图灵论文答辩

就是我啊冯·诺依曼1903年12月28日生于匈牙利，1957年2月8日死于美国。我想知道计算机的人一定对他不会陌生，它可以称为计算机之父了，现在我们面前计算机内采用的体系结构就是以他的命名的冯·诺依曼结构。冯·诺依曼小时就十分聪明，6岁时就能够心算8位数字的除法，它在匈牙利接受了他的初等教育，并于18岁发表了第一篇论文！在1925年取得化学文凭后，他把兴趣转向了喜爱已久的数学，并于1928年取得博士学位，它在集合论等方面取得了引人注目的成就。1930年他应邀访问普林斯顿大学，这所大学的高等研究所于1933年建立，他成为最早的6位数学教授之一，直到他去世，它一直是这个研究所的数学教授。后来他为成为美国公民。1936到1938图灵（另一位伟大的计算机科学家）是普林斯顿大学数学系的研究生，冯·诺依曼邀请图灵当他的助手，可是图灵钟情于剑桥而未能如冯·诺依曼所愿，一年后，二次世界大战使图灵卷入了战争，1934年图灵曾经发表的论文"On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs-problem"不可不提，在这篇论文中，图灵提出了通用机的概念，冯·诺依曼应该知道了这个思想，至少后来他是不是应用了这个思想却不得而知。冯·诺依曼迅速发现了这种后来被称之为计算机的通用机器的用处在于解决一些实际问题，而不是一个摆设，因为战争的原因冯·诺依曼开始接触到许多数学的分支，使他开始萌生了使用一台机器进行计算的想法，虽然我们现在都知道第一台计算机ENIAC有他的努力，可是在此之前他碰到的第一台计算机器是Harvard Mark I (ASCC)计算器。冯·诺依曼有一种非凡的沟通能力，能够在不同的科学家之间担任一个中介者的角色，虽然这些科学家并不想让别人知道自己的秘密。冯·诺依曼建造的机器名为IAS机，一些由国家实验室建造的计算机不过是IAS机的复本而已。战后冯·诺依曼继续致力于IAS机的开发工作，并帮助解决氢弹研制中的计算问题。在他死后，它在计算机界的名声并不大，以至于他的传记作家对他在计算机上的贡献也只一笔带过。

前些日子拜读了一下 凌晓峰 教授和 杨强 教授合著的《学术研究，你的成功之道》，然当时并没有记录心得的习惯，因此时间一长，书中所讲的很多知识以及自己从书中所学到的许多知识便有些遗忘了。今日趁着刚刚过完周末，自己的身心还未完全收回的情况下，决定重新拾起这本书，并将其主要内容以及自己的感悟笔录成文，以防他日遗忘。

《学术研究，你的成功之道》汇聚了 凌晓峰 教授和 杨强 教授两位学者多年的研究经验和体会，并引用了大量形象而具体的案例，旨在帮助大家踏上科学研究的成功之道。全文以“如何做研究”为主题进行展开，共分为八个章节。下文将对每一章节的内容予以概述。

第一部分：什么是研究？在这一部分，作者介绍了研究的本质在于两点：创新性和影响力。创新性即以前不为人所知，尚未为人所用，影响力即为社会和人们的生活带来好处和便利，只有二者合而为一，才能构成研究，缺一不可。

第二部分：研究者还是非研究者。在这一部分，作者介绍了研究者与非研究者的区别，并列举了一些例子。比如数学家，计算机科学家，生物学家等称之为研究者，他们以“研究”为职业生涯；而销售人员，以讲课为主的教师，医生等并不能称之为研究者，除非他们在工作中作出具有创新性且具有影响力的贡献。

第三部分：研究者的生活。在这一部分，作者介绍了研究者的主要工作任务：1、探索构思新的想法；2、将想法付诸实践，检验其可行性；3、将研究过程撰写成文并提交给学术期刊、会议等媒介进行发表；4、评审其他研究者的论文；5、管理学术期刊的运转，组织学术会议；6、参加学术会议，作报告与其他研究者讨论、交流；7、申请经费；8、指导研究生的研究；9、上课；10、行政工作；11、申请专利以及技术转让。

第四部分：研究者应具有的最重要的技能和能力。在这一部分，作者介绍了研究者应该具备的首要条件：1、 激情、专注、热情和兴趣 ；2、 好奇心和创造性 ；3、 批判性和独立性的思考 ；4、 冒险精神 ；5、 较强的学习能力，分析能力和解决问题的能力 ；6、 勤奋 ；7、 表达和沟通能力 。

第五部分：以研究为生涯的利与弊。在这一部分，作者阐述了他们自己认为的研究生涯的利与弊。“利”的方面：1、较高的事业满意度；2、受保护的研究环境；3、相对来说不错而稳定的收入；4、受到社会的尊敬。“弊”的方面：1、花费大量的时间进行研究；2、漫长的“热身”时间；3、相对较窄的职业选择范围。

第六部分：如何成为研究者。在这一部分，作者介绍了大多数的研究者的研究事业起于博士阶段。

第七部分：硕士论文和博士论文的区别。在这一部分，作者讨论了一下他们认为的硕士论文和博士论文的一些区别，并且说明没有办法完全划分出一道分界线用于区分二者。

第八部分：如何找到合适的导师？在这一部分，作者给出了几点选导师的建议：1、研究领域和研究兴趣是否与你一致；2、指导理念和风格是否符合你的口味；3、经费是否充裕；4、学术界和工业界的人际网络是否广阔；5、在学术上的表现如何。

第九部分：拿到博士学位需要多久？在这一部分，作者提到了 获得博士学位意味着你要具备先知先觉能力以及成为自己领域的专家，博士学位获得的时间长短取决于发表论文的效率。

第十部分：三类具有代表性的研究生。在这一部分，作者概述了三种研究典型的研究生：1、博士研究生A，善于学术研究，计划做教授；2、博士研究生B，善于实验性研究，计划到公司的研究部门工作；3、博士研究生C，擅长工程和工业应用，计划创业。

第一部分：第一目标—成为最好。在这一部分，作者介绍了博士生毕业答辩之后，其应该成为本领域的专家且其研究工作应该要成为领域内新的风向标。此外作者认为优秀的毕业论文应该是将精力集中于一个研究课题，然后深入研究，而糟糕的博士论文有两种：1、“课题游击战”，即涉猎多个领域，却没有一个可以超过当前领域的最高水准；2、升级版的“课题游击战”，虽然在不同的研究领域做出了小小的成就，但是这些并不足以让其立足于一个领域，更谈不上成为领域的风向标了。

第二部分：第二目标—成为独立的研究者。在这一部分，作者认为 作为一名博士生，要尽快学会成长为一名独立的研究者 。

第三部分：通往博士（硕士）学位的三个要素。作者在这一部分介绍了获得博士（硕士）学位的三个要素：1、探索、挖掘新的想法；2、严谨做研究；3、撰写、发表顶级论文。并且阐述了这三个要素是一个多层迭代和循环的过程，此过程会一直持续下去，直至毕业。

