可編程計(jì)算器和科幻故事是如何引領(lǐng)蘇聯(lián)青少年進(jìn)入數(shù)字時(shí)代的

盡管計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代社會無處不在，但如今大部分學(xué)生從未學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)科學(xué)或計(jì)算機(jī)編程。而那些學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)課程的學(xué)生通常只是學(xué)習(xí)低層次的技能，而非深入探討計(jì)算機(jī)的概念或理論。幾十年前，有幾個國家曾經(jīng)在全國范圍內(nèi)推廣過計(jì)算機(jī)教育。比如在20世紀(jì)80年代，英國政府就曾實(shí)施過一個廣受歡迎且頗為成功的項(xiàng)目計(jì)劃，將數(shù)千臺BBC Micro引進(jìn)課堂。

但是最雄心勃勃的計(jì)算機(jī)教學(xué)項(xiàng)目你可能從未聽說過，這個項(xiàng)目產(chǎn)生在一個你絕對想不到的地方——蘇聯(lián)。

此時(shí)你可能會心一笑，腦海中浮現(xiàn)出那個曾經(jīng)發(fā)明了《俄羅斯方塊》，卻在冷戰(zhàn)中敗北的蘇維埃社會主義共和國聯(lián)盟。蘇聯(lián)的敗北有一個隱藏因素，即蘇聯(lián)未能充分認(rèn)識到數(shù)字時(shí)代的強(qiáng)大威力。確實(shí)，蘇聯(lián)政府從未建立全國范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也沒有為公民提供經(jīng)濟(jì)適用的個人電腦。但如果你認(rèn)同這種技術(shù)失誤導(dǎo)致政治失敗的說法，那么你就錯過了全球計(jì)算機(jī)化進(jìn)程中一段重要且吸引人的故事，在這個故事中，蘇聯(lián)青少年對一本以探險(xiǎn)和自我發(fā)現(xiàn)為主題的科幻小說產(chǎn)生了濃厚的興趣，并由此開始自學(xué)或互相學(xué)習(xí)，即利用他們身邊唯一可利用的工具進(jìn)行編程：這個工具就是可編程計(jì)算器。

1985年9月，整個蘇聯(lián)的所有九年級學(xué)生開始學(xué)習(xí)一門新課程——信息學(xué)和計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)。這門必修課程旨在普及編程技能。為了在整個蘇維埃共和國約6萬多所中學(xué)中開展這門課程，需要有15種語言版本的教科書，培訓(xùn)10萬名教師以及100萬臺電腦。

每一項(xiàng)條件都不容易實(shí)現(xiàn)。國家不為學(xué)校提供設(shè)備；教科書的印制及發(fā)放分布不均；很多老師甚至從未接受過必要的培訓(xùn)。

其間，這一計(jì)劃在國際范圍內(nèi)引發(fā) 了計(jì)算機(jī)專家對“計(jì)算機(jī)技能”的不同定義的爭論。美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家和企業(yè)家愛德華?弗雷德金（Edward Fredkin）認(rèn)為，美國的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該告訴蘇聯(lián)：

我們現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識到，計(jì)算機(jī)技能并非是指編程能力，也不是弄懂計(jì)算機(jī)的工作原理，弄清楚什么是比特、字節(jié)、觸發(fā)器、邏輯門等等。我們現(xiàn)在認(rèn)識到，真正的計(jì)算機(jī)技能指的是會使用高級應(yīng)用程序，比如文字處理和電子表格系統(tǒng)。

作為回應(yīng)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家安德列?埃爾肖夫（Andrei Ershov）譏諷道，寫代碼和打字并不沖突。埃爾肖夫曾經(jīng)是西伯利亞科學(xué)城阿卡杰姆戈羅多克（Akademgorodok）計(jì)算機(jī)中心的負(fù)責(zé)人，也曾是計(jì)算機(jī)技能普及計(jì)劃的主要發(fā)起人。與弗雷德金的觀點(diǎn)截然相反，埃爾肖夫認(rèn)為計(jì)算機(jī)技能的普及是為了培養(yǎng)人的智力習(xí)性，他稱之為“算法思維”。

