轉(zhuǎn)變

　　20世紀(jì)30年代，年輕的諾依曼由于才華出眾，在學(xué)術(shù)界越來越引人注目。他先后在柏林大學(xué)、漢堡大學(xué)擔(dān)任編外教授，但一直沒有正式教授的職位。1930年，諾依曼與瑪利埃塔·科維茜結(jié)婚，成家立業(yè)的壓力隨之而來，而此時恰逢美國數(shù)學(xué)家韋伯倫在普林斯頓廣羅英才，諾依曼欣然前往，橫渡大西洋，應(yīng)邀來到美國普林斯頓大學(xué)擔(dān)任客座講師。1933年，普林斯頓成立高級研究院，一共設(shè)6個高級教授的名額，諾依曼是其中最年輕的一位，物理學(xué)家愛因斯坦是他的同事。

　　由于納粹迫害猶太血統(tǒng)的科學(xué)家，諾依曼無法再回德國，因而終生在美國定居，并加入了美國國籍。差不多正是從這時候起，諾依曼的科學(xué)生涯發(fā)生了一個重大轉(zhuǎn)變。在此之前，他是一位通曉物理學(xué)的登峰造極的純粹數(shù)學(xué)家，此后，則成了一位牢固掌握純粹數(shù)學(xué)的出神入化的應(yīng)用數(shù)學(xué)家。他的興趣轉(zhuǎn)移到了兩個新領(lǐng)域：博弈論和計算機。

　　早在20世紀(jì)20年代，撲克和國際象棋就引起了哥廷根的數(shù)學(xué)家們的興趣，諾依曼在1928年發(fā)表論文《團體博弈論》，第一次對博弈做出了完整的數(shù)學(xué)描述，宣告了博弈論的誕生。在這篇文章中，他證明了“極小極大定理”，這個定理用于處理最基本的二人博弈問題：如果博弈雙方中的任何一方，對每種可能的策略，考慮了可能遭到的最大損失，從而選擇“最大損失”最小的一種為“最優(yōu)”策略，那么從統(tǒng)計角度來看，他就能夠確保方案是最佳的。

　　不過在那時，關(guān)于這個理論的討論還是局限在數(shù)學(xué)的范疇里，針對的也還只是類似象棋與撲克這樣的問題，一直到1938年，諾依曼在普林斯頓遇到了同是移民的摩根斯特恩，這個理論與經(jīng)濟學(xué)的聯(lián)系才逐漸加強。

　　摩根斯特恩是一個來自維也納的經(jīng)濟評論家，他的第一部作品《經(jīng)濟預(yù)測》提出了一個悲觀的論點：通過已有的經(jīng)濟學(xué)理論，來預(yù)測經(jīng)濟興衰起伏是一種徒勞的行為，因為它忽略了經(jīng)濟行為的參與者之間的依賴性。而博弈論解決的恰恰是合作與競爭關(guān)系中的問題。摩根斯特恩說服諾依曼與他合寫一部論著，證明博弈論才是一切經(jīng)濟學(xué)理論的正確基礎(chǔ)。摩根斯特恩本人并不懂?dāng)?shù)學(xué)，因此幾乎是諾依曼獨立完成了這部1200多頁的論著，最后由摩根斯特恩執(zhí)筆寫出了具有煽動性的緒論。

　　《博弈論與經(jīng)濟行為》在1944年出版時，諾依曼在普林斯頓的聲望也達(dá)到了頂峰。有些科學(xué)家甚至頌揚它 “可能是20世紀(jì)前半期最偉大的科學(xué)貢獻(xiàn)之一”，它也啟迪了1994年諾貝爾獎獲得者約翰·納什發(fā)展出現(xiàn)代經(jīng)濟學(xué)里著名的“均衡理論”。

　　改變世界的邂逅

　　1936年9月，英國數(shù)學(xué)家阿蘭·麥席森·圖靈應(yīng)邀來到普林斯頓高等研究院學(xué)習(xí)，成為了諾依曼的研究助手。這或許是計算機科學(xué)史上一次未被記載的偉大邂逅。圖靈帶來的關(guān)于一種萬能計算機器“圖靈機”的設(shè)想，在當(dāng)時已經(jīng)引起了諾依曼的興趣。不過這種興趣并沒有直接引導(dǎo)他去研制計算機，因為不久后二戰(zhàn)便爆發(fā)了。

　　諾依曼作為普林斯頓高級教授之一，應(yīng)召參與了許多美國軍方的科學(xué)研究項目，其中便包括研制原子彈的“曼哈頓工程”。從1943年開始，諾依曼成為奧本海默的中央實驗室中身居要職的數(shù)學(xué)家，他對原子彈的最大貢獻(xiàn)就是提出了一個引發(fā)核燃料爆炸的內(nèi)爆方法，這個方法將研制出原子彈的時間縮短了大約一年。

　　1944年夏天，“曼哈頓工程”進(jìn)入了收尾階段。在美國東部的馬里蘭州阿伯丁火車站站臺上，諾依曼和一位年輕軍官不期而遇，后者是美軍彈道實驗室的赫爾曼·哥爾斯廷上尉，原是一位數(shù)學(xué)家。哥爾斯廷出于對諾依曼的景仰，上前和他攀談。當(dāng)上尉告訴諾依曼，目前他正從事一項科研，研制一臺每秒鐘能進(jìn)行333次乘法運算的電子計算機時，諾依曼頓時來了興趣，連連追問。哥爾斯廷被問得汗流浹背，用他后來的話說，“簡直像一場數(shù)學(xué)博士論文的答辯”。

