工程学系任教。为协助教学,Bush於1922年出版专书Principles of Electrical Engineering,任教麻省理工学院期间,深受该校校长Karl Compton之赏识,於1932年聘其为副校长兼电机学院院长,因而也开启後来二人长期合作与政府研究计画之关系。(注8)

1930年代,Bush专心於电子计算机械的各种设计工作,其中尤以1934年为麻省理工学院设计的微分分析仪(Differential Analyzer)最为有名。该分析仪则远较机械加法机进步,是第一台类比式电子计算机之雏型,曾用於第二次世界大战期间协助解决原子物理方面问题,该机器实为数位电子计算机奠定基础,故後人称Bush为“电脑之父”。此外,Bush协助美国联邦调查局设计检视指纹机器(Fingerprint Machine),并与美国海军合作设计Rapid Analytical Machines,以及比较器(Comparator)等工作。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

1939年,Bush除接任美国航空顾问委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,简称NACA)主席外,又被聘为华盛顿卡内基研究院(Carnegie Institute of Washington)院长,整顿该院财政及运作问题。同年,Bush向美国联邦调查局局长J。 Edgar Hoover提出空战武器计画报告,建议使用雷达协助战机侦测敌情。(注9 )

1940年,Bush预测美国将会卷入第二次世界大战,而向罗斯福总统建议将国家防卫研究委员会(National Defense Research Committee,简称NDRC)更名为国防委员会(National Defense Committee,简称NDC),该委员会应由军事,科学,商业方面之专家组成,经费由政府提供,以研究武器设备为宗旨,协助战争及三军间互相合作。总统接受其建议并任命Bush为该委员会主席,负责整合全国之科学研究,为未来参战作准备。

同年,Bush又担任铀矿顾问委员会(Advisory Committee on Uranium)召集人,推动发展原子弹之曼哈顿计画(Manhattan Project)。翌年,美国罗斯福总统为扩大国防委员会而成立科学研究发展处(Office of Scientific Research and Development, 简称OSRD),邀请Bush担任首长,负责结合工业界与学术界共同研究发展早期原子弹技术,其间Bush又成立雷达实验室。1940年12月7日日本偷袭美国珍珠港,美国正式卷入第二次世界大战。(注10)第二次大战期间,Bush从事军事方面之研究,研究项目包含火箭,战车,雷达,爆破和通讯等,对美国军事上的协助甚大,使美国能克服德国的U-boat及V-1武器之威胁,Bush後被誉为“缩短战争的关键人物”(注11)。

1941年,Bush又积极寻求政府支援原子弹(Atomic Bomb)研究计画,向美国总统罗斯福报告其重要性,获其同意执行,使美国得以於日本东京及广岛投下原子弹而结束第二次世界大战。1944年,时代杂志赞颂Bush对大战的贡献而称其为物理将军(General of Physics) ,以别於第二次大战英雄Dwight D. Eisenhower与Douglas MacArthur将军。(注12)同年,Bush出版Science : The Endless Frontier,该书内容强调科学是没有止境的,虽如此,但人类最终的成就并非科学而在提升人文素质。

1945年Bush於大西洋月刊(The Atlantic Monthly)发表影响後世资讯科学技术最深切重要的经典之作"思维之际″(As We May Think)一文,二次大战後,各学科之蓬勃发展,研究成果丰硕而致出版量急增,Bush认为如能对人类的知识作适当的处理及掌控,以及如何有效的储存,检索,利用这些研究资料/讯,才是科学研究人员责任与任务。并提出Memex(memory & index)之设计构思,Memex为一个人以机器判读资料之资料库系统,透过建立联结路径,搜寻,处理及整合等技术,供研究人员蒐集,分析各类资料并加以应用,可说是後世个人电脑,超文件,超媒体等科技发展之滥觞。(注13)

(图)Vannevar BushVannevar Bush

1946年艾森豪将军深受Bush影响对全国发表“军事备忘录”,内容含1。陆军应支援军事计画;2。政府应给予科学家及工业界最大之研究发展空间;3。查验解密後之军事成果应可用於工业技术;4。军中应设置独立之研究发展部门,以及5。政府武器制造部门应与军队计画密切整合等五项原则。(注14)同年,Bush又出版Endless Horizons专书。(注15)

1949年,美国杜鲁门总统公开表扬Bush,并称之为自1940年来美国最重要的军事及技术导师,同时,Bush之著作Modern Arms and Free Men: A Discussion of the Role of Science in Preserving Democracy亦成为当年畅销书,对美国政治及军事政策影响甚巨。(注16)Bush平时特别关心国家安全问题,而大力鼓吹美国切勿与苏俄竞相发展核子与氢弹武器,危害到人民的生命与福祉。(注17)1940年代,Bush积极推动人民安全及福祉之工作,建议美国政府成立国家科学基金会(National Science Foundation, 简称NSF),政府应资助民间之科学研究,以广泛支持战後美国基础研究及科学教育,同时又建议政府应成立健康与教育福利委员会(Health, Education Welfare Commission)。

1955年,Bush因健康问题自华盛顿卡内基研究院(Carnegie Institution of Washington)退休返回麻省。退休後,Bush仍本其对周遭事物关怀之热诚,除设计改良汽车引擎,观察分析鸟翼行动,设计推动军用船只之螺旋叶(Hydrofoil),研究适用脑部与心脏疾病的微小型医疗瓣膜(Valve)等外,并经常至各地演讲。

1957年苏俄先美国而发射第一颗人造卫星Sputnik号,Bush认为当时美国研究人造卫星落後苏俄之主要因素,追究於美国陆海空三军未能密切合作之故。(注18)Bush之专书科学贫乏(Science is Not Enough)於1969年出版。

1972年又出版Pieces of the Action,该书集合Bush多年来所发表的文章,备忘录及其生活和思想记录,是Bush的自传,文中Bush表示人生如能重来一次,他仍会作相同的事。

Bush於1974年6月30日去世,享年84岁。当时纽约时报及华盛顿邮报追悼并赞誉Bush在第二次世界大战中的卓越贡献。(注19) 归纳Bush对现代科技的贡献如Memex,资讯检索,原子弹,飞弹发展,人造卫星,氢弹及登月计画等,明显的,Bush是位成功的工程师,科学家,教师,发明家,作家,企业家及人道主义者,实为一位全方位的时代巨人。

参,重要贡献及影响

(图)Vannevar BushVannevar Bush


Bush是第一位设计并使用电算机械解决数学与工程问题的美国学者。1945年影响後世深远的重要文献"思维之际"(As We May Think)刊在大西洋月刊,该文认为人类所有之创造及发明,仅能增强和延伸人类体力面而非其心智面,所提出Memex系统之构想为个人储存资料及与外界联系设计的机器,类似人脑,可帮助人类记忆和组合档案。该文内涵除使1950年後资讯科学蓬勃发展外,进而促使超文件(Hypertext)及电脑辅助教学(CAI)技术的产生,文中并预言未来世界将出现乾式摄影(Dry Photography)技术,类似现今的拍立得技术,利用微卷(Microfilm)储存大量资料,记录人类语音之机器(Vocoder),传真技术(Facsimile)以及可自动进行逻辑运算的思想机器(Thinking Machine)等。(注20)上述预言对学术贡献,後世科学,超文件(Hypertext),电子图书馆(Electronic Libraries),资讯检索(Information Retrieval)等之研究与发展有无限之启发,以下详述Bush的影响及贡献。

一,一般科学技术影响及贡献
Bush於1933年发表"The Inscrutable Past"一文,该文以大学教授日常生活中使用各项自动化设施为研究对象,印证人类不需要了解所用机器的复杂结构方可使用,并预测人类未来生活之条件会更好。(注21)

1941年,Bush希望能改变人们对科学的认知,也就是科学并非仅应用於战争之观念,其在传输,食物,衣著和其他方面,皆有其更重要之用途,远较制造武器更能造福人类。同时并强调应用科学可以创造无数契机,善用科学可解决人类疾病问题,增进生活水准及品质,追求人类快乐幸福。(注22)

1945年,Bush答覆罗斯福总统之报告书Science : the Endless Frontier : A Report to the President,其内容详释科学与政府之关系,战争期间疾病问题,科学和公共福利关系如国家安全,人民工作,基础研究,以及培养美国青年人之科学研究等方面,并强调政府应延续二次大战期间对医药和相关科学之研究以及协助公私立组织机构进行科学研究工作。(注23)

Bush深感科学研究对国家重要性,於次年建议政府应长期提供研究环境及经费,以鼓励年轻人培养其科技创造力,以及网罗各界学者专家组成基金管理委员会,以合约或奖助金方式赞助政府以外的组织进行研究,支援公私立学校之基础研究并将研究成果呈报总统。此外,为发展和鼓励国家科学研究及科学教育,建议成立国家科学基金会(National Science Foundation,简称NSF),以支援基础研究,同时并规画该会之成员,组织,任期及功能,故Bush被称为“NSF之父”。(注24)

1949年,Bush专书Modern Arms and Freemen出版,内容强调科学在民主政治国家所扮演的角色,呼吁美国民主政治和科学研究应不因世界局势转变而受影响。(注25)

Bush於1964年阐述科学设计之各种机器,但科学并非万能,仍有其不足之处,认为人类应同时重视信仰和哲学以补其不足。(注26)

1992年,James M。 Nyce 和Paul Kahn分析Bush1930年在MIT设计制造的Rapid Selector机器,推论其系依Machine Intelligence原理而制造,可检索经编码过之缩影资料,并具备复制和列印功能。当年,美国农业部图书馆馆员Ralph R。 Shaw修改Bush设计之Rapid Selector功能并使其能适用於图书馆之作业。(注27)同时,Colin Burke则认为Bush之Memex构想源自於Rapid Selector,但因Rapid Selector组件过於庞大,处理速度慢,价格昂贵,未取得专利,市场导向不明,及类码表问题等皆尚未解决,而无法进一步发展。(注28)

Bush博学多闻,不仅在科学与技术方面为人类开启新页,其他如医学,公共福利及军事方面亦对美国及全人类贡献良多。由於Bush认为医学与科学具有密切关系,陆续发表此类文献,期能影响政府运用既有的科学技术促进医学研究。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

二,Memex方面
Bush的Memex是现代个人电脑的雏型,也是首次为协助人类思考和管理资讯而设计的理想机器。

1939年在"Mechanization and the Record"中,Bush详述Memex的功能,此理念於六年後才撰写成"As We May Think",该文综论Memex具有增强人类控制资讯环境,增加自行控制处理资讯能力,增进人类福祉与支援以及加强人类思想处理能力等四方面影响。当时Memex被Bush视为个人档案和私人图书馆,强调其独特性质,为一类似人脑的机器,其功能远超越当时以发展之数位电脑(digital computer)。(注29)1945年的Memex是为伸展人类体能而设计,并无法加强智慧能力,後世研究者於Memex加入索引及连接等功能,以扩增其为人类提供资讯相关服务之能力。

1959年,Bush提出MemexII理念,对首次提出之Memex设计概念作进一步解释及修正。(注30)Douglas C。 Engelbart,美国加州史丹福研究所(Stanford Research Institute)高级研究员於1962年赞誉Bush学术成就,认为Bush的Memex与其本人所研究之人类智慧效能计画相关,因此将该计划函寄Bush并请其指导。(注31)

1967年,Bush估计当时全世界每周产生之印刷资料,可以数吨计算,这些资料随著时间的流逝,或遗失或内容重覆,因此需要对资料之制作,储存和检索采取革命性的改良措施,以经济人类的资源,因此发表"Memex Revisited"一文以修正1945年所提出之Memex理念。(注32) 1970年,Bush说明於1934年设计Differential Analyzer的架构及功能,同时分析其与Memex的设计理念之异同。(注33)Theodor H。 Nelson於1972年深入分析Bush Memex所具备之展现形式,全文编辑档案以及数位式传输文件等功能,启发Nelson发展超文件(hypertext)之理念,如设计全文编辑方式之接收与传送资料等,因此,於1989年Ted Nelson称Bush为"超文件始祖"(注34),而Nelson则被称为"超文件之父"。

1981年,Linda C。 Smith曾研究学者引用"As We May Think"一文对现代资讯科学之影响,将所蒐集之引用文献内容整理成历史背景,硬体,软体,资讯储存及个人资讯系统等五方面详加分析,发现Memex具有缩小储存空间,增快检索速度,扩大记忆体等特性。(注35)年後Linda Smith再次与Paul Kahn研究1980年至1990年间引用"As We May Think"之情形,将引用文献内容依硬体说明,资讯储存,历史背景,关联与选择及个人资讯系统等五方面影响分别讨论,再次证实Bush的Memex对资讯检索系统的贡献,并建议对建立检索,分享资讯及连结功能等做进一步研究。(注36) 1999年李德竹教授延续研究1991年至1998年间"As We May Think"被引用之情形,根据引用文献之内容,分析结果显示个人电脑,超文件与超媒体,线上公用目录,网际网路,全球资讯网,数位图书馆及神经系统等技术,皆根据Memex之构思研发而成。(注37)Larry Owens之博士论文详细探讨Bush之微分分析仪(Differential Analyzer)之设计理念及制造方式,认为微分分析仪实为美国战後最重要的机械,可视为早期的电子计算机之雏型。(注38)综合Bush之贡献,Bush不但是一位具有工程师,发明家,教师,作家和行政管理专家等专长的伟大学者,其重要的经典之作"As We May Think"视为是应用机器处理资讯和知识的先驱,所提出的Memex设计理念影响後世超文件(Hypertext),多媒体(Multimedia),资讯检索(Information Retrieval),人工智慧(Artificial Intelligence)及电子图书馆(Electronic Library)等技术的演进与发展。

(图)Vannevar Bush的MemexVannevar Bush的Memex

三,现代化影响与贡献
Bush的Memex是模仿人脑细胞之结构,也就是非直线之特性,设计资讯储存,处理及检索之运作路径(Trail),因此直接影响後世之超文本(Hypertext),光碟技术(Optical Technology)之发展。但研发之技术似乎仍无法与人脑功能完全相同。以上三项技术中,超文件技术则有Theodor Nelson积极发展,而提出国际知名Xanadu Hypertext Systems;光学技术促使光学媒体之开发;而资讯储存技术则朝向线上检索及全文资料库方面快速进展。(注39)

1989年,Noman Meyrowiz依据Memex设计构想讨论超文件,认为当时超文件技术包含无线电网路,扫描器及储存功能,以及处理图片,声音,手稿外,但未来尚须解决内容检索,连结,查寻,影像,编辑与输出入技术,展现品质,应用目标导向,超媒体资讯,著作权及作业标准化等方面技术及相关实务问题。(注40)为纪念并发杨Vannevar Bush於"As We May Think"一文中的Memex机器理念,Dr。 Edwin Brownrigg资助成立Memex Research Institute,网罗各方专家学者从事资讯技术的相关研究,以作为建构新一代全球性共用资讯系统的研发机构,尤其著重电子图书馆与电子馆藏之开发,以求实现Bush Memex之理想。(注41)

1992年,有学者认为Memex是个有机体,如能继续延伸超文件特质,更具有创新发展。(注42)Randall H。 Trigg认为利用Memex中路径(Trailblazing)与连结(Linking)功能,建立有效的检索路径,可查寻大量资料及讯息记录,但仍无法解决超文件易使人迷失的问题,因此建议超文件系统中设计指引(Guide)之必要性。(注43)同时又分析超文件功能之所以尚未实现的主要原因是因为安全保密,著作权问题,光学扫描暨储存资讯媒体技术尚未成熟,多样性的硬体环境及封闭性系统,编辑作业以及缺乏适切标准,而使得不同资讯来源不易整合,(注44)换言之,超文件技术仍有待继续开发。

美国麻省理工学院和布朗大学为"As We May Think"发表五周年,於1995年举办纪念研讨会,再次发扬Bush的Memex理想及影响,以激励启发後人。(注45)

1999年,麻省理工学院电脑科学实验室推出之“活氧计划”(Oxygen Plan),该计划之目的与Bush於1945年所建构之Memex系统构思更是不谋而合。(注46)Memex的直接或间接影响方面,可由网际网路上设有无数的以Memex为名之网站证实,Memex之影响层面将继续对未来资讯科学与技术之研发更是息息相关,永无止息。

肆,结语
总而言之,Bush之As We May Think文献及Memex之设计构思影响力久而弥新,虽然Memex之设计仅是一个理念并未实现,但已成为科技研发所追求之理想境界,後世学者立其为研究之目标,对不同学科产生不同内涵,追本溯源仍为Bush当时所提出之创见而致。因此,相关研究及技术随著时代演进不断有新的创意及设计产生。明显的,从丰富的Bush著作及学者专家引用文献中(注47,注48,注49,注50,注51,注52),显示其成就及贡献并不因时间流逝而递减,相反的,仍将会持续不断的导引人类开创崭新的技术境界和面向。这证实了牛顿之名言:“站在巨人的肩膀上,会看得更高,更远”!

