书城童书控制论之父:诺伯特·维纳的故事
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第15章 携手攻关

战争还在继续,随着美国的参战,盟军的战略地位已从防御转为进攻。战时的研究工作也从像维纳那样的纯粹科学家转移到设计师身上。正当维纳为自己新的科研选题劳心费神的时候,一个从墨西哥传来的消息使他振奋。1945年6月墨西哥数学会要在瓜达拉哈举行一次会议,他们特别邀请维纳参加此次会议。听到这一消息,维纳高兴极了,他正为自己遇到的反馈、神经生理学等问题所困扰,这次去墨西哥正好能与挚友罗森勃吕特进行讨论,真是天赐良机啊!

墨西哥是维纳多次去过的地方,但这一次迫切想去的心情,使维纳有一种全新的感觉。一过边境他就被墨西哥的景色深深地迷住了:粉红色和蓝色的砖砌成的房子,像童话故事中的小宫殿;一望无际的原野上,长满了新奇的花草;爽朗、沁人心脾的空气和墨西哥人热情奔放的生活方式……这美好的一切都使维纳预感到此行的成功。

早在两年前,当维纳和比奇洛研究高射炮的自动控制系统时,他们就发现了人的随意活动从本质上讲是一种负反馈控制作用的结果,他们还发现在机械控制系统中,反馈不足和反馈过剩都会导致控制的失败。反馈不足会使控制对象无法接近目标,反馈过剩又会造成机器的振动。照此推想,如果人的控制也依赖于反馈的话,那么就会有某种反馈很大的变态状况,这使人这个系统不再能有效地作为一个控制系统,而是发生越来越强的失去控制的振动,直到这一系统崩溃或者至少到它的基本行为方式获得改善。

当时罗森勃吕特还在哈佛大学,他们去那儿向他请教。

“有没有这样的病人,他在静止时不颤抖,但试图有某种行为,例如拿一杯水时,他就越来越厉害地摇晃,直到把水打翻为止?”刚一见面维纳就劈头问道。

罗森勃吕特看着维纳和比奇洛,感到莫名其妙,但他还是回答道:“是的,确实有这种情况。而且在医学上这种变态状况是很有名的,这种疾病被称为动作震颤。造成神经错乱的病灶往往在小脑。怎么,谁得这种病了吗?”

维纳与比奇洛互相看看,满意地笑了,看来他们的推测是正确的。他们把前因后果都与罗森勃吕特讲了,正如他们所期望的那样,罗森勃吕特对这个问题极感兴趣,马上就投入到他们的讨论中来。最后三人一致认为,这种观点比当时流行的神经生理学中的观点高明得多。中枢神经系统不再是从感觉接受输入又把它发射给肌肉的一个独立的自足的器官。相反地,应把它当做一个从神经系统出发进入肌肉,然后通过感官再进入神经系统的环形过程。在此不仅涉及神经和突触的基本过程,而且涉及了神经系统作为一个整体的活动。他们将此写成一篇论文,发表在专业刊物上。

维纳和罗森勃吕特敏锐地预见到,这篇论文只是一个宏大的实验工作计划的开始,如果要使“疯子”聚餐会上提出的设想:建立一个介于各门科学之间的科学部门的计划得以实现,这个题目是最理想的。

只是由于当时维纳有高射炮控制系统的研究这一国家项目,再加上罗森勃吕特很快就回国工作,这个题目才被搁置下来,现在到了实现这一宏伟计划的时刻了。

罗森勃吕特现在是墨西哥国立心脏学研究所所长,他热情地欢迎维纳的到来,当维纳克服了由海拔高度引起的极度疲乏之后,他们马上开始合作研究神经与肌肉系统中的反馈震颤。10个星期后他们将自己的研究成果在瓜达拉哈数学会议上作了报告,与会数学家一致认为,这种研究是极有意义的。

回国之后,维纳欣喜地发现,他与罗森勃吕特做的那些工作,即运用现代数学方法把神经系统作为一个通信问题来研究,已经在科学界激起了强烈的反响,纽约的梅西基金会决定就这个专题组织一系列会议。这些会议历时几年,不仅昔日的“疯子”们又聚集在一起,而且队伍有所扩大。他们有精神病学家、社会学家、人类学家、生理学家、数学家、通讯专家、计算机设计师、心理学家、数理逻辑学家等。这些会议与10年前的讨论会不同,他们已经有了共同的选题和思想基础,而不仅仅是讨论方法论的问题,10年前培育出来的种子,现在已经生根发芽了。

会议的气氛仍如当年,活泼自由,畅所欲言。在讨论中科学家们认识到,有关通信、控制和统计力学的一系列核心问题之间的本质是统一的,而无需去考虑问题实际来自于没有生命的机器还是活着的机体中。他们还发现在探讨共同的问题时,彼此之间的语言交流存在一定的障碍,不同的专业术语就像不同的民族语言似的,使得有些问题很难表述清楚,特别是有些简单的概念在不同的专业中有不同的名称,有些重要的结果被不同的领域重复做了几遍,而另一些重要的工作在某一领域由于得不到结果而被搁置下来,可它在另一个领域早已成为有了结论的经典工作……

针对这种情况,这些志同道合的科学家为自己制订了训练大纲,总的原则是缺什么补什么。大纲要求数学家、数理逻辑学家、生理学家接触工程技术;生理学家补习数学、物理学和工程学;工程师和数学家去熟悉生物学、心理学和医学的专门知识……要尽快克服科学语言上的障碍,然后回到各自的领域中,开展对“既是机器中,又是活的机体的控制和通讯问题”的研究。

马萨诸塞理工学院、墨西哥国立心脏学研究所与美国洛克菲勒基金会,决定共同资助维纳与罗森勃吕特为期五年的合作研究,并要求每隔一年半两人就要到对方工作的机构呆半年。

得到多方支持的科学家们,犹如得水之鱼,畅游在科学的海洋里,他们定期交流着研究成果,彼此争论着、默默期待着……