有时候，正是那些无人看好之人，成就了无人能及的成就。

电影《模仿游戏》海报（网络图）

在第87届奥斯卡金像奖颁奖现场，讲述“计算机科学之父”艾兰·图灵的传奇人生的影片《模仿游戏》获7项提名，并最终获得最佳改编剧本奖。作为一部被称为“向图灵致敬”的片子，影片基本真实地还原了英国科学家艾兰bull;图灵的生平。事实上，这位科学天才短短40多年的一生比影片更加精彩，让人既心怀敬意又唏嘘不已。

伦敦的神童思维可以像袋鼠般地跳跃

艾兰·图灵，年6月23日出生于英国伦敦一个“书香门第”，家族成员里有三位当选过英国皇家学会会员，他的祖父还曾获得剑桥大学数学荣誉学位。可他父亲居里欧的才能十分平常，数学尤其糟糕，正负数的乘法运算就把他弄得焦头烂额。但他倒能踏实办事，于是被政府派到英属殖民地印度去当一名小公务员。

图灵很小的时候就表现出与众不同的天分，在他三四岁的时候自己学会了阅读，读的第一本书叫做《每个儿童都该知道的自然奇观》。他特别喜欢数字和智力游戏，并为之着迷。图灵自幼充满好奇与想象，母亲回忆说：“他把一个玩具木偶的胳膊、腿掰下来栽到花园里，期待能‘生长’出更多的玩具木偶，那年他3岁。”

幼年的图灵（资料图）

6岁正式读书后，图灵越发显得智力超群，校长和老师都注意到这个特殊的小孩。8岁时，他写了他的第一篇“科学”短文，题目叫《说说显微镜》。

图灵从小喜欢体育运动，尤其酷爱足球。可是在和小朋友们踢足球的时候，他并不热衷于上场，而是更喜欢在场外担任巡边，为的是能有机会观察、估算每次足球飞出边界的角度，他从中获得了极大的乐趣，乐趣就在于能够一眼看出问题的答案。

图灵天生悟性过人，16岁就能弄懂爱因斯坦的相对论，并且运用那深奥的理论，独立推导力学定律。

有一年，图灵参加了地区的中学数学会考。阅卷结束，没有任何学生能够答对所有的问题，主考官员却发现图灵的答卷上，所有的答案完全正确，可没有任何中间步骤。主考官员心中疑惑，但办事认真负责，亲自到学校找校长和老师核查有无作弊行为。老师们却见怪不怪，心中有数。一位教过图灵的老师告诉主考官员：“这孩子的思维超常。我给学生们出了个光学的难题，图灵竟不假思索，立即算出了正确答案。可是当我要他给出计算过程时，他却回答不出，那必须要运用几个图灵没有学过的光学公式。几天之后，图灵竟然把光学公式自己推导出来了。”老师们说：“艾兰的思维可以像袋鼠般地跳跃。”

剑桥大学的高材生，国王学院最年轻的研究员

年，图灵考进了剑桥大学，在该大学的“国王学院”专攻数学。剑桥是他这一生学术生涯的起点。那儿有自由的学术环境，他如饥似渴地阅读一切感兴趣的书籍，甚至是刚刚出版上市的天才大数学家冯·诺依曼的新作《量子力学的逻辑基础》。除了数学与物理之外，他的兴趣比中学时代广泛了许多，例如对哲学也产生了兴趣，他选修了哲学大师维特根斯坦教授的“数学的哲学”课，还成为那班上最出色的学生。哲学与数学在逻辑学上有交汇。

英国纪念图灵发行的邮票（少年博览杂志）

剑桥大学的大数学家罗素和怀特海创立了“数理逻辑学”。这是一门非常抽象、讲究逻辑思维、令人煞费脑筋且望而生畏的学科。但是图灵一听就懂了，而且立刻发生兴趣。

这里，为便于读者认识图灵，我想对“数理逻辑学”多说两句。这个学科的创建，起源于一个逻辑上的“悖论”。为了非专业人士都能明白逻辑悖论的含义，哲学家或者数学家喜欢用讲故事的办法来解释它。一个经典的故事是：村子里有位理发师，他为而且只为村子里所有那些不给自己理发的人理发。现在的问题是，谁为理发师理发？假定理发师为自己理发，那么依照理发师“只为不给自己理发的人理发”的规定，由此推理得出结论：理发师是不为自己理发的人，这与假定矛盾；或者假定理发师不为自己理发，那么依照理发师“为所有不给自己理发的人理发”的规定，由此又推理得出结论：理发师应该为自己理发，这又与假定矛盾。所以，不论怎么假定，也就是说不论谁为理发师理发，都要出现不能自圆其说的结论。