二十世纪美国科学大厦的建筑工程师——万尼瓦尔·布什编辑本段回目录

王大明

摘 要:万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush, 1890-1974)以美国“大科学的先驱”而闻名于世。在第二次世界大战期间,布什创建并领导了美国著名的科技研究发展局(OSRD),因此被认为是“有可能决定战争胜负的人”;战后他所发起撰写的“布什报告”成了美国制定科学政策的“圣经”;他还预见到了个人计算机和数字化图书馆的无限前景,成了信息时代的预言者。本文叙述了布什的生平和他在上述几个领域所做出的贡献。

关键词:V. 布什 第二次世界大战 军事研究 科技政策 科技管理

美国无疑仍是当今世界的科技最强国,特别是在基础科学研究方面,可以说是几乎无人能望其项背。以前不久刚刚度过百年纪念的诺贝尔奖中的物理学奖为例,在第二次世界大战结束后的半个多世纪里,90位获奖科学家分布在欧、美、亚三大洲的16个国家,但其中来自美国的获奖者有50名之多,占此时期全部获奖者的60%!所以,探究美国科技持续强盛的原因,对我们而言,既饶有兴味,也有很大的现实意义。因为他山之石,可以攻玉。

差不多20年前当我还在中国科技大学读研究生时,导师范岱年先生让我的几位师兄翻译了一部英文小册子,书名是《Science—The Endless Frontier》(俗称“布什报告”)。这本书翻译出来后由当时的中国科学院政策研究室作为研究资料非正式地出版了,[1] 我就是从这里第一次听说了V.布什这个名字。后来又多次听到钱临照先生提起这个名字,然后又因为我的另一位师兄郭继贤对美国在第二次世界大战中军事科技的研究,[2]让我对布什留下了比较深刻的印象。最近一个时期,因为我自己开始学习和研究美国20世纪初以来的科技发展历程,得到一点也可能是老生常谈的认识,那就是科学技术事业的发展除了要有大批的研究专家外,杰出的管理和组织专家也是必不可少的。布什正是这样的人物,因为他的名字的确是一个美国科技事业由边缘走向中心这段历史时期无可回避的名字。

钱临照先生曾说V. 布什和K.T.康普顿堪称是美国大科学之父,此言或有过于溢美之嫌,但绝非言而无据。其根据就是:在第二次世界大战期间,布什被认为是“有可能决定战争胜负的人”;战后他所发起撰写的“布什报告”成了美国制定科学政策的“圣经”;他还预见到了个人计算机和数字化图书馆的无限前景,成了信息时代的预言者。1974年6月底,当布什逝世时,美国各大报纸都刊登了讣告并发表了大量的纪念文章,其中时任MIT校长兼肯尼迪总统科学顾问的威斯纳这样说道:“对于科学技术的发展而言,美国没有任何人比万尼瓦尔·布什的影响更为巨大。在二十世纪可能不会再有能与他相提并论的人了。”([3], p.529)

一、 生平理想:要成为一名真正的工程师

万尼瓦尔·布什于1890年3月11日出生在离美国东部重镇波士顿不远的一座海滨小城普罗温斯顿,家中还有两个分别比他大9岁和4岁的姐姐。当他1岁时,随父母迁移到波士顿郊区一个叫切尔西(Chelsea)的卫星城镇。他的父亲理查德·佩里·布什(Richard. Perry. Bush, 1855-1926)原来是个水手,后来成为一名新教平民牧师。父亲对布什影响最大的有两点:一是自由教派的积极入世思想,二是雄辩的演讲才能。布什的母亲是位商人的女儿,但气质高雅,很少商人气味。

牧师的收入十分有限,勉强能够维持家庭的最低开支而已。而布什从小又是个体弱多病的孩子,用他自己的话讲,是“生了不少时间的病”,得过 “儿童时期常见的” 几乎所有的疾病,有一次甚至严重到卧床不起达一年之久的程度。所以他的童年几乎是在贫病交加中度过的。好在母亲很节俭,父亲很乐观,使布什战胜了这些人生道路上最初的困难,慢慢地长大了,同时体验到了下层百姓的悲苦炎凉。

布什在切儿西地方的小学和中学上学,学习成绩不错,特别是数学和物理,他很早就表现出了在这方面的才华。布什不仅喜欢动脑,也很喜欢动手。学校里的手工课是他最热衷的科目,除了学校的课程,他还在家里的地下室摆弄各种玩意儿,一方面是出于个人对新奇发明的兴趣,另一方面,他也清楚地知道自己家里的财力情况,很快就会需要自己把教育变成谋生的手段。还有一个社会时尚方面的原因,布什的少年时代,即19世纪末20世纪初,当欧洲上流社会正关注科学上的各种新奇发现,进入所谓“激动人心的年代”时,美国社会的中产阶级却更津津乐道于诸如贝尔的电话、爱迪生的电灯和留声机等等大量技术上的发明和进步,因为这些发明不但满足了人们的好奇心,也给发明者带来巨大的物质财富。因此,对于中下阶层的男青年而言,做出技术方面的创新发明,不但可以年纪轻轻就光宗耀祖、出人头地,从事令人羡慕的职业,过上比父辈更体面的生活,而且也体现出一种心灵手巧、追求新奇的新时代的男子汉气概。

1909年布什高中毕业,身高183公分但体形偏瘦,不太好运动但好动脑的他很想进入一所比较好的大学继续学业,但由于两个姐姐上大学已经用尽了家里的积蓄,使他选择大学的第一个条件就是必须能自己挣钱念书,所以他只能选择了离家不远的塔夫茨学院(Tufts College)。他在同届入学的125名新生中数学是最好的,物理也很棒,所以为同学们辅导数学和物理课,就成了他挣钱的一个办法。他常常在晚上开设辅导课,为了吸引更多的生源,他也叫来一些要好的朋友做“学托”,就是大家都来听他的课,并拿出5毛钱听课费放在面前做示范,但这些钱布什是不收的,最后还是由他们自己收回去。布什上大学二年级时,还顶替一位因病请假的教师教了半学期的课。有时间的时候,布什也会琢磨各种技术发明来解决经济问题。例如他曾经设计出一种半自动的机械地形测量仪器(Profile Tracer),当他推着这新鲜玩意儿在田野间做试验的时候,别人还以为他在收割着什么,因为那东西确象个收割机,这架“收割机”于1912年获得美国专利,是布什平生所获得的第一项专利,虽然这项技术发明最终也没有找到买主。

这个时期最重要的收获,就是他为自己找到了未来的方向,那就是成为一名真正的工程师。他写道“……我重新为思想确立了方向。事实上,我第一次决定要做一个真正的工程师。我不但要懂事,而且要懂人。”([3],p.37)在此后的数十年间,他一直都在孜孜不倦地朝着这个方向努力。二十多年后的1937年,布什在《科学》杂志上发表了一篇文章“工程师及与政府的关系”,[4] 对自己少年时的理想做了总结,那就是工程师实际上决定了政府工作的效率和社会发展的面貌。

当他23岁大学毕业后,为了能挣到足够的钱再回到学校读博士,另外也为积累待人处事的社会经验,布什先进入通用电气公司工作,一年后又到一家女子学校担任数学教师。最后于1915年秋天,经母校校长的推荐,他终于得到了克拉克大学的一大笔奖学金——1500美元——用以攻读工程博士学位。布什到了学校,发现指导教授是要他研究声学而不是他原来所谈好的工程,布什立刻表现出了不愿意受人摆布的自主意识,他放弃了这来之不易的奖学金,离开了这所学校,改为申请攻读麻省理工学院的电气工程博士学位。

二、 MIT的岁月:从学生到教授

麻省理工学院答应录取他来攻读博士,但没有奖学金,而他口袋里前两年打工挣来的钱只够他维持一年的学习费用。于是他还得千方百计地说服学校当局同意他用一年的时间取得博士学位。他跟电气工程系里指派指导他的教授甚至签了个合同,以保证若他在一年内完成论文,学校应授予他博士学位。而那位导师根本不相信他能按时完成论文。

但出乎该导师的意料,布什竟然提前完成了博士论文。1916年4月,他向导师提交了一份长达169页的论文,内容是关于在赫维赛德(Oliver Heaviside)工作的基础上,探讨把某些微分方程变换成更容易计算的代数方程的数学运算,以帮助解决电力传输中的一些相关技术理论问题。论文最终获得了通过,布什于当年的夏天拿到了博士学位,然后回到自己的母校塔夫茨学院当了电气工程系的助教。

这时候欧洲已经爆发了第一次世界大战,而远隔大西洋的美国虽然竭力想保持中立,但最终还是于1917年4月参与了争斗。在此之前,实际上已经有一些科学家和工程师参加了部分军方的工作,其中发明大王爱迪生担任了海军的一个科学咨询委员会((Science Advisory Board)的主席,目的是激励发明家来证明爱迪生的“现代战争是机器的问题,而不是人的问题”的观点。受爱迪生喜欢实干、不尚空谈理念的影响,爱迪生委员会的成员几乎都是工程师和工业家,没有科学家。于是受到冷落的科学家们在1916年成立了自己的委员会,称为国家研究委员会(National Research Council),隶属于国家科学院(National Academy)。这个科学家委员会将自己的目的定为革新美国的武器装备。当时德国的潜水艇屡屡攻击美国的船只,海军急切希望找到有效探测潜艇的方法,这项任务最后交给了科学家委员会里的物理学家密立根。

年轻的大学助教布什牛刀小试,他也从自己的角度第一次介入了军事方面的研究。他提出了一种装置,可以利用磁场干扰的方法来探测潜艇的存在。为了实现自己的理论设想,布什于1917年5月到华盛顿面见密立根,当面陈述了自己的想法。他的意见得到了密立根的重视和支持,认为布什的设计值得做成实物大小来进行实验。鉴于布什不愿意接受政府的控制,密立根答应给著名的私人基金会——摩根基金会的主管写信,推荐由他们来资助布什的实验工作。布什从与密立根的会晤中得到了极大的鼓舞,他立即着手推进这项实验。虽然实验最后以失败告终,但他认为这主要是因为军方对技术的了解不够和效率低下所造成的恶果。但他也得到了一个收获,那就是“战争不只是个军事行动,它不是个武器的问题。它不是军队之间的冲突。它是个庞大的经营业务。它是个巨大的工程问题。”

随着第一次世界大战的结束,布什也离开了塔夫茨学院,来到MIT的电气工程系任教。从1919年开始,布什在这里度过了20年的时光,为MIT电气工程专业和其他科学研究与教育做出了极大的贡献。

当时的MIT,电气工程虽然已经成为了独立的系,但仍然停留在比较初级的水准上。在1921年之前,全系甚至还没有研究方面的预算,在全系的20名教师中,当时的系主任委托布什负责研究生的学习和研究活动,布什以极大的热情投入到这项工作中去。1921年,全电气工程系取得硕士学位的只有4个人,一年以后,有了37人,再一年是45人。总之,由于布什的介入,从1922开始的10年中,电气工程系平均每年授予51个硕士学位,这是前10年的10倍!后来甚至有人说当时美国全部电气工程师的三分之一出自MIT。([6],p.295)

除了教学之外,当然布什的真正兴趣还是在研究上面。他开始琢磨起当时在技术上属于尖端的问题:电力网输送的优化问题。当时电力在美国已经日益成为生活必需品,供电系统在迅速扩大,但也有一些令人烦恼的技术困难,如绝缘问题、电力波动问题、闪电等外界因素造成的损害问题等,都使整个电力系统经常处于不稳定的状态。西屋和通用电气等美国大型电力公司的工程师们日夜都在钻研着解决的办法。布什在这个问题上采取了另辟溪径的做法,他试图用机械计算机来辅助设计复杂而稳定的电力系统。在解决这个问题的过程中,布什得到了一个重要的副产品,那就是由他改进的一种早期的模拟计算机:微分分析仪(differential analyzer)。这个仪器后来在科学研究、工业设计和军事装备等方面都派上了大用场,布什也因此被一些人称为美国计算机研究事业的先驱。

布什在MIT的头10年,也是MIT历史上比较混乱和沉闷的时期,主要是因为学校缺乏坚强、有活力的领导所致。但对布什而言这10年却是个丰硕的时期,一方面他的个人家庭生活基本没有受到多的冲击,因为他有稳固的学校职位和数家公司的股份,所以经济上无多少后顾之忧;另一方面他在工作上卓有成效,因此这个时期反而成为他一生当中的第一个巅峰时期,他培养出了许多有才华的学生、完成了一些有价值的研究项目、参与经营的几家公司都不同程度地获得了成功、添丁加口的家庭也很美满幸福、在MIT的薪水从1919年的每年3000元涨到了1929年的每年7000元,如此等等。可以说,布什到此时已经在知识、地位和财富方面达到了令人心满意足的高度,如果不是接下来发生的事情的话,可能我们看到的就是一个小富即安,而不是后来活跃在美国当代历史舞台上的布什了。这就是卡尔·康普顿的到来。

1930年来自普林斯顿的物理学家康普顿(Karl Taylor Compton, 1887-1954;他是诺贝尔物理学奖获得者A.H.康普顿的哥哥,习惯上大家称他为KT)来到MIT担任校长,到任后他立刻就开始着手改变MIT原来的杂乱无章状况,在许多改革措施中,有一条是鼓励教授在校内做研究,而对他们在校外的兼职工作做了严厉的限制。这一条惹恼了布什,他第一次面见康普顿,就是为了抗议这条规矩。结果一向倔强的布什这次服从了新校长的意愿,但他是心甘情愿地服从的,并且对康普顿留下了极为美好的印象,后来给予了他极高的评价,他说新校长是“在我所见到过的人中,最让人喜欢的一个。麻省理工学院所有的人在所有的事情上都那么忠心于他,所以他做什么都没有人反对。他很有见识、悟性、理性、辨别能力,很和气,不是个得意忘形、自高自大、自私自利的人……任何人只要能够避免,就不会去伤害他。”([3],p.73)

康普顿对布什也很欣赏,他首先提高了布什的薪金,达到了每年10000美元,这在美国大萧条时期是非常高的报酬。紧接着,于1932年初,又任命布什担任了MIT的副校长,同时兼任当时学校5个学院之一的工程学院的院长,并且成为校董会的成员。由此在MIT形成了一个康普顿-布什为核心的领导体系,迎来学校发展历史上的一个黄金时期,也把布什推到了美国更广阔的科技活动舞台。

