摘要

1995 年 3 月 28 日，著名數(shù)學家和計算機科學家理查德·漢明在加利福尼亞州蒙特雷海軍學院，為研究生們做了一場名為“學會學習”的演講。

此前，我們之前還分享過他的另一場演講，感興趣的可以看看： undefined ，

與之前一樣，這篇演講同樣充滿了真知灼見。漢明在演講一開始就強調到，那些取得巨大成就的人與普通人最大的區(qū)別，就在于他們工作方式的不同。

漢明說到：“我見過許多努力工作的人，他們的努力程度不亞于任何人，但最終卻一無所獲?！?/p>

選擇正確的工作方式通常比單純正確地執(zhí)行任務更為重要。如果工作方式不得當，我們就可能在錯誤的方向上越走越遠，浪費時間和精力，還可能會錯過重要的機會。

以下是部分觀點高亮：

1. “成功不是千篇一律的。就像每位畫家都有自己獨特的繪畫風格，你也需要尋找并發(fā)展適合自己的風格。這需要你從他人身上學習，借鑒一些元素，然后融會貫通，形成你自己的獨特風格?！?/p>

1. “一個人如果能夠對自己的未來有一個明確的規(guī)劃和愿景，那么他的進步將會使他朝著他的目標穩(wěn)穩(wěn)前進?！?/p>

1. “如果教育只包含理論而沒有實踐，或者有實踐沒有理論，那么它就是不完整的?！?/p>

1. “‘未經(jīng)審視的人生不值得一過。’...請允許我再次重申：‘未經(jīng)審視的人生不值得一過?！?/p>

正文 演講實錄

我們的第一課將解答一個問題：我們努力追求的目標是什么？這門課程的目標是為你的技術職業(yè)生涯打下基礎。這門課程并不會涉及太多技術性的內容，但仍會涉及一些數(shù)字化的基礎知識。當然，這些內容你可能已經(jīng)有所了解，但我更關心的是如何實現(xiàn)這些目標的具體方法。

自從戰(zhàn)爭爆發(fā)，我在洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）工作以來，我一直都在研究那些杰出的科學家。我注意到，那些取得巨大成就的人與普通人的最大區(qū)別，其實在于他們工作方式的不同。

我見過許多努力工作的人，他們的努力程度不亞于任何人，但卻一無所獲。因此我的任務是教給你們一種叫做“工作方式”（style）的東西，以幫助你們在未來取得顯著的成就。畢竟，海軍學校為了讓我們在這里相聚，已經(jīng)投入了不少資金。他們希望通過你們將來的表現(xiàn)，來證明這筆投資的價值。

接下來，我會深入探討和評價不同的人的工作方式，包括我自己的和他人的，分析我們能從中學到些什么。我會向大家分享許多知識，這些知識是我現(xiàn)在擁有，但曾希望能更早了解到的，它們是我通過自己的探索才得到的。這門課程不同于一般的技術課程，它包括一些課堂上不會講到，卻應該拿出來討論的重要話題。因為每門課程的教學方法并不相同，所以許多關鍵性的內容被忽視了。這也是我努力想要補充的部分。

現(xiàn)在的工作方式難以用言語直接描述，我只能通過具體的例子來向你們展示，讓你們自己領會其中的含義。你們可能會想，沒有什么話題是不能討論的。這種開放討論的觀念，可以追溯到古希臘的蘇格拉底（Socrates）、柏拉圖（Plato）和亞里士多德（Aristotle）。他們主張，無論是關于神、真理、美、正義還是愛，所有這些主題都是可以公開探討的。不過，就在他們進行這些討論的同時，希臘社會中還存在著一些神秘宗教，這些宗教認為人們只有對自己親身經(jīng)歷過的事情，才有資格去討論。

回顧中世紀，許多圣人提出，不能只憑言語來談論上帝，應該通過個人體驗。同樣，穆罕默德（Mohammedans）的追隨者也認為，繪畫和語言都無法表示真主的精神，只有用心去感知它。這表明了一個長久以來的觀念：不是所有事物都能用語言表達，工作方式便是其中之一。我很難用語言闡明我的想法，因此我只能通過分享那些充滿挑戰(zhàn)和奮斗的故事來說明。希望這樣可以幫助你們更好地理解我的意思。

我發(fā)現(xiàn)，要讓這樣的課程產(chǎn)生實際效果，我得分享一些個人的經(jīng)歷。如果我只是發(fā)表一些抽象的言論，聽起來可能會顯得過于空泛和說教。而當我講述自己的故事和經(jīng)歷時，也許會更能觸動你們。雖然這樣做可能會給人一種自滿的感覺，因為我總是在談論自己。請放心，我也會坦誠地告訴你們我曾經(jīng)犯過的一些錯誤，以免你們重蹈我的覆轍。

我希望你們不要過于謙遜，要勇敢地面對挑戰(zhàn)，立志成為杰出的科學家。你們應該有這樣的信心：“如果哈蒙德（Hammond）能夠做到，那么我也能成為偉大的科學家，做出一番成就。”我的目標就是激發(fā)你們內心的渴望，讓你們追求卓越。這樣的努力是值得的，你們應該努力超越平庸，成為杰出的人。

現(xiàn)在，雖然我們談論的是教師這個角色，但實際上我們更像是教練。我不能代替你跑出四分鐘一英里的成績，但是我可以點評你跑步的方式。你要知道，想要達到這個成績，你必須得靠自己努力。同樣，我也不能直接讓你成為一位偉大的科學家。但我可以對你的研究方法和態(tài)度提出批評和建議，我無法僅憑幾句話就讓你成為偉大的科學家。這就像跑四分鐘一英里一樣，你必須得親自去做。這意味著你要思考你聽到的和讀到的知識，與你的朋友們交流想法，探索你自己的未知領域。

