阿兰和哥哥约翰

中学时代

（舍伯恩）

1922 年，阿兰进入肯特的哈兹勒赫斯特预备学校学习。他最初的兴趣是地图、国际象棋和化学。期间图灵读到一本埃德温•坦尼•布鲁斯特所著的《每个儿童应该知道的自然奇观》。图灵后来说，这本书开启了他的科学视野，并对他理解人与机器之间的关系产生了更深刻的影响。“

1927 年末，年仅 15 岁的图灵为了帮助母亲理解爱因斯坦的相对论，写了爱因斯坦的一部著作的内容提要，表现出他已具备非同凡响的数学水平和科学理解力。他对自然科学的兴趣使他在 1930 年和 1931 年两次获得他的一位同学莫科姆的父母设立的自然科学奖，获奖工作中有一篇论文题为“亚硫酸盐和卤化物在酸性溶液中的反应”，受到政府派来的督学的赞赏，对自然科学的兴趣为他后来的一些研究奠定了基础，他的数学能力使他在念中学时获得过国王爱德华六世数学金盾奖章。

20 世纪初，“人体是机器”的想法被看成是非常无知的，就像现在儿童读物里很幼稚的想法一样。但事实并非如此。在图灵出生前 200 年，法国医生兼哲学家朱利安•奥佛雷•拉•美特利（1709—1751）在其 1747 年的争议性作品L'Homme Machine（《人是机器》）中，毫不掩饰地描述了人体甚至思维的机械般的工作机制。图灵从小就觉得自己的身体也是一台机器，后来也因探索机器和人类间的联系而被世人铭记。

1926 年，他被一所最古老的英国公立学校舍伯恩录取。图灵在舍伯恩第一学期的第一天被大罢工所阻，不能乘火车去学校，阿兰决定骑车 60 英里上学。在舍伯恩，阿兰没能与其他男孩打成一片。他害羞、孤独，似乎总是衣衫不整、墨迹斑斑。“他的所有特征都容易成为笑柄。他本可以在学习上表现优异而弥补自己的不足，但事实并非如此。只有在数学上，他才表现出一些智力天赋的端倪。

到了 1929 年，阿兰开始着迷于《物理世界的自然》（1928）一书。这是一本广为流行并极具影响力的书，由剑桥大学天文学家亚瑟•埃丁顿爵士所著，书中探讨了相对论和量子理论的新科学所带来的影响。阿兰同时和一个名为克里斯托弗•莫科姆的同学交往密切，他和阿兰在科学和数学上有着共同的兴趣，而且出生在一个比阿兰家更有意思并兼具科学气氛的家庭。克里斯托弗的外祖父是约瑟夫•斯万爵士，他在1879年发明了白炽灯泡，独立于爱迪生的发明。

回想起来，图灵很可能在那时发现了他的同性恋倾向，克里斯托弗是他的初恋。但是没有任何迹象表明，这两名青年之间发生了身体接触，他们一起做化学实验，交流数学公式，并探讨埃丁顿和剑桥大学另一位天文学教授詹姆斯•简爵士所著书中的新天文学和新物理学。

图灵 13 岁在舍伯恩与同学的合照

你看哪个是图灵？

科研时期

1931 年，图灵考入剑桥大学国王学院，由于成绩优异而获得数学奖学金。在剑桥，他的数学能力得到充分的发展。

1935 年，他的第一篇数学论文“左右殆周期性的等价”发表于《伦敦数学会杂志》上。同一年，他还写出“论高斯误差函数”一文。这一论文使他由一名大学生直接当选为国王学院的研究员，并于次年荣获英国著名的史密斯(Smith)数学奖，成为国王学院声名显赫的毕业生之一。