布什愈来愈成为一个精明强干的科学家、工程师和管理者。由于杰出成就,他此时已被选为美国国家科学院的院士。30年代初,为了从大萧条的创伤中尽快地恢复,美国总统罗斯福实行新政,倡导国家政府积极干预经济活动,而不再放任其自由发展。他并号召科技人员也要积极参与国家的复兴,为此他任命KT康普顿担任了一个新成立的科学顾问委员会的主任。但康普顿主要是将精力用在对科技进行批评的一些新政支持者的反批评上,他认为联邦政府应该成为科学的主要资助和主办者,而不是听由像卡内基、洛克菲勒基金会这样的私人基金来支配国家的基础科学研究方向。布什积极支持康普顿的观点,同时也参与了更多的所谓“政府科学”(governmental science)的活动。在科学研究方面,除了前面提到的关于电力传输系统的优化和稳定性问题的研究外,布什还涉及到一些基础科学方面的研究,例如他曾对荷质比与速度的关系作过非相对论的解释。提出了电子电荷随速度而改变的假说,并认为当电荷之间的相对速度等于光速时,它们之间的作用力将变为零。但是,他并没有引证实验事实来支持这种假说。[5]但这项研究奠定了布什不但在工程技术、应用科学方面的发言权,也证明了他在纯科学研究方面的实力。

1939年,布什被华盛顿的卡内基研究院(Carnegie Institution)聘为院长,从此离开MIT。之后他亦被任命为国家航空咨询委员会(National Advisory Committee for Aeronautics,NACA)的主席,这使他开始涉足美国家的军事研究决策领域。这个时期,在华盛顿也形成了一个对美国政府、国会和军方决策有重大影响的科学家圈子,其核心成员,除了布什本人外,还有他的老朋友MIT的院长康普顿、哈佛大学校长康南特(James Bryant Conant, 1893-1978)和AT&T贝尔实验室主任(后担任美国科学院院长)朱厄特((Frank Jewett, 1897- )等人。当他们聚在一起时,布什后来回忆道:“就是大家一块儿深刻地分享着一件东西——担忧!”([6],p.296)因为战争的乌云正在世界的上空密布,而就在这一年,德国人发现了原子核的裂变现象。

三、 贯彻新观念:科技研究的结果决定着战争的胜负

第一次世界大战爆发时,布什还是一个乳臭未干的大学生,虽然他后来主动参与了一些战争技术的研究,但基本上属于一个旁观者。难能可贵地是他敏锐地预感到科学技术在现代战争中的重要作用。第二次世界大战爆发的时候,对布什而言,情况就完全不同了,这时候的布什已经是美国科学技术界、工业界,甚至是政界都闻名遐迩的人物了。由于对第一次世界大战中惨烈景象的犹新记忆,第二次世界大战在欧洲爆发后,美国国内有许多人强烈主张美国应该置身事外,对欧洲的战争作壁上观。但布什基于自己对法西斯侵略者本质的认识,相信美国迟早会卷入战斗,而令人可怕的是美国却“没有作好准备”。之所以如此,是因为美国的军方和政界人士并没有认识到,战争的形式已经改变,已不是军方和政界人士们凭着传统观念所能完全了解的东西了,面对全新的现代化技术性战争,纯粹的军方人员已经没有足够的能力来应对,所以国家安全的内涵必须做出相应的改变,这就是必须吸收和动员科技与工业等各方面的专业民间人士在政府的最高层次上参与工作,否则就形不成真正强大的军事力量,从而也不会给国家带来真正的和平。

布什的这个想法其实上是针对美国军方长期以来在军事技术装备研究等方面的封闭传统有感而发的。美国的军事技术研究领域历来是军方的自留地,非军方研究机构很难置喙其中。在战争技术还比较简陋的过去,其后果还不甚显著,但在现代战争的条件下,一方面,军方人员视野狭隘、观念陈旧,却掌握了绝大部分研究的物质资源,而另一方面,民间研究机构蕴藏着极大的人才和思想资源却无从发挥,致使国家的军事力量无法得到更大的加强以适应新形式战争的弊病就暴露无遗了。基于这种认识,从1940年开始,布什积极活动,寻求建立一个新的、不仅仅担负咨询使命、能领导和协调民间研究机构参与到军事技术的研究中、并能在某种程度上代表官方资助民间研究机构的机构。为此,他通过在政府中的朋友向美国总统罗斯福提交了一份只有一张纸、四段话的备忘录,在里面他把自己心目中的机构命名为国防研究委员会(National Defense Research Committee,NDRC)。1940年6月,罗斯福总统会见了布什,他们只谈了一刻钟,罗斯福就批准了布什的计划。两天后,总统在一次记者招待会上宣布任命布什担任新成立的国防研究委员会的主席。

NDRC的成员有代表大学研究力量的KT康普顿、康南特和托尔曼(Richard C. Tolman,一名来自加州理工学院的物理化学家),代表工业实验室研究力量的朱厄特,还有代表政府部门和军方的几名官员。罗斯福总统把NDRC的目标定为补充而不是代替军方自身的研究,而布什则把其工作方式定为与大学、研究机构和工业实验室签定研究协议而不是组建这种机构。另外,在NDRC的组织机制上,布什根据总的目标成立了5个分支机构,即:装甲与军械、化学与爆炸装置、通讯与交通、仪器与控制、专利与发明。他还授权各分支的领导人可以根据需要随时组建次级的专门小组来解决具体的军事问题,推动研究活动的持续开展。这种机动灵活、兼收并蓄的组织方式,后来被证明行之有效。

此时,美国尚未正式参战,但荷兰、卢森堡、比利时和法国相继陷入德国人之手、英法军队在敦刻尔克的惨淡大撤退等等事件的发生,这些血的教训使美国大多数人开始认识到纳粹的可怕和战争阴影的逼近。虽然仍有人反对介入战争,但支持反纳粹战斗并加强自身的战备却也到了人人都能意识到的程度。美国国会通过了“租借法案”,开始公开从道义和物质方面给予英法等国以支援。美国军方强调备战的数量,布什则强调备战的质量——研究,并且是一种能动员一切智力资源的、军民结合式的研究。NDRC的成立是他贯彻自己新的战争理念的第一步。

NDRC的经费来自总统的应急基金,在其成立的第一年,获得了650万美元的支持。布什用这笔钱采取委托协议的方式,在一年内动员和资助了上千名科学家参与军事研究工作,与32个大学研究机构、19个工业实验室签定了126份研究合同。“用合同来参与”军方的研究,不是布什的首创,但如此大规模地动员民间科技力量为战争服务,则是他的功劳。这里面有许多具体的管理问题,例如项目和人员的遴选、保密、知识产权的归属、军方与民间科技机构的关系等等。布什运筹于帷幄,组织各方面的力量和资源,成功地完成了这个复杂的操作。

虽然罗斯福总统为竞选连任,曾誓言美国决不参与这场战争。但随着欧洲战事的进一步发展,以及日本军国主义在亚洲的扩张,布什愈来愈认识到美国卷入战争的不可避免性和加强战备的迫切性,同时深感NDRC经费来源的不稳定性——因为总统基金实际上是以总统的个人意志为转移的,总统会随时根据自己的政治需要而对其加以取舍。所以,必须寻求法定的经费来源,以维持研究的稳定和持续。此外,NDRC组织的活动中也没有包含任何医疗方面的研究内容,还有就是研究的结果往往停留在实验室阶段,很难制成产品投入实际的应用。这些情况的发生,盖源于NDRC本质上还是扮演着一个咨询顾问的角色,虽然它有权签定许多研究合同。这使得布什深感有必要对NDRC加以扩充或改造,使其成为涵盖面更广、实用性更强的执行机构。为此,布什收敛了自己一贯急躁的坏脾气,一次又一次地向政府、国会和军方进行游说,甚至通过新闻媒体来宣扬自己的观点。但由于军方的反对,布什的努力收效甚微,直至1941年12月7日美国历史上的那个黑色星期天。

日本偷袭珍珠港事件促使美国下定决心对德意日法西斯轴心国正式宣战,而布什的构想也在此时得以实现,美国国会批准成立了布什一直在主张的实体性机构——科技研究发展局(Office of Scientific Research and Development, OSRD),作为应对反法西斯战争的重要措施之一,OSRD的经费纳入国会的战争预算。布什从此终于获得了大展才华的舞台。

检阅OSRD的成就清单,首当其冲的就是雷达技术的应用。最早发明初级雷达技术的是英国的物理学家,但很不成熟。然后他们把这个技术雏形带到了美国,那还是在NDRC时期。布什立即意识到了这项发明的巨大军事价值,就与康普顿商议在MIT建立了辐射实验室(Radiation Laboratory, Rad Lab),选派39岁的物理学家李?杜布里奇(Lee A. DuBridge)来领导,并与之签定合同,拨出巨款加以扶持。到OSRD时期,更是给予最大的支持,使这个MIT新建立的实验室终成为赫赫有名研究机构,其研制出的一代又一代的新式雷达,在战争中发挥出无比的“知彼”威力。该实验室刚开始时仅有十几名工作人员,到战争结束时已接近4000名,总经费预算超过15亿美元!

在研究管理方面,布什提倡的寓军于民、合同参与的方式发挥了灵活高效的神奇作用。OSRD在战争期间动员了超过6000名的科学家参与研究工作,其中包括占全国总数75%的物理学家和50%的化学家。类似于辐射实验室那样得到OSRD强大支持的研究机构,还有设在CIT的火箭实验室和设在霍普金斯大学的爆炸引信实验室等。对于1943年以前的大部分美国物理学家,以及在这之后没有参与曼哈顿计划的物理学家而言,“物理学研究”甚至就意味着在这三家实验室里工作。这三大实验室在战争期间总经费也远超过了20亿美元——曼哈顿计划所花费的经费。

虽然OSRD的年经费预算到1942年已经突破了上亿美元,但布什依然觉得钱不够用,为能够把钱用在刀刃上,他为OSRD制定了一个所谓“不计报酬-不计损失原则”(no-profit-no-loss rule),即不从OSRD的合同项目资金中领取报酬。他本人以身作则,虽然担任着OSRD最高领导人的职务,但自始至终只在卡内基研究院领薪,没有拿过OSRD一分钱。在反法西斯战争同仇敌忾的气氛中,也在布什个人魅力的感召下,各合同项目实验室(大约有300多个)的科学家们不计名利,忘我工作。CIT的化学家鲍林对此有生动的描述:“这里的实验室已经失去了往日的悠闲。我们有数不清的战争研究项目,每个人都全力以赴。”[7] 

努力工作带来了丰硕的成果:反潜雷达、防空雷达、机载雷达、高炮瞄准雷达、无线电引信炮弹、运筹学反潜、固体火箭等等。这些成果在战场上取得了巨大的成功,以至于有一些后来参与了曼哈顿计划的物理学家也认为:“原子弹仅仅是结束了战争,而雷达赢得了战争!”([6],p.308)

其实早在1939年初,布什就注意到了发现核裂变的物理学新进展,但他没有加入裂变所引起的科学界和公众的狂热,因为他认为比起其他紧迫的研究项目来,原子武器是很遥远的事情。当年9月,由于西拉德和维格纳说服爱因斯坦写给罗斯福的信,总统批准国家标准局建立了一个协调裂变爆炸研究的机构:铀委员会。但这个委员会对研制原子弹的问题反应迟钝,将近半年的时间里——到1940年春,拨给这项研究的总经费不过区区6000美元,这种情况引起科学界的强烈批评。自1940年6月起,原子弹研制项目移交布什领导的NDRC负责。但在此后的一年中,由于布什对这项目的不热心,在具体研究上决策方面仍无多大起色。可能是出于对德国人可能拥有原子武器的担忧,也可能是与核物理学家劳伦斯的谈话的结果,布什从1941年夏天起,转变了原来对原子弹研制不热心的态度,开始积极推进这个项目的开展。1941年10月,布什到白宫向罗斯福总统汇报原子弹研制问题,对这次会见,原子弹计划的官方记录里这样写到:

“布什这时不是有权制造原子弹,而是有权弄清楚是否能够制造原子弹,以及需要多大的代价。在调查清楚兵做出了制造原子弹计划之后,布什才能够放手去做。”([3],p.259)

布什与总统同意成立一个新的独立机构来管理原子弹研制项目,一般认为,这就是曼哈顿计划的正式开始。后来他又向陆军建议任命一名高级军官来具体负责这个机构,这名军官即后来闻名于世的格罗夫斯(Leslie Groves)将军——当时他还是一名上校——于1942年9月前来报到,在此之前,原子弹的前期研制工作一直是由布什实际负责的。而在此之后,布什亦关心和参与了曼哈顿计划的许多决策工作,包括最后的对日本使用原子弹轰炸。

在OSRD工作的五年中,因为高度保密的原因,布什实际上是默默无闻地为战争技术做了大量的工作,随着战争的即将胜利,布什的贡献逐渐为社会公众所了解并迅速达到了他个人社会声望的顶峰。曾担任过贝尔实验室主任、后来成为美国科学院院长的老朋友朱厄特把布什所创建的OSRD称为“世界上从来没有过的最伟大的工业研究机构。”新闻媒体更是盛赞他在“结束战争中的重要作用和功劳”,甚至好莱坞也来凑热闹地拍了一部关于他的电影。但布什本人对OSRD的最后工作,就是想尽办法要解散这个机构。因为他相信在和平时期,推进国家科学研究的工作应该由另外的更合适的机构来担任。

四、 无止境的前沿:对战后科学发展的思考

截止到二次世界大战之前,美国历史上从来没有明确地立法以从基础方面支持科学研究,虽然许多政府部门对科学研究的资助从来就没有间断过,只不过这种资助是以提供资助的政府部门对某些具体、特定问题的兴趣为转移的。这与美国的实用主义文化传统密不可分。然而,第二次世界大战成了观念的转折点,它开始使美国人普遍认识到,即使是基础科学研究其实也能产生巨大的实用价值,所以对基础科学研究的重视,从美国的实用主义文化观念来看,也成为顺理成章的事情。

在这种背景下,并当第二次世界大战盟军的胜利已成定局时,罗斯福总统于1944年11月给布什写了一封信,要求他就如何把战时取得的经验和教训运用到未来的和平时期提出意见。他写道:

“亲爱的布什先生,你任主任的OSRD在协调科学研究和应用现有的科学知识解决战争中最重要的技术问题的过程中进行了独特的有关协同合作研究的试验。尽管OSRD的工作是在没有任何公众知道的情况下极秘密地进行着,但是,它的实际效果能从来自全世界作战前线的公报中看出来。总有一天,成功的全部真相能被公开。”

“无论如何,在这一试验中发现的经验不能有效地应用于和平时期的理由是不存在的。由于OSRD以及大学和私人工业中数以千计的科学家开发出来的资料、技术和研究经验在未来的和平时期应当被用来增进国民的健康、创办新企业以增加新的就业机会,提高国民的生活水平。”([1],p.30)

布什就罗斯福总统的要求和信中所提出的四个包括如何将军事研究的结果转为民用、如何利用科学与疾病作斗争、如何组织和帮助公立和私人机构的研究活动、如何选拔和培养年轻科学人才等具体的问题,组织了四个专门的委员会,即医学顾问委员会、科学与公共福利委员会、发现和培养科学人才委员会和科学情报出版委员会等予以彻底的研究,并在1945年7月5日提交了研究报告,但此时罗斯福总统已经逝世,所以报告是提交给继任的杜鲁门总统。

该报告共分两大组成部分:正文和附录。其中正文主要由布什起草,分为总论、向疾病做斗争、科学与公共福利、更新科学人才等六个部分;附录则是四个专门委员会提交的四份研究报告。

作为科技政策的经典文献,布什报告的第一个突出特点就是从理论和实践两个方面对基础科学研究在科学进步中的作用加以全面肯定和强调。报告用大量的事实和证据证明:为了向疾病作斗争、为了国家的安全、为了公共的福利,就必须依赖科学的进步,而科学的进步——即新知识的获得,只有通过基础科学研究。报告指出:

