理論與工程_風聞
code2Real-有人就有江湖,有code就有bug2021-07-20 17:43
在《生活大爆炸》中,謝耳朵總是瞧不起霍華德,其實事實上霍華德的能力很不見得就比謝耳朵差。系統級總工程師所需要的綜合能力實際上要遠遠高於理論物理學家。
如何準確的描述工程問題的複雜度呢?
打一個非常精準的比方——非常類似基因組工程。
若干個基因共同決定生物的某一個性狀,可以大概的知道某些基因與某些性狀有關,但不知道具體是什麼關聯。而同一個基因還以不特定的形式參與到其它形狀的表達中,具體機制也不清楚。
改變一個基因位點,看似對整體性狀有一個確切的結果——譬如會把黑皮膚變成白皮膚——但你如果再改動其它的位點,就有可能又突然把白皮膚變成黑皮膚而且生出一個大耳垂。再多動一個呢,生出來的大耳垂、黑皮膚、但卻有先天心臟病。如果你把後面幾個基因都在這個狀態下固定,然後你去修改最初的那個“白皮膚基因”呢,誒,膚色又沒變。
將上述交纏擴大到幾百基因規模。你就差不多明白工程問題要破解起來是什麼樣的複雜度了。
好像很多人對前面那一句“系統級工程師所需要的綜合能力實際上要遠遠高於理論物理學家”反應很大,那麼就掰開了説一下這個問題。
這涉及到認識論的本質——在理論物理(或者一切理論研究,比如數學類研究)上的突破中,能力和訓練到底扮演什麼樣的角色?
究其本質,人類只是“大腦信號處理機”。大腦中的念頭本質上只是得到兩階段加工的隨機放電現象。
首先不特定的因素促使你的大腦皮層放電,這個信號則會被一些你無法直接控制的潛在機制——也就是潛意識——加工成一個“靈感”。
也就是到這裏,你才形成了一個“想法”。
到形成了有眉有眼的想法,人的顯式的思維過程才開始發生。到這裏,我們才開始有了“咦,我來考慮一下這個可能性”的行為。從“我來考慮這個可能性”開始,人的直接思考能力——也就是“聰明才智”,才開始介入過程。
理論物理研究對這個過程高度的依賴。因為它是要在本來沒任何人想到的地方趟出路來。因此這條路的第一推動一定是一種無跡可尋、無力可借的“天賜”。決定物理學家是否能抓住那一閃念的要素有兩個,第一是潛意識的過程能不能將那一次放電加工成一個靈感的蛋,第二個是隨後的顯式的思維過程能不能順利的將這個靈感的蛋孵化。
第一階段是產生最初的閃念。如果最開始的閃念就沒能加工成一個靈感,那麼也就根本不會啓動思維過程,自然也就沒有下文了。
第二階段,是對閃念的初篩。如果閃念加工成了靈感,卻在大腦裏稍微轉了兩下念頭就發現了“難以解決的矛盾衝突”,它就會被極其快速的放棄。這種被早期放棄的閃念,甚至是不會留下什麼明顯的記憶的,更加不必説被拿出來與人討論以至於流入科學社區成為一個被廣泛談論的東西了。
只有連闖兩關的優勝者,才會進入第三階段——引起思考者自己足夠的重視,被念念不忘,不斷的投入更多的思考資源。連這一關也闖過了,它才會最後被投入學術聲望資源進行發表,被第二個人知道。——不只是投稿和公開發表,實際上僅僅是與同僚進行口頭討論,也已經是在拿自己的學術前途和名譽資本做賭注。
如果你仔細的查看這個過程,你會發現人自己的聰明才智介入的時點是很晚的。上面談到的第二階段裏,人類做出最初判斷所依賴的是一種直覺。這種直覺對待這些原始的靈感是什麼態度呢?很遺憾,是“寧缺匆濫”。道理非常簡單——我們的智力資源極其有限,如果這個初篩機制把每一個原始閃念都放行到顯式思考階段,人將不會獲得更高的思考效能,而只會被無數的無意義的胡思亂想淹沒。在客觀第三者看來,你的表現不是“充滿智慧”,而是如同精神病患者,注意力渙散、邏輯混亂、思考缺少連貫性。恰恰是因為初篩機制的這種寧枉勿縱的特性,才使得你能夠對被它放行的靈感放心的投入資源。
那麼高智能的人與普通人的差別在哪裏?在於長期的專注訓練和積累使得他們的初篩機制對特定主題有更好的“直覺”,潛意識運轉時更不容易誤判“有原則問題”,因此能看到更多可能的潛在合理性。而一旦闖過這個潛意識判斷的階段,那個靈感的雛形也很容易獲得更多的資源成長為一種值得深究的假説。
但是——重點就在這個“但是”——但是最初的那個靈感本身是隨機的,是不受人控制的。
就如同人不能控制自己的夢境,至關重要的、能啓動這一切進城的第一推動——靈感——猶如風中的蒲公英種子。作為一塊土壤,你所能做的全部努力本質上不過是讓自己的變得肥沃,但無論你多麼肥沃,你的能力也只體現在一旦有種子落在你身上你能呵護它長大。
你不能命令風如何吹,你對是否會有種子落在你身上沒有決定權。