第四部分：通往博士帽的几个关键阶段。在这一部分，作者讨论了攻读博士期间几个关键性的阶段：1、达到学分要求；2、通过博士资格考试；3、通过博士开题答辩；4、通过博士论文答辩。

第五部分：目标之外的那些事。作者在这一部分介绍了博士生涯中除了做研究这条主线之外，其它的一些事情，比如学英语、当助教，娱乐休闲等等。并且提醒读者， 攻读博士期间，在适当休息娱乐的同时，主要的精力还是应该放在研究上 。

第一部分：头一年。在这一部分，作者介绍了一名博士生在第一年应该做的事情。首先上课是重点，然后在选课时尽量扩宽自己的知识面，最后在课程之余，如果对某领域感兴趣，作者建议：1、找导师约谈，告诉其你的兴趣所在；2、阅读与该领域感兴趣的最新综述文章；3、积极参加学术会议和研讨会；4、阅读具有高影响力的论文；5、尝试写一篇综述文章。

第二部分：文献检索。作者在这一部分对文献检索方面给出了一些建议：1、寻找高影响力的期刊和会议；2、寻找影响因子高的论文；4、多加留意本领域资深研究者；5、善于使用学术搜索引擎。

第三部分：如何阅读学术论文？在这一部分，作者首先对阅读学术论文给出了一些建议： 首先应快速浏览一遍论文，对于研究内容、假设条件、主要想法以及解决方案做大致了解，然后再次从头阅读一遍论文，细致地推敲论文内容，学会用批判的眼光去阅读，从中挖掘出一些新的想法，再尝试着深入研究如何超越该研究者的工作 。然后，作者给出了一张图（见下图），此图中介绍了一篇论文中哪部分应该花费时间去阅读，哪部分应该略读，哪部分应该略过。最后，作者提出阅读论文应该只需花费30%的时间，而另外70%的时间应该用于 批判性、创造性思考 。 批判性是指“找碴儿”，如作者的解决方案有哪些缺陷，而创造性思维是指寻找到更好、更新和各种不同的解决方案 。

第四部分：发掘新想法。在这一部分，作者讨论了如何寻找到研究的灵感和新点子。首先作者 不建议从未来展望中寻找新点子 ，因为作者认为原论文的作者有可能已经开始在做了，因此很难赶上原作者的步伐，另外会很容易受到原作者的文字所束缚，仍然不具备产生新想法的能力。然后作者建议在阅读论文时养成做笔记的习惯。接着作者提到了 “头脑风暴” 的方法，即几个人畅所欲言，不分对错，相互启发，群策群力。最后作者提到产生新想法的一个来源是要大胆，即想法完全异于旁人和前人，且要尽量避免明显的推广式扩展。此外，作者认为 找到一个新的问题解决之，比找到一个较小的、对已有解决方案的改动要好很多 。

第五部分：从想法到毕业论文课题。作者在这一部分对选择博士课题提出了几点建议：1、对研究课题要有热情和兴趣；2、用其所欲、行其所能，即做自己擅长的事情；3、考虑课题的新度和热点；4、结合导师的洞察力和看法；5、考虑自己的职业倾向。

第六部分：我的博士研究对路吗？在这一部分，作者对博士课题的选择是否合适给出了一些建议：1、尽快作出一些研究工作投出去，听听同行评议的看法；2、经常与导师和学长进行讨论，听听他们的看法；3、与同领域的研究者互通邮件讨论你的想法；4、参加会议时，主动与研究者交谈，聊聊你的研究课题和想法；5、查找、阅读其他人的博士论文，与自己的工作进行对比。

第七部分：尽早制定毕业论文的蓝图。作者在这一部分提到应该在博士二年级快要结束时，制定自己的博士论文蓝图，然后时刻以蓝图为中心展开研究。

第八部分：论文有条，想法有序。作者在这一部分提到要大量阅读论文，做笔记，然后有条理地管理论文。

第一部分：研究过程概览。在这一部分，作者概述了研究的全过程：1、为自己确立一个具体的研究问题；2、寻找问题的解决方案；3、进行理论和实验的反复推敲；4、若3成立，则结束，否则继续2和3，直至3成立。

第二部分：格雷准则。作者在这一部分详细地介绍了一个好的研究问题应该具备的条件—格雷准则：1、明显的益处；2、描述简单；3、尚不具备明确的解法；4、解决方案具备可测试性，大问题可以拆分成多个子问题，能观察到每个子问题的进程。另外，作者在此基础上，添加了另外一条：要确保研究中数据获取的可靠性以及足够的数量。

第三部分：棋盘法。在这一部分，作者介绍了一种寻找研究课题的方法：棋盘法，即将横轴代表相应的研究领域用到的不同方法，纵轴代表要解决的研究问题，接着根据文献调研结果，往中间放“棋子”—论文，若发现棋盘上有些格子空空如也，那便是一个很好的研究课题，表明目前还没有多少人研究过。

第四部分：展开研究。作者在这一部分介绍了研究的整个过程。首先要清楚而具体地表述所要进行的研究工作，然后开始做实验（选取、采样数据，选择评价方法和对比实验等），最后“看图说话”，阐释清楚每一张图表的意义。

第五部分：建立个人品牌。在这一部分，作者希望研究者可以在棋盘（棋盘法中的棋盘）中间找到一块空白区域，一旦找到，便形成了一个自己的品牌，当填补完这些空白之后，便可以成为一个领域的专家，此时应该为自己感到高兴了。

第六部分：实验型研究和理论型研究。作者在这一部分介绍了实验型研究和理论性研究的区别，即实验型研究是实验在先，理论在后而理论性研究则与之相反，并且作者以瓦里安特提出的“概率近似正确”（实验型）和图灵提出的“图灵测试”（理论性）为例，讲解了它们的区别。最后作者提到在研究中，理论和实验技能都不可或缺。

第七部分：团队协作，跨学科研究。作者这一部分鼓励大家进行一些跨学科的研究，并强调了团队协作的重要性。

第一部分：要么出版，要么出局。作者在这一部分首先 建议研究者发表少而精的论文，而不是发表一大堆平庸的论文 ，其次作者介绍了论文的被引用次数以及H因子等学术评价指标。

第二部分：发表高质量的论文有那么难吗？在这一部分，作者介绍了顶级期刊和顶级会议的论文录取率较低，因此投稿难度较大，并且告诫研究者千万不可抱有侥幸心理进行一稿多投（这样可以增加论文录取率），因为一稿多投属于学术不端行为并且会损坏声誉。

第三部分：优秀的论文怎么定义？作者在这一部分介绍了评审者对一篇论文打分的标准（不同期刊或会议可能会略有不同）：1、 研究工作和实验是否新颖 ；2、 实验结果是否有影响力 ；3、 论文所用技术方法是否正确、可行 ；4、 论文书写是否清楚明白 ；5、 论文是否应该录用 ；6、 你对自己的评审是否有信心 。接着，作者强调了论文写作的重要性。

