假设你有写日记的习惯。从五岁开始，把每天浓缩成两千字，一直写到一百零五岁。那么，你一共写了七千三百万字，相当于一百部《红楼梦》。

    这样，一万三千个你的一生，也只不过刚好能填满薄薄一片存储器，它只有指甲盖大小，只有半克重，一旦丢失，就可能再也找不到。如果有人想要在一百年内读完这块小小存储器中的文字，他需要不眠不休，并且每秒钟扫过三百字才行。

    

    我们用一个更轻飘飘的单位来描述它，说它容量2TB。这个个位数的描述，却意味着五十万首MP3歌曲，或者七十七部高清蓝光电影，亦或者六十七万张一千万像素照片。这是五百年前最博学多识者也无法想象的庞大信息量，现在却能闲闲放在我们的指尖，一不小心就会乘风飞去。

    在这片数年之内即会面世的存储装置面前，浩如烟海不过是往事，汗牛充栋早已成笑谈。它足以记录一个人毕生的所学所想，并可以容易地传诸后世。

    人们一直试图为后人留下些记忆，而从公元前一万五千年的岩洞壁画开始，这种设想才逐渐成真。文字的发明是一大革命，它让人们可以将自己的经验与知识简单方便而明确地放在身外，让它有机会一代代传承。岩石、金属、泥陶、骨骼、皮革、布帛、竹木都曾被用于记忆的传递更替，而人们也一直在寻找更轻更快更好的载体，能够将所有在险恶生涯中艰难累积的智慧记录下来，不致遗失。

    从纸张、印刷术到磁、光、半导体存储设备，存储密度变得越来越高，存储设备也越来越复杂。今天的人们可以以很少的代价，将自己的记忆完全交给这些不会忘记的金属、半导体和塑料，解放自己的大脑，让它去做更擅长的工作。无论是对机器还是对人来说，这可能都是最好的分工。

    2010年10月，西部数据公司的执行副总裁Jim Welsh谈到，到2014年，每户家庭平均会存储1TB的数字内容，而迄今已有近六十年历史的硬盘，依然将会是最主流的存储设备。人们依然会对云存储心怀疑虑，毕竟它看起来并不如手边的硬盘看起来可靠和安全。而随着带宽的迅速增长，使用者对光盘这类存储介质的需求会下降，下载的便利性让DVD和其他光存储设备的价值逐渐趋近于零。

    这也许只是一家之言罢了，毕竟这种论调出自世界上最大的硬盘生产商之一。只有一件事可以确定，就是我们永远需要更多的存储空间。Gartner咨询公司认为，世界上数据存储量正在以每年40%的速度递增，几乎每两年就会翻一倍。这又是一个相互纠缠而发展的范例：当我们拥有更多存储设备的时候，就会发现有更多的内容需要存储；而这又使得我们不得不添置更多存储设备。这像是一条不归路，而也许正是进步所必须付出的代价。

    虽然今天的存储设备已经能够达到惊人的效率，但是人们仍不满足。研究者们依然为更高的存储密度、更低的能耗而努力，试图创造出堪称完美的存储设备。它应该容量巨大，应该体积微小，应该成本低廉，应该访问迅速，应该能够长久保存，甚至直到世界末日来临的那一天。当这种介质被发明出来的那天，也就意味着人类的群体记忆，将会与人类这个物种延续最少同样长的时间。

    在这系列文章中，我将会和大家一起回溯历史，回顾我们将记忆逐渐从脑中剥离的历程。我们会看到历史上曾经出现过一些存储手段，从古老而原始的刻木、结绳记事，到纸张和计算机的冲突，再到那些以今天的眼光看起来笨重得可笑的早期设备。我们会看到那些存放于身外的记忆，犹如一个动作迟缓的婴儿般蹒跚学步，直到突然以迅雷不及掩耳之势放足狂奔，成为我们生活中不可或缺的成员，并且裹挟着我们轰然前行。

    当然，伴随着这一路历程的，是那些改变了我们生活的人们。他们以天才的想法和不屈的努力为起点，以痛苦失落和奋力挣扎为代价，改变了世界的面貌，成就了今天日常生活的基础，让我们受益无穷。我打算写下这些文字，只是因为他们的故事值得被阅读。

    那么，让我们开始吧。

    一

    在西高峰的近旁，有一具已经风干冻僵的豹子的尸体。豹子到这样高寒的地方来寻找什么，没有人做过解释。
——欧内斯特·海明威，《乞力马扎罗的雪》

    马尔塞利诺·桑托拉，1831年出生于西班牙的圣米盖尔，毕业于马德里大学法律系，是一位博学的考古爱好者，生活充实而富足。1875年，一位牧羊人告诉他，在他家族拥有的阿尔塔米拉牧场上，发现了一个岩洞，似乎有人生活过的痕迹。这位考古爱好者自然不会放过这样的机会，他兴冲冲地前往，第一次考察就找到了一些小件文物。但是他也没有把这件事太放在心上。直到在1878年的巴黎世界博览会上，他发现法国南部的一些文物与他找到的文物十分相似，才重新产生了考察的兴趣。1879年，他带着九岁的女儿玛利亚重返故地，再次钻进这个石灰岩洞穴中。

    在颤动的蜡烛光下，眼尖的小女孩发现了岩壁天顶上巨大绘画。桑托拉在被震撼之余，很快从马德里大学请来考古学家比拉诺瓦·彼拉，合作对这个洞穴做了深入调查。他们一致认为这应该是旧石器时代的绘画，并且在1880年里斯本的一次国际考古学会议上，发表了调查报告《桑坦德省史前文物调查笔记》。

然而，这项发现并没有获得应有的重视。当时的主流学界并不认同他的发现，欧洲人类学和考古学的领袖人物，法国科学家加布里埃尔·莫尔蒂耶和埃米尔·卡太海克认为，旧石器时期的人类不可能拥有如此高超的绘画技艺，认为这些应该是现代人的手笔，认为是桑托拉伪造了这一现场以骗取名誉。在这样的舆论背景下，当时的学界甚至不肯派出考察人员去实地考察一下。1888年，桑托拉去世，一直到他去世的时候，还被认定是一个可耻的造假者。

    进入二十世纪，更多的有史前壁画的洞穴被发现。直到1902年，人们才确认了这处壁画的真实性。卡太海克考察了阿尔塔米拉洞穴，并且向玛丽亚保证，一定恢复她父亲的名誉。他发表了著名的《一个怀疑主义者的忏悔》论文，公开承认他先前犯的错误。桑托拉和他女儿的发现终于获得了肯定。

    阿尔塔米拉洞穴中的绘画，是用坚硬的石头刻出了浅浅的轮廓，再用木炭、赭石，以及混合动物血和脂肪的颜料涂抹而成。这里一共有超过150幅壁画，被画下的形象包括野牛、野马、野猪、羊和鹿等等，造型真实而优美。这些被叫做克罗马农人的晚期智人在一万多年前像是突然之间达到了一个艺术高峰，至今在考古学上依然没有发现任何先兆，就像是突然插进了历史旋律的一记强音，又突然消失。许多在这些壁画中使用的技法，如透视画法、动态感等等，一直到万年之后的文艺复兴时代，才又被重新发明出来。

