人物志8:冯·诺伊曼
智商情商双高的天才:冯·诺伊曼
卓克
为什么是冯·诺伊曼
在做科学人物系列课程的时候,我选择人物的标准始终有三个:
必须得是伟大的科学家,做出了非凡的成就;
得活跃于20世纪及以后,不能离我们太远;
这个人得非常典型,能回答我们内心里的一个真问题。
所以,咱们最先说了杨振宁先生,试图探究“一个中国人是如何攀登上巅峰的”。第二个,咱们说的是霍金,看“一个有趣的灵魂可以跑多远”。
这次,为什么一定要说冯·诺伊曼呢?还是刚才的标准——
首先,当然是因为他极度天才,做出了非凡的成就。在不长的一生中,诺伊曼在数学、物理学、计算机、经济学等领域取得了八九个诺贝尔奖级别的成就,而且每一个都足以写进科学史。放眼整个20世纪的人类世界,都很难找到像冯·诺伊曼这样高产和广博的科学家。
著名的物理学家,也是冯·诺伊曼的同事贝特,就曾经过说过:“冯·诺依曼这样的大脑是不是意味着,存在比人类更高一级的生物物种?”
还有量子力学的奠基人,也是冯·诺伊曼的匈牙利老乡维格纳,在1963年诺贝尔颁奖典礼上被问到,为什么匈牙利能培养出那么多天才时,他的回答是:“不,只有冯·诺伊曼是天才。”
对于这样一个深刻推动了人类文明的顶级天才,你不了解太可惜了,我一定要介绍给你。
除此之外,更重要的原因是:在冯·诺伊曼身上,我看到了另一种人生可能。我们能通过对他的了解,获得一个一通百通、把各个方面都兼顾好的秘诀。
“另类”的科学家
为什么这么评价他?
在很多人的直观印象里,科学家的形象往往极其单调,甚至无外乎是以下三类。
第一类,一心沉醉于科研,对其他毫不关心。中学课本上的陈景润就是这样,一心解决哥德巴赫猜想,甚至连走路都会因为思考而撞到电线杆。
第二类,则是行动怪异,有很多奇怪的癖好和疯狂的想法。美剧《生活大爆炸》里的“科学怪人“谢耳朵就是这样,他的原型是费曼、盖尔曼那类科学家。
第三类呢,则是仗着自己天才,脾气特别大,甚至压根没法跟人合作。像著名的物理学家泡利就是这样。在他20岁出头的时候,就因为不认同爱因斯坦的演讲内容,从最后一排直接站起来开怼,搞得爱因斯坦很下不来台。
你可以回想一下,自己脑海中,科学家的形象是不是经常就是这样?
慢慢的,我们就逐渐形成了一种观念,认为科学家就应该是这样——想法疯狂,行动怪异;沉迷科研,缺少生活;浑身是刺,难以相处。总之,在一些领域闪闪发亮,必然在其他领域暗淡无光。
但是,从冯·诺伊曼身上,我却看到了另外一种可能。他和其他科学家都不一样,而是能做到一通百通,把各方面都协调、兼顾到完美。
说到这里,你可能会好奇了:冯·诺伊曼真的这么神吗?真的就这么神。这里简单举几个例子带你感受一下。
首先,除了智商超群之外,冯·诺伊曼还拥有极高的情商,非常顾及周围人的感受。
智商刚才已经说过了。那情商呢?可能你都想不到,这样一个学界顶尖牛人还非常灵活变通。
比如,他从不和人当面争执什么问题,只要发现反对者情绪激动,马上就会想出几个搞笑段子缓和气氛。
再比如,当听到一个乏味的演讲时,你会怎么办呢?玩手机,还是直接起身离开?冯·诺伊曼不会表现出丝毫被人察觉到的不满意,而是会在脑中开小差,计算自己感兴趣的数学问题,并且在思考的同时,用手遮着嘴、微微皱眉,眼睛望向演讲人的方向。看上去好像是对演讲者的内容若有所思,其实思绪早就不在这里了。
你看,这就是高情商的表现。
其次,冯·诺伊曼的生活还非常丰富、非常有品位。
在1948年到1950年,除了日常的科研工作之外,冯·诺伊曼还一共担任了12个机构的顾问。本职工作加上顾问工作,把他的时间挤得满满当当。但即便工作这么忙,也没耽误他享受生活。
事实上,冯·诺伊曼一辈子都没亏待过自己。到哪儿都是穿正装,哪怕是在人迹罕至的沙漠边缘骑驴,也得穿西服、打领带。到了美国后,每年都要换一辆新的凯迪拉克轿车,而且出行一定是头等舱。吃着珍馐美味,每周末都要在家里举办party,两任太太还都貌美如花。
你看,工作和生活两不误。再次呢,除了个人能力特别强之外,冯·诺伊曼还特别善于与人合作。他先后参与了原子弹和氢弹的研发,在拥有一众顶级天才的团队里做出了重要贡献。甚至在后来他扬言要离开高等研究院的时候,好多同事都还给院长写联名信挽留他。
