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我第一次听说图灵这个名字,是在大学计算机课上。老师用一句话带过:"图灵机是现代计算机的理论基础。"就这么一句,像介绍一个定理一样干巴巴的。很多年以后我才知道,这个定理背后站着一个怎样的人——一个在二十四岁就看穿了计算本质的天才,一个几乎凭一己之力缩短了二战进程的英雄,一个被自己拯救过的国家用法律羞辱、用化学药剂摧毁、最终在四十一岁咬下一口浸了氰化物的苹果的人。
他叫艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing)。
1912 年,图灵出生在伦敦帕丁顿的一个中产家庭。父亲是驻印度的英国公务员,母亲也出身体面。但图灵从小就不是那种让父母省心的孩子。他在谢尔伯恩公学读书时,老师们对他的评价永远是两极分化——数学天赋惊人,拉丁文一塌糊涂。校长甚至给他母亲写信说:"如果他打算留在公学,他就必须以接受教育为目标,而不是只做一个科学专家。"但图灵不在乎。他对数学和科学有一种近乎偏执的热情,对学校要求的古典教育兴趣寥寥。
在谢尔伯恩,图灵遇到了他一生中第一个也是最重要的朋友——克里斯托弗·莫科姆(Christopher Morcom)。莫科姆比图灵大一岁,同样热爱科学,两个少年在一起讨论星星、讨论数学、讨论一切让他们着迷的东西。图灵后来承认,莫科姆是他的初恋。但1930 年 2 月,莫科姆突然因为牛结核病去世了。图灵十七岁,第一次直面死亡,也第一次开始思考一个问题:人的心智到底是什么?它能不能脱离肉体存在?
这个问题,后来以一种谁也没想到的方式,催生了整个计算机时代。
1936 年,二十四岁的图灵在剑桥国王学院发表了那篇改变世界的论文——《论可计算数及其在判定问题上的应用》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)。
这篇论文的标题拗口得让人想跳过,但它做的事情其实可以用一句话概括:图灵在纸上发明了一台不存在的机器,然后证明了这台机器能算出一切可以被算出的东西。
他管它叫"自动机",后人叫它"图灵机"。这台机器的设计简单到令人发指——一条无限长的纸带,一个读写头,一套有限的规则。就这么点东西,图灵证明了它在理论上等价于任何可能的计算过程。换句话说,你手里的智能手机、云端的超级计算机、正在和你对话的 AI,在数学意义上都不比图灵那台纸上的机器更强大。
二十四岁。想想看,我二十四岁的时候还在为毕业论文的格式发愁。
更妙的是,图灵在同一篇论文里还提出了"通用图灵机"的概念——一台可以模拟任何其他图灵机的机器。这就是"存储程序计算机"的理论原型:一台机器,通过更换程序,可以做任何事。今天我们觉得这理所当然——手机上装不同的 App 就能干不同的事嘛。但在 1936 年,"机器"还意味着一个齿轮只能干一件事,图灵的想法简直是异端。
然后战争来了。
1939 年 9 月 4 日,英国对德宣战的第二天,图灵就到布莱切利园(Bletchley Park)报到了。这个位于伦敦西北五十英里的乡间庄园,聚集了全英国最聪明的一群人,他们的任务只有一个:破解纳粹德国的恩尼格玛(Enigma)密码机。
恩尼格玛有多难破?这台机器每次按下一个键,电信号会经过三个(后来是四个)转子的多重替换,每个转子有 26 个位置,再加上一块插线板可以交换字母对。算下来,它的可能设置数量大约是 159 × 1018——一个十九位数。而且德军每天午夜都会更换设置。也就是说,你必须在 24 小时内从这个天文数字的可能性中找到唯一正确的那一个,否则第二天一切归零,从头再来。
图灵的办法是造一台机器来对付另一台机器。他在波兰密码学家马里安·雷耶夫斯基(Marian Rejewski)早期工作的基础上,设计了"炸弹"机(Bombe)——一台两米多高、一吨多重的机电装置,通过高速旋转的转子模拟恩尼格玛的所有可能设置,排除逻辑上不可能的组合。到战争中期,布莱切利园有超过两百台炸弹机日夜不停地运转,每天破解数千条德军通信。
这些破解出来的情报被称为"Ultra",丘吉尔把它叫做"我的下金蛋的鹅"。历史学家估计,布莱切利园的工作将二战缩短了至少两年,挽救了超过一千四百万条生命。而图灵,是这一切的核心人物。
但你在当时的报纸上找不到他的名字。布莱切利园的一切都是最高机密,参与者被要求终身保密。图灵拯救了千万人的生命,却不能告诉任何人。
在布莱切利园,图灵的古怪性格也成了传奇。他会把茶杯用链子锁在暖气管上防止被偷;花粉过敏季节骑自行车时戴防毒面具;跑步水平接近奥运选手——他的马拉松最好成绩是 2 小时 46 分,只比 1948 年伦敦奥运会金牌慢了 11 分钟。同事们觉得他怪,但也服他。在那个全是天才的地方,图灵是天才中的天才。
战后,图灵没有停下来。他先是在国家物理实验室设计了ACE(自动计算引擎),这是最早的存储程序计算机设计之一。后来他去了曼彻斯特大学,参与了曼彻斯特 Mark 1 计算机的软件开发。
1950 年,图灵发表了另一篇石破天惊的论文——《计算机器与智能》(Computing Machinery and Intelligence)。论文的开头就是那个著名的问题:
"I propose to consider the question, 'Can machines think?'"
(我提议考虑这样一个问题:机器能思考吗?)