    现在，这个洞穴已经成为了世界文化遗产，受到严密的保护。那些身处冰河时期的人们当然不会意识到，他们的后代会把这处他们栖身的洞穴视为人类艺术的起点，也是人类知识传承的开端。

    然而，这些壁画到底有什么作用，人们还只能猜测。我们只能从这些绘画中看到，那个时期的人类与野兽们共同生活的记忆，他们彼此围猎、追逐、搏斗和残杀。当夜幕来临，人类回到他们栖息的洞穴，用手边随手可得的原料，默默地记录起那些惊险、勇敢、生存的快乐，以及死亡的伤痛。

    他们选在了在当时唯一可以选择的表达方式来记录他们的记忆和感情，这种方式不需要任何解释，就可以跨越种族的隔阂。这些史前人类以他们能想到的最直接的方式记录下他们的生活，这些洞穴里的绘画也许是当时人类的历史，也是他们的生存的记忆与信仰。他们使用木炭和颜料来记录的内容，与今天我们藉由现代存储设备保存的东西，并没有本质上的区别。只是，他们的这些绘画保存了上万年之久，而直到今天，还没有任何人工制造的存储设备能与之比肩。

    纸张，不过能保存百年而已。软盘只不过能保存几年，光盘的有效期也只有十几年。一次摔落就可能对硬盘中的数据造成破坏，即使是全固体的半导体存储器，也只能保证数十年的记忆。

    而更重要的，是这些记录设备都需要相应的读取装置；就连纸张上的文字，也需要最合适的解读。而最反讽的是，获取读取装置的方法，却刚好被存放在这些记录设备当中，就像是将保险箱钥匙锁进保险箱一样无解。

    当另一种生物成为这个蓝色星球上的主宰者的的时候，也许阿尔塔米拉洞穴的壁画会依然留存，但是现代人类文明的记录，或许已经丢失殆尽，或许再也不会被解读出来。

    也许正像科幻作家刘慈欣在《三体：死神永生》中所写到的那样，要将记忆保留下来，最好的办法是把它们刻在石头上，深深地刻进去。

    

    字纸漫漫

    永远无法根据过去而规划将来。
——埃德蒙·伯克，《给一位国民大会成员的信》

    1947年初，十六岁的默罕默德·艾拉迈德正在在死海西北岸放羊。在寻找走失山羊的时候，这个贝都因族的年轻牧羊人发现了一个岩洞。他往岩洞里扔了一块石头，却听见打破了器皿的声音。小伙子钻进去看，发现了一些陶罐，而埋藏了两千年的记忆，就此苏醒。现在，这些古人的记忆正在被扫描成高精度的电子版本，单薄而易碎的古老遗物，将会和现代存储装置共存亡。

    

    陶罐里存放的，是历史上最为重要的典籍之一：死海古卷。在之后的十年间，人们在这片地区附近的十一个山洞中发掘出了更多的古卷，一共能拼成约九百种不同的文献。在公元前一百年到公元后数十年之间，一族迁徙至此的犹太文士收集和抄写了这些文献，并在公元66年到70年间第一次犹太人起义的时候，把这些珍贵记忆藏进了干燥的洞穴中。

    这些古人的文字写在磨光的薄薄羊皮纸和纸莎草纸上，用麻布紧裹，外面还浇上了一层沥青。只有这样，在那种干旱的环境下，它们才能保存两千年。而即便这样，这些文件现在也已经残破不堪，在博物馆展出的时候只能用亮度很低的小灯照射，以尽可能避免光线带来的损害。在时间面前，人造物总是显得脆弱无比。

    羊皮纸、纸莎草纸，以及在东方广泛使用的竹木丝帛，是人们最早的便携式存储器。太阳底下并无新事，这些存储器和磁盘光盘的原理依然相通：利用外界力量改变存储介质的表面特征，为这些改变赋予意义，让他们可以分辨和识读。

    而这些存储装置，必须依赖一个前提：公认的记录符号——也就是文字——的发明。在文字出现之后，那些轻飘飘的说出口就马上消失的语言，终于找到了载体；人们之间的交流，终于在时间和空间两个维度上，同时获得了极大的扩展。文字，就像希腊神话中普罗米修斯从天上盗来的火种，终于燃起了文明传承的熊熊烈焰。

    以纸为薪

    然而，文字天生的简单性，让它无法细致而全面地记录下所有信息，也让它只能做为一种无奈的代用品而存在。大哲学家苏格拉底认为文字的发明会导致人类记忆退化，甚至把这些书写的符号同麻醉药相比较，认为这两者在提供好处的同时，也会带来消极的负作用。他的学生柏拉图更加激进，认为文字已经成为了某种不利于人类的“异己"，认为书写文字同真实的思想之间存在着距离，认为通过文字，人们获得一些近似智慧、而非真正智慧的东西，却让人们自以为无所不知。这两位大哲人都认为，文字是死的，它没有能力辩解和诠释。它只是思想的尸体而已。

    然而反讽的是，我们之所以能获知他们的观点，却恰恰是文字的功劳。文字的无力和模糊，也许是在那个时代，为了广泛传播而必须付出的代价；而能跨越时间和空间的更好的沟通方式，还远远没有诞生。

    死海古卷上的文字，完全是逐一抄写而成。人工抄写是件相当繁重的工作，特别是当抄写时不能出现任何错误时，更是如此——这些早期圣经的抄写者对产品质量要求很高，哪怕在一页上只写了一个错字，就要重抄整页。当时的抄本就像是上世纪五六十年代的计算机，笨重，昂贵，并非每个人都能拥有。

    这种情形持续了上千年。存储介质的昂贵和书写速度的缓慢，让文字中蕴含的知识注定只能被少数人获得。出身和财富，往往决定了在人类知识阶梯上能够攀到的高度；而绝大多数人，甚至连攀爬这把梯子的权利都没有。只有降低获得知识的成本，文明才可能更迅速地发展。

    在西方人依然在羊皮纸上抄抄写写的时候，公元105年，宦官蔡伦将改良后的纸献给了汉和帝。这是一项废物再利用实验的成果，那些天然植物纤维经过挫、捣、抄、烘等工序，很快就能变成便宜、便携而性能不错的存储器。在之后的数百年里，造纸术愈发成熟，传遍整片国土，而能够与之相配合的记录技术，却渺然无踪。

    直到汉和帝第一次看到改良纸之后五百年，高速而低成本的书写技术，才姗姗而来。

    印章的放大版

"报纸的使命是印出新闻和制造麻烦。"

——威尔伯·斯特瑞，《芝加哥时报》,1861

    

    在大量生产光盘时，普遍使用的是压铸工艺。人们会用金属制造一个光盘母版，它像个印章，一次次在基板上印出独特的凹陷小坑，每个小坑的大小甚至无法直接被肉眼分辨。压铸光盘和刻录光盘的区别，刚好就像是雕版印刷和手抄的区别一样。

    雕版印刷术，大约一千四百年之前的发明。历史学家对雕版印刷的具体发明年代依然争论不休，但是主流的观点认为，大概是隋朝到唐代之间的事情。隋朝费长房所著《历代三宝记》中，有“废像遗经，悉令雕撰”之说，是人们主要的判断依据；然而正是这句话，让人们产生了不同的解读。文字的模糊，再一次让人们迷惑。