第四部分：学术论文写作的基本常识。在这一部分，作者介绍了论文写作的一些基本常识：1、写作内容必须真实、可信、准确；2、切记不要照搬别人论文的句子；3、尽可能详细地讲述研究工作。

第五部分：你、导师和文稿校对者。作者在这一部分大概介绍了论文写作过程中的你，导师和文稿校对者的职责。

第六部分：写给导师们—如何高效低提高学生的写作能力？作者在这一部分介绍了指导学生论文写作的两种方式：1、循序渐进式的指导适合一对一的指导；2、召集所有学生一起进行讨论，修改论文适合一对多的指导。

第七部分：是投会议还是期刊？作者在这一部分对投会议还是期刊给出了一些建议。

第八部分：会议和期刊分别是是如何评审论文的？作者分别介绍了一个会议和一个期刊审阅论文的全过程，并给出了一些应对策略。

第九部分：作者的选择和排序以及SCI和EI检索。作者给出了一篇论文作者的选择和排序的建议，以及SCI和EI检索的相关知识。

第一部分：误区一—“我的论文明显很棒啊！”。在这一部分，作者提到撰写论文时，应该着重强调研究工作的新颖性以及影响力，但不能夸大其词，且尽可能在论文中提供支持你的论点的证据。

第二部分：误区二—“读懂我的论文是你（审稿人）的责任”。作者在这一部分提到了论文应尽量写得清楚简单。

第三部分：10/30检测法。在这一部分，作者提到了检验一篇论文写作是否合格的“10/30检测法”，即对于一般评审者来说，是否可以在10分钟之内搞清楚你的研究问题、主要贡献，在此基础上，是否可以在30分钟内理解你的研究工作，并作出录用或拒稿的决定。

第四部分：自上而下的写作方法。作者在这里介绍了一篇论文每个部分应该如何来撰写，并给出了一些实例。

第五部分：创建有层次的文章结构，选择合适的结构标题。作者在这一部分介绍了创建有层次的文章结构以及选择合适的结构标题的重要性。

第六部分：论文写作技巧。在这一部分，作者给出了一些写作技巧；1、使用特定词来提示读者；2、通篇使用少量且一致性的词语；3、尽早使用实例，贯穿全文；4、视觉化表达；5、写清动机，解释论证；6、自问自答；7、多次强调关键点；8、前后呼应；9、论文格式。

第七部分：其他误区和错误。作者在这一部分列出了一些常见的对论文写作的错误认识。

第八部分：中国学者在论文的英文写作方面易犯的错误。在这一部分，作者给出了一些中国学者经常犯的英语语法错误：1、丢失冠词 a (an), the；2、表达不精确；3、中式英语；4、非正常断句；5、非正规写法；6、非正规缩写；7、非句子的组成部分；8、太多花哨的格式。

第九部分：总结。作者在这一部分对论文写作方面的技巧做了一个简短的总结，并强调了论文写作的两点目的：1、提出论点，越严密越好；2、简明扼要地阐述论点和结果。

第一部分：论点和博士论文。在这一部分，作者介绍了论点应该是陈述一个假设或者一项声明，而博士论文则是将你的论点/论点的产生、现状及其他研究者对此论点给出的解决方案，与你自己的解决方案等内容条理清晰地组织在一起，形成一个架构清晰、思路清楚的论文文档。一篇博士论文应该包括支持所提出论点的所有证据以及你自己的想法。

第二部分：自上而下还是自下而上？作者在这一部分总结了两种博士论文组织和撰写方法：自上而下和自下而上。自上而下的方法是首先确定中心论点，然后将中心论点按照“棋盘法”分解成多个小问题，每个小问题均有相应的介绍、现有的解决方案和你提出的解决方案。自下而上的方法是从一堆已经发表的论文中找出与博士课题相关的研究工作。

第三部分：论文答辩。在这一部分，作者介绍了一下博士答辩的过程。以及给出了一些应对博士答辩的建议。

第一部分：某大学教授的一天。在这一部分，作者首先介绍了某位大学教授的一天（不知道是凌教授还是杨教授的，当然，也有可能是其他教授的一天）：1、7:00 am 起床，吃早饭以及回复一些邮件；2、8:00 am 健身；3、8:30 am 去办公室处理电子邮件并且备课；4、9:00 am 上课；5、10:30 am 若学生课堂上有疑问，可以邀请他们到办公室继续讨论；6、11:00 am 参加委员会会议；7、12:00 pm 午餐；8、1:00 pm 出席学生的答辩；9、3:00 pm 小组例会；10、4:30 pm 参加研讨会；11、5:30 pm 撰写基金申请；12、6:30 pm 回家，与家人共度晚餐；13、8:30 pm 修改、审阅论文；14、10:30 pm 为出席学术会议预定行程。

第二部分：申请研究经费。作者在这一部分首先介绍了经费的类别，然后给出了申请经费时的建议，最后列出了评审项目申请书时的一些负面意见。

第三部分：技术转让。在这一部分，作者介绍了技术转让的三种方式：1、授权，即在法律咨询顾问的帮助与指导下，授权相关公司使用此技术；2、申请专利；3、创办一家孵化公司。

第四部分：结束语。作者在这一部分对全书的内容做了一个简短的总结，并希望读者们通过阅读此书可以对科学研究工作有一个全新的认识，对研究问题产生一些启迪。

大概花了一天的时间将全文概述写了一下，接下来简单介绍一下这本书带给自己的一些启迪和感悟：

1、自己目前已经是个博士研究生，因此既然自己已经选择了这条路，就算爬着也要走完。

2、从这本书中了解了成为一名博士生的终极目标是：成为 最好 和成为 一名独立的研究者 。本人认为越早独立越好，不要养成依赖他人的习惯，大多数的想法都应该是自己在不停的试错中找到的。当然，有导师一起讨论是一件很幸福的事情，即使有时候有些意见未必可行，但是可以向导师分享一下自己的实验失败过程以及汲取一些导师的建议，会给接下来的研究带来很大的信心。对于一些很不幸没有导师指导的小伙伴来说，最好的讨论方式便是找与自己做同一个方向的师兄或者师姐进行讨论。对于最不幸没有任何人讨论的小伙伴来说，也不要抱怨任何事情，因为事已至此，只能自己尽快独立，或者通过互联网与他人进行讨论。我个人认为讨论是一种很好的减轻科研压力的方式，有时或许可以找到很多灵感， 但是千万不要寄希望于他人身上 ，因为即使是本领域深耕多年的大牛也未必可以找到一种解法很快便成功了，应该都是经过不停的试错，修改想法而取得较好的实验结果的。因此，一定要养成凡事靠自己的习惯，这点真的非常重要，到研究的最后可能会发现真正能帮上自己的还是自己。

2、从这本书中了解到了研究的本质，即创新性和影响力。这既要求研究成果要具有一定的新颖性，又要求研究成果要能对世界产生影响，哪怕只是十分微小的影响。希望自己加下来也可以作出一些比较好的研究成果吧！