成功不是千篇一律的。就像每位畫家都有自己獨特的繪畫風格，你也需要尋找并發(fā)展適合自己的風格。這需要你從他人身上學習，借鑒一些元素，然后融會貫通，形成你自己的獨特風格。你不能只是簡單地模仿，因為這樣你并不是真正地掌握它。為了更清楚地說明這一點，讓我們以繪畫為例。當你學習繪畫，掌握了調色、造型和素描等基礎技能后，接下來，你會拜一位有名氣的畫家為師，向他學習，接受他的影響，相信他對你的教導。

確實，我們的能力是有限的。事實上，如果你只是單純地模仿大師的風格的話，你并不能成為偉大的畫家。如果你只是復制他或她的風格來繪畫，那你也無法開辟屬于自己的道路。隨著時代的發(fā)展，我們需要創(chuàng)立新的道路。我可以和你分享我過去走的道路，但這并不能教你面對未來。你必須要創(chuàng)造能讓你自己在未來脫穎而出的獨特方式。這沒有那么容易。我只能提供一些過去的經(jīng)驗，對未來可能發(fā)生的情況進行推測。這是你要面臨的挑戰(zhàn)。就算現(xiàn)在開始，我也不能保證我能成功，即使我的前輩已經(jīng)在其他領域取得了成就，我也無法復制他們的成功。

現(xiàn)在我想向你傳達一個充滿挑戰(zhàn)性的觀點。1946年，當我開始創(chuàng)建我們的實驗室時，我很好奇那些偉大科學家們是如何取得成就的。我仔細研究了他們的工作，觀察了他們是如何成功的，結果發(fā)現(xiàn)他們大多選擇了一些相對簡單的問題來研究。我發(fā)現(xiàn)他們的方法也存在一些缺陷，總體而言，他們處理的都是一些基礎性的問題。而我們這一代的科學家已經(jīng)解決了一些更復雜的問題，并且將更棘手的問題留給了后來者。隨著時間的推移，每一代科學家面臨的挑戰(zhàn)都在不斷增加。你們在某種程度上站在了前人的肩膀上，這意味著你們的任務將更為艱巨。正如人類登月之后，未來的太空探索將面臨更大的挑戰(zhàn)一樣，你們所要面對的困難也是顯而易見的。

當我加入貝爾實驗室時，包括我在內，有四位同事是同一年加入的，我們的年齡也差不多。我們四人自詡為“四個年輕的土耳其人”（Four Young Turks）。多年后我得知，公司的高層管理者也這樣稱呼我們，因為在他們看來，我們是一群愛惹麻煩的人。我們不拘泥于前輩們的工作方法，而是勇于創(chuàng)新。

而上司們并不喜歡我們的工作方式。以我的上司亨利·博達（Henry Boda）為例，他在網(wǎng)絡理論方面之所以聲名顯赫，是因為他采用了復變量（complex variable）來進行網(wǎng)絡運算，他認為這才是真正的工作方法，這也是他成名的原因。另一方面，漢明從加入實驗室起就一直使用計算器，上司們認為這并非正確的工作方式。然而，事實上，只有使用計算器，我們的工作效率才會提高。這也正是我想經(jīng)常向你們強調的一個觀點。

如果你已經(jīng)成功攀至頂峰，請記住，那些讓你成功的因素不一定適合下一代。你當然明白如何取得成功，因為你親身經(jīng)歷過。但你采用的方法可能并不適合后來的人。我們常常遇到一些固執(zhí)己見的領導，他們堅信，既然我憑借自己的方式獲得了最高職位，那我的做法必然是正確的。但這種想法往往是不正確的。我希望大家能夠認真思考，當你達到事業(yè)巔峰時，你成功的方式是否還適應當前的變化。畢竟，世界是在不斷變化的。

讓我們來探討一下教育吧。教育不僅僅是做什么、何時做以及為何做，它還包括了執(zhí)行具體任務的具體方法。在這段時間的培訓中，我始終在強調教育的重要性，這不是一件容易的事。幸好，學校給了我較大的自主權，我才可以將課程內容集中在教育的核心上。如果教育只包含理論而沒有實踐，或者有實踐沒有理論，那么它就是不完整的。我曾見過一些技術高手，他們在向我匯報工作時，將技術和方法錯誤地應用在了不合適的問題上，最終沒有取得任何成果。此外，還有一些人雖然理論知識豐富，卻缺乏將知識付諸實踐的能力。這樣的人也不適合職場。因此，你不僅需要理論的指導，還需要掌握相應的技能和技巧，兩者缺一不可。

目前，我在做的是一種被稱為“元教育”（meta education）的工作。我持續(xù)不斷地討論教育的話題，這是每個人必須持續(xù)進行的活動——自我教育，這也是未來發(fā)展的趨勢。與此同時，我也在不斷地預測和構想未來世界的模樣。

讓我們先來回顧一下歷史?，F(xiàn)代科學與工程學的發(fā)展大約始于艾薩克·牛頓爵士（Isaac Newton）。他出生于1642年的圣誕節(jié)，同年偉大的科學家伽利略（Galileo）去世。牛頓享年85歲，因此我們可以將他的時代定位在1700年左右。從牛頓時代到現(xiàn)代，我們會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：每隔大約17年，人類的知識量就會翻倍。

