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《艾伦·图灵传》
铛铛铃2025-09-14【传记】3人已围观
简介
今天为您解读的这本书叫《艾伦·图灵传》，副标题为“如谜的解谜者”。
1939年，欧洲大陆激战正酣，伦敦北部的布莱切利小镇却显得格外安静。春天，小镇居民经常会看到一个不修边幅、衣衫不整的年轻人，骑着辆破自行车、戴着防毒面具，匆匆去镇上的密码学校上班。看到此情此景，不了解情况的人都会不自觉地看向天空，还以为是德国人来空袭，但其实这个年轻人只是花粉过敏而已。可能你已经猜到了，这个有点古怪的年轻人，正是我们今天的主人公艾伦·图灵。
艾伦·图灵是20世纪著名的英国数学家。二战期间，他在布莱切利研发出了图灵炸弹机，破解了德军密码，帮助盟军取得战争的胜利。此外，他还前瞻性地设计出了图灵机和图灵测试，为计算机和人工智能的发展奠定了基础，被称为“计算机之父”和“人工智能之父”。然而，这位伟大的科学家却在40岁时因同性恋获罪，并接受了化学阉割。两年后，图灵被发现死在家中，他的旁边放着一个被咬了一口的毒苹果。
在图灵的众多传记当中，安德鲁·霍奇斯的这本《艾伦·图灵传》被认为是最为权威的一本。和图灵一样，霍奇斯是一名数学家，也是一名同性恋者。他用了6年时间，收集了大量关于图灵的一手资料，写成了本书。2014年拍摄的图灵的传记电影《模仿游戏》也是根据本书改编而成。
接下来我们就会沿着图灵的人生轨迹，带你去看看图灵炸弹机、图灵机和图灵测试这些天才的构想是怎么诞生的，它们如何推动了计算机和人工智能的发展。而在这些天才构想的背后，图灵又过着怎样一种谜一般的人生。
1912年，艾伦·图灵出生在英国伦敦。由于他的父母长期在印度工作，所以图灵和哥哥约翰被寄养在一对军人夫妇家里，每年父母休假时才能和他们见上一次。小时候的图灵活泼爱玩，也很聪明，通过一本名叫《快乐阅读》的书，他三周就学会了阅读。但他也是个吵闹烦人的小孩，根据哥哥约翰的回忆，小图灵总是把衣服到处乱扔，至于哪只脚穿哪只鞋，对图灵来说根本没有区别。玩游戏的时候，如果小朋友故意让他赢，他不仅会发现，而且还会因此生气和吵闹，约翰总得照看他。只有看童话剧的时候，图灵才能暂时不让人操心，但剧里的怪兽一出场，他就又开始大喊大叫。
不过到了九岁的时候，图灵的妈妈发现儿子好像突然变了，一个人从极度活泼变得不爱交际了。小图灵经常一个人呆着，琢磨一些玩意儿，比如他会盯着一朵雏菊看得出神，思考一朵花是怎么生长的，它的长大过程是不是和自己一样呢。他迷上了科学，喜欢搞一些小发明，比如躲在房间里配置奇怪的墨水，或是自己制作钢笔，不过他做的钢笔不太成功，漏水非常严重。
图灵14岁时，他的父母辞去了在印度的工作，回到英国，并把他送入舍尔伯尼公学读书。舍尔伯尼是一所历史悠久的英国公学，父母希望公学教育让图灵不再那么怪，变成一个标准的英国绅士。可是情况并没有改变，图灵感兴趣的科学，舍尔伯尼并不重视，它强调的是权利、责任、合作、纪律这些东西，图灵和这样的体制并不相容。他还是打扮得邋里邋遢，扣不对扣子，衬衫从裤子里耷拉出来，还经常把墨水抹得到处都是。同学们不喜欢他，甚至连老师都在课上公开挖苦他衣领上的墨水。体育课上，男孩子们都喜欢曲棍球，图灵也丝毫不感兴趣，他要么沉迷于分析曲棍球的飞行轨迹，要么跑到场边又去观察雏菊的生长了，完全把还在进行的比赛忘在了脑后。校长评价图灵时说，他得学会合群。