“今天,基础研究是技术进步的先行官,这一点比以往任何时候都更确实。19世纪,美国人在机械方面的独创性大大发展了工艺技术,这种独创性主要建立在欧洲科学家的基础科学发现之上。现在的情况不一样了。

“一个在新基础科学知识上依赖于其他国家的国家,它的工业进步将是缓慢的,它在世界贸易中的竞争地位将是虚弱的,不管它的机械技艺多么的高明。”([1],p.52)

报告的第二个突出特点,就是明确地指出了科学是政府应当关心的事情,而这是过去过于信奉自由主义美国的弊端。报告中写道:

“我们没有国家的科学政策。政府仅仅开始在国家的福利事业中利用科学。政府内部没有负责系统地提出或执行国家科学政策的实体。国会里也没有致力于这一重要课题的常设委员会。科学已经站在舞台的边缘上,它应该被推到舞台的中心——因为科学是我们未来的许多希望之所在。”([1],p.41)

报告中认为政府对科学所应该承担的责任主要分为三个方面:制定政策以明确总方向和目标、提供支持基础研究的经费、协调各研究主体间的关系。

另外,在科学与国家安全、科学与公共福利、军事研究的解秘和转为民用、人才培养、基础研究和工业研究的关系、科技情报的国际交流等等许多政策的重要方面,报告里都详加论述。但我们要提到的报告的第三个突出特点,就是它不是光空泛地议论,而是将这些政策目标都落实到一项行动方案——即建立国家科学基金会——的建议中去了。

布什在报告中详细地论证了成立国家基金会的必要性和可行性,甚至拟订了基金会从经费来源、办事原则到组织结构和人员组成等各种细节问题的规定条款。从中可以体会出布什的一个良苦用心,就是在国家尽最大可能的力量支持科学研究的同时,却不能以损害科学家的独立地位为代价,因为布什一贯认为“不戴枷锁”的科学家才能自由地思考并创造出新的知识。所有现成机构都无法做到这一点,只有建立基金会才是实现这一设想的最佳途径。

当布什报告公开发布之后,立即得到了社会各界积极的反响和广泛的称赞。但他所建议的支持基础科学研究的计划并不是一帆风顺,在国会审议这个计划的时候,有的议员批评这计划缺乏根据,并用布什报告中的科研拨款计划大做文章,因为根据布什的建议,对科学基金会第一年应拨款3350万元,以后逐年增加,到第5年增加到12250万美元。有人据此给布什报告起了个别名:“科学——没有止境的开支”。但布什报告得到了美国科学界的热烈欢迎,各地的科学家组织了一个全国性的机构:“支持布什报告委员会”,其成员包括多名诺贝尔奖获得者在内的美国著名科学家。在报告提交国会成为正式议案后,美国各地的大学和研究机构的科学家们仍组织了多种声援集会,并发起给国会写支持信的活动。

这种努力持续到5年后的1959年5月,美国国会才最终通过了“1950年国家科学基金会法案”,布什的设想得到了实现,而此时的布什本人却已经离开了华盛顿的决策圈,成了一名可有可无的顾问。

五、 能思想的机器:计算机与数字图书馆

在第二次世界大战中,布什曾启用自己十多年前在MIT时发明的模拟式计算机——大型微分分析仪——来帮助计算炮弹弹道,并通过弹道实验室强力地资助了美国最早的数字式计算机的研究,这在客观上催生了计算机时代的来临。

关于谁是第一台数字化电子计算器的发明者问题,在美国计算机界纷争了多年。相当一部分人认定由莫齐利和埃克特1943年在弹道实验室完成的“爱尼亚克”(ENIAC)计算机是世界上第一台电子数字计算器,但也有不少人认为当年在衣阿华大学执教的阿塔纳索夫和贝利(C.Berry)发明的ABC(Atanasoft-Berry Computer)计算器,才是真正的数字计算机的“鼻祖”。为此,1973年10月,好诉讼的美国人在明尼苏达州的一家地方法院,经过多达135次开庭审理后,当众宣判了这桩有关计算机发明权的知识产权案,判决书最后认定莫齐利和埃克特没有发明第一台计算器,只是利用了阿塔纳索夫发明中的构思。

用法律判决来还“电子计算机之父”的本来面目真可谓是美国人的一大发明!但判决书并不能代替历史事实。综合种种历史客观证据,可以这么说,阿塔纳索夫的ABC模型机正好处于模拟计算与数字计算的门槛上,从ABC开始,人类的计算才从仿真向数字挺进,而“爱尼亚克”则标志着计算器正式进入了数字时代。这两个机器的产生过程中都有布什的身影存在,前者在于思想启发方面,后者则在强大的经济资助方面。

当年布什在MIT任教时期研制计算机的初衷,如前文所述,也是为了求解与传输电路有关的微分方程。那时为了求出一个方程的解,演算工作量大得惊人,常常或冥思苦想好几个月,或浪费掉几百张草稿纸也仍然得不出答案。有一天他突然感觉到,与其再想下去,不如制作一台模拟计算装置帮助求解更合算。于是从1930-1931年,布什带领一批年轻工程师在MIT完成的一台“大型”计算机器。说它是“大型机”并不为过,因为这台机器自重就超过了100吨,装备着数百根平行的钢轴,需要用一系列电动机驱动。仅机器内部的电线,若首尾排列起来就长达200英里。一个参观过微分分析仪的人曾挖苦说,布什必须“一手拿扳手,一手拿改锥”才能操作机器进行计算,但当时它却让麻省理工学院的科学家们兴奋不已,因为他们从此有了求解数学难题的有力武器。

当然,直接启发了阿塔纳索夫最初灵感的布什所发明的微分分析仪,只是一种模拟式计算机。所谓模拟,指的是它利用齿轮转动的角度来模拟计算结果,与莱布尼茨乘法器的原理类似,它还不是真正意义上的数字计算机。布什发明的这种机器当时至少被人仿造出5台,在二战中曾帮助英国计算德军V-2导弹的弹道表,战功卓著。现今在麻省理工学院和伦敦博物馆里,还各收藏着一台不太完整的这种机器,但都已不能正常运转了。

布什在战争即将结束的1945年7月,在美国极有影响力的杂志《大西洋月刊》上发表了一篇题为 “似乎我们可以思维”的论文,[8]题目中的“我们可以思维”实际上指的是“我们可以用来机器思维”。文中他整理和阐述了自己多年来关于使用微缩胶片、声音等多媒体方式存储和处理信息资料、达到帮助人类思维目的的思想。该杂志的编者当时在给布什的论文所加的编者按中写道:

“作为OSRD的主任,布什博士曾协调了超过6000名的美国顶尖科学家们把科学应用到战争事务的活动,在这篇具有重大意义的论文中,他又激励科学家们投入战后的新知识领域。多年来大量的发明创造极大地扩展了人类的物质能力,远超过对心智能力的提升。榔头胜过拳头,显微镜锐利了眼睛,工具如今就在手上,如果加以妥善发展,将给人类铺就利用各时代知识遗产的通途。布什博士通过本文呼唤思考着的人类与我们知识总积累间的一种新型联系。”[8]

布什在文中指出,二次大战中,科学情报在大规模军事研究和开发工作中起到了过功不可没的作用,在战后的科学研究和发展中肯定仍有不可轻视的重要意义。文中他还首次提出将传统的图书馆馆藏文献的储存、查找机制与计算机结合起来,构思并描述了他所设想的一种称为Memex(有人译作“记忆扩展机”,也有人译作“超文本存储器”。本文从后者)的设备,其本质是机械化的个人文档与图书馆,即台式个人文献工作系统,能存贮书、记录和通讯的综合装置。美国的Ted Nelson在60年代正式提出超文本(Hypertext)的概念。进入90年代,随着多媒体技术与互联网络技术的发展,超文本的应用更加广泛,信息组织与管理的超文本化成为信息传递的基本形式。

今天,随着计算机技术、通信技术、高密度存贮技术和多媒体技术的飞速发展,原有各种物理载体所存储和传输的信息,正在逐步数字化,电子图书大有取代纸介质的书、数字图书馆大有取代传统图书馆的趋势。而数字化图书馆的构想就始于布什在这篇论文中所论述的思想,这使他成为人们公认的这一领域的预言者和先驱。

六、 科学并非万能:对科学与人生的理解

1955年底,布什从华盛顿的卡内基研究院院长的职位上退休,回到马萨诸塞州老家,除了担任几家私营公司的顾问外,不再担任任何公职。晚年的布什,依然精力旺盛,还保持着对技术发明的嗜好,他尝试过设计一种新型的汽车发动机,一种军用的水翼船和一种用于治疗心脏病的小型活瓣,并希望将之推向市场,但都没有成功。当然他现在有了更多的时间来对科学技术的方方面面进行深入的反思。年轻的时候,他寻求工程师般的脚踏实地做事情,信奉美国式的实用主义文化观念,对科学技术有一种神圣的感情,把它看得高于一切。后来作为一个高级的科学管理人员,也把科学技术看作是解决一切问题的灵丹妙药。现在,当抛开一切利害关系而平心静气地反思这些问题时,他发现科学技术并不是世界的全部,并开始赞扬起另一种文化、和应用完全没有关系的文化。其结果就是于1965年出版的以《仅有科学是不够的——对现状和未来的反思》[9]为题的论文集,包括了布什五、六十年代陆续发表的10篇论文,记录了他对科学与价值、人生、文化、艺术等诸多问题的思考结果。

布什在谈到科学从原子弹的成功而树立起其绝对的权威,使一般公众都把科学学家看成是超人,把科学看成是无所不能的东西时,不无忧虑地写道:

“目前有关科学威力的谈论已经很多了,这些说法当然也都有其道理,所谓‘科学万能’是也。但是科学的能力其实是有限的,这一点却鲜见有人提及。对于一枚硬币的两个面,应该都予以公正地加以考察才对。”[9]

布什认为科学的局限在于对人类自身存在的目的、价值,以及人的自由意志和人的信仰方面,在这些问题上,科学应该三缄其口。当然科学有一定的局限性,他认为并无损于科学的伟大,因为它以这样一种方式提醒人类:我们在宇宙的知识方面依然十分的愚蠢,需要了解的事情仍然是没有止境的。对人类社会而言,除了科学之外,还有许多值得追求的价值观,例如和平、公正、平等、仁慈和责任等等。布什认为,由于科学已经成为文化的一个重要组成部分,所以作为一个现代的人,首先必须对科学要有所了解,至少要对它的基本原理有所了解,否则将在文化素养上落后于时代。但单纯只懂科学也不够,在文化素养上也是有缺损的,因为“在这堵围墙以外,他将一无所见”,所以必须在做人的其他方面加以修养。这样,作为一个个人,其生活才会丰富多彩,作为一个社会,人们才能和谐共处,消除贫困,走向繁荣富强。

总之,布什在走向自己生命的尽头之前,反而更多地想到了人生的意义和价值,他觉得科学是有价值的,但不是全部意义和价值。他也想到了科学本身的创造过程,就像建造一座大厦,需要不计其数的一代又一代有名或无名的建造者,不断地对其进行规划、施工和建造,使其日渐高耸,却永无止境。

1974年6月30日,这位美国现代科学研究事业大厦的伟大建筑工程师与世长辞,享年84岁。

参考文献

[1] Vannevar Bush, Science—The Endless Frontier, A Report to the President on a Program for Postwar Scientific Research, National Science Foundation, Washington D.C., July 1960. 中译本见《科学—没有止境的前沿》,张炜、解道华、赵佳苓译,范岱年校,中国科学院政策研究室编辑,1985。

[2] 郭继贤:“战争与科学——二次世界大战期间的OSRD”,《自然辩证法通讯》,Vol.10(1988年)第2期。

[3] G. Pascal Zachary, Endless Frontier, Vannevar Bush, Engineer of the American Century, The Free Press, New York, London, Toronto, Sydney, Singapore, 1997. 中译本见:《无尽的前沿——布什传》,周惠民、周玖、邹际平译,上海科技教育出版社,1999年。

[4] Vannevar Bush, “The Engineer and His Relation to Government”, Science, Vol.86(July 30, 1937).

[5] 张元仲:《狭义相对论实验基础》,第133页,科学出版社,1979。

[6] Daniel J. Kevles, The Physicists, the History of a Scientific Community in Modern America, Harvard University Press, 1995.

[7] (美)托马斯?哈格:《20世纪的科学怪杰——鲍林》,周仲良等译,复旦大学出版社,1999年。

[8] Vannevar Bush, As We May Think, Atlantic Monthly , Vol. 176, No. 1; 101-108. July 1945.

[9] Vannevar Bush, Science Is Not Enough:Reflections for the Present and Future,1967.

[10] Clark A. Elliott, History of Science in the United States: a chronology and research guide, New York: Garland, 1996.

[11] Roy Porter ed., The Biographical Dictionary of Scientists, Second edition. New York: Oxford University Press, 1994.

[12] Peter Galison and Bruce Hevly,Big Science: The Growth of Large-Scale Research, Stanford University Press, 1992.

[13] Lawrence Badash, Scientists and the development of nuclear weapons: from fission to the Limited Test Ban Treaty 1939-1963, Atlantic Highlands, 1995.

[14] Roger Geiger, “Science, Universities, and National Defense, 1945-1970”, Osiris,Vol.7 (1992), pp.26-48.

