你和你的研究
原文:You And Your Research, by Richard W. Hamming · Gwern.net
以下是一篇由图灵奖得主、数学家理查德·汉明于 1986 年 3 月 7 日发表的一篇著名且被广泛引用的演讲稿。该演讲基于他的一生、包括对杰出人物先例的思考、他所认识的人、计算机在科学领域的日益普及、如何在官僚体系中游刃有余、如何保持创造力以及运营贝尔实验室的经验,探讨了如何从事科学研究与发展。
理查德·汉明 著
很高兴来到这里。我不敢说我能配得上刚才的介绍。我演讲的题目是「你和你的研究」。它不是关于如何管理研究,而是关于你个人如何进行科学研究。我也可以就前一个主题发表演讲——但今天不讲,今天只讲你如何做研究。
我谈论的,并非普通、平庸的研究;我谈论的是伟大的研究。为了便于描述,我偶尔会用「诺贝尔奖级别」的工作来指代。它不一定非得获得诺贝尔奖,但我指的是那些我们公认的、具有重大意义的成就。比如相对论、香农的信息论,以及其他任何杰出的理论——这便是我认为的伟大的研究。
伟大的缘起
那么,我是如何开始这项研究的呢?在洛斯阿拉莫斯国家实验室,我的任务是操作那些别人已经搭好的计算机,好让那些科学家和物理学家们能回去做他们的正经事。我感觉自己就是个工具人。我看到,虽然在身体上我和他们没什么两样,但他们有许多成就。说白了,我很嫉妒。我想知道,他们究竟为何与我如此不同。我曾近距离观察过费曼,我见过费米和泰勒,我见过奥本海默,我见过汉斯·贝特——他曾是我的老板。我见识了相当多才华横溢的人。从那时起,我便对「做出成就的人」与「本可以做出成就的人」之间的区别,产生了浓厚的兴趣。
后来我来到贝尔实验室,加入了一个高产的部门。当时博德是部门主管,香农也在那里,还有其他杰出人才。我继续探寻着那些问题:「为什么?」「区别在哪?」我通过阅读传记和自传,通过追问他人——「你是如何做到这件事的?」——来不断探究答案。我试图找出那些差异所在。而这,便是本次演讲的主题。[4]
雄心
那么,这次演讲为何重要?我认为它很重要,因为据我所知,在座的各位,都只有此生一次生命。即便你相信轮回,那也于事无补![5]那么,无论你如何定义「有意义」,你为何不该在这一生中,做出一些有意义的事呢?我不会去定义它——你们都懂我的意思。我将主要围绕科学来谈,因为这是我所研究的领域。但据我所知,并且也有人告诉我,我所说的很多内容,对许多其他领域同样适用。杰出工作的特质在大多数领域都是相通的,但我将把讨论范围限定在科学。
为了触及你们每个人的内心,我必须使用第一人称。我必须让你们放下谦逊,对自己说:「是的,我想做出一流的工作。」 我们社会的风气不鼓励那些立志做出卓越成就的人,反而会让你觉得不该这样,而是让你认为只有运气降临时,才会让你偶然间完成伟业。其实,这种说法挺蠢的。要我说,你为什么不该立志去做一些有意义的事呢?你不必告诉别人,但难道你不该对自己说:「是的,我想做一些有意义的工作」吗?
为了进入下一个阶段,我必须放下谦逊,用第一人称来讲述我的所见、所为、所闻。我将谈及一些人,其中一些你们也认识。我相信,在我们离开后,你们不会到处引用我今天所说的某些话。
运气
让我不从逻辑,而从心理层面开始。我发现,人们最大的一个思想障碍,就是认为伟大的科学成就全凭运气。一切都是运气的功劳。那么,让我们想想爱因斯坦。请注意他一生中做出了多少项杰出的工作。难道全都是运气吗?这未免也太「巧」了吧?再想想香农。他可不只提出了信息论。在此之前的几年,他还有其他一些重要成果,以及一些至今仍作为机密锁在密码学保险柜里的工作。他做出了许多杰出的工作。[6]
你会一次又一次地发现,杰出人物的成就往往不止一项。偶尔有人一生只做成一件事,我们稍后会讨论这种情况,但更多时候,成功是有惯性的。我认为,单凭运气无法解释这一切。在此,我引用巴斯德的名言:「机遇偏爱有准备的头脑。」(“Luck favors the prepared mind.”)
这正是我所信奉的道理。运气因素的确是存在的,但又不尽然。一个有准备的头脑,迟早会发现并成就某件重要的事。所以,是的,这是运气——你具体做成哪件事是运气,但你能做成某件事却不是。
例如,我刚到贝尔实验室时,曾与香农共用一间办公室。[7]在他研究信息论的同时,我正在研究编码理论。我们两人在同一时间、同一地点做出突破,这很可疑——只能说,当时时机已然成熟(it was in the atmosphere)。你可以说:「是啊,这就是运气。」 但另一方面,你也可以问:「可为什么在当时贝尔实验室的芸芸众生中,偏偏是这两个人做到了?」 是的,这部分是运气,部分是有准备的头脑;而这个「部分」,正是我接下来要谈的另一件事。所以,尽管我之后还会多次回到「运气」这个话题,但我现在想先处理掉「将运气视为能否做出伟大成就的唯一标准」的想法。我认为,你对此拥有部分,而非全部。最后,我引用牛顿就此事的看法。牛顿说:「如果他人能像我一样努力思考,他们也能取得相似的成果。」[8]
独立性
许多人——包括伟大的科学家——都具备一个特质:他们通常在年轻时就拥有独立的思想,并有勇气去追寻它们。
例如,爱因斯坦在大约 12 到 14 岁时,曾问自己一个问题:「如果我以光速追逐一道光波,它看起来会是什么样子?」 当时他已经知道,电磁理论不允许存在一个静止的局部场强最大值(stationary local maximum)。但如果他与光波同速前进,他看到的就应该是一个局部最大值。在 12、14 岁的年纪,他已能洞察到一个矛盾:既有的理论并非完美无缺,光速一定有其特殊之处。那么,他最终创立狭义相对论是运气吗?不,早在多年前,他通过思考这些零散的问题,就已经为之埋下了伏笔。[9] 当然,这只是必要条件,而非充分条件。我将要讨论的所有要素,都既关乎运气,又非全然是运气。
智力
才智 vs. 努力 · 普凡的进步 · 克洛斯顿的贡献
才智 vs. 努力。拥有「绝顶聪明」的头脑如何?听起来不错。在座的各位,大概都有足够的才智去从事一流的工作。但伟大的工作,需要的不仅仅是才智。才智的衡量方式多种多样。在数学、理论物理、天体物理学等领域,才智在很大程度上与处理符号的能力相关。因此,典型的智商测试很可能会给他们打出高分。
普凡的进步。然而,在其他领域,情况则有所不同。例如,比尔·普凡(William Pfann),就是那位发明区域熔炼法的人。有一天他来到我的办公室,脑子里对他想做的事只有一个模糊的想法和几个方程式。我看得出,这个人数学懂得不多,表达也笨拙。但他的问题似乎很有趣,于是我把它带回家研究了一下。我最终教会他如何使用计算机来计算他自己的答案,我给了他计算的能力。他便一头扎了进去。尽管在他自己的部门几乎无人赏识,但最终,他横扫了该领域的所有奖项。一旦他走上正轨,他的羞怯、笨拙、不善言辞都烟消云散了,他在许多其他方面也变得富有创造力。[10]当然,他的口才也变得好多了。
克洛斯顿的贡献。我还可以举另一个类似的例子。我希望他今天不在场,他叫 [Albert M.] Clogston。我是在与约翰·皮尔斯的团队合作时认识他的,当时我并不觉得他有什么过人之处。我问了问和他一起读过研究生院的朋友:「他那时候也这样吗?」他们答道:「是啊。」 嗯,要是我,早就把这家伙解雇了,但皮尔斯很明智,留下了他。Clogston 最终发明了克洛斯顿电缆。11 自那以后,他的好点子便源源不断。一次成功,为他带来了信心和勇气。
勇气
成功科学家的特质之一,便是拥有勇气。一旦你鼓起勇气,相信自己能解决重要问题,你就真的能。反之,如果你觉得自己不行,那几乎可以肯定,你什么也做不成。
勇气,是香农身上最卓越的品质。你只需想一想他那项伟大的定理。他想创造一种编码方法,却不知从何下手,于是他构建了一个随机码。然后,他卡住了。接着,他提出了一个匪夷所思的问题:「一个『平均』的随机码会表现如何?」然后他证明了,平均的编码可以任意地好,因此,必然存在至少一个好的编码。除了一个拥有无限勇气的人,谁敢有如此胆大的想法?[12]