普林斯顿的数学博士计算机科学的开路先锋

图灵继续在他的学术道路上飞跃，他要扩大他的学术视野。年他来到美国的普林斯顿大学攻读数学博士学位，他的研究涉及逻辑学、代数和数论等等领域，成绩卓著，鹤立鸡群。

在同一个城市，有个普林斯顿高等研究院，那里聚集着当时最优秀的数学家和物理学家。世纪天才冯·诺依曼教授当时正在该研究院主持数学研究。他看过图灵的论文后极为赞赏，惺惺相惜，极力邀请图灵毕业后到普林斯顿高等研究院工作，做他的研究助手。冯·诺依曼虽然也很年轻，但已经出类拔萃，大红大紫。给冯·诺依曼当研究助手是令多少年轻学者梦寐以求的事情，然而图灵心系剑桥，执意要回到母校任教，令冯·诺依曼教授惋惜不止。惋惜的远不止冯·诺依曼，不知有多少学者发出叹息，当年两位科学奇才没能走在一起。尽可以想象，由于两大世纪天才的合作，数学、计算机科学等等会获得怎样的发展？“1加1定会大于2”，两颗灿烂的巨星一处发光，将会把科学的天空照耀得更加明亮。

图灵先知先觉，是走在时代前面的天才。在电子计算机远未问世之前，他居然就会想到所谓“可计算性”的问题。物理学家阿基米得曾宣称：“给我足够长的杠杆和一个支点，我就能撬动地球。”类似的问题是，数学上的某些计算问题，是不是只要给数学家足够长的时间，就能够通过“有限次”的简单而机械的演算步骤而得到最终答案呢？这就是所谓“可计算性”问题，一个必须在理论上做出解释的数学难题。

经过智慧与深邃的思索，图灵以人们想不到的方式，回答了这个既是数学又是哲学的艰深问题。年，图灵在伦敦权威的数学杂志上发表了一篇划时代的重要论文《可计算数字及其在判断性问题中的应用》。文章里，图灵超出了一般数学家的思维范畴，完全抛开数学上定义新概念的传统方式，独辟蹊径，构造出一台完全属于想象中的“计算机”，数学家们把它称为“图灵机”。这样的奇思妙想只能属于思维像“袋鼠般地跳跃”的图灵。著名的“图灵机”的概念在数学与计算机科学中的巨大影响力至今毫无衰减。

图灵机原理图（网络图）

“图灵机”想象使用一条无限长度的纸带子，带子上划分成许多格子。如果格里画条线，就代表“1”；空白的格子，则代表“0”。想象这个“计算机”还具有读写功能：既可以从带子上读出信息，也可以往带子上写信息。计算机仅有的运算功能是：每把纸带子向前移动一格，就把“1”变成“0”，或者把“0”变成“1”。“0”和“1”代表着在解决某个特定数学问题中的运算步骤。“图灵机”能够识别运算过程中每一步，并且能够按部就班地执行一系列的运算，直到获得最终答案。

“图灵机”是一个虚拟的“计算机”，完全忽略硬件状态，考虑的焦点是逻辑结构。图灵在他那篇著名的文章里，还进一步设计出被人们称为“万能图灵机”的模型，它可以模拟其他任何一台解决某个特定数学问题的“图灵机”的工作状态。他甚至还想象在带子上存储数据和程序。“万能图灵机”实际上就是现代通用计算机的最原始的模型。

图灵的文章从理论上证明了制造出通用计算机的可能性。几年之后，美国的阿坦纳索夫在年果然研究制造了世界上的第一台电子计算机ABC，其中采用了二进位制，电路的开与合分别代表数字0与1，运用电子管和电路执行逻辑运算等。ABC是“图灵机”的第一个硬件实现，看得见，摸得着。而冯·诺依曼不仅在上个世纪40年代研制成功了功能更好、用途更为广泛的电子计算机，并且为计算机设计了编码程序，还实现了运用纸带存储与输入。到此，天才图灵在年发表的科学预见和构思得以完全实现。