3、再一次意识到了沟通能力的重要性，这个能力不仅在《见识：商业的本质和人生的智慧》中提及到，在这本书中也是反复被提到。沟通，表达和写作应该是一名精英人士必备的条件，当然可能也有很多人这种能力并不是很强也成功了（国内的成功人士中较为常见）。但是这种能力真的很重要，特别是在美国的顶尖名校中，大部分的精英人士都是掌握这种能力的佼佼者，反观我们国内，可能是大环境的影响（现在应该很多中小学已经意识到这个问题，这方面的能力我们中国人也在不断增强），导致很多人这种能力不是太强。因此，我们在这些能力的培养上还要多像外国人学习，这是除却自己学术能力之外的加分项。

4、在做博士课题时一定要集中精力在一个研究领域，然后做到最顶尖，而不应该东一榔头，西一棒槌。找到一个领域，然后对该领域进行深入钻研，在博士毕业之时，可以在该领域拥有一席之地，我个人认为这便算是一名合格的博士了，已经对得起博士这个头衔了。

5、从这本书中了解了一篇论文的全部审稿过程（会议和期刊），看到了自己还未经历过的事情。自己之前也投过一些期刊和会议，对评审如何审阅论文并不太了解，通过这本书大概了解了一下评审的整体流程，开阔了一下自己的视野。

6、做论文不要急功近利，急于求成。论文应该少而精，切勿多而滥。有些人可能迫于毕业压力，无奈发表一些不是很好的论文，这种事情应该尽量避免，这应该是没有办法中的办法。当自己还有机会可以作出比较好的成果的时候，一定要抓住机会作出一篇高水平的论文，实在没有办法的情况下，再去发表一些平庸的论文。另外，科研刚起步时，也不需要给自己太大压力，可以先发表一些并不是顶级的论文作为跳板，之后在发表一系列顶级论文。希望自己以后也可以拥有顶级论文吧！

7、批判性阅读，创造性思考。希望以后自己在阅读论文时也能达到这种境界，当然达到这种境界绝对不是一蹴而就的，而是需要多读、多练。

8、文章中讲解了很多干货，比如，怎样阅读学术论文，怎样寻找一个好的研究课题，怎样写作，怎样答辩，怎样进行技术转让，等等。个人认为在自己的实践中要经常性的回顾这些知识，反复使用，最后达到烂熟于心、应用自如的境界。

这篇文章是自己写的第二篇读书心得了，有了第一次的经验，相对来讲这次好写了一点，用的时间也少了一些。希望自己以后可以继续坚持写读书心得吧，不过估计最近一段时间应该都没有时间再写了吧。接下来自己也要收一收心思，沉下心来再去做一篇新的研究工作了，希望自己在未来的研究生涯中一切顺利！

