包茅：怎樣的計算機研究才能拿自然科學獎
説到自然科學方面的大獎，人們首先想到的大概是一年一度的諾貝爾獎。然而中國有一個獎項，要得它可以説比得諾貝爾獎還要困難——過去60年來，諾貝爾的三個自然科學獎項年年頒發，加起來已經獎勵了上百項科研成果；而中國這個獎，從1956年設立以來到2013年為止，總共只頒發給30項科研成果（其中有兩項未公開）——平均兩年只有一次。
理論上從1999年後該獎每年評選，但14年中大部分年份的評選結果都是空缺，其寧缺毋濫、標準嚴苛可見一斑。
而且這個獎項還包括括數學、計算機科學等諾貝爾三大獎之外的領域，“代表性”也更勝一籌。
然而這一莊嚴和輝煌的獎項，在2015年卻遭到了廣泛的質疑乃至嘲笑，甚至同領域的行業協會都試圖與之撇清。
是的，我説的就是中國自然科學一等獎，以及2014年獲獎的張堯學的“透明計算技術”。
網上已經有不少對本次頒獎的質疑，主要集中在兩個方面：人和項目。至於計算機學會聲稱要政府退出評獎，筆者認為無疑反應過度，但也不禁想探究下，到底為何這次評獎讓這麼多人激憤。筆者因此特撰文做些補充，也希望從政府到英特爾的有關方面，能夠公佈更多信息，以正視聽。
什麼樣的項目能得自然科學一等獎
自然科學一等獎的獲獎者從最初的1956年開始（那時候還叫中國科學院獎），包括了共和國各個學術領域的頂尖人物，都是蜚聲國際的學者。第一次的三位獲獎者華羅庚、吳文俊、錢學森的大名可謂如雷貫耳，後面的李約瑟鈕經義李四光王淦昌唐敖慶陳景潤鄒承魯梁思成……也無一不是著作等身的學界名人。
張教授相比之下，未免有些遜色。他首先被人詬病的就是脱離研究一線多年。公開資料顯示張教授自1978年步入計算機領域，但至遲在1999年以後，張教授已經轉入行政部門全職工作，脱離了科研。即使再牛的科研人員，一旦脱離一線，其創造力的發揮顯然很難不受侷限，要做出成就並非不可能，但能否做出足以獲得如此國家重獎的科研成果，令人生疑也是自然。
其次，張教授過往的學術成果乏善可陳。在評獎上報的論文中，第一篇發表在2006年9月國內的一次學術會議上（Third International Conference, UIC 2006），會議等級低到很難查到。第二篇同樣是會議論文，倒是發表在IEEE的某次學術會議上。
這兩篇論文是8篇論文當中引用次數最多的，分別被引用45和46次，粗看起來倒也很不簡單——如果不是計算機這個熱門專業的論文的話。雪上加霜的是，這些引用幾乎全都是張教授本人自引和中國人引用——國內讀過研究生、知道大學“刷引用數”的都能知道這是怎麼回事了。國外倒也不是沒人引用，可惜兩次引用都和唯一據説與他合作的英特爾毫無關聯，甚至使用的都還不是國際學術界的主流語言英文。總而言之，這兩篇和獲獎項目相關的論文在國際上毫無影響。
中南大學與英特爾確有合作，但合作內容究竟是什麼尚無有力證明
第三篇是1988年張教授在日本留學做的博士學位論文，有三個日本共同作者。第四篇是1999年一篇人工智能方面的論文。這兩篇都完全與獲獎內容無關。
後面的四篇論文就更奇怪了：作者中都沒有張堯學（這點還可以理解為教授太謙虛），也都不屬於透明計算的內容——為什麼申請材料中大部分內容完全跟申請項目無關？這樣的申請材料，讓人對這個項目的含金量不能不感到懷疑。