著名的“ABC计算机”示意图（资料图）

图灵当年那篇划时代的抽象数学论文，原本是为了解决数学上的一个基础性理论问题，并非是研制一台具体的计算机。科学发展史不断地告诉人们：许多重大的科学发明，往往是理论研究开路在先，工程技术实现在后。“万能图灵机”再一次令人们信服基础理论在科学发展道路上的决定性作用。图灵当年的纸上谈兵，那好似空中楼阁般的“万能图灵机”，实际上是现代计算机原理与计算机科学的开路先锋。

明白了图灵那无与伦比的贡献，人们就不难理解，何以冯·诺依曼对于“计算机之父”的桂冠坚辞不受。曾经担任过冯·诺依曼研究助手的美国物理学家弗兰克尔教授这样写道：“许多人都推举冯·诺依曼为‘计算机之父’，然而我确信他本人从来不会促成这个错误。或许，他可以被恰当地称为‘计算机的助产士’。依我之见，正是冯·诺依曼使世界认识了由图灵引入的计算机的基本概念。”弗兰克尔教授此言不虚，在年，冯·诺依曼发表了一篇题为《自动计算机的一般逻辑理论》的论文，客观而公正地阐述了图灵在计算机理论上的重大贡献。他写道：“大约12年前，英国逻辑学家图灵就开始研究‘可计算问题’，他准确地给出了‘自动计算机’的一般性定义。”冯·诺依曼宁愿把“计算机之父”的桂冠转戴在图灵头上。当然，这已经是在图灵离开普林斯顿十来年以后的事了，他当年在普林斯顿并没有像后来那样受人景仰。图灵曲高和寡，当年就能看明白他那篇文章划时代意义的，仅仅是少数杰出的数学家，如冯·诺依曼者。

客观地说，图灵、阿坦纳索夫、冯·诺依曼三人，都是计算机的先驱，计算机科学的奠基人，他们的伟大贡献被永远载入计算机的发展史中，若被称为“计算机之父”，他们都当之无愧。尤其是艾兰·图灵与冯·诺依曼，他们好似是计算机科学浩瀚星空中相互映照的两颗超级明亮的巨星。

“政府编码与密码学院”的灵魂欧洲的战事因之至少提前两年结束

年，图灵学成后又回到他的母校剑桥大学国王学院，作为那里的研究员，他继续他在逻辑与数论方面的理论研究。在以后不到两年的时间里，图灵又连续发表了几篇很有分量的数学论文，为他赢得了更大的声誉。与此同时，图灵开始秘密地为英国“政府编码与密码学院”工作，研究“密码学”理论和实用的编码技术。

第二次世界大战爆发后，英国在年对德宣战，图灵随即应征入伍，正式到“政府编码与密码学院”服役。“政府编码与密码学院”实际上是英国的战时情报中心，该学院的重要情报可直接送给首相丘吉尔。虽然参军服役，图灵却没有离开剑桥，每天上班的地方是一个对外称为“布雷契莱园”的庄园，他和同事们的主要任务是破解德军的军事密码，那得靠数学工具和数学家的智慧。任务极具挑战性，对手非常不简单：德国人在二战之前研制成功了一种密码电报机，它能把平常的语言文字（俗称“明文”），自动转变为代码（俗称“密文”），再通过无线电或电话线路秘密传送出去。“密文”即使被他人截获，也令人不知所云，如“谜”一般。这个设计精密、似乎无懈可击的密码电报机，因之被称为“谜”，德国人洋洋得意。

二战期间的图灵（资料图）

常言说得好：“一物降一物”，“谜”的克星就是大天才图灵。图灵在布雷契莱园领导着一个来位密码专家的队伍，成功破解了“谜”的秘密。而德军却还毫无觉察，继续用“谜”传输军事情报，因此泄露了大量的军事机密，导致在战事上屡屡挫败。英军则节节胜利，屡建战功。功劳首推图灵，虽然未去前线杀敌，也从未荷枪实弹，但图灵一介书生，堪敌百万雄兵。