这便是伟大科学家的特质:他们有勇气。他们能在难以置信的困境中砥砺前行;他们思考,并持续地思考。[13]
生命周期效应
年龄是另一个让物理学家们尤为焦虑的因素。他们总说,你必须趁年轻,否则就永远没机会了。爱因斯坦很早就功成名就,而那帮量子力学的家伙们,做出他们最杰出工作时,都年轻得令人发指。大多数数学家、理论物理学家和天体物理学家,确实是在年轻时完成了我们所认为的他们的巅峰之作。这并非说他们年老后就不再出成果,而是我们最珍视的,往往是他们早年的贡献。另一方面,在音乐、政治和文学领域,我们所推崇的巅峰之作,却常常出自晚年。我不知道你所在的领域属于哪一类,但年龄确实有其影响。
但请让我谈谈,为何年龄似乎会产生这样的影响。首先,一旦你做出了一些不错的成果,你就会发现自己被拉进了各种委员会,再也无暇从事研究。你可能会变成我所见到的布拉顿那样。在他获得诺贝尔奖的那天,我们都聚集在阿诺德礼堂,三位获奖者[肖克利、巴丁和布拉顿]都上台致辞。第三位,布拉顿,几乎是含着热泪说:「我知道所谓的『诺贝尔奖效应』,我绝不会让它影响我;我将永远是那个朴实的沃尔特·布拉顿。」 嗯,我心想:「这话说得真好。」 但几周后,我便看到他被影响了。现在,他只肯研究「伟大的问题」了。[14] [参见 Borjas & Doran 2015, Bhattacharya et al 2023, Nepomuceno et al 2023.] [15]
名誉与工作条件
当你声名显赫时,就很难再回头去研究小问题了。这正是香农的症结所在。在提出了《信息论》之后,你的下一部惊世之作是什么?
伟大的科学家常常犯这个错误。他们不再继续去播撒那些能长成参天橡树的小小橡子,而是试图一步登天,直接去搞个大的。但事情并非如此运作。这也是为何你会发现,过早的声誉似乎会让你变得「才思枯竭」。实际上,我愿与你分享我多年来最喜欢的一句名言:在我看来,普林斯顿的高等研究院,以那些学者们加入前后的成就来衡量,它毁掉的好科学家,比任何机构培养的都多。 并非说他们后来不出成果,而是他们来之前是超一流的,来之后只算得上一流。[16] [17]
这引出了一个或许有些突兀的话题:工作条件。大多数人所认为的最佳工作条件,其实并非如此。很明显不是,因为人们往往在条件艰苦时,才最具创造力。剑桥大学的卡文迪许实验室,其成果最丰硕的时期之一,正是当他们几乎在棚屋里做研究的时候——他们做出了物理学史上最出色的一些工作。[18]
挑战还是机遇?
让我给你讲一个我自己的故事。我很早就清楚地意识到,贝尔实验室不可能按惯例,给我配一大帮程序员,让他们用绝对二进制码(甚至不是汇编语言)来编程。显然他们不会这么做。但当时所有人都是这么干的。我可以毫无困难地去西海岸的飞机公司找份工作,但贝尔实验室有最令人激动的人才,而飞机公司则不然。我犹豫了很久,到底该不该走,并思索着如何才能两全其美。
我最终对自己说:「汉明,你不是认为机器几乎无所不能吗?那你为什么不能让它们自己写程序呢?」一个起初看来是缺陷的东西,最终迫使我非常早就进入了自动编程领域。一个看似是缺陷的东西,只要换个角度看,往往会成为你拥有的最宝贵的资产之一。但当你初见此事,抱怨道:「天哪,我永远也得不到足够的程序员,这让我怎么做伟大的编程?」——你是不太可能这么想的。类似的故事还有很多,格蕾丝·霍珀(Grace Hopper)就有不少。
我认为,如果你仔细观察,你会发现伟大的科学家常常通过巧妙地转换问题的角度,将缺陷变为资产。例如,许多科学家在发现某个问题无法解决后,转而研究「为何无法解决」,然后他们从另一个角度切入,说:「原来如此,这才是问题的本质!」从而得出了重要的成果。
所以,理想的工作条件非常奇特。你想要的,未必是对你最好的。
尽责性
现在来谈谈动力。你会发现,大多数伟大的科学家都有着巨大的动力。我曾与约翰·图基(John Tukey)在贝尔实验室共事十年。他就有巨大的驱动力。在我加入三四年后的某一天,我发现图基居然比我还年轻一点。约翰是个天才,而我显然不是。
于是,我怒气冲冲地闯进博德的办公室,说:「怎么会有人在我这个年纪,懂得像约翰·图基那么多?」他向后靠在椅子上,双手枕在脑后,微微一笑,说道:「汉明,如果你也像他那样努力工作那么多年,你便会为懂得这么多而惊讶。」[19]我只能灰溜溜地溜出了办公室!
博德的意思是:「知识和产出就像复利。」假如有两个能力相近的人,其中一个比另一个每天多努力 10%,后者的产出将是前者的两倍以上。你知道得越多,你学得就越多;你学得越多,你能做的就越多;你能做的越多,机会就越多——这和复利非常相似。我不想给你一个具体的利率,但它非常高。假如有两个能力完全相同的人,那个日复一日设法多思考一小时的人,其一生的产出将会巨大得多。
我把博德的话牢记在心。在之后的几年里,我花了相当多的时间,努力工作得更刻苦一些,结果发现,我确实能完成更多的工作。[20]我不想当着我妻子的面说,但我确实有时会冷落她;我需要学习。如果你想做成你想做的事,你就必须有所取舍。 这是毫无疑问的。
更聪明地工作
关于动力,爱迪生曾说:「天才是 1% 的灵感加上 99% 的汗水。」他或许有所夸张,但其核心思想是,扎实、持续的努力,能带你走得远得惊人。持续的努力,加上聪明地运用多出来的那一点点付出,才是成功的秘诀。
问题就在这里:动力,如果用错了地方,再努力也白搭。我常常想,为什么我在贝尔实验室的许多好朋友,他们和我一样努力,甚至更努力,成果却没我多。努力方向错误是个非常严重的问题。仅仅努力是不够的——它必须被明智地运用。
不确定性
我想谈的另一个特质,是模糊性。我花了一段时间才发现它的重要性。大多数人喜欢相信一件事要么是对的,要么是错的。而伟大的科学家,则对模棱两可的状态有极强的容忍度。他们对一个理论抱有足够的信念,以便继续前进;同时又抱有足够的怀疑,以便能注意到其错误和缺陷,从而迈出下一步,创造出新的替代理论。如果你过于相信,你将永远看不到瑕疵;如果你过于怀疑,你将寸步难行。这需要一种绝妙的平衡。
但大多数伟大的科学家都清楚地知道他们的理论为何成立,同时也清楚地意识到某些不完全吻合的细微之处,并且他们不会忘记这些。达尔文在他的自传中写道,他发现自己必须记下每一条与他信念相悖的证据,否则这些证据就会从他脑海中溜走。[21]当你发现明显的瑕疵时,你必须保持敏感,记录下它们,并时刻留意如何解释它们,或者如何修正理论以容纳它们。这些,往往就是伟大贡献的源头。
伟大的贡献,很少是通过在小数点后多添一位数来实现的。它最终归结为一种情感上的投入。大多数伟大的科学家都全身心地投入到他们的问题中。而那些无法做到全身心投入的人,鲜有能产出一流、杰出的工作。
潜意识
再说一次,仅仅有情感上的投入是不够的。但它显然是一个必要条件。我想我可以告诉你们原因。每一位研究过创造力的人,最终都不得不承认:「创造力源于你的潜意识。」 不知何时灵光一现,答案就出现了。[参见潜伏效应]
我们对潜意识知之甚少,但有一点你很清楚:你的梦境也源于潜意识。而且你也知道,你的梦境,在很大程度上是对白天经历的重组和加工。如果你日复一日、全身心地沉浸于一个主题,你的潜意识除了琢磨你的问题,便别无他事可做。于是,在某个清晨或午后,你一觉醒来,答案便在那里了。而对于那些对当前问题三心二意的人,他们的潜意识就会去琢磨别的事情,自然也就产生不了伟大的成果。
所以,管理自己的诀窍就是:当你面对一个真正重要的问题时,不要让任何其他事情分散你的注意力——让你的思绪始终围绕着这个问题。要让你的潜意识「食不果腹」,迫使它只能去处理你的那个问题。这样,你便可以安然入睡,然后在清晨自然地获得答案。
重要问题的重要性
你所在领域最重要的几个问题是什么?你为什么没在研究它们?