——Alan Turing,《Computing Machinery and Intelligence》, 1950
为了回答这个问题,他设计了后来被称为"图灵测试"的实验:如果一台机器能在对话中让人类无法分辨它是不是人,那我们就没有理由否认它在"思考"。七十多年后的今天,当你和 ChatGPT 或者 Claude 聊天时,你其实就在进行某种版本的图灵测试。这个人在 1950 年就预见了 2020 年代的世界。
他甚至在论文里预言:到 2000 年左右,计算机将能在五分钟的对话中以 30% 的概率骗过人类评判者。这个预测的精确程度,现在回头看,让人脊背发凉。
故事到这里,如果是一部好莱坞电影,应该是功成名就、鲜花掌声的桥段了。但现实比电影残酷得多。
1952 年 1 月,图灵的家被盗了。他报了警。警察来调查时,发现了一些线索指向一个叫阿诺德·默里(Arnold Murray)的年轻人——图灵的男友。图灵没有隐瞒,坦然承认了自己的同性恋关系。他大概以为,在他为国家做了那么多之后,这不会是什么大事。
他错了。
在 1950 年代的英国,同性恋是刑事犯罪。根据 1885 年的《刑法修正案》第十一条——和当年把奥斯卡·王尔德送进监狱的是同一条法律——图灵被控"严重猥亵罪"(gross indecency)。1952 年 3 月 31 日,他在法庭上认罪。
法官给了他两个选择:坐牢,或者接受化学阉割。
图灵选择了后者。他不想去监狱——他还有研究要做,还有论文要写,还有那么多关于计算和智能的问题等着他去回答。于是在接下来的一年多时间里,他被强制注射己烯雌酚(DES,一种合成雌激素)。这种药物的作用是通过大量雌激素来抑制性欲,副作用包括乳房发育、体重增加、情绪波动、抑郁。
一个为国家立下不世之功的天才,被自己的国家用化学药剂一点一点地摧毁。而他甚至不能告诉任何人他在战争中做了什么——那些仍然是国家机密。
1954 年 6 月 7 日,图灵的管家发现他死在床上。床头柜上放着一个咬了几口的苹果。验尸官认定死因是氰化物中毒,裁定为自杀。
他四十一岁。
那个苹果后来成了一个永恒的意象。有人说苹果公司的 logo——那个被咬了一口的苹果——就是向图灵致敬。苹果公司否认了这个说法,设计师罗布·贾诺夫(Rob Janoff)说那一口只是为了让人不会把苹果看成樱桃。但这个都市传说之所以经久不衰,大概是因为人们需要相信,这个世界至少在某个角落记住了他。
也有人对自杀的结论提出质疑。图灵的母亲始终认为那是一次实验事故——图灵在卧室里有一套化学实验装置,经常用到氰化物。他的传记作者安德鲁·霍奇斯(Andrew Hodges)则倾向于自杀的判断,认为化学阉割对图灵的身心造成了毁灭性的打击。真相已经无从考证。但无论是哪种情况,那条把他逼到绝境的法律,都是这个悲剧的根源。
图灵死后,世界花了很长时间才意识到失去了什么。
布莱切利园的秘密直到 1970 年代才逐步解密。人们这才知道,那个古怪的数学家不只是写了几篇论文,他实实在在地帮助赢得了一场战争。
2009 年,在一份由数万人签名的请愿书推动下,时任英国首相戈登·布朗(Gordon Brown)代表英国政府发表了正式道歉:
"So on behalf of the British government, and all those who live freely thanks to Alan's work, I am very proud to say: we're sorry, you deserved so much better."
(因此,我代表英国政府,代表所有因艾伦的工作而得以自由生活的人,非常自豪地说:我们很抱歉,你值得被更好地对待。)
——Gordon Brown, 2009 年 9 月 10 日
2013 年 12 月 24 日,英国女王伊丽莎白二世签署了对图灵的皇家赦免令。2017 年,英国通过了非正式称为"图灵法"(Alan Turing law)的立法,追溯性地赦免了所有因历史上反同性恋法律而被定罪的人。
迟到了六十三年的正义。图灵的头像被印上了2021 年发行的 50 英镑新钞——英格兰银行最大面额的纸币。钞票上印着他说过的一句话:
"This is only a foretaste of what is to come, and only the shadow of what is going to be."
(这不过是未来的一点预告,不过是将要发生之事的一个影子。)
——Alan Turing, 1949 年接受《泰晤士报》采访
他说这话的时候,是在谈论计算机的未来。但放在他自己的故事里,这句话有了另一层让人心碎的含义。
写图灵的故事,我心里一直有一个过不去的坎。
我们这些搞计算机的人,每天用着他奠基的理论,跑着他构想的程序,甚至正在见证他预言的人工智能时代降临。我们管计算机领域的最高荣誉叫"图灵奖",管判断 AI 是否具有智能的标准叫"图灵测试"。他的名字无处不在,像空气一样。
但在他活着的时候,这个世界给他的回报是什么呢?是一纸判决书,是一管针剂,是沉默,是遗忘。
2024 年,我坐在电脑前和 AI 对话,它能写诗、能编程、能和我讨论哲学。每次用到这些东西的时候,我都会想起那个 1950 年就问出"机器能思考吗"的人。他没能活着看到答案正在浮现的这一天。
有时候我想,人类对待自己最好的头脑的方式,才是对文明最残酷的图灵测试。我们通过了吗?我不确定。但至少,我们应该记住这个故事。记住一个天才被辜负的故事,也许能让我们在下一次面对"不一样"的人时,多一点点犹豫,少一点点残忍。