学习上，虽然图灵早早就在数学、化学等科目上展现出了天赋，但是偏科严重，对于自己不感兴趣的拉丁语和英语等课程，就学得一塌糊涂，经常排在倒数第一。除此之外，图灵字写得歪七扭八，他还发明了一套自己的微积分书写规则，老师们得有足够的耐心，才能看明白他写的到底是啥。
不过，同学克里斯朵夫的出现让图灵有了转变。克里斯朵夫比图灵大一岁，她举止优雅，擅长社交，不仅数学好，还爱好广泛，各门功课都很优秀，她是图灵心目中一个完美的榜样。在克里斯朵夫的影响下，图灵不仅扩大了自己的知识面，也逐渐改正了自己的一些坏毛病，比如开始注意自己书写的整洁，努力在数学考试时用大家都能看得懂的方式答题。
19岁时，图灵考入了剑桥大学国王学院学习数学。在剑桥，他很快就成为了数学界的新星，22岁时，就从普通学生直接晋升为国王学院的研究员。1936年，图灵到美国普林斯顿大学深造，并在那里获得了博士学位。此时的图灵虽然还没有学会合群，但他已经在学术上做好了准备，即将为世界贡献三个了不起的成就。
第一个成就就是图灵炸弹机，它帮助盟军破译了德军的密码，扭转二战的战局。1939年，27岁的图灵刚从美国学成回到英国，就被征召到了布莱切利，参与英国军方的解码行动。
二战期间，德国先进的加密技术让英国情报部门很是头疼。其实，在二战之前，常用的通讯信息加密并没有那么复杂，比如对单词中的字母按照固定的规则进行加密，比如说把A换成B，B换成C，以此类推，C再换成A，这样我们熟悉的B、B、C就变成了C、C、D，用这样的方式进行通信、传递信息，就能起到一定的保密作用。然而，类似的固定规则并不难破解，一旦规则泄露，所有的信息也都会暴露无遗。在一战期间，德军正是因为加密方式较为简单，情报被破解，导致战局遭逆转。二战中，他们不想因此再败一次，所以发明了复杂而精密的恩尼格玛机。这恩尼格玛机看上去跟普通的英文打字机差不多，也有26个字母键，但是机器内部有几个相连的转轮，每敲击一个字母，转轮都会发生转动，产生了新的加密规则。比如你第一次输入字母A，加密后的字母就变成了C，你再输入一个字母A，转轮转动一下，加密字母就有可能变成了K。每个转轮本身呢，都有超过1.7万种不同的设置，而转轮之间接线的设置方式则是超过了1.5万亿个。如果一台恩尼格玛机有三个转轮，那么把转轮设置和它们的接线方式排列组合，初始设定位置就有超过1万亿亿种。怎么理解初始设定位置有1万亿亿种呢？你可以把一台恩尼格玛机理解成一本有1万亿亿字母的书，初始设定位置就相当于这本书中的某个字母，每个字母下都对应一个加密规则。德军每次通讯时，会随机选择书中的一个字母作为起点，并选择这个起始字母之后的若干个连续的字母下对应的加密规则，对通讯内容进行逐字加密。接收信息方只要知道发送信息方在此次通讯时，恩尼格玛机的初始设定位置是什么，也就是从书中的哪个字母开始的，就可以很容易地进行反查，从而解密出原文。
英国当时其实已经缴获了德军的恩尼格玛机，并掌握了恩尼格玛机的工作原理。然而就像虽然拥有了这本1万亿亿字的书，但是如果不知道加密情报是从哪个字母开始的，也完全没法解密情报，有点病急乱投医的意思。英国招来了不同领域的精英，除了图灵这样的数学家，还有猜字谜冠军、国际象棋冠军等等。在图灵到来之前，布莱切利使用的解密方法就是用人海战术碰运气。假如在布莱切利有1万个人工破解员同时来破解一份德军的加密情报，每个人要给他们分1万亿个可能，进行逐一尝试，看看里面哪个才是这条情报使用的初始位置。如果这些人工破解员每天工作八小时，每小时能尝试1万种可能的话，最多需要花上100年才能破解这条德军情报。当然具体多长能解密情报也要靠运气，也有可能刚开始破解就找到了正确的初始设定位置，但这就相当于是天上掉馅儿饼了。