Alan Chynoweth 提到我过去常在物理学家的餐桌吃饭。此前,我一直和数学家们一起吃饭,但我发现自己已经懂了不少数学,学不到太多新东西了。[22]而物理学家的餐桌,诚如他所言,是个激动人心的地方,不过我认为他夸大了我的贡献。能聆听肖克利、布拉顿、巴丁、J. B. 约翰逊、肯·麦凯等人的谈话,本身就非常有趣,我也确实学到了很多。但不幸的是,诺贝尔奖来了,晋升也来了,餐桌上剩下的都是些「残羹冷炙」了。没人想要那些剩下的。唉,再和他们吃饭也没什么意思了!
在餐厅的另一头,是化学家的餐桌。我曾和其中一位叫戴夫·麦考尔(Dave McCall)的同事合作过,而且他当时正在追求我们的秘书。我走过去问:「介意我加入吗?」他们没法说不,于是我就和他们一起吃了一段时间。我开始问他们:「你们领域的重要问题是什么?」一周后,又问:「你们正在研究哪些重要问题?」又过了一阵子,有一天我走过去说:「如果你们现在做的事并不重要,你们也不认为它能带来任何重要的成果,那你们为什么还要在贝尔实验室做这个?」在那之后,我就不受欢迎了,只好另找饭搭子!那是在春天。
到了秋天,戴夫·麦考尔在走廊上拦住我,说:「汉明,你那句话可真是戳到我了。我整个夏天都在想,我这个领域里,到底哪些问题才是重要的。我并没有改变我的研究方向,」他说,「但我认为,这次思考非常值得。」我说:「谢谢你,戴夫。」然后就继续赶路了。几个月后,我注意到他被提拔为部门主管。前几天,我注意到他已是美国国家工程院的院士。我注意到,他成功了。而那张餐桌上的其他几位,我再也未在科学圈里听过他们的名字。他们没能问自己:「我所在领域的重要问题是什么?」
可行的切入点
如果你不研究重要问题,你就不太可能做出重要的工作。这是显而易见的。伟大的科学家都曾仔细地梳理过他们领域内的一系列重要问题,并时刻留意着如何才能找到「攻克」它们的突破口。[23]但我要提醒你,「重要问题」的措辞必须非常谨慎。从某种意义上说,物理学界最著名的三大难题,我在贝尔实验室期间,一个也没碰过。我说的重要,是指那种一旦解决,就能保证你拿到诺贝尔奖外加你想要的一切的。我们没有研究:(1)时间旅行,(2)瞬间移动,和(3)反重力。[24]
它们之所以不是「重要问题」,是因为我们没有一个可行的切入点。决定一个问题是否重要的,不是其潜在影响,而是你是否有一个合理的研究路径。这才是一个问题之所以重要的原因。当我说大多数科学家不研究重要问题时,我指的就是这个意思。据我观察,普通科学家几乎把所有时间都花在了那些他们自己也相信不重要、并且也不认为能引出重要成果的问题上。
我之前谈到要播撒橡子,才能长出橡树。你不可能总能准确地知道机会在哪,但你可以在那些可能发生点什么的地方保持活跃。即便你相信伟大的科学全凭运气,你也应该站在雷电交加的山顶,而不是躲在安全的山谷。但普通的科学家,几乎永远在做着常规、安全的工作,所以他(或她)的产出寥寥。
就这么简单。如果你想做伟大的工作,你显然必须研究重要的问题,而且你应该有一个可行的想法。
伟大思想星期五
沿着这条思路,在约翰·图基等人的敦促下,我最终设立了所谓的「伟大思想时间」。每到周五中午吃完饭,在那之后的时间里,我只讨论伟大的思想。我所说的伟大思想,指的是诸如「计算机将在整个 AT&T 公司扮演什么角色?」或「计算机将如何改变科学?」这类问题。
例如,我当时观察到,十次实验里有九次是在实验室完成的,只有一次是在计算机上。我曾有一次对几位副总裁说,这个比例将会颠倒过来:未来十次实验里将有九次在计算机上完成,只有一次在实验室里。他们觉得我就是个不懂现实的疯子数学家。但我知道他们错了,而事实也证明,他们错了,而我对了。他们在不再需要实验室的时候,还在不停地盖实验室。我之所以能看到计算机正在变革科学,是因为我花了大量时间思考:「计算机将对科学产生什么影响?我该如何推动这种变革?」我问自己:「它将如何改变贝尔实验室?」在同一次演讲中我还说,在我离开贝尔实验室之前,这里将有超过一半的人与计算机密切互动。嗯,现在你们都有终端了。
我努力地思考我的领域将去向何方,机会在哪里,以及哪些是值得做的重要之事。我要去往那里,这样我才有机会做出重要的工作。
抓住机遇
大多数伟大的科学家都对许多重要问题了然于胸。他们脑子里随时装着 10 到 20 个重要问题,并时刻为之寻觅突破口。当一个新想法出现时,你会听到他们说:「嘿,这不正和我那个问题有关吗?」然后,他们会放下手头所有其他事情,全力以赴。
我可以给你们讲一个别人告诉我的「恐怖故事」,但我无法保证其真实性。有一次我在机场,和一位来自洛斯阿拉莫斯的朋友聊天,谈到当初欧洲的核裂变实验发生得真是幸运,正是它促使美国启动了原子弹计划。他说:「不,其实在伯克利,我们已经收集了一大堆数据了。我们当时没来得及处理,因为还在搭建新设备。但如果我们当时处理了那批数据,我们就会发现核裂变。」 他们本已将答案握在手中,却没有去追寻。他们只得了第二名!
伟大的科学家,当机会来临时,会立刻抓住并全力追击。他们会放下其他所有事,全身心投入,因为他们对这个问题早已深思熟虑。他们的头脑时刻准备着,一旦看到机会,便会猛扑上去。当然,很多时候这些尝试并不会成功,但你不需要每次都中,只要抓住几次,就足以成就伟大的科学。说起来,这还有点容易。其中一个主要的诀窍,就是活得够久!