    实际上，在有了印章之后，雕版的发明可以说是水到渠成的事情。在殷墟中就已经发现了印章，传国玉玺这种东西，并非秦始皇的首创。到了晋朝末年天下割据的时代，早在春秋战国时期就出现了阳文印章（谢谢laoma指正），大面积的雕版印刷，更只是个时间问题。然而，目前能够找到的最早的雕版印刷制品，是公元868年的《金刚经》。更早的资料，即使曾经出现过，也遗失在历史当中。

    因为中文字的结构复杂多变，雕版印刷术在中国流行了相当长的时间。甚至有人认为，雕版印刷的出现改变了人们手写文字的方式——用雕刀刻印出的书籍，让手写字也变得更加简洁有力。这种印刷术具有如此强大的生命力，以至于所有尝试改变雕版印刷的努力，在很长时间内都不了了之。

    在这些努力中，最耀眼的应当算是活字印刷。活字印刷试图将印刷的最小单位从页变成字，以此来增加印刷的灵活性；然而它需要的大量初期投资注定了它只是小众产品。为常用的数千个汉字制造字模是个浩大的工程，更何况在少量印刷的时候，活字印刷并没有突出的优越性。从北宋开始，人们不止一次尝试过活字印刷，泥活字、木活字、锡活字、铜活字都曾经被开发出来，技术已经发展成熟，然而却从未如同雕版印刷般盛行。

    

    随着欧风东渐，1807年，西方的合金活字才进入中国。这时，距离毕升制造出泥活字已经过了八百年，而离欧洲人第一次用活字印制出圣经，也已经过了三百五十年。

    让世界听见我的声音

    如果你去德国美因兹市，会在中心广场上看到约翰内斯·古登堡的雕像，只不过那并不是按照他的相貌雕刻的。实际上，我们对这个发明了合金活字印刷术的人了解不多，只知道他是一个探险家、一个金匠，开办过不少企业、负过许多债、和许多生意伙伴闹上过法庭。他做为工匠的经验，使他终于用铅锡合金制造出耐用的活字字模，而他的探险家精神，让他最终配置出了适合金属使用的油墨，以及制造出原始的印刷机——和用来为葡萄榨汁的机器十分相似。现代印刷的四大要件：活字及其定位法、适宜印刷的墨水、印刷机本身和印刷用的纸张，古登堡解决了其中的三项。

    

    古登堡大概活了六十多岁。在生命的最后二十年中，终于掌握了必要的技术，从而开发出一套完整的活字印刷术。然而他并不能算是个成功的商人，在一次贸易纠纷中，他甚至不得不将自己开发出来的活字印刷机器赔给生意伙伴。显然，他的生意伙伴更有生意头脑，活字印刷厂很快就开始盈利。而古登堡只来得及印刷出少量作品，其中包括著名的《42行圣经》，每套分上下两卷，共有1282页。这套书印了180套，目前世界上还留存49套，每一套都价值连城。正是这些圣经，让他在生命的最后三年中，终于可以在主教的庇护下，不必颠沛流离。

    显而易见，古登堡的活字印刷术比手抄方式方便得多。活字印刷几乎马上传遍了欧洲，在大概五十年间，就印制出了三万多种印刷物，总数超过一千两百万份。这种势头让教廷相当恐慌，认为魔鬼的诱惑也将可以凭借便宜的书本而占据人们的脑袋，让人们背离上帝的意旨。

    而真正的原因在于，当人们都能独立阅读和独立思考时，建立于无知和欺骗之上的威权将不复存在。1517年，年轻德国牧师马丁·路德印制了那本著名的《九十五条论纲》，并且借助活字印刷术，迅速燃起了分裂天主教的烈火。如果在一百年前，马丁路德也许只是一个地方名人，然而在活字印刷术的帮助下，他的声音，可以被全世界听到。技术，就这样改变了世界。

    

    在十五世纪，古登堡的印刷机每小时可以单面印制三百张，三百年之后，蒸汽动力的印刷机就将印刷速度提升了二十五倍。

    人们开始不再满足。人们想让机器也能够识字。

    

    

    二进制的经纬纵横

    1715年，曹霑在南京出生。这个孩子自然不会预料到他将会以一部小说而名留后世，也不知道家族世代经营的事业正如夕阳般坠下。当时的江宁织造已由曹氏家族执掌了五十年，辖下五万余名织工继续用流传了数百年的技术织出云锦，这种灿如云霞的锦缎只供皇家使用；而织工们按照传统挑花结本，把复杂的织物花纹转成一串用线存储的二进制代码，再依照这些代码，织出龙袍妆花。

    在织布机上，预先固定好的竖线是经线，而用织梭从中穿过的则是纬线。纬线从经线上方还是下方穿过，就决定了织物的花纹。繁复的花纹需要多种颜色的丝线，更需要准确无误的操作。而单凭人脑来记忆几十种颜色的纬线应该如何穿过经线，无疑是不可能的任务。

    所以早期的织匠们制出了图纸——结本。做为纸上花样和织出锦缎的中间步骤，这些打了结的线条会告诉织工，每种纬线穿过时经线应当提起还是沉下。配合口诀，织匠们可以尽可能地提高效率。

    十五世纪，南京云锦艺人制造出了云锦妆花环形花本大花楼织机。这种庞大的提花机高达四米，需要两个人配合操作，楼上的拽花工唱出口诀提升经线，楼下的织手根据提起的经线，投梭打纬妆金敷彩。大花楼织机再没有过太大的变化，可以认为已经达到了人工织锦的效率极限——然而，这也不过意味着每天只能产出几厘米的成品而已。

    

    寸锦寸金，说的就是这种情形。所以元明清三代，都设置了江宁织造以供应宫闱之内的锦缎需求，形成了容纳数十万人的产业。到了曹雪芹出生的康熙乾隆年间，正是云锦的鼎盛时期，秦淮河畔织户云集，机杼声彻夜不绝。

    十二年后的雍正初年，曹家被革职抄家而没落，而提花机依然不紧不慢地唧唧作响。此时，在遥远的法国，已经有人开发出了更方便的提花机，只需再过一个世纪，织花锦缎就不再是奢侈品。提花机学会了认出纹样，靠人工记忆的口诀也失去了用武之地。

    识字的机器

    欧洲游历和学徒的传统，造就了许多城市独特的支柱产业，例如威尼斯的玻璃业和法国里昂的丝织业。1725年，里昂的织匠鲁修做出了开拓性的发明：他用打孔纸带控制经线的提起和放下，从而让织出花样成为了一种半自动的工作。

    做为一个乐器工人的儿子，鲁修把家学和自己的工作结合得很好。然而，柔软的打孔纸带不能织出太宽的织物，这是它的致命伤之一；而纸带依然需要有人照看，每穿过一次纬线，纸带就需要向下移动一格。鲁修提花机的最大贡献，在于实现了花纹的二进制存储——以机器能够识别的方式。历史上第一次，机器能够读出存储介质中的内容，并且照其行事。

