创新者 | 道格拉斯·恩格尔巴特：为计算机“增智”

在恩格尔巴特看来，人类如果要推进科学技术的发展，需要更加强大的处理信息的能力——一个智能的信息网络，他把信息网络的这种群体学习的能力称为“集体智商”。

在美国加利福尼亚州，位于山景城的计算机历史博物馆（Computer History Museum）是最值得打卡的博物馆之一。这座博物馆堪称世界规模最大，也是最完整展现计算机历史的博物馆。

在博物馆的众多展品中，小小的鼠标并不起眼，然而它的诞生却极大地改变了人类与计算机的交互方式。今天，当你面对PC（Personal Computer，一般指个人电脑）开始学习和工作时，右手会很自然地搭在鼠标上，上下滑动滚轮——在计算机从庞然大物走进千家万户的演变过程中，毫无疑问，鼠标起到了极其重要的作用。

道格拉斯·恩格尔巴特（DouglasEngelbart）被称作“鼠标之父”，可是他对于计算机发展的贡献远不止于鼠标，他同时也是开发超文本系统、网络计算机及图形用户界面（GUI）的先驱。1997年度“图灵奖”的获得者，正是这位多年专注于人机交互技术研发、推动“信息时代”到来的创意先锋。

计算机意味着什么

1925年1月30日，道格拉斯·恩格尔巴特出生在美国俄勒冈州。他的童年生活并不像其他孩子那样快乐而无忧无虑——9岁那年，恩格尔巴特的父亲去世了。在同龄人中，恩格尔巴特总显得与众不同，不仅因为他性格孤僻、郁郁寡欢，他所拥有的卓越思考力更让他受到关注。

1942年，恩格尔巴特以优异的成绩考上了俄勒冈州立大学，学习电机工程专业。然而，太平洋战争爆发了，他像当时很多美国青年一样投笔从戎。第二次世界大战结束后，恩格尔巴特重新回到学校。1948年，他获得了俄勒冈州立大学的电机工程学学士学位，并在毕业后来到旧金山找到了一份颇为满意的工作——在航天机构的一家实验室做电气工程师。不久，恩格尔巴特便邂逅了美丽的妻子，并且组建了家庭。学位、工作、婚姻，恩格尔巴特在婚后的某天忽然意识到他人生中的三个目标都实现了。“不想成为没有目标的人”，这样的想法驱使他继续去“折腾”一番。

“我想将自己职业生涯的价值和人类发展的价值最大化地结合起来，把科技变成延伸人类智慧的工具。”恩格尔巴特觉得这点子听起来不错。上世纪40年代，世界上第一台通用计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学诞生，它使用了1.8万个电子管，占地170平方米，重达30吨。

此时，计算机和人的交流并不是同步的。早期的程序员使用打孔卡来输入代码，然后等待几十分钟才能知道计算机有没有把程序运转正确，只要出现一个程序错误，便要重新编写程序。

即使如此，恩格尔巴特仍然认为作为新型信息处理技术载体的计算机大有可为，他曾读过万尼瓦尔·布什（Vannevar Bush）关于未来计算机的著名文章《如果我们这样思考》（As We May Think），文中指出计算机不仅可用作计算工具，也是信息处理技术工具，它可以用于扩展人类的智力、记忆和思想。这给恩格尔巴特打开了一扇通向新世界的大门，也将一个关于“信息时代”的梦想植入他的心中。

25岁的恩格尔巴特放弃了稳定的工作，重返校园，就读于加利福尼亚州伯克利大学研究生院。1955年，他获得了电气工程与计算机博士学位，并在完成学业后来到斯坦福国际咨询研究所（当时被称为斯坦福研究所，以下简称SRI）谋得一份工作。

1962年，在SRI工作期间，恩格尔巴特撰写出一份题为《增强人类智能：构思框架》的报告，介绍了自己关于通过互动计算机整合集体智慧的构想和研究计划。他建立了增强研究中心（以下简称ARC），组建了一支研究团队。在上世纪60年代至70年代，ARC致力于NLS（oNLine System，在线系统）的研发——NLS是第一个实现了超级链接（hypertext）的功能——还同时开发出了一些计算机应用，例如屏幕位图、鼠标、超文本、协作工具，以及图形用户界面等。

鼠标诞生了

二战期间，效力于英国海军的工程师拉尔夫·本杰明（Ralph Benjamin）为了让士兵更简便地操控雷达坐标定位系统，设计了一种名为“滚轴球”的机械装置，它的功能几乎与机械鼠标相同。

“滚轴球”实际上是一个摇杆，可以方便地操纵其内部两个轮子移动——一个代表X轴，一个代表Y轴。为了使这种装置的可操作性更强，让摇杆的移动更顺滑，拉尔夫·本杰明特意将摇杆设计成了滚球状。这项发明最初属于军事机密的范畴，所以并未推广开来，但可称之为鼠标的雏形。

上世纪60年代，恩格尔巴特一直在探索寻找用户与计算机交互的最有效方式，他与同事比尔·英格利希（Bill English）一头扎进相关研究中。根据恩格尔巴特的想法，世界上第一个可称为“鼠标”的手持硬件诞生了。

这个装置的主体是一个内部带有变阻器的木头盒子，底部有两个互相垂直的滚轮。滚轮移动时可以带动连接变阻器的轴旋转，引发电阻器的电阻改变。阻值的变化经过计算机处理被转化为位移讯号，从而控制电脑屏幕上光标的移动。