敞开门策略
还有一个特质,我花了一段时间才注意到。我观察到一个关于那些敞开门工作和关着门工作的人的现象 [参见「敞开你的车库门工作」]。我发现,如果你关着门办公,你今天、明天确实能完成更多工作,比大多数人都高产。但十年后,不知怎的,你就不太清楚哪些问题才值得研究了;你所有的努力,在重要性上总感觉差了那么一点意思。而那个敞开门工作的人,虽然会受到各种打扰,但他也偶尔能从这些打扰中,获得关于世界动向和重要问题的线索。
我无法证明这其中的因果关系,因为你可能会说:「关着的门只是封闭思想的象征。」 我不知道。但我可以肯定地说,敞开门工作的人,和最终做出重要成就的人之间,存在着很强的相关性——尽管那些关着门的人往往工作更努力。不知何故,他们似乎总是在研究那些稍微偏离靶心的事情——偏得不多,但足以让他们与声名失之交臂。
解决更普适的问题
我想谈谈另一个话题,它基于一首我想你们很多人都听过的歌:「重要的不是你做什么,而是你怎样去做。」
我先从我自己的一个例子 [Hamming 1959]说起。在那个用绝对二进制码编程的年代,我曾被人「忽悠」去用数字计算机解决一个连最好的模拟计算机都无法解决的问题。[25]当时我正在得出答案。但当我仔细一想,我对自己说:「汉明,你得为这个军方项目写一份报告。花了这么多钱,你得有个交代。到时候,每个做模拟计算的机构都会盯着这份报告,想从中挑刺。」我当时用的是一种相当蹩脚的方法([米尔恩法])来做积分,但确实能算出答案。我意识到,这个问题的真正目的,不仅仅是得到答案,而是要第一次、毫无争议地证明,我能用数字计算机,在模拟计算机的主场上击败它。
于是,我重新设计了求解方法,创造了一个既简洁又优雅的理论,并改变了计算答案的方式——虽然结果并无不同。但最终发表的报告里,包含了一个优雅的方法,这个方法在后来的许多年里,被称为「汉明积分微分方程法」。它现在有些过时了,但在当时,它是一个非常好的方法。通过稍微改变问题的定义,我完成了一项重要的工作,而非琐碎的工作。
同样地,在早年在阁楼上使用机器时[26],我一个接一个地解决问题,有成功也有失败。某个周五,我完成一个问题后回家,却奇怪地感到不开心,甚至有些沮丧。我仿佛看到我的一生,就是这样一连串无穷无尽的问题。在思考了很久之后,我决定:「不,我应该投身于『可变产品的规模化生产』。我应该关心所有明年的问题,而不仅仅是眼前的这一个。」通过改变问题的视角,我依然能得到同样甚至更好的结果,但我改变了做事的格局,做出了重要的工作。我开始攻击那个最主要的问题——当我不知道明年的问题会是什么时,我该如何征服这些机器,并为之做好准备?我该如何解决眼前这个问题,才能为未来打下基础?我该如何遵从牛顿的教诲?他说:「如果我看得更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。」 而如今,我们是踩在彼此的脚上!
你应该以一种能让后人站在你的工作之上的方式来完成你的工作,这样他们才会由衷地说:「是的,我曾站在某某的肩膀上,因此我看得更远。」[27]**科学的本质在于积累。**通过稍微改变一个问题,你往往可以做出伟大的工作,而不仅仅是好的工作。从那时起,我下定决心,再也不去解决孤立的问题,除非它能作为一个类别的典型代表。
如果你对数学稍有了解,你就会知道,推广的努力往往能让解决方案变得更简洁。很多时候,只要停下来想一-想:「他想要的只是这个具体问题,但它其实是某一类问题的代表。是的,我可以用一个远比处理这个特例更优越的方法,来攻击整个类别。」 **抽象的威力,常常能化繁为简。**此外,我还会将这些方法归档,为未来的问题做好准备。
在结束这部分之前,我提醒各位:「只有三流的工匠才会怪工具不行——真正的大师,是利用现有的一切,把事情做到极致。」我建议各位,通过改变问题、用不同的视角看问题,你的最终产出将会有天壤之别。因为你可以选择一种方式,让后人能真正地站在你的成果之上;或者,你也可以选择另一种方式,让下一个人不得不从头再来,完全重复你的工作。这不仅仅关乎你做了什么,更关乎你如何写报告、如何写论文,关乎你的整个态度。做一个普适、通用的工作,和一个只解决特例的工作,同样容易。但前者带来的满足感和回报,要大得多!
推销你的成果
我现在要谈一个非常令人不快的话题:仅仅完成工作是不够的,你还必须推销它。「推销」这个词,对科学家而言,总显得有些尴尬和丑陋;你似乎本不该做这种事。世界理应翘首以盼,当你做出伟大成就时,人们就该蜂拥而至,为你欢呼。
但事实是,每个人都忙于自己的事情。你必须将你的成果呈现得足够出色,才能让他们愿意放下手头的工作,来看你做了什么,阅读它,然后回过头来说:「是的,这确实很棒。」我建议你,在翻阅一本期刊时,问问自己,为何你会读某些文章,而跳过另一些。你最好把你的报告写成这样:当它发表在《物理评论》或任何你心仪的期刊上时,读者在翻页时,不会直接翻过你的那几页,而是会停下来,仔细阅读。如果他们不停下来读,你的功劳就无从谈起。
推销工作有三件事你必须做好。你必须学会清晰流畅地写作,以便人们愿意读;你必须学会做相当正式的演讲;你还必须学会进行非正式的交谈。我们有很多所谓的「幕后科学家」。他们在会议上默不作声,等决策做出三周后,他们才提交一份报告,说当初应该如何如何。嗯,为时已晚。他们不会在唇枪舌剑的会议中,在讨论最激烈的时候,站起来说:「基于这些理由,我们应该这样做。」 你需要掌握这种即兴的沟通形式,就像掌握精心准备的演讲一样。
我刚开始时,一做演讲就几乎要生理性不适,紧张得不得了。我意识到,我要么学会流畅地演讲,要么我的整个职业生涯就等于瘸了半条腿。第一次 IBM 邀请我去做晚间演讲时,我下定决心,要做一场真正精彩的、听众想听的演讲——不是纯技术的,而是视野宏大的。如果在演讲结束后他们喜欢,我就轻描淡写地说一句:「以后随时需要,我都可以来。」结果,我通过这种方式获得了大量在小范围听众面前练习的机会,并最终克服了恐惧。更重要的是,我也因此能研究哪些方法有效,哪些无效。
在参加会议时,我早已开始研究,为何有些论文能被人记住,而大多数则不能。技术人员总想做一个高度专业、范围狭窄的技术报告。但大多数时候,听众想要的是一个宏观、通俗的演讲,他们需要的背景和综述远比演讲者愿意给的多。[参见《解说者应高瞻远瞩,由浅入深!》] 结果,许多演讲都收效甚微。演讲者报上题目,便一头扎进他解决的细节里,台下几乎没人能跟上。
你应该先描绘一幅宏大的图景,说明你的工作为何重要,然后慢慢地勾勒出你所做工作的梗概。这样,才会有更多的人说:「哦,乔做了那件事」或「玛丽做了那件事,我真的明白它的位置了;是的,玛丽的演讲很棒,我理解她做了什么。」人们的通病是做一个范围狭窄、绝对安全的演讲,而这通常是无效的。此外,许多演讲塞入了太多的信息。所以我说,推销的重要性,是不言而喻的。
成功总结
让我总结一下。你必须研究重要的问题。我否认这全是运气,但也承认其中有相当大的运气成分。我信奉巴斯德的「机遇偏爱有准备的头脑」。
我极力推崇我自己的做法。多年来,我坚持周五下午只进行「伟大思想」的探讨——这意味着我将 10% 的时间,投入到理解领域内更宏大的问题上,即分辨何为重要,何为不重要。
我早期发现,自己常常嘴上相信「主战场在那边」,却花了一整周时间在「这边」行军。这挺傻的。如果我真的相信方向在那边,为何我却朝着这个方向前进?我必须要么改变我的目标,要么改变我的行动。于是,我改变了我的行动,朝着我认为重要的方向前进。就这么简单。
与官僚体系周旋
虚假的截止日期
你可能会说,你无法控制自己必须做什么工作。嗯,刚开始时,或许如此。但一旦你小有成就,找你办事的人就会比你能应付的要多,这时你便有了一些选择权,尽管不是完全的。
我给你们讲一个这方面的故事,它也关乎如何「教育」你的老板。我曾有一位老板叫谢尔盖·谢尔库诺夫(Sergei Schelkunoff),他至今仍是我的挚友。有一次,一位军方人士找到我,要求在周五前得到一些答案。可我当时正全身心投入,为一组科学家实时处理数据,手头全是短小却重要的活儿。这位军方人士却想让我在周五下班前解决他的问题。我说:「不行,我周一给你。我可以在周末加班,但现在不行。」他便跑去找我的老板谢尔库诺夫。谢尔库诺夫对我说:「你必须给他做,他周五前必须拿到。」我问:「凭什么?」他说:「你必须做。」我说:「行,谢尔盖。但周五下午,你就坐在你办公室里,眼睁睁地看着这家伙走出大门,然后你再赶晚班车回家吧。」周五傍晚,我把答案给了那个军方人士。然后,我走进谢尔库诺夫的办公室坐下。当那人走出大门时,我说:「你看,谢尔库诺夫,他胳膊底下什么也没夹,但我已经把答案给他了。」周一早上,谢尔库诺夫给那人打电话,问:「你周末来加班了吗?」我仿佛能听到电话那头一阵沉默,那家伙的脑子在飞速盘算着接下来会发生什么;但他知道,进出大楼必须签到,他最好别撒谎。于是他说,他没来。从那以后,谢尔库诺夫对我说:「你的截止日期,你说了算;你也可以改。」
这一个教训,就足以让我的老板明白,为何我不想接那些会挤占探索性研究的大项目,以及为何我有理由拒绝那些会耗尽所有计算资源的紧急任务。我真正想做的,是用这些资源去计算大量的小问题。
向上游说
在早期,我的计算资源有限,而且在我的领域,当时普遍认为「数学家根本用不上计算机」。但我需要更多。于是,每当我不得不拒绝其他领域的科学家说「不行,我算力不够」时,他们就会抱怨。我便对他们说:「去告诉你的副总裁,汉明需要更多计算能力。」过了一阵子,我便看到高层发生了变化:许多人都在对我的副总裁说:「你手下的那个人需要更多计算能力。」最终我成功了!