    三年后，鲁修的合作者部分地解决了这种提花机的问题：他用打孔的硬卡片取代纸带，每片卡片上记录几行纹样内容，然后将这些卡片连接起来，构成一个大环。这样就能够织出更大的幅面，也能免除在循环的纹样中更换纸带的工作。又过了将近二十年，发明家沃康松制造出能随着织物的进程而自动进动的纸卡输送装置，进而革新了纺织工业，全自动提花机就此诞生。

    虽然沃康松的提花机还有些缺陷，但是的确能够提高纺织的速度。然而，迎接这位发明家的，却是失业的纺织工人迎面扔来的石头。机器抢夺了人们的工作，人们就把怨气撒在机器的发明者身上——这在那个资本主义发展不久的时期，十分常见。

    纺织工人的怒气并没有阻挡提花机发展的进程。1805年左右，法国人雅卡尔终于发明了堪称完美的提花机，可以用打孔纸卡控制花纹，完全自动，而且效率是之前的二十五倍，就像一台计算机一般。当时的法国皇帝拿破仑专程来参观这台机器，赠与雅卡尔终身奖金，还允许他从每台卖出的提花机中提取五十法郎。仅仅过了几年，欧洲就有了一万余台雅卡尔提花机。

    

    雅卡尔提花机，可以算是现代计算机的起源之一。几十年后，世界上第一位程序员——一位女性——谦逊地把第一台可编程数字计算机与雅卡尔提花机相比，而这位女程序员，正是诗人拜伦的女儿。

    

    
前文请看 《记忆传承，信息永生》系列

    

    那些超越时代的天才

    如果要评选19世纪Geek女神的话，奥古斯特·艾达·金（Augusta Ada King）一定能上榜。她是诗人拜伦的女儿，查尔斯·巴贝奇的助手和合作者，拉弗拉斯伯爵夫人，以及世界上第一位程序员——甚至远在“程序员”这个词被赋予现在的意义之前，她就写出了程序，而且打在了硬纸卡片上。

    虽然是拜伦的女儿，但是艾达几乎没有见过自己的父亲。在出生后几个星期，她的母亲就带着她返回娘家，两个月后更是签署了分居协议；而她那热血浪漫的诗人父亲几个月后远赴法国和瑞士，最终客死异乡。艾达的数学天分据说来自母亲，灵动的思维则可能来自父亲——这两者在她后期的研究中缺一不可。良好的家庭环境让艾达能够遵循自己的兴趣，优秀的家庭教师们也为她提供了良好的教育。

    在她的家庭教师里，有一些相当出色的人物，例如提出了徳·摩根定律的数学和逻辑学家奥古斯都·徳·摩根，以及女科学家玛丽·索麦维。正是在后者的介绍下，1833年6月，不满18岁的艾达遇见了查尔斯·巴贝奇。

    两个人的命运，从那一刻开始，紧紧纠缠在了一起。

    查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)，那个时代公认的博学者——或者失败者，这完全取决于观察角度。他毕业于剑桥大学，20岁的时候就协助建立了英国统计学会，25岁就成了英国皇家学会会员，37岁的时候成了母校的卢卡斯数学教授——牛顿曾经担任过的职位。他是发明家、数学家、多产作家以及梦想家。从二十岁起，他就开始计划制造一台能够自动计算的机器，把人工从繁复的计算中拯救出来。而大量的人工计算，正是那个时代欧洲的特色之一。

    1819年，巴贝奇在一次去法国的访问中，看到普隆尼男爵招募大量计算工人，在几组数学家的带领下趴在桌上写写算算的情形，深受这种智力放大方式的震撼；而这些计算结果的质量之低，更是让他感到无力。当时的科学作家迪昂赛斯·拉德诺写道，从40册表里随机抽样，就发现了3700项错误；而根据巴贝奇的计算结果，这些计算错误，每年将会为政府带来超过300万英镑的损失。

    看来，制造自动运算机器，势在必行。

    从计算开始

    对数，是当时社会发展的重要基础之一，无论是金融、航海还是天文，都离不开能够简单把乘除化为加减的对数运算。和今天课本上附带的《常用对数表》一样，快速运算也要依赖于对数表；而世界上第一份对数表，却只能靠手工来算出。

    巴贝奇就是打算解决这个问题。1822年，他制造了第一台差分机，能够进行三个五位数的加法运算，结果能达到六位数。接下来的梦想更加宏伟，他与英国政府签订了合同，计划在两到三年内，制造出可以计算七个二十位数的差分机，并且自带打印功能。

    然而，这个计划失败了。也许是因为总是冒出新点子的巴贝奇不停地改动设计，也许是他找到的制造商无法实现他要求的精度，第二部差分机花了十年时间和三万英镑的投入，却只完成了七分之一。而此时，巴贝奇几乎将所有精力都放在了一个新项目上——他已经意识到了差分机的不足，并且计划制造出通用的计算机：分析机。

    就在这时，他第一次遇见了艾达·拜伦。

    巴贝奇设想的分析机采用十进制计算，用齿轮存储1000个50位数，能做平方和四则运算。这台用蒸汽机驱动的机器有三十米长和十米宽，每秒钟能够计算一次。几乎所有的人都认为巴贝奇是痴人说梦，而艾达不这么看。她很快理解了巴贝奇的设计，并且预料到了分析机可能的用途，这些用途甚至是巴贝奇没有想到的。艾达写道：“这种机器也许可以作曲，或者解决复杂的问题。”

    1841年，已经是三个孩子母亲的艾达正式成为巴贝奇的合作者。她把巴贝奇用法文撰写的论文翻译成英文，添加了自己的注释，让这部论文的长度增加到最初的三倍。正是她，从提花机中得到灵感，将分析机的程序用打孔卡片输入，也建立了子循环和条件分支的概念。算法终于不再用硬件实现，而可以通过挂上不同的纸带而实现不同的运算。

    而这时，这两位先驱者遭到了巨大的打击。英国政府正式终止了差分机的合同，新任首相公开声称差分机的唯一的用途就是费钱。在制造差分机时自己搭了一万三千英镑的巴贝奇早已一贫如洗，两人只能靠偶尔销售些小东西来继续支撑。

    1852年，从小体弱多病的艾达因癌症去世，终年36岁，留下的只有大量文档和世界上第一个程序的设计：一个计算伯努利数的分析机专用程序。巴贝奇二十年后去世，就连登在《泰晤士报上》上的讣告也嘲笑他的失败。

    他们都没有看到自己梦想成真的那天。

    

    “怎么说呢，我从来没有听见过有声电影的声音。”

——汤玛斯·爱迪生，生前最后一次接受采访。

    凝固的声音

    
书写在纸上的文字，只对认识这种文字的人来说才有意义。只要有一套已成共识的符号系统，就可以传递任意的想法。这些符号是什么并不重要——福尔摩斯侦破的《跳舞的小人》一案，就已经做了很好的诠释。文字并不是最方便的方式，的确有其他方法可以达到同样的效果。例如速记法。

    一百七十年前，巴黎的一位印刷商和书商就这么想。他还是一名兼职发明家，名字叫爱德华-莱昂·斯科特·德马丁维尔。大概是出于职业敏感，他对快速记录很有兴趣：在三十岁之前，他一直专注于如何能够让速记技术变得更有效率，写了一些这方面的论文，还出了一本书，谈到速记法的历史。