　　原來，早在“曼哈頓工程”時，諾依曼就參與了原子核裂變的數(shù)據(jù)計算工作，龐大的數(shù)據(jù)運算全靠手工所花費的時間與精力是令人難以容忍的，而一臺高速計算機正好派上用場。

　　這次談話之后不久，諾依曼就趕往賓夕法尼亞大學(xué)的摩爾學(xué)院，去看哥爾斯廷所講的那臺機器。這臺名為“愛尼亞克”（ENIAC）的機器，在當(dāng)時已研制到一半，正在程序存儲問題上遇到瓶頸，對于諾依曼來說，這真是“天將降大任于斯人也”！他立即請求加入研究小組，并大膽地提出“實現(xiàn)程序由外存儲向內(nèi)存儲的轉(zhuǎn)化，所有程序指令必須用二進(jìn)制的方式存儲在磁帶上。”

　　1945年6月，諾依曼將自己的思想撰寫成文，題為《關(guān)于離散變量自動電子計算機的草案》，提出了在數(shù)字計算機內(nèi)部的存儲器中存放程序的概念。這是所有現(xiàn)代電子計算機的范式，被稱為“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)”，按這一結(jié)構(gòu)建造的電腦稱為通用計算機。長達(dá)101頁的EDVAC方案是計算機發(fā)展史上的一個劃時代的文獻(xiàn)，它向世界宣告：電子計算機時代開始了。

　　然而這篇文章的出現(xiàn)卻使得“愛尼亞克”的研制者艾克特、莫齊利與諾依曼鬧翻了。原來這篇劃時代文獻(xiàn)，只單獨署了諾依曼的大名。諾依曼是半道插進(jìn)來的，卻把辛辛苦苦做了一大半研制工作的艾克特和莫齊利拋到了腦后。這不能不讓艾克特和莫齊利心存不滿。由于此種原因，諾依曼的設(shè)想沒能在“愛尼亞克”上第一次實現(xiàn)。

　　1949年5月6日，英國劍橋大學(xué)的莫里斯·威爾克斯研制成功第一臺通用計算機，名為“愛達(dá)賽克”（EDSAC）。威爾克斯僅用了一個晚上就將諾依曼的《關(guān)于離散變量自動電子計算機的草案》通讀，并做了詳盡的筆記。威爾克斯把他設(shè)計的機器命名為“機電存儲自動電子計算器”，表明他的基本設(shè)計思想來自諾依曼。

　　鮮明的個性

　　諾依曼在45歲那年，就已經(jīng)成為全球公認(rèn)的“20世紀(jì)最具世界性、最多才多藝、最才思敏捷的數(shù)學(xué)家”。無論在數(shù)學(xué)還是在經(jīng)濟學(xué)、計算機、量子力學(xué)方面，諾依曼都展示了卓越的才能，取得了影響深遠(yuǎn)的重大成果。

　　而這顆數(shù)學(xué)界耀眼的星星，其個人生活也常成為媒體報道的熱詞、猛料。與簡樸、超凡脫俗、富于正義感的英國數(shù)學(xué)家哈代（那一代數(shù)學(xué)家的偶像）不同，諾依曼是凡夫俗子。哈代是個純粹數(shù)學(xué)家，痛恨政治，厭惡工程學(xué)，而諾依曼恰恰興趣廣泛，對數(shù)學(xué)以外的一切并不排斥。

　　二戰(zhàn)中的諾依曼屬于首批乘飛機穿梭于紐約、洛杉磯、華盛頓的學(xué)術(shù)顧問，他的名字頻繁出現(xiàn)在政治新聞報道中。他是告訴美國人應(yīng)該如何考慮原子彈和蘇聯(lián)人，以及如何和平利用原子能的人之一。據(jù)說1963年庫伯里克（Kubrick）導(dǎo)演的影片中那個核戰(zhàn)爭狂（Dr. Strangelove）就是以他作為原型。他是一個激進(jìn)的冷戰(zhàn)斗士，主張向蘇聯(lián)發(fā)動一次先發(fā)制人的攻擊，并且為核試驗進(jìn)行辯護(hù)。奧本海默在目睹第一顆原子彈的威力時說“現(xiàn)在我成了死神，世界的毀滅者”，卻被諾依曼譏諷為“有些人的事后懺悔，不過是為了擺脫自己的罪名。”

　　諾依曼結(jié)過兩次婚，非常富有。他喜歡昂貴的衣服、烈酒、高速汽車和色情笑話。他是一個工作狂，舉止粗魯，有時甚至冷酷無情。長期流傳在普林斯頓的一個笑話說，“馮·諾依曼其實是一個懂得怎樣完美模仿人類的外星人”。不過，在公開場合，他卻洋溢著匈牙利人的魅力與才智。他的住宅位于普林斯頓時髦的圖書館區(qū)，他常在家里舉辦長時間的晚會，接待各界名流。他精通七種語言，談話時可以旁征博引，從歷史、政治到股市無所不知。

　　計算機之父的思維運轉(zhuǎn)速度驚人，也是被反復(fù)炒作的話題，在普林斯頓經(jīng)常可以聽到諾依曼在計算表演中擊敗計算機的故事。有人提出類似“右起第四位是7的最小的2的冪是多少”的問題，機器和諾依曼同時開始計算，結(jié)果他首先完成。