埃爾肖夫的這一觀點(diǎn)部分來源于自己師從蘇聯(lián)控制論的杰出代表阿里克西?里雅普諾夫（Aleksei Liapunov）的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。從里雅普諾夫那里，埃爾肖夫形成了控制論思維，并將技術(shù)和社會聯(lián)系起來。在他看來，算法是人與機(jī)器的一種溝通形式。

埃爾肖夫也從西方實(shí)踐中汲取靈感。1958年9月，埃爾肖夫隨一支蘇聯(lián)計(jì)算機(jī)專家考察團(tuán)奔赴美國。在美國，埃爾肖夫與后來成為圖靈獎首位獲得者的艾倫?佩里斯（Alan Perlis）進(jìn)行了交流，這次交流讓埃爾肖夫頗有收獲。佩里斯向埃爾肖夫介紹了自己著力開發(fā)的通用算法語言Algol。開發(fā)這一語言的目的是讓軟件具備可移植性和國際化。埃爾肖夫采納了Algol計(jì)劃，并在20世紀(jì)60年代初著手為這門語言開發(fā)強(qiáng)大的編譯器。Algol社群的普世主義愿景表明了埃爾肖夫的計(jì)算機(jī)教育觀點(diǎn)。

埃爾肖夫的計(jì)算機(jī)教育計(jì)劃還深受其于20世紀(jì)70年代初訪問麻省理工學(xué)院經(jīng)歷的影響。當(dāng)時(shí)他在麻省理工學(xué)院見到了西摩爾?派普特（Seymour Papert），并了解了Logo計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。Logo是專門為孩子設(shè)計(jì)的編程語言。

但是，隨著埃爾肖夫?qū)ξ鞣接?jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的不斷了解，他認(rèn)為蘇聯(lián)應(yīng)當(dāng)走出一條自己的信息化道路，這條道路應(yīng)當(dāng)蘊(yùn)含社會主義價(jià)值，減少對黑匣子似的商品計(jì)算機(jī)的依賴，蘇聯(lián)的信息化應(yīng)當(dāng)專注于培養(yǎng)公民的思維能力和思維習(xí)慣。他認(rèn)為，學(xué)生們通過學(xué)習(xí)編程就能培養(yǎng)抽象推理能力和以目標(biāo)為導(dǎo)向的解決問題思維。20世紀(jì)70年代末，埃爾肖夫和他在阿卡杰姆戈羅多克計(jì)算機(jī)中心的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制定了教育計(jì)劃，在西伯利亞地區(qū)學(xué)生的幫助下，在地方學(xué)校制作課程表和開展試驗(yàn)。

埃爾肖夫當(dāng)然明白，要想在全國范圍內(nèi)推廣這個計(jì)劃，還需要更多支持。他開始向蘇聯(lián)政府、計(jì)算機(jī)專家、教育家、家長、孩子以及國際社會鍥而不舍地宣傳他關(guān)于“編程是第二技能”的思想。1985年，米哈伊爾?戈?duì)柊蛦谭蛏吓_后采取了一系列改革措施，阿卡杰姆戈羅多克的信息學(xué)課程計(jì)劃最終被正式采納。

蘇聯(lián)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的低效導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)習(xí)這門課程的九年級學(xué)生沒有電腦來檢驗(yàn)自己學(xué)習(xí)的技能。改革派認(rèn)為這算不上問題。教學(xué)材料鼓勵學(xué)生在紙上進(jìn)行編程并進(jìn)行想象練習(xí)。比如，讓學(xué)生演繹出一個叫Dezhurik的機(jī)器人（名字來源于俄羅斯單詞dezhurnyi，意為負(fù)責(zé)維護(hù)教室的人），為這個機(jī)器人進(jìn)行“關(guān)窗戶”或“擦黑板”的編程。當(dāng)遙遠(yuǎn)的蘇聯(lián)城市哈巴羅夫斯克的學(xué)生抱怨沒有電腦時(shí)，埃爾肖夫鼓勵他們要有主動學(xué)習(xí)精神，并強(qiáng)調(diào)青年人仍有機(jī)會“趕上時(shí)代發(fā)展的列車”。