～与诸君共勉

熟悉计算机发展历史的人大都知道，美国科学家冯·诺依曼历来被誉为“电子计算机之父”。可是，数学史界却同样坚持认为，冯·诺依曼是本世纪最伟大的数学家之一，他在遍历理论、拓扑群理论等方面做出了开创性的工作，算子代数甚至被命名为“冯·诺依曼代数”。 物理学家说，冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值；而经济学家则反复强调，冯·诺依曼建立的经济增长横型体系，特别是40年代出版的著作《博弈论和经济行为》，使他在经济学和决策科学领域竖起了一块丰碑。无论史学家怎样评价，美籍匈牙利裔学者约翰·冯·诺依曼（John Von Neumann ， 1903-1957）都不愧为杰出的全才科学大师。人们至今还在津津乐道，这位天才人物的少年时代，竟请不到一位家庭教师……事情发生在1931年匈牙利首都布达佩斯。一位犹太银行家在报纸上刊登启事，要为他11岁的孩子招聘家庭教师，聘金超过常规10倍。布达佩斯人才济济，可一个多月过去，居然没有一人前往应聘。因为这个城市里，谁都听说过，银行家的长子冯·诺依曼聪慧过人，3岁就能背诵父亲帐本上的所有数字，6岁能够心算8位数除8位数的复杂算术题，8岁学会了微积分，其非凡的学习能力，使那些曾经教过他的教师惊诧不已。父亲无可奈何，只好把冯·诺依曼送进一所正规学校就读。不到一个学期，他班上的数学老师走进家门，告诉银行家自己的数学水平已远不能满足冯·诺依曼的需要。“假如不给创造这孩子深造的机会，将会耽误他的前途，”老师认真地说道，“我可以将他推荐给一位数学教授，您看如何？”银行家一听大喜过望，于是冯·诺依曼一面在学校跟班读书，一面由布达佩斯大学教授为他“开小灶”。然而，这种状况也没能维持几年，勤奋好学的中学生很快又超过了大学教授，他居然把学习的触角伸进了当时最新数学分支——集合论和泛函分析，同时还阅读了大量历史和文学方面的书籍，并且学会了七种外语。毕业前夕，冯·诺依曼与数学教授联名发表了他第一篇数学论文，那一年，他还不到17岁。考大学前夕，匈牙利政局出现动荡，冯·诺依曼便浪迹欧洲各地，在柏林和瑞士一些著名的大学听课。22岁时，他获瑞士苏黎士联邦工业大学化学工程师文凭。一年之后，轻而易举摘取布达佩斯大学数学博士学位。在柏林当了几年无薪讲师后，他转而攻向物理学，为量子 力学研究数学模型，又使自己在理论物理学领域占据了突出的地位。风华正茂的冯·诺依曼，靠着顽强的学习毅力，在科学殿堂里“横扫千军如卷席”，成为横跨“数、理、化”各门学科的超级全才。“机遇只偏爱有准备的头脑”。1928年，美国数学泰斗、普林斯顿高级研究院维伯伦教授（）广罗天下之英才，一封烫金的大红聘书，寄给了柏林大学这位无薪讲师，请他去美国讲授“量子力学理论课”。冯·诺依曼预料到未来科学的发展中心即将西移，欣然同意赴美国任教。1930年，27岁的冯·诺依曼被提升为教授；1933年，他又与爱因斯坦一起，被聘为普林斯顿高等研究院第一批终身教授，而且是6名大师中最年轻的一名。在冯·诺依曼的一些同事眼里，他简直就不象是我们这个地球上的人。他们评价说：“你看，琼尼的确不是凡人，但在同人们长期共同生活之后，他也学会了怎样出色地去模仿世人。”冯·诺依曼的思维极快，几乎在别人才说出头几句话时，就立即了解到对方最后的观点。天才出自于勤奋，他差不多天都工作到黎明才入睡，也常常因刻苦钻研而神魂颠倒，闹出些小笑话来。据说有一天，冯·诺依曼心神不定地被同事拉上了牌桌。一边打牌，一边还在想他的课题，狼狈不堪地“输掉”了10元钱。这位同事也是数学家，突然心生一计，想要捉弄一下他的朋友，于是用赢得的5元钱，购买了一本冯·诺依曼撰写的《博奕论和经济行为》，并把剩下的5元贴在书的封面，以表明他 “战胜”了“赌博经济理论家”，着实使冯·诺依曼“好没面子”。另一则笑话发生在ENIAC计算机研制时期。 有几个数学家聚在一起切磋数学难题，百思不得某题之解。有个人决定带着台式计算器回家继续演算。次日清晨，他眼圈黑黑，面带倦容走进办公室，颇为得意地对大家炫耀说：“我从昨天晚上一直算到今晨4点半，总算找到那难题的5种特殊解答。它们一个比一个更难咧！”说话间，冯·诺依曼推门进来，“什么题更难？”虽只听到后面半句话，但“更难”二字使他马上来了劲。有人把题目讲给他听，教授顿时把自己该办的事抛在爪哇国，兴致勃勃地提议道：“让我们一起算算这5种特殊的解答吧。”大家都想见识一下教授的“神算”本领。只见冯·诺依曼眼望天花板，不言不语，迅速进到“入定” 状态。约莫过了5分来钟，就说出了前4种解答，又在沉思着第5种……。青年数学家再也忍不住了，情不自禁脱口讲出答案。冯·诺依曼吃了一惊，但没有接话茬。又过了1分钟，他才说道：“你算得对！”那位数学家怀着崇敬的心情离去，他不无揶揄地想：“还造什么计算机哟，教授的头脑不就是一台‘超高速计算机’吗？”然而，冯·诺依曼却呆在原地，陷入苦苦的思索，许久都不能自拔。有人轻声向他询问缘由，教授不安地回答说：“我在想，他究竟用的是什么方法，这么快就算出了答案。”听到此言，大家不禁哈哈大笑：“他用台式计算器算了整整一个夜晚！”冯·诺依曼一愣，也跟着开怀大笑起来。冯·诺依曼对科学做出的最大贡献当然是在计算机领域。1944年仲夏的一个傍晚，戈德斯坦来到阿贝丁车站，等候去费城的火车，突然看见前面不远处，有个熟悉的身影向他走过来。来者正是闻名世界的大数学家冯·诺依曼。天赐良机，戈德斯坦感到绝不能放过这次偶然的邂逅，他把早已埋藏在心中的几个数学难题，一古脑儿倒出来，向数学大师讨教。数学家和蔼可亲，没有一点架子，耐心地为戈德斯坦排忧解难。听着听着，冯·诺依曼不觉流露出吃惊的神色，敏锐地从数学问题里，感到眼前这位青年身边正发生着什么不寻常的事情。