1936 年 5 月，图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为《论数字计算在决断难题中的应用》。该文于 1937 年在《伦敦数学会文集》第 42 期上发表后，立即引起广泛的注意。在论文的附录里他描述了一种可以辅助数学研究的机器，后来被人称为“图灵机”，这个设想最牛的地方在于，它第一次在纯数学的符号逻辑，和实体世界之间建立了联系，后来我们所熟知的电脑，以及还没有实现的“人工智能”，都基于这个设想。这是他人生第一篇重要论文，也是他的成名之作。

1937 年，图灵发表的另一篇文章“可计算性与λ可定义性”则拓广了丘奇(Church)提出的“丘奇论点”，形成“丘奇-图灵论点”，对计算理论的严格化，对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义。

1936 年 9 月，图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习，并与丘奇一同工作。在美国期间，他对群论作了一些研究，并撰写了博士论文。1938 年在普林斯顿获博士学位，其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”，

图灵在剑桥大学国王学院实验室

图灵于 1936 年 9 月到达普林斯顿大学时，非常想见到库尔特•哥德尔。一年前，哥德尔还身在高等研究院，之后也回来过，可惜的是一直未能与图灵谋面。

图灵在剑桥大学时见过的冯•诺依曼此时在高等研究院，还有同样来自剑桥大学的 G. H. 哈代。理查德•柯朗和赫尔曼•外尔也在高等研究院，他们几年前逃离了哥廷根。

图灵在普林斯顿大学待了两年，并获得了第二年的普罗科特奖学金（总共 2000 美元），邱奇成为了图灵的论文指导教授。在邱奇的指导下，图灵写了一篇论文，并在 1938 年 6 月 21 日获得了博士学位。图灵婉拒了冯•诺依曼提出的一份 1500 元年薪、担任其助理的工作，并于一个月后回到了英国。他在剑桥大学教授数学基础这一课程。

Turing's Graduate School file 第一页

注意，这里左上角的死亡日期实际是错的，应该是 6 月 7 日。

布莱切利庄园破解 Enigma

当时英国和德国之间笼罩着战争的阴云。图灵在普林斯顿做博士论文时，就已经对密码学有了兴趣。密码学是涉及科学和数学领域的学科，它创建保密码（密码学）并破解他人代码（密码分析学）。图灵坚信，战争期间，加密信息的最好方式是将单词转换成二进制数字，然后再乘上很大的数字。在不知道那个大数字的情况下，解密信息会涉及很困难的因式分解问题。图灵的这种想法很有先见之明，因为如今大多数这种计算机加密的工作就是这样的。

与大多数数学家不同的是，图灵喜欢亲自动手做事情。为了实现自动的编码机器，他用电磁式继电器制作了一个二进制乘法器。在人们证实电子管足够可靠之前，电磁式继电器是计算机的基本构件。图灵甚至到机械工厂亲自制造继电器，亲手缠绕电磁铁。

当时，德国的陆军和海军已经在使用一种完全不同的加密设备了。一位名叫亚瑟•谢尔比乌斯（1878—1929）的德国电气工程师发明了恩尼格玛密码机（Enigma）。1918 年，谢尔比乌斯试图说服德国海军使用这个机器，但是失败了。1923 年，恩尼格玛密码机用于商业用途并出售。之后，德国海军很快对它产生了兴趣，最终其他军种也相继开始使用它了。

1932 年，三位波兰数学家开始寻找破解恩尼格玛信息的方法。他们认定需要构造可以自动模拟恩尼格玛编码的设备。第一台设备 bomb（他们这样称呼它）在 1938 年开始运行，其工作方式就是搜索所有可能的转子设置。其中一名数学家是马里安•雷耶夫斯基（1905—1980），毕业后他在哥廷根度过了一年。他写道，由于“找不到更好的名字”，他们把那些机器叫做 bomb，不过也有可能是因为机器发出的嘀哒声而得此名，也或许是用这些数学家们喜欢的某种冰淇淋圣代命名的呢。

英国政府传统上是雇用一些古典文学学者来从事解码工作，因为他们认为这些人在解读困难语言方面受过最好的训练。随着战争的临近，为了分析类似恩尼格玛的复杂编码设备，政府编码与密码学院（GC&CS）显然也需要数学家。