為了搞清楚這個項目的獲獎內幕，不少人轉而尋求各路媒體的幫助。但這些報道不但沒能澄清事實，反而讓人越看越糊塗了。比如在一些來自中南大學方面的報道中，2012年“在國際上反響強烈”的相關論文《TransOS: A Transparent Computing-based Operating System for the Cloud》發表於2012年，截至2014年，該文總引用數僅為6次，其中4次是中南大學信息工程學院自己引用，其餘2次皆為其他中國學者引用——和那兩篇會議論文一樣甚至更糟糕。這樣的國際反響根本就是付諸闕如，更遑論強烈了。
相比之下，2003年頒發的自然科學一等獎“澄江動物羣與寒武紀大爆發”項目共發表論文90餘篇，其中國際頂級綜合性科學期刊《科學》和《自然》上發表14篇。各論文合計被SCI引用八百多次。2006年的獲獎項目“介電體超晶格材料的設計、製備、性能和應用”的論文有3篇發表在《科學》上，7篇發表在行業頂級期刊上，55篇主要論文被SCI引用639篇次——被其他人引用。而2013年的國家自然科學一等獎“40K以上鐵基高温超導體的發現及若干基本物理性質研究”雖然未在《科學》《自然》上發表論文，但項目論文的被引次數更是驚人，其8篇代表性論文SCI他引3801次，如果算上其他相關論文，引用次數則超過5000，其中被引用最多的一篇居然一年多就被其他研究者引用了823次！這些項目説國際反響強烈，相信不會有任何人質疑。
世界級突破怎麼定？
另一個讓人迷惑的報道，也是最初引發大眾關注的源頭——報道稱該項目“突破了馮·諾依曼結構”。
普通讀者可能對馮·諾依曼結構瞭解不多，因此多説幾句。該結構是指將程序指令存儲器放到計算機內部，允許程序直接在計算機內部調用和改寫數據的計算機結構。現代計算機的架構全部屬於該結構——“哈佛結構”儘管將程序指令存儲器和數據存儲器分開，和一般“馮·諾依曼”結構中二者公用一個存儲器的不同，但它仍然屬於“馮·諾依曼”結構，只是一個細節不同的變種。
從報道上看，用某位業內人士的話説，“透明計算”僅僅是“在多個設備上搭建了一個分佈式計算的架構，並未實現多機模式，不過是將單機模式拓展了一下，在終端和服務器之間實現了一個流式計算”。按照公開報道，它在執行程序的時候，還是要把程序和數據下載到本地終端上，最終執行的運算過程和普通電腦並無二致。這和突破馮·諾依曼結構之間的差別，大概可以類比一個人用牧羊犬趕一羣羊，卻自稱自己已經不是牧民而是卡車司機。
不但概念上看不出亮點，在應用前景上“透明計算”也很難讓人看好。將操作系統放在服務器端，每次啓動都需要從服務器重新加載系統，等於一個遠程操縱的啓動代理。這樣的做法其實1984年就有了，被稱之為PXE（預啓動執行環境）。這一方法在計算機資源緊缺的時候曾經發揮過一定作用，近年來也還有人在通過開放源代碼的方式進行研究開發。但所有分佈式計算幾乎都面臨一個共同的瓶頸，那就是網絡傳輸速率問題。分佈式計算大大增加了遠程通訊交互的數據流量，而遠程通訊的數據傳輸遠遠慢於本地傳輸，這就使得只有在適當分解任務，充分利用大量計算資源來進行復雜運算的時候，這種方式才會有一定優勢——如果分解或者傳輸不當，甚至可能適得其反。這也是分佈式計算不能在更常見的廣域網中發揮大用的重要原因——從報道中任何人都看不出張教授的團隊在這個方面有什麼特別的辦法。
當年什麼樣的計算機研究拿了獎
