冒牌自然老師

涂林獎史上最年輕獲獎者高德納：把一件平常事做到人間極致
引自科學網
高德納設置了一個懸賞遊戲。如果有人挑出了他編寫的TEX程式的錯誤，他就給挑錯者獎勵。第一個錯誤值2.56美元，第二個值5.12美元，第三個值10.24美元。據說，這張10.24美元的支票是他迄今為止為此簽出的最後一張。
 
高德納是美國電腦科學家唐納德•克努斯(Donald Knuth) 的中文名。這位元“現代電腦科學的鼻祖”是電腦界的傳奇人物。他在年僅36歲時就獲得了涂林獎，成為該獎歷史上最年輕的獲獎者。他的獲獎作品《電腦程式設計藝術The Art of Computer Programming》原計劃出七卷，至今才出到第四卷。儘管如此，它依然與愛因斯坦的《相對論》、狄拉克的《量子力學》、費曼的《量子電動力學》等並列，被《科學美國人》雜誌評選為20世紀最重要的12本物理學著作之一。
 
1 早期經歷
 
“是男人就得-67”
 
1938年高德納出生於美國密爾沃基。他的超凡智力在8歲時就顯示出來了。當時，一家糖果商在孩子們當中舉辦了一項有趣的比賽，要求用“Ziegler’s Giant Bar”裏面的字母，寫出盡可能多的單詞。裁判事先準備了一份2500個單詞的列表，可小高德納令人驚訝地寫出了4500多個單詞。他為學校贏得一台電視機，還為每個同學贏得一根棒棒糖。他的賽後感言是，我還能寫出更多。
 
高德納就讀的大學是凱斯理工學院(後與西儲大學合併為凱斯西儲大學Case Western Reserve University)。1956年，他在這裏第一次使用了IBM650，並開始學習寫程式。不久之後，高德納就對寫程式有了許多體會。當時高德納還兼職管理學校的籃球隊，於是他編寫了一個程式，能夠自動評估每名球員的價值，令球隊的教練非常欣賞，還引來了CBS電視臺。後來高德納、球隊教練和IBM650的合影還被印到了IBM650的宣傳冊上。1960年，高德納以公認出色的成就，打破了學校的慣例，同時獲得了學士和碩士兩個學位。
 
隨後，高德納進入柏克萊(University of California, Berkeley)攻讀數學博士學位。在此期間，他的寫程式生涯也正式開始了。他當時所寫的程式中最值得一提的，是對ALGOL60編譯器提出的測試方法。ALGOL60經常會因為編譯器不成熟而出故障。高德納編寫了一段非常簡單的測試程式，江湖人稱“Man or boy test”，翻譯成中文就是“是男人就得-67”。高德納說，只要用ALGOL60編譯器來編譯我的這段程式，如果運行結果等於-67，就說明這個編譯器是成熟的。
 
2 獲涂林獎
 
蓋茨為他“做推廣”
 
1963年，25歲的高德納拿到了博士學位，並留在柏克萊(University of California, Berkeley)任教。在畢業前一年，高德納已經因為設計編譯器而響譽電腦行業。著名的Addison-Wesley出版社向他約稿，請他寫一本關於編譯器和程式設計方面的書。這本來是很平常的一件事，但不久之後，他就把這件事做成了電腦科學史上的奇觀。1962年約的稿，高德納一直寫到1966年還沒交。編輯急了，找到高德納，說這都4年了你寫了多少啊。高德納說，才寫3000頁手稿。編輯大囧，忙問都這麼長了怎麼不交稿？答曰，我還沒寫到正題呢。編輯崩潰了，說那你出個多卷本吧……
 
把一件平常的事做到人間極致，這就是高德納。他不是故弄玄虛，他的心裏攢著一股勁兒，要寫一部與牛頓的《自然哲學的數學原理》相媲美的巨著。1968年，《電腦程式設計藝術》(TAOCP)的第一卷正式出版了。這一卷的標題叫《基本演算法》，但難度卻並不低。據說比爾•蓋茨曾經花了幾個月的時間讀完這一卷，並且做了大量的練習，然後他說，如果你想成為一個優秀的程式師，那就去讀這個《基本演算法》吧。高德納本人的說法更犀利：要是看不懂，就別當程式師。
 
