数学 · 物理 · 化学 · 生命科学 · 计算机的"公认第一人"
科学史上真正有共识的"第一人"排名并不多——大多数学科都是群星璀璨,谁也压不过谁。但有五个领域,如果一定要选出一个名字,答案的争议度出奇地低。今天就来聊聊这五个人,以及背后一个更有意思的问题:开创一个学科的人,和在学科里做到极致的人,到底谁更"第一"。
数学史上唯一能打平的双雄。
欧拉(1707–1783):一生留下约866部著作,《欧拉全集》整理后有80多卷,是数学史上产量最高的人,没有之一。今天数学课本里的 e、π、i、f(x)、Σ 全部出自他手。1735年解决了困扰数学界近百年的巴塞尔问题,1736年用哥尼斯堡七桥问题开创了图论这一整个分支。晚年双目失明后仍口述论文,产量不降反升。
高斯(1777–1855):19岁证明正十七边形可用尺规作图,24岁出版《算术研究》(Disquisitiones Arithmeticae),奠定现代数论的公理化基础。他计算谷神星轨道的方法,直接催生了最小二乘法。更惊人的是,他去世后人们在笔记里发现:非欧几何、椭圆函数等许多"后人独立发现"的成果,高斯早在几十年前就已私下推导出来,但他奉行"少而精"(pauca sed matura),大量成果生前从未发表。
大多数数学家会把"辐射面"这一票投给欧拉,把"概念深度"这一票投给高斯。如果一定要选一个,我会选欧拉——他的名字几乎贯穿了整个数学版图,是最接近"遍历所有数学"的人。
这是神中神的对决,旗鼓相当,没有输家。
牛顿(1643–1727):1687年出版《自然哲学的数学原理》,三大运动定律加万有引力定律,构建了一套统治宏观世界近两百年的完整框架。这套体系直到相对论出现之前,一直是"物理学"本身的代名词。没有牛顿,"现代物理"这个概念都无从谈起。
爱因斯坦(1879–1955):1905年"奇迹年"一口气发表四篇论文——光电效应、布朗运动、狭义相对论、质能方程 E=mc²。1915年建立广义相对论,彻底重写了时空的定义。1919年日食观测证实光线弯曲,让他一夜成为全球级科学明星。讽刺的是,他唯一的诺贝尔奖(1921年)颁给的是光电效应,而不是相对论。
爱因斯坦的了不起之处在于:他是在牛顿框架已经统治了两百年、被验证到近乎神圣之后,还能把它推翻并重建一套新体系的人。论建立物理学,是牛顿;论颠覆物理学,是爱因斯坦。
拉瓦锡(1743–1794):推翻统治化学界近百年的"燃素说",命名了氧气和氢气,提出质量守恒定律,1789年出版《化学基础论》——被公认为第一部真正意义上的现代化学教科书。他重新定义了"元素"的概念,把化学从炼金术的语言体系里彻底解放出来。1794年法国大革命期间被送上断头台。
"现代化学之父"这个称号在化学史上几乎没有争议。次席的竞争者是门捷列夫(元素周期表)和鲍林(化学键理论,唯一两次独立获得诺贝尔奖的人),但开创一个学科的人,和在学科内部做出最大贡献的人,终究是两回事——没有拉瓦锡重建的概念框架,门捷列夫的周期表根本无从谈起。
达尔文(1809–1882):22岁登上"小猎犬号"开始长达5年的环球考察,加拉帕戈斯群岛的雀鸟观察成为自然选择理论的关键证据。1858年与华莱士联合发表论文,1859年出版《物种起源》,首印1250册当天售罄。自然选择理论此后成为现代生物学的统一框架。
没有进化论,生物学的很多现象都讲不通——这句话是字面意义上成立的。孟德尔奠定了遗传学,沃森和克里克解析了DNA双螺旋结构,巴斯德建立了微生物学,但这些工作本质上都是在达尔文划定的框架之下或之内的推进,而非对框架本身的重建。这也是为什么在五个学科里,达尔文的"第一人"身份争议最小。
图灵(1912–1954):1936年发表论文《论可计算数》,提出"图灵机"这一抽象模型,定义了什么是"可计算",并借此划定了计算的边界(停机问题)。二战期间在布莱切利园破译德军Enigma密码,大幅缩短了战争进程。1950年发表《计算机器与智能》,提出图灵测试,直接开创了人工智能这一整个研究领域的问题框架。计算机科学最高奖项以他命名,本身就是一种宣示。
候补人选里绕不开冯·诺伊曼和香农。但冯·诺伊曼的贡献太分散——博弈论、量子力学、计算机架构、原子弹项目,他属于太多个领域,没有哪一个领域能独占他;而图灵的身份几乎完全等于计算机科学本身。
还有一点更关键:理论比工程更持久。冯·诺伊曼架构是一种具体实现,原则上可以被替代——今天确实有"非冯架构"的探索在推进。但图灵机作为计算的理论模型,不存在被替代的可能,因为它定义的是"计算"这个概念本身。
从今天的AI时代回望,"机器能思考吗"这个问题至今没有解决,但图灵早在1950年就已经把它精确地定义了出来。这种超前性,在整个计算机科学史上无出其右。
五个名字,一条隐藏的线索
把这五个人放在一起看,能看出一个共同的模式:真正的"第一人"往往不是在某个领域里做得最漂亮的那个,而是重新定义了这个领域"是什么"的那个。拉瓦锡重新定义了化学,达尔文重新定义了生物学,图灵在计算机诞生之前就定义了计算机。牛顿和爱因斯坦则展示了同一个框架的两种命运——被建立,以及两百年后被颠覆。而欧拉和高斯的对照提醒我们:广度和深度,从来都是两种不同的"伟大",不必强行分出高下。