    但是很快，斯科特不再满足于速记。这也许是因为他意识到，如果能够直接将声音转化成文字，会更高效。这是个了不起的突破——之前人们没有想过还有这种可能。这就像是打字和语音识别的区别一样。

    于是，他花了八年时间，解决了这个问题的第一步。1857年1月，斯科特向法兰西学院提交了一份设计图，两个月后获得了一项专利。世界上最早的留声机，就在这项专利中。

    这台留声机所用的存储介质很特别，是用煤烟熏黑了的纸。声音从大喇叭状的接收器传进来，空气的震动推动一支短而轻的针尖，在运动的纸上刮下煤烟，留下浅色的波纹状线条。声音的震动终于转成了图像，就像是今天我们看到的声波图，只是表现方式不大一样。唯一的问题，是这种记录下来的声音不能被还原。它只是能记录，能储存，仅此而已。

    不过这对于斯科特来说也已经够了，毕竟他发明这种设备，是为了研究声音的特征。1860年4月9日，他录制了一首已经有悠久历史的法国儿歌《在月光下》。2008年，人们终于借助计算机技术将这首歌还原了出来，可以在www.firstsounds.org收听或下载。请不要抱太大的希望，因为这段还原自一百五十年之前的录音噪声很大，几乎听不出曲调；但是它是迄今为止，跨越时间最长的人声。

    

    斯科特将声音记录视作转为文字的中介，并不认为单纯地保存声音有太大的价值。甚至直到晚年时他也依然认为，另一名发明家所发明的留声机误解了记录声音的根本目的。而被他指责的那名发明家完全不以为意——他叫汤玛斯·爱迪生，听力不大好。也许他根本就没有听到斯科特的言论。

    从铝箔到虫胶

    今年2月11日，Google的logo又变了。这次是一幅gif动画，上面有一盏白炽灯慢慢闪烁。这是为了纪念汤玛斯·爱迪生而设计的；那天，是他诞辰164周年。

    做为通用电气公司的创始人和作品最多的发明家之一，爱迪生是一个传奇人物。1876年，他在新泽西州的门罗公园建立起了第一个工业研究实验室，第二年的12月，便在改进电话送话器的过程中，顺手发明了留声机。这款留声机的思路和斯科特的留声机有些相似，而区别在于爱迪生使用的存储介质是柔软的铝箔——针尖在铝箔上刻下凹痕，这些凹痕能够在重放时，重新把针尖的颤动还原成声音。

    不知出于何种考虑，爱迪生流传下来的第一段录音也是儿歌。现在没有人会听到这段仅有八秒长的爱迪生版《玛丽有只小羊羔》，因为铝箔的柔软性质决定了它只能用很少几次。爱迪生当时并没有试图解决这个问题，毕竟能够把声音录下而且播放，就已经是项惊人的成就。

    八年以后，电话的发明者亚历山大·贝尔和他的堂弟奇切斯特·贝尔推出了更耐用的蜡辊式留声机，爱迪生也很快开始生产同样的设备。又过了两年，出生在德国的美国人埃米尔·柏林纳获得了碟式留声机的专利。用一片碟片录制声音显然更有优势：它意味着可以容易地复制。1892年，柏林纳以镀金的铜模做为母盘，以硬蜡为原料，成功实现了声音的大规模复制。唱片工业就此诞生。

    即使是爱迪生本人，可能也没有预料到留声机会有这样的发展。他改进的微声器被用在各式各样的留声机上，唱片的材质也从硬蜡变成了虫胶——紫胶虫的分泌物。1925年，贝尔实验室开发的电气化录音方式终于由美国哥伦比亚公司商业化，大众录音时代到来了。

    1929年11月，在经济大萧条中，爱迪生退出了留声机界。他所坚持的蜡辊式留声机无法与新式唱片竞争，虽然当时的一张标准唱片最多只能存储10分钟声音，但是它体积更小，更容易制造，声音效果也更好。

    两年后的10月18日，爱迪生以84岁高龄走完了一生。他亲眼看到自己发明的留声机已经变成了电唱机，走进了千家万户。也许他不会预料到，在一片繁荣的唱片工业的阴影中，一种新的存储技术正在慢慢成形，并且将会彻底埋葬电唱机和唱片。而为唱片的坟墓掘起第一锹土的，正是他创立的通用电气公司。

    

    声、电、磁

    贝尔发明的电话，实现了声音与电流之间的相互转换；而人们早已知道，电流和磁场也存在着对应关系。这也就意味着，声音可以转化成磁信号存储起来。

    最先意识到这一点的，是美国人奥伯林·史密斯。这位发明家和实业家是英国移民的孩子，一位模具设计和制造的好手，一家金属加工厂的主人。他是个天生的发明家，低调而敏锐，不喜欢申请专利的繁琐手续，而更乐于把自己想法画出草图记录下来。在他留下的文件里，有大量与汤玛斯·爱迪生、亚历山大·贝尔等人的通信，讨论了许多创新和改进的设想；而在他的家乡，人们并不知道他的这些业余爱好。人们认识的只是企业家史密斯而已。

    

    在爱迪生发明留声机后，史密斯就开始设计新的录音方式。1888年，他在《电气世界》杂志上发表文章，提出了以磁存储方式记录声音的设想。他认为可以将连续的钢丝看做无数小磁铁的集合体，将声音转化成强弱不等的电信号之后，以电流产生的磁场在钢丝上留下不同强度的剩磁。将这一过程逆转，就可以利用磁信号播放出声音。他确认这一设想可行，但是并没有制造出能工作的产品原型。直到1898年，大洋彼岸的一位工程师才将他的设计变为现实——钢丝录音机诞生了。

    钢丝录音机的发明者是瓦尔德马·波尔森，1869年出生于哥本哈根，是丹麦高等法院一位法官的儿子。老波尔森把自己的儿子送进了医学院，希望他能成为医生，但是瓦尔德马在医学院里的生活并不开心。他发现自己对医学实在提不起兴趣，让他感到有趣的只是物理学和绘画。24岁的时候，他从医学院退学，进入哥本哈根电话公司，做起了排查故障的工作。这份工作很清闲，让他有许多时间来钻研自己的兴趣。大概就在这时，他看到了奥伯林·史密斯的文章。

    1898年12月1日，波尔森申请了一项名为“录话机”的专利，这是历史上第一部以磁信号存储声音的设备。这项发明描述的设备与现在的录音机在外观上并无本质上的不同：两个缠绕着存储介质的卷轴，用来录制和读取信号的磁头，以及用于输入的麦克风和产生输出的耳机。只是，它离实用还有十几年的距离。

    通用电气的反击

    1900年的世界博览会上，波尔森的钢丝录音机大出风头，就连奥匈帝国皇帝弗兰茨·约瑟夫一世，也在录音机上留下了一段录音。

    但是，钢丝录音机并没有获得商业上的成功。当时电子管和偏磁技术都没有被发明出来，钢丝录音机播放的声音很小而噪音很大。1903年美国电报公司投入巨资，打算发掘钢丝录音机的速记用途，但最终失败。就像最初的火车比不过马车，早期的汽车会让人一身油腻一样，新发明往往并不完美。

