相對(duì)論、量子力學(xué)以及控制論被認(rèn)為是20世紀(jì)的三項(xiàng)偉大科學(xué)成就。1948年美國科學(xué)家維納發(fā)表專著提出了控制論(Cybernetics)。1954年,錢學(xué)森在美國出版《工程控制論》(Engineering cybernetics),把控制論發(fā)展為一門技術(shù)科學(xué)―工程控制論,成為推動(dòng)控制論科學(xué)思想的代表人物之一。
此后,俄文譯本于1956年,德文譯本于1957年,中文譯本于1958年相繼出版。書中所闡明的基本理論和觀點(diǎn),一方面奠定了工程控制論這門技術(shù)科學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ),另一方面指出了進(jìn)一步研究的方向,對(duì)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)理論的進(jìn)展起了重要作用。原書的中、英、德、俄等各種文版為世界各國科學(xué)技術(shù)工作者所引證和參考。
戴汝為院士接受本刊記者訪問
今年正值第一版《工程控制論》出版50周年,了解到此書對(duì)中國乃至世界自動(dòng)化界的重大意義,本站記者特別走訪了戴汝為院士。戴院士是我國著名的自動(dòng)化和控制論專家,早年曾作為老一輩科學(xué)家錢學(xué)森的助手在錢老身邊工作和學(xué)習(xí)。他曾于1956年聆聽過錢老親自講授他的最新著作《工程控制論》并整理筆記,更參與把英文版《工程控制論》譯成中文于1958年在國內(nèi)出版。
提起《工程控制論》,戴院士神采飛揚(yáng),與記者滔滔不絕地講起了當(dāng)年跟在錢學(xué)森身邊整理《工程控制論》筆記的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。
出版始末
《工程控制論》第一版是英文版,于1954年在美國出版。當(dāng)時(shí)錢學(xué)森在加州理工學(xué)院擔(dān)任教授,也是噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL,如書中扉頁所寫,當(dāng)時(shí)稱為“Jet Propulsion Center”)的負(fù)責(zé)人。那段時(shí)期錢學(xué)森在美國受到迫害,被迫離開了國防尖端技術(shù)的研究,受困達(dá)5年之久。在困境中,他轉(zhuǎn)向了工程控制論的研究,并出版了此書。
《工程控制論》第一版(1954年)
麥克羅?希爾(MeGraw-hill)圖書公司出版
戴院士回憶說:“1955年,錢老回國后的第一件事就是講工程控制論。那時(shí)候力學(xué)所沒地方,是在現(xiàn)在化學(xué)所的禮堂。講課的地點(diǎn)在中關(guān)村,當(dāng)時(shí)有200多人聽課。我跟何善育同志(中文譯本的另一位譯者)整理筆記,整理完筆記再發(fā)給大家。后來要出中文版,我們就把講義整理完了給錢老看,當(dāng)時(shí)的講義是油印的。有些看了錢老沒有意見的,就不需要再改動(dòng);有些需要再改動(dòng)的,那么改了以后再看。就是通過這樣一個(gè)過程,《工程控制論》的中文版是在1958年出版的,這是完全按照原書翻譯的。”
在中文版出版之前,《工程控制論》的德文譯本和俄文譯本已于1956年和1957年出版。俄文版組織翻譯的是宋健的老師費(fèi)德包姆,在其中還增加了一些俄文的文獻(xiàn),更在書中提到“工程控制論是中國的科學(xué)家錢學(xué)森首先提出來的”。
由于年代比較久遠(yuǎn),《工程控制論》第一版的原版及各個(gè)譯本在國內(nèi)已是極為罕見,尤其是英文原版。記者有幸在戴院士處見到一本,同時(shí)也見到了中文和俄文譯本,以及1948年維納所著《控制論》。這幾本書都保存得非常完好。
《工程控制論》中文譯本(1958年)
錢學(xué)森著,戴汝為、何善育譯
據(jù)戴院士介紹,錢老回國的時(shí)候只帶了兩本原版的《工程控制論》。一本在講課那段時(shí)間因?yàn)橛坝〉男枰o拆散了,之后就遺失了;另一本則由錢老借給一位國家領(lǐng)導(dǎo)人,最后不知所蹤。
戴院士現(xiàn)在保存的英文原版,還是戴院士在美國的一位朋友幫忙。他也知道今年是《工程控制論》出版50周年,同時(shí)也了解到錢老當(dāng)年帶回的兩本原版都遺失了。有一次他在美國的舊書店看到有七八本,就都買了回來,一本就到了戴院士手中。
意義深遠(yuǎn)