1938 年夏天，图灵从普林斯顿返回到英国后被邀请到 GC&CS 总部做讲座。英国政府可能早在1936年就和他有了联系。1939 年，GC&CS 购买了一处地产，其处有一座坐落在伦敦东北 50 英里叫做布莱切利庄园的维多利亚时期官邸。在某种意义上，布莱切利庄园是整个英格兰智慧的焦点，牛津大学和剑桥大学间的铁路线和向南通向伦敦南部的铁路线在这里交汇。

1939 年 9 月 1 日，德国入侵波兰。两天后，英国向德国宣战。9 月 4 日，图灵到布莱切利庄园报到。最后，大约有一万人在那里进行拦截和破译秘密通信的工作。为了容纳这些人，官邸周边建造了临时营房。图灵负责管理8号营房，致力于破译德国海军的密码。德军使用这些编码与潜水艇进行通信，这些潜水艇对驻扎在美国和英国间的大西洋护航舰队极具威胁。

早在 1939 年，英国政府就会见了一些波兰数学家，向他们了解恩尼格玛密码和 bomb。图灵来到布莱切利庄园后不久，便开始重新设计并改进这些设备，也就是现在的bombe（法文）。1940 年，第一台“图灵 Bombe”（他们有时候这么叫）开始运行。它有一吨重，可以模拟 30 台并行运行的恩尼格玛密码机。

Bombe

到 1941 年中期，这些多样的技术经过改进，最终成功破译了恩尼格玛加密的通信，并大大降低了海军的损失。图灵在其中起到了至关重要的作用，当然在布莱切利庄园工作的很多人也理应为此受到称颂。

甚至在布莱切利庄园这样由数学家和古典文学学者构成的不寻常人群中，图灵依然因性格怪异而博得了一定的名声。

“每年六月的第一周，图灵都会得一场严重的枯草热病，他会戴着军用防毒面具来遮蔽花粉，然后骑自行车去办公室。他的自行车有个毛病，车链每隔一定时间就会脱落。图灵不去修理它，而是数脚踏板转的圈数，然后赶在车链掉下之前下车，用手调整车链。”

1941 年春，阿兰•图灵向琼•克拉克求婚，她是布莱切利庄园里为数不多的从事那种需动脑筋的文书工作的一位女性。琼•克拉克在被聘来做解码工作前在剑桥大学研究数学。求婚几天后，图灵向她坦白自己有同性恋倾向，但是婚约还是维持了几个月，直到最后他觉得不得不取消它。

《模仿游戏》中图灵和克拉克

美国之行与图灵测试

1942 年 11 月，图灵前往华盛顿帮助协调英国和美国之间的密码破译工作。那次任务之后，他在贝尔实验室度过了第二年的前两个月，当时贝尔实验室设在纽约市西街。他在那里遇到了开辟数位采样理论的哈利•奈奎斯特（1889—1976）和克劳德•埃尔伍德•香农。香农的论文“通信的数学理论”（1948 年）开创了信息论这一领域，他还引入了“比特”的概念。

图灵在贝尔实验室关注的是一台语音置乱设备，它主要用来保证大西洋上的电话通信安全。

回国后，图灵更多参与的是位于伦敦西南部特丁顿的国家物理实验室（NPL）的计算机项目。1944 年，NPL 的领导者是查尔斯•达尔文爵士（1887—1962），他的祖父曾撰写了在生物学上颇具影响的著作。达尔文创建了一个“数学部”，其工作就是研制自动计算机器。

数学部的负责人 J. R. 沃默斯利在 1945 年 6 月招图灵来 NPL 面试。沃默斯利读过那篇“可计算数”，并且希望图灵设计一台“自动计算引擎”（ACE）的计算机，而“引擎”这个词有意无意中唤起了他对查尔斯•巴贝奇的回忆。