图灵对于破译恩尼格玛机最大的贡献就是大规模使用机器来代替人工破解源，大大提高了破解密码的效率。用机器破解恩尼格玛机密码并不是图灵的首创，波兰人曾经发明过炸弹机，它的基本结构也是转轮，靠转轮的转动进行运算，可以破解较为简单的恩尼格玛机密码，但炸弹机最终被放弃了，并没有大规模应用。重要原因之一就是在20世纪30年代，大部分人只是把机器当个新奇玩意儿，并没有多少人相信它能够靠谱地代替人，来完成大规模的计算。不过图灵和一般人的想法不同，他深信机器可以替代人脑进行计算。在对炸弹机进行透彻研究之后，图灵对它进行了改造升级，将成千上万组的转轮被并联在一起进行运算，称为图灵炸弹机。图灵炸弹机通常有一个房间那么大，它每转动一下，就会同时验证成千上万组初始设定位置，如果这里面包含了非常可疑的初始设定位置，图灵炸弹机就会停下来，再由人工进行进一步验证。图灵炸弹机不仅验证的速度快，还可以24小时不间断地工作，在投入运行不久，就开始陆续破解除德军情报。正是靠着几十台图灵炸弹机夜以继日的工作，才得以及时破解大量的德军秘密情报，扭转了二战的战局。
举个例子，德军拥有当时世界上最先进的潜艇，被称为U型潜艇。在德军攻占欧洲大陆之后，美国横穿大西洋的船运补给成为了英国唯一的物资补给通道。然而，神出鬼没的U型潜艇让大量的补给船葬身大西洋底，德军想用这种办法把英国人困死在英伦三岛上，不战而胜。图灵炸弹机破译了德军潜艇密码，让英国军方不仅掌握了德军潜艇的行踪，恢复了海上生命线，还能主动出击，对德国的潜艇编队发起奇袭。有研究推算，如果没有图灵的密码破解工作，纳粹德国至少要晚两年才会投降，因战争而造成的伤亡人数则至少要增加1000万人。
不过，作为英国的军事机密，图灵在二战中的功绩并没有公开受到表彰。二战结束后，冷战很快开始，出于保密需要，布莱切利密码学校的大量资料以及图灵炸弹机都被销毁，图灵的贡献也无人知晓。一直到20世纪末冷战结束，英国军方资料解密，人们才得以重新认识图灵对于二战胜利的巨大贡献。
说完了图灵炸弹机，我们再来说说图灵的第二个重要成就——图灵机，正是它奠定了现代计算机的基础。图灵炸弹机因为在战争中发挥的巨大作用，大大改变了人们对机器的看法。在二战结束之后，机器可以代替人脑进行计算，这个原本只是图灵等少数人的想法，已经成为了科学家们的共识。因此，战后许多国家都开始了通用电子计算机的研制。所谓通用，也就是不仅能计算，还能解决各种问题的计算机。以冯·诺依曼为首的美国科学家首先取得了突破，研发了ENIAC，随后又改进到EDVAC，被认为是现代计算机的雏形。
冯·诺依曼定义的现代计算机由三个基本组成部分：输入、输出设备，比如鼠标、键盘；储存器，最常见的是我们使用的硬盘；中央处理器，就是我们俗称的CPU。同时，冯·诺依曼还指出，计算机使用二进制，并且可以按照顺序执行程序。现在人们使用的计算机虽然日新月异地升级发展，但基本结构也是如此。人们把冯·诺依曼称为“计算机之父”，可是冯·诺依曼拒绝了这个称呼，在他看来，真正的计算机之父是艾伦·图灵，自己的计算机是建立在图灵机的基础之上的。