從那個時代到現(xiàn)在，我們注意到科學知識的增長周期大約是每17年翻一番。但在1946年，貝爾實驗室（Bell Laboratories）為什么會嘗試將其規(guī)?？s減至5500人呢？我目睹了貝爾實驗室30年來在管理上的變化、招聘的停滯等種種措施。不管他們采取了何種管理策略，每過17年，根據(jù)所謂的“小威格士定律”（small Wiggles），科學知識的增長都會迫使他們增聘人員，以跟上日益擴大的知識領域，這涉及到出版物、書籍、期刊等各個方面。我本打算在此提供一些具體的數(shù)字作為例證，但我手頭可能沒有這些數(shù)據(jù)，我可能有點跑題了。此外，還有一個普遍的說法，那就是歷史上90%的科學家仍然健在。

現(xiàn)在，我將進行一個反向的計算，這個計算是基于我對家人、其他人以及我曾與之共進午餐的肖克利團隊（Shockley）成員的觀察所做的。首先，我假設科學家的數(shù)量是按指數(shù)增長的，這個假設來源于一個微分方程，其中變化率與當前的科學家數(shù)量成正比，解出來的結果就是指數(shù)增長。如果再假設新產(chǎn)生的知識量與科學家的數(shù)量成正比，那么按照17年前的速率和數(shù)量，就可以計算出到目前為止我們所創(chuàng)造的知識總量。我將負無窮大作為計算的下限，因為相對于整體，起始的下限值較小，對結果幾乎沒有影響。由于指數(shù)的值非常小，所以即便起始點取值偏低，也不會有太大影響。

那么，我用簡單的方法來處理這個問題。我通過積分來計算出結果。假設知識的增長速度是每17年翻一番，如果從17年前算起，到目前為止我們的知識量應該已經(jīng)翻倍。這個估算是基于比例的一半來進行的。我這里有一個類似農(nóng)場估算（farm you formula for B）的公式。另外，有一種普遍的觀點認為，歷史上90%的科學家目前仍然健在。如果我們從現(xiàn)在往前推算55年，這大約是一個科學家職業(yè)生涯的持續(xù)時間。這里所說的“健在”（lived）不僅指科學家本人還活著，也指他的科學成就仍然具有影響力，哪怕他可能從很年輕的時候就開始了科學生涯，一直到高齡。因此，55年是一個合理的估計值。將這個時間段考慮進去，對所有科學家的數(shù)量進行計算，我發(fā)現(xiàn)得出的比例大約是0.9，也就是90%。

現(xiàn)在，讓我們來詳細審視一下當前的情況。我現(xiàn)在已經(jīng)清楚了自己討論的要點，并且思考了一個我以前沒有思考過的問題：什么才是“科學家的一生”？（What did I mean by a lifetime of a scientist?）你會發(fā)現(xiàn)，這兩個觀點其實是符合的。一方面，我們的知識量每17年翻一番；另一方面，歷史上有90%的科學家至今仍然健在。從牛頓時代開始直到今天，我們目睹了科學領域的巨大發(fā)展?，F(xiàn)在，我將嘗試對科學領域的發(fā)展進行預測和估算。在牛頓時代，科學只有一個統(tǒng)一的稱呼，即自然哲學。而今天，我們已經(jīng)分化出了眾多的專業(yè)，大約有10000個不同的專業(yè)領域。當然，這個數(shù)字肯定不止1000，但幾乎可以肯定的是，它也不會超過100000。因此，將10000作為我們的估計值，是一個合理的選擇。

現(xiàn)在，讓我們做一個前瞻性的估算：假設知識的增長每17年翻一番，如果這種增長模式持續(xù)了340年，那么總的增長將會是驚人的一百萬倍。這種增長趨勢，即便是對于擁有1000萬個科學領域的廣闊領域，也同樣適用。不過，你可能會質疑，340年后真的能發(fā)展出100億個專業(yè)領域嗎？針對這個問題，我們可以預見，在接下來的320年，甚至40年內，科學不可能繼續(xù)以過去那樣的方式無限倍增。同樣，這個領域內的人數(shù)也不可能永遠保持指數(shù)增長，因為不可能每個人都能成為科學家。所以，依賴過去的增長模式來預測未來，是不切實際的。

現(xiàn)在，我來采用一種簡單卻廣泛使用的方法——信封背面計算法（ back the envelope）。據(jù)我所知，即使是像費爾米（Fairmi）和肖克利這樣的杰出人物，也會在午餐時用回信封進行計算，就像我剛才所做的那樣。這種方法之所以受歡迎，不僅是因為它非常便捷，還因為它非常實用：它能幫助我們更深入地理解問題，并通過計算過程加深記憶；同時，它還能培養(yǎng)我們快速構建模型的技能。需要明確的是，這種計算并不追求極高的精確度。我提到的“每17年知識量翻一番”這個數(shù)字，它并不是絕對的準確，而是一個大致的估計。盡管如此，這種估算方法對于我們把握問題的脈絡仍然非常有用。

我認為它非常有用。當我從電視、廣播或報紙等渠道獲得信息時，我能夠迅速地構建一個模型，并且自己會檢查這些數(shù)據(jù)是否合理。我一般會面臨兩種情況：一是這些數(shù)據(jù)根本不切實際；二是我根本搞不懂他們在說什么，以至于無法建立模型。有時，就像你的父親和你對話一樣，他沒有向你解釋具體內容，只是突然給出了一個令人震驚的答案。在這種情況下，創(chuàng)建一個包絡模型（envelope modeling）對于理解這些信息來說，是非常有益的。