我还做了第二件事。在计算早期,当我把我们仅有的一点编程力量借出去帮忙时,我说:「我们的程序员没有得到应有的认可。以后你发表论文,必须致谢那位程序员,否则别想再从我这里得到任何帮助。她的名字必须被提及,她付出了辛勤的劳动。」
我等了几年。然后,我翻阅了一整年的《贝尔实验室技术期刊》(BSTJ),统计了其中致谢程序员的论文比例。我把结果拿给老板看,说:「这就是计算在贝尔实验室扮演的核心角色;如果 BSTJ 很重要,那计算就有多重要。」他不得不让步。
你可以教育你的老板。但这很难。在这次演讲中,我只从自下而上的视角谈;我并非从管理层的视角谈。但我想告诉你们,即便在高层管理之下,你依然有办法得到你想要的。在那里,你也需要推销你的想法。
伟大,值得吗?
好了,我现在谈到最后一个话题:「成为一名伟大科学家的努力,值得吗?」要回答这个问题,你必须去问那些过来人。当你越过他们的谦逊,你会发现,大多数人都会说:「是的,做出真正一流的工作,并体验到那一刻,其美妙堪比美酒、女人和歌声的总和。」如果是一位女士,她会说:「堪比美酒、男人和歌声的总和。」你再看看那些老板们,他们总想回来,总想看报告,试图重温那些发现的瞬间。他们总是在碍事。所以,很明显,那些体验过的人,都想再体验一次。
但这只是一个有限的调查。我从未敢去问那些未能做出伟大工作的人,他们对此作何感想。这是一个有偏见的样本,但我依然认为,这种奋斗是值得的。我坚信,为做出第一流的工作而奋斗,是非常值得的。因为真相是,价值更多地在于奋斗过程本身,而非结果。为成就自己而奋斗的过程,其本身就是有价值的。而成功和声名,在我看来,不过是附带的红利。[28]
失败的原因
我已经告诉了你们该如何去做。这事如此简单,那为何有那么多才华横溢之人,最终却失败了?举个例子,直到今天我依然认为,贝尔实验室数学系里,比我能干、比我有天赋的人多了去了,但他们的产出却没我多。当然,也有人比我产出更多,比如香农,还有其他一些人,但和许多天资更优的同事相比,我算是相当高产的。
为何如此?他们身上发生了什么?为何那么多前途无量的人,最终却都失败?
缺乏尽责性
原因之一,便是动力与投入程度。那些能力稍逊但全身心投入的人,其成就远超那些天赋异禀却浅尝辄止之辈。后者只是白天工作,晚上一回家便另作他图,第二天再回来上班。他们缺乏那种要做出真正一流工作所必需的深度投入。他们也能产出许多好的工作,但请记住,我们谈论的是一流的工作。这有天壤之别。优秀、有才华的人,几乎总能做出好的工作。而我们所讨论的,是杰出的工作,是那种能赢得诺贝尔奖、获得举世公认的工作。
无法放权
第二点,我认为,是人格缺陷的问题。
在此,我引用一位我在加州大学欧文分校遇到的同仁。他曾是计算中心的主任,当时临时担任校长的特别助理,前途一片光明。
有一次,他带我到他的办公室,向我展示他处理信件和公务的方法。他不断强调他的秘书效率有多低。他把所有信件都堆在身边,只有他自己知道每封信的位置。然后,他会用他的文字处理器亲自把信写好。他吹嘘这套系统有多么精妙,没有秘书的干扰,他能多完成多少工作。
嗯,背地里,我找他的秘书聊了聊。秘书说:「我当然帮不了他。我根本收不到他的邮件,他也不把文件给我登记。我哪知道他把东西扔在地板的哪个角落?我当然帮不了他。」[参见 《调查发现办公室效率低下与人员配置失衡有关》, Sassone 1992]
于是我找到他,对他说:「听着,如果你坚持现在的方法,单枪匹马地干,那你最多也就能走到你单枪匹马能及的极限。但如果你学会与整个系统共舞,那么系统能支持你走多远,你就能走多远。」
然而,他再也未能更进一步。他有渴望完全掌控的性格缺陷,还不愿承认人需要系统的支持。
与系统为敌
你会发现这种事不断发生:优秀的科学家宁愿与系统对抗,也不愿学习如何与系统合作,并利用系统提供的一切。系统能提供的有很多,只要你学会如何利用它。这需要耐心,但你完全可以学会如何善用系统,甚至绕开它。毕竟,如果你想要一个「不」的答复,你只需去找你的老板,轻而易举。但如果你想做成某件事,就别问,直接做。向他呈上一个既成事实,别给他机会对你说「不」。但如果你想要一个「不」,那可太容易了。
个人着装
另一个性格缺陷是过度的自我主张,这次我拿自己举例。我从洛斯阿拉莫斯来到东部,早期在纽约麦迪逊大道 590 号租用机时。我那时还穿着西部风格的衣服,大斜口袋裤子、波洛领带等等。我隐约感觉到,我得到的服务不如别人好。于是,我开始着手测量。你来了,排队等候;我觉得我没有得到公平的待遇。我问自己:「为什么?IBM 的副总裁绝不会下令说『给汉明点颜色看看』。使坏的是底层的秘书们。每当有空闲机时,她们会赶紧找个人插进去,但她们宁愿出去另找别人,也不找我。为什么?我又没得罪她们。」
答案是:我的穿着,不符合她们心目中在这种场合该有的样子。 就这么简单——我穿得不合时宜。我必须做出抉择:是坚持我的自我,穿我想穿的,然后任由这种无形的阻力不断消耗我的精力;还是让自己看起来更合群一些?我决定,努力让自己看起来更合群。从我做出改变的那一刻起,我得到了好得多的服务。而如今,作为一个古怪风趣的老头子,我得到的服务甚至比别人还好。
你的穿着,应该符合你所面对的观众的期望。 如果我要去麻省理工的计算机中心[MIT 林肯实验室?]演讲,我就会戴上波洛领带,穿件旧灯芯绒夹克。我懂得不让我的衣着、外表、举止,成为我真正在意的事情的障碍。然而,有无数的科学家觉得,他们必须坚持自我,我行我素。他们非得这样或那样不可,并为此付出了持续的代价。
约翰·图基几乎总是穿得非常随意。他走进一间重要的办公室,对方往往要过好一阵子才意识到,眼前这位是个顶级人物,最好洗耳恭听。在很长一段时间里,约翰都不得不先克服这种由外表带来的敌意。这是精力的浪费!我不是说你应该循规蹈矩,我说的是**「看起来合群」能让你省去很多麻烦**。[参见「怪咖点数」] 如果你选择在方方面面都坚持自我,喊着「我就要按我的方式来」,你将在整个职业生涯中,为此付出微小但持续的代价。而这日积月累,终将成为巨大的、无谓的麻烦。
我认为,约翰·图基为此付出了不必要的惨重代价。他反正是个天才,但如果他当初愿意稍微合群一点,而不是处处彰显自我,事情会好得多,也简单得多。他偏要一直穿他想穿的。这不仅适用于衣着,也适用于成千上万的其他事情;人们总是不停地与系统对抗。当然,我不是说你永远不该对抗!