年，他曾赴美数月，目的是使两国的语音加密系统能够协调兼容，以便在联合对付德军的U-潜艇危机方面建立两国最高层的情报共享，以及为英国丘吉尔首相和美国罗斯福总统建立秘密安全通话热线。当时美国的语音加密系统庞大，要占据一个大房间；而图灵为英国研制的系统，则轻巧如一台打字机。

就在图灵出差期间，德国海军突然更新加密系统，提高了密码的复杂度，图灵手下那多位专家为此绞尽脑汁，仍束手无策。一直等到图灵回国，亲自出马，难题才迎刃而解，令同侪极为惊佩。在布雷契莱园，无论年长年幼，大家一律称呼图灵为“教授”，足见其威望之高。

至于图灵是如何破译德军密码的，由于英国政府严格的保密法令，一直没有公之于世，图灵如何破译“谜”也成了一个永远的“谜”。我们仅仅知道，为提高实际破译的速度，他和布雷契莱园的同事们首先研制了一台密码破译机，取名“邦比”，后来又研制出一台专门破译密码的电子计算机，取名“巨人”。它们使“政府编码与密码学院”如虎添翼——过去每月大约能够破译39，条截获的密码情报，后来提升到84，条，差不多每两分钟就能破译一条。而立之年的图灵已经成为“政府编码与密码学院”总顾问，全面影响着布雷契莱园的运作。

图灵（左一）和布雷契莱园的同事。（资料图）

德国人在二战后期，又研究开发了一个代号为“鱼”的密码系统，十分复杂，比“谜”更为“安全”，是德军最高统帅部和希特勒本人专用的密码。“鱼”也难逃“法网”，被图灵成功破解粉碎，时间恰恰赶在盟军诺曼底登陆的前夕。

图灵和他的同事在搜寻与打击德军的U-潜艇、协助盟军诺曼底登陆等重大军事行动中发挥了关键作用。人们估计：“政府编码与密码学院”的工作使欧洲的战事至少提前两年结束。图灵也因此在年获得“OBE”，即“不列颠帝国勋章”，那是英国皇室给予为国家和人民做出巨大贡献、立下大功的人士的荣誉。

布雷契莱园的教授大智若愚

图灵在剑桥是个家喻户晓的人物，可能有人不知他的姓名，但妇孺皆知布雷契莱园有位“教授”，是个科学奇才。图灵或者“布雷契莱园的教授”的那些逸闻趣事，至今仍被人们津津乐道。

大智若愚，行为“怪异”似乎是天才人物的“通病”。让我们来想象一下这位天才科学家的模样。曼彻斯特大学的教授、图灵的朋友这样描写：“图灵生得前庭饱满，下颌方圆，头型曲线真漂亮，令人难忘。一头褐发，迷人的碧眼闪闪发光，坚毅的下巴，是个帅气十足的男子汉。可他的穿着过于随意，毫无章法，有时身上披上一件过时的大衣，直接套在雪白而考究的衬衣外面。图灵不苟言笑，尤其不喜欢与陌生人谈话，那时他会拘谨、口吃，就越发羞怯腼腆，总在啃自己的指甲，躲避着生人的目光。然而，若是在信任的好友中间，他那闪电般的思维，跳跃而深邃；坦诚的言词，滔滔不绝；独到的见解，永远出人意料。图灵超群的智慧与平易的谈吐总带给朋友们极大的享受。”

据说，图灵有一辆破旧的自行车，那是他上下班的交通工具。这辆车子经常掉链子，他却懒得把车送去修理，而是想办法对付它。他发现总是骑到一定的圈数时，链子就掉下来。于是他在骑车时就特别心中计数，边骑边数脚蹬子轮盘转过的圈数，就在链子快要掉下前一刹那戛然停车，倒一下脚蹬子轮盘，上车再骑。图灵就这样一路走走停停，链子再也掉不下来了。后来他还在脚蹬子旁边安装了一个小巧的计数器，代替心中计数。图灵愚耶？智耶？

图灵故居揭牌（资料图）

图灵有花粉过敏的毛病，一到春暖花开时节，五官奇痒难耐，眼泪鼻涕不止，痛苦不堪。而图灵又拒绝使用脱敏药物，因为那些药物会令他昏昏欲睡，头脑不清。于是，每当花粉严重的季节，他骑车上下班时就戴上防毒面具，十分抢眼：他为剑桥制造了一道街景奇观。