(本文发表于《自然辨证法通讯》2002年第6期) 

万尼瓦尔·布什与美国科技文化的建构编辑本段回目录

 摘 要: 以美国科技本身的历史发展、科技共同体及其他人对科学、技术和工程等范畴的“纯科学信 念”、“工业研究信念”等基本观念及其相互之间争论的历史演变为背景,考察万尼瓦尔• 布什如何使用与此相关的基本概念建构工程的“科学”地位与工程师的“研究者”身份,以 及如何建构美国的基础研究—应用研究层级模式的科技文化和科技组织模式;这种研究把话 语分析与建构论相结合,着重考察行动者如何通过建构文化来建构社会,这表明该方法在科技 史学方法论中具有重要意义。 

  关 键 词:万尼瓦尔•布什;美国;科技文化    

  在美国科技史上,万尼瓦尔•布什(1890—1974)是一位重要人物。他不仅在数学、电力工 程和计算机技术方面作出了重要贡献,而且为美国科技组织的发展确立了新方向。在国内, 已有一些关于布什的研究,但学者们主要集中于布什的科学组织活动,而对他组织美国的科 技模式背后的思想观念缺乏关注[1-3]。换言之,我们只关注了布什的思想观念带 来的美国科技体制化这一历史结果,而对布什关于科学技术的观念以及为这些观念辩护的话 语形式则缺乏研究,这反映了我们对美国科技发展背后起作用的科技文化缺乏理解。 

  那么何谓文化?如何研究文化?根据当代文化理论,“文化”是指使得一种特定的生活方式 显得与众不同的符号的创造与使用活动及过程;“文化研究”的根本含义在于:探究人们在 日常生活实践活动过程中如何生产和表达、体验和重构符号及其“意义”。以此为方法论, 为理解美国科技体制背后的文化,本文以美国科技共同体及其他人对科技范畴的基本观念及 其争论的历史为背景,对布什借助相关的基本概念来建构美国科技文化和科技组织模式的历 史过程展开话语分析;最后指出该方法论对科技史研究的重要意义。    

  一、 用工业研究信念为工程    

  研究辩护 布什早年就读于塔夫茨学院,毕业后受聘通用电气公司,担任试验检验员;随后在塔夫茨姊 妹学校教过数学,在海军船厂当过检验员;但1915年他来到麻省理工学院(MIT)攻读电气 工程学博士学位,从此与MIT结下不解之缘虽然他1916年回母校塔夫茨任教,但1919年他 就又回到MIT电气工程系任副主任。自从进入麻省理工学院,尤其是担任副院长并和院长卡尔 •康普顿一起试图加强该校的工程研究时,布什就大力为工程研究的社会地位辩护。此时他 采用的是自一战开始就在美国逐渐流行的工业研究信念(the ideal of industrial resear ch);这种信念与自19世纪初以来美国人关于科学与技术关系的争论联系紧密。我们先考察 这一背景。 

  自19世纪40年代以来,在美国,人们创造了“纯科学”、“应用科学”、“工业研究”、“ 工程研究”等概念作为辩护话语,围绕着科学与技术的关系问题展开了旷日持久的论争。需 要着重指出的是,这场论战反映的不仅是美国科学与技术本身的发展及其相互关系的演变, 而更重要的是反映了科技共同体社会地位的变化,以及他们为争取一定的社会资源、名望、 地位和身份而进行的竞争与协调。换言之,这场论战实际上是科学家、工程师及其他相关群 体建构社会地位与身份的话语实践。本文正是在这种思想与社会背景中来考察布什如何使用 一些基本概念来为工程研究辩护,也正是在此意义上,本文认为布什的话语实践建构了美国科 技文化。 

  自19世纪80年代以来,美国的纯科学和应用科学都取得了很大进展,纯科学家采用“所有应 用科学都只是纯科学的直接应用”的论战策略,已经在19世纪末的“纯科学信念”(the id eal of pure science)运动中为他们争取到了较广泛的社会承认和文化权力[4]。 同时, 技术的发展已由原来的工匠艺术(art, craft)逐渐产生了一些可称为“应用科学”的学科领 域,如机械力学、材料力学。于是从一战到二战之前这段时期,由于美国工业实验室猛增, 大批科学家和工程师进入工业研究实验室,一种新的科技职业群体即工业研究群体就壮大起 来。这样,通过工业研究者的努力论战,“工业研究”作为一种与“纯科学”一样的原创研 究也获得了科学共同体及更广泛社会的承认[5]。那么科技共同体中剩下的“下里 巴人”就是“工程研究”了。 

  工程研究的落后状态阻碍着获得这种社会承认的努力。这主要表现为,虽然自19世纪末物理 学和工程开始职业化以来,一些工程师就希望社会承认工程是一种原创科学研究,并赋予他 们从事这种研究的科学家身份以及独立的职业地位,但是,由于工程教育和工程研究本身发 展不充分,而且从事工程“研究”的职业群体也相对弱小,所以工程一直被人们认为仅仅是 “纯科学”的应用,是从属于“纯科学”和“工业研究”之下的应用性的“手艺活”。比如 直到1912年,美国电气工程师协会会长加诺•邓恩(Gano Dunn)还认为,“工程不是科学 ,因为在科学中没有实用这一观念的地位。……工程是科学的侍女,它虽然追求科学的荣誉 和情感,但是做的却是日常家务”[6]。 

  1915年布什到MIT攻读博士学位时,他所学的电气工程学尚在襁褓时期,但自1919年他回到 电气工程系任副主任之后,他就开始努力加强该学科的研究与教学。1922年他与同事合编了 《电气工程学原理》;同时他开始负责并大大加强了该系的研究生培养工作,1921年该系仅 培养了4名硕士生,而到1922年就有37人,自1922年开始的10年中,该系每年平均授予51个 硕士学位。到20世纪30年代康普顿任MIT院长时,布什升任副院长,他们进一步加强了研究 生制度的建设,加强了基础科学的教育,并加强了工程的理论“研究”,从而促进了工程研 究的发展。于是20世纪30年代美国工程研究进入快速发展时期,这主要是在麻省理工学院的 带动下,美国许多大学、学院和研究所都开始加强基础科学教育和工程研究。正因此,工程 师们另一方面的工作就是要为他们的社会身份努力论战;而在从一战结束到二战爆发期间, 他们普遍继承了工业研究信念的那种抹杀与纯科学之间界限的做法像工业研究者抹杀 纯科学与工业研究的界限那样,工程研究者试图抹杀纯科学与工程研究的界限[6]。 正是在此历史情境下,布什也采用了工业研究信念来为工程研究辩护。 

  工业研究者曾争辩说,工业研究和纯科学在研究题材和研究方法上都是一样的,所不同的只 是研究动机,即纯科学是研究者的追求知识的一般愿望和研究兴趣的自主选择,而工业研究 则是出于商业利益和实际应用。作为为工程研究辩护的工程研究与教育者,布什也采用了这 种抹杀界限的做法。比如1933年,在一次题为《向伊莱休•汤普逊教授致敬》的演讲中,为 强调工程研究的“科学”性质,他试图抹杀二者的界限。他称赞汤普逊“既是一位教授,但 同时又很实际”,并论证说,“科学研究和工程研究(在研究题材和方法上)都有许多共同 之处,以至于它们除了动机的区别(非商业的对商业的)以外,并没有其他不同”。当然他 也不否认科学对工程师的作用,他接着表示,工程师中“最不幸的一种是:他不懂得为了将 科学的成果应用于人类的利益,不只是必须掌握科学的原理,还必须知道我们为之服务的那 些人的需求和设想、可能性和弱点”[6]。这表明他承认科学原理和科学成果的优 先地位, 但他又试图让工程不仅仅只是隶属于“纯科学”。这正反映了当时工程师的尴尬地位。一方 面他们不得不支持科学对工程的应用的观念。因为工程研究本身的发展还不够充分到足以为 工程实践提供完整的理论基础,他们最初加强工程教育的实践就是加强纯科学的理论教育;而 且他们确实必须借助于纯科学已经建立的社会声望来强调“工程”的科学性质,因为工程原 来是被当做“技艺”而与处于学术传统中的“科学”无缘的。而另一方面,他们又必须论证 工程是一个独立于“纯科学”的原创研究领域。这是因为,在当时“纯科学信念”的语境中 ,承认工程应用了科学,就往往等于承认“一切技术革新都是纯科学的直接应用”,而不是 像我们现在理解的那样还有许多中间环节,这样就会将工程隶属于科学之下,成为“科学的 侍女”。概而言之,工程研究必须借助于“纯科学”的声望,但又必须对抗“纯科学信念” 。    

  二、 建构“基础科学—应用科学”    

  话语 虽然布什和其他一些从事工程研究、教学和实践的人都使用了上述策略来表明工程的自主性 和原创性,但总体而言,二战之前,工程研究的发展并不充分,这妨碍了工程师们去塑造一种强 的措辞方式比如“工程科学”这样的话语来对抗纯科学理想。这表现为有许多 的工程领导仍然坚持纯科学理想,通过原有的“纯科学”、“应用科学”等来表达工程就是 科学的应用的观点,试图以依附“纯科学”的策略来使“工程”脱离“手艺”的低下社会地 位。实际上,“工程科学”这个概念更能清晰地表明工程的独立性和原创性。但是在二战以 前,“工程科学”这个术语在杰出的科学家和工程师的措辞中并不常见,“工程科学”还没 有成为一个日常话语。 

  不过到了二战期间,战备的需要促进了美国科学研究进一步地转向应用领域,使工程研究得 到了更充分的发展。二战时期,布什组建了战时科学研究与开发局(OSRD),他征召美国科 学、工程和工业为战争服务,并实现了政府与它们的广泛合作。科学家共同体和工程师共同 体的合作造就了更广泛意义上的研究—开发共同体,以及政府—工业—大学的合作雏形。前 文我们已粗略介绍了科学家和工业研究者的情况,下面我们着重考察工程研究者的社会分布 。 

  工程研究者一般称为工程师。到20世纪上半叶,其实已存在这样几种从事不同性质工作的工 程师。第一类是工程研究和教育家,他们主要在理工院校工作,受过良好的科学和工程教育 ,在大学里一面从事理论研究,一面讲授工程实践知识,如康普顿和布什等。第二类是工程 研究和实践家。他们大都在公司里工作。有一些是在工业研究实验室里与科学家合作;有的 公司建立了工程实验室,一些工程师就在这里工作。他们大都毕业于工科院校,受过良好的 工程训练,也具备基本科学素养。他们在公司中负责新产品的设计开发并解决生产问题,还 负责对新产品进行检测和改进等。还有一类工程师是老一代的工匠工程师,在19世纪末他们 在工程师群体中占优势,但到一战以后,这类工程师已不多。前两类工程师都受过良好的科 学教育和工程训练,在实践中,他们的工作体现出“研究”的性质。所以,我们可以把他们 称为“学者”型工程师,这与传统的那种依靠学徒训练和经验积累成长起来的“工匠”传统 的工程师有显著区别。正是他们的研究、教学和实践,使工程“科学化”,从而扩展了技术 的领域;他们把自己的领域称为“工程研究”、“工程基础研究”或“工程科学”,试图以 这种话语来争取“科学”地位与职业身份这种话语可称为“工程研究信念”。 

  另外我们还要谈及一个群体,即一般技术人员。为了论述需要,有必要说明以下几点。第一 ,一般来说技术员所受的科学和工程教育的程度要比上两类人低。当时美国迅速发展起来的 工业技术教育和职业技术教育体系就是在培养这类技术群体;他们包括实验技术员、绘图技 术员、机械师等等。第二,随着美国工业的迅速发展,工业中这类技术员迅速增加,成为一 个规模庞大的技术群体,他们分布在公司的各个部门,包括在工业研究实验室和工程实验室 当助手。随着该群体的增长,工业研究者和工程师们觉得自己的地位受到威胁,因此,后两 个群体急切地试图把自己与技术员群体区分开来,以突出他们的“学者”地位。 

  科技群体的上述变化表明,科学技术在社会结构和知识结构上都产生了层次性。在社会结构 上,科学技术这个大群体已分化为院校中的“纯科学家”、工程研究者,工业中的工业研究 者、工程师、技术员等。在知识结构上,则包括了“基础研究”、“工业研究”、“工程研 究”、产品开发与工艺,以及技术员所掌握的技术和基本技能等不同的知识层次。科学技术 知识结构的层次性和社会结构的层次区分,为科技职业的划分、社会身份的确立和社会地位 的争夺提供了动力。 

  正是在这种复杂的社会历史背景下,布什通过与“纯科学信念”、“工业研究信念”、“工 程研究信念”等复杂的科技文化的“协商”(本文是在技术建构论的意义上使用“协商”概 念的),从而建构了应用科学话语的一些基本范畴。这些基本范畴主要体现在布什向罗斯福 总统提交的《科学无止境的前沿》报告中。在这份报告中,布什提出了“基础研究”( “基础科学”、“基础科学研究”)、“应用研究”、“工业研究”、“研究”、“开发” 等基本概念[7]1-22。 

  出于对战后美国纯科学发展的资助来源的担忧,在报告中布什着重强调了基础研究的重要性 ,关键是扩大了“纯科学”的外延。“纯”这个词往往带有如“纯洁的”这样的道德暗示, 似乎把那些与纯科学相对的“应用科学”都贬低为“动机不纯的”。出于这种考虑,布什用 “基础”这个词来代替;而最关键的是他扩展了“基础科学”的含义,从而为“工程研究” 争取到了“科学”身份。 

  布什说:“基础研究将导致新的知识。它提供科学上的资本。它创造了这样一种储备,而知 识的实际应用必须从中提取……,今天,基础研究已成了技术进步的带路人,这比以往任何 时候都更加明确了……,一个在新的基础科学知识方面依靠别国的国家,其工业发展将是缓 慢的,在世界贸易竞争中所处的地位将是虚弱的,而不管它的机械技术如何。”[7]51 为了从组织上给以保证,布什建议成立专门支持纯科学研究的国家科学基金会。 

 布什之所以强调基础研究的重要性,是为了“加强主要是学院、大学和研究所的基础研究中 心。这些机构提供了一个非常有利于新科学知识的创造和最少受到要求立即得到确实可用的 研究成果的压力这样一种环境”[7]34。从这段话里,我们可以看出,特别强调的是 “必须保障探索的自由”,他强调“我们必须去掉我们在战时曾不得不实行的硬性控制,恢复 探索的自由和为扩充科学知识前沿所必需的那种健康的科学竞争精神”[7]42。 

  在强调基础科学重要性的话语中,布什构建了一个有层次的“技术的应用科学”模型,即从 基础研究到应用研究到开发新产品的线性发展模式。他论证说:“新产品和新工艺过程并不 是生来就完善的。它们依赖于新的原理和新的观念,而这些新原理和新观念本身又是来自于 基础研究的。基础科学研究是科学的资本。”[7]34一些历史学家在批判“技术的 应用科学模型”时认为,正是布什的报告把工程和技术放在从属于科学的位置上。但是,根据 布什的报告,笔者认为,布什对“研究”的定义是非常宽泛的,包括了科学、工程、医药和武 器方面的那些基本原理的研究,即包括了我们现在所说的基础研究和应用研究;而“基础研究 ”(也包括“基础科学”、“基础科学研究”)概念则主要是突出了以自由探索为目的的研究 ,即他要强调的学院、大学和研究所的基础研究中心的研究。这样,布什实际上就建构了科 学技术的层次体系,最基础的是以增进自然知识为目的的自由探索,即学院、大学和研究所 的基础研究中心的研究(它们广泛地包括科学、工程、医药和武器方面的基础研究),然后 是针对工业、工程、医药和武器等实用问题开展的实用定向的应用性原理的研究,然后是开 发、生产等新产品和新工艺。这样,布什至少达到了两个目标:建构了分层次的科技体系, 为工程研究争取到了“基础研究”的地位。 

  可以看出来,布什对这些研究进行划分的主要依据并不是这些研究所针对的对象、所产生的 知识的基本形态特征、认识方法等,而是这些研究所涉及的社会群体及他们的职业划分; 而这又与他们的经济来源、社会地位和身份相联系。这表明布什的“基础科学—应用科学模 型”不是针对科学、技术、工程的知识性质进行区分,而主要着眼于建构科学技术共同体的 社会结构层次,以实现社会资源的合理分配。正是在这种意义上,本文认为布什关于科学与 技术、工程的关系的讨论是试图建构一种科技文化,这种文化试图建构科技共同体的社会层 次,并突出基础科学群体的社会地位。  

  三、 创建科层制科技运作模式    

  试图把战后美国科技组织体系的形成都归于布什的思想及其活动的影响,这是非历史的叙事 ,本文反对这种做法。事实上,战后在许多方面,美国科技组织方式已超越了布什的设想,而本 文的工作则在于在这些历史中寻找布什建构的科技文化的影响的踪迹。 

  在担任OSRD主任之前,布什已致力改组了华盛顿卡耐基学会的科研资助体制,并掌管着美国 国家航空咨询委员会(NACA)。这事实上方便了他为工程研究争取“科学”名望和地位。到 面临战争时,为了把科学、工程研究和工业的力量征召到战争中来,1940年6月,布什提交 给罗斯福总统一份建议,请求建立全国国防研究委员会(NDRC),使其能为即将到来的战争征用 所需的科技资源。NDRC获准成立并在一年后成为总统执行办公室中OSRD的一部分,布什任主 任。在任期间,布什的工作开辟了政府同大学和工业领域直接签约而不是与科学家个人签约 的资助方式(以前基金会和工业对科研的资助主要是与科学家、工程师个人签约);开辟了 偿付全部工作费用,也包括间接费用的资助路径;对非盈利性研究机构的资助则创立了“无 亏损,无盈利”的原则;还允许研究机构保留专利权以促进工业研究。布什对全国科技力量 的有效组织为美国打赢战争作了重要贡献,最突出的证明就是原子弹的研发成功。这种成功 也为布什思想的进一步贯彻提供了支持。 