广交朋友
通过费心给秘书们讲讲笑话、待人友善,我得到了顶级的秘书协助。举个例子,有一次,不知是什么原因,默里山(贝尔实验室主园区)所有的复印服务都瘫痪了。我急需复印一份文件。我的秘书二话不说,打电话给霍姆德尔园区的同事,跳上公司的班车,花了一小时车程赶过去,复印好,再赶回来。
这是对我平时努力逗她开心、讲笑话、与人为善的回报。正是那一点点的额外付出,在关键时刻为我带来了回报。当你意识到你必须利用系统,并研究如何让系统为你服务时,你便学会了如何让系统适应你的需求。或者,你也可以选择与它持续对抗,打一场贯穿你一生的、心照不宣的小型战争。
当年他们把图书馆从默里山园区中心搬到最远的一头时,我的一个朋友提交了一份要辆自行车的申请。嗯,管理层可不傻。他们等了一阵子,寄回一张园区地图,说:「请您在地图上标出您计划骑行的路线,以便我们为您购买保险。」又过了几周,他们又问:「您打算把自行车存放在哪里?如何上锁?以便我们如何如何……」他最终意识到,自己会被这些繁文缛节折磨致死,于是放弃了。他[伊恩·罗斯?]后来升职为贝尔实验室总裁。
选择你的战场
巴尼·奥利弗(Barney Oliver)是个好人。他曾给 IEEE 写过一封信。当时,贝尔实验室官方书架的层高是固定的,而《IEEE 会刊》的尺寸却超高了。既然书架尺寸改不了,他便致信 IEEE 出版负责人说:「鉴于大量 IEEE 成员都在贝尔实验室,而我们的官方书架高度如此,贵刊的尺寸理应改一改。」他把信送给老板签名。老板签完字的复写本是回来了,但他至今也不知道原信到底寄没寄出去。我不是说你不该做出改革的姿态。我想说的是,据我观察,有能力的人不会让自己陷入那种无谓的战争。他们会稍作尝试,然后便放下,继续做他们的正经事。
许多二流人物,却常常纠缠于对系统的某些小小挑衅,并最终将其升级为一场战争,在一个愚蠢的项目上耗尽精力。你现在可能会说,总得有人来改变系统。我同意,是得有人。但你想成为哪种人?**是改变系统的人,还是做出一流科学的人?**你想成为哪种人?当你与系统抗争时,要清楚你究竟在做什么,为了好玩可以做到哪一步,以及该为之浪费多少精力。我的建议是:让别人去改变系统,你继续前进,成为一流的科学家。你们中,极少有人能有精力既改革系统,又成为一流的科学家。
另一方面,我们也不能总是妥协。在某些时候,一定程度的反抗是明智的。我观察到,几乎所有的科学家都乐在其中,纯粹是为了好玩而去挑逗一下系统。这归根结底是因为,你不可能只在一个领域有原创性,而在其他方面平平无奇。原创性,就意味着与众不同。你不可能成为一个原创的科学家,而没有其他一些原创的特质。
但许多科学家,却任由他们在其他方面的怪癖,为自己招来了远超其自我满足感所需的沉重代价。我并非反对一切自我主张,我只是反对某些。
愤怒、消极与自欺
愤怒 · 积极 · 傲慢
愤怒。另一个缺点是愤怒。科学家常常会生气,但这不是处理事情的方式。戏谑,可以;愤怒,不行。愤怒是找错了方向。你应该顺势而为,与系统合作,而不是时刻与之对抗。
积极。你还应该寻找事物的积极面,而非消极面。我已经举了好几个例子,说明我如何通过改变看问题的角度,将明显的缺陷转化为优势。我再给你举个例子。我是个自负的人,毫无疑问。我知道,大多数人休假写书,都无法按时完成。所以,在我出发前,我告诉了我所有的朋友,等我回来时,那本书一定会写完!是的,我必须完成它——要是没写完就回来,我会羞愧死的!我利用我的自负,来迫使自己做到了我想做的事。
傲慢。我把牛吹出去了,所以我必须做到。我发现很多次,就像一只被逼入绝境的老鼠,我常常能爆发出惊人的潜力。我发现,对自己说「哦,好的,我周二给你答案」——即便当时完全不知道怎么做——是值得的。到了周日晚上,我就会拼命思考该如何在周二交差。我常常把自己的声誉押上去,有时也会失败。但正如我所说,像一只被逼入绝境的老鼠,我惊讶于自己竟能一次次地出色完成任务。我认为,你需要学会利用自己。你需要知道如何转换视角,从而增加成功的几率。
人类的自欺行为,非常、非常普遍。你有无数种方法可以歪曲事实,欺骗自己。当你问:「你当初为什么没做某某事?」那个人会有一千个借口。但如果你看看科学史,通常在某个突破点上,有十个人都已站在门前,而我们只奖励第一个撞线的人。其他九个会说:「嗯,我当时也有这个想法,只是没做……」借口何其多。你为什么不是第一个?你为什么没做对?别找借口。别骗自己。 你可以对别人说任何你想说的借口,我不在乎。但对自己,请务必诚实。
驾驭心魔
[参见 Rubin 2014, 做一个失败者, 拉里·沃尔的程序员三大美德——但不是怨恨]。如果你真的想成为一名一流的科学家,你需要了解自己、你的弱点、你的强项,以及你的坏毛病,比如我的自负。你该如何将一个缺点转化为一项资产?[29]你该如何在一个你人手不足的情况下,将困境转变为你所需要的动力?
我再说一遍,在研究历史时我看到,成功的科学家改变了看问题的视角,而曾经的缺陷,最终变成了优势。
失败总结
总而言之,我认为,那么多与伟大触手可及的人最终却未能成功,其部分原因在于:他们不去研究重要的问题;他们没有全身心地投入;他们不去尝试将难题转化为更容易解决但同样重要的问题;他们还不断地为自己的不作为寻找借口。他们总说,这都是运气问题。
我已经告诉了你们这有多容易;我还告诉了你们该如何改变。因此,去吧,成为伟大的科学家!
(演讲正式部分结束。)
讨论——问答环节
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Alan G. Chynoweth: 嗯,这 50 分钟,浓缩了您在非凡的职业生涯中积累的智慧与洞察。那些直击我内心的观点,多得我都记不清了。其中一些,放在今天依然切中时弊。
比如您对更多计算能力的呼吁,今天早上我刚从好几个人那里一遍又一遍地听到同样的抱怨。所以,迪克,即便距离您当初发表类似言论已过去二三十年,这一点在今天依然一针见血。我想,我们每个人都能从您的演讲中学到各种各样的东西。就我个人而言,我希望未来在 Bellcore 的走廊里,不会再看到那么多紧闭的门了。这是我印象极深的一点。
真的非常、非常感谢您,迪克。这是一场精彩绝伦的回忆。现在,我将时间开放给提问。我相信有很多人想就迪克刚才的观点进行探讨。
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Richard Hamming: 首先,让我回应一下 Alan Chynoweth 关于计算的问题。当时计算资源归属于研究部,有长达十年的时间,我一直在跟管理层说:「把那该死的机器搬出研究部!我们整天被迫给别人跑任务,因为忙于操作和维护计算机,我们自己根本没法做研究。」最终,他们听进去了,决定把计算部门从研究部挪走。结果,我成了不受欢迎的人,说得客气点。我很惊讶当时居然没人来踹我的小腿,因为每个人的「玩具」都被拿走了。
我走进埃德·戴维(Ed David)的办公室说:「听着,埃德,你必须给你的研究员们配一台机器。但如果你给他们一台庞然大物,我们又会陷入同样的困境——整天忙着伺候它,根本没空思考。给他们你能找到的最小的机器,因为他们都是极富才干的人。他们会自己想办法在小机器上做出名堂,而不是依赖大规模计算。」据我所知,UNIX 就是这么来的。我们给了他们一台中等偏小的机器,他们便决定要用它来做伟大的事。为此,他们必须创造一个操作系统。这个系统,就叫 UNIX!
