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從牛頓煉金術看現代資通訊工程

林一平
2026-07-23
AI語音摘要
00:43
牛頓(Isaac Newton, 1643~1727)與《操作順序》。
牛頓(Isaac Newton, 1643~1727)與《操作順序》。

我在杭廷頓圖書館(Huntington Library)的古籍收藏中,發現牛頓(Isaac Newton, 1643~1727)的《操作順序》(Operationum Ordo)。這是一本關於煉金術的手稿,撰寫於1690年代,顯示這位科學巨擘少為人知的一面。

經濟學家凱因斯(John Keynes, 1883~1946)於1942年檢視這些筆記後曾感嘆:「牛頓不是理性時代的第一人,而是最後一位魔法師。」隨著學術研究的深入,我們逐漸認識,牛頓的煉金實驗其實是一種極其理性的思維模式,對今日資通訊工程具有相當啟示。

牛頓的煉金研究並非出於迷信,而是建立在嚴謹的實驗設計與系統性紀錄之上。他仔細記載每個步驟,精確衡量材料比例,並反覆驗證結果。這種系統性思維,與他在物理與數學領域的研究一脈相承。對於現代資通訊工程師而言,這是設計與分析複雜系統不可或缺的基礎。

當今工程師在規劃網路架構或開發通訊協定時,須掌握各模組間的互動關係,正如牛頓觀察物質間反應時所展現的細膩與縝密。軟體工程的模組化設計、版本控制、持續整合等實務,也發揮類似的理性精神。牛頓在《操作順序》中對每一實驗環節的細緻紀錄,與現代資通訊工程師在除錯與系統優化時所需的紀律與洞察相映成趣。

牛頓的獨特之處,在於他能穿越知識領域的邊界,將數學、物理、光學乃至煉金術相互融通。這樣的跨域能力,是當代資通訊工程發展的核心精神。人工智慧結合神經科學與統計學,物聯網融合硬體設計與人機介面,6G技術更須整合射頻工程與通訊協定。牛頓追求「物質轉化」的精神,如今亦實踐於工程師努力將不同知識轉化為創新的解決方案。

牛頓在面對外界對煉金術的質疑下,仍投入大量時間與心力研究,表現出不畏探索未知的勇氣與毅力。這種挑戰常規、堅持探索的態度,是科技創新的驅動力。從人工智慧到量子通訊的發展,皆源於對現有技術架構的突破。

牛頓對實驗的執著提醒我們:真正的創新,來自時間的累積與反覆試驗。

《操作順序》的另一重要價值,在於其對知識管理的示範意義。牛頓詳實記錄每次實驗,包括觀察結果與失敗嘗試,建構出一套完整的知識積累機制。對現代工程團隊而言,良好的知識管理系統如Git、Confluence等,是協作與技術傳承的基礎;技術文件撰寫與註解,也是工程實踐中不可或缺的一環。

凱因斯將牛頓形容為「魔法師」,是讚賞牛頓在理性分析與直覺洞察之間取得的平衡。煉金術雖披神祕色彩,牛頓的操作方式卻極為理性。這種理性與直覺並行的能力,在現代工程中同樣重要。

優秀的工程師不僅需掌握科學方法,亦須具備技術直覺與創新思維。深度學習架構設計、系統調校與效能優化,往往來自工程師的直覺引導,隨後再以實驗驗證。正如牛頓的實驗精神最終孕育出科學革命,今日的技術革新,也同樣根植於理性思維與實驗勇氣的結合。

現為中國醫藥大學醫療資訊學系講座教授,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。
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