現(xiàn)在，加倍努力工作是一件非常嚴肅的事情，我一直都在面對這個現(xiàn)實。為此，我制作了一張表格，將努力的程度量化：17年的付出相當于2 倍的努力，隨著時間的推移，將會是4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍的努力，這樣算下來，大約需要56年的時間。那么，如何理解這些數(shù)據(jù)呢？一個方法是，計算從現(xiàn)在到你退休的時間。觀察這一列數(shù)據(jù)，它會告訴你，你需要積累的知識量將是你現(xiàn)在知識的多少倍。如果我們繼續(xù)以目前的速度前進，你可能會面臨一個相當困難的未來。不過，這個問題還可以從另一個角度來看。

假設您在34歲時有了孩子，現(xiàn)在您的孩子已經(jīng)上大學了。他們需要掌握的知識量是您當時的四倍之多，這包括數(shù)學定理、貝多芬的第九交響曲、滑雪的好地方、值得閱讀的書籍、以及應該收聽的電視頻道等。您的孩子將要面對的知識量將是您當時的四倍。您回想一下自己上大學時所學的知識，您還記得有多少嗎？如果您的孩子比您當時還要迷茫，那也很正常。畢竟，您自己有時候也會迷茫。

這正是我想說的。另外，所有的加倍努力往往都集中在最為艱難的最后階段。大約有一半的事件都集中在這個最后的加倍期。這也是我們感到飽和的原因，因為這種飽和感很快就到來了。因此，另一種觀察加倍現(xiàn)象的方法是查看這張令人感到不安的表格。如果你認為自己還有44年的時間可以成為參謀長，那么我要糾正你，實際上只有39年。到了那時，管理海軍所需的知識量將是現(xiàn)在的五倍。

這就是你將面臨的問題。但我的回答是什么呢？我的回答是學會學習，這是我唯一能告訴你們的。我們教給你們的東西，有一半將會過時。你感興趣的其他課程，15年后也可能變得不再適用。這并不是說我們不再教授這些課程，而是它們可能被其他新的內容所取代?；叵胍幌挛业慕?jīng)歷：我在46年前來到貝爾實驗室，當時他們正在進行一項非常重要的工作。因為我之前是學數(shù)學的，所以我開始研究光學工程以及相關的領域。

幾年后，我與物理系的同事們開始共進午餐，這個階段他們剛開始完善晶體管技術。隨著他們在晶體管工程方面不斷深入研究，我參與了大量計算工作，這些工作幾乎用到了我所有的知識儲備。我不得不經(jīng)常去我朋友的辦公室，他在那里向我展示了真空管的工作原理，盡管現(xiàn)在真空管已經(jīng)變得相當罕見了。最初的晶體管外形簡陋，看起來就像一個有三個腳的錫罐，而現(xiàn)代的晶體管則采用了極其簡潔的設計，僅有兩個接觸點。我也曾在洛斯阿拉莫斯進行復雜的計算，我們利用微積分來設計炸彈，這通常意味著我們需要連續(xù)工作一個月，甚至三個月，每周工作六天半，才能得到一個解決方案。相比之下，現(xiàn)代計算機可以在幾秒鐘內完成同樣的計算。我親身經(jīng)歷了這些翻天覆地的變化。

我接受的是傳統(tǒng)數(shù)學教育，所以我沒有學過數(shù)值分析。我對計算機和物理學也是知之甚少，但在洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）大學學習時，我學到了很多。當我來到貝爾實驗室工作時，我深信如果做好計算工作，我必須要深入理解問題的核心。因此，我廣泛地學習了包括化學、物理、社會科學以及生物學在內的物理科學知識。實驗室不僅設有這些領域的部門，甚至還包括了社會科學的分支。我用了一生的時間來積累必要的背景知識，因為只有具備了足夠的背景知識，你才能深入地理解一個領域并掌握那些專業(yè)術語。關于如何做到這一點，我將在后續(xù)進行更詳細的討論。

現(xiàn)在，你可以試著去定義一個學科的“基本要素”（fundamentals），其實這個概念本身就有點模糊，尤其是你還要搞清楚這些“基本要素”具體指的是什么。為此我提出了兩個標準來衡量，盡管它們也做不到無懈可擊。第一個標準是，基本要素應該能夠衍生出該學科的其他所有概念。第二個標準是，這些要素應當歷經(jīng)時間的考驗，并被長期使用。舉例來說，曾經(jīng)作為電子學基石的真空管，現(xiàn)在已經(jīng)不再是核心原理了。至于像增益公式這樣的理論，我可能一時記不住它的名稱，但很快就會記起來。比如，奈奎斯特公式（Nyquist formulas）就是一個典型的例子。雖然電子管技術已經(jīng)陳舊，但在其基礎上發(fā)展起來的一些基本原理和方法，如反饋機制，至今仍然有效。因此我們需要將這些原理和方法適配到新技術和新領域中，因為許多事物都在不斷地演變。

現(xiàn)在，我們來討論一下科學與工程兩者之間的關系。科學的核心在于探索未知領域，如果你在進行科學實驗時已經(jīng)明確知道自己要做什么，那么這可能并不是真正的科學。與此相反，工程學則要求有明確的目標和方法，工程師在工作時必須清楚自己的方向和所采取的步驟。盡管如此，純粹的科學研究往往依賴于工程技術的支持，同時，工程學的進步也常常建立在新材料科學發(fā)現(xiàn)的基礎之上，這就形成了兩者之間互利共贏的合作關系。但挑戰(zhàn)在于，科學和工程學正以一種充滿挑戰(zhàn)性的方式相互融合、共同發(fā)展。以貝爾實驗室為例，當物理學家在那里實現(xiàn)了重大突破時，通信公司并沒有急于將這些科研成果轉化為商業(yè)產(chǎn)品。這是因為通信公司已經(jīng)在通信行業(yè)內占據(jù)了壟斷地位，因此并不急于推動技術的快速革新。然而，現(xiàn)在的我們希望科研成果能夠迅速轉化為實際應用，不再愿意長時間等待科學原理的成熟。正是這種迫切的需求，促使了科學與工程學兩個領域的緊密聯(lián)系。