图灵那时已经读过了冯•诺依曼那篇关于 EDVAC 的报告，对他自己的计算机有了一些想法，并在 1945 年结束之前完成了报告“在数学部中开发自动计算引擎的方案”。图灵的报告虽然说“对提出的计算器有了十分全面的考虑”，但还是建议“与冯•诺依曼‘关于 EDVAC 的报告’一起阅读”。

到了 1947 年 9 月，ACE 缺乏进展开始令图灵感到沮丧。他请了一年的半薪休假，离开了剑桥。NPL 期望图灵至少能再回来工作两年，但是他没有回来。（实验版的 ACE 一直到 1950 年才就绪，而且已经和图灵当初的设计偏离了许多。）

而图灵加入了从 1945 年就在曼彻斯特大学的麦克斯•纽曼的队伍里。纽曼获得批准，建立了一个新的计算机器实验室，并制造了一台叫做 Mark I 的机器。在 1948 年 6 月，Mark I 成为了“第一台完工的 EDVAC 类型的电子程序存储计算机”。

图灵在 9 月加入了曼彻斯特大学的数学系，参与纽曼的新项目。两个月后，他们和曼彻斯特的一个电子制造商费伦蒂有限公司达成协议，为后者制造商业化的机器。

图灵基本上是负责 Mark I 的编程工作。大约 1951 年，图灵接受的任务是为这个机器产品编写第一本“程序员手册”。在手册中，图灵将编程定义为：“一种使数字计算机按照人的意愿工作，并将其正确表达在穿孔纸带上的活动。”

图灵对人脑和机器之间联系的着迷，在 1936 年发表可计算数论文之后仍延续了很久。图灵的另一篇著名论文“计算机械与人工智能”发表在 1950 年 10 月的哲学期刊 Mind 上。

“机器能思考吗?”图灵问。他发明了一个测试，这个测试需要一个人坐在电传打字机前（在现代，类似于短消息，或者其他允许人们在看不见也听不见对方的情况下相互通信的手段）。这个人问问题，接受答案。如果另一端是计算机，而这个人无法判断它是否是一台计算机，那么就说计算机是具备人类智能的。

这就是著名的图灵测试，它至今依旧存在争议。任何对图灵测试有适当反对意见的人都应该读一读图灵的论文，里面有对很多合情合理的反对意见的解答。

据说一个通过图灵测试的聊天程序

图灵喜欢用术语“智能”而不是“思考”来处理这个问题，因为“思考”暗含在计算机内部进行的特定活动。

“‘机器能思考吗?’我认为，这个原始问题过于无意义，不值得讨论。不过，我认为到这个世纪末，这样的说法以及一般的教育观点都会有很大改观，那时候再谈及机器思考将不会受到抵触和反对。”

1950 年夏天，图灵搬到了位于曼彻斯特以南 10 英里的威姆斯洛。他对形态形成学产生了兴趣，这是一门研究组织细胞如何发展和分化，形成各种各样模式和形态的物种学科。这个研究涉及在曼彻斯特的计算机上运行仿真程序。

1951 年 3 月 15 日，阿兰•图灵因其在可计算数方面所做的工作，成为英国皇家学会的会士，举荐他的是麦克斯•纽曼和伯特兰•罗素。那天晚上，BBC 播放了图灵题为“数字计算机能够思考吗？”的录音谈话（这个广播的录音和其他图灵所有讲话的录音都已不知所踪了）。

牢狱之灾

1951 年 12 月，接连发生的一系列事件对日后产生了很大的影响。图灵在曼彻斯特的街上遇见了一个年轻人阿诺德•穆雷。工人出身的穆雷正处于偷窃罪缓刑期，也没有工作。图灵和穆雷共进了午餐，一起回到了图灵的家里。在接下来的一个月，他们还相会了几次。