他开始反过来向戈德斯坦发问，直问得年轻人“好像又经历了一次博士论文答辩”。最后，戈德斯坦毫不隐瞒地告诉他莫尔学院的电子计算机课题和目前的研究进展。冯·诺依曼真的被震惊了，随即又感到极其兴奋。从1940年起，他就是阿贝丁试炮场的顾问，同样的计算问题也曾使数学大师焦虑万分。他急不可耐地向戈德斯坦表示，希望亲自到莫尔学院看一看那台尚未出世的机器。多年后，戈德斯坦回忆说：“当琼尼看到我们正在 进行的一件工作时，他就双脚跳到电子计算机旁”。莫契利和埃克特高兴地等待着冯·诺依曼的来访，他们也迫切希望得到这位著名学者的指导，同时又有点儿怀疑。埃克特私下对莫契利说道：“你只要听听他提的第一个问题，就能判断出冯·诺依曼是不是真正的天才”。骄阳似火的8月，冯·诺依曼风尘仆仆地赶到了莫尔学院的试验基地，马不停蹄约见攻关小组成员。莫契利想起了埃克特的话，竖着耳朵聆听数学大师的第一个问题。当他听到冯·诺依曼首先问及的是机器的逻辑结构时，不由得对埃克特心照不宣地一笑，两人同时都被这位大科学家的睿智所折服！从此，冯· 诺依曼成为莫尔学院电子计算机攻关小组的实际顾问，与小组成员频繁地交换意见。年轻人机敏地提出各种设想，冯·诺依曼则运用他渊博的学识把讨论引向深入，逐步形成电子计算机的系统设计思想。冯·诺依曼以其厚实的科技功底、极强的综合能力与青年们结合，极大提高了莫尔小组的整体水平，使莫尔小组成为“人才放大器”，至今依然是科学界敬慕的科研组织典范。人们后来把“电子计算机之父”的桂冠戴在冯·诺依曼头上，而不是第一台电脑的两位实际研制者，这并不是没有根据的。莫契利和埃克特研制的ENIAC计算机获得巨大的成功，但它最致命的缺点是程序与计算两分离。指挥近2万电子管“开关”工作的程序指令，被存 放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前，埃克特必须派人把数百条线路用手接通，像电话接线员那样工作几小时甚至好几天，才能进行几分钟运算。在ENIAC尚未投入运行前，冯·诺依曼就已开始准备对这台电子计算机进行脱胎换的改造。在短短10个月里，冯·诺依曼迅速把概念变成了方案。新机器方案命名为“离散变量自动电子计算机”，英文缩写EDVAC。1945年6月，冯·诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代电脑体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代电脑科学发展里程碑式的文献。在EDVAC报告中， 冯·诺依曼明确规定出计算机的五大部件： 运算器CA、 逻辑控制器CC、存储器M、输入装置I和输出装置O，并描述了五大部件的功能和相互关系。与ENIAC相比，EDVAC的改进首先在于冯·诺依曼巧妙地想出“存储程序”的办法，程序也被他当作数据存进了机器内部，以便电脑能自动一条接着一条地依次执行指令，再也不必去接通什么线路。其次，他明确提出这种机器必须采用二进制数制，以充分发挥电子器件的工作特点，使结构紧凑且更通用化。人们后来把按这一方案思想设计的机器统称为“诺依曼机”。自冯·诺依曼设计的EDVAC计算机始，直到今天我们用“奔腾”芯片制作的多媒体计算机为止，电脑一代又一代的“传人”，大大小小千千万万台计算机，都没能够跳出“诺依曼机”的掌心。冯·诺依曼为现代计算机的发展指明了方向，从这个意义上讲，他是当之无愧的“电子计算机之父”。当然，随着人工智能和神经网络计算机的发展，“诺依曼机”一统天下的格局已经被打破，但冯·诺依曼对于发展电脑做出的巨大功绩，永远也不会因此而泯灭其光辉！第二次世界大战结束后，由于种种原因，ENIAC研制小组发生令人痛惜的分裂，“内存程序”的机器无法被立即研制。冯·诺依曼、戈德斯坦和勃克斯三人返回了新泽西州普林斯顿大学。1946年，他们为普林斯顿高级研究院先期研制出新的IAS计算机（IAS即高级研究院英文缩写）。冯·诺依曼的归来，在普林斯顿掀起了一股强劲的电脑热。一向冷冷清清的研究院沸腾了，大批专业人才仰慕他的大名，纷至沓来，使普林斯顿高级研究院一时间成为美国电子计算机的研究中心。 冯·诺依曼乘热打铁，着手将他那101页计算机方案付诸实施。1951 年，这台凝聚着他多年心血的EDSAC计算机终于面世，程序储存在机器内部后，效率比ENIAC提高数百倍，只用了3563个电子管和1万只晶体二极管，以1024个水银延迟线来储存程序和数据，消耗电力和占地面积亦只有ENIAC的三分之一。在冯·诺依曼研制ISA电脑的期间，美国涌现了一批按照普林斯顿大学提供的ISA照片结构复制的计算机。例如，洛斯阿拉莫斯国家实验室研制的MANIAC，伊利诺斯大学制造的ILLAC。雷明顿·兰德公司科学家沃尔（W. Ware）甚至不顾冯·诺依曼的反对，把他研制的机器命名为JOHNIAC（“约翰尼克” ，“约翰”即冯·诺依曼的名字）。冯·诺依曼的大名已经成为现代电脑的代名词。在普林斯顿，冯·诺依曼还利用计算机去解决各个科学领域中的问题。他提出了一项用计算机预报天气的研究计划，构成了今天系统的气象数值预报的基础；他受聘担任IBM公司的科学顾问，帮助该公司催生出第一台存储程序的电脑IBM 701；他对电脑与人脑的相似性怀着浓厚的兴趣，准备从计算机的角度研究人类的思维；他虽然没有参加达特默斯首次人工智能会议，但他开创了人工智能研究领域的数学学派；他甚至是提出计算机程序可以复制的第一人，在半个世纪前就预言了电脑病毒的出现……1957年2月8日，冯·诺依曼身患骨癌，甚至没来得及写完那篇关于用电脑模拟人类语言的讲稿，就在美国德里医院与世长辞，只生活了 54个春秋。他一生获得了数不清的奖项，包括两次获得美国总统奖，1994年还被追授予美国国家基础科学奖。他是电脑发展史上最有影响的一代伟人。