我們習慣的做法是先構思創(chuàng)意，再來考慮應用，盡管這種做法在某些領域仍然存在，但它正逐漸被淘汰。現(xiàn)代社會追求的是雷厲風行。舉個例子，我前一晚讀到一則歷史故事，講述一位總統(tǒng)在博物館或世界博覽會上遭遇槍擊，隨后緊急送醫(yī)。盡管現(xiàn)場有展示X射線技術的展位，但醫(yī)生們因為無法確定子彈的準確位置而拒絕進行手術，他們并沒有采用這項已經(jīng)存在的新技術來幫助診斷，僅僅只是進行了傳統(tǒng)的拍照。這種做法體現(xiàn)了他們保守的態(tài)度，但在今天，我們不再接受這種遲緩的行動。我們正在努力加快從構思創(chuàng)意到項目開發(fā)的過程，并力求以最快的速度將產(chǎn)品推向市場。

我曾閱讀過76種不同的預測未來的方法，這也正是我涉足預測領域的一個原因。其中一種方法是簡單地假設明天的情況將與今天相同，不管今天的溫度如何，都預測明天的天氣將和今天一樣。這種方法簡單直接，在某些情況下也非常有效。另一種更精確的預測方法是觀察事物的線性發(fā)展趨勢，并據(jù)此進行預測。這種方法短期內看似準確，但長期來看就不太可靠了。此外，預測的準確性很大程度上取決于你選擇的線性增長變量是否恰當。如果你錯誤地將一個指數(shù)增長的變量視為線性增長，那么預測的結果將會有很大的誤差。在我自己進行預測時，也曾多次面臨這樣的挑戰(zhàn)，尤其是在估計所需的計算能力和存儲空間時，我不得不做一些粗略的推斷。

我預測過某個領域可能達到的最高發(fā)展水平。幾年后，我偶然間翻出那張記錄著我預測結果的紙張，發(fā)現(xiàn)我還是低估了它的發(fā)展水平，因為計算技術的發(fā)展速度遠遠超出了我的想象。以人工智能為例，許多專家在10年、20年、30年前所做的預測，至今都未能實現(xiàn)。這告訴我們，對未來的預測不能過于自信。關于預測，有句老話說得很對：短期預測往往過于樂觀，而長期預測則往往過于悲觀。這背后的原因很簡單，因為長期預測通常依賴于幾何級數(shù)的增長，而這種增長模式很難讓人信服。舉個例子，在我們剛開始使用晶體管的年代，沒有人能想到，將來能在一艘巨輪上安裝一百萬個晶體管。這樣的想法在當時看來簡直是天方夜譚，但我們最終還是做到了。要明白，預測未來是一件極其困難的事情，但這并不意味著我們就應該放棄預測。歷史已經(jīng)證明，盡管預測面臨諸多挑戰(zhàn)，但它仍然是我們理解未來趨勢和發(fā)展方向的重要工具。

有些人相信歷史一定會重演，另一些人則持相反觀點。但可以肯定的是，我們目前所認為的“過去”（past），對于某些人而言，其實代表著“未來”（future）。同樣，你眼中的“未來”最終也會變成“過去”?？傆幸惶欤銈冎械囊恍┤藢挥浫霘v史。確實，只要你們活得足夠長久，做出了足夠多的貢獻，就有機會被載入史冊。那么，你是否認為“未來”最終會成為“過去”呢？

現(xiàn)在，有一句與我們常識相違背的話，那就是亨利·福特（Henry Ford）所說的“歷史是一堆垃圾”（history is bunk）。我分析他這樣說有兩個原因。首先，歷史的記錄通常并不精確。對于戰(zhàn)爭末期的事件，盡管主要的都被記述下來，卻不會存在兩個完全相同的敘述，它們也與我自己的見解不吻合。舉個例子，有位數(shù)學教師曾寫下他對某件事的回憶，他說：“我剛剛讀了威廉（William）的書，沒錯，就是那樣子的。”但很快他又更正說：“我也不是完全記得那么清楚。”我本想詢問他的記憶方式，卻突然意識到，每個人的記憶都是不同的。就好比一場事故，不同的目擊者會給出不同的描述。對于過去的事情，我們找不到任何絕對可信的記載，這是我們不得不接受的現(xiàn)實。其次，我認為記憶中的事實是導致過去與未來聯(lián)系加速斷裂的原因。換言之，隨著時間的推移，我們對過去的記憶和理解與未來的發(fā)展之間的聯(lián)系變得越來越模糊，斷裂也在加速發(fā)生。

計算機的發(fā)明讓我們認識到，相較于計算機問世之前，世界已經(jīng)經(jīng)歷了翻天覆地的變化，這標志著我們的工作方式經(jīng)歷了一次重大的變革。在現(xiàn)代工程領域，計算機扮演著至關重要的角色，它不僅涉及到程序編寫，還包括在現(xiàn)實世界中部署終端設備?？梢哉f，計算機現(xiàn)在是許多工程項目的核心部分。然而，當我們閱讀歷史學家的作品時，我們會感覺他們認為歷史上的一些事件是無法避免的，例如羅馬帝國的衰亡。但他們又覺得未來是不可預測的，任何事情都有可能發(fā)生。這種看法認為過去已成定局，而未來則是充滿可能性的。但這真的站得住腳嗎？實際上，這種看法可能并不具備說服力。如果我們進一步深思，可能會發(fā)現(xiàn)不一樣的觀點：也許過去并不像我們所認為的那樣一成不變。想想亞歷山大大帝、拿破侖、希特勒等人，如果他們在童年時就去世，世界歷史會不會改寫呢？