  当然,布什的以上做法也招致一些民主人士的批评。人们担心布什的精英政治,担心OSRD的 合同都集中在好的大学和公司里,担心这些公司会利用专利权控制市场。吉尔戈就是这样的 一个参议员。1944年他带头呼吁成立由政府控制的国家科学基金会(NSF),由基金会来统 一安排政府的资助,以促进战后的基础和应用研究以及科学培训事业的发展,特别是解决资 助的公平分配问题[8]。 

  而布什则敏感地意识到,吉尔戈的建议将国家在未来科学发展中的作用从当时的OSRD移交到 另一个主要由政治家组成的政府组织手中;而在这个组织中,科技共同体不再有领导权;并 且这个组织会侵犯科学的自主性;而布什甚至在战争的严峻形势下也不曾放弃这种研究的自 主性这是美国科技文化的核心。于是布什立即着手准备并于1945年6月提出了《科学[C D2]无止境的前沿》报告。该报告反映的是,布什及其委员会的根本宗旨在于,在战后政府能 够大幅度减少因为战争需要而对研究实行控制的前提下,能够使联邦政府继续支持科学与工 程研究。在报告中,布什采纳了建立NSF的想法,建议建立一个规模与OSRD一样大的NSF来主 要用于负责基础科学研究方面的资助工作;该基金会由科技共同体选举的董事会负责;基金 会主任由董事会选举产生而不是由总统任命;基金由联邦预算支付。这样,基金会一旦成立 ,就会把政府对基础研究的资助交由一个具有组织领导权的科技共同体来掌管,从而维护科 学的自主性。 

  布什的报告没有立即得到批准,其中最关键的一点也正是在于,战后第一任总统杜鲁门及其 国会抵制这种自主性掌握在科技共同体手中而几乎脱离政府控制的基金会。而到1950年获得 批 准时,国家基金会的主席还是必须由总统提名并交参议院批准。在报告未批准期间,布什极力 敦促海军部和陆军部及早地成立了联合研究开发部并由他担任部长,这个开发部成为战后军 方联 系大学、组织科研的重要纽带。而且布什还通过与海军部、战时科学研究与开发局下辖的T 部的负责人图夫(Tuve)等方面的磋商,促成了应用物理实验室的成立,这对战后美国应用研 究的运作模式的建构产生了重要影响[9]。 

  这样,通过NSF的建立、军方联合研究开发部的建立和美国应用研究的运作模式的建构,布 什就建构了一个与他的科学技术的层次体系思想相对应的科技科层制资助模型。这个资助模 型又进而建构了美国战后科技共同体的社会层次,建构了科学家、工程师和其他技术共同体 的社会地位与身份。    

  四、 结语:话语与文化建构    

  本文采用话语分析和历史研究方法,考察了布什使用科技范畴的一些核心概念来建构美国科 技组织模式、资源流向与权力分配以及科技共同体的社会层次、地位和身份的文化实践历史 过程,从而得出以下结论。 

  科技话语和科技文化具有社会建构性。通常人们认为,文化是由经济基础和社会结构决定的 “第三层次”,然而,本文围绕科技范畴的一些基本概念展开的话语分析表明,科学技术的 表现形态和所包含域的大小在历史上经历了复杂的演变,这一定程度上导致了人们对此的认 识也在不断变化。但是更重要的是,人们正是通过建构某种话语和文化来建构科技本身的发 展路径,以及更广泛的科技组织模式、资源流向与权力分配,科技共同体的社会层次、地位 和身份等。因此本文的建议是,那些试图利用科学、技术、工程领域的基本概念来讨论三者 关系的学者需要超越概念—事物的“本质反映论”,所需注意的是,人们关于这些基本概念 的观念,经历了复杂的历史演变,而追究相关动因,应该说科技人员的社会地位、身份、群 体利益等是起重要作用的因素。换言之,身份和权力参与了科技领域的基本概念的建构和科 学、技术、工程之间关系的建构,它们从根本上影响了历史个体在具体历史情境中采取某种 立场,表述它们的关系;反之亦然,文化也同时建构着科技的发展路径以及社会结构。这样 建构起来的关于科学技术的观念,进一步影响公众对科学技术的看法,甚至影响哲学等思想 领域,这就是科技文化的建构过程。因此,正是在此意义上,本文认为,对于科学、技术、 工程等范畴及其关系的思考,采用文化研究和新文化史的视角才是一个有效途径[10] 。    

  参考文献: 

  [1]朱建红. 美国国家科学基金会成立背景述评[J]. 自然科学史研 究, 2003(2):173-184. 

  [2]扎卡里 P G. 无尽的前沿布什传[M]. 周惠民,译. 上海: 上海科技教育出版社, 1999. 

  [3]斯托克斯 E D. 基础科学与技术创新[M]. 北京:科学出版社, 1 999. 

  [4]Hounshell A D. Edison and the pure science ideal in 19thcentury America[J]. Science, 1980,207(8):667. 

  [5]Cowan S R. A social history of American technology[M].New York:Oxford University Press, 1997:69-91. 

  [6]Kline R. Construing “technology” as “applied science” [J]. Isis, 1995,86:194-221. 

  [7]万尼瓦尔•布什. 科学无止境的前沿[M]. 北京:商务印书 馆, 2004. 

  [8]凯夫勒斯. 国家科学基金会与关于战后科研政策的辩论:从政治上 对《科学无止境的新领域》的解释[J]. 张大卫,译. 科学史译丛, 1989(2):42-45. 

  [9]陈玉林. 研究信念的冲突:对美国应用物理实验室的历史的一种解 释[J]. 科学技术与辩证法, 2004,21(3):118-120. 

  [10]吴士余. 表象的叙述新社会文化史[M]. 上海:三联书店, 200 3:1-9.  

我们可以这样设想编辑本段回目录

翻译:琉璃若兮简介

范尼瓦·布什——美国科学研究和开发办公室主任Bush(数字图书馆的先驱之一),于1945年7月在《大西洋月刊》发表的文章,提出超文本思想,今天互联网的基础和由来。详细的描绘了技术对于科学家在信息收集、存储、发现和检索方面的应用前景

(图)Vannevar BushVannevar Bush

人类应用科学、使用从研究中开发的新型设备所带了的长久利益是什么?首先,它们增加了对他的物质环境的控制。 他们改进了他的食物,他的衣物,他的住的地方; 他们增加了人类的安全并且摆脱了自我束缚。他们增加了人类对自己的生命过程知识,以便他从疾病中解放和增加的寿命。 他们阐明他的生理和心理作用的相互作用,他们以一种有效的协作方法开展工作改善人类的心理健康。

   科学已经提供了的人之间最快的沟通,它提供了给人类记录想法的渠道和使人类能够操纵这些东西,并提取利用,使知识持久跨越整个生命周期,而不是某个人得到传承和发展。

人们越来越大规模的研究。但有更多的证据表明,随着专业化的延伸今天我们正陷入困境。看起来其他工作者的结论,调查人员一时无法掌握,能够记下来的更是少之又少。然而,专业化的进展,越来越重要,相对的学科之间架起桥梁的努力也越来越表面。

   我们的专业方法,转递和审查的研究结果是陈旧了,现在是完全不够满足我们的目的。如果花在书面学术著作和阅读上边的时间可以进行评估的话,这些大量的时间很可能是惊人的。这些不遗余力试图跟上当前的思想成果的人,即使是在限制领域的进行密切和持续的阅读仍然无法回避它们在数月以前努力阅读所得到的收获。孟德尔概念的遗传定律是淹没在当时的年代,因为当时几乎没有人们能够掌握和推广;而这样的灾难无疑是正在重复在我们身上,因为我们无法在大量没有意义和结果的事物中提取那些真正重要的成果。

困难似乎是,与其说是我们过分考虑了当前兴趣的深度和广度,而是我们目前的能力已远远不能使这些观点产生的多大的影响,人类总结的经验正在以惊人速度扩大,这意味着我们从知识的迷宫获取信息与知识的方法是与过去用造横帆船一样功程巨大。

但有迹象表明新型和高效的工具的使用,情况有所改进。光电使人能看到事物的物理意义,先进的摄影技术可以帮助人们看到什么记录什么,甚至没有看到的事物,热管能够在极小噢你管理驱动下控制强大的能量,低功耗比蚊子利用他的翅膀震动需要耗费的能量还要小,阴极射线管能够够瞬间将影像可视化,与这一瞬间相比百万分之一秒可以说是很长一段时间了,接力组合将进行涉及序列的运动可能的比任何人类运营商和成千上万倍速度的控制器更为可靠一些,有大量的设备辅助我们能在科学记录进行转换。

两个世纪前莱布尼茨发明了一种计算机包含目前键盘装置大多数的基本特点,但它并没有投入使用。因为当时的经济无法支持这一研究:劳动者参与建造它,在大规模生产前就已付出巨大劳动,这些劳动远远超过了使用这些设备时可能节省下来的劳动量。所有用这台设备所消耗的人力是充分利用纸和笔来完成的两倍。此外,这个设备可能常发生故障,因此,不能一直不能得到人们的认可;因为在当时和后期,复杂性和可靠性是同义词。

巴贝奇,即使在他的时代得到人们广泛的支持,仍然不能制造伟大的计算器。他的想法是不错,但建造和维修的费用成本太大了。要是法老得到详细和明确的机动车的设计,同时已经完全理解这些设计,法老就必须征税来制造数以千计的部件来组装成一辆汽车,这车极有可能在它第一次来吉萨的路上抛锚。

现在人们可以非常经济的生产出带有互换零件的机器。尽管构造有很多的复杂性,但他们的性能可靠。简陋的打印机,或电影摄影机,或汽车都是证明。人们深入的理解后,电触点材料已经不再粘连。注意:自动电话交换台,尽管有着数以十万计的联系,但是很可靠的。金属交织的网,密封在一个薄玻璃容器,钢丝加热到明亮的光芒,热管的收音机,简言之,是由1.000亿金属丝组成,反复密封,插入插座案后就工作了!在制造设计的游丝部分,精确定位和调整参与其建设,将占据了专业师傅几个月时间,现在完成它只要30美分。事实上,一个可以生产具有可靠性,廉价性,复杂性仪器的时代已经到来,我们一定会从中获得一些新事物。

纪录,如果它对科学是有用的,一定是连续地延长的,人们必须存储它,而且最重要首先要被查询到。今天我们将记录由书面和摄影存储下来,紧随也可通过印刷发式; 但是我们也使用胶片,在增大磁盘上和在磁性导线存储记录。即使新的记录做法不出现,当前这些形式也一定不断的得到修改和扩展。

在摄影技术的进展一定不会停止的。 更加快速的材料和透镜,更加自动化的照相机,精细微小的构造使得迷你相机的构想得以扩展,这些都将成为现实。如果不是不可避免的,就让我们将这一趋势导向一个合理的结果吧。未来的照相机猎犬在他的前额大于核桃佩带团少许。它拍3毫米摆正的照片这与我们目前技术相比较也只有十分之一的曝光系数而已。透镜是固定焦距,可调制任何距离以适应眼睛的观察,完全,因为它是短的焦距调像。 在这个设备中有像核桃的一个固定光电池就像我们现在至少在一台照相机中装置的那样为各种各样自动地调整曝光照明。在设备中核桃般的胶卷可进行一百次曝光的,当插入胶片夹时操作它的快门和转移的它的影片只弯曲一次, 它导致的结果是拍摄的影像是彩色的。画面的立体效果也好很不错,可以记录下完整的画面,立体技术很快就会有个飞跃的进步。

操作快门的方法简单易懂。 快速摁一下照片就拍好了。人们能看到的是在一个在一个透镜附近上面有一条普通的玻璃细线正方形,当物体出现在正方形上面,它就被添加的上边框拍摄下来。当未来的科学家移动关于实验室或领域,在他看事值得纪录时候,他摁下快门就可以拍摄下来,甚至不用听见任何点击的声音。这所有不可思议吧? 唯一的意想不到的事是对此拍许多张图片并设想怎么利用它。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

有没有干燥摄影技术? 它已通过二种形式出现在我们面前。 当布雷迪做了他的内战图片,底片在曝光之时是必须保湿的。现在是必须在冲洗时是保湿的。 或许将来不需要保湿的。我们一直有一种用重氮基的染料浸渍的照片,它不用冲洗就可以成像。只要一操作就能看到图像。泄露的氨气体会毁坏未曝光的染料,并且图片在日光下就可以看到影像。或许过程现在是慢的,但是某人也许加速它,并且它不不会出现摄影研究员感到棘手的晶粒问题。 通常能按动照相机后立刻看图片是对于我们有利的。

另一个现在使用中的办法也是很慢而且或多或少有点冗长,半个世纪人们一直使用浸泽纸张,这种纸张在电接触材料接触过的每一个点都变成黑色。根据导致的这种化学变化的原因人们在相纸中使用了包含碘的化物。他们被用于创造纪录,因为纸张滑动后会留下一条线。 如果纸张位置移动改变它电位,线条就会根据电位的变化改变成白色或黑色。

这份计划现在用于传真发送。指针在纸上逐个画一套横跨本文的接近留间隔的线。 当它移动,它的潜力变化与变化的潮流符合被接受在导线从一个远端台,这些变异是由光电池导致的同样地扫描一张图片。 被画的线的黑暗在光电池被观察的图片在每一瞬间使成为相等与点的黑暗。因此,当整体图片报道了时,复制品出现在接受端。

将光电管产生的所有线条整合起来看整幅画面与在照片上看到的一样好。这整体用具是由一个摄像头和一个可在远处拍摄的可调节附加功能构成一台照相机,它的速度慢,并且图片效果是很差的。 但是,它确实是干燥摄影的另一个过程,在这个过程中图片一经拍摄,立刻可以获取图像。

要是有谁能够预言这样过程所表现出来的是笨拙,慢和有毛病, 那它就是一个勇敢者。现在电视器材能够每秒钟传送十六张相当好的图片,并且与上述描述的过程比这种技术只包含二个根本区别。 举个例,纪录由一条移动的电子射线创造而不是移动的指针,因为电子束可能横跨图片非常迅速地扫描。另一个区别仅仅介入一瞬间发光的电子光线命中屏幕即刻亮起来,而不是一部被永久替代的经过化学处理的纸或胶片。这速度是必要的,因为电视呈现的是移动画面而不是静止的图片。

在发光的屏幕位置使用化工处理的胶片,允许用具传送一张图片而不是连续画面。并用一个摄像头达到和干燥摄影的效果。被处理的胶片比当前例子更快,但是它只是可能。更加严重的是这份计划将介入投入在真空箱里面的影片被怀疑,因为电子束在这样一个环境里仅表现一般。 如果分开的一边可能避免通过允许电子束使用和通过按动胶片反对另一边,如果这分开是例如允许电子审阅垂线它的表面和防止他们延长斜向一边。这样分开,以粗暴形式,可能一定被修建,并且他们几乎不被阻止整体发展。

像干燥摄影,缩微摄影仍然有一段路要走。 基本的计划减少纪录的大小和审查它由投射而不是直接地检验,可能因其重要而得到人们的重视。光学投射和缩微摄像的组合已经导致在微缩拍摄中产生了些结果,并且潜在性是高度深远的。 今天,有了缩微技术,能够实现线性因素的减少20可以使用和仍然导致充分的清晰的画面。 它的局限性由影片的多粒状,光学系统的优秀和被使用的光源的效率定。 所有这些迅速地改善。

假设未来应用中一个线性比率为100。胶片和纸一样薄,虽然薄膜一定将是能用的。 在这些条件下也还是会出现书籍中存有的大量的普通记录总系数达10,000的情况下,还有它的微缩胶片复制品。大英百科全书能减少到火柴盒的容量。 百万容量的图书馆能是压缩的入书桌的一个末端。如果自从可移动的记录发明以来一个总纪录,以杂志的形式,报纸,书,短文,给书籍说明做广告,书信,有容量与十亿本书相应进行集中压缩的话,仅有一个小货车那么大。 仅仅压缩,当然不是足够; 我们不仅需要记录和存储信息资料,而且使其能够被查询到,这就是以后的事了。 即使现代的大型图书馆通常没有做到这一点,但还是有些人在这么做。