海森堡海森堡（Werner Heisenberg，1901年－1976年），德国著名物理学家，量子力学的创立人。他于20世纪20年代创立的量子力学，可用于研究电子、质子、中子以及原子和分子内部的其它粒子的运动，从而引发了物理界的巨大变化，开辟了20世纪物理时代的新纪元。为此，1932年，他获得诺贝尔物理奖，成为继爱因斯坦和波尔之后的世界级的伟大科学家。海森堡出生于德国的维尔茨堡，在慕尼黑长大，父亲是一名普通的希腊语教师。早在中学时海森堡就已展现出了他的天赋，老师曾评价说：他能看到事物的本质，而不仅仅拘泥于表象和细节。后来，海森堡成为慕尼黑的马克斯米里扬天才基金会成员。“世界只在两件事情上还会想到我：一是我于1941年到哥本哈根拜访过尼尔斯·玻尔，二是我的则不准原理”。这是海森堡经常挂在嘴边的话。的确，由海森堡创立的理论奠定了现代量子物理的基础，它可通过数学计算将每个物理问题转化成实实在在的、可以测量的量；它阐明了由量子力学解释的理论局限性；它指出某些成双的物理变量如位置和动量永远是相互影响的，虽可测量，但其有效性不可能同时测出精确值等。他的主要贡献，是帮助科学家更深入地了解世界。海森堡曾在自传中说，1925年5月，他在哥廷根给马克斯伯尔恩当助手时，开始酝酿他的理论。当时，这位23岁的年轻科学家正患枯草热，医生建议他到赫尔戈兰岛休息两周，他就是利用这段时间完成了自己的事业。他说，那时他根本就不想睡觉，每天用1／3的时间来计算量子力学、1／3的时间攀岩，余下的时间背诵近东国家的诗集。他当时的想法，就是要让旧理论完全让位于新理论。除散步外，他一直在思考解决问题的数学方式，几天后他终于搞明白，在物理中所观察到的量应当起作用，它可取代传统理论中的量子条件。海森堡的理论公布之后，曾遭到纳粹的猛烈批判。当时的德国结束了其科学黄金时代，最为惨烈的是大批犹太科学家被迫害，致使德国的科学和文化从一流下降到了五流水平，因此海森堡的理论也不断遭到攻击。纳粹把犹太人赶出德国还不算，还要对付“白色犹太人”，即“精神犹太”和同情犹太人的人，即像海森堡之流的名人。正如他的一名同事所说的，只要是他们不懂的东西都是犹太的东西。“很遗憾，当时正是物理将要取得重大突破的大好时机，可惜被政治断送了”。海森堡对此感到痛心。希特勒发动波兰战争时，命令海森堡来柏林，并要他写出核裂变可利用报告。他花了半个月的时间写了出来，但是，他本人虽然不公开反纳粹，却反对使用原子武器。二战结束后，他积极促进和平利用核能。1957年，他和其他科学家一道极力反对德国装备核武器，受到了德国人的爱戴。海森堡不仅对量子力学感兴趣，对艺术和音乐也十分在行。他的研究风格与达·芬奇作画时尽量利用素描、色彩和光线的明暗等手段相似，力求达到客观与主观的协调一致。海森堡对音乐的解释是，音乐如同语言，极具个性化；而物理研究也如同作曲，古典物理犹如巴赫的交响曲。海森堡把物理当成了作曲。不同的时，作曲家使用的是音符，海森堡则使用数学符号。他了解的是物理的自然法则，在其理论的声音里没有游离“音”，在他的证明空间里发出的“音调”是原子法则，其目的是为了完善原子理论详细介绍：一. 海森堡的青少年时代 (1901–1924年).海森堡1901年12月5日出生于巴伐利亚州小城乌尔兹堡。1910年海森堡一家迁居巴伐利亚州首府慕尼黑市。他的父亲A.海森堡在慕尼黑大学担任中世纪及现代希腊语言学终身教授。1911年海森堡进入久负盛名的慕尼黑马克希米廉斯中学，并获得巴伐利亚州马克希米廉斯基金会颁发的奖学金。他的外祖父曾任该校校长。海森堡的中学时代恰逢第一次世界大战。1917年至1919年间他作为志愿者服务于战争后方从事救助工作。1920年海森堡以优异成绩完成了中学学业，转入路易.马克希米廉斯大学(即慕尼黑大学)开始学习物理，数学，化学和天文学。在大学第一学期海森堡想加入数学家F.林德曼的研讨班，却被拒绝了。他转而选择物理学家A.索末菲作为导师。索末菲教授精通原子理论，引导海森堡进入了新兴的量子论最前沿领域。1922年冬季索末菲带领海森堡来到哥廷根大学聆听物理学大师N.玻尔关于原子结构的系列讲座。年轻的海森堡给玻尔留下了深刻印象，两人的师生友谊也从此开始。索末菲为海森堡选定的博士学位研究课题是一个经典难题—湍流。经过深入研究，海森堡提出了一种巧妙独到的解决湍流问题的方案。索末菲对海森堡的才能青睐有加，曾写信给他的父亲A.海森堡称赞道，“你的家庭出了一位物理学与数学奇才”。尽管受到实验物理学家W.韦恩的刁难，海森堡还是通过了博士论文答辩，于1923年夏天毕业。获得博士学位后，海森堡受聘于哥廷根大学，担任物理学家M.玻恩的助手。 这时他的主要研究兴趣转到了量子理论。经过一年的努力，海森堡在哥廷根顺利通过了申请终身教授职位的资格考试。1924年9月海森堡离开哥廷根，以洛克菲勒基金会研究员的身份奔赴他向往已久的理论物理学圣地—哥本哈根大学玻尔研究所。这是他人生的一个重要转折点。二. 量子力学的诞生 (1924 – 1927年)在哥本哈根访问工作数月后，海森堡于1925年5月返回德国，暂时任教于哥廷根大学。1926年5月他再次访问哥本哈根大学，担任理论物理学讲师和玻尔的主要研究助手。作为量子力学的创始人之一，1924至1927年是年轻的海森堡学术生涯的第一个颠峰期。玻尔与索末菲的半经典原子理论假设电子在围绕原子核的固定轨道上转动。这一理论取得了很大成功，但在解释几个关键实验结果(如光谱的反常拉曼效应和辐射性质)时却彻底失败了。为了克服玻尔-索末菲模型的缺陷，玻恩、海森堡和W.泡利在德国以及玻尔等在丹麦分别展开了深入细致的研究工作。1925年6月在海格兰岛养病期间，海森堡的研究有了突破性进展，从而导致了全新自洽的原子理论—量子力学的诞生。之后不久，玻恩、P.约丹和海森堡在哥廷根大学建立了量子力学的完备数学体系，称为矩阵力学。当时量子力学有五种不同的数学体系：(1)矩阵力学，由玻恩、约丹和海森堡在哥廷根建立；(2)Q-代数，由P.狄拉克在剑桥建立；(3)积分方程理论，由K.兰酋斯在法兰克福建立；(4)算符力学，由玻恩和N.维也纳合作完成；(5)波动力学，由苏黎世大学的E.薛定谔于1926年根据L.德布勒意在1923年提出的物质波思想推导建立。在这五种不同表述中，薛定谔的波动力学最为实用，因为它的数学形式直观简洁，可以计算当时所有的原子问题。如何诠释量子力学波函数的概念是1926年理论物理学界的一大焦点。经过一番辩论，薛定谔的“连续诠释”观点被玻恩的“统计诠释”观点和狄拉克-约丹的“统计变换理论”驳倒了。1927年海森堡首次提出并证明了量子力学的“测不准原理”。紧接着玻尔发展了“互补性原理”。至此量子力学的基本概念得到了完备自洽的物理解释。三. 莱比锡—原子理论的新中心 (1927 – 1933年)早在1926年春天海森堡就收到邀请，莱比锡大学有意提供给他一个特聘教授职位。但是他放弃了这个难得的机会，赴哥本哈根访问并同玻尔一起工作。莱比锡大学的教授职位后来给了索末菲的另一个得意门生G.温奇尔。1927年年关前后，莱比锡大学的两位物理学终身教授T.德司考蒂意斯和O.维也纳相继去世。他们空出的实验物理学教授职位由索末菲的第一个博士生P.德拜填补上，而理论物理学教授职位则给了海森堡。海森堡于1927年10月到莱比锡任职后，立即吸引了许多天才后生前来求学。海森堡带领学生们开始了凝聚态量子力学的研究工作，并同其它原子理论研究中心(比如哥本哈根，哥廷根，慕尼黑和苏黎世)一直保持密切的学术交流。他与苏黎世的关系尤其特殊，因为他的密友泡利在苏黎世高等工业大学工作。泡利于1928年获得了理论物理学终身教授职位。当1928年夏天温奇尔离开莱比锡去苏黎世大学接替薛定谔时(后者已于早些时候赴柏林大学就任以量子论的创始人M.普朗克命名的终身教授职位)，罗斯道克大学的F.洪特加盟海森堡的研究所并担任数学物理终身教授。洪特与海森堡早在哥廷根就是好朋友，两人在为人与教学等方面相得益彰，吸引了大批年轻学生和著名学者从世界各地前来莱比锡参加他们的讲座与研讨会。此外，与数学家们的密切合作使海森堡进一步巩固了量子力学的数学基础。名噪一时的“莱比锡大学周”是由德拜组织的。这一活动促进了现代物理和化学的理论与实验方法的广泛交流。在第一次大学周活动中，狄拉克做了关于相对论电子的全新量子理论的讲演。四. 