登高望远抒情怀

“结绳拨珠挥笔研，电脑推算启新篇。进位制多优点异，零一数少操控简。提花上下织经纬，打孔虚实传密笺。法古中西集智慧，创新科技常溯源。”写这首短诗，旨在概述信息技术的发展历程，试图诠释当今的科技创新与中外古代科技成果传承之间的关系。

人类自诞生之日起，就离不开计数。最初用两个手掌掰着手指头数数，之后是摆石块计数，并能做简单加减运算。公元前约1500年，南美洲秘鲁印加族人每收进一捆庄稼，就在绳子上打一个结，用绳结的多少来记录收成的多寡。结绳计数由此应用众多。相传，古波斯王派军队远征斯基福人，命卫队必须坚守耶兹德河桥60天。但是，如何才能保证命令执行的准确天数呢？聪明的波斯王在皮条上打了60个结，嘱咐守军每天解开一个，待所有的结全部解完，任务就算完成。

随着社会不断发展，与人们打交道的数字越来越复杂，进位制由此应运而生。据考证，古美洲玛雅人已发明20进位制，古巴比伦人也知道进位制，但用的是60进位。中国古人发明的十进位制算筹记数法，使得计数和运算更加便捷；北宋期间发明算盘后，运算就变得更加灵便、准确了。有了各类书写笔的发明，人们得以十分方便地在纸上进行运算、推演。电子计算机尤其是超级电子计算机的出现，使得自动、高速运算、处理海量数据成为家常便饭，人们还可通过数值模拟来解释以前无法实验的自然现象，预测未来事物发展变化。

众所周知，电子计算机采用的是二进制编码，它利用高、低电平（分别用“1”和“0”表示）两种状态，将模拟电路转换成数字电路；通过控制逻辑电路开关的接通和断开（也分别用“1”和“0”表示），来完成复杂的运算加工和数据处理。中国科技史专家认为，这种信息编码方式很早就有了，最早呈现在我国汉代的花楼式束综提花机里。这种织机的关键技术集中反映在花本技术上。花本就是指按照事先设计好的图案，使成千上万根经线有规律地交互上下提综，几十种纬线有次序地横穿排列，做成的一整套花纹记忆装置。它相当于一套已经编好的程序，古人通过经线的高、低两种状态将复杂的图案信息储存在花本当中。织机上方的挽花工按照花本程序提起部分经线，下方的织工投梭编织相应的纬线，经纬线交错就在织物上组合成了完整的预设图案。

以花本存储提花信息、控制线综，开创了用编排好的程序控制经纬丝线运动的先河。花楼式束综提花机经两晋南北朝隋唐时期的改进，到了宋代得以完善，并经丝绸之路传入西方。1725年，法国工程师布乔受中国提花机启发，用穿孔纸带取代花本，控制提花编织机的织针运动。1801 年，法国工程师贾卡将穿孔纸带换成穿孔卡，采用打孔的硬纸板来控制织布图案的提花，即通过孔板上有孔洞和无孔洞两种状态来控制织机经线的高低——有孔对应经线提升，无孔则对应经线下沉，从而实现了纺织图案信息的机械化解码。1888年，美籍德国人霍利瑞斯借鉴穿孔卡输入数据的方法，发明了自动数据处理机，被认为是现代计算机数据处理技术的肇始。现代电子计算机据此通过采用二进制实现了编码、解码的电子化。可以说，二进制思想的雏形起源于中国古人发明的提花机，提花机由此被誉为现代信息技术的原点。

2017年9月17日是第14个全国科普日，中国科技馆专门设计了“登高望远”科普展览项目。该展项由中国古代花楼提花机、贾卡提花机、现代电子计算机和“墨子”号量子通信卫星4个标志性展品组成，阐释了信息技术的发展变迁。其中，作为信息技术发展的最前沿成果，世界上第一颗量子通信卫星——中国的“墨子”号科学实验卫星于2016年8月16日发射升空，它利用量子纠缠特性大大地提高了二进制编码的效率和安全性。时任中共中央政治局常委刘云山等党和国家领导人参观了整个展览，并与花楼机织工现场合作编织，共同完成了编织的最后一道工序，织出了汉代登高仿制锦。锦上织有“登高望远”4个字，彰显了中国古人的博大胸怀和聪明才智，重新描绘了“一带一路”新的愿景。

陪同参观，不胜感慨，赋诗一首，以表情怀：“量子通信显神奇，天罗织就无踪迹。提花蕴含二进制，贾卡催生计算机。科技交流促发展，创新驱动托两翼。登高望远抒情怀，一带一路奠伟绩。”