压缩是很重要的,但是,当涉及到费用。该材料的微缩大英百科全书将耗资一个镍,而且只要一美分就可以寄到任何地方。打印一百万册需要多少成本呢?要打印一张报纸,在一个大版,费用只是一小部分一分钱。整个缩微形式的大英百科在一张8.5 ×11英寸的纸张及可容纳。一旦可以这样,大量副本也许可以成为每美分一份。而不用考虑成本。原始考贝的正本?那就是我们以后介绍的另一方面了。

要创造纪录,我们现在推挤铅笔或轻敲打字机。 然后是校队和更正的过程,跟随由排版,打印和发行的一个复杂过程。要考虑做法的第一阶段,未来的作者是否将停止用手书写或打字机而是直接地与纪录机谈话? 他通过谈话那么间接地,与速记员或大圆筒; 如果他直接地希望安排他的谈话导致一个被键入的纪录,所有东西都是现成的。 他需要做的所有是利用现有的装置和转换他的语言。

在最近的一次世界博览会展示的一台机器称为语控防鸣器。一个女孩摁了仪器的按键,它就发出了语音识别。没有人的声带进入程序在任何时候;按键只需加上一些电力生产的振动,并通过这些就大声扬声器。在贝尔实验室有相反的这台机器,称为声码器。该扬声器所取代麦克风,它拿起声音。它说话,和相应的按键移动。这可能是实验设备的一个构成要素。

在公众大会上,通常总会遇到那个有些令人不安的设备速记器,在这一设备中可以发现另一构成要素。女孩抚摸它的按键并且环顾屋子时而不安的看看旁边的人。从设备出现在一种打印带。 它用语音学地简化语言记录下刚刚记录下说话的人刚说过的话过了一会儿,这条打印带被重新输入正常的语言,因为在初始模式中只有初学者能够理解。结合这两个元素,让声音传播机运转速记机,并且结果是与之当谈话的机器。

我们的当前语言不特别适应这类机械化,它是真实的。 最奇怪的是世界语言的发明者无法想出发明什么语言才能更好适合传送和记录讲话的技术。机械化可以造成这样地问题,特别是在科学领域; 科学专科术语对外行而言仍然较不可理解。

(图)Vannevar BushVannevar Bush

人们可能现在生动描述未来调查员在他的实验室工作的情景。 他的手是自由的,并且他没有停住工作。当他移动并且观察,一边拍摄并且评论。 时间自动地被记录前后二个纪录衔接起来。 如果他进入试验领域,他也许用无线电联接到他的记录器。 他考虑在他的文本纪录和被键入地照片,两个都是是缩样,因此可以进行他们的投影试验。

许多需求出现,在搜集数据和观察过程的时候,对相同的资料的提取从现有纪录的和新的资料的最后插入共同的纪录集合中。对于成熟地想法而言是没有机械替补。 但是创造性的想法和本质上辗转反复的想法是非常不同的事。 因为对于后者也许是,强有力的机械援助。

增加图片专栏是一个反复思考的过程,并且它适当地从前被转移到了机器处理。实际上机器有时是由键盘控制的,并且被认为在读取图片和键入对应按键的方式出入一种思想,但是甚至这是能避免的。人们制造了将由光电池读取被键入的图片然后压下对应按键机器; 这些是光电池的组合扫描的类型、电路排序结果变异和中转电路解释的结果转化为螺线管的运行下按动这些按键。

所有这复杂的程序是必要的,由于我们学会用笨拙的方式记录文字。如果我们记录了他们位置是完全由一套的配置在卡片的小点,自动读书机制将变得相当地简单。 实际上,如果小点是有孔的,我们有Hollorith很久以前制造的穿孔卡片机可以实现对数字的统计而现在被使用在商务事务中。不用这些机器,那些复杂商务的一些符号可能几乎不能运转。

增加只是一步操作。 另外要执行算术计算也涉及减法、加法和除法还有对结果临时储藏的某一方法,从存贮移除结果的进一步操作和通过打印机将结果记录下来。这些用途的机器现在有二个类型:用手工控制键盘的机器数据的插入和相类似自动地控制,; 就操作序列而言分开的操作通常被委派到一系列的机器的猛击卡片机器和卡片然后转换为有形的卡片。这两种形式是非常的有用的。但是就复杂计算有关,这两种形式仍然处于萌芽。

在物理学家发现可以计数宇宙光之后,出现了快速电子计数器。 为他们自己的目的物理学家及时地修建了热电子管设备能够以100,000每秒钟计数电力冲。 未来的先进的算术机器将是在电子的本质上,以当前速度100倍或者更多。

而且,他们比当前商业机器更有用处,因此他们能欣然适应各种各样的操作。他们将由控制卡或胶片控制,他们将选择他们自己的数据而被插入的指示符合进行操作,他们将极限高速执行复杂算术计算,并且他们将记录结果以可获得的形式记录下来以对以后进一步操作。这样机器将有极大的广泛性。 他们中的一台机器会从一间屋子里女孩挥动臂膀推动键盘的动作中接受指示和数据,每隔几分钟交付计算结果。 永远将有成千上万人处理复杂的事物在详细的事物中总是要进行大量的计算。

反复思考的过程是没有被限制的,在算术和统计问题中。 实际上,在个体记录事实与建立的逻辑过程符合时候,进行数据筛选和应用过程中总会表现出思维创造性的一面,并且操作过程的本身就是一种重复,因此恰当的信息就会转换到机器中。但沿着算术区域我们并没有作更多的事,就像我们看到的,主要由于情况的经济。很明显我们要扩展市场,当生产方法十分有效提高时,保证大量生产的算术机器出现。

对于先进的分析机器而言没有这样的情况存在,因为过去或现在并没有广泛的市场;而且使用先进方法操纵数据者是一个非常小的一部分人群。但是,也有机器用于解决微分方程和函数和积分方程,对于这一问题。有许多专用的机器,如谐波合成器使用与预测潮汐的。我们将有更多,当然首先出现在科学家和一小部分的人群中使用。

如果科学推理是有限的逻辑运算过程,我们就不会更深入理解这个物理世界。有人可能会使用的数学概率完全掌握扑克游戏。算盘,其珠子串成的平行线,使阿拉伯人许多世纪之前率先发展了位置编号和零概念,算盘在过去是一个有用的工具,因此现在,它仍然存在。

从珠算到现代键盘计数器这是一个相去甚远的过程。未来算术机器的发展也会是这样的步伐。但是,即使有时新机器也不能满足科学家的要求,如果它的用户能够用他们的大脑重复详细的思考一下而不是按照既定规则进行重复性的运算。而且,从实验室高等数学详细运算的过程解放出来。数学家不是一个可以随时操纵数字的人;往往他不能。他甚至不是一个能迅速完成微积分转换的人,他主要是个熟练使用高等逻辑符号,尤其是他所操纵的进程选择上是一个具有的直觉判断的的人。

除此之外他应该具备能正确运用数学原理的能力,就像他满怀信心根据汽车的复杂原理在敞篷之下更换汽车驱动。那时数学家将是实际有效的在利用核物理学日益更新的知识给化学、冶金学和生物的高端问题有用的解答。 为此那时将会出现更多仪器来为科学家使用来解决高等数学。 有些仪器将是十分地奇特的能够满足鉴定文明当前的那些吹毛求疵的鉴定家。

科学家并不是唯一的一个操纵数据和使用的逻辑进程审视周围世界的人,尽管他有时保留接纳任何一个合乎逻辑的,以及在英国工党领袖搜索提倡的骑士精神的人。只要进行合乎逻辑的思维时,也就是按照已有的惯例进行长期思考时,就会有机械的装置。形式逻辑曾经是是教师开启学生心智时一最擅长使用的工具,我们可能随时建造一台机器将合乎我们形式逻辑,只要明智的使用中继电路就可以操纵我们的预想。提出一系列预想出入这种装置,转动曲柄,按照逻辑定律将随时输入一个有一个结论,出现的错误没有比键盘增加法器预计的更多。

逻辑可以成为极为困难,这无疑将很好地产生使用更多的安全的仪器。高等分析的仪器往往是方程的求解器。这样等式变压器的观念就出来了,它会按照严格而先进的逻辑重新整理等式表达的关系。数学家们在表达等式的关系时使用的过于冗长的方式抑制了发展进步。他们用了未经设定的符号,并没有一致性;这就是逻辑领域一个奇怪的现象。

一种新的数学符号,可能是位置计数符号,它的出现明显早于缩短数学变换的进程更早于机器制造过程。然后,就超出了数学家严格的逻辑,日常事务中我们都在运用逻辑的。我们可能某一天像是进入销售的收银机那样在机器上点击关闭评论,但是,利用逻辑设计起来的机器不会看起来像一个收银机,或者精简模式。

这么多的操纵的想法和插入记录。迄今为止,我们似乎比以前更糟。因为我们可以大大延长我们的记录,但在目前我们最大的问题是很难查询它。这与仅从科学研究出发提取数据相比数据可是一个更大的问题;它涉及到的整个过程,人类从其中获得的知识进行传承,并从中得到效益的整个过程。首要任务就是筛选,在这里我们就已经停步不前了,可能会有数以百万计的不错的想法,但因为依据他们的经验,所有想法都被围困在完美建筑形式的石墙内,但如果学者能在只有一个星期的辛勤搜索获得一个数据,他的努力加在一起都不太可能跟上当前的发展形势。

选择在这个广泛的意义上来说,是在家具工的手中的石锛子。然而,在狭义和在其他领域,一些事情机械已经帮我们完成了选择。工厂的人事干事将一堆几千员工的卡片投入到选择机,设定了一个代码,按照既定的程序,在很短的时间就会列出了所有员工谁住在特伦顿和知识西班牙语。即使这种装置问世了,它的过程也过于缓慢的,例如,将一个指纹,与文件中500万个指纹匹配一样。这类选择设备的速度不久将从目前的速度一分钟审查几百个数据提高到更多。利用光电和微缩他们将调查项目,他们以每秒几千的速度调查条目,将打印出这些选择的副本。

然而这只是个简单的选择过程: 它通过一次检验一大批项目和通过挑选具有某些指定特征的那些条目进行筛选。自动电话交换台就像是一个很好的说明。 您拨一个号码,机器选择并且在一百万个可能的终端里连接一个。 它不会拨通他们全部。 它只注意第一个数字归属的类,然后第二个数字给出子类,等等; 以此类推,并且迅速地几乎没有偏差进行连接选择的终端。 它需要几秒钟做选择,如果增加足够的经济上作担保,这个速度可以更快。如果需要,它可能由热电子管开关来替代机械开关使其更加快速,这样选择的全部过程在一百分之一秒就能够被完成。 没人希望花费必要的金钱来更换电话系统,但是这想法是普遍可适用的。

大百货公司通常会遇到的问题。每次完成一笔赊销,就会有更多事情要做。库存需要加以修订,该推销的销售业绩需要奖励,要计入总账最重要的是,要送货给顾客。一个中央记录装置目前已经开发出来,其中大部分工作是可以很方便在这台设备上完成。推销员只要将客户的身份证,他自己的身份证,以及商品销售单所有穿孔打卡规整好。当他拉动操作杆,通过孔眼进行连接,机械一个中心点就会作出必要的计算和记录,然后打印收据并提供给客户。

但是可能有1.0万赊账客户在于这家商店进行交易,并在全部运作完成前得有人选择正确的卡片并插入在中心。现在,可以迅速选择能够在瞬间将那些正确的卡片放入其安放地点,随后在退出来。然而另一个困难就出现,必须有人宣读了一下卡片上总额,这样的机器才可以增加其计算的项目给它。可以想象这些卡片可能是我所描述的干燥摄影类。光电池可以读取现有的总数,而电子光束会输入新的总额。

该卡可以是微型的,这样他们就会占据很少的空间。他们必须迅速采取移动。不需要以为很远,只要到他移放的位置,使光电管和录像机可以读取到。定位点可以记录数据。在月底的机器可以很容易地读取这些数据,并打印一个普通的票据。有了显像管这一选择,开关了就不用任何机械零件了,只需要占用很少时间,就可以使正确的卡投入使用,两秒足以完成整个运作。如果愿意,我们可以遵循由波尔森很久以前做的,关于磁力线报告中说的方法,将卡片上的所有记录永薄钢板上的磁性点制作,而不是光学上的点。这种方法的优点是简单,易于擦除。通过摄影,个体可以通过利用电视器材中常见的程序,以扩大或远距离的形式投射记录。

个体可以考虑快速选择和远投这种形式用于其他目的。能够早一两秒之内,在运营商面前操作100万的单据,是可能有很多办法,甚至可以使用在图书馆,但是那却是另一回事。无论如何,现在有一些有趣的组合可能。例如,对着麦克风讲话,人们可能以前文所描述的与语音控制的打印机相连接的方式,从而做出选择。这肯定会击败档案保管员。

真正的核心问题的选择,与图书馆通过应用机械设备的落后性以及设备开发力度不足相比意义要深远得多。我们获取记录时的不称职很大程度上是由索引系统人工操作引起的。当数据的任何一种类型被存储起来时,它们是按字母顺序或提起数值被归档,然后检索它的子分类就可以找到这条信息。它可以只在一个地方,除非使用副本;个人须有规则沿着这条途径才能找到它,并且这些规则繁琐。另外,发现了一个条目后,个体需要的登陆系统重新进入一个新的路径。

人的头脑有自己的思维模式。大脑通过联络来运转。大脑获得一条信息后,沿着大脑细胞运行轨迹形成极为复杂的网络,头脑会立即想到另外一条信息。当然它还有其他特性,不容易追踪到的信息很容易褪色,头脑中的信息不能得到充分永久的保存,记忆是短暂的。然而,人类的行为速度,头脑轨迹的复杂线索,细致入微的想像,是超出自然界其他生灵的,这真的令人惊叹。

人不能指望完全重复这一人为的心理过程,但他肯定应该能够从中吸取教训。他甚至可能提高,因为人类的知识相对永久性。而且第一个类推出来的想法就关系到选择。通过联想选择,而不是索引,索引的方式还可能更机械化。人们不能因此希望将思维联想的速度和灵活的头脑等同起来,但它应该能够考虑到头脑存储空间再现信息的持久性和清晰性,这可能让思维变得更加活跃。

考虑未来的设备供个人使用,这是一种机械化的私人档案和图书馆。它需要一个名称,并随机的抽取一个。就叫记忆扩展器吧,人们可以将所有的书,记录和通信都存储进来,这是机械化的头特征,可以使之其中资源的浏览更加高速和灵活。这是人类记忆的一个扩大装置。它由一个书桌组成,它可以远距离操作,这主要是因为它是人类借以工作的一件重要的家具。顶部是斜半透明的屏幕上,信息资料可以投放在上边,方便阅读。有一个键盘,两套按钮和操作杠杆。不过,它看起来像一个普通的办公桌。

在另一端是存储信息资料。大部分信息是通过微缩资料被照顾得很好。记忆扩展器内部只有一小部分是专门储存,其余部分是的机械化设置。然而,如果用户每天插入的5000页的材料,他会花几百年时间才可以填补完整个存储库。因此,它可以随心所欲的记录信息资料。

大多记忆扩展其的内容都可以以微缩胶片形式被购买到插入就可以阅读。所有排序书,图片,当前期刊,报纸,都可以以这种方法获得并安放一个地方。商务信件也同样。 并且有直接登入的入口。 在记忆扩展器的上面是一块透明台板。上边被安置普通书法本,照片,备忘录,各种各样的东西。在使用时,积压操作杆将被拍摄并将照片放在临近扩展器胶片的空间里,这是使用的干燥摄影技术。