同年，高德納跳槽到史丹佛大學(Stanford University)，並當上了教授。一年後，TAOCP第二卷正式出版。 1973年，這本書出到了第三卷。這三卷書被電腦界驚為“神作”，在最初的幾年內就賣出去100多萬套。按照計畫，這套書一共是七卷，但是現在剛剛寫完三卷，就已是震古鑠今。震到什麼程度呢，連涂林獎頒獎委員都坐不住了。按照慣例，涂林獎的獲獎者都是成就等身，要經過時代的檢驗。但此時，美國電腦協會便決定立即為其頒發涂林獎。這對高德納來說，無疑是個殊榮，這一年他只有36歲。至今，他仍保持著涂林獎(Turing Award)最年輕獲獎者的紀錄。
 
3 中途輟筆
 
圓周率充當序列號
 
高德納在獲此殊榮之後，再一次令世界大跌眼鏡：他宣佈從此歇筆了，因為排版工具太差，破壞了這套書的美。這一動作讓外界十分震驚。有人說，高德納江郎才盡，見好就收；有人說，涂林獎對前三卷的評價過高了，高德納只好找理由撤了；還有人說，獲獎之後停止寫作，充分體現了他寫書的目的就是為了功利。
 
可高德納在輟筆的10年間居然創造了三個重要的成果：字體設計系統METAFONT、文學化寫程式(Literate Programming)，以及其中影響最大的排版系統TEX。
 
在Word系統中寫科學論文是一件很辛苦的事，你需要調整格式，也很難表現數學式。但是在TEX中，這些麻煩幾乎完全不存在，只要載入樣式檔，排版就自動完成了。TEX是一場出版界的革命，直到現在仍是全球學術排版的不二規範。
 
TEX作為一個軟體產品，也令人歎為觀止。它的版本號不是自然數列，也不是年份，而是從 3開始，不斷逼近圓周率(目前最新版本是3.1415926)。高德納再一次用行動宣告，這個東西趨近完美，不可能再有什麼大的改進了。他還設立了獎金：誰發現TEX的一個錯誤，就付他2.56美元，第二個錯誤5.12美元，第三個10.24美元……以此類推。結果直到今天，他也沒有為此付出多少錢，可見 TEX經過了怎樣的千錘百煉。他設置的另一個獎項是找出其著作中錯誤的人能得到2.56美元，因為“256美分剛好是十六進位的一美元”。據說，獲獎者將有他簽名的支票視為珍寶，並不兌現。
 
4 回歸寫作
 
電腦王者歸來
 
歇筆十年的高德納，手捧這三項成果重出江湖，打消了一切質疑。這時他才對十年前的歇筆事件做了一個輕描淡寫的解釋：一個人要想把事情做得漂亮，就必須要跟上帝保持和諧，現在，上帝終於讓我去寫四卷了。
 
1992年，高德納為了專心寫作，宣佈提前退休，並停用電子信箱(此人從1975年就開始玩電郵了)。高德納一共帶了28位博士生，他覺得28這個數字很好，於是便宣佈不再收學生了。儘管如此，他仍然為想要師從於他的人們留下了一個盼頭：他開了一門公開課，每次會提出一個問題，如果誰能快速解出來，高德納就會為他的博士論文簽名。不知道哪位後起之秀能夠獲得如此殊榮呢，我們拭目以待吧。
 
2008年，在TAOCP的前三卷面市30年之後，第四卷終於面世了。而高德納自己卻已是白髮蒼蒼的古稀老人了。他對電腦科學的熱愛，使他為這套叢書耗費了一生的心血。
 
【補充資料】
 
涂林獎 Turing Award
 
電腦科學界最高獎。美國電腦協會(ACM)於1966年設立，專門獎勵那些對電腦事業做出重要貢獻的個人。其名稱取自電腦科學的先驅、英國科學家艾倫•涂林(Alan Turing)。目前涂林獎由英代爾公司以及Google公司贊助，獎金為25萬美元，一般每年只獎勵一名電腦科學家。