戴院士提及《工程控制論》,自豪之情溢于言表,不單單因?yàn)樽髡呤亲约旱睦蠋煛⒆约簠⑴c翻譯了中文譯本,也因?yàn)檫@本世所公認(rèn)的工程控制論經(jīng)典著作是中國人完成的。《工程控制論》從技術(shù)角度出發(fā)對(duì)各種工程控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制原理作了全面總結(jié)和探討,奠定了工程控制論的基礎(chǔ),指出了工程控制論的發(fā)展方向,推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)在工程中的廣泛應(yīng)用。此書于1956年獲中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
得到老師“青出于藍(lán)”的評(píng)價(jià)
1991年國務(wù)院、中央軍委、國務(wù)院授予錢學(xué)森“國家杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家”榮譽(yù)稱號(hào),有記者采訪錢學(xué)森得到這么大的獎(jiǎng)你激動(dòng)么?錢學(xué)森回答:“我這輩子激動(dòng)過三次。”第一次是1955年,他寫的《工程控制論》出版了,在回國之前,他帶著剛出版的《工程控制論》和他在加州理工學(xué)院的一本物理學(xué)講義(戴院士告訴記者,這本物理學(xué)講義涉及到了納米的技術(shù))去送給他的老師馮?卡門并和他告別。馮?卡門把書翻了翻,對(duì)他說:“你現(xiàn)在在科學(xué)技術(shù)上已超過我了!”聽到這樣的評(píng)價(jià),錢學(xué)森激動(dòng)極了。馮 卡門是全世界公認(rèn)的工程力學(xué)和航空技術(shù)權(quán)威啊!他覺得在美國呆了20年,能在科學(xué)技術(shù)方面得到了老師如此肯定的評(píng)價(jià),非常激動(dòng)。錢老的這次激動(dòng)也被戴院士津津樂道。
扭轉(zhuǎn)一個(gè)學(xué)科的命運(yùn)
控制論的出現(xiàn),通常都認(rèn)為從維納1948年出版《控制論》一書開始的,但維納的《控制論》發(fā)表后,在哲學(xué)界曾引起軒然大波。此書的副標(biāo)題是“動(dòng)物和機(jī)器中的控制和通信”。人也是動(dòng)物,把人和機(jī)器并列,甚至等同起來,有褻瀆人類尊嚴(yán)之嫌,所以惹怒了不少哲學(xué)家。前蘇聯(lián)的哲學(xué)界首先發(fā)起攻擊,稱控制論是一種反動(dòng)的偽科學(xué),是現(xiàn)代機(jī)械論的一種新形式。還有更嚴(yán)重的批評(píng)說,控制論是為帝國主義服務(wù)的戰(zhàn)爭工具等。這位科學(xué)家在前蘇聯(lián)和東歐被視為反動(dòng)的偽科學(xué)家和帝國主義的幫兇。
《控制論》(1948年),維納著
1954年《工程控制論》出版,并迅速地被譯成德、俄、中文版。書中系統(tǒng)地揭示了控制論對(duì)自動(dòng)化、航空、航天、電子、通信等科學(xué)技術(shù)的意義和深遠(yuǎn)影響,寫的全是技術(shù)科學(xué),并未觸及到人類這種動(dòng)物的尊嚴(yán)。包括前蘇聯(lián)在內(nèi)的世界各國科學(xué)界立即接受了這一新學(xué)科,從而吸引了大批數(shù)學(xué)家、工程技術(shù)學(xué)家從事控制論的研究,推動(dòng)了五六十年代該學(xué)科發(fā)展的高潮。在這種形勢(shì)下,原持批判態(tài)度的哲學(xué)家們只好放下武器,悄悄修改了各辭書中的詞條,肯定控制論是一門“研究信息和控制一般規(guī)律的新興科學(xué)”。
戴院士又說起充分體現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的國際會(huì)議。1960年9月在莫斯科舉行了IFAC(國際自控聯(lián),代表著國際自動(dòng)控制界的最高水平)第一屆世界代表大會(huì)。當(dāng)時(shí)在國內(nèi)找了錢學(xué)森先生作為國際自控聯(lián)的成員。他是中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)的第一、第二任理事長,代表參加一些國際活動(dòng)。但1960年的會(huì)議,錢老沒有去,是別人代表他參加的。在那次會(huì)上,全世界控制論科學(xué)家咸集于莫斯科大學(xué)禮堂。而《控制論》的作者維納受到英雄般的接待,進(jìn)入大廳時(shí),大家都起立歡迎。
影響許多人改變專業(yè)
戴院士便是其中之一。戴院士是在1951年考入清華大學(xué)的數(shù)學(xué)系,經(jīng)過1952年的院系調(diào)整,于1955年在北大的數(shù)學(xué)力學(xué)系畢業(yè),畢業(yè)之后被分配到了力學(xué)所。所里給每個(gè)大學(xué)生安排一個(gè)導(dǎo)師,由于戴院士要整理《工程控制論》的筆記,所以就跟著錢老。正因?yàn)楫?dāng)時(shí)做的一系列與《工程控制論》相關(guān)的工作,戴院士后來就進(jìn)了自動(dòng)化所,直到現(xiàn)在。許多人認(rèn)識(shí)戴院士,也是因?yàn)椤豆こ炭刂普摗分形淖g本的出版。戴院士笑稱,翻譯中文譯本的時(shí)候自己才大學(xué)畢業(yè)沒幾年,但是許多人以為自己是位老先生。