在知識分子中，畢達哥拉斯、亞里士多德、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等都是杰出的代表。試想，如果這些偉人在青年時期就離世，世界歷史的軌跡一定會改變。這證明了個人對歷史進程的影響力是極其重要的。在我看來，過去并不是歷史學家所認為的那樣一成不變，未來也并非如人們所想的完全不可預測。對你個人而言，未來充滿了無數(shù)可能。歷史的一個重要特征是，技術發(fā)明常常會改變現(xiàn)狀。以晶體管的發(fā)明為例，它直接導致了真空管技術的終結。這顯示了技術革新能夠在瞬間改寫歷史的走向。

技術發(fā)明可以重塑歷史，盡管我們很難預測這些創(chuàng)新何時會出現(xiàn)。關鍵的一點是，這些發(fā)明不單是技術上的突破，它們也是社會層面的革新。雖然你們主要接受的是物理學科的教育，但我認為你們要深刻地認識到我們的生活是與社會緊密相連的，社會生活是受到一定的約束和規(guī)范的?；诖耍艺J為技術的未來不僅僅取決于技術自身能夠實現(xiàn)的功能，還會受到社會觀念、法律法規(guī)等其他因素的影響和限制。以計算機控制的高速公路交通為例，這個概念聽起來非常先進，但如果在這個系統(tǒng)中發(fā)生了事故，我們該如何確定責任歸屬呢？當你開始深入思考這些問題時，會發(fā)現(xiàn)它們實際上是極其復雜和充滿挑戰(zhàn)的。有時，社會的習俗和法律規(guī)范可能會成為創(chuàng)新道路上的障礙，影響一些本可以改變世界的發(fā)明的誕生。

現(xiàn)在，我想討論一個我可能會多次提及的話題——“醉酒水手”（the drunken sailor）的故事。這個故事中的水手走路東倒西歪，反復搖晃，最終雖然走了N步，但他實際前進的距離卻只相當于N步數(shù)的平方根。例如，即便他跌跌撞撞地走了100步，實際上他可能只前進了大約10步遠。如果他走了10000步，盡管步數(shù)眾多，他可能仍然在起點附近打轉，因為每一步都可能將他帶向不同的方向，這是隨機行走的一個典型例子。但是，如果附近出現(xiàn)了一位美麗的女孩，他的行為模式會立刻改變，他會毫不猶豫地直接走向她，這與他之前的無目的漫游形成了明顯的對照。一個人如果能夠對自己的未來有一個明確的規(guī)劃和愿景，那么他的進步將會使他朝著他的目標穩(wěn)穩(wěn)前進。反之，缺乏遠見的人可能會像那個醉酒的水手一樣，漫無目的地徘徊而最終一無所獲。因此，我的目標之一就是幫助你們構建一個既合理又清晰的未來，讓你們明白自己未來的道路和追求的目標。

你可能想問我：“漢尼克（Hannick），怎樣才能預知未來呢？”我的答案是：“從我們對人生的理解來看，設定的目標是什么并不關鍵，關鍵在于你是否有一個方向。一旦你確定了目標，你就會一步一步地接近它。反之，如果沒有目標，你就會像一個醉酒的水手，無目的地隨波逐流?！蔽业娜蝿帐菂f(xié)助你們確定個人目標，并激勵你們在追求這些目標的同時，去做一些真正有價值的事情，而不是僅僅隨波逐流。目前，很多人似乎滿足于一種安逸、順其自然的生活態(tài)度。如果仔細詢問，他們會表示自己很享受這種隨遇而安的生活方式。但我個人認為，這并不是一個理想的選擇。

你設定怎樣的目標，那是你自己的事情。我的職責在于激勵你以一種合理而體面的方式為自己設定目標，并協(xié)助你為實現(xiàn)這些人生目標而努力。需要重申的是，社會對你的教育傾注了大量的資源，你完全可以取得一定的成就。通常，那些取得成就的人都有著清晰的目標和明確的方向，這使得他們的生活更加豐富和有意義。而那些缺乏目標的人，他們的生活則可能只是一系列零散、無序的事件，盡管他們做了很多事，但最終沒有形成任何有效的積累。因此，我會尊重你選擇目標的自主權，哪怕你的夢想是成為一名杰出的吉他手，我也將給予你全力的支持。只要你為自己設定了目標，你就會為之付出努力和奮斗。這正是我所認為至關重要的部分。在某種意義上，這也是我們這門課程的目標之一，它的目的是激勵你采取行動，去積極地做更多有意義的事情，而不是停留在空想或者無效的行動上。

目前通行的教學方式是將課程劃分到不同的系別中進行。每個系都會集中精力在自己認為重要的學科上，例如微積分、線性代數(shù)、線性規(guī)劃等。然而，本課程的目標是嘗試填補這些學科領域之間可能出現(xiàn)的知識斷層，這些問題可能是你在之前的工程學習中所遇到的。雖然你已經(jīng)接觸過許多工程課程，大學也提供了豐富的教學內容，但我認為在這些課程之間仍然存在一些明顯的斷層。僅僅改進單個課程的教學質量，并不等同于對整個教育系統(tǒng)進行了優(yōu)化。在后面的課程中，我將會介紹系統(tǒng)工程的理念。

我想向你們傳達這樣一個理念：盡管我們有眾多學科，但歸根到底，所有知識都是相關聯(lián)并且構成一個整體的。當你面對未知的難題時，不管是化學、物理還是其他學科的問題，最重要的都是要找到解決問題的方法。雖然我在貝爾實驗室的大部分時間都是在數(shù)學系度過的，但我逐漸認識到，知識并不是孤立存在的，它們不應該被割裂成不同的小塊。實際上，我的工作涉及到的內容非常多，包括了統(tǒng)計學、計算、物理學和化學等多個學科領域。