    

    1907年，波尔森发明了直流偏磁技术，降低了钢丝录音机的噪音；而直到电子管放大器发明之前，声音太小的问题都没有解决。钢丝录音机开始有了些生机，但是大部分的市场依然是留声机的天下。波尔森开始设计更好的录音机，其中有一种设计和现在的磁盘相似：一块直径4.5英寸的钢盘，上面有螺旋形的轨迹，针状的磁头如同电唱机的唱针般划过其间，写下或者读出磁信号。不过，这种设备没能量产。

    钢丝录音机启发了许多人，钢丝变成了钢带，钢带又变成了磁带。1928年1月31号，弗里茨·弗莱莫尔获得了磁带式录音机的专利。这位长居德国的奥地利工程师用涂上铁粉的烟纸替代钢丝，发明了磁带录音机。这种录音机使用16毫米宽的纸带，但是每次只使用一侧的8毫米。纸带以每秒钟半米的速度运动，300米长的纸带一共可以录制20分钟。

    四年后，德国通用电气公司对弗莱莫尔的录音机表示出兴趣。1932年秋天，以化工产品起家的巴斯夫公司也加入进来，合作推进磁带录音机的商业化。两家公司的君子协定执行得很好：德国通用电气生产所有的机械和电气化部件，而巴斯夫公司则专门生产磁带。

    1935年，这种机器在柏林无线电展览会上展出，随后就做为国家技术机密被严格控制。而与此同时，英国的BBC广播电台开始使用钢带录音机录制节目，整台录音机重达1吨以上，在剪辑的时候，要用到焊枪才行。

    在之后的二十年间，电唱机渐渐式微，钢丝录音机和磁带录音机竞争激烈。最终，轻便易携的卡式磁带录音机终于一统天下，但这已经是六十年代之后的事情了。

    

    “我很清楚，我比父亲聪明得多。”

——汤玛斯·沃森，1892

    

    自学成才的奥地利人

    二十世纪二十年代，一些企业已经开始使用机械化的工具，例如机械计算机和制表机。这些机器使用打孔卡片来输入数据，效率比人工要高得多，而且不易出错。偶然的机会让一个小办事员发现了自己的天赋，世界也因此变得不同。

    古斯塔夫·陶舍克，十九世纪的最后一年出生于奥地利。他的前半生风平浪静，按部就班地读书、上学，直到成为了一名银行的办事员，并且看起来可以这样安稳地过完下半生；但是一张错误的支票改变了一切。

    
（中间那位就是我们的主角）

    陶舍克的工作是检查支票是否合法，以及是否缺乏必要的签名。大概是在1926年或1927年，他发现一张来自帕沃斯会计公司的支票缺了一个签名。在他去帕沃斯公司办公室的时候，第一次看到了机械式制表机。

    我无法想象当时他当时受到的冲击，但是一定相当震撼——因为他把之后的近二十年时间都花在了和制表机相关的领域上，直到生命的尽头。他请帕沃斯公司的工作人员为他讲解制表机的结构和原理，在听说这样一台机器要卖一万五千到两万美元的时候，他下定了决心。这东西应该可以更便宜。

    这个想法点燃了他的热情。他前往美国、英国和德国的专利局，复制了所有和制表机有关的专利，深入研究了一遍，然后开始申请大量的专利：在之后十七年左右的时间里，他一共拥有了超过200项专利，从改进的制表机到能够模仿手写笔迹的机器，从能够自动识别字符的识别系统——没错，就是OCR，光学字符识别——到世界上第一部可用于计算的磁存储器，磁鼓。

    最令人惊叹的，是这些革命性的发明大都是在1928到1932年之间诞生的。他像是将前半生的精力都在这几年里燃烧了出来，燃出一道灿烂夺目的轨迹。

    最先注意到陶舍克的发明的，是德国的莱茵金属公司，德国的老牌国防企业。他们邀请陶舍克去为他们工作，还成立了一家子公司，专门生产改进的制表机。而几乎是在同时，陶舍克也被另一个传奇人物看中。

    争夺开始了。当时的人们都不会想到，这次争夺会带来什么样的后果。

    传奇诞生

    让我们把时间向前拨一点。1896年，根据查尔斯·巴贝奇的理论，统计学家赫尔曼·霍尔瑞斯建立了“制表机公司”，但是经营得并不好。1911年，连同制表机公司在内的三家企业合并成“计算-制表-记录公司”，简称CTR公司；1914年，40岁的失业推销员汤玛斯·沃森成了这家小企业的经理，当时这家公司已经陷入破产的边缘。

    那一年沃森过的并不大好。他刚刚被全美现金出纳机公司（NCR公司）开除，也刚刚有了个儿子。他曾经是NCR公司最好的销售员，却不得不在40岁的时候从头开始。而CTR公司只是个生产磅秤和天平的小企业，制表机只是很不起眼的一支业务。但是沃森刚好擅长这个。

    经过十年经营，CTR公司的年销售额已经高达两千万美元以上。1924年，沃森兴奋地对儿子说：“我给公司改了个很好的名字，叫国际商用机器公司。”当时这个名字并非名副其实，他们的主要业务依然是制表机、自动切肉机和磅秤等等；父子两人也许都不会想到，在CTR公司成立一百年的时候，年营收已经超过1000亿美元，蓝色巨人IBM的名字，早已响遍世界。

    二十世纪二三十年代，正是IBM大力拓展制表机业务的时候。德国分公司也注意到陶舍克的发明，为此沃森专门去见了一次陶舍克。他们在陶舍克的家里谈判了一个星期，一项新合作计划诞生：陶舍克将为IBM工作五年，IBM将会买下陶舍克的所有发明和莱茵金属的子公司。

    在那五年里，陶舍克一共卖给了IBM 169项专利；也就是在为IBM工作的1932年，他发明了磁鼓。

    磁鼓的原理和留声机相似，不过使用的介质不同。磁鼓的表面有一层铁磁性物质，一个读写头在上面读出数据或者写入数据，方式和磁带很相像。它有多个轨道，每个轨道上都有一个悬浮的读写头；这有点像是把磁带一圈圈粘在一个铁柱子上一样。

    不过不同的是，磁带是一种线性的存储介质，只能按照固定顺序读取或者写入，而磁鼓不是。磁鼓的旋转速度在每分钟12500转左右，读写头不移动，只是等待着存储区域的到来；这种方式让它比磁带的速度快得多也灵活得多。每只磁鼓存储的数据量都可以不同，完全取决于大小；但是无论如何，今天看来它的容量都相当有限，只有区区几K而已。

    
但是这项发明有点过于超前。IBM依然选择使用纸卡，可能是因为大批量换用磁鼓需要太高的代价，而纸卡的效率并不算低下：当时的制表机，已经能够每分钟处理100张卡片。磁鼓的图纸，就这样被埋在了档案室里。