據(jù)戴院士說,就他了解的,西北工業(yè)大學(xué)校長戴冠中教授和總裝部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主任、前國防科技大學(xué)校長郭桂蓉中將,也都是受了《工程控制論》的影響,改變了他們最初的專業(yè)。
高瞻遠(yuǎn)矚
作為一個(gè)科學(xué)家,能夠預(yù)見數(shù)年后的問題甚至對(duì)其提出解決的方法,這是科學(xué)家水平的一個(gè)體現(xiàn)。而錢老的《工程控制論》在這點(diǎn)上尤其突出。
《工程控制論》全書共有18章,后12章都是出版數(shù)年乃至數(shù)十年后自動(dòng)控制發(fā)展的部分,是自動(dòng)控制論研究的熱點(diǎn)問題。
美國斯坦福大學(xué)的控制論專家倫伯格說:《工程控制論》一書的學(xué)術(shù)思想在國際上超前5年。已故自動(dòng)控制專家高為炳院士曾做過一個(gè)統(tǒng)計(jì),凡是當(dāng)時(shí)自動(dòng)控制的書和雜志,沒有不引用《工程控制論》的。
直到2000年,國際著名的自動(dòng)控制理論專家Astrom在美國出版《Control of Complex Systems》(控制系統(tǒng)的復(fù)雜性),一開始就引用了工程控制論“序言”中的一段話:“這門新科學(xué)的一個(gè)非常突出的特點(diǎn)就是完全不考慮能量、熱量和效率等因素,可是在其它各門自然科學(xué)中這些因素都是十分重要的。控制論所討論的主要問題是一個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)不同部分之間的相互作用的定性性質(zhì)以及整個(gè)系統(tǒng)的總的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。”這是50年前就提出的,錢老在50年前就看到信息與系統(tǒng)的作用。
許多思想直到現(xiàn)在還應(yīng)用在控制理論上,如自適應(yīng)等。而書中的最后一章也提出了用不可靠的元件構(gòu)造可靠的系統(tǒng),也就是容錯(cuò)的思想。
赤子之心
從與戴院士的交談中可以聽出,戴院士對(duì)錢老崇高的愛國之情,嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng),學(xué)術(shù)上的遠(yuǎn)見卓識(shí)都極為推崇。他特別提到了一件小事。
錢老在美國呆了20年,在美國東部的麻省理工學(xué)院取得碩士學(xué)位,在西部的加州理工學(xué)院取得博士學(xué)位,又在麻省理工學(xué)院獲得了最年輕的教授職稱。在講工程控制論的時(shí)候,大家都是很驚喜的。因?yàn)殄X老用的完全是北京話,沒有一句英文。戴院士回憶說:“我知道他在語言上是花了很大工夫的。他在國外那么多年,對(duì)中文的翻譯并不是很清楚。他多次問別人某一個(gè)英文在漢語中究竟是什么意思。比如說‘random’這個(gè)詞,另外一個(gè)人就告訴他‘random’在國內(nèi)叫‘隨機(jī)’,他為這個(gè)單詞問了好些人。最后他講課的時(shí)候一個(gè)英文也沒有,令大家都很感動(dòng)。”
戴院士又講起了錢老拒絕美國要給他院士稱號(hào)的事情。1985年,美國總統(tǒng)科學(xué)顧問基沃思訪華,他表示:錢老在美工作過20年,對(duì)美國的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特別是軍事科學(xué)的發(fā)展,做出過很大貢獻(xiàn)。美愿邀請(qǐng)錢學(xué)森訪美,并由政府和有關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)表彰他對(duì)科學(xué)的重要貢獻(xiàn),將授予他美國科學(xué)院院士和美國工程院院士榮譽(yù)稱號(hào)。如錢不去美訪問,美方可派美國科學(xué)院院長普雷斯來華,授予錢學(xué)森“國家勛章”,表彰他的貢獻(xiàn)。當(dāng)錢老正式接到國防科工委、國家科委和外交部三家的聯(lián)合請(qǐng)示件以后,他明確表示:“當(dāng)年我離開美國,是被驅(qū)逐(deport)出境的,按美國法律規(guī)定,我是不能再去美國的。美國政府如果不公開給我平反,今生今世絕不再踏上美國國土。”所以,美國人給他再高的榮譽(yù),錢老也不稀罕。錢老說:“如果中國人民說我錢學(xué)森為國家,為民族做了點(diǎn)事,那就是最高的獎(jiǎng)賞,我不稀罕那些外國榮譽(yù)頭銜!”