埃爾肖夫?qū)W(xué)生們沒有電腦這一點(diǎn)不以為然。他說，無論學(xué)生能否在電腦上實(shí)際運(yùn)行程序，最重要的都是學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)算法并將算法編寫成程序。埃爾肖夫在致學(xué)生的一封信中總結(jié)道：“即使老師出于同情給了你一個滿意的分?jǐn)?shù)，電腦也不會容忍你的任何失誤。你的錯誤，就像一塊穿不透的金屬，一直到學(xué)年結(jié)束都會存在。如果沒有算法，沒有程序，沒有設(shè)計(jì)，即使坐在計(jì)算機(jī)旁也無濟(jì)于事?！?/p>

━━━━

雖然蘇聯(lián)人民無法用上計(jì)算機(jī)，但其中數(shù)以百萬計(jì)的蘇聯(lián)人卻能夠使用可編程科學(xué)計(jì)算器這樣的計(jì)算設(shè)備。這些手持設(shè)備能夠存儲指令和數(shù)字用于后續(xù)執(zhí)行?；萜?a target="_blank">公司在1974年推出HP-65之后，可編程計(jì)算器就在西方流行起來，并且直到現(xiàn)在還擁有粉絲和用戶。

自20世紀(jì)70年代中期開始，蘇聯(lián)的微電子產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)了數(shù)百萬臺電子計(jì)算器，主要是供全世界最龐大的工程師群體使用。在西方，蘇聯(lián)的計(jì)算器用戶促進(jìn)了計(jì)算器設(shè)備程序和應(yīng)用的發(fā)展。與西方不同，在蘇聯(lián)只有極少數(shù)家庭有個人電腦。因此，計(jì)算器扮演了很多角色，包括作為計(jì)算機(jī)教育的臨時(shí)計(jì)算平臺和促進(jìn)游戲文化的繁榮。

當(dāng)時(shí)一份名為《青年技術(shù)》（Tekhnika Molodezhi）的科學(xué)雜志就融合了這兩個角色，這份雜志由蘇聯(lián)共產(chǎn)主義青年團(tuán)出版?！肚嗄昙夹g(shù)》主要面向青少年，訂閱用戶數(shù)達(dá)到150萬。1985年1月，《青年技術(shù)》開始接手埃爾肖夫計(jì)算機(jī)技能計(jì)劃，留出專門版面發(fā)表有關(guān)利用當(dāng)時(shí)最流行的計(jì)算器Elektronika B3-34進(jìn)行編程的內(nèi)容。這款計(jì)算器當(dāng)時(shí)的售價(jià)是85盧布。然而讀者們對這一專欄卻反應(yīng)平平。

之后，自1985年8月起，《青年技術(shù)》開始連載太空旅行小說《康提基號：通往地球之路》（Kon-Tiki: A Path to the Earth）。在這個史詩般的探險(xiǎn)故事中，一位工程師和一位飛行員歷盡千辛萬苦駕駛登月飛行器從月球返回到地球。小說的故事背景來自美國的一款流行電腦游戲——《登月者》（Lunar Lander），在這款游戲中，玩家控制推進(jìn)器并計(jì)算軌道，指引登陸器安全降落到月球。這款游戲的蘇聯(lián)版本叫做Lunalet。小說在每一回中都會讓讀者拿起計(jì)算器，將自己變成飛行員，將手中的計(jì)算器變成太空飛船。

該系列連載一炮走紅，《青年技術(shù)》也成為可編程計(jì)算器年輕用戶群常登陸的最杰出的論壇之一。在這部未來主義的敘事小說中，每一個章節(jié)都結(jié)合了宇宙航行物理法則以及利用B3-34進(jìn)行編程的技巧。而它吸引讀者的原因是跌宕起伏的故事情節(jié)以及小說聚焦于克服人類自身和技術(shù)的局限性。

小說參考了1947年托爾?海爾達(dá)爾（Thor Heyerdahl）乘木筏跨越太平洋的經(jīng)歷，康提基是小說中主角在地球之旅中為小船所起的名字。小說的故事情節(jié)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了原游戲中宇宙飛船降落的最初目標(biāo)?！巴ㄍ厍蛑贰毖葑兂闪艘淮巫晕野l(fā)現(xiàn)之旅。在某個故事片段中，飛行員穆恩?華克（Moon Hawk）反思自己容易犯錯誤的問題：“我不是計(jì)算機(jī)，我是人類，我會犯錯是正常的。因此我無法選擇一條不允許出錯的路。當(dāng)然，如果我可以選擇，我更愿意在允許我失誤的同時(shí)，也給我改正失誤的機(jī)會。”