1967年，恩格尔巴特将这项发明申请了专利，该专利于 1970年获批，专利文件称这是一个“显示屏系统上X-Y座标位置的指示工具”。这个装置像老鼠一样拖了一条长长的“尾巴”（即电源线），恩格尔巴特和他的同事戏称其为“Mouse”，“鼠标”的称呼就这样一直延续了下来。因为其替代了原本许多需要键盘输入的繁琐指令，提升了工作效率，它被称为“计算机历史上最伟大的发明之一”。

运用鼠标这一工具来操作电脑的概念在当时显然是超前的，鼠标的使用和推广姗姗来迟。1973年，美国施乐公司（Xerox）推出了第一批供个人使用的电脑Xerox Alto，业界普遍认为其首次使用了桌面比拟（Desktop Metaphor）和鼠标驱动的图形用户界面技术，从而成为最早拥有图形化界面的电脑。然而，它不是一个商业化量产的产品。

直到1983年，苹果公司发布了新机型Apple Lisa（以史蒂夫·乔布斯大女儿的名字命名），鼠标才获得大规模的商业成功。Apple Lisa成为全球第一款搭载图形用户界面和鼠标的商用个人计算机。多年来，恩格尔巴特并没有通过鼠标发明获得过知识产权收益，他曾在采访中表示，多年后自己才知道SRI将这件专利以大约4万美元的价格转让给了苹果公司。“SRI拥有鼠标的专利，但他们不知道这其中的价值。”恩格尔巴特说道。

经过一段时间发展，最初的鼠标演变成了机械鼠标，后来又演变为光机鼠标、光电鼠标（光学鼠标、激光鼠标），如今又有了触控鼠标……从有线到无线，鼠标技术经历漫漫征途终于修成正果且不断革新，而鼠标的外观设计和制作工艺也逐渐为人所重视，一直在升级。

人机交互时代翩然而至

在恩格尔巴特看来，人类如果要推进科学技术的发展，需要更加强大的处理信息的能力——一个智能的信息网络，他把信息网络的这种群体学习的能力称为“集体智商”。

1968年12月9日，秋季联合计算机会议（FJCC）在美国旧金山召开，千余位计算机行业的同仁聚集一堂，观看了一场别开生面的计算机系统演示。该演示在计算机发展史上是如此重要，以至于后来人们把它称为“所有演示之母”（Mother of All Demos）——今天我们司空见惯的众多计算机技术，如视频会议、图形用户界面、文字处理、超文本、鼠标、协作编辑等，都在这次会议上得到了展示。展示它们的人，正是恩格尔巴特。

“计算机并不是仅仅为了计算，它是人类的信息中心，计算只是其中的一小部分功能。”在恩格尔巴特的设想中，这套计算机交互系统能使人们在同一时间以合作的方式来解决这个世界所面临的日益复杂的问题。

在那次会议上，这套系统几乎展示了现代计算机所具备的所有基本要素。恩格尔巴特一来到演示桌前，身旁的屏幕就亮了起来，那是计算机显示器，计算机则在40英里外的斯坦福研究所。人们目睹了远程控制计算机的首次演示，一下子被吸引住了。

恩格尔巴特首先演示了文字处理系统，现场观众看到了他在一张“白纸”（文件）上键入文字、剪切、复制、粘贴，然后在文件系统下存储，大为惊奇。随后，屏幕上显示出一份清单。“这是我夫人的购物清单，内容包括苹果、香蕉、胡萝卜、面包、西红柿、阿司匹林、牛奶等。”

他操作了键盘和鼠标之后，屏幕上出现了一张地图，上面有商店的名字，并用线连了起来。“这是一张路线图，让我在回家的路上，到不同的商店去买清单上的商品。”恩格尔巴特说道。他用鼠标再点击了一下“图书馆”词条，屏幕上显示出了一张书单……

随后，恩格尔巴特还为观众演示了如何在图形系统下把文件归类、列表，如何在“在线系统”中操作文件，以及如何为一段文字、一张图片附加超文本链接功能。键盘和鼠标也得到了演示。恩格尔巴特还演示了Chord KeySet——一个通过手指敲击的不同组合来实现不同功能的简单小键盘。新奇的内容令人目不暇接，观众们听入了迷。

“该系统是在一个复杂的信息结构中，人们操作信息的工具。”恩格尔巴特这样描述“在线系统”。他认为，“复杂的信息结构”即概念、概念间的关联和结构，以及那些人类头脑中无法线性化处理的领域，而“操作”则意指创造、研究和改进。

“所有演示之母”一直被人们所铭记，是因为它奠定了人机交互的基础，深刻改变了世界所有人使用计算机的方式，为后来的计算机技术发展指出了方向。它在20世纪70年代早期催生了原施乐帕罗奥多研究中心（现为帕罗奥多研究中心，PARC）的相关研究项目，其底层技术影响了苹果Mac操作系统和微软Windows的图形用户界面，推进了阿帕网（因特网的前身）的形成，甚至虚拟现实、智能网络搜索及电子商务的发展也与其有着密切关系——恩格尔巴特提出的“智能增强”（Intelligence Augmentation，简称IA）的概念与设想，深刻地影响着后来者。

恩格尔巴特一生致力于推动IA的发展，出版著作30余本，获得20多件专利。“那样的发明家最大的与众不同之处在于，他们心目中最注重的是对人类的影响。”Netscape通信公司的创始人之一马克·安德森（Marc Andreessen）这样谈及恩格尔巴特及其同事。“找到更好的方式，让人们共同使世界变得更美好”，这是恩格尔巴特投身于计算机技术研究的美好愿景。今天，它正在变为现实。

（文章来源：《创意世界》2023年12月号）

编校：苑宝平，审读：郭丽、管文明