由于战争时期瓷器奇缺，为了防止茶杯丢失，他居然弄来一条铁链，把茶杯锁定在暖气管子上，此事成为布雷契莱园的笑谈。

图灵大事清楚，小事糊涂，闹过不少笑话。二战爆发后，人人皆知英国无法抵御德寇入侵，伦敦等地很可能沦陷。覆巢之下，焉有完卵，银行也必被法西斯鲸吞。英国人只好纷纷提出存款，自己保管。图灵则把存款兑换成两个大银锭，分别埋藏在两处树丛中，作上标记，并且绘制一份秘密位置图，以为万无一失。然而在战争结束后，图灵按图索骥，却无论如何也找不到原来埋藏银锭的地方。战争期间，伦敦虽然没有沦陷，却未能躲过德军的狂轰滥炸。轰炸后，伦敦陷于火海。许多原来用于定位的参照物发生了改变，甚至完全消失了。图灵智者千虑，却没想到他的秘密位置图变得毫无用处。图灵不甘心，自制一台金属探测器，在树丛中广泛搜索。无奈可能的目标范围太大，他徒劳无功，铩羽而归，着实沮丧了几天。

图灵自幼喜爱运动，战后更加热爱越野长跑。他经常参加业余高手们的越野长跑训练和竞赛。即使去参加学术会议，同事们都是搭乘公共交通工具，而图灵则舍代步而跑步，而且还是第一个到达会场。要不是因为受伤，他会代表英国去参加年的奥林匹克运动会的。

图灵参加年的一个国际马拉松比赛。（资料图）

曼彻斯特大学的人工智能之父机器能思考

年二战结束，图灵复员，随后被英国国家物理实验室聘为高级研究员，他于是又回到出生地伦敦，专心研究计算机理论。计算机的研究在当时属于绝密，他撰写的论文都没有公开发表。我们所知道的是，当年图灵写了若干份“内部报告”，明确提出了“自动程序”的概念，在年得以解密，后来收入爱丁堡大学的《机器智能》论文集中。

理论上的准备已经充分，而且在战争时期已经具有运用计算机的经验，此时的图灵对计算机的发展前景胸有成竹，他兴致勃勃地拟订了一份“自动计算机（ACE）”的设计方案，完整地描绘出通用数字电子计算机的结构。要知道，早在10年前他就提出了抽象的“万能图灵机”概念，然而观念超前，和者盖寡。如今他要亲手把那虚无缥缈变成现实。此时的图灵更注意到存储量与运算速度是计算机的核心，他设计的ACE在性能上，大体相当于上个世纪80年代美国苹果公司研制的个人电子计算机“麦金塔”。图灵实在太超前了，国家物理实验室认为制造原原本本的ACE在工程与技术方面过于困难，知难而退，仅仅制造了一台简化了的ACE，其运算速度和存储量均大为逊色。

图灵在曼彻斯底的故居。（网易科技）

尽管不如图灵所愿，但这台ACE毕竟是图灵研制成功的第一台公开对外的电子计算机。况且ACE一鸣惊人，被公认为是当时世界上最快的电子计算机之一。图灵特别满意它的存储功能，骄傲地向参观者介绍：“它能十分轻松地记忆任何一本小说中的10页内容，一字不差！”这在半个世纪以前是多么了不起的奇迹！图灵和他的ACE惊呆了参观者。

国家物理实验室的保守态度与故步自封，使它在后来国际计算机发展的竞赛中被淘汰出局。图灵爱莫能助，英雄无用武之地，他选择了“跳槽”。

年，英国皇家学会成立计算机实验室，设在曼彻斯特大学，一时群英荟萃，成为英国计算机事业的中心，总负责人是图灵在“政府编码与密码学院”的老同事和好朋友纽曼教授。图灵是皇家学会计算机实验室的常务副主任，实际上的负责人。图灵成为实验室的灵魂，他的计算机理论指导着实验室的发展，世界上第一台商业计算机“马克一号”即在这里问世。

大凡每一个新学科出现，总有天才人物披荆斩棘做开路先锋，那需要常人所不具备的敏锐、远见和想象力。图灵的兴趣与志气绝不仅仅在于制造出性能超群的机器，那是一般的科学家和工程师们的事情。图灵所

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