值得指出的是，有些網友質疑，這項成果屬於技術進步類型，本來就不該參與國家自然科學獎評選。這個問題實際上倒並不是很大的問題——從歷史上看，國家自然科學獎是由中國科學院獎演變而來，過去數學、軟件工程、建築學和歷史學的工作都曾獲得中國科學院獎。這種名實不符的現象在諾貝爾獎的頒獎中也多有出現。
1989年的獲獎項目《基於時序邏輯的軟件工程環境的理論與設計》恰好也是計算機技術方面的工作，因此算是歷屆獲獎項目中最適合與張教授的研究進行對比的了。
唐稚松先生
創新性：1965年，唐稚松先生在《數學學報》上發表了一篇關於計算機指令系統性質的論文，提出轉移指令可用循環替代。由於時代原因，這篇論文的引用數相當低，但實際上是全世界第一篇提出這個思路的論文，比國外同行提出被稱為結構程序基本定理的Bohm－Jacopi定理早了一年多——相比之下，張教授據説2004年有了透明計算的思路，比國際同行晚了5年。至於“突破了馮·諾依曼結構”，目前為止沒有看到任何業內人士對此表示贊同。
會議：1978年，唐稚松先生在IFIP（國際信息處理協會）專家組會議上，介紹了XYZ系統的概念及設計思想，引起與會者的強烈反響。
張教授據説經常給學生做講座，反響也很熱烈。
外界評價：1980年，唐先生成為來自中國的第一位IFIP專家組成員。1995年，由斯坦福大學Z. Manna教授提議，國際學術界為慶祝唐稚松先生70壽辰在北京召開了學術研討會。圖靈獎獲得者A·Pnueli赴美接受圖靈獎前夕，在寫給唐稚松的信中説：“我完全相信，由於使時態邏輯成為具有‘深遠影響’的理念，你應該分享這一榮譽。”
張教授據説是國內WIFI和路由的發明人，中南大學很多學子親熱地稱之為歐巴。
實用性：1983年IFIP巴黎大會上，唐先生提出了世界上第一個可執行時序邏輯語言XYZ/E。張教授的透明計算系統誰也沒見到，着實透明。
後續影響：美IBM等公司多次要求“將其（XYZ系統）列入IBM的軟件開發工具及進一步將之商品化行銷本地（美）市場”，並認為“XYZ/CCSS語言轉換工具很有用”，要求唐替他們研製幾種COBOL與其他語言轉換系統。此外，唐訪問渥太華在BNR（北方拜爾研究所）介紹XYZ系統時反響熱烈，其主任Gammage説：XYZ“將多種方法論組織成一系統很有意義”，希望“商談購買專利問題”。
張教授的成果，目前只有英特爾公司説可能有透明計算方面的項目，但是此透明計算還很可能非彼透明計算。
文學創作：張教授去過很多國家，於是回來以後揮動手中筆，寫了一本又一本散文集，向國人介紹了許多異域見聞，比如英國博物館珍品很多，值得細看（雖然有幾個知道大英博物館的人不知道這點值得懷疑 ）；100法郎可以買三條領帶，或者是3瓶法國香水，或者是3條女士披肩（雖然法國香水的物價變化很快，高中低檔也差價很大）；甲午海戰之後，中國賠償日本的幾億兩白銀黃金都被天皇拿去辦了教育（雖然日本檔案顯示賠款絕大部分都拿去做了軍費）……
唐院士多次赴海外交流，除了學術之外回國很少多説啥，其中一次回國前夕寫下了這樣一首詩：
海宇空濛大地秋，夕陽天外望神州。
東來諸葛無留意，西訪玄奘亦壯遊。
蠶為獻絲甘自縛，蛾因戀火以身投。
登臨漸入高寒境，萬籟蕭然一羽浮。
也許……質量對數量，可以算是平手麼？
有一項成就上，張教授實在可以讓唐院士望塵莫及：唐院士到逝世前都還是研究員，而張教授早早就脱離了科研，轉入另一條道路，並在短短十來年間升遷到了副部級（中南大學校長）。
同樣是拿這個獎，同樣是搞計算機的，這人和人之間的差別，為什麼就這麼……