控制論與中國的淵源
控制論的發(fā)端在清華大學(xué)
梁誠瑞在“維納的控制論和清華大學(xué)”一文中考證說:“控制論并非如人們所知道的那樣產(chǎn)生于美國,它的發(fā)端在中國的清華大學(xué)。”梁先生引用維納1954年出版的回顧科學(xué)生涯的書《我是一個(gè)數(shù)學(xué)家》中的自述,他寧愿選擇在清華大學(xué)任客座教授的1935年作為創(chuàng)立控制論的起點(diǎn)。他在清華大學(xué)與李郁榮教授合作研制濾波器時(shí),開始了對(duì)控制論的研究。正是在清華大學(xué),維納實(shí)現(xiàn)了從純數(shù)學(xué)領(lǐng)域向電機(jī)工程和技術(shù)科學(xué)的轉(zhuǎn)變。
1960年在莫斯科舉行IFAC第一屆世界代表大會(huì)時(shí),維納應(yīng)邀參加了《哲學(xué)問題》雜志編輯部舉行的有關(guān)控制論的座談會(huì)。當(dāng)被問到:“創(chuàng)立控制論時(shí),是否出現(xiàn)過某些哲學(xué)思想的影響?”維納回答說:“在哲學(xué)家中有一個(gè)人,如果他活到今天,毫無疑問,他將研究控制論。這個(gè)人就是萊布尼茨。”德國數(shù)學(xué)、哲學(xué)家萊布尼茨最早試圖用數(shù)學(xué)形式建立邏輯推理體系,發(fā)明過二元算術(shù)計(jì)算方法。據(jù)查萊布尼茨于1697年通過耶穌會(huì)理士白晉得到過中國的《易經(jīng)》,研究過“圓圓方位圖和六十四卦次序圖”,受到啟發(fā)。白晉當(dāng)時(shí)是康熙宮內(nèi)的法國傳教士,受命返回歐洲,系統(tǒng)地向萊布尼茨介紹了中國的古代哲學(xué)。在《萊布尼茨全集》第四卷第一期上有他給友人的一封長信,其中有對(duì)《易經(jīng)》的評(píng)論,他還寫過《論中國人的自然哲學(xué)》長篇論文。梁誠瑞的結(jié)論是:“控制論的直系祖先是歐洲的萊布尼茨,其哲學(xué)基礎(chǔ)來自《易經(jīng)》。”
《工程控制論》出版后的中國自動(dòng)化的發(fā)展
問及《工程控制論》給中國的自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展帶來何種作用時(shí),戴院士表示肯定,但是也謙虛地稱自己當(dāng)時(shí)還年輕,只能說一同經(jīng)歷了那段時(shí)間。
1956年國家規(guī)劃要在科學(xué)院新建立四個(gè)研究所,有計(jì)算機(jī)所、電子所、半導(dǎo)體所、自動(dòng)化所。錢老參加了整體規(guī)劃的綜合組。由于當(dāng)時(shí)的國際形勢(shì),成立自動(dòng)化所在很大程度上還是軍事方面的意義。后來一做規(guī)劃,又請(qǐng)了一些蘇聯(lián)的專家,結(jié)果是把“自動(dòng)化”的定位在了“工業(yè)自動(dòng)化”上。