图灵提出图灵机的契机是1935年他在剑桥选修的数学家纽曼的课程，这一课程的主要内容就是对希尔伯特问题的探讨。希尔伯特问题，是德国数学家希尔伯特所提出的一系列数学问题，其中图灵最感兴趣的是第三个问题：所有的数学问题是不是都能用机械的方法换算成有限的步骤来解开它。这激发了图灵的灵感，直觉告诉他，机器可以代替人脑用来计算所有的数学问题，于是图灵机的模型在他脑海里产生了。
图灵机说起来也并不复杂，它是对人脑解决数学问题的模拟。简单来说，图灵构想了一条无限长的纸袋，纸袋上是一个接着一个的小方格，有一个读写头在纸袋上移来移去，读写头移动一次，就相当于是人脑解决数学问题的一个步骤。根据数学问题的不同，读写头按照若干个步骤在纸袋上移动方向，并对小方格内的内容进行修改，如此一步步地进行下去，直到把所有的可能都进行验算。这样，那些看似复杂的数学问题，都会通过无数的步骤得以解决了。
图灵的想法虽然很古怪，但得到了老师纽曼的支持。1936年，在纽曼的修改和帮助下，包含着图灵机思想的论文《可计算数》得以发表。同时也是这一年，在纽曼的推荐下，图灵得以到美国的普林斯顿大学深造。当时冯·诺依曼也在普林斯顿，尽管他和图灵并没有太多交集，但已经深入研究了图灵的论文。在冯·诺依曼看来，图灵机虽然看上去很简单，但却已经结构齐备，无限长的纸袋既是读写设备，也是储存设备，而在纸袋上的来回移动的读写头，正相当于中央处理器，也就是CPU。图灵机中读写头的运行规则，正是我们现在所说的程序。使用一台图灵机，只要编不同的程序，就能解决各种数学问题，因此图灵机就是一台通用计算机。与此同时，图灵还提出了使用二进制编码。试想，如果在图灵机纸带的格子里写上二进制的1和0，那么这图灵机就更像现代计算机了。
在冯·诺依曼制作一台真正的电子计算机的同时，图灵也在尝试把自己的思维模型付诸实践。二战结束后，在老师纽曼的推荐下，他加入了英国国家物理实验室，作为设计师，着手建造英国的第一台计算机ACE。为此，图灵写了50多页的设计报告，但图灵不是冯·诺依曼。作者认为，图灵是一个善于天马行空思考、开拓人类思维与理论边界的人，但他不像冯·诺依曼那样善于协调各种社会关系，并受过正规的工程学训练。当时ACE的设计面临两个难题：选择合适的存储设备，以及使用怎样的编程规则。ACE最终选择了价格便宜的水银延迟线作为存储设备，付出的代价就是大大增加了编程的复杂难度。所以图灵把大量的精力花在编程上，但这项复杂的工作并不是图灵一个人所能完成的。在团队合作中，图灵不善与人交流的弱点就暴露出来了。比如他对于ACE机的编程确实有一套完美的构想，可是他并没有能够给团队的其他成员讲清楚。图灵思考时习惯进行联想，相信自己的直觉，没人能跟上他的思路，这不仅让研发团队对图灵有很大的意见，也让ACE机的研制工作陷入了停滞。
就在此时，美国在冯·诺依曼带领下已经研制出了ENIAC，就连曼彻斯特大学的曼彻斯特马克一号计算机也基本建造完成，这无疑让图灵产生了巨大的挫败感。最终，图灵在1948年离开了英国国家物理实验室。此时他的恩师纽曼在曼彻斯特大学数学系任教，在纽曼的邀请下，图灵选择了到曼彻斯特大学工作。图灵之所以会选择到曼彻斯特，一方面是因为他受够了复杂的人际关系，想让自己在偏远的曼彻斯特更加轻松自在些，另一方面则是曼彻斯特大学已经建造出了英国的第一台电子计算机曼彻斯特马克一号，他觉得自己在这里有用武之地。因为曼彻斯特马克一号制造出来了，就需要有程序运转，图灵之前在建造ACE机时已经有了大量编程的经验，他被委任为曼彻斯特大学计算机研究所的副主任，着手通过编程让这台计算机运转起来了。