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A. G. Chynoweth: 我必须接一句。迪克,在我们当前的环境下,当我们正与监管机构要求的种种繁文缛节作斗争时,有一位被惹恼的助理副总裁(AVP)曾咆哮了一句话,后来被我反复引用。他吼道:「UNIX 从来就不是一个『可交付成果』!」
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提问: 个人压力呢?它似乎有影响吗?
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R. Hamming: 是的,有影响。如果你没有情感上的投入,那就没影响。在贝尔实验室的那些年,我大部分时间都处在溃疡的边缘。后来我去了海军研究生院,生活节奏放缓了些,现在我的健康状况好多了。
但如果你想成为伟大的科学家,你就必须承受压力。你可以过安逸的生活,当个老好人;或者,你可以成为伟大的科学家。但正如里奥·杜罗彻(Leo Durocher)所说,「老好人总是垫底」。如果你想过一种轻松愉快、充满娱乐的生活,那你就会过上一种轻松愉快的生活。
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问: 您关于勇气的言论,无人能辩驳。但我们这些白发苍苍或已功成名就的人,不必太过担心。可我感觉,如今的年轻人在一个高度竞争的环境中,对于冒险有着实实在在的顾虑。您对此有何高见?
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RH: 我再引用一下埃德·戴维的话。他曾担忧我们社会普遍存在的勇气丧失。在我看来,我们确实经历了不同的时代。
从二战中走出来,从我们造出原子弹的洛斯阿拉莫斯走出来,从我们建好雷达站走出来,当时有一群极富胆识的人才进入了数学系和研究领域。他们亲眼见证了伟大的事业是如何成就的,他们刚刚打赢了一场不可思议的战争。我们有理由拥有勇气,因此我们也做出了巨大的成就。我无法重现那样的环境。我不能责怪现在的年轻人没有那样的勇气,但我同意你的观察,只是我无法苛责他们。在我看来,他们似乎缺乏对伟大的渴望,缺乏放手一搏的勇气。而我们之所以拥有,是因为我们身处一个有利的环境——我们刚刚经历了一场极其成功的战争。在那场战争中,我们曾一度处境极其艰难,那是一场非常绝望的斗争。
而我们的成功,我认为,给予了我们勇气和自信。这就是为何你看到,从四十年代末到整个五十年代,贝尔实验室的创造力大爆发,这正是源于那个时代的激励。因为我们中的许多人,早年曾被迫学习我们不想学的东西,被迫敞开大门与人交流——而后来,我们便得以利用那些学到的东西。[30]
这是事实,我无能为力,我也不能责怪现在的年轻人。它就是如此。
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问: 管理层可以或应该做些什么吗?
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H: 管理层能做的微乎其微。如果你想谈论管理研究,那将是完全不同的一场演讲。我需要再花一小时。
这次演讲的主题是,个人如何不顾管理层的任何所作所为,不顾任何反对,依然能做出非常成功的研究。你该怎么做?就像我观察到的那些人做的那样。就这么简单,也这么难!
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问: 头脑风暴是一种日常活动吗?
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H: 它曾经风靡一时,但似乎收效甚微。对我个人而言,我发现与人交谈是必要的,但专门的头脑风暴会议却鲜有价值。我确实会专门去找某人,对他说:「听着,我觉得这里面一定有文章。我的看法是……」然后我们开始一来一回地讨论。但你得挑选有能力的人。
我再用一个比喻。你们都知道「临界质量」(critical mass)这个概念。当你拥有足够的材料,你就能达到临界质量。还有一个我过去常称之为「吸音海绵」(sound absorbers)的概念。当你身边有太多的「吸音海绵」,你抛出一个想法,他们只会说:「是,是,是。」你想要的,是激发临界质量的链式反应:「对,这让我想起了某某事」或者「你有没有想过这个或那个?」当你与人交谈时,你要避开那些只会附和的「吸音海绵」,而去寻找那些能立刻激发你反思的人。
例如,你不可能和约翰·皮尔斯交谈而不被迅速激发。我还常与另外一些人交谈,比如埃德·吉尔伯特(Ed Gilbert),我过去常去他办公室问问题,倾听,然后带着新的启发回来。我会仔细挑选我的交谈对象,因为那些「吸音海绵」简直是诅咒。他们是老好人,但他们除了吸收你的想法,什么也不贡献,于是新想法就此湮灭,而无法激起回响。
是的,我发现与人交谈是必要的。我认为那些关着门的人正是因为不做这件事,才无法让他们的想法得到磨砺。比如别人的一句「你有没有注意到那边那个东西?」我可能从不知道,但我可以过去看看。有人为你指了路。这次来访,我就已经发现了几本回家后必读的书。当我认为别人能回答我、能给我我不知道的线索时,我就会去问。然后,我走出去,亲眼看看!
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问: 在分配阅读、写作和实际研究的时间上,您是如何权衡的?
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H: 我早年相信,你花在润色和展示上的时间,至少要和花在原创研究上的时间一样多。现在看来,至少 50% 的时间必须用于成果的呈现。这是一个非常、非常大的比例。
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问: 应该花多少精力在文献工作上?
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H: 这取决于领域。关于这一点,我想说:
贝尔实验室曾有位同事,一个非常、非常聪明的人。他整天泡在图书馆里,无所不读。如果你想要参考文献,去找他准没错。但在我形成这些理论的过程中,我曾断言:长远来看,不会有以他名字命名的效应。他现在已经从贝尔实验室退休,成了一名兼职教授。他非常宝贵,我毫不怀疑。他也写过一些很棒的《物理评论》文章。但他名下没有任何效应,因为他读得太多了。如果你总是在读别人做了什么,你的思维方式就会和他们一样。
如果你想有与众不同的新想法,那就学学那些有创造力的人的做法——先把问题理清,然后就拒绝去看任何现成的答案,直到你已经自己把问题仔细想过一遍,想过你会怎么做,想过如何稍微调整问题,让它成为一个更「正确」的问题。
所以,是的,你需要跟上学术前沿。但你跟进的目的,更多的是为了发现问题是什么,而不是为了寻找解决方案。阅读是必要的,为了了解动态和可能性。但为了寻找答案而阅读,似乎不是通往伟大研究的道路。
所以,我给你两个答案。你要读,但重要的不是数量,而是你阅读的方式。
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问: 如何才能让自己的名字与成果联系在一起?
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H: 做出伟大的工作。
我给你们讲讲汉明窗的故事。我曾多次给图基找过麻烦。有一次,他从普林斯顿打电话到默里山给我。我知道他当时在写关于功率谱的文章,他问我,他把某个窗口函数命名为「汉明窗」,我是否介意。我对他说:「得了吧,约翰,你很清楚,我只做了其中一小部分工作,你也贡献了很多。」他说:「是的,汉明,但你贡献了很多零零碎碎的东西,你应该得到一些功劳。」于是,他称之为汉明窗。
现在,让我继续。我以前经常就「何为真正的伟大」调侃约翰。我说,真正的伟大,是当你的名字像安培(ampere)、瓦特(watt)和傅里叶(fourier)那样——能用小写字母拼写。汉明窗(hamming window)就是这么来的。
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问: 迪克,您能否评论一下演讲、论文和书籍三者的相对效用?