    金子总会发光。从50年代起，尘封了二十年的磁鼓终于成了计算机的标准存储设备，甚至在今天的一些类UNIX操作系统中，默认的交换文件还是/dev/drum。

    这时，磁鼓的发明者陶舍克早已去世了。传说在和IBM的合同到期后，德国政府征召他设计新型高射速连发武器，但是这个传言并未被证实。我们知道的只是，1945年，陶舍克病逝于瑞士苏黎世的一家医院里，享年仅46岁。

    他去世那天，是情人节。

    

    听从内心的声音

    20世纪30年代中期，英国、美国和法国几乎同时发明了雷达。这种技术在几年后席卷世界的战争浪潮中，为早期的同盟国赢得了一些喘息时间，并且最终破灭了第三帝国称霸世界的梦想。

    虽然雷达的原理早在20世纪初就已经被解释了出来，但是30年代的雷达并不能让人满意。所有的物体都会反射电磁波，无论它是一架敌机还是一棵果树。要快速地分辨出敌机来并不容易，工程师们需要想办法把那些固定物体的回波消除掉才行。

    那个时期人们尝试了多种办法，“延迟线”的概念也就此诞生。延迟线能够把电信号转化成声音或者震动，过一段时间再将其恢复成电信号。这样，不同时间的信号就可以进行比较，以此过滤掉固定物体的回波。一个还在读大学的小伙子设计了水银延迟线，利用管子里的水银传递振动，很受军方的欢迎。几年后，这种设备被用在了早期的电子计算机上，成了最早的内存。

    虽然朋友们喜欢叫他“普莱斯”，但是这位小伙子的全名有点长：小约翰·亚当·普莱斯伯·埃克特。他是一个白手起家的地产商的儿子，1919年出生于费城，一生中最重要的时光也都在宾夕法尼亚度过。

    虽然埃克特从小就喜欢自己动手设计和制作些特别的东西，但是他的父亲约翰·埃克特却和许多第一代富人一样，希望自己的儿子能进商学院。老埃克特夫妇对这个独子十分不放心——可能是因为这孩子十五岁的时候做了个遥控炸弹的缘故。总之，在小埃克特已经被500公里以外的麻省理工学院录取的情况下，老埃克特竟然用假装付不起学费的办法，把他送进了就在家门口的宾夕法尼亚大学沃顿商学院。

    小埃克特在沃顿商学院过得不怎么开心，特别是在他发现麻省理工学院的学费并不是那么贵的时候。他想转系，但是物理系人数已满，只好转到莫尔电气工程学院。勉强熬过第一学年之后，小埃克特像是终于觉醒了一般，很快进入了创造力爆发的状态，水银延迟线就是这时候的发明。

    

    1941年，他大学毕业，打算继续读研究生；在那个无所事事的暑假，他参加了一个为军方服务的电子工程培训班，并且遇到了命中注定的那个人。

    天才的工程师

    约翰·莫奇利博士比埃克特大12岁，是附近的乌尔辛纳斯学院物理系主任，也是这个培训班的学员。两人很快就熟络了起来，然后发现制造一台全自动化高速计算的电子计算机，是两人的共同兴趣。

    暑假过完，莫奇利就到摩尔学院申请了一份教职。两人商议的结果，是1942年8月份的一份建议书，建议军方开始设计和建造一台电子计算机。这份只有5页的建议书在删改了几次之后终于得到了批准，在埃克特24岁生日那天，这个名为ENIAC的项目正式通过。两个月后，合同签署完成，军方投资40万美元，由研究生一年级的埃克特担任总工程师。

    在参考了爱荷华州立大学的约翰·阿塔纳索夫的一些设计之后，ENIAC项目于1946年成功结束。在制造ENIAC的过程中，埃克特和莫奇利已经开始和冯·诺依曼一起讨论如何改进设计，但是在1945年，在冯·诺依曼发表的那篇关于计算机结构的著名文章上，却没有埃克特和莫奇利的名字。

    这篇文章让埃克特和莫奇利与冯·诺依曼的关系变得很糟。埃克特认为冯·诺依曼剽窃了他关于程序存储的想法却只署上自己的名字；而冯·诺依曼则认为这不过是为了绕开军队保密政策的一个权宜之计而已，完全不值得大惊小怪。到底谁是谁非依然在争论，不过无论如何，今天的计算机还是被叫做“冯·诺依曼机”。

    1949年八月，EDVAC终于制造完成。这台全称为“离散变量自动电子计算机”的机器，使用二进制方式存储和运算，使用水银延迟线做为内存，所使用的电子管数量只有ENIAC的三分之一左右，性能却比ENIAC好得多。也就是在那一年，埃克特在无线电工程师学会会刊上发表了一篇论文，认为使用水银延迟线做为电子计算机的存储器件，能够让电子计算机的频率达到上兆赫兹。

    1950年，埃克特和莫奇利创建的计算机公司被生产打字机起家，但是因为生产军火而发家的雷明顿·兰德公司收购，并且很快推出了最早的商用计算机UNIAC I；后来又经过几次公司购并，最终成为了优利系统公司。而埃克特一直在这家公司任职，直到1989年退休之后，也依然担任着公司的顾问。

    他在家乡平静地走完了人生的最后几年，获得了包括计算机先驱奖在内的无数荣誉，于1995年去世。

    

    2002年，小约翰·普莱斯伯·埃克特以其一生的87项专利为资质，入选美国发明家名人堂，和历史上那些著名的发明家们一起受人瞻仰。这时候，家用计算机已经进入了奔腾时代，内存已经开始以百兆为单位来衡量了。

    

    看得见的存储

    以ENIAC的发明为标志，人类正式进入电子计算机时代。但是ENIAC依然不是现代意义上的电子计算机，它并不能存储程序。冯·诺依曼提出的架构的确可 行，但是第一台真正应用了可存储程序思路的电子计算机，则是英国在1948年开发的“小规模实验机”，它的昵称更广为人知：Baby计算机。这台机器的开 发者是弗雷德里克·克兰·威廉姆斯和他的助手汤玛斯·基尔伯恩，他们也是历史上第一种随机访问存储器的发明者；这种存储装置，用的是人们早已熟悉的显示装 置：阴极射线管（CRT）。

    1896年，德国物理学家卡尔·斐迪南·布劳恩发明了阴极射线管。它用电子撞击涂了荧光粉的显示屏内表面，以电磁场控制电子偏转的幅度，能够显示出图像。 人们很快意识到了这种设备的用途，并且很早就应用在雷达中。但是使用阴极射线管做为存储装置，却只是在二战之后才成为现实。

    威廉姆斯在28岁那年获得了博士学位，并且开始投身于电信研究的工作。随着二战爆发，他的研究方向开始转向军用通讯领域，并且成了这一领域的名人。 1945年，威廉姆斯受邀访问了麻省理工学院和宾夕法尼亚大学的莫尔学院，就是在美国，他萌生了使用CRT来存储数据的设想。和水银延迟线一样，这种存储 器最初的设想，也是为了让雷达能够更好地分辨移动和非移动物体。和水银延迟线相比，它的速度要快得多。

    

    回到英国之后，他马上开始投入到CRT存储的研究。他尝试用阴极射线管存储模拟数据和数字数据；前者用于雷达，后者则可能会用于电子计算机——实际上，不久之后，这两种方式都被开发出来了。