你看,和同事的关系处得多好,单兵能力和团队协作完美兼顾。
我们从他身上能学到什么
说了这么多,你一定会好奇:为什么冯·诺伊曼能做到一通百通,把所有这些方面都兼顾得这么好呢?
抛开他贵族的出身和超强的天赋,我觉得最关键的一点就是一个词——游牧感。我们知道,在历史上犹太人长期是颠沛流离的,这种游牧感是犹太人身上的民族印记。
而冯·诺伊曼青年时代经历的一系列变故,又进一步加剧了他身上的这种特质。
具体来说,他有三个做法可能是我们能够学习的:
第一,通用,永远掌握在不同的领域都能使用的工具,也就是数学。
冯·诺伊曼这个人数学功底极好,他最擅长的,就是把数学工具引入到一个新领域,从而推动这个领域的发展。比如,他为量子力学夯实基础的算子环理论,以及他在博弈论上的贡献,背后都是深厚的数学功底。这些,课程里我们都会说到。
第二,务实,花时间回答“真问题”,满足“真需求”。
他最早是一个研究纯理论的数学家,当意识到研究领域的天花板后,马上转向了应用数学。这个转身让他做出了3个最广为人知的成就:量子力学的数学基础,现代计算机体系结构的发明和博弈论的创立。同时,他身兼12个顾问的职业生涯,等同于帮助12个机构解决那里顶尖的工程师都没法解决的难题。每一个问题的解决,都是他个人价值的充分实现。
第三克制,不过度深陷其中,也不过早抗拒机会。
在他的学习生涯,,投入精力最多的是数学,这是他的最爱,而且得到了当时数学界几位顶级大师的青睐,可他还是依照家里建议按部就班把化学学位拿下。他和数学间保持着一种暧昧的距离,才有可能利索的从理论转向应用。
他喜欢热闹常组织party,但又不会沉迷其中,每周的party还一度成为欧洲科学家逃难到美国后,寻找接收单位的“联谊会”。也因为不排斥外界的打搅和干扰,他后来才会成为十多个机构的顾问。
当然,冯·诺伊曼的天才人生可遇不可求,我们可能穷尽一生也无法企及。但他这种一通百通的特点,至少让我们看到了一种人生的新可能。
就像冯·诺伊曼说的:如果有人不相信数学是简单的,那是因为他还没有意识到人生有多复杂。
在人生中,我们当然会遇到各种各样的难题:下一次,当你想抱怨繁忙的工作影响了自己享受生活时,当你担心自己能力突出,很难协调好和周围人的关系时,甚至是遇到项目无法推进的局面,想一下冯·诺伊曼吧。
了解他,亲近他,从他身上看到人生的新可能。
【人物简介】
冯·诺依曼(John von Neumann,1903~1957),20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。
冯·诺依曼从小就显示出数学和记忆方面的天才,从孩提时代起,冯诺依曼就有过目不忘的天赋,六岁时他就能用希腊语同父亲互相开玩笑。六岁时他能心算做八位数除法,八岁时掌握微积分,在十岁时他花费了数月读完了一部四十八卷的世界史,并可以对当前发生的时间和历史上某个时间做出对比,并讨论两者的军事理论和政治策略,十二岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》的要义。
原籍匈牙利。布达佩斯大学数学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。1930年前往美国,后入美国籍。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授,美国原子能委员会会员。美国全国科学院院士。早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名,开创了冯·诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。1944年与摩根斯特恩(Oskar Morgenstern)合著《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性著作。晚年,研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》。