1952 年 1 月底，图灵发现住所遭窃。他报了警，警察检查了现场的指纹。图灵指控阿诺德•穆雷行窃，而穆雷声称自己是无辜的，并指认真正的罪犯是自己的一个旧相识哈里。警方也在图灵的住所找到了哈里的指纹。哈里彼时因为其他一些事情正在坐牢，在被问到图灵一案时，哈里向警方揭发了图灵和其朋友间一些很私密的情况。

1952 年 2 月 7 日，就在乔治六世驾崩，他的长女伊丽莎白继位的隔日，警方传讯了阿兰•图灵。在几轮审讯后，图灵承认了与穆雷之间的关系。这个供认让图灵遭受了牢狱之灾，因为根据 1885 年的刑法修正案第 11 节：

“任何男性，公开或私下，组织或参与组织，引诱或试图引诱其他男性进行严重猥亵的行为，都应该视为不法行为，并理应被法庭判处不超过 2 年、可带劳役或不带劳役的监禁。”

图灵为自己的罪名辩护，法庭最后判处图灵 1 年缓刑，在此期间图灵必须接受荷尔蒙治疗。

在 20 世纪 50 年代初被认定为是同性恋可就糟了。在美国，50 年代初麦卡锡主义下的“赤色恐惧”很快转变为另一种形式上的政治迫害。理论上，“危险分子”是用来形容有泄漏国家机密倾向的人。但实际上，这个词是“同性恋者”的委婉说法。这种臆断是假定同性恋者容易遭到敲诈而泄漏国家机密。

美国政府对同性恋的做法影响到了英国政府。1951 年，美国国务院开始建议英国外交部注意政府里面的“同性恋问题”，后来施压英国政府更多地关注可能由同性恋引起的安全问题。

阿兰•图灵的择业自由因此变得很狭窄。政府最高机密的工作，例如战时图灵从事的工作，是绝不可能了，图灵也不可能再一次去美国。1952 年的一部美国法律禁止“患有精神错乱人格的外国人”入境，暗指的就是同性恋。

在英国的大街小巷以及政府部门，同性恋者的生活变得愈发艰难。当约翰•诺特-鲍尔爵士 1953 年被任命为伦敦大都市警察局局长时，他发誓要“铲除伦敦所有肮脏的场所”。同年，英国内政部指示要加大对“男性堕落行为”的打击力度。至少，伦敦的当地治安官已经厌倦了对犯罪的纵容态度，打算让罪犯“像过去一样直接被送回监狱里”。1953 年年末到 1954 年年初，报纸的头条都是在宣传某些男性被告发的消息。

可想而知，图灵生活在沉重的心理压力之下。我们不知道 1954 年 6 月 7 日的晚上发生了什么不一样的故事。我们也不知道是什么驱使图灵在睡觉前，将每晚都要吃的苹果蘸上了氰化物。

第二天早晨，图灵被发现死于家中的床上，床头还放着一个被咬了一口的苹果。警方调查后认为是剧毒的氰化物中毒，调查结论为自杀。当时图灵41岁。

曼彻斯特大学图灵纪念像（右手握苹果）

皇家赦免

2009 年，英国计算机科学家康明发起了为图灵平反的在线请愿，截止到 2009 年 9 月 10 日请愿签名人数已经超过了 3 万，为此，当时的英国政府及首相戈登布朗不得不发表正式的道歉声明。

2013 年 12 月 24 日，在英国司法部长克里斯・格雷灵的要求下，英国女王终于向图灵颁发了的皇家赦免。英国司法部长宣布，“图灵的晚年生活因为其同性取向而被迫蒙上了一层阴影，我们认为当时的判决是不公的，这种歧视现象现在也已经遭到了废除。为此，女王决定为这位伟人送上赦免，以此向其致敬。”

royal pardon

本文摘编自 Petzold 著作《图灵的秘密——他的生平、思想及论文解读》（中文版出版于 2012 年）。

作者：Charles Petzold

译者：杨卫东，朱皓等

本文系图灵教育授权计蒜客发布，如需转载请与作者本人联系。返回搜狐，查看更多