编程其实就是向机器发布逻辑指令，之前科学家们向机器发布逻辑指令都是通过插拔电路的方式进行的，非常麻烦，图灵第一个提出指令和数据一样，其实都可以储存在储存器里，就像咱们的电脑软件和数据都可以放在硬盘里一样，这又把计算机的发展向前推进了一大步。在曼彻斯特工作期间，图灵不仅编写了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》，还试图对计算机的机器语言进行规范，同时也对计算机未来的发展进行更深入的思考。在此期间，图灵完成了他的第三个重要成就——图灵测试，这个测试至今仍然被当做是判断机器智能程度的重要标准，也正是这个原因，图灵被誉为“人工智能之父”。
在图灵看来，不管是图灵炸弹机还是新兴的电子计算机，都是机器模仿和代替人脑进行计算。图灵认为，既然机器能够模仿人脑的计算能力，随着它们的发展，就有可能模仿人的思维能力，拥有智能。图灵称它为“机器大脑”，而且这种机器大脑不仅仅是对人类单纯的模仿，还能通过不断的自学习超过人类。比如图灵就编写了下国际象棋的程序，尽管当时水平仅能和国际象棋初学者对弈，但是他却预言通过不断的发展，下国际象棋的电脑一定会超过人脑。半个世纪后，他的预言都成真了。在1997年，IBM公司制造的电脑程序深蓝就一举战胜了人类的国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，而2017年，更复杂的围棋程序阿尔法狗则在和人类围棋世界冠军李世石、柯洁的对抗中取得了压倒性的优势。
1950年，图灵在一篇名为《计算机器与智能》的文章里提出了图灵测试。这是一个游戏，假设在一个小黑屋里，有一个人和一台机器，他们共同回答小黑屋外面人们各种刁钻的问题，其中这台机器会模仿人回答问题来迷惑屋外的人，所以这个游戏又称为“模仿游戏”。如果屋外的人不能根据回答准确判断出哪个是人、哪个是机器，就判定屋内的这台机器是具有智能的。在图灵提出图灵测试之时，有很多科学家还把机器能思考这件事当成笑谈，然而图灵却用直觉超前预见了未来计算机的发展趋势。1956年，人工智能正式成为计算机科学的一个研究分支。
以上我们讲完了图灵在学术上的三大成就：他发明了图灵炸弹机，破解了德军密码，是盟军取得二战胜利的幕后英雄；他提出了图灵机模型，奠定了现代计算机的发展基础，被誉为“计算机之父”；他思考机器未来的发展方向，提出了人工智能的概念和图灵测试的智能判定方法，被誉为“人工智能之父”。
可生活中的图灵，始终是躲在角落里的那个人。就在不断探索科学极限的同时，图灵的内心是孤独的，让人摸索不清。他和朋友或有共同话题的人，也能很快敞开内心，恩师纽曼也对他如师如父，但他从未真正地融入数学家、科学家的群体中。在旁人看来，他的行为举止也常常充满着谜一般的矛盾。他在曼彻斯特的同事觉得，图灵有时就像一个半兽人，内心非常黑暗而阴郁，他会无缘无故地放声大笑，也会无缘无故地暴跳如雷，而反过来，图灵也永远不会觉得你对他失礼，因为他对社交礼仪完全不在意。有一次图灵去参加哥哥约翰组织的聚会，他仅仅坐了10分钟，就一言不发地走了。他的爱好之一是长跑，因为这是一项自给自足的运动，不需要任何社会交往就能完成。他有扁平足，但跑出过两小时46分的马拉松成绩，在当时已算非常好，如果不是臀部意外受伤，图灵差点就要参加1948年的伦敦奥运会了。