即使在小說的結(jié)尾，故事的主人公還是出現(xiàn)了失誤：他們返回地球后，只能落在海洋里，被迫發(fā)出求救信號。他們在等待救援的時(shí)候，飛行員坦白道：“畢竟我只是一名宇航員，不是航海的船長?！?/p>

小說中故事敘述與編程的巧妙結(jié)合還要?dú)w功于《青年技術(shù)》科幻欄目的主編米哈伊爾?普霍夫（Mikhail Pukhov）。普霍夫畢業(yè)于蘇聯(lián)最著名的工程院?！箍莆锢砑夹g(shù)學(xué)院，他的父親是一位杰出的數(shù)學(xué)家。普霍夫放棄了自己在中央無線電工程科學(xué)研究所的職業(yè)前程，轉(zhuǎn)而投入到寫作和編輯的工作之中。

在開始寫《康提基號》的故事前，普霍夫深入研究了計(jì)算器的功能以及它對誤操作的響應(yīng)。東方和西方的計(jì)算器用戶都喜歡迅速探索未注明的功能，從而讓設(shè)備完成其設(shè)計(jì)者也未曾想到過的任務(wù)。這種探索被稱為“錯誤學(xué)”，源于執(zhí)行計(jì)算器未注明功能時(shí)出現(xiàn)在屏幕上的“錯誤”提示。普霍夫在小說中將“錯誤學(xué)”發(fā)揚(yáng)光大，他詩意地將非正常的符號組合稱之為“釣魚”（fishing）。

同時(shí)讀者也會向《青年技術(shù)》雜志反饋?zhàn)约旱奶剿鞒晒Ｓ形蛔x者就曾洋洋得意地介紹自己的發(fā)現(xiàn)：“我告訴你們，我發(fā)現(xiàn)了一種任意組合數(shù)字和符號‘Е,’‘Г,’‘С,’‘L,’‘-,’的簡便方法，而不是從B3-34計(jì)算器的零開始。”對于很多讀者來說，能讓自己的名字和程序出現(xiàn)在《青年技術(shù)》上就是最高的榮耀。

就這樣，《青年技術(shù)》及其科幻欄目主編幫助培養(yǎng)了一代黑客和計(jì)算機(jī)愛好者。如果你覺得一本國家認(rèn)可的雜志鼓勵黑客行為很奇怪，那么請思考一下美國黑客文化的起源——就當(dāng)作一次技術(shù)調(diào)查實(shí)踐吧。史提芬?萊西（Steven Lecy）在其1984年出版的《黑客：計(jì)算機(jī)革命的英雄》一書中將麻省理工學(xué)院黑客的起源追溯到鐵路愛好者俱樂部。蘇聯(lián)的情況與此類似，國家利益與草根的積極熱情相結(jié)合，共同孕育了無線電愛好者的實(shí)踐探索文化。對于像普霍夫這樣的無線電工程師，以及在課堂上利用小說進(jìn)行教學(xué)的教育者來說，推翻計(jì)算器的設(shè)計(jì)說明也是一種發(fā)展科技能力的方式。

小說的讀者和玩家在不知不覺中就完成了埃爾肖夫所設(shè)想的培養(yǎng)編程能力目標(biāo)。在讀者的反饋信件中，很多人都要求提供更多游戲以及可使用其他計(jì)算器改寫程序的流程圖。某位讀者寫信說：“希望看到程序是一種有意識的行為模式，而不是沒有思想的符號列表。希望在雜志的幫助下，不僅可以運(yùn)行雜志所提供的程序，還能創(chuàng)造自己的新程序?！睆倪@個意義來說，小說及計(jì)算器用戶群體推廣傳播了埃爾肖夫計(jì)算機(jī)技能的思想。