周游世界及荣获诺贝尔奖 (1929 – 1933年)1929年3月初海森堡完成了一篇重要的研究手稿，概括了他两年来推导相对论性量子场论的尝试和结果。之后他开始访问美国，首先到达东海岸的麻省理工学院(波士顿)和哥伦比亚大学(纽约),接着来到芝加哥大学并做了题为“量子理论的物理原理”的系列讲座。当时海森堡的朋友狄拉克正在威斯康星大学访问工作。两人相约一道去了美国西部，游览了著名的黄石国家公园和加州大学。后来他们经由夏威夷访问日本。海森堡和狄拉克向汤川秀树等日本同行介绍了他们各自在量子力学方面的最新研究工作。最后海森堡取道中国和印度返回了莱比锡，而狄拉克则穿越了苏联经由莫斯科回到剑桥。这趟世界之旅大大提高了海森堡本人和量子力学的知名度。1932年他再次应邀访问美国。许多美国和日本学生及学者频繁来莱比锡求学或讲学。国际著名的物理学大会(如1930年和1933年在布鲁塞尔召开的索尔维会议和1931年在罗马召开的核物理大会)也纷纷邀请海森堡参加并做报告。这些国际大会以及玻尔研究所举办的精英荟萃的小型研讨会激发了海森堡的物理思想也同时传播了他的最新研究成果，其中包括关于原子核结构的理论和关于宇宙线中的高能基本粒子过程的理论。1933年底海森堡名至实归，荣获1932年度的诺贝尔物理学奖—该奖项肯定了他对量子力学理论及其应用的创造性贡献。与此同时，诺贝尔奖评委会宣布将1933年度的物理学奖颁发给狄拉克和薛定谔，以表彰他们对新的原子理论的杰出贡献。五.“犹太物理学”与“德意志家庭”(1933 – 1939年)1933年初由新纳粹政府蓄意煽动的第一波种族歧视浪潮对德国各大学造成严重冲击。海森堡在哥廷根的老师玻恩和J.弗兰克不得不移居国外，他的助手F.布劳赫离开了莱比锡，原先的学生如R.佩尔斯和E.泰勒以及原来的助手G.贝克等都无法在德国的大学保留原职。1933年11月，首次针对海森堡的人身攻击开始了，原因是他拒绝在一篇向A.希特勒献媚的致词中签名。然而海森堡依旧公开反对政府强行解雇更多的犹太同事，尽管他和他的朋友们的这种努力在残酷的现实面前是徒劳的。在犹太学者被驱逐出德国各大学和研究所之后，科学界的纳粹帮凶们加强了他们反对普朗克、M.冯劳厄和索末菲的活动。更有甚者，他们把矛头指向年轻的海森堡，因为在这些人眼中海森堡是“犹太物理学”(特别是相对论和量子力学)的主要代表人物之一。海森堡成功地抵制了用心险恶的诽谤，但最终他没有被当局允许去接任他的导师索末菲在慕尼黑大学的终身教授职位。此后，现代物理学的研究环境在德国急剧恶化，而美国则在许多方面取代德国处于领先地位。许多莱比锡的同事在这段困难时期给予了海森堡巨大帮助和安慰。1937年4月，海森堡与E.苏玛赫结婚，组成了一个典型的“德意志家庭”。两人共生育了七个孩子。有限的国外旅行以及那仍旧具有国际水准的莱比锡理论物理研讨会使得海森堡能够和世界范围的量子物理学家们保持一定程度的联系和交流。尽管战争的阴云笼罩欧洲，尽管收到名声卓著的美国大学的高薪聘请，海森堡经过一个夏天在巴伐利亚的阿尔卑斯山避难之后依然于1939年8月返回莱比锡。六. 从和平到战争：核物理与核能源 (1935 – 1945年)在三十年代海森堡继续探索一个能够满足相对论的量子场理论。他为此与泡利和其他苏黎世的同行开展了合作研究。海森堡和他的学生在高能宇宙线和介子理论方面也做了大量工作，并和日本著名物理学家汤川秀树就有关问题通过书信进行探讨。他成功地创立了莱比锡理论核物理讲习班， 在国际上久负盛誉。这个讲习班直到第二次世界大战爆发后才被迫停办。1938年12月O.哈恩和F.思特拉斯曼发现了铀裂变。这一发现使得原子能的开发和利用成为可能。1939年9月战争在欧洲爆发，德国军械局把利用铀裂变制造核武器的研究立项，并招海森堡来领导这个项目。海森堡首先在理论上分析了“铀裂变机器”的工作原理，然后和他的莱比锡同事进行了实验研究。1942年春天他们相当肯定地得出结论， 建立以天然铀为燃料和以重水为缓冲剂的核反应堆是现实可行的。到了1942年年中，纳粹军械局将上述铀裂变项目转交民用部门负责。海森堡被任命为凯萨-威海姆物理研究所所长兼柏林大学教授，计划在柏林进行核武器的具体研制和大规模实验。由于战争条件的限制，该计划直到1945年初才在德国南部小城海格劳赫实施并近乎取得成功。尽管海森堡肩负战时秘密使命，他仍被允许数次出访国外，其中包括1941年9月的哥本哈根之行。海森堡是否在哥本哈根将德国的核武器计划泄露给了玻尔已成为一个历史谜团。就海森堡本人而言，他希望访问交流能使自己与丹麦、荷兰、匈牙利以及瑞士的同事和朋友保持学术联系。在欧洲战事即将结束时，一个美国特别分队逮捕了海森堡和其他九位德国原子物理学家。他们被拘留在英国将近一年，接受盟军的秘密审讯。在拘留所里，海森堡等人获悉了日本广岛和长琦被美军原子弹摧毁的消息。第二次世界大战以核武器的研制成功和毁灭性使用后果而告终。七. 重建德国和欧洲的物理事业 (1945 – 1957年)1945年10月，和海森堡一同被拘留在英国的德国物理学家哈恩荣获1944年度的诺贝尔化学奖—该奖项肯定了他率先发现铀裂变的科学意义。在这之前，英国物理学家及政府科学顾问P.布拉克特已经同哈恩，海森堡和冯劳厄讨论了重建德国科学事业的可能性。重建工作是在盟军的严格监督和限制下展开的。由于饱受战火的摧残，德国当时一片废墟。几个前凯撒-威海姆学会所属的研究所迁到英美控制区，由马克思-普朗克学会统一领导。这样海森堡将他的物理研究所从柏林迁至哥廷根，并增加了基本粒子物理和天体物理等新学科。不久以后海森堡与英国、意大利、瑞士和西班牙的同行恢复了密切的学术交流。日益广泛的国际交流慢慢冲淡了盟军原定的对德国科学家从事原子和原子核物理研究的种种限制。在重振西德的科学事业过程中，海森堡和时任马普学会主席的哈恩起了关键作用。1949至1951年间，海森堡担任德意志研究院院长。他同时是西德政府处理核问题的科学顾问。到了五十年代中期，西德也参加了一些开发利用核能的项目。然而海森堡、哈恩、冯魏茨塞克和其他科学家坚决反对政府生产制造任何核武器。他们为此于1957年4月发表了著名的哥廷根限制核武器宣言。1952年6月，由海森堡等人倡议的西欧核子研究中心(CERN)在日内瓦正式创建。这是一个以研究基本粒子和原子核的性质与相互作用为目标的国际物理中心，海森堡是该中心的首任科学政策委员会主席。德国的许多科研机构(如海森堡任所长的哥廷根物理研究所)都参加了西欧核子中心的合作项目。1953年海森堡担任战后重建的A.冯洪堡基金会主席，邀请世界各国的优秀青年学者到西德的大学和研究所从事科学研究和交流。他担当这一职务达二十七年之久，直到去世。如今冯洪堡基金会名声显赫，受它资助过的学者遍布全世界。八. 科学、政治、哲学和艺术 (1955 – 1976年)通过战后的各种活动，海森堡逐步规划和重组了德国的基础科学研究。特别是在马普学会内部和涉及所谓“大规模科学研究”计划方面，海森堡起的作用影响深远。1958年9月海森堡回到慕尼黑，将他原先的研究所扩展为国际著名的马克思-普朗克物理和天体物理研究所，并与L.比尔曼共同担任所长。以此为模式，海森堡又在慕尼黑附近的伽兴市推动成立了马普等离子体研究所和马普大气物理所，在斯坦堡市推动成立了马普生态环境研究所。对于海森堡来说，一个关于物质的最基本组份的理论应该基于对称性、简单性和完整性。这不仅反映了他作为物理学家的深邃洞察力，也是他的世界观的思想基础。他认为对称性、简单性和完整性是概括物质世界的普遍规律的出发点，可以从物理学、化学和生物学延伸到人类意识、社会秩序、宗教行为和艺术活动的各个方面。海森堡晚年致力于建立一个描述基本粒子及其相互作用的统一量子场论。他的研究工作最初得到了泡利的支持，但是后来泡利开始怀疑海森堡的物理想法并最终退出了合作。海森堡的有关研究结果虽然在1959年后陆续发表，却没有被物理学界广泛接受。这种情况是他以往不曾遇到的，也很令他失望。尽管如此，海森堡的所谓非线性旋量场理论包含了许多具有创新意义的物理思想，启发后人最终成功地建立了电磁和弱相互作用的统一量子理论。虽然战后德国分裂成东西两个不同的政治实体，这并没有影响海森堡偶尔从西德造访属于东德的莱比锡。他于1958年在莱比锡物理研究所和1967年在萨克逊科学院的讲演吸引了大批听众，造成了广泛的影响。1976年2月1日，一代物理学宗师海森堡在慕尼黑逝世，享年七十五岁

爱因斯坦、图灵、霍夫、