冯·诺依曼的多年老友,原子能委员会主席斯特劳斯曾对他作过这样的评价:从他被任命到1955年深秋,冯·诺依曼干得很漂亮。他有一种使人望尘莫及的能力,最困难的问题到他手里,都会被分解成一件件看起来十分简单的事情。用这种办法,他大大地促进了原子能委员会的工作。
冯·诺伊曼是二十世纪最重要的数学家之一,在纯粹数学和应用数学方面都有杰出的贡献。他的工作大致可以分为两个时期:1940年以前,主要是纯粹数学的研究:在数理逻辑方面提出简单而明确的序数理论,并对集合论进行新的公理化,其中明确区别集合与类;其后,他研究希尔伯空间上线性自伴算子谱理论,从而为量子力学打下数学基础;1930年起,他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新领域;1933年,他运用紧致群解决了希尔伯特第五问题;此外,他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献;从1936~1943年,他和默里合作,创造了算子环理论,即所谓的冯·诺伊曼代数。
1940年以后,冯·诺伊曼转向应用数学。如果说他的纯粹数学成就属于数学界,那么他在力学、经济学、数值分析和电子计算机方面的工作则属于全人类。第二次世界大战开始,冯·诺伊曼因战事的需要研究可压缩气体运动,建立冲击波理论和湍流理论,发展了流体力学;从1942年起,他同莫根施特恩合作,写作《博弈论和经济行为》一书,这是博弈论(又称对策论)中的经典著作,使他成为数理经济学的奠基人之一。
冯·诺伊曼对世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机)的设计提出过建议,1945年3月他在共同讨论的基础上起草EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)(电子离散变量自动计算机)设计报告初稿,这对后来计算机的设计有决定性的影响,特别是确定计算机的结构,采用存储程序以及二进制编码等,至今仍为电子计算机设计者所遵循。
1946年,冯·诺依曼开始研究程序编制问题,他是现代数值分析——计算数学的缔造者之一,他首先研究线性代数和算术的数值计算,后来着重研究非线性微分方程的离散化以及稳定问题,并给出误差的估计。他协助发展了一些算法,特别是蒙特卡罗方法。
40年代末,他开始研究自动机理论,研究一般逻辑理论以及自复制系统。在生命的最后时刻他深入比较天然自动机与人工自动机。他逝世后其未完成的手稿在1958年以《计算机与人脑》为名出版。
无论在纯粹数学还是在应用数学研究方面,冯·诺依曼都显示了卓越的才能,取得了众多影响深远的重大成果。不断变换研究主题,常常在几种学科交叉渗透中获得成就是他的特色。
最简单的来说,他的精髓贡献是2点:2进制思想与程序内存思想。
回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼。众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步。鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为“计算机之父”。而在经济学方面,他也有突破性成就,被誉为“博弈论之父”。在物理领域,冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的造诣,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。与同为犹太人的哈耶克一样,他无愧是上世纪最伟大的全才之一。
主要著作有《量子力学的数学基础》(1926)、《计算机与人脑》(1958)、《经典力学的算子方法》、《博弈论与经济行为》(1944)、《连续几何》(1960)等。