但是埃爾肖夫的課程是否也取得了成功呢？當(dāng)然，任何教育倡議的實(shí)施結(jié)果都很難去衡量。蘇聯(lián)統(tǒng)計(jì)學(xué)家很可能通過某種方式對實(shí)施效果進(jìn)行了監(jiān)測，但是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)很難反映發(fā)生在教室內(nèi)外的真實(shí)狀況。

我曾在幾個俄羅斯計(jì)算器用戶論壇上發(fā)貼，希望能夠收到《康提基號》讀者的消息。我收到的反饋中都流露出了懷舊之情。很多人寫道，對小說的癡迷刺激他們?nèi)ベ徺I計(jì)算器。一位論壇成員描述了如何在得到自己的計(jì)算設(shè)備前學(xué)習(xí)編程原理：“整整半年的時(shí)間里，我就像吸塵器一樣吸取有關(guān)編程和計(jì)算器的任何有用信息。”而對另一部分人來說，計(jì)算器只能算一個敲門磚，后來，他們賺到了足夠的錢去買計(jì)算機(jī)部件（改革時(shí)期的街頭市場可以買到），然后組裝成計(jì)算機(jī)。其間，《青年技術(shù)》的復(fù)印版繼續(xù)通過二手書店流轉(zhuǎn)，新讀者可在二手書店發(fā)現(xiàn)這本很早以前就出版的小說。如今，你可以毫不費(fèi)力地在網(wǎng)上找到這本雜志的電子版，以及計(jì)算器模擬器。

這種讀書時(shí)期的經(jīng)歷對人們職業(yè)生活所產(chǎn)生的影響不十分清楚。除非你曾親身經(jīng)歷，否則你無法完全理解蘇聯(lián)解體后經(jīng)濟(jì)危機(jī)所帶來的巨大混亂。在俄羅斯，那段時(shí)間被稱為“混亂的20世紀(jì)90年代”?！犊堤峄枴返淖x者成長為這個新興國家的公民。他們中的大部分都無法選擇自己的職業(yè)生涯。對于很多人來說，編碼成為了一份工作、一件工具和一種途徑。在那段時(shí)期的俄羅斯，“通用性”編程技能不再與創(chuàng)造一個計(jì)算機(jī)技能的社會相聯(lián)系。編程促進(jìn)了移民，有能力的程序員選擇離開俄羅斯到國外發(fā)展事業(yè)。

━━━━

蘇聯(lián)為普及計(jì)算機(jī)技能所做出的努力是對西方國家關(guān)于信息時(shí)代的假設(shè)的不同詮釋。與西方國家不同，蘇聯(lián)的數(shù)字革命不是極客或天才的革命，而是在國家支持下，學(xué)者、作家、教育家與政府官員、工商業(yè)者以及程序員共同為了一個目標(biāo)而努力。它并非依靠個人電腦，而是用計(jì)算器、紙筆以及學(xué)生自己的想象力。

盡管數(shù)字技術(shù)狂熱者埃爾肖夫和普霍夫干勁十足，但這項(xiàng)計(jì)劃的理想目標(biāo)沒有達(dá)到普遍性。蘇聯(lián)的數(shù)字革命效果最好的地方大致可以猜得到，比如省會城市的貴族學(xué)?；蛘呤吞烊粴飧簧藤澲钠h(yuǎn)學(xué)校。《青年技術(shù)》突破了某些地域和經(jīng)濟(jì)制約，為那些缺乏啟蒙教師或個人電腦的學(xué)生提供了動力、入口以及論壇。但是這份雜志卻沒有填補(bǔ)性別的鴻溝。不同于蘇聯(lián)程序員群體以及無性別差異的信息學(xué)課堂，給《青年技術(shù)》雜志寫信反饋探索成果的讀者群體中，男性占主導(dǎo)。

因此，埃爾肖夫等人努力奮斗的數(shù)字社會主義社會并未完全實(shí)現(xiàn)。無論是逝世于1988年的埃爾肖夫，還是蘇聯(lián)，都未能長期推動這項(xiàng)計(jì)劃。但是，我們不能草率地摒棄這個致力于培養(yǎng)所有學(xué)生算法思維的想法。蘇聯(lián)沒有預(yù)想到信息時(shí)代的諸多挑戰(zhàn)。但是記住計(jì)算機(jī)時(shí)代的過去，可以幫助我們解決當(dāng)前的一些難題。