自由穿梭在物理、数学、计算机与教育的巨人：戴克斯特拉

　　我们经常会为天才贴上各种标签，例如：小学就会解联立方程式、跳级录取大学、破解几百年来无人能解世纪大难题等。还有一种天才，他们灵巧地穿梭在多种不同领域间，提出让世人眼睛为之一亮的发现。

　　今天要介绍的是一位灵巧穿梭在物理、数学、计算机科学、教育的男人：戴克斯特拉（Edsger. W. Dijkstra, 1930-2002）。

　　戴克斯特拉出生于荷兰，父亲是化学家，母亲是数学家。尽管成长在浓厚的理科氛围中，他高中时却想成为律师，期待有一天能代表荷兰出席联合国。不过这个梦想在毕业考时被迫中止，理由不是常见的没考上自己的第一志愿，而是戴克斯特拉在数学、物理、化学与生物都拿到满分，促使老师和父母力劝他往自然科学方面发展。

　　某种程度上，就像许多原本对文科有兴趣的学生，却因为理科表现太好而选择唸理工科系。有些人遇到这个状况会选择抗议，或之后适应不良，但戴克斯特拉没有这些问题，顺利进入莱顿大学的理论物理系。而后，戴克斯特拉的父亲再次提供建议，鼓励他去参加程式设计课程，顺服的戴克斯特拉开始学习程式设计。这项能力帮助他获得第一份工作──在阿姆斯特丹数学中心担任程式设计师。

　　也因为多会了程式设计，戴克斯特拉开始思考下一步该往哪里走，他认为程式设计和理论物理学不容易结合，请教了阿姆斯特丹数学中心的上司，同时也是阿姆斯特丹大学资讯工程学系的教授韦恩加登（A. van Wijngaarden）。韦恩加登相当看好戴克斯特拉，认为他有程式设计的天份，将来搞不好会成为计算机科学领域的关键人物，大力鼓励戴克斯特拉。事后证明韦恩加登不仅眼光正确，他也是一位很好的说服者。

　　这场改变戴克拉斯特一生的会谈，多年后回忆起来，记忆犹新。

　　就在离开他的研究室之后的几个小时内，我感觉到自己完全是另一个人了。

　　于是，在父亲与长官的鼓励下，他决定不再研究理论物理，进入阿姆斯特丹大学攻读资工博士学位，正式走上计算机科学这条路。

　　不只是程式设计专家，也是一位数学家

　　戴克斯特拉在程式设计、演算法等领域中提出许多创新概念，对计算机科学有着巨大的影响。这些贡献让他在 1972 年获得了有计算机科学界诺贝尔奖之称的图灵奖（ACM Turing Award）。这个领域的朋友对他绝对不陌生，没错，鼎鼎大名的Dijkstra 演算法正是以他命名的。

　　戴克斯特拉被认为是计算机科学的先驱之一。他的回忆录里有这么一个小插曲：他博班第一年时结婚，办理手续时必须说明自己的职业，戴克斯特拉说自己是程式设计师。然而，当时这个职业类别在荷兰尚未受到认可，几乎没有人靠写程式维生，当局因此驳回。最终注记在计算机科学大师的结婚证书上的职业，依然是理论物理学家。

　　戴克斯特拉一生致力于融合数学与程式设计。图／梗图产生器

　　戴克斯特拉的第二份工作是埃因霍温科技大学的数学系教授。他认为，数学逻辑与程式设计相辅相成，唯有明确的逻辑思路与数学分析能力，才能在程式设计中清楚思考出每个步骤。

　　戴克斯特拉说过许多名言，其中包括：

　　计算时，我们容易搞砸一切。数学的简洁与精确不是可有可无的奢侈品，是生死攸关的大事。

　　（In the practice of computing, where we have so much latitude for making a mess of it, mathematical elegance is not a dispensable luxury, but a matter of life and death.）。

　　从这句话让人充分感受到让人充分感受到，他不只是程式设计专家，也是一位数学家

　　在数学系教书的 11 年里，戴克斯特拉致力于融合程式编写与数学研究，将数学分析带进程式编写的环节中，让数学与程式设计不再只是两个独立的学科，而是关系紧密的孪生领域。

　　戴克斯特拉在 1984 年，58 岁时离开荷兰，越洋来到美国，在陌生环境重回熟悉的领域，担任德州大学奥斯汀分校资工系教授。如果你以为他只是重新回到电脑前面研究程式码的话，那就错了！他开始与其他学者共同撰写谓词演算注1的书，倡导透过方程式真假值的计算来证明定理，用数学运算来推理程式语言。同时，他把研究触角伸到更多的数学领域，如座标几何、线性代数、图论等。

　　不论在数学系或资工系教书，戴克斯特拉都紧紧将两个领域交织在一起。

　　在研究手稿中窥见作育英才的热情

　　作为一位教授，戴克斯特拉最为人所知的是他相当喜欢以手写文书当作记录，甚至是学术界公认文笔好，用字遣词简洁又清楚的作家。他亲笔记下多数的研究成果，帮自己的研究手稿逐一编号。他喜欢手写的程度，让他连课程大纲也手写。

　　为了让更多人可以接触到戴克斯特拉的研究，德州大学建立一个网站注2，里面整理了他的手稿，除了课程大纲之外，还有不少手稿是论文的前身。这个网站就像是一座仓库的大门，打开这扇门就可以看到知识被整齐地堆叠在里头。

　　1995 年微积分课程的手稿。

　　以 1995 年他开设的微积分课程为例（手稿编号：EWD1213），细读这篇课程简介，你可以完全感受到戴克斯特拉不只是数学家、计算机科学家，还是一位充满人文气质的教育家。

　　他告诉他的学生，上课不是为了传授知识，因为如果仅仅是那样，学生很快就会忘记了。他希望能给学生带来可观的、不可逆的改变。他要让学生感受到数学的效益，让他们知道优美的证明不是靠反复尝试错误，而是奠基在精巧的应用经过设计的数学准则。他想提升每一位学生对自己的标准。

　　戴克斯特拉的教学充满人文气质。图 byAndreas F. Borchert/CC BY-SA 3.0 DE

　　他这么说：我的意思是：如果从现在起的 10 年内，当你贪图快速、想方便行事的时候，你会忽然仿佛看见我在替你担忧，你会提醒自己『戴克斯特拉不会喜欢我这样做。』如果真的能这样，那对我来说一切都值得了。

　　投身教育超过 25 年，戴克斯特拉教学生如何脚踏实地追求知识。计算机科学界也好，数学界也好，不管从什么角度来看，戴克斯特拉都是那个时代不可抹去的光辉。

　　注释

　　谓词演算（或称述词演算）：以逻辑述句进行表示及推理的基本记法。把命题看作整体，分析命题的各部结构，使成主词与述词的逻辑形式。

　　the manuscripts of Edsger W. Dijkstra 1930–2002