我們還沒有發(fā)現(xiàn)被割裂的情況，但是為了更好地統(tǒng)籌和管理，我認為我們有必要構建一些結構，以激發(fā)我們的創(chuàng)新思維。盡管我們的專業(yè)不同，但實際上，這個機構會將每個專業(yè)串聯(lián)起來。課程的內容現(xiàn)在將主要集中在計算上。我之所以強調這一點，并不是因為我個人對計算有所偏好，而是基于一個事實：計算技術將在科學與工程的發(fā)展中起到主導作用。這種趨勢背后有著充分且有力的推動因素。

以經(jīng)濟學為視角，計算機的成本遠遠低于人力成本。隨著時間推移，計算機的價格在不斷下降，而人力成本卻在持續(xù)上升。在速度上，計算機也大大超越了人類。比如，當你的腳趾撞到物體時，神經(jīng)系統(tǒng)會以每秒100米的速度將這一信號傳遞到大腦。而即便是以每秒1000公里的速度移動，這與電子的速度相比也是微乎其微，人類的速度根本無法與電子相提并論。因此，機器在處理速度上擁有絕對的優(yōu)勢。在精確性上，計算機同樣表現(xiàn)出極高的水平。它們不僅能夠進行極其精確的計算，而且在需要的情況下還能夠執(zhí)行雙精度運算。而相比之下，人類在進行雙精度計算時，可能會感到非常困難，并會遇到各種難題。在可靠性方面，機器也遠超過人類。無論我們怎樣努力，人類天生的不完美性意味著我們無法像機器那樣一直保持穩(wěn)定。畢竟，即使我們行走多年，也難免會有跌倒的時候，無法保證完全的可靠性。這正是人類之所以能夠站在世界之巔的原因之一——我們能夠利用機器的優(yōu)勢，來彌補我們的不足。

人類是天生就具有靈活性的。因此我們不應該期待人類去執(zhí)行那些對可靠性要求極高的任務。以保齡球運動為例，人們常常好奇，為什么每次以相同的方式投球就能保證比賽中的完美表現(xiàn)？即便是技藝高超的專家們，也很難每次都做到完美。要精準地投球、控制球的飛行路徑以及其他相關因素，都不容易。而那些能夠進行極其精準表演的特技飛行團隊，他們的表演確實令人欽佩。人類的身體和能力本質上是為了其他的目的而塑造的，并不是為了專門執(zhí)行這種精細控制的任務。與此相反，機器則擅長快速進行重復性的控制操作。例如，我們目前制造的飛機大多是故意設計得沒那么穩(wěn)定的，因為它們依賴于計算機每毫秒進行無數(shù)次的調整來維持飛行的穩(wěn)定性。

通過這種方式，我們可以夠達到更優(yōu)秀的機體水平，但這是超出了人類飛行員能力范圍的。一旦計算機發(fā)生故障，飛行員將陷入極大的困境。飛行員能夠完成的是在空中設計的大規(guī)模規(guī)劃方案，然而在緊急情況下，需要在幾毫秒內做出快速反應，只能交給性能更高的計算機來完成，因為人類的反應速度達不到這么快。有人建議在自由的登機流程中做出改進，這聽起來似乎是一件小事。我們不能指望一個人因為從事一份工作很久，在緊急情況發(fā)生時就立刻做出恰當?shù)膽狈磻?。相比之下，計算機就可以達到這個要求，可以將計算機放置在特定的工作場所，并且能夠被編程來監(jiān)測那些偶然情況。例如，在核電站發(fā)生某些特定事件時，計算機會根據(jù)預先設定的程序采取行動。但是，這樣的情況可能已經(jīng)很久沒有發(fā)生過了，長達四年。在這種危急的情況下，人類的表現(xiàn)通常不會很理想。你們也知道，在過去兩年半中，我們一直在深入思考這些問題。

人類有時會感到無聊，但機器不會。在面對變化快速的情況時，人類的處理能力是有限的。一般認為，人腦每秒能處理大約50到60比特的信息，而達到每秒處理10,000比特則是不可能的任務。相比之下，機器擁有更大的信息處理帶寬。無論是視覺、聽覺還是其他感官輸入，機器的信息處理能力都遠遠超過了人類。目前，機器主要的功能是接收指令，而不擅長創(chuàng)造性地輸出指令。在復雜的中央控制系統(tǒng)中，如果只是比較信息處理的帶寬和速度，人類無法與機器競爭。然而，當涉及到推銷新聞或進行復雜判斷時，機器則不如人類。我們已經(jīng)不需要機組人員用槍瞄準飛機，而是需要機器具備自主控制的能力。在許多情況下，人類的反應速度太慢，已經(jīng)不足以滿足現(xiàn)代的需求。

我們需要更快的信息處理速度，而人類的信息處理能力，也就是我們接收和發(fā)送信息的基本速率，已經(jīng)達到了它的極限。在這方面，計算機已經(jīng)走在了人類的前面。它們可以很容易地被重新編程，這與以往的培訓方法有很大的不同。以往，你需要學會做某件事情，但現(xiàn)在，一旦設備發(fā)生改變，你就得拋棄舊的做法，學習新的方法。這個過程非常簡潔，既不需要復雜的培訓，也不需要長時間的練習。只需更換新的程序，機器就能夠按照新的方式進行工作。然而，要在極端惡劣的環(huán)境下、外太空、水下、高輻射區(qū)域，或者在戰(zhàn)爭中讓機器代替人類工作，這是極具挑戰(zhàn)性的。特別是在太空中，我們必須確保宇航員能夠在他們熟悉的含氧環(huán)境中工作。這引發(fā)了一個問題：高輻射是否會對宇航員造成致命傷害？我們該如何將人類安全地送上火星，然后再安全地帶回地球，避免他們受到太陽輻射的傷害？這些都是我們必須面對和解決的難題。我們可能需要徹底處理掉放射性物質，如鐳，或者思考是否應該將人類送往如此遙遠的地方？這的確是一個需要深思的問題。