当然用户在这里还可以通过通常的检索方法对记录进行查询。如果用户想查询某本书,他可以在键盘上敲击代码,这书的书名页迅速出现在他面前,并且可以投射出他想浏览的内容。经常使用的代码是能够记忆下来,所以他很少查询他的代码本;但是当他这样做,只需轻轻一按代码就会被投射出来用于使用。此外,他还有一个补充操作杆。向右偏转其中的一个操纵杆他就能阅览整本书籍,,每一页根据每一行的速度又被预测会轮次下一页。如果他向右推进一步,可以挑读这本书10页的内容; 大幅度向右偏转一次可跳读100页的内容。偏转左侧则为倒退阅览。

使用一个特别按钮立刻转移他到索引的第一页。 如果它图书馆任何一本书都可以进行查找,比从书架上获取资料要便捷得多。因为他有几个投射位置,他可以在浏览一个条目的同时查找另一个条目,他可以增加旁注,并且评论,可能利用干燥摄影的一种的类型用记录针就可以进行拍照,这与我们在铁路候诊室看见的传真电报机应用方法可能一样,只不过,他用的是物理纸张。

这一切都是很传统的,除了投影技术超过当今设备和配件。它让我们加快了步伐,然而,进行联想索引,最基本的想法就是采用联想的检索使读者可以由任何项目激励联想到另一个。这是记忆扩展器的基本特征。两个项目捆绑在一起的过程是最重要的事情。

当用户正在建设一个检索,他要给他命名,在代码书上插入名字,轻轻敲击键盘。在他面前的两个项目要做连接,预计他们会被投射到邻近的浏览位置。在每一个底部都有一些空白的代码空间,并且设置一个指针为显示其中的每个项目。用户只要轻敲单一的按键,项目就会永久链接。在每一个空间里都有代码字。而且在代码空间,插入一组光电池浏览的圆点而每个项目的小圆点附近都会有指定的一个索引编号从一个链接到另一个条目。

此后在任何时候,当人们把这些条目检索到时,只要敲击其他相应代码区下的按键,相应的条目也会很快地被检索到。此外,当许多条目已就此共同组建一个轨迹,要迅速或缓慢对这些条目进行阅览,只要相翻书那样转动一下操作杆就可以了,这就想把一些物理条目正是因聚集维系在一起,形成了一本新书。这是比这更多,因为对于任何条目可以与更多的轨迹连接。

记忆扩展器的拥有者 ,让我们说,弓和箭的来源和性质都很感兴趣。具体来说,他正在研究为什么短土耳其弓显然优于英国长弓在十字军战斗中。他已经有几十个相关的书籍和文章在他的记忆扩展器。首先,他浏览过百科全书,发现一个有趣的,综合性的文章,投射出来。下一步,在历史板块中,他发现另一个相关的条目,并把两个在一起链接。因此,就这样,许多项目连接在一起成为一条轨迹。有时,他会插入自己评论,或是把它纳入主要轨迹或通过旁侧轨迹连接到某一特定项目。当它获得的明显的弹性性能的信息资源都是与这样的弓有关,他会分离出一个旁侧轨迹,使他能够浏览到有关弹性和材质物理常数的书本。他插入一个网页longhand分析自己。这样,他就通过大量可提供的信息资料形成了自己的信息轨迹。

而它的轨迹是不会消失的。几年后,他会和朋友的话题会转向人民抵抗创新的奇特方式,甚至切身利益。他举例来说,感到愤怒的欧洲人在那场战役中始终未能用土耳其弓。事实上,他有一个与着相关的轨迹。触摸呈现出了代码书。轻敲几个键的就会投射出轨迹的标题操作杆可以停在有趣的项目,进行任意浏览,或离开旁边轨迹。这是一个有趣的轨迹,有关讨论主题。于是,他设置了一个再生器,在于运行中拍下了整个轨迹,并通过它传给他的朋友并插入自己的记忆扩展器中,在那里朋友会建立一个更广泛的轨迹。

全新形式的百科全书将会出现,他即将成为一个联想网络贯穿其中的轨迹,随时可以输入记忆扩展器和扩增。律师在他接触的相关领域有很多人朋友和机构经验累计所得到的想法和决策,专利律师会关注数以百万计的专利问题,他会借助熟悉的途径找到与他的委托人的利益相关的每一点。医生,对一个病人的反应感到困惑时,点击已经创建好的有关早期相似问题的研究,就可以较早了解类似的案例,并迅速通过类似案例的历史找到相关解剖学和组织学的经典病例。致力于研究合成有机化合物的化学家,他在实验室里,有所有相关的化学文献,使用轨迹可以找到相关化合物的信息资料,并通过旁侧轨迹可以了解他们的物理和化学行为

历史学家,可以通过跳读式轨迹,也就是指关注突出条目的方式对人物大量纵向时间顺序数据进行平行链接。并可以进行同时代同时期轨迹追踪,而了解特殊时期文明发展史。有一个新专业轨迹开拓者,他们找到规模巨大的共同条目创建一些有价值的轨迹。并且在其中找到乐趣。大师留给世人的,不仅增加了世界纪录,同时将成为共享的整个知识框架。

因此,科学的方式可能帮我们完成对人类生产,储存,和查询记录的比较。在这里我们忽视现在已知的和正在迅速发展的方法和内容,因为那是我们正在做的工作;相反我们对未来技术手段更加宏观的描述也许是惊人的,当然,技术上的各种困难被忽视了,也许被忽视的还有方法手段,某一天也许这些被忽视的方法和手段就会像热管问世一样使我们技术进步得到迅速发展。为了使图片可能不会太普遍,要坚持目前的模式,可以很好地提到这样一种可能性,而不是预言,只是建议,为预言的基础上延长已知有实质内容,而预言的基础上未知的只是加倍参与猜测

我们创造或吸收记录中信息资料的步骤通过一中感觉——触觉。当我们谈论或倾听时依靠听觉,当我们阅读时依靠视觉。是不是有一天可能建立一种更直接获取信息的途径?

我们知道,当我们的眼睛注视事物时,所有的信息通过电动震动的方式经过视神经渠道传送到大脑。这是一个确切的比喻,与电视机的电缆发生的电气振动相似:电视机将图片由光电管传出去,而无线电广播则是将声音由光电管发射出去。我们进一步了解,如果我们能够将电缆以适当的手段连接,我们不需要触摸它,就能够接收到电动感应产生的震动,从而发现和重现正在传播的画面,就像电话线分接头传送的讯息。

手臂叶脉中流动的脉冲经打字员转达到她的手指转换信息,达到她的眼睛或耳朵,以便指挥手指可以敲打适当的键盘。这些电流不可能被截获吗?信息或者用原始的形式传达到大脑,或经过奇怪的变化形式让手指工作。

通过骨传导,我们已经引进声音到聋人神经渠道,以便他们可以听到。难道不可能引进他们介绍当前这种将电转动首先转化机械振动的,再将机械转动转换回电转动的的笨拙方法呢?随着头骨上两个电极大脑的x光片现在会生成笔墨记录提供一些有关电学现象发生在大脑本身。诚然,记录是不好理解的,除非指出某些部位发生了机械故障在大脑内部。

在外面的世界,智力的一切形式无论是听觉或视力,已减少到电路中不同的电流形式,以便他们可能会传送。相同的排序过程发生在人类躯体内部。我们必须始终转化为机械运动,以便电学现象向他现象的转换吗?这是一个启发思想,很难保证这个预测不会和现实失去直接联系。

如果人类能够更好地审查他的阴暗过去和分析更全面和客观的存在的问题,那么他们的精神才能够得到升华。人类建立了如此复杂的文明世界,所以他们需要机械化更充分地记录,以便让他的记录合乎逻辑的结论,而不是仅仅被他有限的记忆能力遗忘掉一部分。若果他还能获得特权,可以忘掉去多他并不需要立刻去做的事情,他生活可能会更愉快,如果这些事情再次证明是很重要的,他们就可以找到这些记忆。

科学技术的应用已使人拥有良好的住宅,并教会他们健康的生活。他们也使人类借助武力相互对抗。他们让人类拥有大量的记录人类依靠记录和增长智慧的得到延伸发展。人类在学习掌握这一记录得到好处前可能会在战争中毁灭。然而,在应用科学技术中对于人类的需要和愿望而言,似乎是一种奇异不幸的阶段,在这个阶段人类要么止步不前,不再应用科学技术,要么因为科学引发的结果而放弃希望的成果。

李开复:美国大学启示录编辑本段回目录

美国今天的科研成就是基于它140年前开始的科研和教育政策,尤其最重要的是二战之后的政策。
1862年,美国正着手开发西部,一位有远见的参议员Justin Morrill为了提供落后地区的农工人员受教育的机会,推动实施了《赠地法案》,由政府提供免费土地用以创办新的“赠地大学”。这个法案使每个州分别获得三万英亩土地,《法案》还允许大学将这些土地变卖,用卖地之资作为学校经费。
随着美国的社会财富日益雄厚,国家对大学的经费投入也逐步增加。见到德国的研究型大学获得成功,Morrill和其他参议员又推动实施了新的法案,追加了研究经费和新学科教学的经费,以促成研究和教学并重的“研究型大学”。
尽管有了这些英明的政策和充裕的经费,20世纪初美国的科研和大学仍然落后于欧洲。这时的美国,需要的是一个契机。历史没有让美国人等得太久。二战期间,在美国国家防务研究委员会主任Vannevar Bush的领导下,有六千名科学家机密地进行了大量的科研工作(包括影响深远的对原子弹、雷达、解密算法、导弹和青霉素的研究)。二战结束, Vannevar Bush调任国家科学研究与开发办公室主任。他提交给罗斯福总统一份名为《科学——无尽的战线》(“Science, the Endless Frontier”)的报告,阐述他设计的一整套国家扶持科技,利用科技创造财富的机制,其主要内容如下:
大幅度提高科研经费。科学研究是国家强盛、人类进步所必需的,政府有责任支持、资助这个领域。从1940到1990年,美国的研究经费涨了4000倍。2000年,美国联邦政府在科学研究方面的支出超过380亿美元。
 
把国家科研下放给大学。 Vannevar Bush的主要方案之一就是“合同制联邦主义”(Federalism by Contract),其实质就是联邦政府自己不设立研究机构,而是通过签订研究合同的方式,把科研任务交付给大学或私营公司。他与41所大学/研究机构、22家公司签订了二百多个科研合同。美国除了少数的国防机密项目,绝大多数的科研经费都经过美国国家科学基金会、国家卫生基金会、国防部高科技组织、海军研究办公室等提供项目,通过竞争方式下放给研究型大学和其它实验室来操作。
 
引导国防科研产业化。二战时发明的很多技术都有巨大的商业价值,Vannevar Bush 力主由大学(象麻省理工学院的 Lincoln Labs,加州理工学院的 Jet Propulsion Lab)来做这些技术的下一步科研工作,然后经过国防承包商(象波音、Lockeed、BBN)将这些技术产业化。这一系列措施催生了世界一流的大学和公司,巩固了美国作为世界第一科技大国的地位。
美国当局从谏如流,Bush报告中的三点从此为美国现代科研政策定下基调。
《科学——无尽的战线》所力倡的开放式科研和苏联的集中式科研理念上截然不同。国防科技方面,苏联有星有弹,并不比美国逊色。但是苏联的集中式科研与社会隔离,武器做得越先进,社会越穷。最后整个国家陷入经济恐慌,失去科技强国的地位势所难免。而美国的开放式科研,由大学负责创新,由企业负责产业化,每一项发明都能充分发挥它的潜力,同时也为大学和产业带来了无比巨大的推动力。
Bush这些明智的政策使得大学在经费上富可敌国(实行“合同制联邦主义”的初期,麻省理工学院就得到一亿美元的经费),大学里面群英荟萃。从此,不但美国大学后来居上超过欧洲,美国的高科技(航天航空、医学、计算机、操作系统、网络……)也迅速产业化,创造了无比巨大的财富。另一方面,大学教授和毕业生创业成功后,将他们的知识和财富重新输入大学,形成生生不息的良性循环。
在此,我们不能忘记这个伟大进步的功臣:英明的官员。Vannevar Bush就是其中最卓越的典范。他本人不仅是政府官员,也是有独具慧眼的战略家和卓越的科学家。他在1931年研制成功的“微分分析仪”(Differential Analyzer),是电子计算机的鼻祖。他在1945年写的 “As We May Think”一文,预测了未来计算机、数据库、数位相机、语音识别、Internet等功能,有人因此称他为电脑父。Vannevar Bush曾任麻省理工学院的副校长,曾创有名的Raytheon公司,也是美国专利系统的创始人之一。如果Vannevar Bush没有步入仕途,他很可能获得诺贝尔奖。然而,作为运筹帷幄的政府官员,他对美国社会的贡献远远超过大多数诺贝尔奖得主。他的例子昭示我们,教育、科研和经济的进步不但需要大量经费投入和开明的政策,也需要具备大师智慧的官员。

科学不是绝对真理编辑本段回目录

自启蒙运动以来,人类崇拜理性,谓“人性有其无穷之完全性”,从而迷信“科学万能”。降及今世,科学气焰,更形猖獗。一般人夸耀科学的成就,说科学已把人类带进一个新的“原子时代”,和“太空时代”。人们仗着新的科学发明和利器,可以毁灭世界,亦可侵入月球。这样科学家不仅成了天之骄子,而且变为一种“超人”,以为只要给他充足的经费和设备,几乎没有难成的事。人们以为科学家不但“无所不能”,而且“无所不知”,所谓宇宙人生的奥秘,科学家都能加以正确的解释,从而可以建立一种绝对无误的哲学和宗教。一般惊新之士,甚至以为基督教已因着科学的进上,而成为落伍陈腐的道理;从而上帝的地位和圣经的权威,也被推翻。这是基督信徒,面临的新挑战!

(图)Vannevar BushVannevar Bush

  关于这个挑战,美国著名的科学家,麻省理工大学(M.I.T)名誉董事长万尼瓦尔·布什博士,在驰誉世界的《幸福杂志》(Fortune May,1965)特发表专论加以反击。万氏略谓:这种想法,乃是一种非常重大的错觉。万氏认为这种崇拜科学的观念,乃是十八世纪迷信“自然律”(Law of Nature)遗物和余毒。信“自然律”,人们以为仅凭浮表的观察和推算,即可窥测宇宙间的奥秘,并能预知将来必然的归趋。假如这种道理是对的话,则人类乃是一种不能自主的木偶,宇宙也仅是一种机械呆板的构造。但万氏指出,其实科学的证明,不能保证绝对正确!科学家仅能凭其观察推算所得的结论,构成一种假设,但是这种假设,往往又可为新发现的论据所推翻。许多科学上的道理,当时认为“金科玉律”,现已成为“明日黄花。”此乃科学并非绝对真理的铁证!

  万氏复进一层提示,科学不但不是绝对真理,而且还日趋悖谬,远离宇宙真正的本性,陷入一种机械主义,而不能自拔,而其对于人类两大“实在”(Peality)——“自由意志”和“自我意识”,则完全茫然。迷信科学的人,亦只能以认识机械的宇宙为止境,而对于人类到底从何而来,究将往何处去,则丝毫不能置答。

  是以万氏忠告科学家说,一个真正的科学家,必须谦卑,自承其渺小和无知,庶能恍然大悟,科学不是万能,乃有它的限度和止境。因此万氏认为“欲明宇宙人生的奥秘,只能凭启示和信仰,不能靠科学和理智。”(一九六五年五月)

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同义词: Vannevar Bush,万尼瓦尔·布什,万尼瓦尔·布希

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