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H: 短期来看,如果你想立刻激励某人,论文非常重要。但如果你想获得长期的认可,我认为写书是更大的贡献,因为我们大多数人都需要方向感。在这个知识几乎无限的时代,我们需要方向感来找到自己的路。
让我告诉你们什么是「无限的知识」。从牛顿时代至今,知识总量大约每 17 年翻一番。我们应对的方式,主要是通过专业化。按这个速度,在接下来的 340 年里,将会有 20 次翻番,也就是一百万倍。届时,现在的一个专业领域,将分化出一百万个子领域。这不可能发生。当前的知识增长模式,最终会自我窒息,除非我们找到新的工具。
我相信,那些能够消化、整合、去重、摒弃糟粕,并清晰地呈现我们现有知识底层思想的书籍,将是子孙后代最为珍视的东西。公开演讲、私下交流、发表论文,都是必要的。
但我倾向于认为,长远来看,那些删繁就简的书,比那些无所不包的书更重要。因为你并不想知道所有的一切。就像通常的回答:「我不想知道那么多关于企鹅的事。」 你只想知道精髓。
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问: 您会如何比较研究和管理?
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H: 如果你想成为伟大的研究者,你就成不了公司总裁。如果你想当公司总裁,那是另一回事。我不反对当总裁,我只是自己不想当。我认为伊恩·罗斯(Ian Ross)作为贝尔实验室的总裁就做得很出色。我不反对,但你必须清楚自己想要什么。而且,你年轻时可能想成为伟大的科学家,但随着年岁增长,你的想法可能会改变。
例如,我有一天去找我的老板博德说:「您当初为何要当系主任?为何不只做一名优秀的科学家?」他说:「汉明,我曾对数学在贝尔实验室应有的形态有一个愿景。我看到,要实现这个愿景,我必须亲手促成;我必须当系主任。」
当你的愿景,是你单枪匹马就能完成的事,那么你就该去追求它。而当你的愿景,超出了你单枪匹马所能及的范围时,你就必须走向管理。愿景越宏大,你在管理之路上就得走得越远。如果你对整个实验室、甚至整个贝尔系统的未来有愿景,你就必须走到那个位置,才能让它发生。从底层推动,是很难的。
这取决于你的目标和渴望。当它们在人生中发生变化时,你必须准备好随之改变。我选择避开管理,因为我更喜欢做我能亲手完成的事。但这是我的选择,它带有偏见。每个人都有权做出自己的选择。保持开放的心态。但当你确实选择了一条路,看在老天的份上,请清楚地意识到你做了什么,以及你做出了什么选择。不要试图两头兼顾。
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问: 个人期望有多重要?或者说,身处一个对你期望很高的集体中有多重要?
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H: 在贝尔实验室,所有人都指望着我干出点名堂——这帮助巨大。所有人都期望你做好,所以,只要你有自尊心,你就会去做。
我认为,身边有一流的人才非常有价值。我总是去寻找最优秀的人。当物理餐桌失去了最顶尖的人时,我便离开了。当我看到化学餐桌也同样如此时,我也离开了。
我努力与那些才华横溢的人为伍,这样我能向他们学习,他们也会期望我做出伟大的成果。通过有意识地管理自己,我认为我比纯粹顺其自然做得好得多。
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问: 您在演讲开头,淡化了运气的作用;但您似乎也忽略了是时势造就了您去洛斯阿拉莫斯、去芝加哥、去贝尔实验室。
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H: 是有一些运气。但另一方面,我不知道另一条世界线会怎样。除非你能证明,如果我走了别的路,就不会同样甚至更成功,否则我无法断言。
你做的具体事情是运气吗?比如,当我在洛斯阿拉莫斯遇到费曼时,我就知道他会得诺贝尔奖。我不知道会因为什么。但我敢肯定,他一定会做出伟大的工作。无论未来出现什么新的方向,这个人都会做出伟大的工作。事实也果真如此。
并不是说你只在某个特定环境下,靠运气做出一点伟大的工作。机会,迟早会有很多。机会有一整桶,如果你准备好了,你抓住其中一个,你就在那边而不是在这边伟大了。运气的成分,是也不是。机遇偏爱有准备的头脑;机遇偏爱有准备的人。 但这不是保证。我会说,运气改变的是概率,但个人确有一定的掌控权。
那么,去吧,做出伟大的工作!
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(通用研究座谈会演讲结束。)
理查德·汉明生平简介
理查德·W·汉明(Richard W. Hamming)于 1915 年 2 月 11 日出生于伊利诺伊州芝加哥市。他的正规教育历程,由以下学位所标记(均为数学专业):1937 年获芝加哥大学理学学士学位;1939 年获内布拉斯加大学文学硕士学位;1942 年获伊利诺伊大学博士学位。他的早期职业经验始于 1945-1946 年的洛斯阿拉莫斯国家实验室,即二战结束之际。在那里,他负责管理用于制造第一颗原子弹的计算机。此后,他直接加入贝尔实验室,并在那里度过了 30 年(1946-1976),从事计算、数值分析以及计算管理的各方面工作。1976 年 7 月 23 日,他将办公室「搬到了」位于加利福尼亚州蒙特雷的海军研究生院,在那里继续从事教学、指导研究和著书立说。
在贝尔实验室任职期间,他也会抽出时间在大学任教,有时是在当地兼课,有时则是利用整个学术休假期间。这些活动包括在纽约大学、普林斯顿大学(统计学)、纽约城市学院、斯坦福大学(1960-1961 年)、史蒂文斯理工学院(数学)以及加州大学欧文分校(1970-1971 年)担任客座教授。
理查德·汉明获得了众多荣誉,包括:1968 年当选 IEEE 会士;1968 年获国际计算机协会(ACM)图灵奖;1979 年获IEEE Emanuel R. Piore 奖;1980 年当选美国国家工程院院士;1981 年获宾夕法尼亚大学的Harold Pender 奖。1987 年,IEEE 设立了一个以他名字命名的重要奖项——理查德·W·汉明奖章,以表彰「在信息科学与系统领域的杰出贡献」。实至名归的是,他也于 1988 年成为了该奖项的首位获得者。1996 年,他在慕尼黑因其在纠错码方面的工作,荣获享有盛誉的 13 万美元奖金的爱德华·莱茵技术成就奖 [1996年;相当于 2025 年的 310,187 美元]。他不仅是 ACM 的创始人和前任主席,还曾担任美国科学促进会(AAAS)数学部的副主席。
他最广为人知的贡献,大概要数他在纠错码方面的开创性工作、在微分方程积分方面的工作,以及以他名字命名的谱窗(汉明窗)。他笔耕不辍,撰写了许多重要的、开创性的、备受推崇的著作,包括:
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《科学家和工程师的数值方法》(Numerical Methods for Scientists and Engineers),麦格劳-希尔出版社,1962 年;1973 年第 2 版;1985 年由多佛出版社重印;已被翻译成俄语。
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《微积分与计算机革命》(Calculus and the Computer Revolution),霍顿-米夫林出版社,1968 年。
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《应用数值分析导论》(Introduction to Applied Numerical Analysis),麦格劳-希尔出版社,1971 年。
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《计算机与社会》(Computers and Society),麦格劳-希尔出版社,1972年。
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《数字滤波器》(Digital Filters),普伦蒂斯-霍尔出版社,1977 年;1983 年第 2 版;1989 年第 3 版;已被翻译成多种欧洲语言。
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《编码与信息论》(Coding and Information Theory),普伦蒂斯-霍尔出版社,1980 年;1986 年第 2 版。
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《应用于微积分、概率论和统计学的数学方法》(Methods of Mathematics Applied to Calculus, Probability and Statistics),普伦蒂斯-霍尔出版社,1985 年。
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《科学家和工程师的概率论艺术》(The Art of Probability for Scientists and Engineers),Addison-Wesley 出版社,1991 年。
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《科学与工程的艺术:学习如何学习》(The Art of Doing Science and Engineering: Learning to Learn),Gordon and Breach 出版社,1997 年。
作为兼职教授,他又在加州蒙特雷海军研究生院的数学和计算机科学系度过了 21 年非常活跃的教学生涯,笔耕不辍,直至 1997 年退休成为荣休教授。1997 年秋季,他仍在讲授一门课程。1998 年 1 月 7 日,他意外辞世。