想清楚這一點,投身於理論研究的人們才能擺脱一種致命的焦慮——研究沒有結果,思考沒有突破,並不是一個純然的能力問題,甚至可以説與你的能力並沒有太大的關係。
所以你不要焦慮,不要沮喪。你更首要的任務是決定你是否要在這樣一種“自我肥沃,長期等待”的遊戲中堅持下去。
而越是理解“理論研究的關鍵並不在於能力,而在於長期堅持的態度和上天的賜予”的人,在心平氣和、日拱一卒的等待遊戲中才佔據戰略性的優勢。而恰恰是因為他們能長期有效的堅持,他們作為靈感的土壤才會真的不斷更加的肥沃和有效,以至於漸漸的充滿生機,萬物生長——時常可以觸類旁通,跨越原有的專業界限,無心插柳柳成蔭。
簡而言之——越是認定理論物理研究是靠能力,認為“出成果説明能力強,不出成果説明沒能力”的人,越沒有機會真的看到出成果的那一天。而恰恰越是做這一行的人,越不能將理論物理研究的關鍵定義為能力。越這樣主張,自己的學術生命反而會越悲觀——他們往往最早轉行去投行。
將有建樹的理論物理學家推上“絕頂聰明”寶座的觀念,其實是一種大眾流行文化,一種新時代的單方面的偶像崇拜。而且恰恰是這種偶像崇拜,扭曲了青年進入這個領域的動機和基本姿態。
其實很多年輕人的學術生命都不該那麼早就夭折的。他們誤以為沒有成果是“自己不夠聰明”,是“能力問題”。既然是“能力不足”,當然不如“及時止損”咯。
其實真正的問題是他們不夠誠懇——理論物理研究更多的是一個“念念不忘,必有迴響”的功夫,而不是什麼“天才絕頂,一鳴驚人”的遊戲。
是資質平平但因為念念不忘而走了運的誠懇者成功後被後人戴上了“天才”的皇冠,這才是理論物理研究的真相。要點在於智力正常而專注的念念不忘,不在於如何的“聰明”。
另一方面,單純從智力挑戰的艱難度而言,理論物理研究並不比複雜的工程問題挑戰大。
首先,是問題的規模上覆雜工程常常比理論問題規模更大。如果比較的是現代的尖端系統工程,那麼可以説很多工程的問題規模都是超出單個人腦所能處理的規模上限的。系統工程師、總設計師們,除了要有一個極其宏觀的認知能力、極強的思考利和判斷力,還需要掌握極其完整的知識結構,完全不能自限於“自己的專業”。他必須還要是一個團隊領導者和管理大師,有強烈的組織觀念和協調能力。因為他必須要能成為多個子方向專業部門的可靠的橋樑,要為每一個子方向和子部門提供超出他們本地侷限的上下文。傳動不能這麼做,可能是因為市場部門的侷限;這個翼面佈局不可行,不是因為空氣動力學不可行,而是出於駕駛員的生理限制;這個結構不可用,不是因為它做不出來,而是因為考慮到行業的普遍水平,很難找到能做這種維護的維修工程師,強行做出來售後部門會爆炸。
第二個原因,是因為理論問題是公共問題,而工程問題卻是一個私有問題。
理論問題之所以成其為問題,是建立在一種可以重複的、與時間和空間無關的普遍前提之上。所以是一種“公問題”。也因此理論研究者天生就有很多的可以相互溝通的同僚資源。
而工程問題之所以成其為問題,是建立在一個特定的特殊前提之上。是因為這條江、這座山、這種合金、這種工藝條件、這種市場態勢、這種特定需求,才有了你這個工程問題。即使不考慮保密限制,能與你有效溝通的也只有與你分享同一工程前提的人。假如在另一個大洲有一座一模一樣的山要挖這一模一樣的一個隧道,那麼你們彼此間才能享有理論物理學家那樣的討論條件。這種事情雖然不能説完全沒有,但是即使有,又能有多少人呢?而這些人又為什麼要無償的向你分享他們的知識產權呢?在大多數時候,雙方之間還是天然的敵我競爭關係,不但不能溝通,反而要絞盡腦汁的互相保密——設計殲20的設計師根本不可能指望F22或者F35的設計師給他任何指點。
本來問題就是在全世界範圍內進行極限競爭,而能援助你的卻只有極少的參與者。問題的難度和規模不在理論物理研究之下,但是學術條件卻遠比後者惡劣。那麼當然可以説前者的綜合能力要求要高於後者。
第三,總的來説,理論物理學家如果有所建樹,往往比系統工程師享有卓越得多的名望。道理很簡單——理論問題是一個普遍的問題,因此受益者也就是普遍的。而系統問題是“私問題”,哪怕是大到如三峽工程這種規模,它也僅僅只惠及到很少部分人的很少部分生活。因為在“可感知度”上的天然差異,導致了對理論物理學家並不對稱的文化崇拜。這種崇拜其實與他們的能力並不對稱,並不能因此推論出理論物理學家一定比系統工程師能力強。
社會主義從理論到實踐,從普遍原理到特色實踐,難度其實是越來越大的,對綜合能力要求會越來越高,對此我們要有充分的心理準備。