    从原理上看，阴极射线管存储也算不上十分复杂。电子撞击在荧光屏上，导致撞击部位的电荷改变；感知这些电荷的数量，就可以读出当前位置存储的是1还是0。但是如何感知这些电荷，是个工程难题。

    这时候，一个26岁的小伙子解决了这个问题；他叫汤玛斯·基尔伯恩，后来成为了英国最著名的计算机科学家之一，也是一位计算机先驱奖获得者。

    二维存储

    汤玛斯·基尔伯恩比威廉姆斯小十岁，在威廉姆斯获得博士学位那一年，汤玛斯刚刚被剑桥大学的西德尼学院录取。他的父亲是一位靠自己的艰苦努力而白手起家的 典范，这种勤奋的精神显然也影响了汤玛斯。在剑桥的时候，他参加了一个飞行员培训班，但是因为视力不达标而未能入伍，被转送到另一个学习电磁和电子学的培 训班，继而被分配到英国电信研究院，在威廉姆斯的手下工作。

    
（1998）

    两人配合得很好。战后，威廉姆斯在曼彻斯特大学担任电子技术实验室主任，汤玛斯也依然和他一起工作。他很快设计出了CRT存储器，在一个CRT上，能够存 储2048位。在这种存储器工作的时候，屏幕上会出现方方正正的绿色点阵，其中有一些更亮，它们意味着“1”；而另外那些暗淡的，则表示“0”。

    

    

    

    这种装置被命名为“威廉姆斯-基尔伯恩管”，往往简称成威廉姆斯管。和后来的所有内存一样，威廉姆斯管需要不间断的电源供应，不过它有两个特征让它超越了同时代的其它存储设备：这种存储器的速度是当时最快的；它也是世界上第一种随机访问存储器。

    说起来，之前的种种存储装置，都只能算是顺序访问存储器。人们无法直接跳到磁带上的某个存储点，磁鼓旋转一周的速度也决定了访问数据需要的时间。而威廉姆斯管则不然；当读取或者写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。

    以威廉姆斯管为主题，汤玛斯完成了他的博士论文，并且开始尝试将威廉姆斯管应用在计算机上。1951年，马克一型研制成功，它的原型机就是为了测试威廉姆 斯管的可用性。同年，美国普林斯顿大高等研究院的计算机也完成，同样使用了威廉姆斯管。第二年，在IBM首台全电子商用计算机701上，也使用威廉姆斯管 来作为内存。在二十世纪五十年代那个计算机萌芽时期，威廉姆斯管成为了许多计算机不可或缺的元件。

    但是威廉姆斯管的辉煌并没有持续很久。在大洋彼岸的美国，一个留学生设计出一种宛如精细手工的存储装置，并且很快风靡一时，甚至促进了计算机病毒的诞生。磁芯来了。

    

    第一代

    在我开始写这篇文章的时候，时针已经跳到了3月24日。1990年的这一天，王安去世。两年后，他一手建立的王安实验室申请破产保护，并在迈进二十一世纪之前被荷兰的Getronics NV收购。王安的品牌不再使用，这个曾列全球排名150位的大公司就此消失。

    这家巨型公司的名字，始终和它的创始人连在一起。没有王安的王安公司，便已经名不副实。

    1920年，王安出生于上海，十六岁时以第一名的成绩考入国立交通大学，并且在毕业后留校任教。现在还可以找到他那时的照片，略带羞涩，却眉宇昂扬。二战结束后的1945年，王安赴哈佛大学求学，于1948年获得应用物理博士学位。也就是在那时，他对电子计算机的兴趣和天分开始凸显了出来。

    在获得博士学位后，王安并没有离开。他留在哈佛，和霍华德·艾肯一起设计制造“哈佛马克4型”计算机——艾肯的第一台全电子计算机。这台计算机和当时其他类似的机器一样，使用磁鼓作为外存储器，但是主存储器的选择却煞费心思。水银延迟线速度慢，而威廉姆斯管还尚未投入使用。王安打算另辟蹊径，从磁存储入手。

    1949年，王安申请了“脉冲传输控制装置”的专利。在专利文件中，他写道：“这种装置既可以做为开关，也可以做为存储装置。它不会受到机械部件的限制。它没有活动部件，能够达到很快的开关速度，而用于存储的话，性能也会超过其他存储设备。这种装置很适合用于在不同运算速度的机器之间传递数据。”

    这项专利催生的磁芯存储器，在之后的二十年中，一直是计算机主存储器的首选，直到集成电路技术成熟，才将其赶下历史舞台。而在磁芯诞生之后不久的60年代初，美国电报电话公司贝尔实验室的三位年轻人开发了一个争夺地盘的游戏，被视为现代计算机病毒的始祖。那个游戏，就叫做“磁芯大战”。

    穿针引线

    萨苏写过些我国早期研制计算机时的逸闻趣事，其中有一篇提到与赵静芳先生的对话。赵先生是我国最早从事存储器领域研发的专家之一，而她对当时工作印象最深的就是“整天穿磁芯儿”。

    普遍而言，女性的确是比男性细心一些，所以在当时被归为机密的计算机研制项目中，也只能请这些女研究员们亲自动手制作磁芯。这些精细而又重复性极高的劳动，如果说为当年参与计算机研究项目的巾帼英雄们留下了些许心理阴影，似乎也并不为过；而远在大洋彼岸的磁芯发明者王安博士，自然不会料到会有这样的结果。

    磁芯的原理并不复杂：电流会在导线周围产生磁场，可以用来为磁环赋以不同的磁场方向。用三根导线穿过一个芝麻大小的磁环，以两根导线寻址，第三根导线用来读出和写入数据，就可以实现1位的存储。如果要存储一个字节，需要8个磁环，而如果要达到1K的存储量，则需要8192个磁环才能实现。

虽然制造过程复杂，但是在当时，磁芯的确是最好的存储设备。1955年，王安将磁芯的专利卖给了IBM公司，把换回的50万美元投入到自己的王安实验室，并改名为王安公司。十年后，这家企业的年销售额超过了一百万美元。王安公司缓慢起步了。

    当时王安公司的主要产品是计算器，但是随着集成电路的问世，王安意识到计算器市场即将面临一场大洗牌。他停止了所有计算器产品线，投入拥有更高附加值的文字处理市场，并且在1971年，以远超市场同类产品性能的1200型文字处理机震惊了世界。第二年推出的2200型文字处理机依然大获成功，以至于人们认为，WPS不应该是“文字处理系统”的缩写，而是“王安处理系统”的缩写。

    王安公司把在文字处理领域的优势保持了许久。整个七十年代后期和八十年代前几年，都是王安公司的黄金时代。1983年，王安公司的营业额高达15亿美元，王安个人资产一度达到20亿美元之多，稳居全球华人首富之位。但是，PC的时代已经到来。

    1985年起，王安公司第一次出现了亏损，之后一亏再亏。虽然几度努力，但是终于颓势难返。这时的计算机，早已不再是王安雄心勃勃开创一番事业时的样子，磁芯早已消失，老对手IBM发明的技术却开始发扬光大。

    想来，二十一年前的这个时候，躺在马萨诸塞州总医院病床上的王安，怕也依然心有不甘吧。