他很少关心大学里的事情，如果你问图灵另一个他感兴趣的数学题，就一定能得到很有价值的想法，对于自己不感兴趣的话题，他就断然拒绝交流。如果你能与图灵产生共鸣，他也有可能付出几个小时的时间来与你全力交流，但说不定什么时候，他就会突然对你关上门，扭头就走。罗宾·甘迪是图灵在剑桥国王学院的同学，和图灵保持了20年的友谊，他认为图灵总是感到很孤独，因为他的兴趣不在于人，而在事物和思想，但同时他却渴望人的认同和陪同。本书作者则把图灵的社会生活比作一场模仿游戏，他想要活得真实，却不得不去扮演社会需要他扮演的角色。
一方面，他讨厌政治，想要自己的研究是纯粹的，但布莱切利的经历让他明白，这世界上纯粹的东西并不存在，解码并不是一个纯粹的数学问题，它是为政治服务的，是战争胜利的筹码，一旦战争结束，他和他的研究就不再有丝毫用处。另一方面，图灵的同性恋身份也让他备受煎熬。在当时，这既不被社会文化所接受，也是严重的违法行为。在1952年2月的一天，图灵家里遭窃，向当地警方报案，警察也很快抓到了窃贼，是一个叫赛克的年轻人。案件本该到此了结，但警方在调查中发现，是图灵当时的同性伴侣莫里向赛克透露了图灵家有不少值钱的东西，才让赛克动了偷盗之心。图灵最终承认了他和莫里的关系。尽管包括图灵的恩师纽曼在内，有大批了解图灵的人积极为他辩护，他最终还是被判为犯有严重的猥亵罪。摆在图灵面前的有两条选择，要么坐牢，要么接受化学阉割。对于图灵来说，坐牢不仅意味着失去了人身自由，也意味着他所从事的科学研究将中断，所以她选择了化学阉割。
化学阉割的意思是通过给男性注射雌性激素，让他们丧失性冲动和性能力。然而，化学阉割的后果并不只是丧失性冲动和性能力那么简单，图灵很快发现自己不仅乳房发育、声音变得尖细，连大脑也出现了异常。由于过量药物对大脑的副作用，它已经无法进行正常的思考。图灵想用自己的大脑创造出更加强大的机器大脑，可是没等这一天的到来，他的大脑就受到了摧残，于是他选择结束了自己的生命。
1954年6月7日，人们发现他死于曼彻斯特的自家住宅的床上，床头还有一个沾有氰化物的剧毒苹果。警方推断，图灵死于自杀。这一天离他42岁的生日只差半个月。图灵生前最喜欢的话剧就是《白雪公主与七个小矮人》，据说她最喜欢白雪公主吞下毒苹果的那一幕戏，图灵正是用这戏剧性的一幕结束了自己的生命。可惜的是，童话里王子用一吻唤醒了白雪公主，然而在现实里，图灵却再也没有醒来。
1967年，在图灵自杀的13年后，英国废除了同性行为有罪的法律条款。图灵机与图灵测试超前于时代，但法律的改变却是滞后的。直到2009年，英国时任首相戈登·布朗才在报纸上撰文，向图灵曾经遭受的骇人听闻的对待方式而道歉。2013年，英国女王伊丽莎白二世签署了对图灵的赦免。随着计算机与人工智能的发展，人们也越来越认识到图灵的意义，图灵奖成为计算机领域内的最高奖。2019年，图灵的形象出现在了50英镑的货币之上。货币有价，图灵对于人类的贡献却是无价的。
好，《艾伦·图灵传》就为你解读到这里，听书笔记在音频下方，我们明天见。
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