現(xiàn)在，我們來看另一個問題。我正面臨另一位男士的個人問題，對我而言這是一個非常敏感的話題。在管理工作中，員工的個人問題也是一個非常重要的點，因為每個人都有各種各樣的麻煩事。與人類不同，機器不會遇到養(yǎng)老金問題，也不會牽涉?zhèn)€人糾紛。機器之間不會發(fā)生爭執(zhí)，我確實見過兩個女孩因為爭執(zhí)而無法和平共處。但機器不一樣，機器不需要工會，也沒有個人休假的需求。無論是體育賽事如老鷹隊的比賽，還是家庭中的喪事，對于機器來說都不是考慮因素。如果操作機器的人不在了，機器的工作也就停止了。至于娛樂活動，對于機器來說，只需簡單地關閉即可。然而，對于人類員工，我必須提供適當?shù)膴蕵钒才?。機器在許多方面都遠超人類，它們強大得多。此時，你們可能會提出疑問：“那么，人類相較于機器有哪些優(yōu)勢呢？”那么我不得不列舉人類相比較于機器的獨特的優(yōu)勢了。

我提供了許多詳細的信息，要完全掌握它們確實有些困難，因為機器在很多方面確實擁有明顯的優(yōu)越性。而且鑒于使用機器在經(jīng)濟上是劃算的，我們可以看到越來越多的機構開始采用機器運作。以計算機為例，它們的芯片設計往往只是自動化過程中的一個環(huán)節(jié)，由計算機控制。事實上，目前許多電腦的組裝工作已經(jīng)大量自動化，由機器完成。我曾在一家電腦公司的董事會任職，記得有一次，我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線上有一半以上的電腦是通過機械化方式生產(chǎn)的。計算機制造業(yè)的機械化已經(jīng)相當成熟，我們的銷售量甚至跟不上生產(chǎn)量，這正是因為我們采用了機械化生產(chǎn)線，顯著降低了生產(chǎn)成本。這一現(xiàn)象展示了公司計算機業(yè)務機械化進程的速度之快。另外，我的一個朋友告訴我，他曾訂購了一批機器。一夜之間，他就接到通知，告知有一批機器正在組裝他們定制的電腦。第二天，這些電腦就已經(jīng)按照他們指定的配置，準備在裝卸碼頭裝運了。

這門課程也帶有某種宗教意味，但我想傳達的核心是，人的生命只有一次，不應該虛度光陰?，F(xiàn)在存在各種各樣的宗教信仰，我不打算深入了解它們。我真正感興趣的是情感層面的問題。眾所周知，有目標的人是幸福的。無論是通過閱讀還是與人交流，人們普遍認為，重要的不在于目標的實現(xiàn)，而在于為之奮斗的過程。請記住，隨著年齡的增長，你不得不學會與自己相處。這種與自我相處的過程是無法避免的，特別是在老年時期，你將更多地與自己為伴。到了老年，你無法像年輕時那樣做出太多改變。因此，現(xiàn)在就應該思考，你希望自己在晚年成為一個什么樣的人，并開始朝著這個方向努力。

這正是我在這門課程中想傳達的核心思想。當然，這只是我個人的看法。大多數(shù)人認為，為了獲得杰出的成就而付出努力是值得的。通過觀察人們的生活，我想分享一個被反復提及的故事。在我很小時候，我去看電影，那時的電影院被稱作“五分錢劇院”（Nickelodeons），實際上我們支付了一毛錢。在某個周六，我和一位朋友去看了一部充滿笑料的喜劇電影。影片中有許多讓人發(fā)笑的橋段，但當我們觀影結束離開影院時，我的朋友對我說：“你知道嗎，我覺得這部電影其實并不太有趣。”我思考了一會兒，我也認同他的看法——電影院雖然笑聲連連，但這并不代表它真正具有趣味性。

生活也是如此，生活并不是由許多歡樂時光串聯(lián)在一起的。當這些時光匯聚起來時，它們會給人帶來一種全新的體驗。美好的生活并不等同于每分每秒都充滿歡樂。你我心知肚明，你也非常清楚地知道，你早上醒來時告訴自己“我今天將會很快樂”（I shall be happy today），然后今天真的就會一帆風順，這是不切實際的。美好的生活往往是在不經(jīng)意間悄然降臨的。許多書籍都表達了這樣的觀點：要想擁有美好的生活，關鍵在于自我管理和控制，努力活成自己夢想的樣子，達成自己設定的目標，而不是像一個醉酒的水手那樣，無目的地隨波逐流。

古希臘的哲學家蘇格拉底曾經(jīng)講過：“未經(jīng)審視的人生不值得一過。”（The unexamined life is not worth living.）這句話和我的觀點不謀而合，而且它對我的影響一直延續(xù)至今。回想起有一次，我作為顧問在校園漫步時，無意中聽到了前方一位教授對學生反復強調的話：“未經(jīng)審視的人生不值得一過?！痹谖覀兇┻^一個四合院的短短時間里，他竟然連續(xù)三次提到了這句話。請允許我再次重申：“未經(jīng)審視的人生不值得一過。”